CN101400136A - 上行数据传输方法及装置、转变间隙配置方法及装置 - Google Patents

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CN101400136A CN 200710161581 CN200710161581A CN101400136A CN 101400136 A CN101400136 A CN 101400136A CN 200710161581 CN200710161581 CN 200710161581 CN 200710161581 A CN200710161581 A CN 200710161581A CN 101400136 A CN101400136 A CN 101400136A
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刘军
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Abstract

本发明公开了一种上行数据传输方法，包括基站按照上行子帧符号个数大于等于下行子帧符号个数的子帧比例，指示终端占用对应的上行数据传输资源；以及接收终端在基站指示的上行数据传输资源上传输的上行数据。本发明还公开了一种转变间隙配置方法，包括基站在用于传输上下行数据的子帧符号中预留至少一个子帧符号；以及将所述预留的子帧符号的持续时间，用作上下行子帧之间的发射/接收转变间隙。本发明提高了上行传输带宽，满足了对于上行速率要求较高的业务需求。

Description

上行数据传输方法及装置、转变间隙配置方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种上行数据传输方法及装置、转变间隙配置方法及装置。
背景技术
随着新一代移动通信技术的发展，高速数据业务已经应用到越来越多的领域中，现有的无线数据业务中更加重视下行业务的高速率、大带宽的需求。
全球微波接入互操作(WiMAX，Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess)论坛中移动系统概述(WiMAX Forum Mobile System Profile)在不同带宽下针对时分双工(TDD，Time Division Duplex)的正交频分多址(OFDMA，Orthogonal Frequency Division Multiple Access)提供了多种子帧比例。
例如，在10MHz与5MHz的传输带宽下，WiMAX论坛提供的子帧比例分别为：
(35:12)，(34:13)，(33:14)，(32:15)，(31:16)，(30:17)，(29:18)，(28:19)，(27:20)，(26:21)。
图1给出了子帧比例为(26:21)的样式。
在一帧中，根据不同业务的服务质量(QoS，Quality of Service)参数，基站将下发给终端的数据块映射到下行子帧的时域与频域资源上；同时，基站将资源划分信令下发给终端，指示其可使用的上行时频资源块，终端按照基站的指示将需上传的数据块映射到上行时频资源上。在TDD的OFDMA系统中，当给定带宽、发射接收的天线个数、帧持续时间时，在相同的编码速率与调制方式下，下行空口可提供的最大速率由下行子帧符号个数来决定，同理上行空口可提供的最大速率也由上行子帧符号个数来决定。按照WiMAX论坛中移动系统概述所给出的子帧比例，目前支持的最大上行子帧符号个数为21，因此该子帧符号个数是提供上行空口最大速率的最大上行子帧符号个数。
表1给出了目前传输带宽为10MHz，上行子帧符号个数为21，终端个数不同时的上行空口所支持的最大速率，该最大速率是在16正交幅度调制(QAM，Quadrature Amplitude Modulation)，编码速率为3/4时获得的，一帧的持续时间为5ms，使用部分子信道(PUSC，Partial Usage of Subchannels)资源分配方式。
表1 26:21，16QAM，3/4，PUSC，10MHz时的上行空口最大速率
 
