CN103220682B - 数据传输时的天线选择方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种天线选择方法和装置，通过根据接收信号质量，来选择用于发送数据和接收数据的天线。采用本发明可以确保系统的传输性能。

Description

数据传输时的天线选择方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信系统中的数据传输技术，特别是涉及数据传输时的天线选择方法和装置。

背景技术

在通信系统中，可以采用分布式基带单元(BBU)+无线远端单元(RRU)的方案进行组网。RRU的数目可以根据单个小区的覆盖范围大小而调整。具体实施例参见附图1。附图1中一个BBU下包含4个RRU，不同RRU的覆盖属于同一个小区。这样的话，与单个RRU的组网方案相比，就可以扩大单个小区的覆盖范围，进而可以减少UE的切换次数，减少掉话率，增加用户的通信体验。同时，由于减少使用了BBU的数目，也可以为运营商减小布网的成本。

对于高速铁路通信系统中的UE来说，由于列车的高速移动，相应地UE的移动速度较快，在相同的时间内，UE需要经过多个不同的小区，因此需要频繁的进行小区搜索和切换，以保证UE的连续通信。分布式BBU+RRU方案尤其适用于专网通信系统中，例如专为列车上的用户通信需求所建立的高铁专网通信系统。一个BBU下的RRU的数目可以根据需要进行选择。

对于高速铁路通信系统的无线信道来说，由于列车轨道的建设不会有较大的弧度，且铁道周围较开阔，所以无线信号的传输大多以直射径为主。这样的话，对于基站和UE来说，在数据传输时，使用单天线进行数据传输要优于使用多天线发射分集的方式。因此，UE可以选择扇区化天线中的一个进行上行数据的传输；基站可以选择部分RRU或RRU的部分天线进行下行数据的传输。

目前，在选择天线进行传输时，UE通常采用随机选择的方式实现，而该随机选择的方式并不适用于高铁通信系统中。主要原因是，高铁通信系统中由于UE的高速移动，其不同天线发送数据到达基站不同RRU的时间也可能差距较大，这样的话，使用不同的天线会造成信号的路损不同，进而影响接收信号的质量。采用随机选择的方式选择用于发送的天线则无法确保所选择的天线的传输性能，从而不能保证上、下行的传输性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种数据传输时的天线选择方法和装置，能够确保系统的传输性能。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种数据传输时的天线选择方法，该方法包括以下步骤：

当网络设备需要进行数据的发送时，根据接收信号的质量，选择用于发送数据的天线。

一种数据传输时的天线选择装置，其特征在于，该装置包括：

天线选择单元，用于当网络设备需要进行数据的发送时，根据接收信号的质量，选择用于发送数据的天线。

综上所述，本发明提出的天线选择方法和装置，通过根据接收信号质量，来选择用于发送数据和接收数据的天线，可以确保系统的传输性能。

附图说明

图1为现有技术中分布式BBU+RRU组网示意图；

图2为本发明实施例一的方法流程示意图；

图3为本发明实施例一的装置结构示意图；

图4为UE的不同扇区化天线的接收信号属于同一个小区的情景示意图；

图5为UE的不同扇区化天线的接收信号属于不同小区的情景示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

本发明的核心思想是：对于基站来说，选择部分RRU或RRU的部分天线进行下行数据的传输，将可以减少网络的能量消耗，进而达到节能的效果，同时可以控制对相邻小区的干扰。对于UE来说，其不同天线发送数据到达基站不同RRU的时间也可能差距较大，这样的话，使用不同的天线会造成信号的路损不同，进而影响接收信号的质量。基于上述考虑，本发明将根据天线的接收信号质量，进行天线的选择。如此，可确保在传输性能好的天线上进行数据的传输，从而可以确保系统的传输性能。

图2为本发明实施例一的流程示意图，如图2所示，该方法主要包括：

步骤201、当网络设备需要进行数据的发送和接收时，根据接收信号质量，选择用于发送数据和接收数据的天线。

本步骤在具体实现时，将选择接收信号质量好的天线，用于数据的发送与接收，以确保数据传输的可靠性，提高数据传输性能。

较佳地，当网络设备(即基站或UE)需要进行数据的发送时，根据前一子帧的接收信号质量选择用于发送数据的天线；当网络设备需要进行数据的接收时，根据当前子帧的接收信号质量选择用于接收数据的天线，进一步的，为了减少硬件的处理时延，也可以基于前一下行子帧的接收信号质量，选择用于接收数据的天线。

