CN105790893A - 一种感知视距传播环境的方法、传播方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种感知视距传播环境的方法、传播方法及装置，该方法包括：获取信号测量结果，并根据信号测量结果确定传输时延，获取时域多径信道中每条径信道的时延和/或功率特性，然后根据所述传输时延以及所述时域多径信道的时延和/或功率特性，确定时域多径信道的主径信道，并根据主径信道确定主径窗，再根据所述主径窗内的所有径信道的功率之和与所述主径窗外的所有径信道的功率之和，确定是否是视距传播环境。本发明通过信号测量结果来确定传播环境的类型，以便发送端根据确定的传播环境的类型自适应的选择不同的多数据流传播方式。

Description

一种感知视距传播环境的方法、传播方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种感知视距传播环境的方法、传播方法及装置。

背景技术

MIMO(MultipleInputMultipleOutput，多输入多输出)技术是指利用发射端的多个天线各自独立发送信号，同时在接收端用多个天线接收并恢复原信息。

MIMO***中的空分复用技术是指，在发射端，高速率的数据流被分区为多个较低速率的子数据流，不同的子数据流在不同的发射天线上在相同频段上发射出去。如果发射端与接收端的天线阵列之间构成的空域子信道足够不同，即能够在时域和频域之外额外提供空域的维度，使得在不同发射天线上传送的信号之间能够相互区别，因此接收机能够区分出这些并行的子数据流，而不需付出额外的频率或者时间资源。MIMO***中的空分复用技术在移动通信领域提高频谱效率、提高用户的数据传输速率、提升网络传输容量等方面非常有效。

在现行的低频段(3GHz以下)移动通信的空分复用技术中，天线阵尺寸较大，多路发送端和多路接收端之间的传输信道存在大量的反射散射信号环境，使得信号可以沿着多个并行的相关传输信道进行并行数据传输，此种情况下使用空分复用技术可以提升频谱效率。

移动通信***发展至今，载波频率一直在3GHz以下，未来需要使用更高频段甚至毫米波段(10-300GHz)为载频的移动通信。毫米波段信号传播特性与低频段不同，在视距传播环境下，采用空分复用可以提高频谱效率，在非视距传播环境下，传播损耗大且易受到物体阻挡，无法使用空分复用来提高频谱效率。

