CN101399606A - 时分双工移动通信***无线帧传输的方法、***及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种时分双工移动通信***无线帧传输的方法，在时分双工移动通信***中传输的一个无线帧周期包括一对上下行时隙切换点。一个无线帧周期包括两个半帧，其中，第一个半帧内包括一对上下行时隙切换点中第一个上下行时隙切换点。第二个上下行时隙切换点的位置为第一个上下行时隙切换点位置之后的任一保护间隔的位置，具体的位置取决于小区上下行时隙的配置。通过本发明提供的时分双工移动通信***无线帧传输的方法，在基站大覆盖和超大覆盖场景下能够有效的节省切换保护间隔GP开销，提高无线帧传输效率。
Description
技术领域
本发明涉及数据传输领域，尤其涉及一种时分双工移动通信***无线帧传输的方法、***及装置。
背景技术
在长期演进(Long Term Evolution，LTE)技术中，低码速率时分双工(LowChip Rate-Time Division Duplexing，LCR-TDD)帧结构作为LTE TDD Type2帧结构写入了标准，如图1所示，在LTE TDD Type2帧结构中，每个10ms无线帧(Radio Frame)划分为两个完全相同的半帧(Half-frame)，每个半帧包括7个常规时隙(TimeSlot)和3个特殊时隙，每个常规时隙TSI(0≤I≤6)包含若干个正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)符号组成，特殊时隙的用途和原有的LCR TDD方式一样：下行导频时隙(DownlinkPilot Time Slot，DwPTS)用作下行同步信号的发送，保护间隔(GuardPeriod，GP1)用于下行传输转换到上行传输时的保护间隔，而上行导频时隙(UplinkPilot Time Slot，UpPTS)用作上行的随机接入。在常规时隙中，常规时隙TS0用于下行数据传输，TS1用于上行数据传输。
如前所述，在每个10ms无线帧内包括有两对上下行时隙切换点，如图所示在第一个5ms半帧内的下行到上行的时隙切换点DUSP和上行到下行的时隙切换点UDSP(用于上下行时隙由一个转换点分开，在此将其定义为DUSP和UDSP也是符合事实的。)，在第二个5ms半帧存在同样的一对时隙切换点，两对上下行时隙切换点对应两组特殊时隙，包含两个下行到上行切换保护间隔GP。
由于保护间隔决定了基站的覆盖范围，如图1所示的帧结构中，保护间隔GP的时长为50us，只能支持7.5km(光速×50us/2＝7.5km)的覆盖范围。在实际应用中，如果需要增大基站覆盖范围，则需要增大GP时长。如图2所示，在现有技术中，为支持基站的大覆盖范围，可将原GP与UpPTS、TS1三个时隙合并作为新的GP(随机接入在TS2及之后的连续上行时隙中完成)，时长为866.66us，能够支持约130km的覆盖范围，此时无线帧内的GP开销为17.33％(866.66us/5ms)。
进一步，为了支持200km以上的超大覆盖范围，如图3所示，可将原GP与UpPTS、TS1、TS2四个时隙合并作为新的GP(随机接入在TS3及之后的连续上行时隙中完成)，时长为1541.66us，能够支持约230km的覆盖范围，此时无线帧内的GP开销为30.83％(1541.66us/5ms)。
如前所述，现有LTE TDD Type2帧结构，其上下行时隙分配以5ms半帧为周期，即在每个5ms半帧内设置一对上下行时隙切换点，对应一个下行到上行的保护间隔GP。根据时分双工(Time Division Duplexing，TDD)技术原理，该保护间隔时长与基站覆盖范围成正比。现有帧结构支持大覆盖或超大覆盖时，由于在每5ms半帧内需要设置一个较长的GP，GP开销较大，降低数据传输的效率。
发明内容
本发明实施例提供一种时分双工移动通信***无线帧传输的方法、***及装置，可以节省保护间隔的开销，提高数据传输的效率。
本发明实施例提供的一种时分双工移动通信***无线帧传输的方法，该方法包括：
在时分双工移动通信***中传输的一个无线帧周期包括一对上下行时隙切换点。
本发明实施例公开了一种时分双工移动通信***，包括，
基站，用于通过无线帧向用户终端发送下行数据或控制信令，接收用户终端通过无线帧发送的上行数据或控制信令，接收配置模块发送的帧结构配置信令；