多输入多输出模式(MIMO)            单输入单输出(SISO)        终端双天线 两个终端双天线协作
上行空口提供的最大速率           7.056Mbps 14.112Mbps 28.224Mbps
上述子帧比例都是下行子帧符号个数多于上行子帧符号个数，即得到的下行空口最大速率总是高于上行空口的最大速率，这就限制了对于终端上传速率有高要求的实时高清晰视频流上传等业务的应用，例如，视频博客(Blog)上传、高清视频监控等业务。对于高清视频监控等应用场景，如果上行子帧符号个数低于下行子帧符号个数，一方面，会导致对空口带宽资源的浪费；另一方面，在给定服务较多的实时视频采集终端个数的情况下，需要更多的基站支持，这会造成组网成本的提高。
此外，现有技术中WiMAX论坛定义的上、下行子帧符号个数之和为47。按照WiMAX论坛提供的协议实现一致性描述，传输带宽为10MHz，采用47个符号个数时，最小的发射-接收转变间隙(TTG，Transmit/receive TransitionGap)为296PS(与物理层相关的时间单位，Physical Slot)，最小的接收-发射转变间隙(RTG，Receive/transmit Transition Gap)为196PS。然而，TTG＝296PS使得终端在与preamble同步后，发送码字到基站，使得基站做码字检测变得十分困难，甚至会导致远距离的终端无法入网，降低了基站的覆盖范围。
发明内容
本发明实施例提供了一种上行数据传输方法，用以解决现有技术中存在上行数据量较大时，上行传输带宽无法满足需求的问题。
本发明实施例还提供了一种转换间隙配置方法，用以解决现有技术中存在基站码字检测困难、覆盖范围较低的问题。
本发明实施例还提供了一种对应的基站设备。
本发明实施例提出了一种上行数据传输方法，包括步骤：基站按照上行子帧符号个数大于等于下行子帧符号个数的子帧比例，指示终端占用对应的上行数据传输资源；以及接收终端在基站指示的上行数据传输资源上传输的上行数据。
本发明实施例还提供了一种基站，包括指示单元，用于按照上行子帧符号个数大于等于下行子帧符号个数的子帧比例，指示终端占用对应的上行数据传输资源；接收单元，用于接收终端在指示单元指示的上行数据传输资源上传输的上行数据。
本发明实施例还提供了一种转变间隙配置方法，包括步骤：基站在用于传输上下行数据的子帧符号中预留至少一个子帧符号；以及将所述预留的子帧符号的持续时间，用作上下行子帧之间的发射/接收转变间隙。
本发明实施例还提供了一种基站，包括预留单元，用于在用于传输上下行数据的子帧符号中预留至少一个子帧符号；转变间隙单元，用于将所述预留单元预留的子帧符号的持续时间，用作上下行子帧之间的发射/接收转变间隙。
本发明实施例提供的上行数据传输方法，通过采用上行子帧符号个数大于下行子帧符号个数的子帧比例来传输上行数据，从而提高了上行传输带宽，满足了对于上行速率要求较高的业务需求。
本发明实施例提供的转换间隙配置方法，通过在用于传输上下行数据的子帧符号中预留至少一个子帧符号，用于加大TTG，从而使得基站能够充分的对终端进行码字检测，让远距离的终端也能够成功入网，因此增加了基站的覆盖范围，降低了运营商的建站成本。
附图说明
图1为现有技术中OFDMA 26:21的子帧比例样式图；
图2为本发明实施例中OFDMA 13:33的子帧比例样式图；
图3为本发明实施例中上行数据传输方案的流程图；
图4为本发明实施例提出的第一种基站结构示意图；
图5为本发明实施例提出的第二种基站结构示意图。
具体实施方式
为了满足上行高速率业务对上行传输带宽的需求，以及实现基站的远距离覆盖，本发明实施例采用上行子帧符号个数大于等于下行子帧符号个数的子帧比例来提高上行传输带宽，以及采用将至少一个子帧符号的持续时间用于加大TTG，来扩大基站的覆盖范围。
下面结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。
为了增大上行传输带宽，本发明实施例提出了上行子帧符号个数大于等于下行子帧符号个数的子帧比例。下述以下上行子帧比例为13:33为例来说明，其子帧比例样式如图2所示。
如图3所示，本发明实施例提供的数据上传方案的具体实现过程如下：
步骤301、基站在激活每个扇区时，按照上行子帧符号个数大于等于下行子帧符号个数的子帧比例进行配置。
步骤302、基站在激活扇区后，按照上述配置的子帧比例发送下行子帧，该下发的下行子帧中包含携带有基站信息的前导信号(preamble)。
步骤303、终端接收基站下发的下行子帧，并通过该接收的下行子帧中包含的前导信号preamble与基站进行同步。
步骤304、终端解析该接收到的下行子帧的帧控制头(FCH，Frame ControlHeader)，得到当前扇区所使用的子信道，以及DL-MAP_IE所采用的调制编码方式。
步骤305、终端在当前扇区所使用的子信道上接收DL-MAP_IE消息，基于上述得知的调制编码方式解析接收到的DL-MAP_IE消息，得到基站广播下行信道描述消息(DCD消息)的承载位置，终端在确定的承载位置上接收并解析DCD消息，得到该消息中承载的DL-MAP，该DL-MAP指示出了下行子帧符号个数，这样终端便获得了下行子帧符号个数。
步骤306、终端在解析接收到的DL-MAP_IE消息后，还可以得到基站广播上行信道描述消息(UCD消息)的承载位置，终端在确定的承载位置上接收并解析UCD消息，得到该消息中承载的UL-MAP，该UL-MAP指示出了上行子帧符号个数，这样终端便获得了上行子帧符号个数。
由于下行子帧符号个数较少，因此基站广播DCD/UCD消息时可以采用协议中支持的片段广播方式。
步骤307、终端根据接收到的UL-MAP消息，进而获得分配上行数据的起始时间(Allocation Start Time)，从而获得上行子帧符号的起始位置。
通过上述步骤304至步骤307的处理，便实现了基站按照上行子帧符号个数大于等于下行子帧符号个数的子帧比例，指示终端占用对应的上行数据传输资源的目的。
步骤308、基站与终端按照协议规定的接入过程进行接入。
步骤309、接入后的终端根据上述获得的下行子帧符号个数、上行子帧符号个数和上行子帧符号的起始位置，在基站分配的对应下行传输资源与上行传输资源上进行下行数据接收与上行数据的发送。从而实现终端在基站指示的上行数据传输资源上传输上行数据的目的。
以下上行子帧符号的比例为13:33为例，表2给出了传输带宽为10MHz，采用当前帧分配模式与隔帧分配模式时计算Allocation Start Time值的公式。
表2 13:33，10MHz，计算Allocation Start Time值的公式
 