在实际应用中，当所述网络设备为UE时，可以区分UE的不同扇区化天线的接收信号属于同一个小区的情景(如图4所示)和UE的不同扇区化天线的接收信号属于不同小区的情景(如图5所示)，来实现所述天线的选择，具体方法如下：

1)选择用于发送数据的天线的具体方法可以为：

如图4所示，当所述UE的不同扇区化天线的接收信号属于同一个小区时，所述UE可以采用下述三种方法选择用于发送数据的天线。

方法一：所述UE从发送天线中选择天线的接收信号的测量结果最好的作为用于发送数据的天线。

方法二：所述UE判断除当前用于发送数据的天线之外的其他发送天线的接收信号的测量结果与当前用于发送数据的天线的接收信号的测量结果的差值是否大于预设的第一阈值，如果是，则从所述其他发送天线中选择接收信号的测量结果最好的作为当前用于发送数据的天线，否则，不对当前用于发送数据的天线进行变更。

方法三：所述UE判断除当前用于发送数据的天线之外的其他发送天线是否满足预设条件，如果是，则从满足所述条件的发送天线中选择接收信号的测量结果最好的作为当前用于发送数据的天线，否则，不对当前用于发送数据的天线进行变更，所述预设条件为：该天线的接收信号的测量结果优于当前用于发送数据的天线的接收信号的测量结果，并且持续时间达到预设的第二阈值。

如图5所示，当所述UE的不同扇区化天线的接收信号属于不同的小区时，所述选择用于发送的天线为：所述UE从所述发送天线中，选择属于其当前驻留小区的接收天线作为所述用于发送数据的天线。

2)选择用于接收数据的天线的具体方法可以为：

当所述UE的不同扇区化天线的接收信号属于同一个小区时，所述选择用于接收数据的天线为：所述UE从所述接收天线中，选择接收信号能量最大的天线作为用于接收数据的天线；或者将所有所述接收天线确定为用于接收数据的天线。

这里需要说明的是，当将所有所述接收天线确定为用于接收数据的天线时，在后续的数据解调过程中可以采用下述方法进行接收数据的解调：

所述UE以所述接收天线的信噪比的比值作为天线信号的合并比例，对所述接收天线的接收信号进行合并，将合并后的接收信号作为进行解调的接收信号；或者，所述UE分别将所述接收天线的接收信号作为用于进行解调的接收信号，并进行相应的解调，从所述解调正确的结果中选择一个作为当前的接收数据。

当所述UE的不同扇区化天线的接收信号属于不同的小区时，所述选择用于接收数据的天线为：所述UE将属于其当前驻留小区的接收天线确定为用于接收数据的天线。

这里，对于UE的上行数据发送来说，在切换之前，使用指向目前小区的扇区化天线进行上行数据的传输；在切换之后，使用指向另外一个小区的扇区化天线进行上行数据的传输。这样的话，由于两个小区的重叠区域较大，且保证了切换小区的信号质量，因此保证了切换的成功率。

在实际应用中，当所述网络设备为基站时，所述选择用于发送数据的天线为：所述基站选择上行数据信号能量最大的所述RRU的发送天线确定为用于发送数据的天线。

所述选择用于接收数据的天线为：所述基站选择接收信号能量最大的RRU的接收天线作为用于接收数据的天线；或者，选择所述基站的所有RRU的接收天线作为用于接收数据的天线。

这里，当选择基站的所有RRU的接收天线作为用于接收数据的天线时，可采用下述两种方法进行接收数据的解调：

所述基站以当前所有RRU的信噪比的比值作为天线信号的合并比例，对所述RRU的接收信号进行合并，将合并后的接收信号作为进行解调的接收信号；或者，将各RRU的接收信号分别作为用于进行解调的接收信号，并进行相应的解调，从所述解调正确的结果中选择一个作为当前的接收数据。

通过上述技术方案可以看出，本发明实施例一是根据信号接收质量来尽量选择质量好的天线进行数据的收、发，如此可以确保数据传输的性能。需要说明的是，在实际应用中，对于一个小区的多个用户来说，可以通过时分的方式进行多用户的调度，以保证在单个子帧内只有单个用户的数据发送和接收。

另外，对于高速铁路的专网通信系统来说，UE可以为火车上的车载系统(即列车上的乘客与车载系统进行信息交互，车载系统与铁路沿线的基站进行信息交互)，其扇区化天线为列车外部安装的天线。

