BE1027776A1

BE1027776A1 - FDMA-Kommunikationsverfahren basierend auf harmonischer Modulation

Info

Publication number: BE1027776A1
Application number: BE20205746A
Authority: BE
Inventors: Jianguo Ma; Shaohua Zhou
Original assignee: Univ Guangdong Technology
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2020-10-23
Publication date: 2021-06-16
Also published as: CH716941A2; BE1027776B1; US11902077B2; CN111698187A; CH716941A9; WO2021114749A1; US20210328851A1; CH716941B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein FDMA-Kommunikationsverfahren basierend auf harmonischer Modulation. Das Gesamtfrequenzband eines Kommunikationssystems wird in mehrere gleichmäßig beabstandete, sich einander nicht überlappende Kanäle unterteilt, die unterschiedlichen Benutzern zur Verfügung steht, wobei die Kanäle und die Nutzer eineindeutig korrespondierend sind. Anhand der Frequenzen werden Benutzersignale aus verschiedenen Adressen unterschieden, sodass eine Mehrfachzugriffsverbindung implementiert wird. Die Duplex-Kommunikation zwischen zwei Benutzern jeweils verwendet die Grundfrequenz und die Harmonischen für die Informationsübertragung. Die Informationsübertragung läuft so ab: Vor allem werden verschiedene Informationen moduliert und dann jeweils auf unterschiedliche harmonische Komponenten geladen. Durch unterschiedliche harmonische Komponenten oder Kombinationen von Komponenten werden verschiedene Informationen derart übertragen, dass jedes Paar von Kanälen gleichzeitig N Gruppen verschiedener Informationen übertragen kann. Schließlich werden die von einem Empfänger empfangenen Gesamtfrequenz- und harmonischen Informationen demoduliert, wodurch alle übertragenen Informationen erhältlich sind. In der vorliegenden Erfindung wird die Fähigkeit, Informationen durch Harmonischen zu übertragen, ausgenutzt, der Nutzungsgrad von vorhandenen Frequenzspektrumressourcen wird erheblich erhöht, und die Situation des Mangels an Frequenzspektrumressourcen erleichtert.

Description

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Es ist absehbar, dass im SG-Zeitalter der mobile Datenverkehr ein explosionsartiges Wachstum zeigt und die Anzahl des benötigten Frequenzspektrums auch bei weitem die Summe von den früheren Generationen der Mobilkommunikationstechnologie übersteigen wird, Der Widerspruch zwischen dem Angebot und der Nachfrage von Frequenzspektrum wird in der 5G-Zeitaiter immer deutlicher, Daher wird es im gegenwärtigen 5G-Zeitalter dringend erfordert, wie der Nutzungsgrad des Frequenzepektrums des traditionellen FOMA- Kommunikationsverfahrens erhöht wird.

Offenbarung der Erfindung Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Nachteile im Stand der Technik zu überwinden, sin FOMA-Kommunikationsverfahren basierend auf harmonischer Modulation mit einem hohen Fregusnzspektum-Nuizungsgrad bereitzustellen.

Zum obigen Zweck geht es bei der in der vorliegenden Erfindung bereitgestellten technischen Lösung darum! ; 25 Ein FDMA-Kommunikationsverfahren basierend auf harmonischer Modulation, bei dem das Gesamtfrequenzband eines Kommunikationssystems in mehrere gleichmäßig beabstandete, sich einander nicht überlappende Kanäle unterteilt wird, wobel dis unterschiedlichen Benutzern zur Verfügung steht, wobel die Kanäle und die Nutzer eineindeutig korrespondierend sind, wobel anhand der Frequenzen Benutzersignale aus verschiedenen Adressen unterschieden werden, sodass sine Mehrlachzugriffsverbindung implementiert wird, wobei die Duplex-Kommunikation zwischen zwei Benutzern jewsils die Grundfrequenz und die Harmonischen für die Informationsübertragung verwendet, so dass ein Paar von Kanälen verwendet werden kann, um gleichzeitig mit verschiedenen Benutzern zu kommunizieren,

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; im Vergisich zum Stand der Technik legen das Prinzip und die Vorteile dieser Lösung darin: In der vorliegenden Lösung werden zu Übertragende Signals unter Verwendung der harmonischen Modulationstechnik auf unterschiedliche harmonische Komponenten oder Kombinationen von Komponenten geladen, durch die verschiedene Informationen derart übertragen werden, dass jedes Paar von Kanälen gleichzeitig N Gruppen verschiedener Informationen übertragen kann.