上行子帧分配模式 当前帧 隔帧
Allocation Start Time (14×Sym(PS)+296)PS 1frame(PS)+(14×Sym(PS)+296)PS
其中，frame为一帧的持续时间，Sym为一个子帧符号的持续时间，PS为与物理层相关的时间单位。
表3给出了子帧比例为13:33，传输带宽为10MHz、循环前缀(CP，CyclicPrefix)占一个OFMDA符号持续时间的1/9，采用当前帧分配模式与隔帧分配模式时的Allocation Start Time值。
表3 13:33，10MHz，CP占OFMDA符号持续时间的1/9时的Allocation StartTime值
 
上行子帧分配模式 当前帧 隔帧
Allocation Start Time 4,328PS 18,328PS
表4给出了子帧比例为13:33，一帧的持续时间为5ms，16QAM调制，编码速率为3/4，采用PUSC资源分配方式时，上行空口所支持的最大速率。
表4 13:33，16QAM，3/4，PUSC，10MHz，5ms的上行空口最大速率
 
MIMO模式 SISO 终端双天线 两个终端双天线协作
上行空口提供的最大速率   11.088Mbps 22.176Mbps 44.352Mbps
由表4和现有技术中表1的对比可以看出，子帧比例为13:33时的上行空口最大速率(11.088Mbps)高于子帧比例为26:21时的上行空口最大速率(7.056Mbps)，可见采用上行子帧符号个数大于等于下行子帧符号个数的子帧比例可以有效的提高上行传输速率，增大上行传输带宽，从而满足对于上行速率要求较高的业务需求。
如图4所示，本发明实施例还对应的提出了一种基站，包括指示单元101，用于按照上行子帧符号个数大于等于下行子帧符号个数的子帧比例，指示终端占用对应的上行数据传输资源；其中指示单元101在终端所在扇区激活后，按照上行子帧符号个数大于等于下行子帧符号个数的子帧比例，通知终端能够占用的上行子帧符号个数和下行子帧符号个数，以及上行子帧符号的起始位置，实现指示终端占用对应的上行数据传输资源。接收单元102，用于接收终端在指示单元101指示的上行数据传输资源上传输的上行数据。
此外，本发明实施例提出可以将至少一个子帧符号的持续时间用于加大TTG，从而增加基站的覆盖范围，这有利于降低运营商的建站成本。例如，子帧比例为13:33时上下行子帧符号个数之和为46，比WiMAX论坛中的协议一致性表述少一个符号。在10MHz的传输带宽情况下，将该符号对应的持续时间用于延长TTG，可取TTG＝584PS，比论坛中的最小TTG多出288PS，增加了路程环回时延(RTD，Round Trip Delay)时间，从而保证了基站能够充分对终端进行码字检测，使得远端的终端也能够成功接入网络，增加了基站的覆盖范围。
如图5所示，本发明实施例还对应的提出了另一种基站，包括预留单元201，用于在用以传输上下行数据的子帧符号中预留至少一个子帧符号；转变间隙单元202，用于将所述预留单元201预留的子帧符号的持续时间，用作上下行子帧之间的发射/接收转变间隙(TTG)。
上述本发明实施例采用上行子帧符号个数大于下行子帧符号个数的子帧比例来提高上行传输带宽，从而更好的满足对上行速率要求较高的业务需求。另外，采用将至少一个子帧符号的持续时间用于加大TTG来扩大基站的覆盖范围，从而降低运营商的建站成本。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1、一种上行数据传输方法，其特征在于，包括步骤：
基站按照上行子帧符号个数大于等于下行子帧符号个数的子帧比例，指示终端占用对应的上行数据传输资源；以及
接收终端在基站指示的上行数据传输资源上传输的上行数据。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，基站在激活终端所在的扇区后，按照上行子帧符号个数大于等于下行子帧符号个数的子帧比例，通知终端能够占用的上行子帧符号个数和下行子帧符号个数，以及上行子帧符号的起始位置，实现指示终端占用对应的上行数据传输资源。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上行子帧符号个数大于等于下行子帧符号个数的子帧比例为33:13。
4、一种基站，其特征在于，包括：
指示单元，用于按照上行子帧符号个数大于等于下行子帧符号个数的子帧比例，指示终端占用对应的上行数据传输资源；
接收单元，用于接收终端在指示单元指示的上行数据传输资源上传输的上行数据。
5、如权利要求4所述的基站，其特征在于，所述指示单元在终端所在扇区激活后，按照上行子帧符号个数大于等于下行子帧符号个数的子帧比例，通知终端能够占用的上行子帧符号个数和下行子帧符号个数，以及上行子帧符号的起始位置，实现指示终端占用对应的上行数据传输资源。
6、如权利要求4所述的基站，其特征在于，所述上行子帧符号个数大于等于下行子帧符号个数的子帧比例为33:13。
7、一种转变间隙配置方法，其特征在于，包括步骤：
基站在用于传输上下行数据的子帧符号中预留至少一个子帧符号；以及
将所述预留的子帧符号的持续时间，用作上下行子帧之间的发射/接收转变间隙。
8、一种基站，其特征在于，包括：
预留单元，用于在用于传输上下行数据的子帧符号中预留至少一个子帧符号；
转变间隙单元，用于将所述预留单元预留的子帧符号的持续时间，用作上下行子帧之间的发射/接收转变间隙。
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