CN101521889B - 一种高带宽系统信道设计的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高带宽系统信道设计的方法和系统，属于通信领域。所述方法包括：对带宽划分子带，所述子带包括中心子带和边带；在所述子带设置信道。所述系统包括：子带划分模块和信道设置模块。本发明所述技术方案通过对基站带宽划分子带，然后在划分的子带上设置信道，可以使驻留在不同子带的终端进行同步、随机接入和系统信息获取的及时有效，降低带宽的开销，进而提高系统性能。

Description

一种高带宽系统信道设计的方法和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种高带宽系统信道设计的方法和系统。

背景技术

随着科技的发展，无线移动通信系统对数据传输速率的要求越来越高。为了提高数据传输速率，除了对频谱利用率要求越来越高，对带宽的要求也越来越高。全球移动通信系统(GSM，Global System For Mobile Communication)的单载频带宽为200KHz，宽带码分多址(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)系统的单载频带宽为5MHz，而在第三代合作伙伴计划(3GPP，The 3rd Generation Partnership Project)长期演进(LTE，Long TermEvolution)系统的单载频带宽提高到了20MHz。在未来的4G及以上系统，为了满足高速率的数据传输要求，带宽必然还需要提高，预计LTE+带宽可能达到100MHz。

对于3.9G及以上系统，为了充分合理利用资源，基站在配置的时候没有必要都达到最大的带宽。例如在LTE系统中，基站可能存在的带宽有：1.25MHz、2.5MHz、5MHz一直到20MHz。而LTE+带宽可能达到100MHz，基站存在的带宽必然也存在多种。相应地，处于成本的考虑，终端的接收带宽也不可能都达到100MHz。

如图1和图2所示，为现有技术中终端(User Equipment，UE)接收带宽与基站(Base Station，BS)存在的带宽配置图。其中，图1显示终端的接收带宽通常同基站的带宽一致；图2显示终端的接收带宽不小于基站的带宽的配置。在现有技术中，由于终端接收带宽始终不低于基站的带宽，所以不存在设计同步信道、随机接入信道和广播信道的问题。但当低接收带宽终端接入高带宽系统的场景出现时，如何设计同步信道(Synchronization Channel，SCH)、随机接入信道(Random Access Channel，RACH)和广播信道(Broadcast Channel，BCH)便成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种高带宽系统信道设计的方法和系统，使得在低接收带宽终端接入高带宽系统时，提高系统性能。所述技术方案如下：

一种高带宽系统信道设计的方法，所述方法包括：

根据网络支持的带宽或终端的接收带宽或预设的配置值，对带宽划分子带，所述子带包括一个中心子带和多个边带；

在所述子带设置信道；

其中，在所述子带设置信道具体为：

在所述中心子带设置同步信道，所述边带包含下行参考符号，所述同步信道用于提供下行同步信息；或

在所述中心子带设置所述同步信道，在所述边带均设置所述同步信道；或

在所述中心子带设置所述同步信道，在所述边带随机设置所述同步信道；

或在所述子带设置信道具体为：

在所述中心子带设置随机接入信道，所述随机接入信道用于提供随机接入；或

在所述中心子带设置所述随机接入信道，在所述边带均设置所述随机接入信道；或

在所述中心子带设置所述随机接入信道，在所述边带随机设置所述随机接入信道；

或在所述子带设置信道具体为：

在所述中心子带设置广播信道，所述中心子带包含小区相关系统信息和所有子带自身的子带相关系统信息，所述广播信道用于提供系统信息；或

在所述中心子带设置所述广播信道，在所述边带均设置所述广播信道，所述子带包含小区相关系统信息和子带自身的子带相关系统信息；

在所述中心子带设置所述广播信道，在所述边带均设置所述广播信道，所述中心子带包含小区相关系统信息和所述中心子带自身的子带相关系统信息，所述边带包含自身的子带相关系统信息；或

