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多天線發(fā)射、單天線接收、多天線傳輸系統(tǒng)及方法與流程

文檔序號:12037470閱讀:891來源:國知局
多天線發(fā)射、單天線接收、多天線傳輸系統(tǒng)及方法與流程

本發(fā)明屬于無線通信技術領域,涉及一種無線傳輸系統(tǒng)及方法,特別是涉及一種多天線發(fā)射、單天線接收、多天線傳輸系統(tǒng)及方法。



背景技術:

一切無線通信都是基于電磁波在空間的傳播來實現(xiàn)信息傳播的。電磁波在自由空間中的傳播主要有直射、反射、散射和衍射4種方式,其結果是信號利用障礙物的反射、散射、衍射或直線傳播,經多條路徑到達接收端,使得接收信號與發(fā)送信號相比產生了一些變化。無線信道對信號傳輸?shù)挠绊懼饕袀鬏斔p、多徑傳播引起的頻率選擇性衰落、時變性引起的時間選擇性衰落以及角度擴展引起的空間選擇性衰落。

無線傳輸在發(fā)送功率一定的情況下,無線信號的傳輸距離是有限的,而且傳輸距離越長,無線傳輸系統(tǒng)的抗衰落性能也會越差。多天線技術就是為了改善無線通信質量應運而生的。然而,在城市中,障礙物較多,無線信號的接收經常會受到快衰落的影響,即在某一時刻,突然接收不到信號。



技術實現(xiàn)要素:

鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點,本發(fā)明的目的在于提供一種多天線發(fā)射、單天線接收、多天線傳輸系統(tǒng)及方法,用于解決現(xiàn)有無線信號接收系統(tǒng)易受快衰落的影響的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的,本發(fā)明提供一種多天線發(fā)射系統(tǒng),所述多天線發(fā)射系統(tǒng)包括:至少2個天線;至少2個發(fā)射模塊,每個發(fā)射模塊與一個天線一一對應相連;每個發(fā)射模塊將待發(fā)射的數(shù)據(jù)包轉換成無線信號;協(xié)議層分路器,與全部所述發(fā)射模塊相連,包括:校驗檢測單元,檢測待發(fā)送的數(shù)據(jù)包是否具有校驗位,若不具有校驗位則添加校驗位;排序單元,與所述校驗檢測單元相連,對所述校驗檢測單元輸出的數(shù)據(jù)包添加序號位;輸出單元,與所述排序單元相連,根據(jù)序號位的順序依次發(fā)出對應的數(shù)據(jù)包至至少1個所述發(fā)射模塊進行發(fā)射。

可選地,所述輸出單元根據(jù)序號位的順序依次發(fā)出對應的數(shù)據(jù)包至至少2個所述發(fā)射模塊進行發(fā)射。

可選地,所述協(xié)議層分路器為時間分集的協(xié)議層分路器;所述至少1個所述發(fā)射模塊發(fā)射相同的數(shù)據(jù)包的時間間隔小于1s。

本發(fā)明還提供一種單天線接收系統(tǒng),所述單天線接收系統(tǒng)包括:單個天線;接收模塊,與所述單個天線相連,將接收到的無線信號轉換成數(shù)據(jù)包;篩選模塊,與所述接收模塊相連,根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)包的序號位判斷該數(shù)據(jù)包是否已經接收成功,若已接收成功則丟棄該數(shù)據(jù)包;若未接收成功則將該數(shù)據(jù)包傳輸至校驗模塊;所述校驗模塊與所述篩選模塊相連,根據(jù)數(shù)據(jù)包的校驗位對數(shù)據(jù)包進行錯誤校驗,對通過校驗的數(shù)據(jù)包認定為接收成功,對未通過校驗的數(shù)據(jù)包認定為接收失敗。

本發(fā)明還提供一種多天線傳輸系統(tǒng),所述多天線傳輸系統(tǒng)包括:上行通信系統(tǒng);所述上行通信系統(tǒng)包括多天線發(fā)射系統(tǒng)和單天線接收系統(tǒng);所述上行通信系統(tǒng)為時間分集通信系統(tǒng)。

可選地,所述多天線傳輸系統(tǒng)還包括:下行通信系統(tǒng);所述下行通信系統(tǒng)包括單天線發(fā)射系統(tǒng)和多天線接收系統(tǒng);所述下行通信系統(tǒng)為空間分集通信系統(tǒng)。