因此，在毫米波段情况下，需要感知传播环境的类型，从而采用相应的传输方式来提高频谱效率。

发明内容

本发明实施例提供一种感知视距传播环境的方法、传播方法及装置，用以实现感知视距传播环境，并自适应的选择多数据流的传播方式。

本发明实施例提供了一种感知视距传播环境的方法，包括：

获取信号测量结果，并根据信号测量结果确定传输时延；

获取时域多径信道中每条径信道的时延和/或功率特性；

根据所述传输时延以及所述时域多径信道的时延和/或功率特性，确定时域多径信道的主径信道，并根据主径信道确定主径窗；

根据所述主径窗内的所有径信道的功率之和与所述主径窗外的所有径信道的功率之和，确定是否是视距传播环境。

较佳地，所述根据信号测量结果确定传输时延，包括：

根据信号测量结果确定发送端到接收端的路径损耗功率；

根据所述路径损耗功率，确定发送端到接收端的传播距离；

根据信号传输速度以及所述传播距离，确定发送端到接收端的传输时延。

较佳地，根据以下公式确定发送端到接收端的传播距离：

$P_{\mathrm{loss}}=20\log \left(\frac{4\mathrm{\πd}}{\mathrm{\λ}}\right)$

其中，P_loss为发送端到接收端的路径损耗，d为发送端到接收端的传播距离，λ为载波频段的波长。

较佳地，所述根据所述传输时延以及所述时域多径信道的时延和/或功率特性，确定时域多径信道的主径信道，包括：

根据所述时域多径信道的时延特性，将时延最接近且不小于根据测量结果确定出的传输时延的径信道，确定为主径信道。

较佳地，所述主径窗内的径信道包括所述主径信道以及以所述主径信道为中心的相邻的径信道。

较佳地，所述根据所述主径窗内的径信道的功率之和与所述主径窗外的径信道的功率之和，确定是否是视距传播环境，包括：

若所述主径窗内的径信道的功率之和与所述主径窗外的径信道的功率之和的比值大于阈值，则确定传播环境为视距传播环境。

较佳地，所述阈值由以下之一或任意组合确定：

载波的频率、***带宽、传播距离；

第一载波的频率对应的阈值大于第二载波频率对应的阈值，其中所述第一载波的频率大于所述第二载波频率；

第一***带宽对应的阈值大于第二***带宽对应的阈值，其中所述第一***带宽大于所述第二***带宽；

第一传播距离对应的阈值大于第二传播距离对应的阈值，其中所述第一传播距离大于所述第二传播距离。

较佳地，确定出视距传播环境之后，还包括：

将确定出的传播环境的类型通知给发送端。

本发明实施例还提供了一种基于上述方法实现的传播方法，包括：

获取传播环境的类型，所述传播环境的类型包括视距传播环境或非视距传播环境；

根据所述传播环境的类型进行多数据流的传播。

较佳地，所述根据所述传播环境的类型进行多数据流的传播，包括：

若所述传播环境的类型为视距传播环境，则采用空分复用进行多数据流的传播；

若所述传播环境的类型为非视距传播环境，则采用波束赋形进行多数据流的传播。

较佳地，若所述传播环境的类型为视距传播环境，且所述多数据流的数量少或服务质量QoS要求高，则采用空间分集进行传播。

本发明实施例还提供了一种感知视距传播环境的装置，包括：

第一获取单元，用于获取信号测量结果，并根据信号测量结果确定传输时延；

第二获取单元，用于获取时域多径信道中每条径信道的时延和/或功率特性；

第一处理单元，用于根据所述传输时延以及所述时域多径信道的时延和/或功率特性，确定时域多径信道的主径信道，并根据主径信道确定主径窗；

第三处理单元，用于根据所述主径窗内的所有径信道的功率之和与所述主径窗外的所有径信道的功率之和，确定是否是视距传播环境。

较佳地，所述第一获取单元具体用于：

根据信号测量结果确定发送端到接收端的路径损耗功率；

根据所述路径损耗功率，确定发送端到接收端的传播距离；

根据信号传输速度以及所述传播距离，确定发送端到接收端的传输时延。

较佳地，所述第一获取单元具体用于：

根据以下公式确定发送端到接收端的传播距离：

$P_{\mathrm{loss}}=20\log \left(\frac{4\mathrm{\πd}}{\mathrm{\λ}}\right)$

其中，P_loss为发送端到接收端的路径损耗，d为发送端到接收端的传播距离，λ为载波频段的波长。

较佳地，所述第一处理单元具体用于：

根据所述时域多径信道的时延特性，将时延最接近且不小于根据测量结果确定出的传输时延的径信道，确定为主径信道。

较佳地，所述主径窗内的径信道包括所述主径信道以及以所述主径信道为中心的相邻的径信道。

较佳地，所述第二处理单元具体用于：

若所述主径窗内的径信道的功率之和与所述主径窗外的径信道的功率之和的比值大于阈值，则确定传播环境为视距传播环境。

较佳地，所述阈值由以下之一或任意组合确定：

载波的频率、***带宽、传播距离；

第一载波的频率对应的阈值大于第二载波频率对应的阈值，其中所述第一载波的频率大于所述第二载波频率；

第一***带宽对应的阈值大于第二***带宽对应的阈值，其中所述第一***带宽大于所述第二***带宽；

第一传播距离对应的阈值大于第二传播距离对应的阈值，其中所述第一传播距离大于所述第二传播距离。

较佳地，所述第二处理单元还用于：

将确定出的传播环境的类型通知给发送端。

本发明实施例还提供了一种传播装置，包括：

获取单元，用于获取传播环境的类型，所述传播环境的类型包括视距传播环境或非视距传播环境；

传播单元，用于根据所述传播环境的类型进行多数据流的传播。

较佳地，所述传播单元具体用于：

若所述传播环境的类型为视距传播环境，则采用空分复用进行多数据流的传播；

若所述传播环境的类型为非视距传播环境，则采用波束赋形进行多数据流的传播。

较佳地，所述传播单元具体用于：

若所述传播环境的类型为视距传播环境，且所述多数据流的数量少或服务质量QoS要求高，则采用空间分集进行传播。

上述实施例中，首先获取信号测量结果，并根据信号测量结果确定传输时延，获取时域多径信道中每条径信道的时延和/或功率特性，然后根据所述传输时延以及所述时域多径信道的时延和/或功率特性，确定时域多径信道的主径信道，并根据主径信道确定主径窗，再根据所述主径窗内的所有径信道的功率之和与所述主径窗外的所有径信道的功率之和，确定是否是视距传播环境。本发明实施例通过信号测量结果来确定传播环境的类型，以便发送端根据确定的传播环境的类型自适应的选择不同的多数据流传播方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种感知视距传播环境的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中一种基于图1所述方法的传播方法的流程示意图；

图3为本发明实施例中一种空分复用传播方式的天线阵列结构示意图；

图4为本发明实施例中一种感知视距传播环境的装置的结构示意图；

图5为本发明实施例中一种传播装置的结构示意图；

图6为本发明实施例中另一种感知视距传播环境的装置的结构示意图；

图7为本发明实施例中另一种传播装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在MIMO***中，空分复用技术可以提高频谱效率，满足用户的Gbps(每秒1000兆位)级数据传输速率要求。尤其在满足视距传输的条件下，采用空分复用技术可有效提高频谱效率。因此，为了在高数据速率下能够使用空分复用技术来提高频谱效率，需要先确定传播环境的类型是否为视距传播环境。

