CN104104426B - 一种基于对称频谱的带内中继方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于对称频谱的带内中继方法,包括:仅作为DeNB的基站建立一对互补小区,用于进行宏UE的信号传输/覆盖;作为RN的基站通过一CPE设备,在所述RN的DeNB所建立小区中任一小区的无线链路上回传所述RN的S1接口数据;所述CPE设备作为所述RN的DeNB终端;所述作为RN的基站建立一个或多个小区,采用与所述任一小区互补的小区配置,进行R‑UE的信号传输/覆盖。
Description
技术领域
本申请涉及无线通信***中的中继技术,特别涉及一种基于对称频谱的带内中继方法。
背景技术
在LTE中,基站之间和基站与核心网之间的回程链路使用有线连接方式,这给运营商带来了较大的部署难度和较高的布网成本。为了解决上述问题,3GPP在LTE-advance标准化阶段启动了对无线中继技术的研究,以提供无线回程链路解决方案。
中继节点(RN,Relay Node)通过无线方式连接到其归属的eNodeB小区。中继节点的归属eNodeB称为Donor eNodeB(DeNB),归属小区称为Donor Cell。引入RN的网络结构如图1所示,其中共有3条无线链路:
1.RN与DeNB之间的回程链路(Backhaul link),称为Un接口
2.R-UE(RN服务的UE)与RN之间的接入链路(Access Link),称为Uu接口
3.宏UE(eNodeB服务的UE)与eNodeB之间的直传链路(Direct Link),直传链路和接入链路采用相同的无线协议,也属于Uu接口。
基于上述空口结构,定义了3种类型的中继,即Type1、Type1a和Type1b。
在Type1中继中,Un接口和Uu接口使用相同频率的资源,属于带内中继。为避免Un接口和Uu接口之间产生干扰,两条链路采用时分方式工作。Type1中继管理独立的小区,并拥有独立的物理层小区ID,发送独立的同步信号、参考信号等。此外Type1中继服务的R-UE直接从中继节点接收调度信令和HARQ反馈信令,并直接向中继节点发送上行控制和反馈信息。上述特性使Type1中继具有后向兼容性,可以采用低版本协议的LTE终端提供服务。
Type1a中继Un接口和Uu接口使用不同频率的载波资源,属于带外中继,这使得Type1a中继的Un接口和Uu接口可以同时收发。如果Un接口和Uu接口使用相同频率的载波,但由于具有较好的隔离度,即使同时收发也不会产生干扰,这种中继类型称为Type1b。除上述区别之外Type1a中继、Type1b中继具有Type1中继的其他全部特征。可见,Type1a和Type1b中继要么要求使用不同的频率资源要么要求较好的隔离度,在实际应用中很多场合这些条件无法满足。
对于Type1中继,目前的方案有:采用R10中提出的Relay技术。该技术可以用于TDDLTE和FDD LTE***,在每个无线帧中保留部分上下行子帧用于回传。
上述R10的Type1Relay方案只支持1跳,并需要DeNB设备进行大量改动,不仅涉及物理层的改动还有高层协议的变更,还需要开发全新的RN设备。方案过于复杂。
发明内容
本申请提供一种基于对称频谱的带内中继方法,能够简单有效地实现中继***中Un口和Uu口的数据传输。
为实现上述目的,本申请采用如下的技术方案:
一种基于对称频谱的带内中继方法,包括:
仅作为DeNB的基站建立一对互补小区,用于进行宏UE的信号传输/覆盖;
作为RN的基站通过一CPE设备,在所述RN的DeNB所建立小区中任一小区的无线链路上回传所述RN的S1接口数据;所述CPE设备作为所述RN的DeNB终端;
所述作为RN的基站建立一个或多个小区,采用与所述任一小区互补的小区配置,进行R-UE的信号传输/覆盖。
较佳地,所述CPE设备将所述S1接口数据封装在隧道中在所述任一小区的无线链路上回传。
较佳地,在所述一对互补小区中,不使用特殊子帧的UpPTS时隙。
