CN101534473A - 一种长期演进网络的时分复用系统中指示子帧属性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长期演进LTE网络的时分复用TDD系统中指示子帧属性的方法，在改进的通用陆地无线接入网络E－UTRAN的每个单频网上多播/广播MBSFN帧的系统广播消息中的系统信息的消息一SI－1中，写入MBSFN指示比特；所述MBSFN指示比特用于指示LTE TDD的MBSFN帧的子帧是否为MBSFN子帧。本发明通过LTE的TDD系统中在每个MBSFN帧的SI－1配置MBSFN指示比特来指示该无线帧的每个子帧是否采用了MBSFN，从而使UE在每个子帧上采用MBSFN参考信号或小区特有的参考信号进行信道估计。
Description
技术领域
本发明涉及无线通讯领域，尤其涉及一种LTE(Long Term evolution，长期演进)网络的TDD(Time Division Duplex，时分复用)系统中指示子帧属性的方法。
背景技术
2005年，3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)启动了LTE研究的工作组，研究和设计第三代移动通信技术演进的3.9G(改进的3G)的下一代网络。其设计的总体目标是：
●简洁的系统结构
●更高的传输速率
●低廉的综合成本
●经济良好的后向兼容
●灵活的频谱使用方法
●灵活的业务支撑能力
在2007年11月的3GPP会议上，确定了FDD(Frequency DivisionDuplex，频分复用)和TDD的两种LTE物理层帧结构，分别称之为帧结构类型1(应用于LTE FDD的frame structure type 1，如图1所示)和帧结构2(应用于LTE TDD的frame structure type 2，如图2所示)。
在图1中，LTE FDD的每个无线帧(radio frame)为10ms，包括10个子帧(subframe，编号为#0，#1，...，#9)，每个子帧为1ms，包括2个时隙(slot)，每个帧包括20个时隙，每个时隙0.5ms，编号为#0，#1，...，#19。
在图2中，LTE TDD的每个无线帧长度为10ms，包括10个子帧，每个子帧长度为1ms，编号为#0，#1，...，#9，子帧#1(Subframe #1)总是包括DwPTS(Downlink Pilot Time Slot，下行导频时隙)，GP(Guard period，保护间隔)和UpPTS(Uplink Pilot Time Slot，上行导频时隙)。为了适用于LTE TDD不同应用场景，如大小区覆盖，不同的上下行业务需求等，LTETDD的无线帧可以配置成不同的上下行子帧和不同的GP长度，如配置成#1，#2，...#6等。在配置#0，#1，#2，#6(如表1)下Subframe #6包括DwPTS，GP和UpPTS，在配置#3，#4，#5(如表1)下Subframe#6仅包括DwPTS，如表1所示。除了Subframe#1和Subframe#6，其它子帧都包括2个时隙，每个时隙为0.5ms。Subframe#0和#5，和DwPTS用于下行发送，且在任何一种配置方式下，Subframe#2都配置成上行发射。在表1中，D表示该子帧用于下行发射，U表示该子帧用于上行发射，S-表示该子帧是包括DwPTS，GP和UpPTS的特殊子帧。
表1：Uplink-downlink allocations.(上行-下行分配)
为了有效地利用移动网络资源，3GPP提出了多媒体广播和组播业务(MBMS，Multimedia Broadcast Multicast Service)，在移动网络中提供一个数据源向多个用户发送数据的点到多点业务，实现网络资源共享，提高网络资源的利用率，尤其是宝贵的空中接口资源。MBMS业务是一种共享网络资源从一个数据源向多个目标传送数据的技术，3GPP定义的MBMS不仅能实现纯文本低速率的消息类组播和广播，而且还能实现高速多媒体业务的组播和广播，提供多种丰富的视频、音频和多媒体业务。
在LTE网络中，研究的MBMS技术称为E-MBMS(Evolved MBMS，改进的多媒体广播组播业务)。
在LTE中，OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access，正交频分复用接入)发射支持多小区多播/广播发射方式，在这种发射方式下，多个小区同时发射内容相同的无线信号，这些小区内的移动终端(即UE)接收到的来自多个小区的相同信号，如同接收到一个信号的多径，这种发射方式称为MBSFN(Multicast/Broadcast over Single Frequency Network，单频网上多播/广播)。