为了实现上述目的，图1示出了一种感知视距传播环境的流程，该流程可以由感知视距传播环境的装置执行，该装置可以是终端，也可以是其他接入设备，比如接入点。该装置还可以是基站，所述基站是指具有基站功能的设备，比如移动台。

毫米波移动通信信道条件是不断变化的，需要通过测量来判断当前传播环境是否是视距传播环境，以便在视距传播环境下采用空分复用技术来提高频谱效率。

如图所示，该流程具体步骤包括：

步骤S101，获取信号测量结果，并根据信号测量结果确定传输时延。

如前所述，该流程的执行主体可以是终端也可以是基站。如果该流程的执行主体是终端，则步骤S101中，终端进行信号测量，得到信号测量结果，并根据信号测量结果确定基站到该终端的传输时延；如果该流程的执行主体是基站，则步骤S101中，终端进行信号测量并将测量结果发送给基站，基站获得信号测量结果后，根据信号测量结果确定该终端与该基站间的传输时延。

具体来说，获得信号测量结果后，可根据测量结果确定路径损耗功率，再根据所述路径损耗功率确定传播距离，然后根据所述传播距离，确定传输时延。

以基站发送数据、终端接收数据为例，基站将公共导频或参考信号的发送资源通知给终端，并在该资源上发送公共导频或参考信号，发送功率值是静态或半静态***参数P_out。

终端在该资源上接收公共导频或参考信号，对接收到的信号进行基带处理，得到公共导频或参考信号的接收功率P_r，则计算得到路径损耗P_loss为：

P_loss＝P_out－P_r

确定出路径损耗后，根据自由空间传播公式确定基站的天线与终端的天线之间的传播距离d：

$P_{\mathrm{loss}}=20\log \left(\frac{4\mathrm{\πd}}{\mathrm{\λ}}\right)\·\·\·\left(1\right)$

其中，P_loss为路径损耗，d为传播距离，λ为载波频段的波长。

确定出传播距离后，可根据传播距离确定传输时延。比如，传播距离d为2.8m，信号传播速度s为3×10⁸m/s，则传输时延为：

传输距离d÷信号传播速度s≈10ns………………………………(2)

步骤S102，获取时域多径信道中每条径信道的时延和/或功率特性。

在无线通信领域，从发射机天线发射的无线电波，沿两个或多个路径到达接收机天线的传播现象称为多重路径波传输，简称为多径传输。无线电波是一种电磁波，其传播的主要方式是空间波，即直射波、反射波、折射波、绕射波以及它们的合成波。当无线电波遇到物体时，产生反射、折射和散射，而在电波传播的过程中会遇到不同的物体，因而会产生不同的发射、折射和散射，所以在任何一个接收点上均可能收到来自不同路径的同源电磁波。大气层对电波的散射、电离层对电波的反射和折射，以及山峦、建筑等地表物体对电波的反射都会造成多径传输。

这些多重路径波之间到达接收端会有些许的时间差，称为多径时延特性或功率特性。多径时延特性或功率特性可用时延谱或多径散布谱来描述，其中，多径散布谱是不同时延的信号分量平均功率构成的谱。与时延谱等价的是频率相关函数。在多径信道模型中，对于每一条径信道给出了它的相对时间、平均相对功率和其多普勒谱的类型。描述多径功率分布另一个方法是采用时延功率谱，它表述了不同多径时延下，多径功率的取值。

本发明实施例对于采用何种方式来描述多径的时延和/或功率特性不做限制。

通过时域多径信道估计，分析信道冲击响应，可得到每条时域多径信道的时延和/或功率特性。多径检测方法有多种，本发明实施例对此不作限制。

例如，在一种多径检测的实现方式中，将OFDM***单个符号导频子载波进行LS(LeastSquare，最小平方或最小二乘)信道估计，然后将得到的频域信道估计在符号间进行平滑处理，进而进行频域相关，将相关后的结果通过快速逆傅里叶变换域算法变换到时域，最后进行时域多径信道分析，确定时域多径信道的时延和/或功率特性，也可以称为时延功率谱。

步骤S103，根据所述传输时延以及所述时域多径信道的时延和/或功率特性，确定时域多径信道的主径信道，并根据主径信道确定主径窗。

本实施例中，由于传输时延是根据发送端天线与接收端天线之间的距离以及电波(信号)传播速度计算得到的，即可视为直传路径的传输时延，所述直传路径为发送端天线发送的电波直接到达接收端天线，中间没有遮挡的传输路径。时域多径信道的时延与直传路径的传输时延最接近的径信道，即为主径。