可選地,所述單天線發(fā)射系統(tǒng)包括:校驗檢測模塊,檢測待發(fā)送的數(shù)據(jù)包是否具有校驗位,若不具有校驗位則添加校驗位;排序模塊,與所述校驗檢測模塊相連,對所述校驗檢測模塊輸出的數(shù)據(jù)包添加序號位;拆分模塊,與所述校驗檢測模塊相連,將一個較大的數(shù)據(jù)包拆分成若干個較小的數(shù)據(jù)包,以便所述校驗檢測模塊對拆分后的數(shù)據(jù)包添加校驗位,以及所述排序模塊對拆分后的數(shù)據(jù)包添加序號位。

可選地,所述多天線接收系統(tǒng)包括:至少2個天線;至少2個接收模塊,每個接收模塊與一個天線一一對應相連;每個接收模塊將接收到的無線信號轉換成數(shù)據(jù)包;每個數(shù)據(jù)包均包括校驗位和序號位;協(xié)議層合路器,與全部所述接收模塊相連,包括:校驗單元,根據(jù)校驗位對每個數(shù)據(jù)包進行錯誤校驗;合并單元,與所述校驗單元相連,對通過校驗且序號位相同的數(shù)據(jù)包進行合并處理,輸出合并數(shù)據(jù)包;輸出單元,與所述合并單元相連,根據(jù)序號位的順序依次發(fā)出對應的合并數(shù)據(jù)包;所述協(xié)議層合路器為空間分集的協(xié)議層合路器。

可選地,所述多天線發(fā)射系統(tǒng)包括:至少2個天線;至少2個發(fā)射模塊,每個發(fā)射模塊與一個天線一一對應相連;每個發(fā)射模塊將待發(fā)射的數(shù)據(jù)包轉換成無線信號;協(xié)議層分路器,與全部所述發(fā)射模塊相連,包括:校驗檢測單元,檢測待發(fā)送的數(shù)據(jù)包是否具有校驗位,若不具有校驗位則添加校驗位;排序單元,與所述校驗檢測單元相連,對所述校驗檢測單元輸出的數(shù)據(jù)包添加序號位;輸出單元,與所述排序單元相連,根據(jù)序號位的順序依次發(fā)出對應的數(shù)據(jù)包至至少1個所述發(fā)射模塊進行發(fā)射;所述協(xié)議層分路器為時間分集的協(xié)議層分路器。

可選地,所述單天線接收系統(tǒng)包括:單個天線;接收模塊,與所述單個天線相連,將接收到的無線信號轉換成數(shù)據(jù)包;篩選模塊,與所述接收模塊相連,根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)包的序號位判斷該數(shù)據(jù)包是否已經接收成功,若已接收成功則丟棄該數(shù)據(jù)包;若未接收成功則將該數(shù)據(jù)包傳輸至校驗模塊;所述校驗模塊與所述篩選模塊相連,根據(jù)數(shù)據(jù)包的校驗位對數(shù)據(jù)包進行錯誤校驗,對通過校驗的數(shù)據(jù)包認定為接收成功,對未通過校驗的數(shù)據(jù)包認定為接收失敗。

本發(fā)明還提供一種多天線發(fā)射方法,所述多天線發(fā)射方法包括:在協(xié)議層,檢測待發(fā)送的數(shù)據(jù)包是否具有校驗位,若不具有校驗位則添加校驗位;對所述校驗檢測單元輸出的數(shù)據(jù)包添加序號位;根據(jù)序號位的順序依次發(fā)出對應的數(shù)據(jù)包至至少2個發(fā)射模塊;利用發(fā)射模塊將待發(fā)射的數(shù)據(jù)包轉換成無線信號;利用至少2個天線發(fā)射所述無線信號。

可選地,當根據(jù)序號位的順序依次發(fā)出對應的數(shù)據(jù)包至至少2個發(fā)射模塊進行發(fā)射時,所述至少2個發(fā)射模塊發(fā)射相同的數(shù)據(jù)包的時間間隔小于1s。

可選地,所述多天線發(fā)射方法為時間分集的協(xié)議層分路發(fā)射方法。

本發(fā)明還提供一種單天線接收方法,所述單天線接收方法包括:利用單個天線接收無線信號;將接收到的無線信號轉換成數(shù)據(jù)包;根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)包的序號位判斷該數(shù)據(jù)包是否已經接收成功,若已接收成功則丟棄該數(shù)據(jù)包;若未接收成功則根據(jù)數(shù)據(jù)包的校驗位對數(shù)據(jù)包進行錯誤校驗,對通過校驗的數(shù)據(jù)包認定為接收成功,對未通過校驗的數(shù)據(jù)包認定為接收失敗。

本發(fā)明還提供一種多天線傳輸方法,所述多天線傳輸方法包括:下行通信方法和上行通信方法;所述下行通信方法包括單天線發(fā)射方法和多天線接收方法;所述上行通信方法包括多天線發(fā)射方法和單天線接收方法;所述下行通信方法為空間分集通信方法;所述上行通信方法為時間分集通信方法。

