CN107395257A - 一种基于lte***及其信号发射方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的基于LTE***的信号发射方法，在考虑了多通信终端LTE***链路估计误差以及多通信终端环境的通信终端调度的基础上，按照多通信终端LTE容量推导LTE链路的导频迭代估计和资源配置的最适合匹配关系，并采用最适合导频信号功率发射与基地台发射天线数相等数量的导频信号并进行数据发射，优化了链路估计的准确性，提高了LTE链路的吞吐性能。

Description

一种基于LTE***及其信号发射方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于LTE***的信号发射方法。
背景技术
LTE(Long Term Evolution，长期演进)是由3GPP(The 3rd GenerationPartnership Project，第三代合作伙伴计划)组织制定的UMTS(Universal MobileTelecommunications System，通用移动通信***)技术标准的长期演进，于2004年12月在3GPP多伦多TSGRAN#26会议上正式立项并启动。LTE***引入了OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，正交频分复用)和MIMO(Multi-Input&Multi-Output，多输入多输出)等关键发射技术，显著增加了频谱效率和数据发射速率(20M带宽2X2MIMO在64QAM情况下，理论下行最大发射速率为201Mbps，除去信令开销后大概为140Mbps，但根据实际组网以及终端能力限制，一般认为下行峰值速率为100Mbps，上行为50Mbps)，并支持多种带宽分配：1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz等，且支持全球主流2G/3G频段和一些新增频段，因而频谱分配更加灵活，***容量和覆盖也显著提升。LTE***网络架构更加扁平化简单化，减少了网络节点和***复杂度，从而减小了***时延，也降低了网络部署和维护成本。LTE***支持与其他3GPP***互操作。LTE***有两种制式：FDD-LTE和TDD-LTE，即频分双工LTE***和时分双工LTE***，二者技术的主要区别在于空中接口的物理层上(像帧结构、时分设计、同步等)。FDD-LTE***空口上下行发射采用一对对称的频段接收和发射数据，而TDD-LTE***上下行则使用相同的频段在不同的时隙上发射，相对于FDD双工方式，TDD有着较高的频谱利用率。
然而在多通信终端LTE***中，除了链路估计误差等与单通信终端LTE***共同存在的问题之外，多通信终端LTE***本身还存在的多终端分集、终端间干扰以及多终端调度等问题，这使得从单通信终端LTE***分析中已经得到的导频迭代估计和资源配置的最适合匹配关系并不适用于多通信终端LTE***，所以对于多通信终端LTE***广播链路的导频迭代估计和资源配置的最适合匹配关系是值得研究的。
发明内容
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
根据本发明的实施方式，提出了一种基于LTE***的信号发射方法，所述方法包括步骤：
S1、在链路瑞利衰落条件下，预设一个数据包内最多发射符号数T大于基地台的发射天线数M，基地台根据导频迭代估计与资源配置的最适合匹配关系确定最适合导频信号功率向只有一个接收天线的通信终端发射M个导频信号。
S2、通信终端利用对导频信号的接收矩阵进行链路估计。
S3、预设***中通信终端数K不小于基地台发射天线数M，基地台根据通信终端返回的通信终端链路信息，进行发射通信终端组的选择。
S4、在本数据包内对于选定的M个发射通信终端以***数据功率Pd发射T-M个数据符号。
根据本发明的实施方式，所述S1的根据导频迭代估计与资源配置的最适合匹配关系确定最适合导频信号功率包括：
当一个数据包内最多发射符号数T满足M＜T＜2M-1时，最适合导频信号功率
式中，P为统计均匀发射功率，过程参数
发射导频信号
根据本发明的实施方式，所述S1的根据导频迭代估计与资源配置的最适合匹配关系确定最适合导频信号功率包括：
当一个数据包内最多发射符号数T满足T＝2M-1时，最适合导频信号功率
式中，P为统计均匀发射功率，过程参数
发射导频信号
根据本发明的实施方式，所述S1的根据导频迭代估计与资源配置的最适合匹配关系确定最适合导频信号功率包括：
当一个数据包内最多发射符号数T满足T＞2M时，最适合导频信号功率
式中，P为统计均匀发射功率，过程参数
发射导频信号
根据本发明的实施方式，所述S2的通信终端利用对导频信号的接收矩阵进行链路估计具体包括：
设***中通信终端数为K，其中的任一通信终端k的链路冲击响应为hk＝[hk1，hk2，...，hkM]，高斯白噪声nk＝[nk1，nk2，...，nkM]，对于导频信号的接收矩阵为：
得到链路估计结果为通信终端k链路信息：
并将其返回基地台。
根据本发明的实施方式，所述S3的基地台根据通信终端返回的通信终端链路信息，进行发射通信终端组的选择，具体包括：
S31、初始化等待通信终端组Γ1＝{1，...，K}，选择第一个发射通信终端
设置发射通信终端标识号i＝2；
S32、调整等待通信终端组，
其中ε＝0.4，
表示第n个发射通信终端的链路信息；
S33、选择第i个发射通信终端
调整发射通信终端标识号i＝i+1；如果i＜M，执行步骤S32；
S34、最终确定的发射通信终端组为{π(1)，...，π(M)}，选择出的发射通信终端数和基地台发射天线数M相等；
根据本发明的实施方式，所述S4的***数据功率
本发明的基于LTE***的信号发射方法，在考虑了多通信终端LTE***链路估计误差以及多通信终端环境的通信终端调度的基础上，按照多通信终端LTE容量推导LTE链路的导频迭代估计和资源配置的最适合匹配关系，并采用最适合导频信号功率发射与基地台发射天线数相等数量的导频信号并进行数据发射，优化了链路估计的准确性，提高了LTE链路的吞吐性能。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
附图1示出了根据本发明实施方式的基于LTE***的信号发射方法流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
根据本发明的实施方式，提出了一种基于LTE***的信号发射方法，如附图1所示，所述方法包括步骤：
S1、在链路瑞利衰落条件下，预设一个数据包内最多发射符号数T大于基地台的发射天线数M，基地台根据导频迭代估计与资源配置的最适合匹配关系确定最适合导频信号功率向只有一个接收天线的通信终端发射M个导频信号。
所述根据导频迭代估计与资源配置的最适合匹配关系确定最适合导频信号功率包括：
当一个数据包内最多发射符号数T满足M＜T＜2M-1时，最适合导频信号功率
式中，P为统计均匀发射功率，过程参数
发射导频信号
当一个数据包内最多发射符号数T满足T＝2M-1时，最适合导频信号功率
式中，P为统计均匀发射功率，过程参数
发射导频信号
当一个数据包内最多发射符号数T满足T＞2M时，最适合导频信号功率
式中，P为统计均匀发射功率，过程参数
发射导频信号
S2、通信终端利用对导频信号的接收矩阵进行链路估计：
