專利名稱：下行信號加權處理方法、裝置和通信系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信技術領域，特別是涉及一種下行信號加權處理方法、裝置和通信 系統(tǒng)。
背景技術：
下一代網(wǎng)絡(Next Generation Network，簡稱NGN)對頻譜有效性和功率有效性提 出了更高的要求。中繼式移動網(wǎng)絡與傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)相比，可有效改善網(wǎng)絡覆蓋質(zhì)量，為在高頻 段實現(xiàn)寬帶無線接入提供了一種高性價比的解決方案。中繼式移動網(wǎng)絡可以由多個中繼器組成一個虛擬陣列相互協(xié)同工作。在中繼式 移動網(wǎng)絡中，移動臺(Mobile Mation，簡稱MS)可在多個中繼器的協(xié)作下通過基站(Base Mation，簡稱路)接入無線網(wǎng)絡。在中繼式移動網(wǎng)絡中，現(xiàn)有技術通常是由基站對其下行 發(fā)射向量進行優(yōu)化處理，根據(jù)優(yōu)化處理后的下行發(fā)射向量發(fā)送下行信號，以滿足各移動臺 接收信號所需的下行信噪比(Signal to Noise Ratio，簡稱SIN 。發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明實施例過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術沒有對中繼器的發(fā)射信號進行 優(yōu)化處理，以優(yōu)化網(wǎng)絡容量和保證通信質(zhì)量的技術手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種下行信號加權處理方法、裝置和通信系統(tǒng)，有利于提高網(wǎng)絡容 量和改善通信質(zhì)量。本發(fā)明實施例提供了一種下行信號加權處理方法，包括獲取基站到中繼器的第一信道沖擊響應和中繼器到移動臺的第二信道沖擊響 應；根據(jù)所述第一信道沖擊響應和第二信道沖擊響應，確定預編碼權值和中繼權值；向所述基站和所述中繼器分別發(fā)送所述預編碼權值和所述中繼權值，以供所述基 站根據(jù)所述預編碼權值對下行信號進行加權處理得到下行預編碼加權信號，并向所述中繼 器發(fā)送所述下行預編碼加權信號，以及以供所述中繼器根據(jù)所述中繼權值對中繼器接收到 的基站發(fā)射信號進行加權處理得到下行中繼加權信號，向所述移動臺發(fā)送所述下行中繼加 權信號。本發(fā)明實施例還提供了一種下行信號加權處理裝置，包括獲取模塊，用于獲取基站到中繼器的第一信道沖擊響應和中繼器到移動臺的第二 信道沖擊響應；權值確定模塊，用于根據(jù)所述第一信道沖擊響應和第二信道沖擊響應，確定預編 碼權值和中繼權值；加權處理模塊，用于向所述基站和所述中繼器分別發(fā)送所述預編碼權值和所述中 繼權值，以供所述基站根據(jù)所述預編碼權值對下行信號進行加權處理得到下行預編碼加權 信號，并向所述中繼器發(fā)送所述下行預編碼加權信號，以及以供所述中繼器根據(jù)所述中繼權值對中繼器接收到的基站發(fā)射信號進行加權處理得到下行中繼加權信號，向所述移動臺 發(fā)送所述下行中繼加權信號。本發(fā)明實施例還提供了 一種通信系統(tǒng)，包括基站、中繼器和移動臺，還包括下行信號加權處理裝置，用于獲取基站到中繼器的第一信道沖擊響應和中繼器到 移動臺的第二信道沖擊響應；根據(jù)所述第一信道沖擊響應和第二信道沖擊響應，確定預編 碼權值和中繼權值；向所述基站和所述中繼器分別發(fā)送所述預編碼權值和所述中繼權值；所述基站用于根據(jù)所述預編碼權值對所述下行信號進行加權處理得到下行預編 碼加權信號，并向所述中繼器發(fā)送所述下行預編碼加權信號；所述中繼器用于根據(jù)所述中繼權值對中繼器接收到的基站發(fā)射信號進行加權處 理得到下行中繼加權信號，向所述移動臺發(fā)送所述下行中繼加權信號。