CN101005305A - 一种时分双工移动通信系统的传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种时分双工移动通信系统的传输方法，其以无线帧为信号传输的基本时间单位，无线帧的长度为10毫秒或者为5毫秒，当无线帧的长度为10毫秒时，一个无线帧中包含19个业务时隙和3个特殊时隙；当无线帧的长度为5毫秒时，一个无线帧中包含9个业务时隙和3个特殊时隙；每个业务时隙的长度为0.5ms，3个特殊时隙的长度之和为0.5ms，三个特殊时隙在时间上相邻；一个无线帧中可以有一个或多个上下行转换点，第一个下行到上行的转换点处配置保护间隔，其它下行到上行的转换点根据小区的覆盖范围增加保护间隔，其它业务时隙末尾根据情况配置或者不配置短的保护间隔。本发明可以有效的利用TDD方式的特点，可以提供较高的灵活性和较低的传输时延。

Description

一种时分双工移动通信系统的传输方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种针对基于时分双工技术的移动通信系统的传输方法。

背景技术

时分双工(Time Division Duplex，TDD)是一种移动通信系统的双工方式，在同一载频内传输上行和下行信息，通过时间分配进行区分。TDD方式具有频谱分配灵活、支持非对称业务等特点。TDD方式具有上下行信道对称性，可以简化控制，并且有利于智能天线、MIMO(Multiple-InputMultiple-Out-put)等先进技术的应用。

使用TDD双工方式的系统，可以根据TDD的一些特性设计更适合于工作于TDD方式下的系统，优化系统性能。如TDD方式下，可以采用类似时分的方式进行接入，利用特定的时隙完成上下行导频功能等。另外，TDD双工方式上下行工作于同一频带，为了能够保证上下行信号之间不会产生干扰，需要一定的时间的上下行保护间隔。TD-SCDMA系统就是一个典型的针对TDD双工方式的通信系统。

TD-SCDMA物理层信道的帧结构分为3层：无线帧(Radio Frame)、子帧(Sub-Frame)和时隙(Time Slot，或称为突发信号Burst)。图1给出了TD-SCDMA系统子帧的结构。如图1所示，每个子帧由7个常规时隙(TS0-TS6，每个时隙长度为675μs)和3个特殊时隙：下行导频时隙(DwPTS)、上行导频时隙(UpPTS)和保护时隙(GP)构成。在7个常规时隙中，TS0(Time Slot 0)总是分配给下行链路(DL，Down Link)，而TS1总是分配给上行链路(UL，Up Link)。上行时隙和下行时隙之间由转换点(SP，SwitchingPoint)分开，在TD-SCDMA系统中，每个5ms的子帧有两个转换点(UL到DL和DL到UL)，转换点的位置取决于小区上、下行时隙的配置，这样可以灵活地配置上下行时隙的个数，使得TD-SCDMA适用于上下行对称及非对称的模式。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对TDD移动通信系统的传输方法，其有效地利用TDD方式的特点提供较高的灵活性。

为了实现上述目的，本发明提供一种时分双工移动通信系统的传输方法，其具有如下特征：

1)信号传输的基本时间单位为无线帧；

2)每个无线帧中包含业务时隙和特殊时隙，其中特殊时隙共三个，分别称为下行导频时隙、上行导频时隙和保护间隔GP，在时间上的先后顺序为下行导频时隙、上行导频时隙和保护间隔，且在时间上相邻，该三个特殊时隙的长度之和等于一个业务时隙的长度，下行导频时隙之前的业务时隙配置为下行，上行导频时隙之后的业务时隙配置为上行，每个业务时隙的长度为0.5毫秒。

