具体实施方式
为了提高引入中继节点的LTE系统的数据传输效率,本发明实施例提供一种基于中继节点的数据传输系统,本系统中,在RN-eNB中继链路上进行数据传输的同时,RN-Relay UE接入链路上也进行数据传输。
参见图2,本发明实施例提供的基于中继节点的数据传输系统中具体包括基站20、中继节点设备21和中继终端22,其中:
基站20,用于与中继节点设备21进行数据传输,包括向中继节点设备21发送数据和接收中继节点设备21发来的数据,将该数据传输称为第一数据传输;
中继节点设备21,用于与基站20进行数据传输,包括向基站20发送数据和接收基站20发来的数据,该数据传输也为第一数据传输;还用于与中继终端进行第二数据传输;
中继终端22,用于在基站20与中继节点设备21之间进行第一数据传输的同时,与中继节点设备21之间进行第二数据传输;并且,第二数据传输与第一数据传输的上下行方向相反。这里,第一数据传输的上行方向为中继节点设备21向基站20传输数据,第一数据传输的下行方向为基站20向中继节点设备21传输数据;第二数据传输的上行方向为中继终端22向中继节点设备21传输数据,第二数据传输的下行方向为中继节点设备21向中继终端22传输数据。
这里,中继终端22与中继节点设备21之间进行的第二数据传输包括以下两种情况:
第一种,在第一数据传输为基站20向中继节点设备21传输数据时,即relaylink为下行链路时,第二数据传输为中继终端22向中继节点设备21传输数据,即access link为上行链路,此时,基站20与中继终端22采用频分复用(FDM),即基站向中继节点设备传输数据与中继终端向中继节点设备传输数据采用不同的频带资源。为了使得第一数据传输与第二数据传输同时进行,在中继终端向中继节点设备传输数据之前,基站发送携带传输数据的起始时间位置信息的通知信令;中继终端接收到该通知信令后,从该通知信令携带的起始时间位置向中继节点设备传输数据;中继节点设备接收到所述通知信令后,根据该通知信令携带的起始时间位置信息确定接收数据的起始时间位置,并从该起始时间位置处开始接收中继终端传输的数据。根据通知信令携带的起始时间位置信息确定接收数据的起始时间位置现有技术即可实现。
在该种情况下,为了进一步提高系统的数据传输效率,基站20进一步用于:在向所述中继节点设备21传输数据的同时,向宏终端23传输数据,宏终端与中继节点设备21采用频分复用,即基站向所述中继节点设备与向宏终端传输数据采用不同的频带资源。相应的,宏终端23用于接收基站20传输的数据。
第二种,在第一数据传输为中继节点设备21向基站20传输数据时,即relay link为上行链路时,第二数据传输为中继节点设备21向中继终端22传输数据,中继终端22接收来自中继节点设备21的数据,即access link为下行链路,此时,基站20与中继终端22采用频分复用,即中继节点设备向基站与向中继终端传输数据采用不同的频带资源。为了使得第一数据传输与第二数据传输同时进行,在所述中继节点设备向中继终端传输数据之前,基站发送携带传输数据的起始时间位置信息的通知信令;中继节点设备接收到该通知信令后,从该通知信令携带的起始时间位置向中继终端传输数据;中继终端接收到所述通知信令后,根据该通知信令携带的起始时间位置信息确定接收数据的起始时间位置,并从该起始时间位置处开始接收中继节点设备传输的数据。
同样的,在该种情况下,为了进一步提高系统的传输效率,该系统包括的
宏终端用于,在中继节点设备21向基站20传输数据的同时,向基站20传输数据,宏终端与中继节点设备21采用频分复用,即宏终端向基站传输数据与中继节点设备向基站传输数据采用不同的频带资源。相应的,基站20进一步用于:接收宏终端传输的数据。
在上述两种情况下,在中继终端22与宏终端未完全相互隔绝时,宏终端与中继终端22采用频分复用,即宏终端与中继终端采用不同的频带资源发送或接收数据。中继终端与宏终端未完全相互隔绝是指,若中继终端与宏终端中一方的信号能够到达另一方从而给另一方产生信号干扰,则称中继终端与宏终端未完全相互隔绝,一般的,中继终端与宏终端位于同一小区时,中继终端与宏终端未完全相互隔绝,中继终端与宏终端位于不同小区时,中继终端与宏终端也可能是未完全相互隔绝的。
