CN102404841A - 异系统间同步的实现方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种异系统间同步的实现方法及设备。该方法包括设定LTE TDD帧的起始时间，所述LTE TDD帧设定的起始时间在WiMAX帧设定的起始时间之后；在所述LTE TDD帧的起始时间到达后，传输LTE TDD帧，其中，所述WiMAX帧采用29∶18的子帧比例结构，所述LTE TDD帧采用子帧配置1的子帧比例结构，以及，所述LTE TDD帧的UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个上行符号处于被打掉的状态。本发明实施例可以实现WiMAX系统和LTE TDD系统间的同步。

Description

异系统间同步的实现方法及设备
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种异系统间同步的实现方法及设备。
背景技术
长期演进(Long Term Evolution，LTE)时分双工(Time Division Duplex，TDD)和微波接入全球互操作(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess，WiMAX)都是TDD技术，即在单个频段时间域上区分上下行，并且两个系统所使用的频带存在很多重叠的地方。当前，WiMAX网络已经具有较大规模的商用存量，而LTE TDD也正面临商用，并正逐渐成为所有TDD蜂窝系统的演进方向。当前已有部分运营商提出从现有WiMAX网络平滑演进到LTE TDD网络的需求，后续也将有更多WiMAX运营商逐渐实现这种演进。这些需求一方面促成了WiMAX和LTE TDD双模基站的出现，以实现WiMAX网络向LTE网络的低成本平稳过渡；另一方面也促成了WiWAX和LTE TDD共覆盖组网场景的出现。LTE TDD系统和WiMAX系统空口同步是双模基站共享中射频单元和天线的需要，也是两系统同覆盖组网时规避相互干扰的需要。
发明内容
本发明提供一种异系统间同步实现方法及设备，用以解决LTE TDD系统和WiMAX系统间的同步问题。
本发明提供了一种异系统间同步的实现方法，包括：
设定LTE TDD帧的起始时间，所述LTE TDD帧设定的起始时间在WiMAX帧设定的起始时间之后；
在所述LTE TDD帧的起始时间到达后，传输LTE TDD帧，其中，所述WiMAX帧采用29∶18的子帧比例结构，所述LTE TDD帧采用子帧配置1的子帧比例结构，以及，所述LTE TDD帧的UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个上行符号处于被打掉的状态。
本发明提供了一种异系统间同步的实现设备，包括：
设置模块，用于设置LTE TDD帧的起始时间，所述LTE TDD帧设定的起始时间在WiMAX帧设定的起始时间之后；
传输模块，在所述LTE TDD帧的起始时间到达后，传输LTE TDD帧，其中，所述WiMAX帧采用29∶18的子帧比例结构，所述LTE TDD帧采用子帧配置1的子帧比例结构，以及，所述LTE TDD帧的UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个上行符号处于被打掉的状态。
由上述技术方案可知，本发明实施例通过对LTE TDD帧进行处理，可以实现WiMAX系统和LTE TDD系统的同步，并且不对WiMAX系统的性能造成影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例的方法流程示意图；
图2为本发明实施例中LTE TDD帧的示意图；
图3为本发明实施例中WiMAX帧和LTE TDD帧的传输时序的一种示意图；
图4为本发明实施例中WiMAX帧和LTE TDD帧的传输时序的另一种示意图；
图5为本发明第二实施例的方法流程示意图；
图6为本发明第三实施例的设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明第一实施例的方法流程示意图，包括：
步骤11：设定LTE TDD帧的起始时间，所述LTE TDD帧设定的起始时间在WiMAX帧设定的起始时间之后；
其中，对于双模基站，LTE系统和WiMAX系统共用一套同步时钟，可以在用户界面配置LTE系统和WiMAX系统间的各自的起始时间，使得LTE系统比WiMAX系统延时设定的时间。对于独立组网的情况，LTE TDD系统和WiMAX系统可以在各自的时钟配置时，LTE系统比WiMAX系统延时一定的时间，即LTE TDD帧设定的起始时间在WiMAX帧设定的起始时间之后。
上述的延时的一定时间可以为1ms+5.4125us～1ms+91.67us之间的任一值。