在MBSFN发射方式下，多个小区采用MCH(Multicast Channel，多播信道)传输信道的传输格式相同，使用相同的物理资源来发射相同的数据。
在LTE FDD和LTE TDD中，无线帧被划分为MBSFN帧(MBSFNframe)和非MBSFN帧(None-MBSFN frame，也就是单播帧，Unicast frame)；MBSFN帧中的部分子帧采用MBSFN发射方式，即：每个MBSFN帧中的子帧又被划分为MBSFN子帧(MBSFN subframe)和非MBSFN子帧(Non-MBSFN subframe，即：unicast子帧)，如图3所示。而None-MBSFN帧是指其所有子帧都不采用MBSFN发射方式，而采用unicast发射方式。
在MBSFN发射方式下，信号估计不能采用普通的小区特有的参考信号(Cell-specific reference signal)，而是采用插入在MBSFN子帧中的参考信号，该参考信道采用MBSFN的发射方式，也就是所有参与了MBSFN方式的小区都采用完全相同的参考信号，称之为MBSFN reference signal(单频网上多播/广播参考信号)。在无线帧中，MBSFN子帧采用MBSFN referencesignal。如图4所示。在图4中，R4表示MBMS reference signal，每个子帧包括2个时隙(slot)，时隙编号为(2i，2i+1)，其中i为子帧号(LTE FDD和TDD的子帧号都是从0..9)，参见图1和图2，前一个时隙为偶数时隙(even)，后一个时隙为奇数时隙(odd)。
在FDD，每个无线帧的subframe #0和subframe #5上配置有下行同步信号，且配置了系统广播消息，如：subframe #0上的SI-M(SYSTEMINFORMATION MASTER，系统信息-主消息)和subframe #5上的SI-1(SYSTEM INFORMATION 1，系统信息的消息一)，所以这两个子帧不能配置为MBSFN子帧，所以FDD子帧的#1，#2，#3，#4，#6，#7，#8，#9，共8个子帧可以配置为MBSFN子帧。
在TDD，每个无线帧的subframe #0和subframe #5上配置有下行同步信号，所以这两个子帧不能配置为MBSFN子帧；subframe #1上配置有DwPTS，GP和UpPTS，也不能配置为MBSFN子帧。且在配置为#0，#1，#2，#6下Subframe #6包括DwPTS，GP和UpPTS，所以也不能配置为MBSFN子帧。在配置3，4，5下Subframe #6仅包括DwPTS，仍然可以配置为MBSFN子帧，Subframe #2是上行时隙所以不能配置为MBSFN子帧。
在LTE网络中，无论是FDD还是TDD，UE都需要知道无线帧的每个子帧是否采用了MBSFN，即：UE需要知道每个subframe是MBSFN子帧或Non-MBSFN子帧，以便UE在每个子帧上采用MBSFN reference signal或Cell-specific reference signal进行信道估计。
但是，目前对于LTE网络的TDD系统中，针对E-UTRAN(EvolvedUTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，改进的通用陆地无线接入网络)，还没有提出协议或方法将每个子帧的上述信息通知给UE。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是提出一种长期演进网络的时分复用系统中指示子帧属性的方法，指示MBSFN帧的每个子帧是否采用了MBSFN的信息。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种长期演进LTE网络的时分复用TDD系统中指示子帧属性的方法，在改进的通用陆地无线接入网络E-UTRAN的每个单频网上多播/广播MBSFN帧的系统广播消息中的系统信息的消息一SI-1中，写入MBSFN指示比特；所述MBSFN指示比特用于指示LTE TDD的MBSFN帧的子帧是否为MBSFN子帧。
进一步地，小区中的移动终端UE接收到所述MBSFN帧后，根据该MBSFN帧中的MBSFN指示比特，获知该MBSFN帧的若干个子帧配置为MBSFN子帧或非MBSFN子帧。
进一步地，所述UE对MBSFN帧的MBSFN子帧采用MBSFN参考信号进行信道估计，而对其它非MBSFN子帧采用小区特有的参考信号进行信道估计。
进一步地，LTE TDD的子帧#0，#1，#5，#6为非MBMS子帧且用于寻呼业务；所述MBSFN指示比特为5比特，分别表示LTE TDD的子帧#3，#4，#7，#8，#9是否为MBSFN子帧。
进一步地，LTE TDD的子帧#0，#1，#5，#6为非MBMS子帧且用于寻呼业务；所述MBSFN指示比特为8比特，其中5个比特分别表示LTE TDD的子帧的#3，#4，#7，#8，#9是否为MBSFN子帧。
