CN106856427A - 一种频分双工无线宽带通信方法、装置及基站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种频分双工无线宽带通信方法、装置及基站，首先将可用带宽划分成两两交错的发送子频段和接收子频段，然后在发送子频段和接收子频段中分别对应设置发送信道和接收信道，且该发送子频段中的发送信道数量与该接收子频段中的接收信道数量相等，使得发送信道与接收信道频率相近，导致两者信道状态相似且互易性较好；此外，在对其中一发送子频段中的其中一发送信道进行状态估算时，根据与该发送子频段对应的接收子频段中，与所述发送信道对应位置的接收信道的状态进行估算。因此，本发明提供的方案无需采用专门的反馈信道就可对信道的状态进行检测，从而提升了系统的信道估计实时性，同时节省了系统空口资源，降低了系统复杂度。

Description

一种频分双工无线宽带通信方法、装置及基站

技术领域

本发明涉及一种无线宽带通信技术领域，尤其涉及一种频分双工无线宽带通信方法、装置及基站。

背景技术

在无线宽带通信系统中，Massive MIMO(Massive Multiple-InputMultiple-Output，大规模多输入多输出系统)及其相关技术得到了广泛的研究，其中相关技术是多天线发送预处理技术以及信道检测技术。在发送端获得信道状态信息的情况下，使用发送预处理可明显提升系统性能。

TD-LTE(Time Division Long Term Evolution，分时长期演进技术)的上下行传输使用同样的频率，当上下行的发送时间间隔足够短时，可认为上行信道与下行信道的衰落基本相同，即上下行信道具有互易性。基于这一特性，TD-LTE基站可以通过上行发送信号的检测(如上行的参考信号)来估计下行发送信号将要经历的信道衰落，并由此来确定下行传输的方案和参数，在保证下行信道衰落的估计精度的同时，可以节省终端的反馈开销。

但是，传统频分双工系统的上下行链路工作于不同频点，请参见图1，图1中将系统可用带宽划分成两部分，一部分用作设置上行信道(该上行信道相对基站为接收信道，相对终端则为发送信道)，另一部分用作设置下行信道(该下行信道相对基站为发送信道，相对终端则为接收信道)，导致上下行信道频率相差较大，相关性低，使得上下行信道的互易性较差。因此，移动台需要使用专门的反馈信道把测量到的下行信道的状态信息发送到基站，基站才可确定下行信道传输的方案和参数，从而消耗了系统资源，降低了信道检测的准确度，同时也增加了系统复杂度。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种频分双工无线宽带通信方法、装置及基站，解决了现有技术中频分双工系统收发行信道频率相差较大，使得收发信道的互易性较差，需要使用专门的反馈信道进行反馈，从而消耗了系统资源，增加了系统复杂度的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种频分双工无线宽带通信方法，包括：

将可用带宽划分成两两交错的发送子频段和接收子频段，在所述发送子频段和接收子频段中分别对应设置发送信道和接收信道，所述发送子频段中的发送信道数量与所述接收子频段中的接收信道数量相等；

对其中一发送子频段中的其中一发送信道进行状态估算时，根据与该发送子频段对应的接收子频段中，与所述发送信道对应位置的接收信道的状态进行估算。

在本发明的一种实施例中，所述根据与该发送子频段对应的接收子频段中，与所述发送信道对应位置的接收信道的状态进行估算包括：

当所述接收子频段中与所述发送信道对应位置的接收信道为一个时，将该接收信道的状态作为所述发送信道的状态；

当所述接收子频段中与所述发送信道对应位置的接收信道为两个时，将这两个接收信道的状态进行均值计算，得到所述发送信道的状态。

在本发明的一种实施例中，在所述发送子频段和接收子频段中分别对应设置发送信道和接收信道为：在所述发送子频段和接收子频段分别对应设置一个发送信道和一个接收信道。

在本发明的一种实施例中，对所述发送信道进行状态估算时，根据与该发送信道相邻的接收信道的状态进行估算。

在本发明的一种实施例中，所述发送信道与对应位置的接收信道的中心频点间隔相等。

在本发明的一种实施例中，在所述发送子频段和接收子频段中分别对应设置发送信道和接收信道为：在相邻的发送子频段和接收子频段中分别对应设置发送信道和接收信道。

在本发明的一种实施例中，所述发送信道和接收信道均为同级网元之间的通信信道或者上下级网元之间的通信信道。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种频分双工无线宽带通信装置，包括：

