CN101400146A - 一种扩大覆盖范围的方法、装置和*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种扩大覆盖范围的方法、装置和***，演进基站(eNB)在上行随机接入信道(PRACH)占用的频率资源内，将紧邻上行导频子帧(UpPTS)的下一业务子帧中的前N个正交频分复用(OFDM)符号或紧邻UpPTS的上一业务子帧的后N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的部分或全部时频资源分配给PRACH，并将分配结果通过广播信道发送给UE；其中，N是自然数，且1≤N≤7。使得分配给PRACH的时频资源不必占用GP的时间段，这就扩大了eNB的覆盖范围，降低了DwPTS对PRACH的干扰。并且，只需占用业务子帧的N个OFDM符号中的部分时频资源，并不会占用业务子帧的整个时间段对应的时频资源，从而节约了时频资源。

Description

一种扩大覆盖范围的方法、装置和***

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别涉及一种扩大覆盖范围的方法、装置和***。

背景技术

时分同步码分多址(TD-SCDMA)是第三代移动通信***的三种大国际标准中唯一采用时分双工(TDD)方式的技术，TD-SCDMA***支持上下行非对称业务传输，在频谱上具有较大的灵活性。为了保持TD-SCDMA***的长期竞争力，TD-SCDMA***同样需要不断演进和提高能力。在TD-SCDMA***的长期演进方案(LTE TDD)中，首选的无线帧结构为与TD-SCDMA***兼容的第二类无线帧结构。

图1为现有技术中的第二类无线帧结构图，如图1所示，无线帧长为10ms，该无线帧分为2个5ms的无线半帧。每个无线半帧由7个业务子帧和3个特殊子帧组成。所述7个业务子帧的标号为TS0至TS7，其中，第一个业务子帧TS0固定用于下行传输，第二个业务子帧TS1固定用于上行传输。三个特殊子帧分别为下行导频子帧(DwPTS)、保护子帧(GP)和上行导频子帧(UpPTS)。其中，DwPTS的时频资源分配给主同步信道(P-SCH)用于传输下行导频信号，UpPTS的时频资源分配给上行随机接入信道(PRACH)，用于传输上行导频信号。通常，上下行切换点在业务子帧TS3和TS4之间，TS1至TS3是上行业务子帧，TS4至TS6是下行业务子帧。

在实际应用过程中，由于演进基站(eNB)和用户终端(UE)之间存在不定的距离和传输时延问题，所以，如果UE要实现上行同步，需要使PRACH的起始时间点落在GP的时间段内，如图2所示，这样就会引起PRACH占用GP的时间段，降低了eNB的覆盖范围，造成实际支持的覆盖范围远不足5km，大概只有3.75km左右，同时由于PRACH距离DwPTS比较近，也会受到远端eNB发送的DwPTS的干扰。

为了扩大覆盖范围，现有技术已经提供了一种解决方案，如图3所示，在PRACH的频率资源内，将业务子帧TS1占用的时频资源分配给PRACH，将原来的DwPTS的时间段和原有的GP合并后作为新的GP用于下行和上行之前的切换保护。其中，PRACH的频率资源为1.25MHz。但是，由于业务子帧TS1的长度为0.675ms，与上行导频信号的传输时间相比过于长，这就必然造成时频资源的过度浪费。

发明内容

本发明实施例提供了一种扩大覆盖范围的方法、装置和***，以便于在扩大eNB覆盖范围的前提下，节约时频资源。

一种扩大覆盖范围的方法，该方法包括：

演进基站eNB在上行随机接入信道PRACH占用的频率资源内，将紧邻上行导频子帧UpPTS的下一业务子帧中的前N个正交频分复用OFDM符号或紧邻UpPTS的上一业务子帧的后N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的时频资源分配给PRACH，并将分配结果发送给UE；

其中，N是自然数，且1≤N≤7。

所述N值是预先根据eNB的覆盖范围需求确定的。

该方法还包括：所述eNB预先设置所述UpPTS的位置，或者，在进行时频资源调度时，根据时频资源的使用状况，将所述UpPTS设置在紧邻于有空闲时频资源的业务子帧。

所述UpPTS的位置设置在保护子帧GP和第二个业务子帧TS1之间，或者设置在上下行切换点的位置，或者设置在TS1之后且上下行切换点之前的任意两个业务子帧之间。

当将所述UpPTS设置在紧邻于有空闲时频资源的业务子帧时，如果将所述UpPTS设置在该空闲时频资源之后，则将该有空闲时频资源的业务子帧的后N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的时频资源分配给PRACH；如果将所述UpPTS设置在该空闲时频资源之前，则将该有空闲时频资源的业务子帧的前N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的时频资源分配给PRACH。

