一種共享式全雙工大規(guī)模天線移動通信系統(tǒng)及其調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種共享式全雙工大規(guī)模天線移動通信系統(tǒng)及其調(diào)度方法，屬于無線通信、信號處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]大規(guī)模天線多輸入多輸出(large-scale antenna，massive ΜΙΜΟ)技術(shù)和全雙工(Full-duplex)技術(shù)能夠充分地提高頻譜利用率、提高用戶的傳輸速率和系統(tǒng)的吞吐量。共享式全雙工大規(guī)模天線系統(tǒng)能夠利用大規(guī)模天線信號處理技術(shù)抑制全雙工系統(tǒng)中的自干擾(self-1nterference)，同時又具備時分雙工(TDD)系統(tǒng)的上下行信道互易特性，所以是一種能夠很好的滿足人們將來需求的通信技術(shù)。
[0003]然而全雙工技術(shù)的最大問題在于自干擾對有用信號的影響。因為全雙工是指系統(tǒng)發(fā)送和接收信號在同一頻率同一時刻進行，因此，系統(tǒng)在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時，往往會對接收信號造成很強的干擾。而且，在多用戶移動通信系統(tǒng)中，隨著用戶數(shù)量的增加，使用同一時間和頻率資源的用戶間的干擾會變得越來越嚴重，并且由于終端用戶的位置隨機移動，使得終端間的自干擾比基站側(cè)的自干擾更加難以控制。所以，如何減小和規(guī)避來自同一時間頻率資源的其他用戶的干擾，是保證全雙工大規(guī)模天線多用戶移動通信系統(tǒng)正常通信的非常重要的技術(shù)。
[0004]目前對減小全雙工通信系統(tǒng)自干擾的研宄，多集中于用戶收發(fā)天線間干擾的隔離和抵消，還沒有采用調(diào)度方式來減少系統(tǒng)自干擾的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明則提供了一種全新的針對全雙工通信系統(tǒng)采用終端雙工工作模式調(diào)度來規(guī)避下行鏈路中自干擾的方法。相對于已有的隔離和抵消方法，該方法不需要底層物理設(shè)備的改變，配置靈活簡便；并且系統(tǒng)還可以根據(jù)自干擾程度，靈活進行自適應(yīng)調(diào)度處理，維持系統(tǒng)較高的用戶容量和吞吐量。
[0006]本發(fā)明目的在于提供一種共享式全雙工大規(guī)模天線移動通信系統(tǒng)及其終端雙工模式的調(diào)度方法，通過對用戶終端的雙工工作模式的調(diào)度，有效避開同一時間頻率資源上的用戶間的干擾，保證系統(tǒng)的正常運行。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0008]一種共享式全雙工大規(guī)模天線移動通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)由基站和移動終端組成，其中基站側(cè)有一副大規(guī)模天線陣，移動終端側(cè)各個終端有一副小規(guī)模天線或天線陣；基站側(cè)使用環(huán)行器實現(xiàn)同一副天線陣的射頻信號收發(fā)共享，移動終端同樣采用環(huán)行器，實現(xiàn)同一副天線或天線陣的射頻信號收發(fā)共享；移動終端通過匯報周圍同一時間和頻率上的干擾情況，并根據(jù)系統(tǒng)指令進行全雙工和時分雙工工作模式轉(zhuǎn)換；基站始終工作在全雙工模式下，用以維持系統(tǒng)較高的吞吐量。
[0009]基于上述共享式全雙工大規(guī)模天線移動通信系統(tǒng)，本發(fā)明還提出了一種終端雙工模式的調(diào)度方法，所述調(diào)度方法包括如下操作步驟:
[0010]步驟一:移動終端檢測周圍其他同頻率同時間用戶對自身的干擾，并向基站匯報自身受周圍干擾情況；
[0011]步驟二:基站或系統(tǒng)根據(jù)移動終端匯報的干擾情況，按信干噪比分類排序；
[0012]步驟三:如果有終端信干噪比低于閾值，則系統(tǒng)檢測該終端是否工作于FD模式，如果是，則通知該移動終端轉(zhuǎn)換到TDD模式，如果不是，則該終端維持原工作模式；
[0013]步驟四:如果有終端信干噪比高于閾值，則系統(tǒng)檢測該終端是否工作于TDD模式，如果是，則通知該終端返回到FD模式，如果不是，則該終端維持原工作模式；
[0014]步驟五:返回步驟一，重復(fù)進行。
[0015]由于信干噪比低于閾值的終端從FD模式轉(zhuǎn)換到TDD傳統(tǒng)模式，該終端對其他終端的干擾就會減小，從系統(tǒng)整體角度來看，該終端受的干擾也會降低。因此，通過調(diào)度移動終端的雙工模式，就可以控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的自干擾程度，從而維持系統(tǒng)較好的通信質(zhì)量。同樣地，隨著終端的移動或系統(tǒng)負載的降低，終端受到的干擾降低到一定程度，終端又會從TDD傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)換到FD模式，從而維持用戶較高的吞吐量。
【附圖說明】
[0016]圖1:本發(fā)明的工作方式示意圖；