可選地,所述單天線發(fā)射方法包括:檢測待發(fā)送的數(shù)據(jù)包是否具有校驗位,若不具有校驗位則添加校驗位;對具有校驗位的數(shù)據(jù)包添加序號位后發(fā)射。

可選地,所述多天線接收方法包括:利用至少2個天線接收無線信號;利用與所述至少2個天線一一對應相連的接收模塊分別將接收到的無線信號轉換成數(shù)據(jù)包;每個數(shù)據(jù)包均包括校驗位和序號位;在協(xié)議層,根據(jù)校驗位對每個數(shù)據(jù)包進行錯誤校驗,丟棄不能通過校驗運算的數(shù)據(jù)包,對通過校驗且序號位相同的數(shù)據(jù)包進行合并處理,輸出合并數(shù)據(jù)包;并根據(jù)序號位的順序依次發(fā)出對應的合并數(shù)據(jù)包。

如上所述,本發(fā)明的多天線發(fā)射、單天線接收、多天線傳輸系統(tǒng)及方法,具有以下有益效果:

本發(fā)明所述的多天線發(fā)射系統(tǒng)采用時間分集的協(xié)議層分路器,一包發(fā)多次,不但可以解決快衰落的問題,同時還保證了上行通信系統(tǒng)的通信穩(wěn)定性,無需占用過多頻段,不會干擾下行通信系統(tǒng),在不增加接收天線數(shù)量的前提下保證了多天線傳輸系統(tǒng)的通信質量。

附圖說明

圖1a顯示為本發(fā)明實施例所述的多天線發(fā)射系統(tǒng)的一種實現(xiàn)結構示意圖。

圖1b顯示為本發(fā)明實施例所述的多天線發(fā)射方法的一種實現(xiàn)流程示意圖。

圖2a顯示為本發(fā)明實施例所述的單天線接收系統(tǒng)的一種實現(xiàn)結構示意圖。

圖2b顯示為本發(fā)明實施例所述的單天線接收方法的一種實現(xiàn)流程示意圖。

圖3a顯示為本發(fā)明實施例所述的多天線傳輸系統(tǒng)的一種實現(xiàn)結構示意圖。

圖3b顯示為本發(fā)明實施例所述的單天線發(fā)射系統(tǒng)的一種實現(xiàn)結構示意圖。

圖3c顯示為本發(fā)明實施例所述的多天線接收系統(tǒng)的一種實現(xiàn)結構示意圖。

圖4a顯示為本發(fā)明實施例所述的多天線傳輸方法的一種實現(xiàn)場景示意圖。

圖4b顯示為本發(fā)明實施例所述的單天線發(fā)射方法的一種實現(xiàn)流程示意圖。

圖4c顯示為本發(fā)明實施例所述的單天線發(fā)射方法的另一種實現(xiàn)流程示意圖。

元件標號說明

100多天線發(fā)射系統(tǒng)

110天線

120發(fā)射模塊

130協(xié)議層分路器

131校驗檢測單元

132排序單元

133輸出單元

200單天線接收系統(tǒng)

210天線

220接收模塊

230篩選模塊

240校驗模塊

300多天線傳輸系統(tǒng)

310上行通信系統(tǒng)

311多天線發(fā)射系統(tǒng)

312單天線接收系統(tǒng)

320下行通信系統(tǒng)

321單天線發(fā)射系統(tǒng)

3211校驗檢測模塊

3212排序模塊

3213拆分模塊

322多天線接收系統(tǒng)

3221天線

3222接收模塊

3223協(xié)議層合路器

32231校驗單元

32232合并單元

32233輸出單元

s101~s105步驟

s201~s203步驟

s401~s402步驟

s411~s413步驟

s421~s423步驟

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用,本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用,在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。需說明的是,在不沖突的情況下,以下實施例及實施例中的特征可以相互組合。

需要說明的是,以下實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構想,遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制,其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變,且其組件布局型態(tài)也可能更為復雜。

請參閱圖1a,本發(fā)明提供一種多天線發(fā)射系統(tǒng)100,所述多天線發(fā)射系統(tǒng)100包括:至少2個天線110,至少2個發(fā)射模塊120,協(xié)議層分路器130。