在所述中心子带设置所述广播信道，在所述边带随机设置所述广播信道，所述中心子带包含小区相关系统信息和所有子带自身的子带相关系统信息。

一种高带宽系统信道设计的系统，所述系统包括：

子带划分模块，用于根据网络支持的带宽或终端的接收带宽或预设的配置值，对带宽进行子带划分，所述子带包括一个中心子带和多个边带；

信道设置模块，用于在所述子带设置信道；

其中，所述信道设置模块包括：中心子带设置单元，用于在所述中心子带设置同步信道；

同步信道设置单元，用于在所述边带均设置所述同步信道或随机设置所述同步信道；

或所述信道设置模块包括：

中心子带设置单元，用于在所述中心子带设置随机接入信道；

随机接入信道设置单元，用于在所述边带均设置所述随机接入信道或随机设置所述随机接入信道；

或所述信道设置模块包括：

中心子带设置单元，用于在所述中心子带设置广播信道；

广播信道设置单元，用于在所述边带均设置所述广播信道或随机设置所述广播信道。

本发明实施例所述技术方案通过对基站带宽划分子带，然后在划分的子带上设置信道，可以使驻留在不同子带的终端进行同步、随机接入和系统信息获取的及时有效，降低带宽的开销，进而提高系统性能。

附图说明

图1是现有技术中终端接收带宽等于带宽的配置示意图；

图2是现有技术中终端接收带宽不低于带宽的配置示意图；

图3是本发明实施例提供的一种高带宽系统信道设计的方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的按照网络最小支持带宽进行子带划分的示意图；

图5是本发明实施例提供的按照终端最小接收带宽进行子带划分的示意图；

图6是本发明实施例提供的按照预设的配置值进行子带划分的示意图；

图7、图8是本发明实施例提供的设置同步信道的示意图；

图9、图10是本发明实施例提供的设置随机接入信道的示意图；

图11、图12是发明实施例提供的设置广播信道的示意图；

图13是本发明实施例提供的完整的信道结构示意图；

图14是本发明实施例提供的终端接入中心子带出现拥挤的示意图；

图15是本发明实施例提供的按照预设策略分配终端的示意图；

图16是本发明实施例提供的一种高带宽系统信道设计的系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种高带宽系统信道设计的方法，该方法先对基站带宽划分子带，然后在划分的子带上设置信道，可以使驻留在不同子带的终端进行同步、随机接入和系统信息获取的及时有效，降低带宽的开销，进而提高系统性能。参见图3，本实施例的具体步骤如下：

步骤101：对基站带宽进行子带划分。划分子带主要有以下几种模式：

第一、按照网络支持的最小带宽进行子带划分。

假定网络支持的最小带宽为1.25MHz(实际应用中，并不限于1.25MHz)，则将基站的带宽按照1.25MHz进行子带划分。定义中心的1.25Mhz为中心子带，其它的1.25Mhz频带为边带，边带和中心子带统称为子带。基站的带宽支持的终端接收带宽可能比1.25Mhz大，例如基站支持接收带宽为20Mhz的终端，如图4所示。

第二、按照终端的最小接收带宽进行子带划分。

假定基站的带宽为100MHz，终端的最小接收带宽为20MHz(20Mhz只是一个实例，实际应用中并不以此为限)。以终端最小接收带宽20Mhz为标准，对基站的带宽划分子带，定义中心的20MHz为中心子带，其它的20MHz频带为边带，边带和中心子带统称为子带，如图5所示。

第三、按照预设的配置值进行子带划分。

假定基站虽然支持接收带宽为10Mhz的终端，但按照配置的20Mhz对基站的带宽进行子带划分，如图6所示。

步骤102：在划分的子带上设置信道。

本步骤中的信道是指同步信道、随机接入信道和广播信道。终端通过同步信道获取下行同步信息，通过随机接入信道发起随机接入和资源申请，通过广播信道获取系统信息。以终端最小接收带宽进行子带划分为例，分别针对同步信道、随机接入信号和广播信道的设置进行描述：

(1)对于同步信道的设计至少存在以下方案：

方案一、在中心子带设置同步信道，在边带不设置同步信道，参见图7示，图中黑色覆盖区域表示同步信道。

终端初始进入系统时，首先通过中心子带的同步信道获取下行同步信息；当终端处于边带时，通过边带的下行参考符号可以保持同步。下行参考符号是特定的序列码，可以同中心子带的同步信道是保持同步。由于下行参考符号在全频中发送，所以终端通过边带的下行参考符号保持同步。

