[发明专利]为通信链路分配传输时隙的空间复用的方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种为通信链路分配传输时隙的空间复用的方法、装置和系统。

背景技术

随着多媒体应用的发展，无线通信应用对传输速率和信号带宽的需求与日俱增，无线个人通信网络也对数据传输率及信号带宽提出更高要求，能够实现Gbps甚至数Gbps传输速率的技术成为无线通信领域前瞻性研究的新热点，受到越来越广泛的关注。60GHz毫米波通信凭借其理想传输特性以及充足带宽资源，旨在实现数Gbps的传输速率，在短距离场景下呈现出传输优势。

多波束智能天线波束形成是近年来实现数Gbps传输最具竞争力的一种实用技术。智能天线由多个天线阵元按照某种布局排列组成，每个天线阵元后跟一个加权器，通常是一个复数，既调节相位又可调节幅度，最后用加法器合并，从而实现信号的方向性发送和接收。智能天线是采用SDMA(Space Division Multiple Access，空分多址)技术，利用在信号传播方向上的差别，将同频率、同时隙的信号区分开来。它可以成倍地扩展通信容量，并和其他技术相结合，最大限度地利用有限的频谱资源；而且，还可以有效地解决移动通信中时延扩散、瑞利衰落、多径、共信道干扰等问题；再次，数Gbps传输速率的60GHz无线通信以其通信量大、方向性好，安全保密性强、传输质量高，良好的国际通用性和免许可特性等绝对优势脱颖而出，而60GHz属毫米波通信范畴，天线尺寸很小，使得智能天线用于小型设备成为可能。

然而，由于智能天线由多个天线阵元组成，且现有的波束训练方式易产生误差，耗费的时间较长，使得智能天线波束形成在成本和时间复杂度方面有一定的局限性，而且智能天线在设备工艺生产方面的技术和芯片设计方面还有一定的难度。所以，现有技术提出了一种基于ER(Exclusive Region，专属区域)算法的空间复用方案，以实现网络容量的提升。该方案的主要思想是基于超宽带通信的带宽很大的条件，对经典香农公式信道容量做合理的零值近似，进而对比TDMA(Time Division Multiple Access，时分多址)和CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)复用模式的信道容量公式，给出一种改善信道容量的充分条件：码间干扰的功率谱小于背景噪声的功率谱。利用推导得出的功率谱不等式和路径损耗公式，可得出一个某条链路的ER。该方案对所有链路采用相同的发射功率，依据整个网络的设备分布及距离在所有链路的接收端设置一个ER区域，保证该区域内不应该存在任何干扰源，即不存在其它链路的发送端，从而可以将互相满足ER条件的链路分配给同一时隙，进而提高整体系统的吞吐量。

发明人发现上述基于ER算法的空间复用方案至少具有以下缺点：ER半径为固定值，在时隙分配时存在无法充分利用时隙的问题，空间复用效率较低。

发明内容

为了提高空间复用效率，本发明实施例提供了一种为通信链路分配传输时隙的空间复用的方法、装置和系统。所述技术方案如下：

一种为通信链路分配传输时隙的空间复用的方法，所述方法包括：

在多条链路中的未进行处理的链路中，随机选择一条已分配的时隙数最小的第i条链路；

对所述第i条链路进行处理，包括：

判断所述第i条链路是否满足如下传输条件：当前时隙中的任一链路的发送端位于所述第i条链路的接收端的专属区域ER之外，且所述第i条链路的发送端也位于所述当前时隙中的任一链路的接收端的ER之外；其中，所述第i条链路的接收端的ER的半径是所述第i条链路的接收端根据所述第i条链路的发送端和接收端之间的通信距离计算出的；

如果所述第i条链路满足所述传输条件，则将所述当前时隙分配给所述第i条链路，并更新所述第i条链路已分配的时隙数。

一种为通信链路分配传输时隙的空间复用的装置，所述装置包括：

第一处理模块，用于在多条链路中的未进行处理的链路中，随机选择一条已分配的时隙数最小的第i条链路；

第二处理模块，用于对所述第i条链路进行处理，包括：

判断所述第i条链路是否满足如下传输条件：当前时隙中的任一链路的发送端位于所述第i条链路的接收端的专属区域ER之外，且所述第i条链路的发送端也位于所述当前时隙中的任一链路的接收端的ER之外；其中，所述第i条链路的接收端的ER的半径是所述第i条链路的接收端根据所述第i条链路的发送端和接收端之间的通信距离计算出的；

如果所述第i条链路满足所述传输条件，则将所述当前时隙分配给所述第i条链路，并更新所述第i条链路已分配的时隙数。