配置模块，用于根据基站的覆盖范围，计算所述覆盖范围下GP的时长，选择所述GP时长对应的无线帧结构配置，并通知基站按照所述帧结构配置进行数据收发，通过小区广播信道将所述帧结构配置告知用户终端依据所述帧结构配置进行数据的收发；
用户终端，用于通过无线帧向基站发送上行数据或控制信令，接收基站通过无线帧发送的下行数据或控制信令，接收配置模块发送的帧结构配置信令；
所述的无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点。
本发明实施例提供的一种基站括发送单元和接收单元，
所述发送单元，用于通过无线帧向用户终端发送下行数据或控制信令；
所述接收单元，用于接收用户终端通过无线帧发送的上行数据或控制信令，接受配置模块发送的帧结构配置信令；
所述无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点，下行至上行切换GP时长可配置。
本发明实施例提供的一种配置模块，包括计算单元和通信单元，
所述计算单元，用于根据基站的覆盖范围计算GP的时长，选择所述GP的时长对应的帧结构配置；
所述通信单元，用于将所述帧结构配置告知基站和用户终端。
本发明实施例提供的一种用户终端，包括发送单元和接收单元，
所述发送单元，用于通过无线帧向基站发送上行数据或控制信令，
所述接收单元，用于接收基站通过无线帧发送的下行数据或控制信令，接收配置模块发送的帧结构配置信令；
所述无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点，下行至上行切换GP时长可配置。
本发明实施例公开了一种时分双工移动通信***，包括，
基站，用于通过无线帧向用户终端发送下行数据或控制信令，接收用户终端通过无线帧发送的上行数据或控制信令；
用户终端，用于通过无线帧向基站发送上行数据或控制信令，接收基站通过无线帧发送的下行数据或控制信令；
所述的无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点。
本发明实施例提供的一种基站括发送单元和接收单元，
所述发送单元，用于通过无线帧向用户终端发送下行数据或控制信令；
所述接收单元，用于接收用户终端通过无线帧发送的上行数据或控制信令，所述无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点。
本发明实施例提供的一种用户终端，包括发送单元和接收单元，
所述发送单元，用于通过无线帧向基站发送上行数据或控制信令，
所述接收单元，用于接收基站通过无线帧发送的下行数据或控制信令，所述无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点。
本发明实施例在一个无线帧周期内设置一对上下行时隙切换点，在基站大覆盖和超大覆盖场景下，由于在一个无线帧周期内，下行数据和上行数据只需进行一次切换，有效的节省了切换保护间隔GP开销，提高无线帧传输效率。
附图说明
图1为现有技术LTE TDD Type2帧结构示意图；
图2为现有技术支持130km覆盖的保护间隔设置示意图；
图3为现有技术支持230km覆盖的保护间隔设置示意图；
图4为本发明实施例10ms无线帧内一对切换点的帧结构示意图；
图5为本发明实施例10ms分配周期支持130km覆盖的保护间隔设置示意图；
图6为本发明实施例10ms分配周期支持230km覆盖的保护间隔设置示意图；
图7为本发明实施例提供的一种无线帧传输***示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种无线帧传输***示意图。
具体实施方式
本发明实施例以一个无线帧为周期进行上下行时隙的分配，通过在一个无线帧周期内设置一对上下行时隙切换点，在基站的覆盖范围增大时能够有效的节省保护间隔的开销，提高无线帧传输的效率。
在LTE TDD Type2帧结构中，一个无线帧的固定时长为10ms，包括两个时长为5ms的半帧，通过在整个10ms无线帧内只设置一对上下行时隙切换点，对应一个下行到上行的保护间隔GP，当基站的覆盖范围增大需要增加GP的时长时，可以有效地节省保护间隔的开销，提高无线帧传输的效率。
在LTE TDD Type2帧结构中，在整个10ms无线帧内只设置一对上下行时隙切换点，包括在第一个5ms半帧内设置一个下行到上行的时隙切换点，对应一个下行到上行的保护间隔，第二个切换点的位置根据小区上下行时隙的配置进行设置，同时在第二个5ms半帧将三个特殊时隙(下行导频时隙DwPTS、保护间隔GP、上行导频时隙UpPTS)合并为一个短时隙(Short TimeSlot)，用于上/下行数据或控制信令的传输。