处理模块，用于将可用带宽划分成两两交错的发送子频段和接收子频段，在所述发送子频段和接收子频段中分别对应设置发送信道和接收信道，所述发送子频段中的发送信道数量与所述接收子频段中的接收信道数量相等；

评估模块，用于对其中一发送子频段中的其中一发送信道进行状态估算时，根据与该发送子频段对应的接收子频段中，与所述发送信道对应位置的接收信道的状态进行估算。

在本发明的一种实施例中，所述评估模块包括：

第一评估子模块，当所述接收子频段中与所述发送信道对应位置的接收信道为一个时，将该接收信道的状态作为所述发送信道的状态；

第二评估子模块，当所述接收子频段中与所述发送信道对应位置的接收信道为两个时，将这两个接收信道的状态进行均值计算，得到所述发送信道的状态。

在本发明的一种实施例中，所述发送信道和接收信道均为同级网元之间的通信信道或者上下级网元之间的通信信道。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种基站，包括如上所述的频分双工无线宽带通信装置。

本发明的有益效果是：

本发明提供的频分双工无线宽带通信方法、装置及基站，将可用带宽划分成两两交错的发送子频段和接收子频段，然后在所述发送子频段和接收子频段中分别对应设置发送信道和接收信道，且所述发送子频段中的发送信道数量与所述接收子频段中的接收信道数量相等，使得发送信道与接收信道频率相近，导致两者信道状态相似、相关性强且互易性较好；因此，当对其中一发送子频段中的其中一发送信道进行状态估算时，根据与该发送子频段对应的接收子频段中，与该发送信道对应位置的接收信道的状态进行估算，并进行发送预处理，从而有效地避免了使用专门的反馈信道将发送信道的状态信息进行反馈才能确定发送信道的传输方案和参数。因此，本发明提供的方案无需采用专门的反馈信道就可对信道的状态进行检测，从而提升了系统的信道估计实时性以及准确度，同时节省了系统空口资源，降低了系统复杂度。

附图说明

图1为传统频分双工信道划分示意图；

图2为本发明实施例一提供的频分双工无线宽带通信方法流程图；

图3为本发明实施例一提供的频分双工信道划分示意图；

图4为本发明实施例一提供的信道估算示意图；

图5为本发明实施例二提供的频分双工无线带宽通信装置示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

请参考图2，图2为本实施例提供的频分双工无线宽带通信方法流程图。

在本实施例中，频分双工无线宽带通信方法包括：

S101，将可用带宽划分成两两交错的发送子频段和接收子频段，在所述发送子频段和接收子频段中分别对应设置发送信道和接收信道，所述发送子频段中的发送信道数量与所述接收子频段中的接收信道数量相等；

S102，对其中一发送子频段中的其中一发送信道进行状态估算时，根据与该发送子频段对应的接收子频段中，与所述发送信道对应位置的接收信道的状态进行估算。

通过上述步骤，在对发送信道的状态进行估算时，将发送子频段与接收子频段两两交错，并在所述发送子频段和接收子频段中分别对应设置发送信道和接收信道，且所述发送子频段中的发送信道数量与所述接收子频段中的接收信道数量相等，使得发送信道与其对应位置的接收信道之间的频域宽度小于现有技术中的频域宽度，增强了收、发信道的互易性，从而提升了系统的信道估计实时性，降低了系统复杂度，同时也节省了系统空口资源。

应当理解的是，上述步骤中，发送信道和接收信道相对于不同级的设备直接则为对应的上、下行信道。例如，相对于基站和终端之间，发送信道相对于基站来说则是指下行信道，接收信道相对于基站来说则是指上行信道；相应的，接收信道相对于终端来说则是指下行信道，发送信道相对于终端来说则是指上行信道。基站到终端属于下行信道，终端到基站属于上行信道。但应当理解的是，本实施例中的发送信道和接收信道也包含同一级设备而之间的信道。例如，对于收、发信道，如基站1到基站2或者终端1到终端2为接收信道，则基站2到基站1或者终端2到终端1为发送信道。上述设备不限定于终端和基站，对于其他设备若满足收、发信道的关系同样属于本实施例保护的范围。