本發(fā)明實施例通過為基站確定用于對基站需要向移動臺發(fā)送的下行信號進行預 編碼加權處理的預編碼權值，為中繼器確定用于對中繼器接收的基站下行信號進行加權處 理的中繼權值，即在基站端和中繼端分別對下行信號進行優(yōu)化處理，從而有利于優(yōu)化網(wǎng)絡 容量并提高通信質(zhì)量。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明提供的下行信號加權處理方法實施例流程圖；圖2為本發(fā)明提供的預編碼權值和中繼權值確定方法實施例流程圖；圖3為本發(fā)明實施例應用場景中繼式通信系統(tǒng)結(jié)構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例多次迭代導致功率的變化趨勢示意圖；圖fe為本發(fā)明信噪比與中繼器最小發(fā)射總功率關系實施例示意圖；圖恥為本發(fā)明一種信噪比與基站最小發(fā)射總功率關系實施例示意圖；圖5c為本發(fā)明另一種信噪比與中繼器最小發(fā)射總功率關系實施例示意圖；圖6為本發(fā)明提供的下行信號加權處理裝置實施例的結(jié)構示意圖；圖7為本發(fā)明提供的通信系統(tǒng)實施例的結(jié)構示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖1為本發(fā)明提供的下行信號加權處理方法實施例流程圖。如圖1所示，本實施 例下行信號加權處理方法包括步驟11、獲取基站到中繼器的第一信道沖擊響應和中繼器到移動臺的第二信道沖 擊響應。
第一信道沖擊響應可由中繼器檢測獲取。中繼器到移動臺的第二信道沖擊響應可 由移動臺檢測獲取并發(fā)送給中繼器；或者，對于上行通信和下行通信工作在相同頻點等時 分通信系統(tǒng)中，中繼器到移動臺的信道沖擊響應與移動臺到中繼器的信道沖擊響應相等， 因此，也可根據(jù)中繼器在上行通信過程中檢測到的移動臺到中繼器的信道沖擊響應作為上 述第二信道沖擊響應。步驟12、根據(jù)第一信道沖擊響應和第二信道沖擊響應，確定預編碼權值和中繼權值。預編碼權值用于基站對需要向移動臺發(fā)送的下行信號進行預編碼加權處理，中繼 權值用于中繼器對接收到的基站發(fā)射信號進行中繼加權處理。中繼權值和預編碼權值可根 據(jù)實際需要設置更新周期，以更新周期為時間間隔進行動態(tài)更新。步驟13、向基站和中繼器分別發(fā)送預編碼權值和中繼權值，以供基站根據(jù)預編碼 權值對下行信號進行加權處理得到下行預編碼加權信號，并向中繼器發(fā)送下行預編碼加權 信號，以及以供中繼器根據(jù)中繼權值對中繼器接收到的基站發(fā)射信號進行加權處理得到下 行中繼加權信號，向移動臺發(fā)送下行中繼加權信號。本實施例下行加權處理方法通過為基站確定用于對基站需要向移動臺發(fā)送的下 行信號進行預編碼加權處理的預編碼權值，為中繼器確定用于對中繼器接收的基站下行信 號進行加權處理的中繼權值，即在基站端和中繼端分別對下行信號進行優(yōu)化處理，從而有 利于優(yōu)化網(wǎng)絡容量并提高通信質(zhì)量。圖2為本發(fā)明提供的預編碼權值和中繼權值確定方法實施例流程圖。如圖2所示， 本實施例預編碼權值和中繼權值確定方法包括步驟21、確定中繼權值迭代初始值以及下行信噪比閾值。步驟22、根據(jù)中繼權值迭代初始值、下行信噪比閾值、第一信道沖擊響應和第二信 道沖擊響應，確定達到下行信噪比閾值且基站的發(fā)射總功率為最小值時對應的預編碼權值 迭代初始值。步驟23、根據(jù)預編碼權值迭代初始值，確定達到下行信噪比閾值且中繼器的發(fā)射 總功率為最小值時對應的中繼權值迭代值。