所述将分配结果发送给UE包括：将所述分配结果通过第一个业务子帧TS0中的广播信道广播给UE。

该方法还包括：所述UE接收到所述分配结果后，根据所述分配结果在所述PRACH上发送上行导频信号。

一种扩大覆盖范围的***，该***包括：

eNB，用于在RPACH占用的频率资源内，将紧邻UpPTS的下一业务子帧中的前N个OFDM符号或紧邻UpPTS的上一业务子帧的后N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的时频资源分配给PRACH，并将分配结果发送给UE；

UE，用于接收所述eNB发送的分配结果；

其中，N是自然数，且1≤N≤7。

一种eNB，该eNB包括：

PRACH分配单元，用于在PRACH占用的频率资源内，将紧邻UpPTS的下一业务子帧中的前N个OFDM符号或紧邻UpPTS的上一业务子帧的后N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的时频资源分配给PRACH；

信令发送单元，用于将所述PRACH分配单元的分配结果发送给UE；

其中，N是自然数，且1≤N≤7。

该eNB还包括：位置信息确定单元，用于获取预先设置的所述UpPTS的位置，或者，在进行时频资源调度时，根据时频资源的使用状况，将所述UpPTS设置在紧邻于有空闲时频资源的业务子帧，并将所述UpPTS的位置信息提供给所述PRACH分配单元；

所述PRACH分配单元，还用于接收所述UpPTS的位置信息，并根据所述UpPTS的位置信息执行所述分配时频资源给PRACH的操作。

该eNB还包括：N值确定单元，用于根据eNB的覆盖范围需求确定所述N值，并将确定的所述N值提供给所述PRACH分配单元；

所述PRACH分配单元，还用于接收所述N值确定单元提供的N值，并根据所述N值执行所述分配时频资源给PRACH的操作。

一种UE，该UE包括：

分配结果获取单元，用于从获取eNB发送的分配结果，其中，所述分配结果为在PRACH占用的频率资源内，将紧邻UpPTS的下一业务子帧中的前N个OFDM符号或紧邻UpPTS的下一业务子帧的后N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的时频资源分配给PRACH；

上行导频信号发送单元，用于根据所述分配结果获取单元获取的分配结果，在PRACH上发送上行导频信号。

由以上技术方案可以看出，本发明实施例提供的方法、装置和***，通过在PRACH占用的频率资源内，将紧邻UpPTS的下一业务子帧中的前N个OFDM符号或紧邻UpPTS的上一业务子帧的后N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的时频资源分配给PRACH，并将分配结果发送给UE。使得分配给PRACH的时频资源不必占用GP的时间段，这就扩大了eNB的覆盖范围，并降低了DwPTS对PRACH的干扰。并且，与现有技术中扩大覆盖范围的方法相比，只需占用业务子帧的N个OFDM符号对应的部分时频资源，其中，N值是自然数据，且1≤N≤7，并不会占用业务子帧的整个时间段的全部时频资源，从而节约了时频资源。

附图说明

图1为现有技术中的第二类无线帧结构图；

图2为现有技术中的PRACH所占用的时频资源示意图；

图3为现有技术提供的扩大覆盖范围的方法中PRACH所占用的时频资源示意图；

图4为本发明实施例提供的第一种分配PRACH的无线帧结构图；

图5a为本发明实施例提供的第二种分配PRACH的无线帧结构图；

图5b为本发明实施例提供的第二种分配PRACH的另一种无线帧结构图；

图6为本发明实施例提供的扩大覆盖范围的***结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明实施例的主要方法包括：在PRACH占用的频率资源内，将紧邻UpPTS的上一业务子帧中的前N个正交频分复用(OFDM)符号或紧邻UpPTS的下一业务子帧的后N个OFDM符号、以及UpPTS的时频资源分配给PRACH，并将分配结果通过广播信道发送给UE。其中，N为自然数，且1≤N≤7。

其中，UpPTS的位置可以是现有技术中的位于GP和TS1之间，也可以重新设置UpPTS的位置。根据UpPTS在无线帧中设置的不同位置，分配PRACH可以有以下几种实现方式：

