[发明专利]一种多天线多用户时分双工通讯系统的信号传输方法

权利要求书

1.一种多天线多用户时分双工通讯系统的信号传输方法，其特征在于：该时分双工通讯系统的每一个帧均包括一个前置的下行帧同步信号、多个下行数据时隙以及多个上行数据时隙；

所述下行帧同步信号是广播信号，基站向所有终端发送下行帧同步信号，每个终端接收到下行帧同步信号后，对基站进行时间和频率同步，同时评估同步信号接收功率P，并通过时间同步，每个终端获得每个上行数据时隙的开始和结束时间；

首先对帧内所有上行数据时隙定义一个同步信号接收功率范围，将终端评估的同步信号接收功率P与帧内所有上行数据时隙的同步信号接收功率范围进行比较，落入上行数据时隙k的同步信号接收功率范围内的所有终端选择上行数据时隙k发送数据，k为自然数，具体选择方法如下：

对帧内每个上行数据时隙定义一个同步信号接收功率下限，上行数据时隙k的同步信号接收功率下限记为Γ_k；

当Γ_k随着k变大而增大，选择的依据是Γ_k≤P＜Γ_k+1；

当Γ_k随着k变大而减小时，P≥Γ₁时，选择上行数据时隙1发送数据；P＜Γ₁时，选择的依据是Γ_k≤P＜Γ_k-1；

上述Γ_k对于帧内每个上行数据时隙来说是一个预定的常数，Γ_k经过仿真或实测所得数据的经统计和优化得到。

2.如权利要求1所述的一种多天线多用户时分双工通讯系统的信号传输方法，其特征在于：每个上行数据时隙中，多个终端向基站传输数据包，每个数据包均采用窄带单载波调制方式进行调制；所述终端在上行数据时隙中传输数据的格式为导频信号加上行同步序列再加上编码数据序列，其中导频信号为单频率信号，上行同步序列是一个具有良好自相关特性的序列。

3.如权利要求2所述的一种多天线多用户时分双工通讯系统的信号传输方法，其特征在于：所述上行同步序列和编码数据序列都采用MSK、GMSK、OQPSK和π/2-BPSK中的任意一种方法调制。

4.如权利要求1所述的一种多天线多用户时分双工通讯系统的信号传输方法，其特征在于：在上行数据时隙和下行数据时隙中基站和终端之间通讯传输的数据包均采用窄带单载波调制方式进行调制，终端随机选择中心频率发射上行数据，并在相同中心频率上接收基站下行数据。

5.如权利要求1所述的一种多天线多用户时分双工通讯系统的信号传输方法，其特征在于：所述下行帧同步信号是LoRa信号。

6.如权利要求2所述的一种多天线多用户时分双工通讯系统的信号传输方法，其特征在于：基站在上行数据时隙，检测终端发送的导频信号，并根据该导频信号获取终端的子信道中心频率，具体获取方法为：基站对所有天线接收到的导频信号做J点傅里叶变换记为矢量S_i，S_i代表第i个天线支路的傅里叶变换结果，将每个天线接收的傅里叶变换结果取绝对值再进行平方，之后将所有天线支路的结果相加记为其中，M为基站接收天线数，ABS²(S_i)表示将S_i中的所有元素取绝对值后再平方；然后根据系统设定的门限值，判断出E中的峰值的位置，记为n₁,n₂…,n_K，K为被检测出的峰值个数，每个峰值对应一个发射信号的终端，之后根据下面公式得到各终端的子信道中心频率；f_s为系统采样率，得到各个终端的子信道中心频率记为f₁,f₂…,f_K。