每個發(fā)射模塊120與一個天線110一一對應相連;每個發(fā)射模塊120將待發(fā)射的數(shù)據(jù)包轉換成無線信號。

所述協(xié)議層分路器130與全部所述發(fā)射模塊120相連;所述議層分路器130包括:校驗檢測單元131,排序單元132,輸出單元133。

所述校驗檢測單元131檢測待發(fā)送的數(shù)據(jù)包是否具有校驗位,若不具有校驗位則添加校驗位。一般情況下,以如tcp/ip等協(xié)議發(fā)送的數(shù)據(jù)包是自帶有校驗位的,此時即無需增加校驗位;而當傳輸?shù)囊恍?shù)據(jù)包不具備校驗位時,所述校驗檢測單元131可以在原有數(shù)據(jù)包基礎上添加校驗位,以便接收系統(tǒng)驗證該數(shù)據(jù)包在傳輸過程中的出錯率,保證數(shù)據(jù)包的準確性。

所述排序單元132與所述校驗檢測單元131相連,對所述校驗檢測單元輸出的數(shù)據(jù)包添加序號位。所述排序單元132設置序號位的目的是使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包有編號順序,從而便于接收系統(tǒng)根據(jù)序號位的編號順序還原出原本要傳輸?shù)膬热荨?/p>

所述輸出單元133與所述排序單元132相連,根據(jù)序號位的順序依次發(fā)出對應的數(shù)據(jù)包至至少1個所述發(fā)射模塊進行發(fā)射。即,對于同一個待發(fā)射的數(shù)據(jù)包,所述輸出單元可以將該待發(fā)射的數(shù)據(jù)包發(fā)送至1個發(fā)射模塊,使該發(fā)射模塊多次重復發(fā)射該待發(fā)射數(shù)據(jù)包,如此即可解決快衰落的問題。另,對于同一個待發(fā)射的數(shù)據(jù)包,所述輸出單元還可以將該待發(fā)射的數(shù)據(jù)包發(fā)送至2個以上的發(fā)射模塊,使該2個以上的發(fā)射模塊分別發(fā)射該待發(fā)射數(shù)據(jù)包,如此也可解決快衰落的問題。其中,發(fā)射模塊發(fā)射相同的數(shù)據(jù)包的時間間隔小于必須1s。本實施例中,一包發(fā)多次,實現(xiàn)了時間分集,可以解決快衰落的問題。

本發(fā)明還提供一種多天線發(fā)射方法,所述多天線發(fā)射系統(tǒng)可以實現(xiàn)本發(fā)明所述的多天線發(fā)射方法,但本發(fā)明所述的多天線發(fā)射方法的實現(xiàn)裝置包括但不限于本實施例列舉的多天線發(fā)射系統(tǒng)的結構,凡是根據(jù)本發(fā)明的原理所做的現(xiàn)有技術的結構變形和替換,都包括在本發(fā)明的保護范圍內。

本發(fā)明所述的多天線發(fā)射方法的保護范圍不限于本實施例列舉的步驟執(zhí)行順序,凡是根據(jù)本發(fā)明的原理所做的現(xiàn)有技術的步驟增減、步驟替換所實現(xiàn)的方案都包括在本發(fā)明的保護范圍內。

參見圖1b所示,所述多天線發(fā)射方法包括:

s101,在協(xié)議層,檢測待發(fā)送的數(shù)據(jù)包是否具有校驗位,若不具有校驗位則添加校驗位。一般情況下,以如tcp/ip等協(xié)議發(fā)送的數(shù)據(jù)包是自帶有校驗位的,此時即無需增加校驗位;而當傳輸?shù)囊恍?shù)據(jù)包不具備校驗位時,可以在原有數(shù)據(jù)包基礎上添加校驗位,以便接收系統(tǒng)驗證該數(shù)據(jù)包在傳輸過程中的出錯率,保證數(shù)據(jù)包的準確性。

s102,對所述校驗檢測單元輸出的數(shù)據(jù)包添加序號位。設置序號位的目的是使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包有編號順序,從而便于接收系統(tǒng)根據(jù)序號位的編號順序還原出原本要傳輸?shù)膬热荨?/p>

s103,根據(jù)序號位的順序依次發(fā)出對應的數(shù)據(jù)包至至少1個發(fā)射模塊。即,對于同一個待發(fā)射的數(shù)據(jù)包,可以將該待發(fā)射的數(shù)據(jù)包發(fā)送至1個發(fā)射模塊,使該發(fā)射模塊多次重復發(fā)射該待發(fā)射數(shù)據(jù)包,如此即可解決快衰落的問題。另,對于同一個待發(fā)射的數(shù)據(jù)包,可以將該待發(fā)射的數(shù)據(jù)包發(fā)送至2個以上的發(fā)射模塊,使該2個以上的發(fā)射模塊分別發(fā)射該待發(fā)射數(shù)據(jù)包,如此也可解決快衰落的問題。其中,發(fā)射模塊發(fā)射相同的數(shù)據(jù)包的時間間隔小于必須1s。此時所述多天線發(fā)射方法為時間分集的協(xié)議層分路發(fā)射方法。本實施例中,一包發(fā)多次,實現(xiàn)了時間分集,可以解決快衰落的問題。

s104,利用發(fā)射模塊將待發(fā)射的數(shù)據(jù)包轉換成無線信號。

s105,利用與發(fā)射模塊對應相連的天線發(fā)射所述無線信號。

本發(fā)明還提供一種單天線接收系統(tǒng),參見圖2a所示,所述單天線接收系統(tǒng)200包括:單個天線210,接收模塊220,篩選模塊230,校驗模塊240。