较佳地,所述作为RN的基站采用卫星授时***定时,仅作为DeNB的基站采用卫星授时***定时或1588V2定时。
较佳地,当所述RN的基站为核心网与eNodeB一体的基站时,所述RN的基站通过所述CPE设备在所述任一小区的无线链路上回传SGi接口数据。
较佳地,所述作为RN的基站与所述CPE设备位于同一网络实体中,利用一套天馈***在一对FDD对称频谱上进行数据收发。
由上述技术方案可见,本申请中,仅作为DeNB的基站建立一对互补小区,用于进行宏UE的信号传输/覆盖;作为RN的基站通过一CPE设备,在所述RN的DeNB所建立小区中任一小区的无线链路上回传所述RN的S1接口数据;所述CPE设备作为所述RN的DeNB终端;所述作为RN的基站建立一小区,采用与所述任一小区互补的小区配置,进行R-UE的信号传输/覆盖。通过上述方式,能够简单有效地实现中继***中Un口和Uu口的数据传输。
附图说明
图1为本申请中带内中继方案的示意图;
图2为UDD-LTE***的互补小区传输结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术手段和优点更加清楚明白,以下结合附图对本申请做进一步详细说明。
在本申请人于2012年12月4日提交的申请号为201210512237.9、发明名称为《一种在对称频谱上传输TDD帧的方法》的发明专利申请中,提出了一种在FDD对称频谱上使用TDD基带和帧结构的UDD-LTE技术。在UDD-LTE方案中,为了充分利用FDD频谱资源,会建立一对互补小区,两个小区联合起来可以将FDD频谱全部利用起来,达到与FDD-LTE相同的频谱效率。图2为一对互补小区的传输结构示意图。如图2,这一对互补小区不但子帧配比不同,而且帧定时也不相同,子帧配比1的小区滞后子帧配比0小区3ms,从而能够保证这两种子帧配比的小区上下行传输正好互补。为了叙述方便,不妨定义使用GPS正常帧定时的小区为主小区,图2中白色为子帧配比0的小区,帧定时滞后小区为互补小区,图2中灰色为子帧配比1的小区。
在上述UDD-LTE中,对于网络侧而言,相当于建立了两个同覆盖小区:主小区+互补小区。对于UE而言,根据接收P-SCH/S-SCH的能量而随机接入到主小区或互补小区,对于UE的流程没有任何修改。
本申请中,基于上述UDD-LTE的方式,提供带内中继的传输方法,并给出无线回程链路的解决方案。
本申请中的带内中继方法包括三方面的处理:
一、对于只作为DeNB的基站,该基站建立一对互补小区A和B,用于进行宏UE的信号传输和覆盖。
这里,基站建立的一对互补小区即为前述UDD-LTE的互补小区,这两个小区对于宏UE的信号传输和覆盖采用前述的方式进行,这里就不再赘述。
对于只作为DeNB的基站,有有线的S1口与核心网连接。同时,建立的一对小区都可以同时提供Uu口和Un口服务。
二、作为RN的基站通过作为DeNB终端的CPE设备,在DeNB建立的一对互补小区中任一小区的无线链路上回传RN的S1接口数据。
作为RN的基站利用CPE设备进行RN的S1接口数据回传,该CPE设备作为DeNB的终端,在DeNB建立的某个小区A的无线链路上回传S1接口数据。并且在数据传输过程中,优选地,CPE设备将S1接口数据封装在隧道中在小区A的无线链路上进行回传。具体地,CPE设备可以与连接核心网的交换机之间建立VPN隧道(例如GRE隧道),将需要回传的S1口数据封装在隧道中。
在上述处理中,CPE之所以能够在DeNB小区的规划覆盖范围外接入DeNB小区建立回传链路,是因为CPE可以放置得很高,而且使用定向天线等高增益天线,从而获得比普通UE更小的路损,更强的信号,另外CPE可以使用更大功率的射频发射芯片加大上行发射功率,提高上行链路质量。本方案中Un口和UU口信令面是一致的,Un口用户面承载的是封装在GRE隧道里的RN的S1口数据。
三、作为RN的基站建立一个或多个小区,采用与CPE接入的小区互补的小区配置,进行R-UE的信号传输和覆盖。
作为RN的基站本身只建立一种小区,该小区与CPE接入的小区为UDD-LTE的互补小区。具体地,如果上述第二点中CPE传输S1接口数据利用小区A的无线链路,则RN基站采用与小区B相同的配置建立小区。