图4为本发明实施例提供的第一种分配PRACH的无线帧结构图，如图4所示，UpPTS的位置仍然和现有技术中的位置相同，即在GP和TS1之间，在该实施例中，在PRACH占用的频率资源内，将TS1中的前N个OFDM符号以及UpPTS占用的时频资源分配给PRACH。也就是说，UE在PRACH占用的频率资源内，TS1的前N个OFDM符号所占用的时频资源不用于发送业务数据，而是可以用于传输上行导频信息。但TS1中的其它时频资源，即在带宽范围内除了PRACH占用频率资源之外的其它频率资源内，前N个OFDM符号占用的时频资源，以及其它OFDM符号在带宽范围内占用的时频资源仍然可以用于发送业务数据。

一般情况下，N的取值根据eNB需要支持的覆盖范围确定，也就是说，根据eNB覆盖小区的半径可以计算出UE发送上行导频信息所需要的时间，将该时间加上防止干扰业务数据而设置的保护时间GT便可以得出PRACH需要占用的时间长度，根据该时间长度便可以获取到N的取值。由于一个业务子帧由9个OFDM符号组成，一个OFDM符号的长度为75us，通常，在达到支持5km的覆盖范围时，N值取1即可满足该覆盖范围的需求。以下实施例中均可以采用该方法确定N的取值，在以下的描述中不再赘述。

图5a为本发明实施例提供的第二种分配PRACH的无线帧结构图，如图5a所示，可以将UpPTS设置在TS1与TS2之间。在该实施例中，在PRACH占用的频率资源内，将TS2中的前N个OFDM符号以及UpPTS占用的时频资源分配给PRACH。UE在PRACH占用的频率资源内，TS2的前N个OFDM符号占用的时频资源不用以发送业务数据，而是可以用于传输上行导频信号，但TS2中的其它时频资源仍可以用于发送业务数据。

另外，由于与UpPTS紧邻的TS1也是业务子帧，所以，也可以将TS1中的后N个OFDM符号以及UpPST占用的时频资源分配给PRACH。如图5b所示。

如果该无线帧的上下行切换点设置在TS3和TS4之间，那么，UpPTS还可以设置TS3和TS4之间，或设置在TS2和TS3之间。当UpPTS设置在TS3和TS4之间时，可以在PRACH占用的频率资源内，将TS3中的后N个OFDM符号以及UpPTS占用的时频资源分配给PRACH，此时，UE在PRACH占用的频率资源内，TS3的前N个OFDM符号所占用的时频资源不用以发送业务数据，而是可以用于传输上行导频信息。或者，在PRACH占用的频率资源内，将TS4中的前N个OFDM符号以及UpPTS占用的时频资源分配给PRACH。此时，eNB在PRACH占用的频率资源内，TS4的前N个OFDM符号所占用的时频资源不用以发送业务数据，而是可以用于传输下行导频信息。当UpPTS设置在TS2和TS3之间时，可以在PRACH占用的频率资源内，将TS2中的后N个OFDM符号以及UpPTS占用的时频资源分配给PRACH，或在PRACH占用的频率资源内，将TS3中的前N个OFDM符号以及UpPTS占用的时频资源分配给PRACH。

在PRACH占用频率资源内，eNB将一个业务子帧中的N个OFDM符号占用的时频资源分配给PRACH，也就意味着该业务子帧中的这部分时频资源不能用以发送业务数据。如果该业务子帧是上行业务子帧，则UE不使用该部分时频资源发送上行的业务数据，相应地，eNB在接收该业务子帧的时频资源中的数据块时，进行解调后，从分配给PRACH的这部分时频资源对应的数据块获取的信息为上行导频信息，从该业务子帧中其它时频资源对应的数据块中获取的信息为业务数据。如果该业务子帧是下行业务子帧，则eNB不使用该部分时频资源发送下行的业务数据，相应地，UE在接收该业务子帧的时频资源中的数据块时，进行解调后，从分配给PRACH的这部分时频资源对应的数据块获取的信息为下行导频信息，从该业务子帧中其它时频资源对应的数据块中获取的信息为业务数据。

上述UpPTS位置可以预先设置，例如，可以预先固定设置UpPTS在TS1和TS2之间，且预先设置使用在PRACH占用的频率资源内，TS1中的后N个OFDM符号占用的时频资源分配给PRACH。也可以由eNB根据实际的资源使用状况进行设置，例如，eNB在进行资源调度时，获知TS2中的业务数据较少，即TS2中有空闲资源，则可以将UpPTS的位置设置在TS1和TS2之间，并将在PRACH占用的频率资源内，TS2中的前N个OFDM符号占用的时频资源分配给PRACH；也可以将UpPTS的位置设置在TS2和TS3之间，并将在PRACH占用的频率资源内，TS2中的后N个OFDM符号占用的时频资源分配给PRACH。