所述接收模塊220與所述單個天線210相連,將接收到的無線信號轉換成數(shù)據(jù)包。

所述篩選模塊230與所述接收模塊220相連,根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)包的序號位判斷該數(shù)據(jù)包是否已經接收成功,若已接收成功則丟棄該數(shù)據(jù)包;若未接收成功則將該數(shù)據(jù)包傳輸至校驗模塊。每個數(shù)據(jù)包均包括校驗位和序號位。例如,數(shù)據(jù)包的一種實現(xiàn)格式為:原數(shù)據(jù)包+校驗位+序號位。所述校驗位是用于驗證所述數(shù)據(jù)包是否出錯的。所述序號位是用于為數(shù)據(jù)包的發(fā)包順序編號的,以便用戶可以接收到與發(fā)送端發(fā)送內容(即數(shù)據(jù)包的內容及排序)一樣的接收內容(即數(shù)據(jù)包的內容及排序)。

所述校驗模塊240與所述篩選模塊230相連,根據(jù)數(shù)據(jù)包的校驗位對數(shù)據(jù)包進行錯誤校驗,對通過校驗的數(shù)據(jù)包認定為接收成功,對未通過校驗的數(shù)據(jù)包認定為接收失敗。根據(jù)校驗位對每個數(shù)據(jù)包進行錯誤校驗。當所述校驗位有32位字節(jié)時,所述校驗單元331未檢出數(shù)據(jù)包出錯的概率為2-32,可見,本實施例未檢出數(shù)據(jù)包出錯的概率是非常低的,幾乎不可能檢測不出數(shù)據(jù)包出錯,也就保證了發(fā)給用戶的數(shù)據(jù)包的準確性。

本發(fā)明還提供一種單天線接收方法,所述單天線接收系統(tǒng)可以實現(xiàn)本發(fā)明所述的單天線接收方法,但本發(fā)明所述的單天線接收方法的實現(xiàn)裝置包括但不限于本實施例列舉的單天線接收系統(tǒng)的結構,凡是根據(jù)本發(fā)明的原理所做的現(xiàn)有技術的結構變形和替換,都包括在本發(fā)明的保護范圍內。

本發(fā)明所述的單天線接收方法的保護范圍不限于本實施例列舉的步驟執(zhí)行順序,凡是根據(jù)本發(fā)明的原理所做的現(xiàn)有技術的步驟增減、步驟替換所實現(xiàn)的方案都包括在本發(fā)明的保護范圍內。

參見圖2b所示,所述單天線接收方法包括:

s201,利用單個天線接收無線信號。

s202,將接收到的無線信號轉換成數(shù)據(jù)包。每個數(shù)據(jù)包均包括校驗位和序號位。例如,數(shù)據(jù)包的一種實現(xiàn)格式為:原數(shù)據(jù)包+校驗位+序號位。所述校驗位是用于驗證所述數(shù)據(jù)包是否出錯的。所述序號位是用于為數(shù)據(jù)包的發(fā)包順序編號的,以便用戶可以接收到與發(fā)送端發(fā)送內容(即數(shù)據(jù)包的內容及排序)一樣的接收內容(即數(shù)據(jù)包的內容及排序)。

s203,根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)包的序號位判斷該數(shù)據(jù)包是否已經接收成功,若已接收成功則丟棄該數(shù)據(jù)包;若未接收成功則根據(jù)數(shù)據(jù)包的校驗位對數(shù)據(jù)包進行錯誤校驗,對通過校驗的數(shù)據(jù)包認定為接收成功,對未通過校驗的數(shù)據(jù)包認定為接收失敗。根據(jù)校驗位對每個數(shù)據(jù)包進行錯誤校驗。當所述校驗位有32位字節(jié)時,所述校驗單元331未檢出數(shù)據(jù)包出錯的概率為2-32,可見,本實施例未檢出數(shù)據(jù)包出錯的概率是非常低的,幾乎不可能檢測不出數(shù)據(jù)包出錯,也就保證了發(fā)給用戶的數(shù)據(jù)包的準確性。