可選的，本步驟還可根據(jù)所述預編碼權值迭代初始值，確定達到下行信噪比閾值、 中繼器的發(fā)射總功率為最小值且任一中繼器的發(fā)射功率小于或等于預設門限值時對應的 中繼權值迭代值。步驟對、根據(jù)中繼權值迭代值、下行信噪比閾值和第二信道沖擊響應，確定達到下 行信噪比閾值且基站的發(fā)射總功率為最小值時對應的預編碼權值迭代值。步驟25、根據(jù)預編碼權值迭代值，重新確定達到下行信噪比閾值且中繼器的發(fā)射 總功率為最小值時對應的中繼權值迭代值；并根據(jù)重新確定的中繼權值迭代值、下行信噪 比閾值和第二信道沖擊響應，重新確定達到下行信噪比閾值且基站的發(fā)射總功率為最小值 時對應的預編碼權值迭代值；重復迭代直至中繼器的發(fā)射總功率的最小值收斂為某一固定 值?？蛇x的，本步驟還可根據(jù)重新確定的所述預編碼權值迭代值，重新確定達到所述 下行信噪比閾值、所述中繼器的發(fā)射總功率為最小值且任一所述中繼器的發(fā)射功率小于或 等于預設門限值時對應的中繼權值迭代值。由于每個中繼器發(fā)射功率不可能無限制的增大，受到其物理條件的限制。該方案綜合考慮了各中繼器發(fā)射的總功率和單個中繼器發(fā)射 送的功率，在達到下行信噪比閾值的同時使得各中繼器發(fā)射總功率最小、且單個中繼器發(fā) 射的功率不超過某個門限值，因此提高了方案的可行性。步驟沈、確定中繼器的發(fā)射總功率的最小值收斂為某一固定值時對應的預編碼權 值迭代值和中繼權值迭代值，分別為預編碼權值和中繼權值?；靖鶕?jù)預編碼權值對需要向移動臺發(fā)送的下行信號進行預編碼加權處理，得到 下行預編碼加權信號?；鞠蛑欣^器發(fā)送下行預編碼加權信號。中繼器在接收到下行預編 碼加權信號之后，根據(jù)中繼權值對下行預編碼加權信號進行中繼加權處理，得到下行中繼 加權信號。中繼器向移動臺發(fā)送下行中繼加權信號。本實施例通過迭代方法聯(lián)合確定預編碼權值和中繼權值，根據(jù)確定的預編碼權值 和中繼權值分別對下行信號進行加權處理，使得基站在向移動臺發(fā)送的下行信號達到預設 下行信噪比閾值時，基站發(fā)射總功率最小且各中繼器發(fā)射總功率最小，從而有利于優(yōu)化網(wǎng) 絡容量并提高通信質(zhì)量。如果結(jié)合考慮單個中繼器發(fā)射功率的上界聯(lián)合確定預編碼權值和 中繼權值，還有利于進一步提高方案可行性以及實現(xiàn)的可靠性。下面結(jié)合具體應用場景，對本發(fā)明實施例預編碼權值和中繼權值確定方法的理論 基礎進行說明。圖3為本發(fā)明實施例應用場景中繼式通信系統(tǒng)結(jié)構示意圖。如圖3所示的中繼式 通信系統(tǒng)包括N個天線的基站、R個單天線的中繼器和M個單天線的移動臺。N個天線的 基站通過R個單天線的中繼器，將信號發(fā)送給M個單天線的移動臺，基站向移動臺方向發(fā)送 的信號即為下行信號。如圖3所示的應用場景中，中繼器接收到的基站發(fā)射的下行信號\可表示如下
權利要求
1.一種下行信號加權處理方法，其特征在于，包括獲取基站到中繼器的第一信道沖擊響應和中繼器到移動臺的第二信道沖擊響應； 根據(jù)所述第一信道沖擊響應和第二信道沖擊響應，確定預編碼權值和中繼權值； 向所述基站和所述中繼器分別發(fā)送所述預編碼權值和所述中繼權值，以供所述基站根 據(jù)所述預編碼權值對下行信號進行加權處理得到下行預編碼加權信號，并向所述中繼器發(fā) 送所述下行預編碼加權信號，以及以供所述中繼器根據(jù)所述中繼權值對中繼器接收到的基 站發(fā)射信號進行加權處理得到下行中繼加權信號，向所述移動臺發(fā)送所述下行中繼加權信 號。
