用于无线通信系统中能量高效地传输信号的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:13106539 阅读:65 留言:0更新日期:2016-03-31 12:34
提供了用于在使用多用户海量多天线的无线通信系统中基于能量效率选择多输入多输出(MIMO)模式以及选择待用于通信中的天线子集的方法。该方法基于射频(RF)电路引起的功率消耗和传输功率选择能够最小化传输功率而不使用全部天线的天线子集。该方法还包括选择信号待传送至的移动站、基于全部天线的功率消耗选择多天线技术、在全部天线中选择传送信号至移动站的天线子集、以及通过使用天线子集传送信号至移动站。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及用于提高无线通信系统中基站能量效率的设备和方法。更具体地,本公开涉及用于在使用多用户海量多天线的无线通信系统中选择提高基站能量效率的天线模式、以及在全部天线中选择将信号传送至移动站的天线子集的信号传输技术。
技术介绍
由于无线多媒体服务和社交网络服务(SNS)随着智能电话使用的传播的激励以及无线需求(例如,机器对机器通信)的增长,无线数据通信量得到了爆发性的增长。因此,通过相关领域的数据传输方法不易处理的大数据环境即将到来。随着大数据环境的到来,海量多输入多输出(M-MIMO)系统正被考虑用于高效率地管理无线资源。此外,M-MIMO系统作为能量有效的绿色通信技术而引起公众的关注。对相关技术中的无线通信系统的研究已经集中于信道容量的提高,例如更多基站的安装或频带的保障。相关领域的技术例如包括试图提供高信道容量的正交频分多址(OFDMA)、多天线系统以及中继传输系统。
技术实现思路
技术问题然而,提供高信道容量不可避免地需要高能量消耗。因此,用于提升信道容量的方法对于具有有限总能量的装置或集中于能量效率的网络并非是有效的。同时,近年来,随着M-MIMO系统和分布式天线系统的出现,基于丰富的资源,移动站的传输需求更容易被满足。因此,需要最大限度能量有效的并满足移动站传输需求的无线通信系统。在相关领域中考虑能量效率的传输技术的情况下,由于使用多个天线,所以需要考虑的是传输功率而不是功率消耗。然而,由于M-MIMO系统的出现,操作如此多的天线将消耗更多功率。因此,存在一种信号传输方法的需求来满足用户传输要求并基于射频(RF)电路中的功率消耗和传输功率来改善功率效率。作为背景信息给出上述信息的目的仅仅是为了帮助理解本公开的内容,而并不是确定或申明任何上述内容是否属于本公开的现有技术。解决方案本公开的各方面将至少解决上述问题和/或缺点并且将至少提供如下优点。因此,本公开的一方面将提供用于满足用户传输需求以及基于射频(RF)电路中的功率消耗和传输功率来改善基站的功率效率的信号传输方法。根据本公开的一方面,提供了用于在使用海量多天线技术的无线通信中通过基站传输信号的方法。该方法包括选择信号待传送至的移动站、基于全部天线的功率消耗选择多天线技术、在全部天线中选择将信号传送至移动站的天线子集、以及通过使用天线子集将信号传送至移动站。选择多天线技术的步骤可包括计算全部天线在每个多天线技术中的功率并选择需要较少功率的多天线技术。选择天线子集的选择可包括基于所选的多天线技术以及各天线的信道增益或天线之间的关联来选择天线子集。根据本公开的另一方面,提供了用于在使用海量多天线技术的无线通信中传送信号至移动站的基站。该基站包括配置为向移动站传送信号/从移动站接收信号的传送/接收单元,以及控制器,控制器配置为选择信号待传送至的移动站、基于全部天线的功率消耗选择多天线技术、在全部天线中选择传送信号至移动站的天线子集、以及通过使用天线子集控制待传送至移动站的信号。控制器可计算全部天线在每个多天线技术中的功率并选择需要较少功率的多天线技术。控制器可基于所选的多天线技术以及各天线的信道增益或天线之间的关联来选择天线子集。本专利技术的有益效果如上所述,本公开能够提供能量高效的用户调度方法,并具有通过选择有效率的多天线技术来获得额外增益的效果。此外,根据本公开,可改善基站的功率效率,并同时减少额外使用的天线的数量,所以同样可降低复杂性。对于本领域技术人员来说,通过在下面参照附图对本公开的多种实施方式的详细描述,本公开的其它方面、优点、以及显著特征将变得显而易见。附图说明从下列结合附图的描述中,本公开的某些实施方式的上述以及其它方面、特征、以及优点将变得更为显而易见,其中:图1是示出了根据本公开的实施方式的、在能量高效的信号传输方法中基站和移动站之间的关系的网络配置示意图;图2a是示出了根据本公开的实施方式的能量高效的信号传输方法的流程图;图2b是示出了根据本公开的实施方式的能量高效的信号传输方法的流程图;图3是示出了根据本公开的实施方式的在能量高效的信号传输方法中选择用户的过程的流程图;以及图4是示出了根据本公开的实施方式的、在能量高效的信号传输方法中根据天线技术选择天线子集的过程的流程图。