具体的，在确定出传输时延以及时域多径信道的时延和/或功率特性后，可根据所述时域多径信道的时延，将其中时延最接近步骤S101计算出的传输时延且不小于步骤S101计算出的传输时延的径信道，确定为主径信道。其中，所述时域多径信道的时延和/或功率特性可以用时延功率谱表示。

例如，时延功率谱中的时延分辨率为10ns，则第1条径信道的时延为10ns，第2条径信道的时延为20ns，……，第N条径信道的时延为10×Nns，若步骤S101中确定出的传输时延为9.3ns，则确定第1条径信道为主径信道，若步骤S101中确定出的传输时延为46.7ns，则确定第5条径信道为主径信道。

步骤S104，根据所述主径窗内的所有径信道的功率之和与所述主径窗外的所有径信道的功率之和，确定是否是视距传播环境。

本实施例中，经过直传路径传输的电波，在传输过程中，是由发送端直接到达接收端，没有经过反射、折射和散射，因此路径损耗比较小，接收端接收到的功率也是最大的，而其它经过反射、折射和散射到达的反射波、折射波和散射波等，传输距离远。传输距离越远，功率损耗越大，接收端接收到电波的功率也越小。因此通过直传路径到达的电波的功率与反射路径、折射路径和散射路径到达的电波的功率的比值大于一个阈值，可以确定当前的传播环境的环境为视距传播环境。

其中，所述阈值由载波的频率、***带宽和传播距离等之一或组合确定，第一载波的频率对应的阈值大于第二载波频率对应的阈值，其中所述第一载波的频率大于所述第二载波频率；第一***带宽对应的阈值大于第二***带宽对应的阈值，其中所述第一***带宽大于所述第二***带宽；第一传播距离对应的阈值大于第二传播距离对应的阈值，其中所述第一传播距离大于所述第二传播距离。所述载波的频率越高，其载波的波长越小，相应的路径损耗的功率越大，则阈值设定的也就越大；所述传播距离越远，其路径损耗的功率越大，则阈值设定的也就越大，如在***带宽为50MHz中，如果发送端与接收端的距离为2.8m，则可以设定阈值为5，如果发送端与接收端的距离为14m，则可以设定阈值为10；如果在获取时域多径信道的时延和/或功率特性之后，对低功率载波信号进行归零处理，即去底噪处理，则所述***带宽对所述阈值的取值的影响可忽略；如果在获取时域多径信道的时延和/或功率特性之后，不对低功率载波信号进行去底噪处理，则***带宽越大，其相应的阈值设定的越大。上述确定所述阈值的载波的频率、***带宽和传播距离可以进行任意组合。

本实施例中，所述主径信道的主径窗可以使用窗函数进行选取。所使用的窗函数可包括但不限于矩形窗函数。为减少由于信号采样所引入的误差，功率谱的精度有限，需要选择主径窗而不是单一径可以更准确地获知直视径的总功率。主径需要选择以时延值大于路损所测量得到的时延值的第一条径，并以此径为中心选择相邻的径为起止位置。视距空分复用的应用场景中用户与基站距离较近，一般的，窗长选择为3～5即可。

例如，可以选择与主径信道相邻两条径信道作为主径窗的起止位置。

优选地，若主径窗内的所有径信道的功率之和与所述主径窗外的所有径信道的功率之和的比值大于阈值，则可以确定当前的传播环境的类型为视距传播环境；若主径窗内的所有径信道的功率之和与所述主径窗外的所有径信道的功率之和的比值小于等于该阈值时，可以确定当前的传播环境的类型为非视距传播环境。

优选地，在步骤S104之后，还可包括以下步骤：

将确定出的传播环境的类型通知给发送端，以使所述发送端根据传播环境的类型进行多数据流的传播，发送端可以根据传播环境的类型自适应的进行多数据流的传播。

上述实施例中，首先获取信号测量结果，并根据信号测量结果确定传输时延，获取时域多径信道中每条径信道的时延和/或功率特性，然后根据所述传输时延以及所述时域多径信道的时延和/或功率特性，确定时域多径信道的主径信道，并根据主径信道确定主径窗，再根据所述主径窗内的所有径信道的功率之和与所述主径窗外的所有径信道的功率之和，确定是否是视距传播环境。本发明实施例通过信号测量结果来确定传播环境的类型，以便发送端根据确定的传播环境的类型自适应的选择不同的多数据流传播方式。

图2示出了一种传播方法的流程，该流程可以由传播装置执行，该装置可以是基站，也可以是终端。如图所示，该流程的具体步骤包括：

步骤S201，获取传播环境的类型，所述传播环境的类型包括视距传播环境或非视距传播环境。

如果本流程的执行主体是终端，则该终端可按照图1所示的流程确定出当前的传播环境的类型；如果本流程的执行主体是基站，则终端可以将确定出的当前的传播环境的类型通知给该基站，或者，终端将信号测量结果发送给该基站，由该基站根据信号测量结果按照图1所示的流程确定出当前的传播环境的类型。