图3为一种数据传输时的天线选择装置，如图3所示该装置主要包括：

天线选择单元，用于当网络设备需要进行数据的发送和接收时，根据接收信号质量，选择用于发送数据和接收数据的天线。

较佳地，所述天线选择单元进一步用于当网络设备需要进行数据的发送时，根据前一子帧的接收信号质量，选择用于发送数据的天线。

较佳地，所述天线选择单元进一步用于当网络设备需要进行数据的接收时，根据当前子帧或前一子帧的接收信号质量，选择用于接收数据的天线。

较佳地，所述天线选择单元可以进一步用于在所述网络设备为UE的情况下，当所述UE的不同扇区化天线的接收信号属于不同小区时，从所述发送天线中，选择属于其当前驻留小区的接收天线作为所述用于发送数据的天线；当所述UE的不同扇区化天线的接收信号属于同一个小区时，从发送天线中选择天线的接收信号的测量结果最好的作为用于发送数据的天线；或者，判断除当前用于发送数据的天线之外的其他发送天线的接收信号的测量结果与当前用于发送数据的天线的接收信号的测量结果的差值是否大于预设的第一阈值，如果是，则从所述其他发送天线中选择接收信号的测量结果最好的作为当前用于发送数据的天线，否则，不对当前用于发送数据的天线进行变更；或者，判断除当前用于发送数据的天线之外的其他发送天线是否满足预设条件，如果是，则从满足所述条件的发送天线中，选择接收信号的测量结果最好的作为当前用于发送数据的天线，否则，不对当前用于发送数据的天线进行变更，所述预设条件为：该天线的接收信号的测量结果优于当前用于发送数据的天线的接收信号的测量结果，并且持续时间达到预设的第二阈值。

较佳地，所述天线选择单元可以进一步用于在所述网络设备具体为UE的情况下，当所述UE的不同扇区化天线的接收信号属于不同小区时，将属于其当前驻留小区的接收天线确定为用于接收数据的天线，当所述UE的不同扇区化天线的接收信号属于同一个小区时，从所述接收天线中，选择接收信号能量最大的天线作为用于接收数据的天线；或者，将所述UE的所有所述接收天线作为用于接收数据的天线。

较佳地，所述天线选择单元可以进一步用于在所述网络设备具体为基站的情况下，选择上行数据信号能量最大的所述RRU的发送天线作为用于发送数据的天线，选择接收信号能量最大的RRU的接收天线作为用于接收数据的天线，或者，选择所述基站的所有RRU的接收天线作为用于接收数据的天线。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种数据传输时的天线选择方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

当网络设备需要进行数据的发送和接收时，根据接收信号质量，选择用于发送数据和接收数据的天线；

其中，所述网络设备为用户终端UE；

当所述UE的不同扇区化天线的接收信号属于不同小区时，所述选择用于发送数据的天线为：所述UE从所述发送天线中，选择属于其当前驻留小区的接收天线作为所述用于发送数据的天线；

当所述UE的不同扇区化天线的接收信号属于同一个小区时，所述选择用于发送数据的天线为：

所述UE从发送天线中选择天线的接收信号的信号质量测量结果最好的作为用于发送数据的天线；或者

所述UE判断除当前用于发送数据的天线之外的其他发送天线的接收信号的测量结果与当前用于发送数据的天线的接收信号的信号质量测量结果的差值是否大于预设的第一阈值，如果是，则从所述其他发送天线中选择接收信号的测量结果最好的作为当前用于发送数据的天线，否则，不对当前用于发送数据的天线进行变更；或者

所述UE判断除当前用于发送数据的天线之外的其他发送天线是否满足预设条件，如果是，则从满足所述条件的发送天线中选择接收信号的信号质量测量结果最好的作为当前用于发送数据的天线，否则，不对当前用于发送数据的天线进行变更，所述预设条件为：该天线的接收信号的信号质量测量结果优于当前用于发送数据的天线的接收信号的信号质量测量结果，并且持续时间达到预设的第二阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

当网络设备需要进行数据的发送时，根据前一子帧的接收信号质量，选择用于发送数据的天线。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

当网络设备需要进行数据的接收时，根据当前子帧或前一子帧的接收信号质量，选择用于接收数据的天线。

4.一种数据传输时的天线选择方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

当网络设备需要进行数据的发送和接收时，根据接收信号质量，选择用于发送数据和接收数据的天线；

其中，所述网络设备为用户终端UE；

当所述UE的不同扇区化天线的接收信号属于不同小区时，所述选择用于接收数据的天线为：所述UE将属于其当前驻留小区的接收天线确定为用于接收数据的天线；

当所述UE的不同扇区化天线的接收信号属于同一个小区时，所述选择用于接收数据的天线为：

所述UE从所述接收天线中，选择接收信号能量最大的天线作为用于接收数据的天线；或者，

所述UE将所有所述接收天线作为用于接收数据的天线。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

当网络设备需要进行数据的发送时，根据前一子帧的接收信号质量，选择用于发送数据的天线。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