本實施例還提供一種多天線傳輸系統(tǒng),參見圖3a所示,所述多天線傳輸系統(tǒng)300包括:上行通信系統(tǒng)310和下行通信系統(tǒng)320;所述上行通信系統(tǒng)310包括多天線發(fā)射系統(tǒng)311和單天線接收系統(tǒng)312。所述下行通信系統(tǒng)320包括單天線發(fā)射系統(tǒng)321和多天線接收系統(tǒng)322。其中,所述多天線傳輸系統(tǒng)300中的上行通信系統(tǒng)310中的多天線發(fā)射系統(tǒng)311的結構參見圖1a所示,單天線接收系統(tǒng)312的結構參見圖2a所示。

本發(fā)明對所述下行通信系統(tǒng)320采用空間分集通信,對應地,對所述上行通信系統(tǒng)310采用時間分集通信。此種上下行分集通信匹配方式適合于下行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大,上行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量小(如:地面與空中)的通信環(huán)境。

由于所述多天線傳輸系統(tǒng)的下行發(fā)射采樣了單天線發(fā)射系統(tǒng),下行接收采用了多天線接收系統(tǒng),那么對應地,所述多天線傳輸系統(tǒng)的上行接收就沒有下行接收穩(wěn)定。為解決這一問,本發(fā)明所述的多天線發(fā)射系統(tǒng)采用時間分集的協(xié)議層分路器。所述多天線傳輸系統(tǒng)的上行通信系統(tǒng)采用時分的方式,這樣就無需占據(jù)過多的頻段。

進一步,所述多天線傳輸系統(tǒng)300中的下行通信系統(tǒng)320中的單天線發(fā)射系統(tǒng)321的結構參見圖3b所示,包括:校驗檢測模塊3211,排序模塊3212,或/和拆分模塊3213。

所述校驗檢測模塊3211檢測待發(fā)送的數(shù)據(jù)包是否具有校驗位,若不具有校驗位則添加校驗位。一般情況下,以如tcp/ip等協(xié)議發(fā)送的數(shù)據(jù)包是自帶有校驗位的,此時即無需增加校驗位;而當傳輸?shù)囊恍?shù)據(jù)包不具備校驗位時,所述校驗檢測模塊210可以在原有數(shù)據(jù)包基礎上添加校驗位,以便接收系統(tǒng)驗證該數(shù)據(jù)包在傳輸過程中的出錯率,保證數(shù)據(jù)包的準確性。

所述排序模塊3212與所述校驗檢測模塊3211相連,對所述校驗檢測模塊輸出的數(shù)據(jù)包添加序號位。所述排序模塊設置序號位的目的是使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包有編號順序,從而便于接收系統(tǒng)根據(jù)序號位的編號順序還原出原本要傳輸?shù)膬热荨?/p>

所述拆分模塊3213與所述校驗檢測模塊3212相連,將一個較大的數(shù)據(jù)包拆分成若干個較小的數(shù)據(jù)包,以便所述校驗檢測模塊對拆分后的數(shù)據(jù)包(即較小的數(shù)據(jù)包)添加校驗位,以及所述排序模塊對拆分后的數(shù)據(jù)包(即較小的數(shù)據(jù)包)添加序號位。一個數(shù)據(jù)包是否需要拆分可以根據(jù)實際情況進行檢測判定,較大和較小的區(qū)別也是根據(jù)實際需要來確定的相對范圍。本發(fā)明的保護范圍不限于數(shù)據(jù)包是較大還是較小的具體數(shù)值。

進一步,所述多天線傳輸系統(tǒng)300中的下行通信系統(tǒng)320中的多天線接收系統(tǒng)322的結構參見圖3c所示,包括:至少2個天線3221,至少2個接收模塊3222,協(xié)議層合路器3223。每個接收模塊3222與一個天線3221一一對應相連;所述協(xié)議層合路器32223與全部所述接收模塊3222相連。

所述天線3221用于接收無線信號。每個天線3221之間間隔至少1/4波長的距離(即大于等于1/4波長的距離),所述波長為所述無線信號的波長。當兩個天線之間間隔的距離大于1/4波長時,兩個天線接收的信號內容即是相互獨立、互不相干(互不干擾)的。

每個接收模塊3222將接收到的無線信號轉換成數(shù)據(jù)包;每個數(shù)據(jù)包均包括校驗位和序號位。例如,數(shù)據(jù)包的一種實現(xiàn)格式為:原數(shù)據(jù)包+校驗位+序號位。所述校驗位是用于驗證所述數(shù)據(jù)包是否出錯的。所述序號位是用于為數(shù)據(jù)包的發(fā)包順序編號的,以便用戶可以接收到與發(fā)送端發(fā)送內容(即數(shù)據(jù)包的內容及排序)一樣的接收內容(即數(shù)據(jù)包的內容及排序),并且可以保證用戶僅接收到一次正確的內容,避免接收系統(tǒng)重復發(fā)送同樣的數(shù)據(jù)包給用戶,能夠提高客戶的體驗。