2.根據(jù)權利要求1所述的下行信號加權處理方法，其特征在于，根據(jù)所述第一信道沖 擊響應和第二信道沖擊響應，確定預編碼權值和中繼權值，包括確定中繼權值迭代初始值以及下行信噪比閾值；根據(jù)所述中繼權值迭代初始值、所述下行信噪比閾值、所述第一信道沖擊響應和所述 第二信道沖擊響應，確定達到所述下行信噪比閾值且所述基站的發(fā)射總功率為最小值時對 應的預編碼權值迭代初始值；根據(jù)所述預編碼權值迭代初始值，確定達到所述下行信噪比閾值且所述中繼器的發(fā)射 總功率為最小值時對應的中繼權值迭代值；根據(jù)所述中繼權值迭代值、所述下行信噪比閾值和所述第二信道沖擊響應，確定達到 所述下行信噪比閾值且所述基站的發(fā)射總功率為最小值時對應的預編碼權值迭代值；根據(jù)所述預編碼權值迭代值，重新確定達到所述下行信噪比閾值且所述中繼器的發(fā)射 總功率為最小值時對應的中繼權值迭代值；并根據(jù)重新確定的所述中繼權值迭代值、所述 下行信噪比閾值和所述第二信道沖擊響應，重新確定達到所述下行信噪比閾值且所述基站 的發(fā)射總功率為最小值時對應的預編碼權值迭代值；重復迭代直至所述中繼器的發(fā)射總功 率的最小值收斂為某一固定值；確定所述中繼器的發(fā)射總功率的最小值收斂為某一固定值時對應的預編碼權值迭代 值和中繼權值迭代值，分別為所述預編碼權值和所述中繼權值。
3.根據(jù)權利要求2所述的下行信號加權處理方法，其特征在于，所述預編碼權值迭代初始值或所述預編碼權值迭代值采用以下公式確定
4.根據(jù)權利要求2所述的下行信號加權處理方法，其特征在于，根據(jù)所述預編碼權值 迭代初始值或重新確定的所述預編碼權值迭代值，確定或重新確定達到所述下行信噪比閾 值且所述中繼器的發(fā)射總功率為最小值時對應的中繼權值迭代值，包括根據(jù)所述預編碼權值迭代初始值或重新確定的所述預編碼權值迭代值，確定或重新確 定達到所述下行信噪比閾值、所述中繼器的發(fā)射總功率為最小值且任一所述中繼器的發(fā)射 功率小于或等于預設門限值時對應的中繼權值迭代值。
5.根據(jù)權利要求4所述的下行信號加權處理方法，其特征在于，所述預編碼權值迭代初始值或所述預編碼權值迭代值采用以下公式確定
6. 一種下行信號加權處理裝置，其特征在于，包括獲取模塊，用于獲取基站到中繼器的第一信道沖擊響應和中繼器到移動臺的第二信道 沖擊響應；權值確定模塊，用于根據(jù)所述第一信道沖擊響應和第二信道沖擊響應，確定預編碼權值和中繼權值；加權處理模塊，用于向所述基站和所述中繼器分別發(fā)送所述預編碼權值和所述中繼 權值，以供所述基站根據(jù)所述預編碼權值對下行信號進行加權處理得到下行預編碼加權信 號，并向所述中繼器發(fā)送所述下行預編碼加權信號，以及以供所述中繼器根據(jù)所述中繼權 值對中繼器接收到的基站發(fā)射信號進行加權處理得到下行中繼加權信號，向所述移動臺發(fā) 送所述下行中繼加權信號。
7.根據(jù)權利要求6所述的下行信號加權處理裝置，其特征在于，所述權值確定模塊包括中繼權值及信噪比初始化單元，用于確定中繼權值迭代初始值以及下行信噪比閾值；預編碼權值初始值確定單元，用于根據(jù)所述中繼權值迭代初始值、所述下行信噪比閾 值、所述第一信道沖擊響應和所述第二信道沖擊響應，確定達到所述下行信噪比閾值且所 述基站的發(fā)射總功率為最小值時對應的預編碼權值迭代初始值；迭代單元，用于根據(jù)所述預編碼權值迭代初始值，確定達到所述下行信噪比閾值且所 述中繼器的發(fā)射總功率為最小值時對應的中繼權值迭代值；根據(jù)所述中繼權值迭代值、所 述下行信噪比閾值和所述第二信道沖擊響應，確定達到所述下行信噪比閾值且所述基站的 發(fā)射總功率為最小值時對應的預編碼權值迭代值；根據(jù)所述預編碼權值迭代值，重新確定 達到所述下行信噪比閾值且所述中繼器的發(fā)射總功率為最小值時對應的中繼權值迭代值； 并根據(jù)重新確定的所述中繼權值迭代值、所述下行信噪比閾值和所述第二信道沖擊響應， 重新確定達到所述下行信噪比閾值且所述基站的發(fā)射總功率為最小值時對應的預編碼權 值迭代值；重復迭代直至所述中繼器的發(fā)射總功率的最小值收斂為某一固定值；權值確定單元，用于確定所述中繼器的發(fā)射總功率的最小值收斂為某一固定值時對應 的預編碼權值迭代值和中繼權值迭代值，分別為所述預編碼權值和所述中繼權值。