第二数据传输与第一数据传输同时进行是指,基站与中继节点设备进行第一数据传输所占用的时间单元与中继终端与中继节点设备进行第二数据传输所占用的时间单元的时间位置相同。该时间单元为正常(Normal)子帧,或多播组播单频网络(MBSFN)子帧,或特殊子帧,在利用MBSFN子帧进行第二数据传输时,具体可以利用MBSFN子帧的数据区域;在利用特殊子帧进行第二数据传输时,具体可以利用特殊子帧中的保护间隔(GP)时隙,或者同时利用GP时隙和上行导频时隙(UpPTS)。下面分为三个实施例进行说明:
实施例一:
本实施例中,中继终端利用正常子帧进行上行传输,即第二数据传输为中继终端向中继节点设备传输数据。
如图3所示,eNB同时向macro UE和RN传输数据,R10 macro UE和RN之间采用FDM;RN同时接收eNB和relay UE传输的数据,eNB和relay UE之间采用FDM。如果macro UE和relay UE未完全相互隔绝,macro UE和relayUE之间也要采用FDM。macro UE和relay UE处于不同的收发状态。附图3中,RX表示接收状态,TX表示发送状态。
实施例二:
本实施例中,relay UE利用MBSFN子帧上下行传输,即第二数据传输为中继终端向中继节点设备传输数据,以及中继节点设备向中继终端传输数据。一个MBSFN子帧分为用于传输控制信息的控制区域和用于传输数据信息的数据区域,在图4A和图4B中,RX表示接收状态,TX表示发送状态。
如图4A所示,为中继终端向中继节点设备传输数据的示意图,eNB利用MBSFN子帧的控制区域向macro UE传送控制信息,利用MBSFN子帧的数据区域同时向macro UE和RN传输数据信息;RN利用MBSFN子帧的控制区域向relay UE传送控制信息,并在MBSFN子帧的数据区域同时接收eNB和relayUE传输的数据信息;relay UE在MBSFN子帧的控制区域接收RN传输的控制信息,并利用MBSFN子帧的数据区域向RN传输数据信息;macro UE在MBSFN子帧的控制区域接收eNB传输的控制信息,在MBSFN子帧的数据区域接收eNB传输的数据信息。RN和R10macro UE之间FDM,eNB和R10relayUE之间FDM;如果macro UE和relay UE未完全相互隔绝,macro UE和relayUE之间也要FDM。Macro UE和relay UE的控制区域同为接收状态,但数据区域处于不同的收发状态。
由于RN的MBSFN子帧中存在发送和接收转换点,为避免RN之间的干扰,需在RN的MBSFN子帧中添加GP,GP长度为RN小区半径时延的2倍。
如果该GP长度大于eNB到RN的传播时延,在eNB的MBSFN子帧中数据区域后面还应保留一定长度的空白(blank,B)区域,该长度为GP长度减去eNB到RN的传播时延,为保持数据区域的长度相等,macro UE数据区域的前面、RN和relay UE数据区域的后面都要保留与eNB相同长度的空白。
eNB和RN之间、eNB和macro UE之间、RN和relay UE之间要通过信令交互或者定时提前等方式确定发送数据和接收数据的起始位置。
如图4B所示,为中继节点设备向中继终端传输数据的示意图,eNB利用MBSFN子帧的控制区域向macro UE发送控制信息,并在MBSFN子帧的数据区域接收macro UE和RN同时传输的数据信息;RN利用MBSFN子帧的控制区域向relay UE发送控制信息,利用MBSFN子帧的数据区域同时向relay UE和eNB同时传输数据信息;relay UE在MBSFN子帧的控制区域接收RN传输的控制信息,在MBSFN子帧的数据区域接收RN传输的数据信息。RN和macroUE之间FDM,eNB和relay UE之间FDM,如果macro UE和R10relay UE未完全相互隔绝,macro UE和R10relay之间也要FDM。Macro UE和relay UE的控制区域同为接收状态,但数据区域处于不同的收发状态。
由于eNB的MBSFN子帧中存在发送和接收转换点,为避免eNB之间的干扰,需在eNB的MBSFN子帧中添加GP,GP长度为2倍小区半径时延。如果该GP长度大于eNB到RN的传播时延,RN的MBSFN子帧中数据区域前面应保留一定长度的空白,空白长度为GP长度减去RN到eNB的传播时延,为保持数据长度相等,relay UE数据部分的前面也要与RN相同长度的空白。eNB和RN之间、eNB和R10macro UE之间、RN和R10relay UE之间要通过信令交互或者定时提前等方式确定发送数据和接收数据的起始位置。