以本发明实施例提供的方式，GP的开销为现有技术帧结构下GP开销的50％。如稍后说明中所描述，本发明提供的实施例主要反映以10ms无线帧为周期只设置一对上下时隙切换点，在大覆盖场景下提高无线帧数据的传输效率。
下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。
请参阅图4，图4是本发明实施例提供用于10ms无线帧内一对切换点的帧结构示意图。其中，在本发明实施例中，将10ms无线帧划分为两个5ms的半帧，包括第一个5ms半帧和第二个5ms半帧。在10ms的无线帧内只有一对切换点，包括下行到上行时隙切换点DUSP及上行到下行时隙切换点UDSP，对应一个下行到上行的保护间隔GP，并且在第二个5ms半帧将三个特殊时隙合并为一个短时隙TS，用于传输数据或控制信令。
如图4所示，保护间隔GP时长为50us，只能支持7.5km的覆盖范围。在实际应用中，为了支持基站的大覆盖范围，需要增大保护间隔GP的时长，增加GP时长的方式，可以采用GP、UpPTS与常规时隙合并作为新的保护间隔GP的方式实现。
以下为在基站大覆盖场景下，以10ms为时隙分配周期的保护间隔设置方法，基站大覆盖场景指基站覆盖130km左右的范围，本实施例以基站覆盖130km范围进行说明，如图5所示：
在以10ms无线帧为周期进行上下行时隙的分配，上述10ms无线帧周期包括：第一个5ms半帧和第二个5ms半帧。上述第一个5ms半帧，包括七个常规时隙TSI，I∈{0，1，......，6}的整数和三个特殊时隙下行导频时隙DwPTS、保护间隔GP、上行导频时隙UpPTS，将上述第一个5ms半帧的GP与UpPTS、TS1三个时隙合并作为一个新的GP，时长为866.66us；上述第二个5ms半帧，包括七个常规时隙TSI，I∈{0，1，......，6}的整数和三个特殊时隙下行导频时隙DwPTS、保护间隔GP、上行导频时隙UpPTS，将三个特殊时隙DwPTS、GP与UpPTS合并作为一个短时隙，此短时隙可以传输数据或控制信令。
下面进一步描述上下行数据在10ms无线帧内切换的过程。
在第一个5ms半帧，TS0用作下行时隙传输下行数据，新的GP时长为866.66us，支持130km的覆盖范围，DUSP为下行到上行的时隙切换点，完成下行数据到上行数据的切换，随机接入在TS2及以后的连续上行时隙中完成，TS2～TS6用作上行时隙传输上行数据；在第二个5ms半帧TS0和短时隙TS用作上行时隙，经上行到下行时隙切换点UDSP，完成上行时隙到下行时隙的切换，TS1～TS6用作下行时隙，接着，进行下一个10ms无线帧数据的传输。
由于上行到下行时隙的切换并不需要消耗GP，所以UDSP的位置并不受本实施例的限制，只要满足本发明精神的上行到下行时隙切换点的所有位置都应包括在本发明范围内。
下面进一步说明在基站超大覆盖场景下，以10ms为时隙分配周期的保护间隔设置方法，基站超大覆盖场景指基站覆盖230km左右的范围，本实施例以基站覆盖230km范围进行说明，如图6所示：
在以10ms无线帧为周期进行上下行时隙的分配，上述10ms无线帧周期包括：第一个5ms半帧和第二个5ms半帧。上述第一个5ms半帧，包括七个常规时隙TSI，I∈{0，1，......，6}的整数和三个特殊时隙下行导频时隙DwPTS、保护间隔GP、上行导频时隙UpPTS，将上述第一个5ms半帧的GP与UpPTS、TS1、TS2四个时隙合并作为一个新的GP，时长为1541.66us；上述第二个5ms半帧，包括七个常规时隙TSI，I∈{0，1，......，6}的整数和三个特殊时隙下行导频时隙DwPTS、保护间隔GP、上行导频时隙UpPTS，将三个特殊时隙DwPTS、GP与UpPTS合并作为一个短时隙，此短时隙可以传输数据或控制信令。
下面进一步描述上下行数据在10ms无线帧内切换的过程。
在第一个5ms半帧，TS0用作下行时隙，新的GP时长为1541.66us，支持230km的覆盖范围，DUSP为下行到上行的时隙切换点，完成下行数据到上行数据的切换，随机接入在TS3及以后的连续上行时隙中完成，TS3～TS6用作上行时隙；在第二个5ms半帧TS0和短时隙TS用作上行时隙，经上行到下行时隙切换点UDSP，完成上行时隙到下行时隙的切换，TS1～TS6用作下行时隙，接着，进行下一个10ms无线帧数据的传输。