进一步地，所述8比特中除了表示是否为MBSFN子帧的5个比特，其余3个比特无意义和/或用于指示相邻小区是否存在MBSFN子帧和/或指示本小区和相邻小区的MBSFN子帧位置是否完全相同。
进一步地，LTE TDD的子帧#0，#1，#5为非MBMS子帧且用于寻呼业务；所述MBSFN指示比特为6比特，分别表示LTE TDD的子帧#3，#4，#6，#7，#8，#9是否为MBSFN子帧。
进一步地，LTE TDD的子帧#0，#1，#5为非MBMS子帧且用于寻呼业务；所述MBSFN指示比特为8比特，其中6比特，分别表示LTE TDD的子帧#3，#4，#6，#7，#8，#9是否为MBSFN子帧。
进一步地，所述8比特中除了表示是否为MBSFN子帧的6个比特，其余2个比特无意义和/或用于指示相邻小区是否存在MBSFN子帧和/或指示本小区和相邻小区的MBSFN子帧位置是否完全相同。
本发明通过LTE的TDD系统中在每个MBSFN帧的系统信息的消息一(SI-1，SYSTEM INFORMATION 1)配置MBSFN指示比特(MBSFNindicator Byte)来指示该无线帧的每个子帧是否采用了MBSFN，从而使UE在每个子帧上采用MBSFN参考信号或小区特有的参考信号进行信道估计。
附图说明
图1是现有技术中LTE FDD帧结构类型1的示意图；
图2是现有技术中LTE TDD帧结构类型2的示意图；
图3是现有技术中LTE FDD的MBSFN帧和MBSFN子帧指示的示意图；
图4是现有技术中MBSFN子帧上配置的MBSFN参考信号的示意图；
图5是本发明实施例流程图。
具体实施方式
本发明中，在E-UTRAN的每个MBSFN帧的系统广播消息中的SI-1中，写入MBSFN指示比特(MBSFN indicator Byte)，所述MBSFN指示比特用于指示LTE TDD的MBSFN帧的子帧是否为MBSFN子帧。
下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
如图5所示，本发明实施例包括如下步骤：
步骤501，在E-UTRAN的每个MBSFN帧的系统广播消息中的SI-1中，写入MBSFN指示比特，并将所述MBSFN帧发送出去；
当一个MBSFN帧的子帧#0，#1，#2，#5，#6不能配置为MBSFN子帧时，此时所述MBSFN指示比特设置为5比特，分别表示LTE TDD的MBSFN帧的Subframe #3，Subframe #4，Subframe #7，Subframe #8，Subframe #9是否为MBSFN子帧；或者所述MBSFN指示比特设置为8比特，其中5比特跟上述表示方式一样，其余3个比特，无意义或用于其它信息指示；
当一个MBSFN帧的子帧#0，#1，#2，#5不能配置为MBSFN子帧时，此时所述MBSFN指示比特设置为6比特，分别表示LTE TDD的MBSFN帧的Subframe #3，Subframe #4，Subframe #6，Subframe #7，Subframe #8，Subframe #9是否为MBSFN子帧；或者所述MBSFN指示比特设置为8比特，其中6比特跟上述表示方式一样，其余2个比特，无意义或用于其它信息指示；
步骤502，小区中的UE接收到所述MBSFN帧后，根据该MBSFN帧中的MBSFN指示比特，获知该MBSFN帧的若干个子帧配置为MBSFN子帧或非MBSFN子帧；
步骤503，该UE对MBSFN帧的MBSFN子帧采用MBSFN参考信号进行信道估计，而对其它非MBSFN子帧采用小区特有的参考信号进行信道估计。
下面以具体应用实例进行更详细描述：
应用实例一：
在LTE TDD系统中，E-UTRAN发送的SI-1中，包括无线帧的子帧属性；因为一个无线帧的子帧#0，#1，#2，#5，#6不能配置为MBSFN子帧，所以可以用5个Bit来表示无线帧的其它子帧是否是MBSFN子帧。
在LTE TDD系统中，根据表1有多种不同的配置，但是subframe #2固定配置为上行发射。其它subframe都可以用于下行发射，而且subframe #1和subframe#6中的DwPTS也可以用于发送下行数据。
所以，一个无线帧的子帧#0，#1，#5，#6固定配置为Non-MBMS subframe并用于发送寻呼消息(paging，E-UTRAN通过寻呼消息通知UE系统消息改变和被呼叫等)。
(1)在E-UTRAN发送的SI-1中，用5个比特(称为MBSFN indicatorByte)分别表示MBSFN帧的Subframe #3，Subframe #4，Subframe #7，Subframe #8，Subframe #9是否为MBSFN子帧。如表2所示。