实施例三:
本实施例中,relay UE利用特殊子帧上下行传输,即第二数据传输为中继终端向中继节点设备传输数据,以及中继节点设备向中继终端传输数据。图5A~图5C中,RX表示接收状态,TX表示发送状态。
在relay UE利用特殊子帧上行传输时,包括以下三种情况:
第一种,relay UE利用特殊子帧中的GP时隙上行传输,UpPTS用于accesslink;
如图5A所示,eNB利用特殊子帧的DwPTS向macro UE传送同步信号,利用特殊子帧的GP时隙同时向macro UE和RN传输数据信息,在特殊子帧的UpPTS接收macro UE传输的上行接入信号;RN利用特殊子帧的DwPTS向relay UE传送同步信号,并在特殊子帧的GP时隙同时接收eNB和relay UE传输的数据信息,在特殊子帧的UpPTS接收relay UE传输的上行接入信号;relayUE在特殊子帧的DwPTS接收RN传输的同步信号,并利用特殊子帧的GP时隙向RN传输数据信息,利用特殊子帧的UpPTS向RN传输上行接入信号;macro UE在特殊子帧的DwPTS接收eNB传输的同步信号,在特殊子帧的GP时隙接收eNB传输的数据信息,并利用特殊子帧的UpPTS向eNB传输上行接入信号。RN和R10macro UE之间FDM,eNB和R10relay UE之间FDM;如果macro UE和relay UE未完全相互隔绝,macro UE和relay UE之间也要FDM。macro UE和relay UE处于不同的收发状态。
由于RN和eNB的特殊子帧中存在发送和接收转换点,为避免RN之间以及eNB之间的干扰,需在RN和eNB的特殊子帧中添加GP,GP长度为RN小区半径时延的2倍。为保持RN和relay的发送和接收数据信息的时间长度相等,RN和relay UE数据区域的后面都要保留一定长度的空白。
第二种,relay UE利用GP上行传输,UpPTS用于relay link;
如图5B所示,eNB利用特殊子帧的DwPTS向macro UE传送同步信号,利用特殊子帧的GP时隙同时向macro UE和RN传输数据信息,在特殊子帧的UpPTS同时接收macro UE和RN传输的上行接入信号;RN利用特殊子帧的DwPTS向relay UE传送同步信号,并在特殊子帧的GP时隙同时接收eNB和relay UE传输的数据信息,利用特殊子帧的UpPTS向eNB传输上行接入信号;relay UE在特殊子帧的DwPTS接收RN传输的同步信号,并利用特殊子帧的GP时隙向RN传输数据信息;macro UE在特殊子帧的DwPTS接收eNB传输的同步信号,在特殊子帧的GP时隙接收eNB传输的数据信息,并利用特殊子帧的UpPTS向eNB传输上行接入信号。RN和R10macro UE之间FDM,eNB和R10relay UE之间FDM;如果macro UE和relay UE未完全相互隔绝,macroUE和relay UE之间也要FDM。
由于RN和eNB的特殊子帧中存在发送和接收转换点,为避免RN之间以及eNB之间的干扰,需在RN和eNB的特殊子帧中添加GP,GP长度为RN小区半径时延的2倍。
第三种,relay UE利用GP和UpPTS上行传输;
如图5C所示,eNB利用特殊子帧的DwPTS向macro UE传输同步信号,利用特殊子帧的GP时隙和UpPTS同时向macro UE和RN传输数据信息;RN利用特殊子帧的DwPTS向relay UE传送同步信号,在特殊子帧的GP时隙和UpPTS同时接收eNB和relay UE传输的数据信息;relay UE在特殊子帧的DwPTS接收RN传输的同步信号,并利用特殊子帧的GP时隙和UpPTS向RN传输数据信息;macro UE在特殊子帧的DwPTS接收eNB传输的同步信号,在特殊子帧的GP时隙和UpPTS接收eNB传输的数据信息。RN和R10macroUE之间FDM,eNB和R10relay UE之间FDM;如果macro UE和relay UE未完全相互隔绝,macro UE和relay UE之间也要FDM。macro UE和relay UE处于不同的收发状态。
由于RN和eNB的特殊子帧中存在发送和接收转换点,为避免RN之间以及eNB之间的干扰,需在RN和eNB的特殊子帧中添加GP,GP长度为RN小区半径时延的2倍。