Somit wird ermöglicht, dass mittels eins Paars von Kanälen eine Kommunikation gleichzeitig mit unterschisdiichen Benutzern durchgeführt wird, und die Kommunikationen zwischen Nutzern einander nicht stören, sodass der xx ; 4 N par x & as La Abeid are derd vari NA Nader vang reen arheohfish arms SOI IT PI STNONSS SNS IYS SOS VATTENTIISTSST STSOSI SIT SSENEN SS AS SE FADEN & SIN ESES SS SES] F NS ISTIISDOKN AVS IN SSSOUT con RENNENS NZE INST vara Eve > ; She SS 454 ER N AS Ss SE vo 3 > AS GENS DUIN . NEN Ss WAL Ds X eere a ae ser YNHIXS y OA RAS MATE STRESS TS DS War * + HS = ni & rec JET \ESDOKY URBENSOULSN SEGMENT. 3 AS URI 09 SANS ; N AS > TVR ASSIS A SU AS NS RUN CSS > Sievhoonhrethiinenr far aisle SEE SES] Si ECHO SERBIA 8 SSI SOL WET LE > AL & Sos A NOIR, y GS » à Say SUN en MASS N ESA ARTE NS ne hate kou ae en à Aen iss N SEN ARE Saw SEIN SE S St Ÿ SEHEN SSSR SAS ST ITNIS &S à + | à © s WS SANS SE SNAREN SIET SAPIEN ASSISI JDN AVV. IND SSM IST Si SET a Ai AOSDENSENSHE ES VV. TECNTSCTE LOSU î SARA IS LIT LINDA AS S Ÿ Ss 8 8 EL AOSOS ES FANDEN M : As SRE | ve un . BERNER REN DSA SADE NRA SAS TS SSSENSS N BANDES IRS JJ À à Si TR IV SS SISSSISN DEW. NT VU 5 9 AST CHE 3 SIL MARIS > Ÿ SM ars USE S s WOT RENNENS RS X S: St A 38 SC DENK N EEE DEN us TE SEN Ne N AES y à ; RSE ERS ESSE] N S Si Rs ss RS TONG Et Tract VIS des SL 3 N Ve X Mgt 5 X a x NET va ray VANS 3e sé SE ARME Te N TON DAT ess ri 3 3 3e = SA LN À 8 BON X se EN AAN ASNSS N SS © A NS NTI dei DASS DS EIN EN Tg) € sie ASS ASS Dias PIP Tj SN NIS Da int aNanlhan sana ie ran man Selena à arote u der Na € EN © Ÿ NN Si ar N CS X ce Les € S na s Ï PSTN BLAD À À Ss 3 ANS OS OERARAS NSSS ISSN GSNFSD DLPNLS TE] ARGUS ON AAN KERA ; TOUT MES 3 ds ANS SO NJM NOS & SML DEN 5 MES À ; | Ar STE ENSIGN ar uwarlarnancdan Krfirnunurney hatraiians Mar Fac mn Bi À 3X3 SNN INST IONA NON Later VOMIS SHOT TIO DE EES 8% FAN Na > 3 Hi = Las si 8 HSNEN SN] N AN à Aus Gs SOG Ge WAN AIT AAT x MS DRS} + _ VISITE SA = 9 + Nam À brie KA CONS DANN NEN NIN SANS SEEN SISTHITON annars SSISNN IE er SEEN SFA 5 AAN > > Si SR SEEN 8 ESS Tan AIR JN Is SS SEN KANN N 88 Scies AT TS SAT N SS : | 16 STHNDSrNS NND AAN WL set 3 & : AAN ADR Ge 3 Ne Sn St KA A SS

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Kommunikation zwischen iregendzwel mobilen Benutzern muss Über die Basisstation weltervermittelt, daher müssen gleichzeitig zwei Kanäle (ein Paar von Fregusnzkandlen) belegt werden, um eine Duplex-Kommunikation zu realisieren.