如：该5bit为Bit0～4用于指示MBSFN子帧，即：Bit 0对应Subframe#3，Bit 1对应Subframe #4，Bit 2对应Subframe #7，Bit 3对应Subframe #8，Bit 4对应Subframe #9；当Bit＝1，则表示该Bit所对应的子帧为MBSFN子帧；当Bit＝0，则表示该Bit所对应的子帧为Non-MBSFN子帧。
表2：用5bit来指示MBSFN帧上的MBSFN子帧属性
| 子帧号 | Subframe#3 | Subframe#4 | Subframe#7 | Subframe#8 | Subframe#9 |
| 比特 | Bit 0 | Bit 1 | Bit 2 | Bit 3 | Bit 4 |
再比如，为了和LTE FDD系统中MBSFN子帧的表示方式相似，即：也用8bit来表示LTE TDD的MBSFN子帧，其中5个比特和LTE FDD的指示相同，分别表示MBSFN帧的Subframe#3，Subframe#4，Subframe#7，Subframe8，Subframe#9是否为MBSFN子帧；该8比特的其余3个比特，即：Bit0，Bit1和Bit4无意义或用于其它信息指示。具体地，除了Bit0，Bit1和Bit4，对于该字节的某个Bit位，当Bit＝1，则表示该Bit所对应的子帧为MBSFN子帧；当Bit＝0，则表示该Bit所对应的子帧为Non-MBSFN子帧；Bit0，Bit1和Bit4也可以作为其它信息指示，如：Bit0＝1或Bit1＝1表示MBSFN presence(指示相邻小区是否存在MBSFN子帧)为ON(存在)，Bit0＝0表示MBSFN presence为OFF(不存在)，Bit4＝1表示MBSFNdifference(指示本小区和相邻小区的MBSFN子帧位置是否完全相同)为ON(不同)，Bit4＝0表示MBSFN difference为OFF(相同)。如表3。
表3：用1个8bit字节中的5个bit来指示MBSFN帧上的MBSFN子帧属性
| 无意义/MBSFNpresence | 无意义/MBSFNpresence | Subframe#3 | Subframe#4 | 无意义/MBSFNdifference | Subframe#7 | Subframe#8 | Subframe#9 |
| Bit 0 | Bit 1 | Bit 2 | Bit 3 | Bit 4 | Bit 5 | Bit 6 | Bit 7 |
(2)小区中的UE，接收到SI-1消息中的MBSFN indicator Byte后，根据5个比特的每个Bit位设置为0或1，就可以知道这个MBSFN帧的若干个子帧配置为MBSFN子帧。
(3)然后，该UE在MBSFN帧的MBSFN子帧采用MBSFN referencesignal进行信道估计，而在其它Non-MBSFN子帧采用Cell-specific referencesignal进行信道估计。
应用实例二：
在LTE TDD系统中，E-UTRAN发送的SI-1中，包括无线帧的子帧属性；因为一个无线帧的子帧#0，#1，#2，#5不能配置为MBSFN子帧，而子帧#6在配置为#3，#4，#5下仅包括DwPTS仍然可以配置为MBSFN子帧，所以可以用1个6bit来表示无线帧的其它子帧是否是MBSFN子帧。
所以，一个无线帧的子帧#0，#1，#5固定配置为Non-MBMS subframe并用于发送寻呼消息。
(1)在E-UTRAN发送的SI-1中，用6比特(称为MBSFN indicator Byte)分别表示MBSFN帧的Subframe #3，Subframe #4，Subframe #6，Subframe #7，Subframe #8，Subframe #9是否为MBSFN子帧。如表4。
如：该6bit为Bit0～5用于指示MBSFN子帧，即：Bit0对应Subframe#3，Bit 1对应Subframe #4，Bit 2对应Subframe #6，Bit 3对应Subframe #7，Bit 4对应Subframe #8，Bit 5对应Subframe #9；当Bit＝1，则表示该Bit所对应的子帧为MBSFN子帧；当Bit＝0，则表示该Bit所对应的子帧为Non-MBSFN子帧；如表4所示。
表4：用1个6bit来指示MBSFN帧上的MBSFN子帧属性
| 子帧号 | Subframe#3 | Subframe#4 | Subframe#6 | Subframe#7 | Subframe#8 | Subframe#9 |
| 比特 | Bit 0 | Bit 1 | Bit 2 | Bit 3 | Bit 4 | Bit 5 |