步骤12：在所述LTE TDD帧的起始时间到达后，传输LTE TDD帧，其中，所述WiMAX帧采用29∶18的子帧比例结构，所述LTE TDD帧采用子帧配比1的子帧比例结构，以及，所述LTE TDD帧的UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个上行符号处于被打掉的状态。
具体地，由于目前WiMAX系统处于大规模商用阶段，为了不影响WiMAX系统，本发明实施例不对WiMAX帧进行改变，而是对LTE TDD帧进行改变，使得LTE TDD帧和WiMAX帧同步。
LTE TDD系统中，一个10ms的无线帧由两个长度为5ms的半帧(HalfFrame)组成，每个半帧由长度为1ms的4个普通子帧(subframe)和1个特殊子帧组成，其中普通子帧由两个0.5ms的时隙(slot)组成，特殊子帧由上行导频时隙(Uplink Pilot Time Slot，UpPTS)、保护间隔(Guard Period，GP)和下行导频时隙(Downlink Pilot Time Slot，DwPTS)三种时隙组成。LTE TDD帧结构的上下行配比如表1所示，其中U表示上行子帧，D表示下行子帧，S表示特殊子帧。
表1
Figure BDA0000102889210000031
Figure BDA0000102889210000041
LTE TDD帧的特殊子帧配置可以如表2所示：
表2
WiMAX系统的一个帧长度是5ms，包含47个符号，分为下行子帧和上行子帧两部分，收发转换间隔(Receive/Transmit Transition Gap，RTG)、发收转换间隔(Transmit/Receive Transition Gap，TTG)一般为160us和60us。下行子帧的第一个符号为前导符号(Preamble)，后面的若干符号承载下行资源分配指示(Downlink map，DL_MAP)或上行资源分配指示(Uplink map，UL_MAP)，再后面的符号承载数据。表3给出了WiMAX系统的上下行子帧配比的部分示意图。
表3
  WiMAX系统上下行部分配置(下行符号数∶上行符号数)
  35∶12
  32∶15
  29∶18
  26∶21
  23∶24
本发明实施例中，WiMAX帧采用表3中的29∶18的子帧比例结构，LTETDD采用表1中子帧配置1(即DSUUD)的子帧比例结构。
进一步地，为了尽量降低LTE的下行性能损失，LTE TDD帧的特殊子帧中包含的UpPTS时隙、GP时隙和DwPTS时隙可以采用11∶2∶1或10∶2∶2或12∶1∶1的符号比例结构，当然也可以采用其余的比例结构。
在上述的比例结构下，如图2所示，本发明实施例提出的LTE TDD帧与现有LTE TDD相比，本发明实施例中的LTE TDD帧的UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个上行符号都处于打掉的状态。其中，图2中用填充部分表示被打掉的部分。
进一步地，LTE TDD帧比WiMAX帧延时一段时间传输，图3和图4分别给出了两种极端情况。在该两种情况下，LTE TDD帧与WiMAX帧在时域上重叠的部分中的UpPTS时隙以及最后一个上行子帧的最后一个符号处于被打掉的状态。
在图3中，LTE TDD帧比WiMAX帧延时1ms+91.67us，在此种情况下，RTG为0us。在图4中，LTE TDD帧比WiMAX帧延时1ms+5.4125us，在此种情况下，TTG为0us。
在实际时可以灵活配置，即LTE TDD帧比WIMAX帧延时的时间可以为1ms+5.4125us～1ms+91.67us中的任一值。
本实施例通过打掉LTE TDD帧的部分符号，可以使得WiMAX系统和LTE TDD系统实现同步，并且可以保证WiMAX系统的性能，以及尽量减少对LTE TDD系统的性能影响。
为了实现上述的UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个符号处于被打掉的状态，可以采用如下方式。
图5为本发明第二实施例的方法流程示意图，包括：
步骤51：分别设置LTE帧和WiMAX帧的起始时间，且LTE帧的起始时间比WiMAX帧的起始时间延时设定的时间。
其中，对于双模基站来讲，可以在由用户在该双模基站内分别设置上述的两个起始时间，对于LTE和WiMAX独立组网来讲，可以在各自的系统内分别设置自身的起始时间。
本实施例以LTE和WiMAX独立组网为例，此时，对应LTE系统为LTE基站，对应WiMAX系统为WiMAX基站。可以理解的是，当场景为双模基站时，上述的LTE基站和WiMAX基站可以分别理解为双模基站内的LTE模块部分和WiMAX模块部分。
此外，该设定的时间为1ms+5.4125us～1ms+91.67us之间的任一值。
步骤52：在WiMAX帧的起始时间到达后，WiMAX基站采用WiMAX帧进行WiMAX系统通信。
其中，可以按照现有技术，依然采用现有WiMAX帧的格式进行WiMAX系统的通信。
