双频集成系统中的模式选择和切换方法技术方案

本发明专利技术公开了一种双频集成系统中的模式选择和切换方法，主要解决现有技术在切换通信子模块时不灵活，易造成通信传输发生中断的问题。其实现方案是：1)基站进行初始接入，利用C波段进行数据传输；2)基站同时对毫米波段信道进行初始探测；3)基站根据初始探测状况及用户业务需求类型，选择当前数据传输频段；4)基站根据当前所选数据传输频段进行相应的数据传输状态跟踪；5)在初始探测时间间隔到达200ms时，基站再次发送探测信号，并根据探测状况进行数据传输频段切换。本发明专利技术将C波段与毫米波段一体化，使频段切换更加灵活，提高了数据传输的有效性和可靠性，能避免在信道状况发生改变时的传输中断，可用于无线通信。

【技术实现步骤摘要】
双频集成系统中的模式选择和切换方法
本专利技术属于通信
，特别涉及一种双频集成系统中的模式选择和切换方法，可用于通信链路中断或性能下降情况时的工作频段自适应切换。
技术介绍
双频集成系统由C波段和毫米波频段构成，保障通信系统在信道状况发生改变时通信传输不中断。其中C波段是频率工作在4.0G-8.0GHz的一段频带，也是4G时代最主要的通信频段，它具有技术成熟，基础设施完善、信号穿透能力较强，覆盖范围大的特点。但是由于C波段频谱资源的日益紧张和移动通信需求的日益增长，毫米波段的开发和利用为移动通信提供了广阔的空间。毫米波具有频谱宽、稳定性高、方向性好的优势，因此成为第五代移动通信的使用频段之一，也成为当下研究的热点。毫米波的大带宽和高速率特性，能满足用户对特定场景的需求，如室内超高速率数据传输，物联网等。在5G中，毫米波频段可使用的最大带宽是400MHz，数据速率高达10Gbps甚至更高。从毫米波传播特性和覆盖能力考虑，毫米波适合部署在相对空旷无遮挡或少遮挡的室外和室内环境。这样在整个传播路径下，它的定向特点将会更具优势。然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双频段集成系统中的C波段与毫米波段模式切换方法，其特征在于，包括如下：/n1)基站进行初始接入，即利用C波段进行数据传输；/n2)设计帧格式为：每200ms的时间间隔内包含1个探测帧和19个普通帧，每个探测帧为10ms并包含10个子帧，每个子帧为1ms并含有4个slot，每个slot含有14个OFDM符号，每个探测信号在时域上占用每个slot内的8个OFDM符号，在频域上进行全频段插入；/n基站在毫米波段发送该探测信号，用户利用接收到的探测信号计算毫米波段信道的视距/非视距信息LOS/NLOS、探测信号的接收功率RP'及探测信号的信干噪比SINR'，并通过C波段反馈给基站；/n3)基站...

【技术特征摘要】
1.一种双频段集成系统中的C波段与毫米波段模式切换方法，其特征在于，包括如下：
1)基站进行初始接入，即利用C波段进行数据传输；
2)设计帧格式为：每200ms的时间间隔内包含1个探测帧和19个普通帧，每个探测帧为10ms并包含10个子帧，每个子帧为1ms并含有4个slot，每个slot含有14个OFDM符号，每个探测信号在时域上占用每个slot内的8个OFDM符号，在频域上进行全频段插入；
基站在毫米波段发送该探测信号，用户利用接收到的探测信号计算毫米波段信道的视距/非视距信息LOS/NLOS、探测信号的接收功率RP'及探测信号的信干噪比SINR'，并通过C波段反馈给基站；
3)基站根据C波段反馈的信息及用户的业务需求综合选择当前数据传输频段；
3a)设频段切换阈值为：RP＝-105dBm，SINR＝-3dB；
3b)基站将接收到的反馈信息与所设阈值进行比较；
若当前毫米波信道为NLOS状态或者RP'和SINR'其中之一小于切换阈值时，则仍利用C波段进行数据传输，执行6)；
若当前毫米波信道为LOS状态且RP'和SINR'都大于切换阈值，则数据传输分为毫米波段、C波段与毫米波段协同两种传输方式，执行3c)；
3c)根据用户业务类型进行传输方式选择：
若用户业务为开阔环境eMBB增强移动带宽这种需要大带宽特性的业务，则选用数据传输模式为C波段与毫米波段协同传输，即采用C波段与毫米波段同时传输数据，并执行5)；
否则，选用数据传输频段为毫米波段并执行4)；
4)毫米波模式下追踪数据传输状况；
4a)用户利用在毫米波段接收到的数据计算参考信号的接收功率RP”及参考信号的信干噪比SINR”，并将其反馈给基站，以对毫米波段数据传输状况进行跟踪；
4b)基站在探测信号发送时间间隔未达到200ms之前，将反馈得到的RP”和SINR”与切换阈值进行比较：
若RP”小于RP或SINR”小于SINR，则将数据传输频段从毫米波段切换为C波段，执行6)；
否则，维持毫米波段传输不变,执行6)；
5)协同模式下追踪数据传输状况；
5a)用户利用在毫米波段接收到的数据计算参考信号的接收功率RP”'及参考信号的信干噪比SINR”'并反馈给基站；
5b)基站在探测信号发送时间间隔未达到200ms之前，将反馈得到的RP”'和SINR”'与切换阈值进行比较：
若RP”'小于RP或SINR”'小于SINR，则将数据传输从C波段与毫米波段协同切换为C波段传输,执行6)；
否则，维持C波段与毫米波段协同传输不变,执行6)；
6)基站在探测信号发送时间间隔到达200ms时，再次在毫米波段发送探测信号，用户利用当前接收到的探测信号计算毫米波段信道的视距/非视距信息LOS/NLOS、探测信号的接收功率RP””及探测信号的信干噪比SINR””，并通过C波段反馈探测信息给基站；
7)基站将当前数据传输频段与C波段反馈的信息进行综合分析，并进行数据传输频段切换：
若当前采用C波段进行数据传输，探测得到毫米波段的信道为视距LOS，且RP””和SINR””都大于切换阈值，则返回3c)；否则，维持C波段传输不变，返回6)；
若当前采用毫米波段进行数据传输，探测得到毫米波段的信道特征为非视距NLOS或者RP””和SINR””其中之一小于切换阈值时，则切换传输频段为C波段，返回6)；否则，维持毫米波段传输不变，返回4)；
若当前采用C波段与毫米波段协同模式进行数据传输，探测得到毫米波段的信道特征为非视距NLOS或者RP””和SINR””其中之一小于切换阈值时，则切换传输频段为C波段，返回6)；否则，维持C波段与毫米波段协同传输不变，返回5)。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双频段集成系统，包括基站和用户端，基站在毫米波段发送探测信号给用户，用户依据接收到的探测信号对毫米波信道信息进行识别，并通过C波段反馈给基站。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，2)中计算信道视距/非视距LOS/NLOS信息，实现如下：
2a)计算毫米波段信道冲激响应的峰度Kh：



其中，h(t)为信道功率增益，μ|h|为信道功率增益h(t)的一阶矩，σ|h|为信道功率增益h(t)的二阶矩；
2b)计算毫米波段信道冲激响应的斜度Sk：



其中，N为多径数目；
2c)计算毫米波段信道冲激响应的莱斯系数K：

...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓辉，吕思婷，万宏杰，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61