Da ein Paar von Freguenzkanälen nur dis Kommunikation mit einem Benutzer ermöglichen kann, führt es zur Verschwendung von Frequenzspakirumressourcen,

in der Erwägung der natürlichen Kommunikation zwischen Menschen, die 7 Milliarden Menschen betreffen, beträgt ihre Frequenzbandbreite nur ZOHz-Z0kHz! Alles Töne in der Natur wie Geräusch, Tiere, Wind, Bäume oder dergleichen belsgen lediglich diess Bandbreite, die man jedoch mühelos erkennen kann, ZB, in einem Konzert spielt eine Mehrzahl von unterschiedlichen Instrumenten dieselbe Melodie, und man kann jedes Instrument identifizieren, Der Grund ist, dass jedes instrument die gleiche Tonhôhe (die gleiche Grundirequenz) spielt, während die Harmonischenmodi unterschiedlich sind, Dies zeigt an, dass Marmonischen tatsächlich auch Informationen tragen können und es nicht geht, dass nur die gegenwärtig allgemein benutzte Grundfrequenz eine Information tragen kann, Auf dieser Grundlage, wie in Fig. 2 gezeigt, stellt dieses Ausführungsbeispiel ein FOMA-Kommunikationsverfahren basierend auf harmonischer Modulation dar, Konkret geht es wis foigt:

| Das Gesamtireguenzband eines Kommunikationssysiems wid in sine mehrere gleichmäßig beabstandete, sich einander nicht Überlappends Kanäle unterteilt, die unterschiedlichen Benutzern zur Verfügung steht, wobei die Kanäle und die Nutzer sineindeutig korrespondierend sind, wobel anhand der Frequenzen

Benutzersignale aus verschiedenen Adressen unterschieden werden können, sodass sine Mehrachzugriffeverbindung implementiert wird, wobei die Duplex- Kommunikation zwischen zwei Benutzern jeweils die Grundirequenz und die Harmonischen für dis Informalionsibertragung verwendet, so dass ein Paar von Kanälen verwendet werden kann, um gleichzeitig mit verschiedenen Benutzern Zu kommunizieren.

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und schließlich ein Mischsignal von Signal 1 und Signal 2, die an einem Signalempfänger gleichzeitig empfangen sind, ist: Va A a Ha fa SC Ta ta fen {4 ) Aus (1) und (4) ist erkennbar Ay fat A Fa (5) as fma Fins fra, hias fade, hmahe- (8) a, fra ha, Fa fs, Fe fg Ja Far {7} Da bei der Übertragung von Signal 1 und Signal 2 die gleiche Grundfrequenz benutzt wird und nur die harmonischen Komponenten unterschiedlich sind, kann aus (5) Folgendes abgeleitet werden: v z 1 A, Joa PF fofo (8) Daher kann der Empfänger anhand der Formeln (6)-(8) Signal 1 und Signal 2 beide demodulieren. Darüber hinaus können Signal 1 und Signal 2 noch mittels unterschiediicher Kombinationen übertragen werden, z.B. mittels einer zweiten und einer dritten harmonischen Komponente wird Signal 1 geladen und mittels einer vierten harmonischen Komponente wird Signal 2 geladen, In der Praxis können ; unterschiedliche Kombinationen von harmonischen Komponenten bei Bedarf ausgewählt werden, um Signale zu übertragen.