对于S101步骤，同级网元或者不同级网元之间会事先协商出一套可用带宽划分规则，根据划分规则将可用带宽进行划分，然后根据该划分结果，对信道进行估计。

进一步的，在S101步骤中的两两交错，本实施例中两两交错是指将可用带宽划分成至少一个发送子频段和至少两个接收子频段，或者划分成至少两个发送子频段和至少一个接收子频段，并且发送子频段与接收子频段全部交错分布。发送子频段和接收子频段中都包括至少一个信道，发送子频段中包括发送信道，接收子频段中包括接收信道，其中，发送信道的频域宽度与接收信道的频域宽度不做限定，二者可相同也可不相同。优选的方案是，发送子频段和接收子频段中均仅设置一个信道，则发送信道与接收信道密集的相邻交错，频率较接近，使得对应发送信道和接收信道之间的互易性也更好，因此信道估计的实时性也较好。但应当理解的是，本实施例在对应的发送子频段和接收子频段中设置信道的个数还可根据具体需求等因素设置多个，例如图3所示的设置方式，则是在对应的发送子频段和接收子频段中分别对应设置两个发送信道和接收信道(图3中箭头向上的表示发送信道，反之表示接收信道)。

此外，发送子频段中的发送信道与接收子频段中的接收信道对应设置，并且发送子频段中发送信道的数量等于接收子频段中接收信道的数量，对于发送信道与接收信道的对应关系，存在以下两种情况：

一种情况是，发送信道的中心频点与对应位置的接收信道的中心频点之间的间隔为固定值，也就是说每对收、发信道的中心频点间隔都相等，只要该固定值小于现有技术中发送信道与接收信道的最小中心频点间隔即可，优选地固定值为15KHZ；

另一种情况是，发送信道与接收信道之间的中心频点间隔可不等同，只要其最大中心频点间隔小于现有技术中最小中心频点间隔即可，本发明中的中心频点间隔的大小可参照现有技术中中心频点的数量值进行配置。

对于上述中心频点间隔，由于本发明可应用于LTE(Long Term Evolution，长期演进技术)系统中，在LTE系统中采用OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分复用技术)作为其无线网络演进的标准之一，OFDM技术可将频谱上几段分散的可用带宽中的信道聚合形成系统资源总带宽，以达到节约带宽资源的目的，因此，本实施例信道之间可能会部分重叠，且信道重叠的方式是现有技术中任意规则的重叠，以及在LTE系统中聚合场景或其他场景都采用现有方式。相应的信道之间的中心频点间隔也会相应的发生改变，在当前情况下，相邻信道之间的中心频点间隔的范围小于相邻之间信道频域宽度的均值，当然上述发送信道和接收信道对应关系的两种情况也属于该范围内。其中，相邻信道的中心频点间隔可根据实际需要进行相应调整，这里不做限定。

进一步的，对于S102步骤，对其中一个发送子频段中的某一个发送信道进行状态估算时，首先会将与该发送信道对应位置的接收信道的状态记录在一个信道状态表中，也可以是其他载体，这里不做限定。应当理解的是，信道状态表中包括多个发送信道或者接收信道的状态，且信道状态表有多个；然后当需要对该发送信道的状态进行估算时，只需要从信道状态表中查找对应位置的接收信道的状态就可得到该发送信道的状态。应当注意的是，信道状态表中发送信道与接收信道的对应关系是明确的。例如，在基站与终端之间，一般而言，一个终端会占用多个发送信道和多个接收信道。基站对于一个终端的资源分配，至少分配一个发送信道和一个与发送信道对应的接收信道，优选地多个发送信道与接收信道进行交错。同时，基站对下属的每一个终端都建立一张信道状态表，例如，在信道状态表更新周期内，每当基站接收到终端的上行信号时，就会将对应的上行信道的状态数据记录在该终端对应的信道状态表上，以便对对应位置的下行信道的状态进行估算。

在收发信道交错的基础上，对发送信道的状态进行估算时，会根据与发送信道对应位置的接收信道的状态进行估算，信道估算存在以下两种情况：

若当前发送信道只有一个对应位置的接收信道，则直接将该接收信道的状态作为当前发送信道的状态；

若当前发送信道有两个对应位置的接收信道，则对两个接收信道的状态进行均值计算，估算出当前信道的状态，或者选择任意一个接收信道的状态作为当前发送信道的状态。

例如，请参见图4所示的划分示例，对于子频段中只包括一个信道的情况，可将各信道按频率顺序依次编号，接收信道使用编号为偶数的子载波，发送信道使用编号为奇数的子载波。当对编号为3的发送信道的状态进行估算时，该信道有两个相邻的接收信道(分别为编号为2和4的信道)，则将编号为2和4的信道的状态的均值作为编号为3的信道的状态；或者根据预定的选择规则从编号为2和4的信道的状态中选择一个作为编号为3的信道的状态。类似的，当对编号为1的信道的状态进行估算时，只需将编号为2的信道的状态作为该信道的状态。