步骤S202，根据所述传播环境的类型进行多数据流的传播。

具体的，若确定出的传播环境的类型为视距传播环境，则采用空分复用进行多数据流的传播；若确定出的传播环境类型为非视距传播环境，则采用波束赋形进行多数据流的传播。进一步地，若确定出的传播环境类型为视距传播环境，并且传输的数据量比较小或者QoS(QualityofService，服务质量)要求高，则可采用发送分集。在视距传播环境下，采用空分复用可以提供频谱效率，在传输的数据量比较小或QoS要求高时，采用发送分集可以获得分集增益，提高接收灵敏度。在非视距传播环境下，采用波束赋形可以补偿传播损耗。

以基站根据传播环境的类型进行多数据流的传播为例，基站利用天线阵列信息进行天线选择，选择不大于L路基带信号所对应的天线子阵发送导频或参考信号，其中作为接收端的终端中的数字基带通道为L路。

优选地，基站在选择天线子阵的原则是使天线子阵距离间隔尽可能大。这是因为根据MIMO原理，在确定空间散射环境下，由于空间信道的空间自由度取决于天线阵列的孔径，可以通过灵活调整发送端和接收端多天线间距的方式，从而构造适用于视距传输环境，实现在视距传播环境下多数据流并行传输，提高频谱效率和传输效率。

如图3所示，如果天线阵列为线阵，当满足满秩传输条件，空分复用支持的并行传输数据流Ns的数量可以根据公式获得，其中，L_T和L_R分别为发送端天线的总长度和接收端天线的总长度，R为发送端和接收端之间的距离，λ为载波频段的波长。从公式中可以看出，在视距传播环境下，多数据流传输的数量将取决于发送天线的总长度和接收天线的总长度，发送端和接收端的距离以及载波频段的波长。

上述实施例中，根据发送端发送的传播环境的类型进行多数据流的传播。可以实现在不同的传播环境下，通过不同的方式进行传播，可以自适应的选择合适的传播方式进行传播。

为了更好的解释本发明，以下结合具体的实施应用场景，提供了在具体应用场景下确定传播环境的类型的实施过程。

(一)多载波OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用)调制方式的应用场景

在多载波OFDM调制方式，载频为10GHz，***带宽为50MHz的场景下。利用导频子载波进行LS信道估计，进行频域相关，然后变换到时域进行时域多径信道的分析，得到时延功率谱，时域多径信道的时延可以由抽头时延线表示，抽头间的时延分辨率为采样率的倒数，以2倍的***带宽为采样率，时延分辨率为10ns(即1/50x2MHz)，即每一条径信道之间的时延间隔为10ns，同时获得每一条径信道的线性功率值。如果通过路径损耗得到的传播距离为2.8m，则传输时延为9.3ns，传输时延小于10ns，因此，需要选择第1条径信道(时延10ns)为主径信道，取主径信道相邻的第2条径信道为主径窗，计算主径窗内所有径信道的功率和P₀以及主径窗外的所有径信道的功率之和P₁，P₀/P₁大于5即10logP₀/P₁大于7dB，即可判定传播环境的类型为视距传播环境，满足空分复用的条件；如果通过路径损耗得到的传播距离为14m，则传输时延为46.7ns，需要选择第5条径信道(时延为50ns)为主径信道，取主径信道相邻的第4条径信道和第6条径信道为主径窗，计算主径窗内所有径信道的功率和P₀以及主径窗外的所有径信道的功率之和P₁，当P₀/P₁大于10时即10logP₀/P₁大于10dB，即可判定传播环境的类型为视距传播环境，可认为满足空分复用的条件，如果路径损耗得到的传播距离为25m，则传输时延为66.7ns，需要选择第7条径信道(时延70ns)为主径信道，相邻的第6条径信道与第8条径信道为主径窗，计算主径窗内所有径信道的功率和P₀以及主径窗外的所有径信道的功率之和P₁，当P₀/P₁大于20时即10logP₀/P₁大于13dB，即可判定传播环境的类型为视距传播环境，可认为满足空分复用的条件。