当eNB确定分配PRACH的方式后，可以将分配结果通过下行业务子帧TS0中的广播信道广播给UE。UE接收到通过TS0发送的该分配结果后，根据分配结果在相应的PRACH中发送上行导频信息。例如，当UE从广播信道中接收到的分配结果为图4中所示的方式时，UE获知UpPTS的位置在GP和TS1之间，UE可以在从GP结束的时间点到TS1的第N个OFDM符号结束的时间点间，在PRACH的频率资源范围内传输上行导频信号。相应地，eNB将自身的上行导频搜索窗口设置在从GP结束的时间点到TS1的第N个OFDM符号结束的时间点间。当UE从广播信道中接收到分配结果为图5a所示的方式时，UE获知UpPTS的位置在TS1和TS2之间，该UE可以在TS1结束的时间点到TS2的第N个OFDM符号结束的时间点间，在PRACH的频率资源范围内传输上行导频信号。相应地，eNB将自身的上行导频搜索窗口设置在从TS1结束的时间点到TS2的第N个OFDM符号结束的时间点间。其它情况同理，在此不再赘述。

图6为本发明实施例提供的扩大覆盖范围的***结构图，如图6所示，该***可以包括：eNB 600和UE 610。

eNB 600，用于在RPACH占用的频率资源内，将紧邻UpPTS的下一业务子帧中的前N个OFDM符号或紧邻UpPTS的上一业务子帧的后N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的时频资源分配给PRACH，并将分配结果发送给UE 610，其中，N是自然数，且1≤N≤7。

UE 610，用于接收eNB 600发送的分配结果。

eNB 600分配时频资源给PRACH的方式可以采用上述扩大覆盖范围的方法中所述的方式。

其中，eNB 600可以通过TS0中的广播信道将分配结果发送给UE 610，相应地，UE 610从该广播信道中接收该分配结果。

另外，eNB 600，还可以用于预先设置UpPTS的位置，或者，在进行时频资源调度时，根据时频资源的使用状况，将UpPTS设置在紧邻于有空闲时频资源的业务子帧。

其中，eNB 600可以包括：PRACH分配单元601和信令发送单元602。

PRACH分配单元601，用于在PRACH占用的频率资源内，将紧邻UpPTS的下一业务子帧中的前N个OFDM符号或紧邻UpPTS的上一业务子帧的后N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的时频资源分配给PRACH。

信令发送单元602，用于将PRACH分配单元601的分配结果发送给UE610。

另外，该eNB 600还可以包括：位置信息确定单元603，用于获取预先设置的UpPTS的位置，或者，在进行时频资源调度时，根据时频资源的使用状况，将该UpPTS设置在紧邻于有空闲时频资源的业务子帧，并将所述UpPTS的位置信息提供给PRACH分配单元601。

PRACH分配单元601，还可以用于接收位置信息确定单元603提供的UpPTS的位置信息，并根据该UpPTS的位置信息执行所述分配时频资源给PRACH的操作。

该eNB 600还可以包括：N值确定单元604，用于根据eNB的覆盖范围需求确定N值，并将确定的N值提供给PRACH分配单元601。

PRACH分配单元601，还用于接收N值确定单元604提供的N值，并根据该N值执行所述分配时频资源给PRACH的操作。

另外，该***中的UE 610可以包括：分配结果获取单元611和上行导频信号发送单元612。

分配结果获取单元611，用于获取eNB 600发送的分配结果，其中，该分配结果为在PRACH占用的频率资源内，将紧邻UpPTS的下一业务子帧中的前N个OFDM符号或紧邻UpPTS的上一业务子帧的后N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的时频资源分配给PRACH。

上行导频信号发送单元612，用于根据分配结果获取单元611获取的分配结果，在PRACH上发送上行导频信号。

例如，如果接收到的分配结果为UpPTS的位置在GP和TS1之间，在PRACH占用的频率资源内，将TS1中的前N个OFDM符号以及UpPTS占用的时频资源分配给PRACH，则该上行导频发送单元612，则可以在从GP结束的时间点到TS1的第N个OFDM符号结束的时间点间，在PRACH的频率资源范围内传输上行导频信号。

由以上描述可以看出，本发明实施例提供的方法、装置和***，通过在PRACH占用的频率资源内，将紧邻UpPTS的下一业务子帧中的前N个OFDM符号或紧邻UpPTS的上一业务子帧的后N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的时频资源分配给PRACH，并将分配结果通过广播信道发送给UE。使得分配给PRACH的时频资源不必占用GP的时间段，这就扩大了eNB的覆盖范围，并避免了DwPTS对PRACH的干扰。并且，与现有技术中扩大覆盖范围的方法相比，只需占用业务子帧的N个OFDM符号中的部分时频资源，其中，N是自然数，且1≤N≤7，并不会占用业务子帧的整个时间段中的所有时频资源，从而节约了时频资源。