步骤53：在LTE TDD帧的起始时间到达后，LTE基站向用户设备(UserEquipment，UE)广播系统资源配置消息，所述系统资源配置消息表明采用侦听参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)配置4进行SRS配置。
由于本发明实施例中处于打掉状态的是LTE TDD帧中的UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个符号，对于下行子帧没有更改，因此，本实施例中，LTE基站可以依然按照现有LTE TDD对下行子帧的定义向UE发送下行信息，例如，依然按照现有定义在规定的下行子帧的规定的符号上发送上述的系统资源配置消息。与现有技术不同的是，一些下行信息所指示的内容需要进行一定的限制。例如，此处的系统资源配置消息，以及后续的指示消息和用户资源分配消息。
具体地，LTE协议中定义了16种SRS配置，对于索引号为4的SRS配置可以表示为SRS配置4：{1，2，3}。SRS配置4表示UpPTS时隙(对应1)、第一个上行子帧(对应2)、第二个上行子帧(对应3，对于LTE TDD帧配比1，也就是最后一个上行子帧)，都配置有SRS。
在现有技术中，SRS配置是不固定的，可以将UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个符号配置为SRS资源，也可以不配置为SRS资源。而本发明实施例中，为了保证UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个符号处于打掉的状态，将采用固定的SRS配置4，即将UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个符号配置为SRS资源，以便UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个符号不用来传输数据，避免数据传输错误。
当然，在系统级资源配置时，还包括对物理上行控制信道(Physical UplinkControl Channel，PUCCH)等的配置，这些配置可以采用现有技术实现。
步骤54：LTE基站向UE广播指示消息，所述指示消息表明PUCCH中的反馈信息和调度请求(Scheduling Request，SR)信息采用截短方式发送。
其中，LTE TDD帧内传输的PUCCH包括半静态混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat Request，HARQ)反馈信息、调度请求(SchedulingRequest，SR)信息和动态HARQ反馈信息。现有协议规定中，上述信息可以采用截短方式发送，也可以不采用截短方式发送。在截短方式发送时，只要一个子帧配置了SRS资源，则该子帧对应的反馈信息和SR信息不再占用该子帧的最后一个符号。由于本实施例中LTE TDD帧的最后一个上行子帧配置了SRS资源，当采用截短方式发送上述信息时将不再占用LTE TDD帧的最后一个上行子帧的最后一个符号。
上述的指示消息可以具体为LTE基站向UE发送的SIB2广播消息，将该SIB2消息中的侦听资源配置控制(SoundingRS-UL-ConfigCommon)字段中的ackNackSRS-SimultaneousTransmission子字段置为TRUE，则表明上述信息采用截短方式发送。
由于上述的反馈信息、SR信息是可以采用截短方式发送的，因此，其可以不必如PUCCH中的其他信息，如信道质量信息(Channel QualityInformation，CQI)一样在用户级分配时屏蔽，以尽量降低对LTE系统的影响。
步骤55：LTE基站向UE发送用户资源分配消息，所述用户资源分配消息表明所述UpPTS时隙和所述最后一个上行子帧的最后一个上行符号不被分配SRS资源，以及，所述最后一个上行子帧不被分配CQI资源，或者，所述最后一个上行子帧被分配CQI资源且所述最后一个上行子帧的最后一个上行符号处于缺失的状态。
当某一UE接入LTE基站后，LTE基站可以为该UE分配资源，并通过用户资源分配消息通知UE对应的资源。
现有协议规定中，采用SRS配置4后，SRS信息会在UpPTS时隙和所有上行子帧的最后一个符合上传输，为了实现UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个符号处于被打掉的状态，因此，本实施例中将不再为UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个符号分配SRS资源，不再在UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个符号上传输SRS信息。