由于上行到下行时隙的切换并不需要消耗GP，所以UDSP的位置并不受本实施例的限制，只要满足本发明精神的上行到下行时隙切换点的所有位置都应包括在本发明范围内。
如图7所示，本发明实施例提供的一种时分双工移动通信***包括基站、配置模块和用户终端。
其中，基站，用于通过无线帧向用户终端发送下行数据或控制信令，向配置模块发送基站覆盖范围信令，接收用户终端通过无线帧发送的上行数据或控制信令，用于接收配置模块发送的帧结构配置信令；
配置模块，用于根据基站的覆盖范围，计算此覆盖范围下GP的时长，根据GP时长选择对应的帧结构配置，通过广播信道将帧结构配置告知基站和用户终端，使基站和用户终端依据所述帧结构配置进行数据的收发；
用户终端，用于通过无线帧向基站发送上行数据或控制信令，接收基站通过无线帧发送的下行数据或控制信令，接收配置模块的帧结构配置信令。
所述无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点，下行至上行切换GP时长可配置。
本发明实施例的基站包括发送单元和接收单元。其中，所述发送单元用于通过无线帧向用户终端发送下行数据或控制信令，所述接收单元用于接收用户终端通过无线帧发送的上行数据或控制信令，接收配置模块发送的帧结构配置信令，所述无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点，下行至上行切换GP时长可配置。
本发明实施例的配置模块，包括计算单元和通信单元。其中，所述计算单元，用于根据基站的覆盖范围计算GP的时长，选择所述GP的时长对应的帧结构配置，所述通信单元，用于将所述帧结构配置告知基站和用户终端。
本发明实施例的用户终端包括发送单元和接收单元。其中，所述发送单元用于通过无线帧向基站发送上行数据或控制信令，所述接收单元用于接收基站通过无线帧发送的下行数据或控制信令，接收配置模块发送的帧结构配置信令，所述无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点，下行至上行切换GP时长可配置。
如图8所示，本发明实施例提供的一种时分双工移动通信***包括基站和用户终端。
其中，基站，用于通过无线帧向用户终端发送下行数据或控制信令，接收用户终端通过无线帧发送的上行数据或控制信令；
用户终端，用于通过无线帧向基站发送上行数据或控制信令，接收基站通过无线帧发送的下行数据或控制信令；
所述无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点。
本发明实施例的基站包括发送单元和接收单元。其中，所述发送单元用于通过无线帧向用户终端发送下行数据或控制信令，所述接收单元用于接收用户终端通过无线帧发送的上行数据或控制信令，所述无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点。
本发明实施例的用户终端包括发送单元和接收单元。其中，所述发送单元用于通过无线帧向基站发送上行数据或控制信令，所述接收单元用于接收基站通过无线帧发送的下行数据或控制信令，所述无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点。
如下表1所示，为以5ms半帧为分配周期和以10ms无线帧为分配周期在不同覆盖范围下的GP开销对比，可以看出，随着覆盖范围增大，采用以10ms无线帧为分配周期可以有效地节省GP开销，从而提高无线帧传输效率。
表1 5ms和10ms时隙分配周期在不同覆盖下的GP开销对比
综上，采用本发明实施例的有益效果在于，在基站大覆盖和超大覆盖范围场景下，由于在一个无线帧周期内，下行数据和上行数据只需进行一次切换，有效的节省了切换保护间隔GP的开销，提高了无线帧传输效率。
显然，以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权力要求书的保护范围为准。
Claims (13)