当网络设备需要进行数据的接收时，根据当前子帧或前一子帧的接收信号质量，选择用于接收数据的天线。

7.一种数据传输时的天线选择方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

当网络设备需要进行数据的发送和接收时，根据接收信号质量，选择用于发送数据和接收数据的天线；

其中，所述网络设备为基站，所述选择用于发送数据的天线为：

所述基站选择上行数据信号能量最大的RRU的发送天线作为用于发送数据的天线；

所述选择用于接收数据的天线为：

所述基站选择接收信号能量最大的RRU的接收天线作为用于接收数据的天线；或者，选择所述基站的所有RRU的接收天线作为用于接收数据的天线。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

当网络设备需要进行数据的发送时，根据前一子帧的接收信号质量，选择用于发送数据的天线。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

当网络设备需要进行数据的接收时，根据当前子帧或前一子帧的接收信号质量，选择用于接收数据的天线。

10.一种数据传输时的天线选择装置，其特征在于，该装置包括：

天线选择单元，用于当网络设备需要进行数据的发送和接收时，根据接收信号质量，选择用于发送数据和接收数据的天线；

其中，所述天线选择单元进一步用于在所述网络设备为用户终端UE的情况下，当所述UE的不同扇区化天线的接收信号属于不同小区时，从所述发送天线中，选择属于其当前驻留小区的接收天线作为所述用于发送数据的天线；当所述UE的不同扇区化天线的接收信号属于同一个小区时，从发送天线中选择天线的接收信号的信号质量测量结果最好的作为用于发送数据的天线；或者，判断除当前用于发送数据的天线之外的其他发送天线的接收信号的信号质量测量结果与当前用于发送数据的天线的接收信号的信号质量测量结果的差值是否大于预设的第一阈值，如果是，则从所述其他发送天线中选择接收信号的信号质量测量结果最好的作为当前用于发送数据的天线，否则，不对当前用于发送数据的天线进行变更；或者，判断除当前用于发送数据的天线之外的其他发送天线是否满足预设条件，如果是，则从满足所述条件的发送天线中选择接收信号的信号质量测量结果最好的作为当前用于发送数据的天线，否则，不对当前用于发送数据的天线进行变更，所述预设条件为：该天线的接收信号的信号质量测量结果优于当前用于发送数据的天线的接收信号的信号质量测量结果，并且持续时间达到预设的第二阈值。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述天线选择单元进一步用于当网络设备需要进行数据的发送时，根据前一子帧的接收信号质量，选择用于发送数据的天线。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述天线选择单元进一步用于当网络设备需要进行数据的接收时，根据当前子帧或前一子帧的接收信号质量，选择用于接收数据的天线。

13.一种数据传输时的天线选择装置，其特征在于，该装置包括：

天线选择单元，用于当网络设备需要进行数据的发送和接收时，根据接收信号质量，选择用于发送数据和接收数据的天线；

其中，所述天线选择单元进一步用于在所述网络设备为UE的情况下，当所述UE的不同扇区化天线的接收信号属于不同的小区时，将属于其当前驻留小区的接收天线确定为用于接收数据的天线，当所述UE的不同扇区化天线的接收信号属于同一个小区时，从所述接收天线中，选择接收信号能量最大的天线作为用于接收数据的天线；或者，将所述UE的所有所述接收天线作为用于接收数据的天线。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述天线选择单元进一步用于当网络设备需要进行数据的发送时，根据前一子帧的接收信号质量，选择用于发送数据的天线。

15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述天线选择单元进一步用于当网络设备需要进行数据的接收时，根据当前子帧或前一子帧的接收信号质量，选择用于接收数据的天线。

16.一种数据传输时的天线选择装置，其特征在于，该装置包括：

天线选择单元，用于当网络设备需要进行数据的发送和接收时，根据接收信号质量，选择用于发送数据和接收数据的天线；

其中，所述天线选择单元进一步用于在所述网络设备为基站的情况下，选择上行数据信号能量最大的RRU的发送天线作为用于发送数据的天线，选择接收信号能量最大的RRU的接收天线作为用于接收数据的天线，或者，选择所述基站的所有RRU的接收天线作为用于接收数据的天线。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述天线选择单元进一步用于当网络设备需要进行数据的发送时，根据前一子帧的接收信号质量，选择用于发送数据的天线。

18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述天线选择单元进一步用于当网络设备需要进行数据的接收时，根据当前子帧或前一子帧的接收信号质量，选择用于接收数据的天线。