现有协议规定中，PUCCH中的CQI信息会在所有上行子帧的所有符号上传输，由于CQI资源是以子帧为单位进行分配的，为了降低CQI解调性能受到的影响，可以不为最后一个上行子帧分配CQI资源，也就包含了最后一个上行子帧的最后一个上行符号不被分配CQI资源；或者，也可以为最后一个上行子帧分配CQI资源，但要保证最后一个上行子帧的最后一个上行符号处于缺失状态。处于缺失状态在实现时，可以在物理层进行配置，使得物理层在该最后一个上行子帧的最后一个上行符号上不发送任何信号。
此外，上述的最后一个上行子帧被分配CQI资源且所述最后一个上行子帧的最后一个上行符号处于缺失状态可以理解为：CQI资源可以分配到打掉的符号对应的那个子帧中，但是，由于CQI所分配到的资源对应的最后一个符号要被打掉，所以CQI对应的最后一个上行子帧的最后一个上行符号就缺失了。
经过步骤53～55的处理，对于LTE TDD帧的UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个符号，LTE基站将不再为其分配资源，并且通知UE对其不再使用，也就是LTE TDD帧的UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个符号将处于被打掉的状态。当LTE TDD帧的UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个符号将处于被打掉后，发射机在上述的UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个符号的整个频域都不发任何数据，可以理解为发射机从时间上直接截掉LTE TDD帧的UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个符号。
在打掉UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个符号之后，LTE TDD系统的基站和终端间可以按照上述符号被打掉后的LTE TDD帧的格式进行LTE TDD帧的传输，此时LTE TDD系统可以与WiMAX系统同步。
在该状态下，WiMAX系统和LTE TDD系统的上下行将实现同步，使得LTE TDD系统和WiMAX系统可以在双模基站中共享射频单元和天线，或者，在两系统同覆盖组网时规避相互干扰。
上述设定时间可以如图3、4两种极端情况间的任选一种。
本发明实施例实现了LTE TDD系统和WiMAX系统间的同步，可以为RRU射频通道的收发转换、发收转换提供足够长的处理时间，从而可以实现WiMAX和LTE TDD两系统共RRU双模；保证两系统采用同频或者邻频同覆盖区独立组网时，避免了两个系统间的上下行互干扰，实现组网共存；保证了WiMAX系统的业务不受任何性能损失，保护了WiMAX运营商的现有投资；保证了LTE系统只损失一部分用户数规格和少量的上行吞吐量。
图6为本发明第三实施例的设备结构示意图，该设备为执行上述方法的设备，该设备可以为LTE基站，或者，双模基站中的LTE模块部分，或者LTE系统中的UE。该设备包括设置模块61和传输模块62；设置模块61用于设定LTE TDD帧的起始时间，所述LTE TDD帧设定的起始时间在WiMAX帧设定的起始时间之后；传输模块62用于在所述LTE TDD帧的起始时间到达后，传输LTE TDD帧，其中，所述WiMAX帧采用29∶18的子帧比例结构，所述LTE TDD帧采用子帧配置1的子帧比例结构，以及，所述LTE TDD帧的UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个上行符号处于被打掉的状态。
一个实施例中，如果该设备位于基站侧，还可以包括打掉模块，打掉模块用于：广播系统资源配置消息，所述系统资源配置消息表明采用SRS配置4，使得所述UpPTS时隙和所述最后一个上行子帧的最后一个上行符号都被配置为SRS资源。
一个实施例中，打掉模块用于：采用所述LTE TDD帧发送用户资源分配消息，所述用户资源分配消息表明所述UpPTS时隙和所述最后一个上行子帧的最后一个上行符号不被分配SRS资源，以及，所述最后一个上行子帧不被分配CQI资源，或者，所述最后一个上行子帧被分配CQI资源且所述最后一个上行子帧的最后一个上行符号处于缺失状态。
一个实施例中，打掉模块用于：采用所述LTE TDD帧广播指示消息，所述指示消息表明所述LTE TDD帧中传输的半静态HARQ反馈信息、SR信息和动态HARQ反馈信息被配置为截短的方式发送。
进一步地，打掉模块可以用于广播SIB2消息，所述SIB2消息中的信道资源配置控制字段配置成表明截短方式发送。
上述的LTE TDD帧设定的起始时间与WiMAX帧设定的起始时间之间的差值为：1ms+5.4125us～1ms+91.67us之间的任一值。
本实施例通过打掉LTE TDD帧的部分符号，可以使得WiMAX系统和LTE TDD系统实现同步，并且可以保证WiMAX系统的性能，以及尽量减少对LTE TDD系统的性能影响。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种异系统间同步的实现方法，其特征在于，包括：