方案二、在中心子带设置同步信道，在边带均设置同步信道，参见图8所示，图中黑色覆盖区域表示同步信道。

终端初始进入系统时，首先通过中心子带的同步信道获取下行同步信息；终端处于边带时，通过边带的同步信道进行同步保持。

方案三、对于同步信道的设置介于介于方案一和方案二之间，但不包括方案一和方案二，即在中心子带设置同步信道，在边带随机设置同步信道。

终端初始进入系统时，首先通过中心子带的同步信道获取下行同步信息；终端处于边带时，如果边带设置了同步信道，则通过边带设置的同步信道获取下行同步信息，如果边带没有设置同步信道，则通过下行参考符号保持同步。

(2)对于随机接入信道的设计至少存在以下方案：

方案一、在中心子带设置随机接入信道，在边带不设置随机接入信道，如图9所示，图中左斜划线覆盖区域为随机接入信道。

终端初始进入系统时，首先通过中心子带的随机接入信道发起随机接入，进行上行同步或资源申请；终端处于边带需要发起随机接入时，需要切换到中心子带发起随机接入，进行上行同步或资源申请。

方案二、在中心子带和边带均设置随机接入信道，如图10所示，图中左斜划线覆盖区域为随机接入信道。

终端初始进入系统时，首先从中心子带的随机接入信道发起随机接入，进行上行同步或资源申请；终端处于边带时，通过边带的随机接入信道发起随机接入，进行上行同步或资源申请。

方案三、对于随机接入信道的设置介于介于方案一和方案二之间，但不包括方案一和方案二，即在中心子带设置随机接入信道，在边带随机设置随机接入信道。

终端初始进入系统时，首先从中心子带的随机接入信道发起随机接入，进行上行同步或资源申请；终端处于边带时，如果边带设置随机接入信道，则通过设置的随机接入信道发起随机接入，进行上行同步或资源申请，如果边带没有设置随机接入信道，则切换到设置随机接入信道的子带发起随机接入，进行上行同步或资源申请。

(3)对于广播信道的设计至少存在以下三种方案：

首先介绍以下概念：

小区相关系统信息是指各个子带共有的信息，包括核心网相关的信息、邻区列表信息等；子带相关系统信息是指各个子带独有的信息，例如，随机接入信道信息，一些影响终端在边带驻留的频繁变化的系统信息，例如邻区列表变化信息，也可以归入子带相关系统信息。小区相关系统信息和子带相关系统信息统称为系统信息。

广播信道的设计方案如下：

方案一、在中心子带设置广播信道，在边带中不设置广播信道，如图11所示，图中右斜划线覆盖部分为广播信道，中心子带包含小区相关系统信息和所有子带的子带相关系统信息。

终端初始进入系统时，首先从中心子带的广播信道获取小区相关系统信息以及中心子带的子带相关系统信息；终端处于边带时，需要感知系统信息的变化，并在系统信息变化时切换到中心子带获取变化后的系统信息。因为变化不是很频繁，对系统性能影响可以忽略。

方案二、在中心子带和边带均设置广播信道，如图12所示，图中右斜划线覆盖部分为广播信道。根据子带包含系统信息的不同，可以分为两种情形：

(a)中心子带包含小区相关系统信息和自身的子带相关系统信息，所有边带包含小区相关系统信息和对应边带的子带相关系统信息。

终端初始进入系统时，首先从中心子带的广播信道获取小区相关系统信息和中心子带的子带相关系统信息；终端处于边带时，从边带的广播信道获取小区相关系统信息和相应边带的子带相关系统信息。

(b)中心子带包含小区相关系统信息和自身的子带相关系统信息，所有边带包含对应边带的子带相关系统信息。

终端初始进入系统时，首先从中心子带的广播信道获取小区相关系统信息和中心子带的子带相关系统信息；终端处于边带时，需要感知小区相关系统信息的变化，并在小区相关系统信息的变化时，切换到中心子带的广播信道获取变化的小区相关系统信息。