所述協(xié)議層合路器3223包括校驗單元32231,合并單元32232,輸出單元32233。所述協(xié)議層合路器330可以由軟件實現(xiàn),也可以由fpga等硬件電路實現(xiàn)。

所述校驗單元32231根據(jù)校驗位對每個數(shù)據(jù)包進行錯誤校驗。當所述校驗位有32位字節(jié)時,所述校驗單元331未檢出數(shù)據(jù)包出錯的概率為2-32,可見,本實施例未檢出數(shù)據(jù)包出錯的概率是非常低的,幾乎不可能檢測不出數(shù)據(jù)包出錯,也就保證了發(fā)給用戶的數(shù)據(jù)包的準確性。

所述合并單元32232與所述校驗單元32231相連,丟棄不能通過校驗運算的數(shù)據(jù)包,對通過校驗且序號位相同的數(shù)據(jù)包進行合并處理,輸出合并數(shù)據(jù)包。兩個天線接收到的數(shù)據(jù)包的信號強弱必然不同,所述合并單元即是將強弱不同但內容相同的數(shù)據(jù)包進行合并從而獲得信號更強的合并數(shù)據(jù)包,使用戶能夠清楚的獲知數(shù)據(jù)包中的內容,同時信號更強的合并數(shù)據(jù)包也可以傳輸至更遠的距離。本實施例所述的合并數(shù)據(jù)包的信號強度最大可以增加3db。

所述輸出單元32233與所述合并單元32232相連,根據(jù)序號位的順序依次發(fā)出對應的合并數(shù)據(jù)包。例如:假設天線a先后接收到序號位為1、2、3、4、5的5個數(shù)據(jù)包,分別為數(shù)據(jù)包a1、a2、a3、a4、a5;天線b也先后接收到序號位為1、2、3、4、5的5個數(shù)據(jù)包,分別為數(shù)據(jù)包b1、b2、b3、b4、b5;那么,當上述10個數(shù)據(jù)包均通過所述校驗單元331的校驗檢測時,所述合并單元對上述數(shù)據(jù)包進行合并處理,獲得5個合并數(shù)據(jù)包,分別為:合并數(shù)據(jù)包1=a1a1+b1b1;合并數(shù)據(jù)包2=a2a2+b2b2;合并數(shù)據(jù)包3=a3a3+b3b3;合并數(shù)據(jù)包4=a4a4+b4b4;合并數(shù)據(jù)包5=a5a5+b5b5;其中,a1,a2,a3,a4,a5,為天線a的加權系數(shù),b1,b2,b3,b4,b5為天線b的加權系數(shù),上述加權系數(shù)可根據(jù)實際情況靈活設定,加權的方式也可以根據(jù)實際需要靈活設置變化。所述輸出單元會按照序號位的順序依次發(fā)送合并數(shù)據(jù)包1、合并數(shù)據(jù)包2、合并數(shù)據(jù)包3、合并數(shù)據(jù)包4、合并數(shù)據(jù)包5至用戶。

因為無線傳輸存在多徑效應,所以無線接收系統(tǒng)存在快衰落現(xiàn)象(即無線信號在短時間內突然消失)。本發(fā)明所述的多天線接收系統(tǒng)解決了無線接收的快衰落問題,保證了接收信號的強度和準確性,進而也在一定程度上提高了接收信號的傳輸距離。

此外,本發(fā)明所述的多天線接收系統(tǒng)是在現(xiàn)有無線接收系統(tǒng)的硬件結構基礎上實現(xiàn)的,無需改變現(xiàn)有無線接收系統(tǒng)的硬件結構,在實際應用中推廣實現(xiàn)起來更加容易。

本發(fā)明還提供一種多天線傳輸方法,所述多天線傳輸系統(tǒng)可以實現(xiàn)本發(fā)明所述的多天線傳輸方法,但本發(fā)明所述的多天線傳輸方法的實現(xiàn)裝置包括但不限于本實施例列舉的多天線傳輸系統(tǒng)的結構,凡是根據(jù)本發(fā)明的原理所做的現(xiàn)有技術的結構變形和替換,都包括在本發(fā)明的保護范圍內。

本發(fā)明所述的多天線傳輸方法的保護范圍不限于本實施例列舉的步驟執(zhí)行順序,凡是根據(jù)本發(fā)明的原理所做的現(xiàn)有技術的步驟增減、步驟替換所實現(xiàn)的方案都包括在本發(fā)明的保護范圍內。