1、一种时分双工移动通信***无线帧传输的方法，其特征在于，在时分双工移动通信***中传输的一个无线帧周期包括一对上下行时隙切换点。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个无线帧周期包括两个半帧，其中，在第一个半帧内，包括所述一对上下行时隙切换点中的第一个上下行时隙切换点。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述一对上下行时隙切换点中第二个上下行时隙切换点的位置为第一个上下行时隙切换点位置之后的任一保护间隔的位置。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的无线帧内第二个半帧的特殊时隙用于传输上下行数据或控制信令，所传输的数据为上行或下行取决于第二个上下行时隙切换点的位置。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在基站大覆盖场景下，所传输的一个无线帧周期中，利用第一个半帧的保护间隔GP与上行导频时隙UpPTS、常规时隙TS1三个时隙合并作为一个新的GP。
6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在基站超大覆盖场景下，所传输的一个无线帧周期中，将第一个半帧的GP与UpPTS、TS1、常规时隙TS2四个时隙合并作为一个新的GP。
7、一种时分双工移动通信***，其特征在于，包括，
基站，用于通过无线帧向用户终端发送下行数据或控制信令，接收用户终端通过无线帧发送的上行数据或控制信令，接收配置模块发送的帧结构配置信令；
配置模块，用于根据基站的覆盖范围，计算所述覆盖范围下GP的时长，选择所述GP时长对应的无线帧结构配置，并通知基站按照所述帧结构配置进行数据收发，通过小区广播信道将所述帧结构配置告知用户终端依据所述帧结构配置进行数据的收发，其中，所述无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点；
用户终端，用于通过无线帧向基站发送上行数据或控制信令，接收基站通过无线帧发送的下行数据或控制信令，接收配置模块发送的帧结构配置信令。
8、一种基站，其特征在于，包括：发送单元和接收单元，
所述发送单元，用于通过无线帧向用户终端发送下行数据或控制信令；
所述接收单元，用于接收用户终端通过无线帧发送的上行数据或控制信令，接收配置模块发送的帧结构配置信令；
其中，所述无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点，下行至上行切换GP时长可配置。
9、一种配置模块，其特征在于，包括计算单元和通信单元，
所述计算单元，用于根据基站的覆盖范围计算GP的时长，选择所述GP的时长对应的帧结构配置；
所述通信单元，将所述帧结构配置告知基站和用户终端。
10、一种用户终端，其特征在于，包括发送单元和接收单元，
所述发送单元，用于通过无线帧向基站发送上行数据或控制信令；
所述接收单元，用于接收基站通过无线帧发送的下行数据或控制信令，接收配置模块发送的帧结构配置信令；
其中，所述无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点，下行至上行切换GP时长可配置。
11、一种时分双工移动通信***，其特征在于，包括，
基站，用于通过无线帧向用户终端发送下行数据或控制信令，接收用户终端通过无线帧发送的上行数据或控制信令；
用户终端，用于通过无线帧向基站发送上行数据或控制信令，接收基站通过无线帧发送的下行数据或控制信令；
其中，所述无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点。
12、一种基站，其特征在于，包括：发送单元和接收单元，
所述发送单元，用于通过无线帧向用户终端发送下行数据或控制信令；
所述接收单元，用于接收用户终端通过无线帧发送的上行数据或控制信令；
其中，所述无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点。
13、一种用户终端，其特征在于，包括发送单元和接收单元，
所述发送单元，用于通过无线帧向基站发送上行数据或控制信令；
所述接收单元，用于接收基站通过无线帧发送的下行数据或控制信令；
其中，所述无线帧在一个周期内包括一对上下行时隙切换点。
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- 2008-09-24 WO PCT/CN2008/001647 patent/WO2009049480A1/zh active Application Filing
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