利用本发明，不仅可以有效地利用TDD方式的特点，而且可以提供较高的灵活性和较低的传输时延。

附图说明

图1给出了TD-SCDMA系统子帧的结构图；

图2A给出了本发明中具有一个上下转换点的5ms无线帧结构图；

图2B给出了本发明中具有一个上下行转换点的10ms无线帧结构图；

图3A给出了本发明中具有两个上下行转换点的5ms无线帧结构图；

图3B给出了本发明中具有两个上下行转换点的10ms无线帧结构图；

图4A给出了本发明中具有两个上下行转换点、非转换点业务时隙没有保护间隔的5ms无线帧结构图；

图4B给出了本发明中具有两个上下行转换点、非转换点业务时隙没有保护间隔的10ms无线帧结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细说明本发明。

本发明针对TDD移动通信系统提出了一种传输方法。该方法中，以无线帧为基本时间单位，一个无线帧的长度是10ms或者为5ms。当一个无线帧的长度为10毫秒时，其包含19个业务时隙(Traffic Time Slot)和三个特殊时隙(Special Time Slot)；当一个无线帧的长度为5毫秒时，其包含9个业务时隙(Traffic Time Slot)和三个特殊时隙(Special Time Slot)。每个业务时隙的长度为0.5ms，用于传输上下行业务数据。三个特殊时隙的长度之和为0.5ms，并且在时间上相邻，可以用于发送广播、下行导频、小区搜索、上、下行同步、随机接入和下行到上行的转换保护间隔等。三个特殊时隙分别称为下行导频时隙(DwPTS)，上行导频时隙(UpPTS)和保护间隔(Guard Period，GP)，时间上的先后顺序为DwPTS、GP、UpPTS。三个特殊时隙在无线帧内部的位置可变，且DwPTS之前的业务时隙需要配置为下行，位于UpPTS之后的业务时隙需要配置为上行。

图2A给出了本发明中具有一个上下行转换点的5ms无线帧结构图。如图2A所示，在一个5ms的无线帧内有9个长度为0.5ms的业务时隙和总长度为0.5ms的3个特殊时隙。图2B给出了本发明中具有一个上下行转换点的10ms无线帧结构图。如图2B所示，在一个10ms的无线帧内有19个长度为0.5ms的业务时隙和总长度为0.5ms的3个特殊时隙。在图2A和2B中，第一个时隙设定为下行业务时隙，三个特殊时隙相邻、且依次为下行导频时隙DwPTS，上行导频时隙UpPTS，下行转换为上行的保护间隔GP。在图2A和2B中，帧结构都被配置为一个上下行转换点，其中下行到上行的转换在GP内进行。其中，在图2A中，上行到下行的转换在第5个和第6个业务时隙之间进行；在图2B中，上行到下行的转换在第10个和第11个业务时隙之间进行。另外，在图2A和2B中，每个业务时隙的末尾都存在一个短的保护间隔。由于这个保护间隔的存在，使得上行到下行的转换不需要添加额外的保护时间。

在本发明中，还可以根据系统对时延的要求，在一个无线帧中配置多于一个的转换点，这样可以降低系统的时延。图3A和3B给出了配置两个上下行转换点的、长度分别为5ms和10ms的无线帧的结构示意图。如图3A和3B所示，在第2个下行到上行转换点设置保护间隔GP2，其它业务时隙的末尾都存在一个短的保护间隔。保护间隔GP2的长度由小区覆盖距离决定，假设小区半径为L公里，则GP2的时间长度为：

其中，C为电磁波在空气中的传播速度，单位为公里/秒。

另外，在本发明中，对业务时隙，可以根据情况配置或者不配置短的保护间隔。图4A和4B分别给出了具有两个上下行转换点、非转换点业务时隙没有短的保护间隔的5ms、10ms无线帧结构图。如图4A和4B所示，在第2个下行到上行转换点设置保护间隔GP2，另外，只在上行到下行的转换点处添加短的保护间隔，在没有上下行转换处的业务时隙不添加短的保护间隔。还有，这种方式也可适用于图2A和2B中所示的具有一个上下行转换点的情况，即在图2A和2B中，也可以不在每个业务时隙后都加短的保护间隔，而只在上行转下行的转换点处的上行业务时隙末尾添加一个短的保护间隔。