例如,如图1所示,基站1只作为DeNB的基站,建立小区1和小区2。基站2是基站1的RN,也是基站3的DeNB,其中,作为基站1的RN,基站2利用CPE设备通过小区2的链路回传RN1的S1接口数据,同时,该基站作为RN,仅建立一个小区,建立的小区与小区2为互补小区配置,即与小区1配置相同。基站3是基站2的RN,因此基站3的CPE设备通过小区1的无线链路回传基站3与基站2间的S1接口数据,同时,该基站作为RN,仅建立一个小区,建立的小区与小区1为互补小区配置,即与小区2配置相同。
上述即为本申请中基于UDD的带内中继方法。利用上述方式,能够在带有中继的***中,简单有效地实现Un和Uu接口数据的传输。
在上述本申请的处理方式中,在使用UDD互补小区时,为了不让一个小区的UpPTS时隙与其互补小区的上行子帧重叠,两种小区的特殊子帧的UpPTS时隙应不使用。GP时隙+UPPTS时隙的总长度决定1跳中继的最大距离。假设总长度为x微秒,1跳的最大中继距离为(x-17)*300米。其中17us为收发转换时间。
另外,类似于TD LTE基站,作为RN的基站使用GPS等卫星授时***进行定时,只作为DeNB可以使用GPS等卫星授时***定时,或者,也可以借助有线回传使用1588V2定时。
为了充分利用RN的天馈***,可以将CPE的终端功能与RN的基站功能合并,利用RN的一套天馈***实现CPE作为终端的收发和RN的收发。具体地,在CPE的终端功能与RN的基站功能合并后,其射频部分类似于分别工作在FDD上下行频率上的两个TDD射频***,分别在两个频率上进行收发切换。
另外,上述本申请的处理方式中,当RN为核心网与eNodeB一体的基站时,即该基站能够实现核心网、eNodeB和RN的功能,这种情况下,除S1接口数据外,还可以利用CPE设备进行SGi口数据的回传,以减少信令时延和回传数据量,改善用户体验。
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 (6)
1.一种基于对称频谱的带内中继方法,其特征在于,包括:
仅作为DeNB的基站建立一对互补小区,用于进行宏UE的信号传输/覆盖;
作为RN的基站通过一CPE设备,在所述RN的DeNB所建立小区中任一小区的无线链路上回传所述RN的S1接口数据;所述CPE设备作为所述RN的DeNB终端,所述任一小区为CPE设备接入的小区;
所述作为RN的基站建立一个或多个小区,采用与所述任一小区互补的小区配置,进行R-UE的信号传输/覆盖;
其中,所述一对互补小区以TDD帧结构分时交替使用FDD的上下行对称频谱,联合起来将FDD频谱全部利用起来。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述CPE设备将所述S1接口数据封装在隧道中在所述任一小区的无线链路上回传。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述一对互补小区中,不使用特殊子帧的UpPTS时隙。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述作为RN的基站采用卫星授时***定时,仅作为DeNB的基站采用卫星授时***定时或1588V2定时。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述RN的基站为核心网与eNodeB一体的基站时,所述RN的基站通过所述CPE设备在所述任一小区的无线链路上回传SGi接口数据。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述作为RN的基站与所述CPE设备位于同一网络实体中,利用一套天馈***在一对FDD对称频谱上进行数据收发。
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