下行传输时也包括以下三种情况:
第一种,R10relayUE利用GP下行传输,UpPTS用于access link;
如图6A所示,eNB利用特殊子帧的DwPTS向macro UE传送同步信号,在特殊子帧的GP时隙同时接收macro UE和RN传输的数据信息,在特殊子帧的UpPTS接收macro UE传输的上行接入信号;RN利用特殊子帧的DwPTS向relay UE传送同步信号,利用特殊子帧的GP时隙同时向eNB和relay UE传输数据信息,在特殊子帧的UpPTS接收relay UE传输的上行接入信号;relayUE在特殊子帧的DwPTS接收RN传输的同步信号,在特殊子帧的GP时隙接收RN传输的数据信息,利用特殊子帧的UpPTS向RN传输上行接入信号;macro UE在特殊子帧的DwPTS接收eNB传输的同步信号,利用特殊子帧的GP时隙向eNB传输数据信息,利用特殊子帧的UpPTS向eNB传输上行接入信号。RN和R10macro UE之间FDM,eNB和R10relay UE之间FDM;如果macro UE和relay UE未完全相互隔绝,macro UE和relay UE之间也要FDM。macro UE和relay UE处于不同的收发状态。
由于RN和eNB的特殊子帧中存在发送和接收转换点,为避免RN之间以及eNB之间的干扰,需在RN和eNB的特殊子帧中添加GP,GP长度为RN小区半径时延的2倍。为保持RN和relay的发送和接收数据信息的时间长度相等,RN和relay UE传输数据信息的区域前面要保留一定长度的空白,为保持eNB和macro UE发送和接收数据信息的时间长度相等,eNB和macro UE传输数据信息的区域后面要保留一定长度的空白。
第二种,R10relay UE利用GP下行传输,UpPTS用于relay link;
如图6B所示,eNB利用特殊子帧的DwPTS向macro UE传送同步信号,在特殊子帧的GP时隙同时接收macro UE和RN传输的数据信息,在特殊子帧的UpPTS同时接收macro UE和RN传输的上行接入信号;RN利用特殊子帧的DwPTS向relay UE传送同步信号,利用特殊子帧的GP时隙同时向eNB和relay UE传输数据信息,利用特殊子帧的UpPTS向eNB传输上行接入信号;relay UE在特殊子帧的DwPTS接收RN传输的同步信号,在特殊子帧的GP时隙接收RN传输的数据信息;macro UE在特殊子帧的DwPTS接收eNB传输的同步信号,利用特殊子帧的GP时隙向eNB传输数据信息,利用特殊子帧的UpPTS向eNB传输上行接入信号。RN和R10macro UE之间FDM,eNB和R10relay UE之间FDM;如果macro UE和relay UE未完全相互隔绝,macro UE和relay UE之间也要FDM。macro UE和relay UE处于不同的收发状态。
由于eNB的特殊子帧中存在发送和接收转换点,为避免eNB之间的干扰,需在eNB的特殊子帧中添加GP,GP长度为RN小区半径时延的2倍。为保持RN和relay的发送和接收数据信息的时间长度相等,RN和relay UE传输数据信息的区域前面要保留一定长度的空白。
第三种,R10relay UE利用GP和UpPTS下行传输。
如图6C所示,eNB利用特殊子帧的DwPTS向macro UE传输同步信号,在特殊子帧的GP时隙和UpPTS同时接收macro UE和RN传输的数据信息;RN利用特殊子帧的DwPTS向relay UE传送同步信号,利用特殊子帧的GP时隙和UpPTS同时向eNB和relay UE传输数据信息;relay UE在特殊子帧的DwPTS接收RN传输的同步信号,在特殊子帧的GP时隙和UpPTS接收RN传输的数据信息;macro UE在特殊子帧的DwPTS接收eNB传输的同步信号,利用特殊子帧的GP时隙和UpPTS向eNB传输数据信息。RN和R10macro UE之间FDM,eNB和R10relay UE之间FDM;如果macro UE和relay UE未完全相互隔绝,macro UE和relay UE之间也要FDM。macro UE和relay UE处于不同的收发状态。
由于eNB的特殊子帧中存在发送和接收转换点,为避免eNB之间的干扰,需在eNB的特殊子帧中添加GP,GP长度为RN小区半径时延的2倍。为保持RN和relay的发送和接收数据信息的时间长度相等,RN和relay UE传输数据信息的区域前面要保留一定长度的空白。