这里需要指明的是，虽然图2A至图4B给出的是上下行对称配置的示意图，但实际上，可以根据上下行不对称的需要配置为上下行不对称的情况。例如，在图2A中，可以将第2-4个业务时隙配置为上行，第5-9个业务时隙配置为下行，等等。另外，三个特殊时隙的位置不限于位于第一个业务时隙之后，其可以位于帧结构中的任何一个位置。还有，虽然在图2A至图4B中，第一个时隙均为下行业务时隙，但实际上，第一个时隙不限于此，比如，其还可以为上行业务时隙，也可以是三个特殊时隙。

上述实施方式只是为了更清楚地说明本发明，而本发明并不限于上述实施方式。可以明白的是，本领域的技术人员对本发明所做的任何显而易见的修改、变更，在不背离本发明的精神和本质的情况下都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种时分双工移动通信系统的传输方法，其特征在于，

1)信号传输的基本时间单位为无线帧；

2)每个无线帧中包含业务时隙和特殊时隙，其中特殊时隙共三个，分别称为下行导频时隙、上行导频时隙和保护间隔GP，在时间上的先后顺序为下行导频时隙、上行导频时隙和保护间隔，且在时间上相邻，该三个特殊时隙的长度之和等于一个业务时隙的长度，下行导频时隙之前的业务时隙配置为下行，上行导频时隙之后的业务时隙配置为上行，每个业务时隙的长度为0.5毫秒。

2.根据权利要求1所述的传输方法，其特征在于，每个无线帧的长度为10毫秒，包含19个业务时隙。

3.根据权利要求1所述的传输方法，其特征在于，每个无线帧的长度为5毫秒，包含9个业务时隙。

4.根据权利要求1-3中之一所述的方法，其特征在于，三个特殊时隙在一个无线帧内部的位置可变。

5.根据权利要求1-3中之一所述的方法，其特征在于，还包括：

3)在每个无线帧内有一个上下行转换点时，所述保护间隔GP用于该下行到上行的转换，每个业务时隙末尾添加一个短的保护间隔用于上行到下行的转换。

6.根据权利要求1-3中之一所述的方法，其特征在于，还包括：

3)在每个无线帧内有一个上下行转换点时，所述保护间隔GP用于该下行到上行的转换，

且在配置为上行转下行的转换点处的上行业务时隙末尾添加短的保护间隔用于上行到下行的转换。

7.根据权利要求1-3中之一所述的方法，其特征在于，还包括：

3)在每个无线帧内有多个上下行转换点时，转换点处的保护间隔的配置方式如下：

所述保护间隔GP用于第一个下行到上行的转换，其它下行到上行的转换点根据传输时延的要求增加保护间隔，分别记为保护间隔GP2、GP3...GPn，其中n为大于等于2的自然数；其它业务时隙的末尾添加一个短的保护间隔用于上行到下行的转换。

8.根据权利要求1-3中之一所述的方法，其特征在于，还包括：

3)在每个无线帧内有多个上下行转换点时，转换点处的保护间隔的配置方式如下：

所述保护间隔GP用于第一个下行到上行的转换，其它下行到上行的转换点根据传输时延的要求增加保护间隔，分别记为保护间隔GP2、GP3...GPn，其中n为大于等于2的自然数；

只在配置为上行转下行的转换点处的上行业务时隙末尾添加短的保护间隔用于上行到下行的转换。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述保护间隔GPn的长度由小区覆盖距离决定，假设小区半径为L公里，则GPn的时间长度为：

$T_{\mathrm{GP}2}\≥\frac{L}{2*C}$ (秒)

其中，C为电磁波在空气中的传播速度，单位为千米/秒。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述保护间隔GPn的长度由小区覆盖距离决定，假设小区半径为L公里，则GPn的时间长度为：

$T_{\mathrm{GP}2}\≥\frac{L}{2*C}$ (秒)

其中，C为电磁波在空气中的传播速度，单位为千米/秒。

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