应注意的是,在所有附图中,相同的附图标号用于描述相同或相似的元件、特征和结构。具体实施方式参照附图提供以下描述的目的是用于帮助全面理解如权利要求及其等同所限定的、本公开的多种实施方式。这些描述包括多个具体细节以帮助理解,但是应该将这些具体细节认为是示例性的。因此,本领域的普通技术人员应认识到,在不背离本公开的范围和精神的条件下,可对本文所述的各种实施方式进行各种改变和修改。此外,为了清楚和简洁起见,可能省略了众所周知的功能和结构的描述。在下面的说明和权利要求中使用的用语和措辞不限于字面含义,相反,这些用语和措辞仅仅是专利技术人用来使得能够清楚且一致地理解本公开。因此,应对本领域的技术人员显而易见的是,本公开的多种实施方式的以下描述仅用于说明目的,并不是为了限制如所附权利要求和其等同所定义的本公开的目的。应理解的是,除非上下文另有明确规定,否则单数形式可包括复数对象。由此,例如,参考“部件表面”包括参考一个或多个这样的表面。在使用术语“基本上”时,意味着不需要精确地实现所叙述的特性、参数或值,而是意味着包括例如公差、测量误差、测量精度限制以及本领域的技术人员已知的其它因素的偏差或变化量在不妨碍该特征旨在提供的效果的情况下也是允许的。图1是示出了根据本公开实施方式的、能量高效的信号传输方法中基站和移动站之间的关系的网络配置示意图。参照图1,假设基站101使用NT个天线102,且该基站101需向总共K个移动站传送信号。当基站101通过移动站选择器103选择将信号同时传送至的Km个移动站时,基站101通过使用信号发生器104形成待传送至Km个移动站的符号信号,以及通过波束形成器105产生待传送的信号,从基站101接收服务的移动站(k)106的接收信号可由数学公式1表示。数学公式1【公式1】yk=αkPkhkwksk+Σl=1,l≠kKmαkPkkmwlsl+本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在使用海量多天线技术的无线通信中通过基站传送信号的方法,所述方法包括:选择所述信号待传送至的移动站;在全部天线中选择用于将所述信号传送至所述移动站的天线子集;以及通过使用所述天线子集将所述信号传送至所述移动站。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.08 KR 10-2013-0120132;2013.06.21 US 61/8371.用于在使用海量多天线技术的无线通信中通过基站传送信号的方
法,所述方法包括:
选择所述信号待传送至的移动站;
在全部天线中选择用于将所述信号传送至所述移动站的天线子集;
以及
通过使用所述天线子集将所述信号传送至所述移动站。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,选择所述天线子集包括:
基于选择的多天线技术以及用于各个所述天线的信道增益或所述天
线之间的关联来选择所述天线子集。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,选择所述天线子集还包括:
当将最大比率传输(MRT)确定为所述多天线技术时选择具有大信
道增益的天线作为所述天线子集。
4.根据权利要求2所述的方法,其中,选择所述天线子集还包括:
当将迫零波束成形(ZFBF)确定为所述多天线技术时选择在所述天
线之间具有最低关联的天线作为所述天线子集。
5.用于在使用海量多天线技术的无线通信中通过基站传送信号的方
法,所述方法包括:
选择所述信号待传送至的移动站;
基于全部天线的功率消耗选择多天线技术;以及
通过使用天线子集将所述信号传送至所述移动站。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,选择所述多天线技术包括:
计算全部天线在每个所述多天线技术中的功率;以及
选择需要较少功率的多天线技术。
7.用于在使用...

【专利技术属性】
技术研发人员:卞庸硕金泰润李容焕林锺汉
申请(专利权)人:三星电子株式会社首尔大学校产学协力团
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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