设***中通信终端数为K，其中的任一通信终端k的链路冲击响应为hk＝[hk1，hk2，...，hkM]，高斯白噪声nk＝[nk1，nk2，...，nkM]，对于导频信号的接收矩阵为：
得到链路估计结果为通信终端k链路信息：
并将其返回基地台；
S3、预设***中通信终端数K不小于基地台发射天线数M，基地台根据通信终端返回的通信终端链路信息，进行发射通信终端组的选择，具体包括步骤：
S31、初始化等待通信终端组Γ1＝{1，...，K}，选择第一个发射通信终端
设置发射通信终端标识号i＝2；
S32、调整等待通信终端组，
其中ε＝0.4，
表示第n个发射通信终端的链路信息；
S33、选择第i个发射通信终端
调整发射通信终端标识号i＝i+1；如果i＜M，执行步骤S32；
S34、最终确定的发射通信终端组为{π(1)，...，π(M)}，选择出的发射通信终端数和基地台发射天线数M相等；
S4、在本数据包内对于选定的M个发射通信终端以***数据功率Pd发射T-M个数据符号，该***数据功率
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种基于LTE***，该***的信号发射方法，包括步骤：
S1、在链路瑞利衰落条件下，预设一个数据包内最多发射符号数T大于基地台的发射天线数M，基地台根据导频迭代估计与资源配置的最适合匹配关系确定最适合导频信号功率向只有一个接收天线的通信终端发射M个导频信号。
S2、通信终端利用对导频信号的接收矩阵进行链路估计。
S3、预设***中通信终端数K不小于基地台发射天线数M，基地台根据通信终端返回的通信终端链路信息，进行发射通信终端组的选择。
S4、在本数据包内对于选定的M个发射通信终端以***数据功率Pd发射T-M个数据符号；
所述S1的根据导频迭代估计与资源配置的最适合匹配关系确定最适合导频信号功率包括：
当一个数据包内最多发射符号数T满足T＝2M-1时，最适合导频信号功率
式中，P为统计均匀发射功率，过程参数
发射导频信号
2.如权利要求1所述的方法，所述S2的通信终端利用对导频信号的接收矩阵进行链路估计具体包括：
设***中通信终端数为K，其中的任一通信终端k的链路冲击响应为hk＝[hk1，hk2，...，hkM]，高斯白噪声nk＝[nk1，nk2，...，nkM]，对于导频信号的接收矩阵为：
<mfenced open = "" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <msub> <mi>y</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>y</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>y</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mi>M</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>=</mo> <msub> <mi>h</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>{</mo> <msub> <mi>s</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>s</mi> <mi>M</mi> </msub> <mo>}</mo> <mo>+</mo> <msub> <mi>n</mi> <mi>k</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>=</mo> <msqrt> <msubsup> <mi>P</mi> <mi>&amp;tau;</mi> <mrow> <mi>o</mi> <mi>p</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msubsup> </msqrt> <mo>&amp;lsqb;</mo> <msub> <mi>h</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>h</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>h</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mi>M</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mfenced open = "(" close = ")"> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mo>.</mo> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mo>.</mo> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>.</mo> </mtd> <mtd> <mo>.</mo> </mtd> <mtd> <mo>.</mo> </mtd> <mtd> <mo>.</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mo>.</mo> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mi>M</mi> <mo>+</mo> <mo>&amp;lsqb;</mo> <msub> <mi>n</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>n</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <msub> <mi>n</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mi>M</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
得到链路估计结果为通信终端k链路信息：
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并将其返回基地台。
3.如权利要求1所述的方法，所述S3的基地台根据通信终端返回的通信终端链路信息，进行发射通信终端组的选择，具体包括：
S31、初始化等待通信终端组Γ1＝{1，...，K}，选择第一个发射通信终端
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设置发射通信终端标识号i＝2；
S32、调整等待通信终端组，
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其中ε＝0.4，表示第n个发射通信终端的链路信息；
S33、选择第i个发射通信终端
调整发射通信终端标识号i＝i+1；如果i＜M，执行步骤S32；
S34、最终确定的发射通信终端组为{π(1)，...，π(M)}，选择出的发射通信终端数和基地台发射天线数M相等。
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