在确定出传播环境的类型为视距传播环境后，发送端即可采用空分复用的方式进行多数据流的传播。

在多载波OFDM调制方式，载频28GHz，***带宽500MHz的场景下。利用导频子载波进行LS信道估计，进行频域相关，然后变换到时域进行时域多径信道的分析，得到时延功率谱，时域多径信道的时延可以由抽头时延线表示，抽头间的时延分辨率为采样率的倒数，采样率取值等于***带宽，时延分辨率可达2ns，即每一条径信道之间的时延间隔为2ns，同时获得每一条径信道的线性功率值。如果通过路径损耗得到的传播距离为4m，则传输时延为13.3ns，选择第7条径信道(时延14ns)为主径信道，相邻的第6条径信道与第8条径信道为主径窗，计算主径窗内所有径信道的功率和P₀以及主径窗外的所有径信道的功率之和P₁，当P₀/P₁大于5即10logP₀/P₁大于7dB，即可判定传播环境的类型为视距传播环境，可认为满足空分复用的条件。

(二)单载波SC-FDMA(Single-carrierFrequency-DivisionMultipleAccess，单载波频分多址)调整方式的应用场景

在单载波SC-FDMA调制方式，载频为45GHz，***带宽1080MHz的场景下。利用导频子载波进行LS信道估计，进行频域相关，然后变换到时域进行时域多径信道的分析，得到时延功率谱，时域多径信道的多径时延可以由抽头时延线表示，抽头间的时延分辨率为采样率的倒数，采样率取值等于***带宽，时延分辨率可达0.93ns，如果通过路径损耗得到的传播距离为5m，则传输时延为16.7ns，选择第18条径信道(时延16.74ns)为主径信道，相邻的第17条径信道与第19条径信道为主径窗，计算主径窗内所有径信道的功率和P₀以及主径窗外的所有径信道的功率之和P₁，当P₀/P₁大于5即10logP₀/P₁大于7dB，即可判定传播环境的类型为视距传播环境，可认为满足空分复用的条件。

基于相同的发明构思，图4示出了一种感知视距传播环境的装置，该装置可以执行图1所示的流程，该装置可以是终端，也可以是其他接入设备，比如接入点。该装置还可以是基站，所述基站是指具有基站功能的设备，比如移动台。如图所示，该装置包括：

第一获取单元401，用于获取信号测量结果，并根据信号测量结果确定传输时延；

第二获取单元402，用于获取时域多径信道中每条径信道的时延和/或功率特性；

第一处理单元403，用于根据所述传输时延以及所述时域多径信道的时延和/或功率特性，确定时域多径信道的主径信道，并根据主径信道确定主径窗；

第二处理单元404，用于根据所述主径窗内的所有径信道的功率之和与所述主径窗外的所有径信道的功率之和，确定是否是视距传播环境。

优选地，所述第一获取单元401具体用于：

根据信号测量结果确定发送端到接收端的路径损耗功率；

根据所述路径损耗功率，确定发送端到接收端的传播距离；

根据信号传输速度以及所述传播距离，确定发送端到接收端的传输时延。

优选地，所述第一获取单元401具体用于：

根据以下公式确定发送端到接收端的传播距离：

$P_{\mathrm{loss}}=20\log \left(\frac{4\mathrm{\πd}}{\mathrm{\λ}}\right)---\left(1\right)$

其中，P_loss为发送端到接收端的路径损耗，d为发送端到接收端的传播距离，λ为载波频段的波长。

优选地，所述第一处理单元403具体用于：

根据所述时域多径信道的时延特性，将时延最接近且不小于根据测量结果确定出的传输时延的径信道，确定为主径信道。

优选地，所述主径窗内的径信道包括所述主径信道以及以所述主径信道为中心的相邻的径信道。

优选地，所述第二处理单元404具体用于：

若所述主径窗内的径信道的功率之和与所述主径窗外的径信道的功率之和的比值大于阈值，则确定传播环境为视距传播环境。

优选地，所述阈值由以下之一或任意组合确定：

载波的频率、***带宽、传播距离；

第一载波的频率对应的阈值大于第二载波频率对应的阈值，其中所述第一载波的频率大于所述第二载波频率；

第一***带宽对应的阈值大于第二***带宽对应的阈值，其中所述第一***带宽大于所述第二***带宽；

第一传播距离对应的阈值大于第二传播距离对应的阈值，其中所述第一传播距离大于所述第二传播距离。

优选地，所述第二处理单元404还用于：

将确定出的传播环境的类型通知给发送端。

图5示出了一种传播装置，该装置可以执行图2所示的流程，该装置可以是基站，也可以是终端。如图所示，该装置包括：

获取单元501，用于获取传播环境的类型，所述传播环境的类型包括视距传播环境或非视距传播环境；

传播单元502，用于根据所述传播环境的类型进行多数据流的传播。

优选地，所述传播单元502具体用于：

若所述传播环境的类型为视距传播环境，则采用空分复用进行多数据流的传播；

若所述传播环境的类型为非视距传播环境，则采用波束赋形进行多数据流的传播。

优选地，所述传播单元502具体用于：

若所述传播环境的类型为视距传播环境，且所述多数据流的数量少或QoS要求高，则采用空间分集进行传播。

图6为本发明实施例提供的另一种感知视距传播环境的装置的结构示意图，该装置可实现本发明上述实施例提供的方法。该装置可包括：任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器601代表的一个或多个处理器和存储器603代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如***设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口，收发机604可以是多个元件，即包括发送机和收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器601负责管理总线架构和通常的处理，存储器603可以存储处理器601在执行操作时所使用的数据。显示器602可以是CRT(CathodeRayTube，阴极射线管)、PDP(PlasmaDisplayPanel，等离子显示器)、DLP(DigitalLightProcession，数字光处理)或LCD(LiquidCrystalDisplay，液晶显示屏)等显示装置。