8.根據(jù)權利要求7所述的下行信號加權處理裝置，其特征在于，所述迭代單元還用于根據(jù)所述預編碼權值迭代初始值，確定達到所述下行信噪比閾 值、所述中繼器的發(fā)射總功率為最小值且任一所述中繼器的發(fā)射功率小于或等于預設門限 值時對應的中繼權值迭代值時對應的中繼權值迭代值；根據(jù)所述中繼權值迭代值、所述下 行信噪比閾值和所述第二信道沖擊響應，確定達到所述下行信噪比閾值且所述基站的發(fā)射 總功率為最小值時對應的預編碼權值迭代值；根據(jù)所述預編碼權值迭代值，重新確定達到 所述下行信噪比閾值、所述中繼器的發(fā)射總功率為最小值且任一所述中繼器的發(fā)射功率小 于或等于預設門限值時對應的中繼權值迭代值時對應的中繼權值迭代值；并根據(jù)重新確定 的所述中繼權值迭代值、所述下行信噪比閾值和所述第二信道沖擊響應，重新確定達到所 述下行信噪比閾值且所述基站的發(fā)射總功率為最小值時對應的預編碼權值迭代值；重復迭 代直至所述中繼器的發(fā)射總功率的最小值收斂為某一固定值。
9.根據(jù)權利要求6-8任一所述的下行信號加權處理裝置，其特征在于，所述下行信號 加權處理裝置與所述中繼器一體設置，或者，所述下行信號加權處理裝置與所述基站一體 設置。
10.一種通信系統(tǒng)，包括基站、中繼器和移動臺，其特征在于，還包括下行信號加權處理裝置，用于獲取基站到中繼器的第一信道沖擊響應和中繼器到移動 臺的第二信道沖擊響應；根據(jù)所述第一信道沖擊響應和第二信道沖擊響應，確定預編碼權值和中繼權值；向所述基站和所述中繼器分別發(fā)送所述預編碼權值和所述中繼權值；所述基站用于根據(jù)所述預編碼權值對所述下行信號進行加權處理得到下行預編碼加 權信號，并向所述中繼器發(fā)送所述下行預編碼加權信號；所述中繼器用于根據(jù)所述中繼權值對中繼器接收到的基站發(fā)射信號進行加權處理得 到下行中繼加權信號，向所述移動臺發(fā)送所述下行中繼加權信號。
11.根據(jù)權利要求10所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述下行信號加權處理裝置與所 述中繼器一體設置，或者，所述下行信號加權處理裝置與所述基站一體設置。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述移動臺為單天線移動臺， 所述中繼器為單天線中繼器，所述基站為多天線基站。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種下行信號加權處理方法、裝置和通信系統(tǒng)。該方法包括獲取基站到中繼器的第一信道沖擊響應和中繼器到移動臺的第二信道沖擊響應；根據(jù)第一信道沖擊響應和第二信道沖擊響應，確定預編碼權值和中繼權值；向基站和中繼器分別發(fā)送預編碼權值和中繼權值，以供基站根據(jù)預編碼權值對下行信號進行加權處理得到下行預編碼加權信號并向中繼器發(fā)送，以及以供中繼器根據(jù)中繼權值對中繼器接收到的下行預編碼加權信號進行加權處理得到下行中繼加權信號，向移動臺發(fā)送下行中繼加權信號。本發(fā)明實施例在基站端和中繼端分別對下行信號進行優(yōu)化處理，從而有利于優(yōu)化網(wǎng)絡容量并提高通信質(zhì)量。
文檔編號H04W16/28GK102055509SQ20091021215
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月11日 優(yōu)先權日2009年11月11日
發(fā)明者吳更石, 鄭毅 申請人:華為終端有限公司