另外，本发明实施例可以根据实际的覆盖范围需求确定具体的N值，从而在不需要很大覆盖范围的情况下，减小N值来满足需求，从而更加灵活地调整N值，能够最大程度地节约时频资源。

另外，本发明实施例还可以根据实际时频资源的使用情况在设置UpPTS的位置，将其设置在紧邻于有空闲时频资源的业务子帧，并利用该有空闲时频资源的业务子帧分配给PRACH，从而减少业务子帧中的业务数据对PRACH的干扰，更优地扩大eNB的覆盖范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (12)

1、一种扩大覆盖范围的方法，其特征在于，该方法包括：

演进基站eNB在上行随机接入信道PRACH占用的频率资源内，将紧邻上行导频子帧UpPTS的下一业务子帧中的前N个正交频分复用OFDM符号或紧邻UpPTS的上一业务子帧的后N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的时频资源分配给PRACH，并将分配结果发送给UE；

其中，N是自然数，且1≤N≤7。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N值是预先根据eNB的覆盖范围需求确定的。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：所述eNB预先设置所述UpPTS的位置，或者，在进行时频资源调度时，根据时频资源的使用状况，将所述UpPTS设置在紧邻于有空闲时频资源的业务子帧。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述UpPTS的位置设置在保护子帧GP和第二个业务子帧TS1之间，或者设置在上下行切换点的位置，或者设置在TS1之后且上下行切换点之前的任意两个业务子帧之间。

5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当将所述UpPTS设置在紧邻于有空闲时频资源的业务子帧时，如果将所述UpPTS设置在该空闲时频资源之后，则将该有空闲时频资源的业务子帧的后N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的时频资源分配给PRACH；如果将所述UpPTS设置在该空闲时频资源之前，则将该有空闲时频资源的业务子帧的前N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的时频资源分配给PRACH。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将分配结果发送给UE包括：将所述分配结果通过第一个业务子帧TS0中的广播信道广播给UE。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：所述UE接收到所述分配结果后，根据所述分配结果在所述PRACH上发送上行导频信号。

8、一种扩大覆盖范围的***，其特征在于，该***包括：

eNB，用于在RPACH占用的频率资源内，将紧邻UpPTS的下一业务子帧中的前N个OFDM符号或紧邻UpPTS的上一业务子帧的后N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的时频资源分配给PRACH，并将分配结果发送给UE；

UE，用于接收所述eNB发送的分配结果；

其中，N是自然数，且1≤N≤7。

9、一种eNB，其特征在于，该eNB包括：

PRACH分配单元，用于在PRACH占用的频率资源内，将紧邻UpPTS的下一业务子帧中的前N个OFDM符号或紧邻UpPTS的上一业务子帧的后N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的时频资源分配给PRACH；

信令发送单元，用于将所述PRACH分配单元的分配结果发送给UE；

其中，N是自然数，且1≤N≤7。

10、根据权利要求9所述的eNB，其特征在于，该eNB还包括：位置信息确定单元，用于获取预先设置的所述UpPTS的位置，或者，在进行时频资源调度时，根据时频资源的使用状况，将所述UpPTS设置在紧邻于有空闲时频资源的业务子帧，并将所述UpPTS的位置信息提供给所述PRACH分配单元；

所述PRACH分配单元，还用于接收所述UpPTS的位置信息，并根据所述UpPTS的位置信息执行所述分配时频资源给PRACH的操作。

11、根据权利要求9所述的eNB，其特征在于，该eNB还包括：N值确定单元，用于根据eNB的覆盖范围需求确定所述N值，并将确定的所述N值提供给所述PRACH分配单元；

所述PRACH分配单元，还用于接收所述N值确定单元提供的N值，并根据所述N值执行所述分配时频资源给PRACH的操作。

12、一种UE，其特征在于，该UE包括：

分配结果获取单元，用于从获取eNB发送的分配结果，其中，所述分配结果为在PRACH占用的频率资源内，将紧邻UpPTS的下一业务子帧中的前N个OFDM符号或紧邻UpPTS的下一业务子帧的后N个OFDM符号、以及UpPTS所占用的时频资源分配给PRACH；

上行导频信号发送单元，用于根据所述分配结果获取单元获取的分配结果，在PRACH上发送上行导频信号。

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