In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt hauptsächlich eine harmonische Moculation auf jedem Paar von Freguenzkanälen (z.8. A und A } mittels der harmonischen Modutlattonstechnik, Die zu übertragenden Informationen auf unterschiedliche harmonische Komponenten oder Kombinationen von Komponenten derar! geladen werden, dass jedes Paar von Kanälen gleichzeitig N Gruppen verschiedener Informationen übertragen kann. Somit kann mittels jedes Paar von Frequenzkanälen Kommunikationen von N Benutzer gleichzeitig ermöglicht werden ex 3 ‘2 eee] in Si 3 © EN 5 2 NE ader X ak 3 na SIS ant snaar STNTAH SNTANS ar Al SE NASEN van vmrhannanan UID SIE AIN GITATIGOT DIGTENT, DSOCESS QST NUIZUNSSTTEG VON Vornhandenen = ; a NE Es et 2 fix inst N v. x SS N NN N N A A ln nn ia DS aan Aan Nee «es Apt Sale An. ET A AS Sn ENT nn as Nhat Ann Afman PrOQUSMESPERTUITIESSOUITEN STNSDICN STROM WIG, UND CIS DRLATON des Mangels ame 8 ; Heiden BA Se FR FUSS OA NN NS NS AN astaat SN PYSUUSPZSDSRPUNNSSSOUUSN SHSICMHETT, Das oise vorcssteits Ausiihrunnabsianist ist nur sin onimaler > NN Area lern Near und iasnnnnlan Nrfineteimes ns sflant nieht onw Oasis ualeune as SNS OND KSONTHSNSTSDTRSNESY EN NSS NEN STLDAT TNT VIP SSSR ITS RACE Ara

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Claims

Ansprûche

1. EDMA-Kommunikationsverfahren basierend auf harmonischer Modulation, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesamtfrequenzband eines Kommunikationssystems in mehrere gleichmäßig beabstandete, sich einander nicht überlappende Kanäle unterteilt wird, die unterschiediichen Benutzern zur Verfügung steht, wobei die Kanäle und die Nutzer sineindeutig korrespondierend sind, wobei anhand der Frequenzen Benutzersignale aus verschiedenen Adressen unterschisden werden, sodass eins Mehrfachzugriffsverbindung implementiert wird, wobei dis Duplex-Kommunikation zwischen zwei Benutzern jeweils die Grungireguenz und die Harmonischen für die Informationsübertragung verwendet, so dass ein Paar von Kanälen verwendet werden kann, um gleichzeitig mit verschiedenen Benutzemn zu kommunizieren,

2, FDMA-Kommunikationsverfahren basierend auf harmonischer Modulation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsübertragung so abläuft: vor allem verschiedene Informationen modullert und dann jeweils auf unterschiedliche harmonische Komponenten geladen werden, wobei durch die unterschiedlichen harmonischen Komponenten verschiedene Informationen derari übertragen werden, dass jedes Paar von Kanälen gleichzeitig N Gruppen verschiedener Informationen übertragen kann, und schließlich die von einem Empfänger empfangenen Gesamtfrequenz- und Harmonischen Informationen demoduliert werden, wodurch alle übertragenen Informationen erhältlich sind.

3. FOMA-Kommunikationsverfahren basierend auf harmonischer Modulation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor der informationsübertragung ein fester Harmonischemodus vorgespeichert wird, wobel unter Verwendung einer gegebenen harmonischen Komponente alle unterschiediichen Signale ausgerechnet werden, so dass aus anderen Signalen ein geforderies Signal demoduliert werden kann.

4. FOMA-Kommunikalionsveriahren basisrend auf harmonischer Modulation nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der konkrete Vorgang, dass aufgrund des vorgespeicherten fesien Harmonischemodus unter Verwendung einer

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daher anhand der Formeln (6)-(8) der Empfänger das Signal 1 und das Signal 2 beide demodulisren kann.

5. FDMA-Kommunikationsverfahren basierend auf harmonischer Modulation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenn verschiedene Informationen moduliert und dann zur Signalübertragung jewells auf unterschiedliche harmonische Komponenten geladen werden, unterschiedliche Kombinationen von harmonischen Komponenten bei Bedarf ausgewählt werden können, um Signals zu übertragen,