所述多天線傳輸方法包括:下行通信方法和上行通信方法;所述下行通信方法包括單天線發(fā)射方法和多天線接收方法;所述上行通信方法包括多天線發(fā)射方法和單天線接收方法;所述下行通信方法為空間分集通信方法;所述上行通信方法為時間分集通信方法。

所述多天線發(fā)射方法的一種實現(xiàn)流程參見圖1b所示。所述單天線接收方法的一種實現(xiàn)流程參見圖2b所示。

所述單天線發(fā)射方法的一種實現(xiàn)流程參見圖4a所示,包括:

s401,檢測待發(fā)送的數(shù)據(jù)包是否具有校驗位,若不具有校驗位則添加校驗位。一般情況下,以如tcp/ip等協(xié)議發(fā)送的數(shù)據(jù)包是自帶有校驗位的,此時即無需增加校驗位;而當傳輸?shù)囊恍?shù)據(jù)包不具備校驗位時,可以在原有數(shù)據(jù)包基礎上添加校驗位,以便接收系統(tǒng)驗證該數(shù)據(jù)包在傳輸過程中的出錯率,保證數(shù)據(jù)包的準確性。

s402,對具有校驗位的數(shù)據(jù)包添加序號位后發(fā)射。設置序號位的目的是使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包有編號順序,從而便于接收系統(tǒng)根據(jù)序號位的編號順序還原出原本要傳輸?shù)膬热荨?/p>

參見圖4b所示,所述單天線發(fā)射方法的另一種實現(xiàn)方式包括:

s411,將較大的數(shù)據(jù)包拆分成若干個較小的數(shù)據(jù)包。

s412,對拆分后的較小的數(shù)據(jù)包添加校驗位。

s413,對拆分后的較小的數(shù)據(jù)包在添加校驗位后再添加序號位,然后發(fā)射。

所述多天線接收方法的一種實現(xiàn)流程參見圖4c所示,包括:

s421,利用至少2個天線接收無線信號。每個天線之間間隔至少1/4波長的距離(即大于等于1/4波長的距離),所述波長為所述無線信號的波長。當兩個天線之間間隔的距離大于1/4波長時,兩個天線接收的信號內容即是相互獨立、互不相干(互不干擾)的。

s422,利用與所述至少2個天線一一對應相連的接收模塊分別將接收到的無線信號轉換成數(shù)據(jù)包;每個數(shù)據(jù)包均包括校驗位和序號位。例如,數(shù)據(jù)包的一種實現(xiàn)格式為:原數(shù)據(jù)包+校驗位+序號位。所述校驗位是用于驗證所述數(shù)據(jù)包是否出錯的。所述序號位是用于為數(shù)據(jù)包的發(fā)包順序編號的,以便用戶可以接收到與發(fā)送端發(fā)送內容(即數(shù)據(jù)包的內容及排序)一樣的接收內容(即數(shù)據(jù)包的內容及排序),并且可以保證用戶僅接收到一次正確的內容,避免接收系統(tǒng)重復發(fā)送同樣的數(shù)據(jù)包給用戶,能夠提高客戶的體驗。

s423,在協(xié)議層,根據(jù)校驗位對每個數(shù)據(jù)包進行錯誤校驗,對通過校驗且序號位相同的數(shù)據(jù)包進行合并處理,輸出合并數(shù)據(jù)包;并根據(jù)序號位的順序依次發(fā)出對應的合并數(shù)據(jù)包。當所述校驗位有32位字節(jié)時,所述校驗單元331未檢出數(shù)據(jù)包出錯的概率為2-32,可見,本實施例未檢出數(shù)據(jù)包出錯的概率是非常低的,幾乎不可能檢測不出數(shù)據(jù)包出錯,也就保證了發(fā)給用戶的數(shù)據(jù)包的準確性。兩個天線接收到的數(shù)據(jù)包的信號強弱必然不同,本實施例即是將強弱不同但內容相同的數(shù)據(jù)包進行加權合并從而獲得信號更強的合并數(shù)據(jù)包,使用戶能夠清楚的獲知數(shù)據(jù)包中的內容,同時信號更強的合并數(shù)據(jù)包也可以傳輸至更遠的距離。本實施例所述的合并數(shù)據(jù)包的信號強度最大可以增加3db。

本發(fā)明所述的多天線發(fā)射系統(tǒng)采用時間分集的協(xié)議層分路器,一包發(fā)多次,不但可以解決快衰落的問題,同時還保證了上行通信系統(tǒng)的通信穩(wěn)定性,無需占用過多頻段,不會干擾下行通信系統(tǒng),在不增加接收天線數(shù)量的前提下保證了多天線傳輸系統(tǒng)的通信質量。

綜上所述,本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具高度產業(yè)利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效,而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下,對上述實施例進行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。

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