处理器601，用于读取存储器603中的程序，执行下列过程：收发机604获取信号测量结果，处理器601根据信号测量结果确定传输时延。具体的，处理器601根据信号测量结果确定发送端到接收端的路径损耗功率；根据所述路径损耗功率，确定发送端到接收端的传播距离；根据信号传输速度以及所述传播距离，确定发送端到接收端的传输时延。处理器601根据以下公式(1)确定发送端到接收端的传播距离：

$P_{\mathrm{loss}}=20\log \left(\frac{4\mathrm{\πd}}{\mathrm{\λ}}\right)\·\·\·\left(1\right)$

其中，P_loss为发送端到接收端的路径损耗，d为发送端到接收端的传播距离，λ为载波频段的波长。

处理器601获取时域多径信道中每条径信道的时延和/或功率特性；处理器601根据所述传输时延以及所述时域多径信道的时延和/或功率特性，确定时域多径信道的主径信道，处理器601根据主径信道确定主径窗；处理器601根据所述主径窗内的所有径信道的功率之和与所述主径窗外的所有径信道的功率之和，确定是否是视距传播环境。

具体的，处理器601根据所述时域多径信道的时延特性，将时延最接近且不小于根据测量结果确定出的传输时延的径信道，确定为主径信道。若所述主径窗内的径信道的功率之和与所述主径窗外的径信道的功率之和的比值大于阈值，则处理器601确定传播环境为视距传播环境。处理器601还将确定出的传播环境类型通知给发送端。其中，所述阈值由以下之一或任意组合确定：载波的频率、***带宽、传播距离；第一载波的频率对应的阈值大于第二载波频率对应的阈值，其中所述第一载波的频率大于所述第二载波频率；第一***带宽对应的阈值大于第二***带宽对应的阈值，其中所述第一***带宽大于所述第二***带宽；第一传播距离对应的阈值大于第二传播距离对应的阈值，其中所述第一传播距离大于所述第二传播距离。

存储器603，用于存储一个或多个可执行程序，被用于配置所述处理器601。

图7为本发明实施例提供的另一种传播装置的结构示意图，该装置可实现本发明上述实施例提供的方法。该装置可包括：任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器701代表的一个或多个处理器和存储器703代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如***设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口，收发机705可以是多个元件，即包括发送机和收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器701负责管理总线架构和通常的处理，存储器703可以存储处理器701在执行操作时所使用的数据。针对不同的用户设备，用户接口704还可以是能够外接内接需要设备的接口，连接的设备包括但不限于小键盘、扬声器、麦克风、操纵杆等。显示器702可以是CRT、PDP、DLP或LCD等显示装置。

处理器701，用于读取存储器703中的程序，执行下列过程：收发机705获取传播环境的类型，所述传播环境的类型包括视距传播环境或非视距传播环境。处理器701根据所述传播环境的类型进行多数据流的传播。

具体的，若所述传播环境的类型为视距传播环境，则处理器701采用空分复用进行多数据流的传播；若所述传播环境的类型为非视距传播环境，则处理器701采用波束赋形进行多数据流的传播。若所述传播环境的类型为视距传播环境，且所述多数据流的数量少或QoS要求高，则处理器701采用空间分集进行传播。

存储器703，用于存储一个或多个可执行程序，被用于配置所述处理器701。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (22)

1.一种感知视距传播环境的方法，其特征在于，该方法包括：

获取信号测量结果，并根据信号测量结果确定传输时延；

获取时域多径信道中每条径信道的时延和/或功率特性；

根据所述传输时延以及所述时域多径信道的时延和/或功率特性，确定时域多径信道的主径信道，并根据主径信道确定主径窗；

根据所述主径窗内的所有径信道的功率之和与所述主径窗外的所有径信道的功率之和，确定是否是视距传播环境。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据信号测量结果确定传输时延，包括：

根据信号测量结果确定发送端到接收端的路径损耗功率；

根据所述路径损耗功率，确定发送端到接收端的传播距离；

根据信号传输速度以及所述传播距离，确定发送端到接收端的传输时延。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据以下公式确定发送端到接收端的传播距离：