再比如，为了和LTE FDD系统中MBSFN子帧的表示方式相似，即：也用8bit来表示LTE TDD的MBSFN子帧，其中6个比特和LTE FDD的指示相同，分别表示MBSFN帧的Subframe #3，Subframe #4，Subframe #6，Subfarme #7，Subfarme #8，Subframe #9是否为MBSFN子帧；该8比特中的剩余比特，即：Bit0和Bit1无意义或用于其它信息指示。具体地，除了Bit0以及Bit1，对于该字节的某个Bit位，当Bit＝1，则表示该Bit所对应的子帧为MBSFN子帧；当Bit＝0，则表示该Bit所对应的子帧为Non-MBSFN子帧；Bit0和Bit1也可以作为其它信息指示，如表示MBSFN difference或MBSFN presence，其表示方法同应用实例一，如表5。
表5：用1个8bit中的6个bit来指示MBSFN帧上的MBSFN子帧属性
| 无意义/保留 | 无意义/保留 | Subframe#3 | Subframe#4 | Subframe#6 | Subframe#7 | Subframe#8 | Subframe#9 |
| Bit 0 | Bit 1 | Bit 2 | Bit 3 | Bit 4 | Bit 5 | Bit 6 | Bit 7 |
(2)小区中的UE，接收到SI-1消息中的该MBSFN indicator Byte后，根据其中6个比特的每个Bit位设置为0或1，就可以知道这个MBSFN帧的若干个子帧配置为MBSFN子帧。
(3)然后，该UE在MBSFN帧的MBSFN子帧采用MBSFN referencesignal进行信道估计，而在其它Non-MB SFN子帧采用Cell-specific referencesignal进行信道估计。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1、一种长期演进LTE网络的时分复用TDD系统中指示子帧属性的方法，其特征在于，在改进的通用陆地无线接入网络E-UTRAN的每个单频网上多播/广播MBSFN帧的系统广播消息中的系统信息的消息一SI-1中，写入MBSFN指示比特；所述MBSFN指示比特用于指示LTE TDD的MBSFN帧的子帧是否为MBSFN子帧。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，小区中的移动终端UE接收到所述MBSFN帧后，根据该MBSFN帧中的MBSFN指示比特，获知该MBSFN帧的若干个子帧配置为MBSFN子帧或非MBSFN子帧。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述UE对MBSFN帧的MBSFN子帧采用MBSFN参考信号进行信道估计，而对其它非MBSFN子帧采用小区特有的参考信号进行信道估计。
4、如权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于，LTE TDD的子帧#0，#1，#5，#6为非MBMS子帧且用于寻呼业务；所述MBSFN指示比特为5比特，分别表示LTE TDD的子帧#3，#4，#7，#8，#9是否为MBSFN子帧。
5、如权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于，LTE TDD的子帧#0，#1，#5，#6为非MBMS子帧且用于寻呼业务；所述MBSFN指示比特为8比特，其中5个比特分别表示LTE TDD的子帧的#3，#4，#7，#8，#9是否为MBSFN子帧。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述8比特中除了表示是否为MBSFN子帧的5个比特，其余3个比特无意义和/或用于指示相邻小区是否存在MBSFN子帧和/或指示本小区和相邻小区的MBSFN子帧位置是否完全相同。
7、如权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于，LTE TDD的子帧#0，#1，#5为非MBMS子帧且用于寻呼业务；所述MBSFN指示比特为6比特，分别表示LTE TDD的子帧#3，#4，#6，#7，#8，#9是否为MBSFN子帧。
8、如权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于，LTE TDD的子帧#0，#1，#5为非MBMS子帧且用于寻呼业务；所述MBSFN指示比特为8比特，其中6比特，分别表示LTE TDD的子帧#3，#4，#6，#7，#8，#9是否为MBSFN子帧。
9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述8比特中除了表示是否为MBSFN子帧的6个比特，其余2个比特无意义和/或用于指示相邻小区是否存在MBSFN子帧和/或指示本小区和相邻小区的MBSFN子帧位置是否完全相同。
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