进一步的，由于系统对数据实时性的要求较高，当信道状态表中记录的状态信息超过一定的时间，则需要将对应的状态信息清除，避免接收信道状态变化后对发送信道的状态判断不准确。

进一步的，对信道进行估算时，优选地以一个资源块的频域宽度为基本单元。一个资源块频域中包括12个信道，即一个资源块的频域宽度为15KHZ×12＝180KHZ。另外，本实施例中均是以一段连续的可用带宽为单元，进行收发信道交错处理，对于其他段可用带宽，也同样采用本实施例中的方式对带宽进行划分，对信道进行估算。本实施例除了可以应用在LTE系统，也可以应用在5G或其他制式的通讯系统上。在其他系统中，只要应用到本实施提出的方案，也同样属于本发明保护的范围。

实施例二：

请参考图5，图5为本实施例提供的频分双工无线带宽通信装置示意图。

在本实施例中，频分双工无线宽带通信装置包括：

处理模块51，用于将可用带宽划分成两两交错的发送子频段和接收子频段，在所述发送子频段和接收子频段中分别对应设置发送信道和接收信道，所述发送子频段中的发送信道数量与所述接收子频段中的接收信道数量相等；

评估模块52，用于对其中一发送子频段中的其中一发送信道进行状态估算时，根据与该发送子频段对应的接收子频段中，与所述发送信道对应位置的接收信道的状态进行估算。

应当理解的是，发送信道和接收信道相对于不同级的设备直接则为对应的上、下行信道。例如，相对于基站和终端之间，发送信道相对于基站来说则是指下行信道，接收信道相对于基站来说则是指上行信道；相应的，接收信道相对于终端来说则是指下行信道，发送信道相对于终端来说则是指上行信道。基站到终端属于下行信道，终端到基站属于上行信道。但应当理解的是，本实施例中的发送信道和接收信道也包含同一级设备而之间的信道。例如，对于收、发信道，如基站1到基站2或者终端1到终端2为接收信道，则基站2到基站1或者终端2到终端1为发送信道。上述设备不限定于终端和基站，对于其他设备若满足收发信道的关系同样属于本实施例保护的范围。

对于处理模块51，同级网元或者上下级网元之间会事先协商出一套可用带宽划分规则，根据划分规则将可用带宽进行划分，然后在该划分结果下，对信道进行估计。

进一步的，在处理模块51中的两两交错，是指本实施例中两两交错是指将可用带宽划分成至少一个发送子频段和至少两个接收子频段，或者划分成至少两个发送子频段和至少一个接收子频段，并且发送子频段与接收子频段全部交错分布。发送子频段和接收子频段中都包括至少一个信道，发送子频段中包括发送信道，接收子频段中包括接收信道，其中，发送信道的频域宽度与接收信道的频域宽度不做限定，二者可相同也可不相同。优选的方案是，发送子频段和接收子频段中均仅设置一个信道，则发送信道与接收信道密集的相邻交错，频率较接近，使得对应发送信道和接收信道之间的互易性也更好，因此信道估计的实时性也较好。但应当理解的是，本实施例在对应的发送子频段和接收子频段中设置信道的个数还可根据具体需求等因素设置多个，例如图3所示的设置方式，则是在对应的发送子频段和接收子频段中分别对应设置两个发送信道和接收信道(图3中箭头向上的表示发送信道，反之表示接收信道)。

此外，发送子频段中的发送信道与接收子频段中的接收信道对应设置，并且发送子频段中发送信道的数量等于接收子频段中接收信道的数量，对于发送信道与接收信道的对应关系，存在以下两种情况：

一种情况是，发送信道的中心频点与对应位置的接收信道的中心频点之间的间隔为固定值，也就是说每对收、发信道的中心频点间隔都相等，只要该固定值小于现有技术中发送信道与接收信道的最小中心频点间隔即可，优选地固定值为15KHZ；

另一种情况是，发送信道与接收信道之间的中心频点间隔可不等同，只要其最大中心频点间隔小于现有技术中最小中心频点间隔即可，本发明中的中心频点间隔的大小可参照现有技术中中心频点的数量值进行配置。