$P_{\mathrm{loss}}=20\log \left(\frac{4\mathrm{\πd}}{\mathrm{\λ}}\right)$

其中，P_loss为发送端到接收端的路径损耗，d为发送端到接收端的传播距离，λ为载波频段的波长。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述传输时延以及所述时域多径信道的时延和/或功率特性，确定时域多径信道的主径信道，包括：

根据所述时域多径信道的时延特性，将时延最接近且不小于根据测量结果确定出的传输时延的径信道，确定为主径信道。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主径窗内的径信道包括所述主径信道以及以所述主径信道为中心的相邻的径信道。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述主径窗内的径信道的功率之和与所述主径窗外的径信道的功率之和，确定是否是视距传播环境，包括：

若所述主径窗内的径信道的功率之和与所述主径窗外的径信道的功率之和的比值大于阈值，则确定传播环境为视距传播环境。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述阈值由以下之一或任意组合确定：

载波的频率、***带宽、传播距离；

第一载波的频率对应的阈值大于第二载波频率对应的阈值，其中所述第一载波的频率大于所述第二载波频率；

第一***带宽对应的阈值大于第二***带宽对应的阈值，其中所述第一***带宽大于所述第二***带宽；

第一传播距离对应的阈值大于第二传播距离对应的阈值，其中所述第一传播距离大于所述第二传播距离。

8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，确定出视距传播环境之后，还包括：

将确定出的传播环境的类型通知给发送端。

9.一种基于如权利要求1至8任一所述的方法实现的传播方法，其特征在于，包括：

获取传播环境的类型，所述传播环境的类型包括视距传播环境或非视距传播环境；

根据所述传播环境的类型进行多数据流的传播。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述传播环境的类型进行多数据流的传播，包括：

若所述传播环境的类型为视距传播环境，则采用空分复用进行多数据流的传播；

若所述传播环境的类型为非视距传播环境，则采用波束赋形进行多数据流的传播。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，若所述传播环境的类型为视距传播环境，且所述多数据流的数量少或服务质量QoS要求高，则采用空间分集进行传播。

12.一种感知视距传播环境的装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取信号测量结果，并根据信号测量结果确定传输时延；

第二获取单元，用于获取时域多径信道中每条径信道的时延和/或功率特性；

第一处理单元，用于根据所述传输时延以及所述时域多径信道的时延和/或功率特性，确定时域多径信道的主径信道，并根据主径信道确定主径窗；

第二处理单元，用于根据所述主径窗内的所有径信道的功率之和与所述主径窗外的所有径信道的功率之和，确定是否是视距传播环境。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第一获取单元具体用于：

根据信号测量结果确定发送端到接收端的路径损耗功率；

根据所述路径损耗功率，确定发送端到接收端的传播距离；

根据信号传输速度以及所述传播距离，确定发送端到接收端的传输时延。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第一获取单元具体用于：

根据以下公式确定发送端到接收端的传播距离：

$P_{\mathrm{loss}}=20\log \left(\frac{4\mathrm{\πd}}{\mathrm{\λ}}\right)$

其中，P_loss为发送端到接收端的路径损耗，d为发送端到接收端的传播距离，λ为载波频段的波长。

15.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第一处理单元具体用于：

根据所述时域多径信道的时延特性，将时延最接近且不小于根据测量结果确定出的传输时延的径信道，确定为主径信道。

16.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述主径窗内的径信道包括所述主径信道以及以所述主径信道为中心的相邻的径信道。

17.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第二处理单元具体用于：

若所述主径窗内的径信道的功率之和与所述主径窗外的径信道的功率之和的比值大于阈值，则确定传播环境为视距传播环境。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述阈值由以下之一或任意组合确定：

载波的频率、***带宽、传播距离；

第一载波的频率对应的阈值大于第二载波频率对应的阈值，其中所述第一载波的频率大于所述第二载波频率；

第一***带宽对应的阈值大于第二***带宽对应的阈值，其中所述第一***带宽大于所述第二***带宽；

第一传播距离对应的阈值大于第二传播距离对应的阈值，其中所述第一传播距离大于所述第二传播距离。

19.如权利要求12至18中任一项所述的装置，其特征在于，所述第二处理单元还用于：

将确定出的传播环境的类型通知给发送端。

20.一种传播装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取传播环境的类型，所述传播环境的类型包括视距传播环境或非视距传播环境；

传播单元，用于根据所述传播环境的类型进行多数据流的传播。

21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述传播单元具体用于：

若所述传播环境的类型为视距传播环境，则采用空分复用进行多数据流的传播；

若所述传播环境的类型为非视距传播环境，则采用波束赋形进行多数据流的传播。

22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述传播单元具体用于：

若所述传播环境的类型为视距传播环境，且所述多数据流的数量少或服务质量QoS要求高，则采用空间分集进行传播。