[发明专利]网络辅助的灵活双工无线通信系统及其方法

说明书

本发明公开了一种网络辅助的灵活双工无线通信系统及其方法，针对分布式协作组网，采用半双工基站节点之间的协作，在同时同频工作下，支持多个用户上行传输和另外多个用户下行传输；通过节点之间的协作消除下行发送节点对上行接收节点之间的干扰，通过联合调度或预编码设计，避免上行用户对下行用户的干扰；本发明可以在相同时频资源上支撑多个用户的双向大容量传输。

技术领域

本发明涉及无线通信传输技术领域，尤其是一种网络辅助的灵活双工无线通信系统及其方法。

背景技术

现有的双工方式包括时分双工(TDD)和频分双工(FDD)。随着用户业务多样化和个性化发展，在蜂窝系统中可能同时存在多个用户上行速率需求较大，而另外多个用户对下行速率需求较大，传统TDD模式或FDD模式无法有效解决这种问题。分布式多天线协作传输是4G和5G的关键技术，通过节点之间的协作，提高系统频谱效率。在分布式无线通信系统中，通过节点之间的协作，充分利用空间域的自由度，可以实现更灵活的双工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种网络辅助的灵活双工无线通信系统及其方法，能够利用现有半双工的分布式节点，在同时同频上实现多个用户上行传输和另外多个用户的下行传输。

为解决上述技术问题，本发明提供一种网络辅助的灵活双工无线通信系统，包括：RAU模块、用户终端模块和中心基带处理单元模块；RAU模块部署于无线通信的每个小区中，中心基带处理单元模块发送的信号经RAU模块发送给用户终端模块，用户终端模块发送的信号经RAU模块发送给中心基带处理单元模块；RAU模块和用户终端模块中的射频单元均工作在半双工模式，在同一时间和频率上只处于接收或发送信号，中心基带处理单元模块完成基站侧的基带信号发送和接收处理。

优选的，RAU模块包括半双工收发射频单元、模数和数模转换单元和高速接口单元；半双工收发射频单元完成射频信号的收发，模数和数模转换单元完成信号的模拟到数字或数字到模拟的转换，高速接口单元完成将中心基带处理单元模块的数字信号传输给RAU模块或将RAU模块的数字基带信号传输给中心基带处理单元模块。

优选的，用户终端模块包括半双工收发射频单元、模数和数模转换单元和基带信号处理单元；半双工收发射频单元完成射频信号的收发，模数和数模转换单元完成信号的模拟到数字或数字到模拟的转换，基带信号处理单元完成基带信号的发送和接收处理。

优选的，中心基带处理单元模块包括基带信号处理单元和调度单元；基带信号处理单元能够获知RAU集合和之间的信道状态信息，并获知RAU对的发送信号，进而完成抵消RAU对接收RAU的干扰，并根据抵消后的信号完成多用户检测；

基带信号处理单元完成发送RAU的下行多用户预编码，并能够在获知用户组和之间的信道的前提下，计算中每个用户的上行预编码；

调度单元根据用户的上下行业务需求，完成RAU集合和的动态划分，确定RAU工作时隙状态。

相应的，一种网络辅助的灵活双工无线通信方法，包括如下步骤：

(1)无线通信系统的每个小区布设多个分布式远端天线单元RAU，远端天线单元RAU连接中心处理单元；

(2)在相同的时间和频率资源上，一组用户(用集合)发送上行信号给一组RAU(用集合)，另外一组用户(用集合)接收另外一组的RAU(用集合)发送的下行信号，其中和互不相交、和互不相交；

(3)中心处理单元在提前获知RAU集合和之间的信道状态信息下，RAU的接收信号减去RAU的发送信号，进而得到用户组发送给RAU的上行信号，中心处理单元根据多用户检测得到上行链路用户组中各个用户的发送信号；

(4)中心处理单元在提前获知用户组和之间、用户组和基站之间的信道下，通过设计RAU的下行多用户预编码和用户组中每个用户的上行预编码，提高用户组的性能。