进一步的，在处理模块51的划分基础上，评估模块52包括：

第一评估子模块，用于当与所述发送信道对应位置的接收信道为一个时，将该接收信道的状态作为所述发送信道的状态；

第二评估子模块，用于当与所述发送信道对应位置的接收信道为两个时，将两个接收信道的状态进行均值计算，得到所述发送信道的状态。

例如，请参见图4所示的划分示例，对于子频段中只包括一个信道的情况，可将各信道按频率顺序依次编号，接收信道使用编号为偶数的子载波，发送信道使用编号为奇数的子载波。当对编号为3的发送信道的状态进行估算时，该信道有两个相邻的接收信道(分别为编号为2和4的信道)，则将编号为2和4的信道的状态的均值作为编号为3的信道的状态；或者根据预定的选择规则从编号为2和4的信道的状态中选择一个作为编号为3的信道的状态。类似的，当对编号为1的信道的状态进行估算时，只需将编号为2的信道的状态作为该信道的状态。

此外，本实施例还提供了一种基站，该基站包括上述频分双工无线宽带通信装置。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储介质(ROM/RAM、磁碟、光盘)中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种频分双工无线宽带通信方法，其特征在于，包括：

将可用带宽划分成两两交错的发送子频段和接收子频段，在所述发送子频段和接收子频段中分别对应设置发送信道和接收信道，所述发送子频段中的发送信道数量与所述接收子频段中的接收信道数量相等；

对其中一发送子频段中的其中一发送信道进行状态估算时，根据与该发送子频段对应的接收子频段中，与所述发送信道对应位置的接收信道的状态进行估算。

2.如权利要求1所述的频分双工无线宽带通信方法，其特征在于，所述根据与该发送子频段对应的接收子频段中，与所述发送信道对应位置的接收信道的状态进行估算包括：

当所述接收子频段中与所述发送信道对应位置的接收信道为一个时，将该接收信道的状态作为所述发送信道的状态；

当所述接收子频段中与所述发送信道对应位置的接收信道为两个时，将这两个接收信道的状态进行均值计算，得到所述发送信道的状态。

3.如权利要求1或2所述的频分双工无线宽带通信方法，其特征在于，在所述发送子频段和接收子频段中分别对应设置发送信道和接收信道为：在所述发送子频段和接收子频段分别对应设置一个发送信道和一个接收信道。

4.如权利要求3所述的频分双工无线宽带通信方法，其特征在于，对所述发送信道进行状态估算时，根据与该发送信道相邻的接收信道的状态进行估算。

5.如权利要求1或2所述的频分双工无线宽带通信方法，其特征在于，所述发送信道与对应位置的接收信道的中心频点间隔相等。

6.如权利要求1或2所述的频分双工无线宽带通信方法，其特征在于，在所述发送子频段和接收子频段中分别对应设置发送信道和接收信道为：在相邻的发送子频段和接收子频段中分别对应设置发送信道和接收信道。

7.如权利要求1或2所述的频分双工无线宽带通信方法，其特征在于，所述发送信道和接收信道均为同级网元之间的通信信道或者上下级网元之间的通信信道。

8.一种频分双工无线宽带通信装置，其特征在于，包括：

处理模块，用于将可用带宽划分成两两交错的发送子频段和接收子频段，在所述发送子频段和接收子频段中分别对应设置发送信道和接收信道，所述发送子频段中的发送信道数量与所述接收子频段中的接收信道数量相等；

评估模块，用于对其中一发送子频段中的其中一发送信道进行状态估算时，根据与该发送子频段对应的接收子频段中，与所述发送信道对应位置的接收信道的状态进行估算。

9.如权利要求8所述的频分双工无线宽带通信装置，其特征在于，所述评估模块包括：

第一评估子模块，用于当所述接收子频段中与所述发送信道对应位置的接收信道为一个时，将该接收信道的状态作为所述发送信道的状态；

第二评估子模块，用于当所述接收子频段中与所述发送信道对应位置的接收信道为两个时，将这两个接收信道的状态进行均值计算，得到所述发送信道的状态。

10.如权利要求8或9所述的频分双工无线宽带通信装置，其特征在于，所述发送信道和接收信道均为同级网元之间的通信信道或者上下级网元之间的通信信道。

11.一种基站，其特征在于，包括如权利要求8-10任一项的频分双工无线宽带通信装置。