方案三、对于广播的设置介于介于方案一和方案二之间，但不包括方案一和方案二，即在中心子带设置广播信道，在边带随机设置广播信道，此时，中心子带包含小区相关系统信息和所有子带的子带相关系统信息。

终端初始进入系统时，首先从中心子带的广播信道获取小区相关系统信息以及中心子带的子带相关系统信息；终端处于边带时，需要感知感知系统信息的变化，并在系统信息变化时切换到中心子带获取变化后的系统信息。因为变化不是很频繁，对系统性能影响可以忽略。

结合设置同步信道的方案一、随机接入信道的方案二和广播信道的方案二，本发明实施例给出了一个完整的信道结构图，如图13所示。其它组合与此类似，不再赘述。

由于终端的接收带宽小于基站的带宽，以下图14为例。基站的带宽为100MHz，中心频点为f1，终端的接收带宽为20MHz。终端初始接入基站时一定通过中心频点f1接入，然后驻留在基站中接收服务。由于终端接收带宽和基站带宽的不一致，会存在中心子带驻留终端堆积的情况。假定终端1、终端2和终端3接入到基站，从图14中可以看出以f1为中心的20MHz的中心子带的容量收到了很大的冲击，而剩下的80MHz带宽资源相对比较空闲。所以，为了充分利用带宽资源，需要采用频带切换的方式进行资源的负载均衡控制。图15是通过频带切换将终端分散的示意图。具体实施的方法是：当终端接入到基站的中心子带后，基站按照预设的负载控制策略指导终端切换到其它空闲的子带。其中，预设的负载控制策略可以是终端的接入数量，如终端的接入数量达到3个时，即指导终端切换到其它子带。

本发明实施例还提供了一种高带宽系统信道设计的系统，参见图16，该系统包括：

子带划分模块，用于对带宽进行子带划分，子带包括中心子带和边带；

信道设置模块，用于在子带设置信道。

其中，信道设置模块包括：

中心子带设置单元，用于在中心子带设置信道。

进一步，该信道设置模块还包括：

边带设置单元，用于在边带设置信道。

其中边带设置单元具体为：

同步信道设置单元，用于在边带均设置同步信道或随机设置同步信道；或

随机接入信道设置单元，用于在边带均设置随机接入信道或随机设置随机接入信道；或

广播信道设置单元，用于在边带均设置或随机广播信道。

本发明实施例通过对基站带宽划分子带，然后在划分的子带上设置信道，可以使驻留在不同子带的终端进行同步、随机接入和系统信息获取的及时有效，降低带宽的开销，进而提高系统性能。

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

Claims (6)

1.一种高带宽系统信道设计的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据网络支持的带宽或终端的接收带宽或预设的配置值，对带宽划分子带，所述子带包括一个中心子带和多个边带；

在所述子带设置信道；

其中，在所述子带设置信道具体为：

在所述中心子带设置同步信道，所述边带包含下行参考符号，所述同步信道用于提供下行同步信息，当终端初始进入系统时，从所述中心子带的同步信道获取下行同步信息，当所述终端处于边带时，从所述边带获取所述下行参考符号，并根据所述下行参考符号保持同步；或

在所述中心子带设置所述同步信道，在所述边带均设置所述同步信道，当终端初始进入系统时，从所述中心子带的同步信道获取下行同步信息，当所述终端处于边带时，从所述边带的同步信道获取下行同步信息；或

在所述中心子带设置所述同步信道，在所述边带随机设置所述同步信道，当终端初始进入系统时，从所述中心子带的同步信道获取下行同步信息，当所述终端处于边带时，如果所述边带设置所述同步信道，则通过所述边带设置的同步信道获取所述下行同步信息，如果所述边带未设置所述同步信道，则通过所述边带的下行参考符号保持同步。

2.一种高带宽系统信道设计的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据网络支持的带宽或终端的接收带宽或预设的配置值，对带宽划分子带，所述子带包括一个中心子带和多个边带；

在所述子带设置信道；

其中，在所述子带设置信道具体为：

在所述中心子带设置随机接入信道，所述随机接入信道用于提供随机接入，当终端初始进入系统时，通过所述中心子带的随机接入信道发起随机接入，当所述终端处于边带时，切换到所述中心子带的随机接入信道发起随机接入；或