[0017]圖2:本方法的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合【具體實施方式】，對本發(fā)明進行進一步的說明，但不限于此例。
[0019]本發(fā)明的實施方式涉及一種共享式全雙工大規(guī)模天線多用戶移動通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)由基站(BS)和移動終端(MS)組成，其中基站側(cè)有一副大規(guī)模天線陣，移動終端側(cè)各終端均有一副小規(guī)模天線或天線陣。如圖1所示?；緜?cè)使用環(huán)行器(Circulator)實現(xiàn)同一副天線陣的射頻信號收發(fā)共享，移動終端同樣采用環(huán)行器，實現(xiàn)同一副天線或天線陣的射頻信號收發(fā)共享。
[0020]當工作在FD模式下的移動終端相互靠近時，它們間的相互干擾就會越來越大。當終端的信干噪比低于一個閾值時，系統(tǒng)就會通知它們轉(zhuǎn)到TDD傳統(tǒng)模式下，進行自干擾規(guī)避。工作在TDD半雙工模式下的移動終端，相互間沒有發(fā)射對接收的干擾。從系統(tǒng)角度看，系統(tǒng)內(nèi)部的干擾也會降低。反之，當系統(tǒng)干擾減小到一定程度，則兩個移動終端會從TDD半雙工模式恢復(fù)到FD全雙工模式。
[0021]本發(fā)明的實施方式還涉及一種共享式全雙工大規(guī)模天線移動通信系統(tǒng)的終端雙工模式的調(diào)度方法，如圖2，包括如下操作步驟:
[0022]步驟一:移動終端初始化，并工作于TDD傳統(tǒng)模式。終端檢測周圍其他同頻率同時間用戶對自身的干擾，并向基站匯報自身受周圍干擾情況。
[0023]步驟二:基站(或系統(tǒng))根據(jù)移動終端匯報的干擾情況，并按信干燥比分類排序。
[0024]步驟三:如果有終端信干噪比低于閾值，比如10dB，則系統(tǒng)檢測該終端是否工作于FD模式。如果是，則通知該移動終端轉(zhuǎn)換到TDD模式。如果不是，則該終端維持原工作模式。
[0025]步驟四:如果有終端信干噪比高于閾值，比如15dB，則系統(tǒng)檢測該終端是否工作于TDD模式。如果是，則通知該終端返回到FD模式。如果不是，則該終端維持原工作模式。
[0026]步驟五:返回步驟一，重復(fù)進行。
【主權(quán)項】
1.一種共享式全雙工大規(guī)模天線移動通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)由基站和移動終端組成，其中基站側(cè)有一副大規(guī)模天線陣，移動終端側(cè)各個終端有一副小規(guī)模天線或天線陣；基站側(cè)使用環(huán)行器實現(xiàn)同一副天線陣的射頻信號收發(fā)共享，移動終端同樣采用環(huán)行器，實現(xiàn)同一副天線或天線陣的射頻信號收發(fā)共享；移動終端通過匯報周圍同一時間和頻率上的干擾情況，并根據(jù)系統(tǒng)指令進行全雙工和時分雙工工作模式轉(zhuǎn)換；基站始終工作在全雙工模式下，用以維持系統(tǒng)較高的吞吐量。2.一種基于權(quán)利要求1所述共享式全雙工大規(guī)模天線移動通信系統(tǒng)的終端雙工模式的調(diào)度方法，所述調(diào)度方法包括如下操作步驟: 步驟一:移動終端檢測周圍其他同頻率同時間用戶對自身的干擾，并向基站匯報自身受周圍干擾情況； 步驟二:基站或系統(tǒng)根據(jù)移動終端匯報的干擾情況，按信干噪比分類排序； 步驟三:如果有終端信干噪比低于閾值，則系統(tǒng)檢測該終端是否工作于FD模式，如果是，則通知該移動終端轉(zhuǎn)換到TDD模式，如果不是，則該終端維持原工作模式； 步驟四:如果有終端信干噪比高于閾值，則系統(tǒng)檢測該終端是否工作于TDD模式，如果是，則通知該終端返回到FD模式，如果不是，則該終端維持原工作模式； 步驟五:返回步驟一，重復(fù)進行。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種共享式全雙工大規(guī)模天線多用戶移動通信系統(tǒng)及其調(diào)度方法，該系統(tǒng)由基站(BS)和移動終端(MS)組成，其中基站側(cè)有一副大規(guī)模天線陣，移動終端側(cè)各終端均有一副小規(guī)模天線或天線陣?；緜?cè)使用環(huán)行器(Circulator)實現(xiàn)同一副天線陣的射頻信號收發(fā)共享，移動終端同樣采用環(huán)行器，實現(xiàn)同一副天線或天線陣的射頻信號收發(fā)共享。其中移動終端通過匯報周圍同一時間和頻率上的干擾情況，并根據(jù)系統(tǒng)指令進行全雙工和時分雙工工作模式的轉(zhuǎn)換，控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)下行鏈路中的自干擾程度，從而維持系統(tǒng)較好的通信質(zhì)量。
【IPC分類】H04B7/06, H04B7/04, H04W52/24, H04W24/04
【公開號】CN104918279
【申請?zhí)枴緾N201510334140
【發(fā)明人】劉琚, 邢朋波, 翟超, 鄭麗娜
【申請人】山東大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月16日