参见图7,本发明实施例还提供一种中继终端,可以应用于基于中继节点的数据传输系统中,该中继终端包括:
数据传输单元70,用于在基站与中继节点设备之间进行第一数据传输的同时,与所述中继节点设备之间进行第二数据传输;并且,所述第二数据传输与所述第一数据传输的上下行方向相反。
数据传输单元70包括:
上行单元701,用于在所述第一数据传输为所述基站向所述中继节点设备传输数据时,向所述中继节点设备传输数据;
下行单元702,用于在所述第一数据传输为所述中继节点设备向所述基站传输数据时,接收所述中继节点设备传输的数据,所述中继终端与所述基站采用频分复用。
数据传输单元70用于:
利用正常Normal子帧,或多播组播单频网络MBSFN子帧中的数据区域,或特殊子帧与所述中继节点设备之间进行第二数据传输。
数据传输单元70用于:
利用所述特殊子帧中的GP时隙,或者GP时隙和UpPTS与所述中继节点设备之间进行第二数据传输。
参见图8,本发明实施例还提供一种中继节点设备,可以应用于基于中继节点的数据传输系统中,该中继节点设备包括:
中继单元80,用于与基站进行第一数据传输;
接入单元81,用于与基站进行第一数据传输的同时,与中继终端之间进行第二数据传输;并且,所述第二数据传输与所述第一数据传输的上下行方向相反。
接入单元81包括:
上行单元810,用于在所述第一数据传输为所述基站向所述中继设备传输数据时,接收所述中继终端发来的数据;
下行单元811,用于在所述第一数据传输为所述中继设备向所述基站传输数据时,向所述中继终端传输数据。
接入单元81用于:
利用正常Normal子帧,或多播组播单频网络MBSFN子帧中的数据区域,或特殊子帧与所述中继终端之间进行第二数据传输。
接入单元81用于:
利用所述特殊子帧中的GP时隙,或者GP时隙和UpPTS与所述中继终端之间进行第二数据传输。
本发明实施例提供一种TDD模式下基于中继节点的数据传输方法,该方法具体为:基站与中继节点设备之间进行第一数据传输的同时,中继终端与所述中继节点设备之间进行第二数据传输,并且,第二数据传输与第一数据传输的上下行方向相反。
本方法具体包括以下两种情况:
第一种:在第一数据传输为基站向中继节点设备传输数据时,第二数据传输为:中继终端向中继节点设备传输数据,并且基站与中继终端采用频分复用。为了使得第一数据传输与第二数据传输同时进行,在中继终端向中继节点设备传输数据之前,基站发送携带传输数据的起始时间位置信息的通知信令;中继终端接收到该通知信令后,从该通知信令携带的起始时间位置向中继节点设备传输数据;中继节点设备接收到所述通知信令后,根据该通知信令携带的起始时间位置信息确定接收数据的起始时间位置,并从该起始时间位置处开始接收中继终端传输的数据。
在该种情况下,在基站向中继节点设备传输数据的同时,基站还向宏终端传输数据,宏终端与中继节点设备采用频分复用。
第二种,在第一数据传输为中继节点设备向基站传输数据时,第二数据传输为中继节点设备向中继终端传输数据,中继终端接收来自中继节点设备的数据,基站与中继终端采用频分复用。为了使得第一数据传输与第二数据传输同时进行,在所述中继节点设备向中继终端传输数据之前,基站发送携带传输数据的起始时间位置信息的通知信令;中继节点设备接收到该通知信令后,从该通知信令携带的起始时间位置向中继终端传输数据;中继终端接收到所述通知信令后,根据该通知信令携带的起始时间位置信息确定接收数据的起始时间位置,并从该起始时间位置处开始接收中继节点设备传输的数据。
同样的,在该种情况下,在中继节点设备向基站传输数据的同时,宏终端还向基站传输数据,宏终端与中继节点设备采用频分复用。
在上述两种情况下,在中继终端与宏终端未完全相互隔绝时,宏终端与中继终端采用频分复用。
中继终端可以利用正常(Normal)子帧,或多播组播单频网络(MBSFN)子帧,或特殊子帧与中继节点设备之间进行第二数据传输,在利用MBSFN子帧进行第二数据传输时,具体可以利用MBSFN子帧的数据区域;在利用特殊子帧进行第二数据传输时,具体可以利用特殊子帧中的保护间隔(GP)时隙,或者同时利用GP时隙和上行导频时隙(UpPTS)。中继终端利用不同子帧进行上下行传输的各种实施例可以参见图3、图4A~图4B、图5A~图5C、图6A~图6C、以及对各附图的描述,这里不再赘述。