在所述中心子带设置所述随机接入信道，在所述边带均设置所述随机接入信道，当终端初始进入系统时，通过所述中心子带的所述随机接入信道发起随机接入，当所述终端处于边带时，通过所述边带的所述随机接入信道发起随机接入；或

在所述中心子带设置所述随机接入信道，在所述边带随机设置所述随机接入信道，当终端初始进入系统时，通过所述中心子带的随机接入信道发起随机接入，当所述终端处于边带时，如果所述边带设置所述随机接入信道，则通过所述边带设置的随机接入信道发起随机接入，如果所述边带未设置所述随机接入信道，则切换到设置随机接入信道的子带发起随机接入。

3.一种高带宽系统信道设计的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据网络支持的带宽或终端的接收带宽或预设的配置值，对带宽划分子带，所述子带包括一个中心子带和多个边带；

在所述子带设置信道；

其中，在所述子带设置信道具体为：

在所述中心子带设置广播信道，所述中心子带包含小区相关系统信息和所有子带自身的子带相关系统信息，所述广播信道用于提供系统信息，当终端初始进入系统时，通过所述中心子带的广播信道获取小区相关系统信息和所述中心子带的子带相关系统信息，当所述终端处于边带时，切换到所述中心子带获取小区相关系统信息和所述边带的子带相关系统信息；或

在所述中心子带设置所述广播信道，在所述边带均设置所述广播信道，所述子带包含小区相关系统信息和子带自身的子带相关系统信息，当终端初始进入系统时，通过所述中心子带的广播信道获取小区相关系统信息和所述中心子带的子带相关系统信息，当终端处于边带时，通过所述边带的广播信道获取小区相关系统信息和所述边带自身的子带相关系统信息；或

在所述中心子带设置所述广播信道，在所述边带均设置所述广播信道，所述中心子带包含小区相关系统信息和所述中心子带自身的子带相关系统信息，所述边带包含自身的子带相关系统信息，当终端初始进入系统时，通过所述中心子带的广播信道小区获取相关系统信息和所述中心子带的子带相关系统信息，当终端处于边带时，切换到所述中心子带获取所述小区相关系统信息；或

在所述中心子带设置所述广播信道，在所述边带随机设置所述广播信道，所述中心子带包含小区相关系统信息和所有子带自身的子带相关系统信息，当终端初始进入系统时，通过所述中心子带的广播信道获取小区相关系统信息和中心子带的子带相关系统信息，当所述终端处于边带时，切换到所述中心子带获取小区相关系统信息和所述边带的子带相关系统信息。

4.一种高带宽系统信道设计的系统，其特征在于，所述系统包括：

子带划分模块，用于根据网络支持的带宽或终端的接收带宽或预设的配置值，对带宽进行子带划分，所述子带包括一个中心子带和多个边带；

信道设置模块，用于在所述子带设置信道；

其中，所述信道设置模块包括：中心子带设置单元，用于在所述中心子带设置同步信道；

同步信道设置单元，用于在所述边带均设置所述同步信道或随机设置所述同步信道。

5.一种高带宽系统信道设计的系统，其特征在于，所述系统包括：

子带划分模块，用于根据网络支持的带宽或终端的接收带宽或预设的配置值，对带宽进行子带划分，所述子带包括一个中心子带和多个边带；

信道设置模块，用于在所述子带设置信道；

其中，所述信道设置模块包括：

中心子带设置单元，用于在所述中心子带设置随机接入信道；

随机接入信道设置单元，用于在所述边带均设置所述随机接入信道或随机设置所述随机接入信道。

6.一种高带宽系统信道设计的系统，其特征在于，所述系统包括：

子带划分模块，用于根据网络支持的带宽或终端的接收带宽或预设的配置值，对带宽进行子带划分，所述子带包括一个中心子带和多个边带；

信道设置模块，用于在所述子带设置信道；

其中，所述信道设置模块包括：

中心子带设置单元，用于在所述中心子带设置广播信道；

广播信道设置单元，用于在所述边带均设置所述广播信道或随机设置所述广播信道。

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