设定长期演进时分双工LTE TDD帧的起始时间，所述LTE TDD帧设定的起始时间在微波接入全球互操作WiMAX帧设定的起始时间之后；
在所述LTE TDD帧的起始时间到达后，传输LTE TDD帧，其中，所述WiMAX帧采用29∶18的子帧比例结构，所述LTE TDD帧采用子帧配置1的子帧比例结构，以及，所述LTE TDD帧的上行导频时隙UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个上行符号处于被打掉的状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：打掉所述LTE TDD帧的上行导频时隙UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个上行符号，所述打掉所述LTE TDD帧的上行导频时隙UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个上行符号，包括：
广播系统资源配置消息，所述系统资源配置消息表明采用侦听参考信号SRS配置4，使得所述UpPTS时隙和所述最后一个上行子帧的最后一个上行符号都被配置为SRS资源。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：打掉所述LTE TDD帧的上行导频时隙UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个上行符号，所述打掉所述LTE TDD帧的上行导频时隙UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个上行符号，包括：
发送用户资源分配消息，所述用户资源分配消息表明所述UpPTS时隙和所述最后一个上行子帧的最后一个上行符号不被分配SRS资源，以及，所述最后一个上行子帧不被分配信道质量信息CQI资源，或者，所述最后一个上行子帧被分配CQI资源且所述最后一个上行子帧的最后一个上行符号处于缺失状态。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：打掉所述LTE TDD帧的上行导频时隙UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个上行符号，所述打掉所述LTE TDD帧的上行导频时隙UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个上行符号，包括：
广播指示消息，所述指示消息表明所述LTE TDD帧中传输的半静态混合自动重传请求HARQ反馈信息、调度请求SR信息和动态HARQ反馈信息被配置为截短的方式发送。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述广播指示消息，包括：
广播SIB2消息，所述SIB2消息中的信道资源配置控制字段配置成表明截短方式发送。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述LTE TDD帧设定的起始时间与WiMAX帧设定的起始时间之间的差值为：1ms+5.4125us～1ms+91.67us之间的任一值。
7.一种异系统间同步的实现设备，其特征在于，包括：
设置模块，用于设定LTE TDD帧的起始时间，所述LTE TDD帧设定的起始时间在WiMAX帧设定的起始时间之后；
传输模块，用于在所述LTE TDD帧的起始时间到达后，传输LTE TDD帧，其中，所述WiMAX帧采用29∶18的子帧比例结构，所述LTE TDD帧采用子帧配置1的子帧比例结构，以及，所述LTE TDD帧的UpPTS时隙和最后一个上行子帧的最后一个上行符号处于被打掉的状态。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，还包括：打掉模块，所述打掉模块用于：广播系统资源配置消息，所述系统资源配置消息表明采用SRS配置4，使得所述UpPTS时隙和所述最后一个上行子帧的最后一个上行符号都被配置为SRS资源。
9.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，还包括：打掉模块，所述打掉模块用于：
发送用户资源分配消息，所述用户资源分配消息表明所述UpPTS时隙和所述最后一个上行子帧的最后一个上行符号不被分配SRS资源，以及，所述最后一个上行子帧不被分配CQI资源，或者，所述最后一个上行子帧被分配CQI资源且所述最后一个上行子帧的最后一个上行符号处于缺失状态。
10.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，还包括：打掉模块，所述打掉模块用于：广播指示消息，所述指示消息表明所述LTE TDD帧中传输的半静态HARQ反馈信息、SR信息和动态HARQ反馈信息被配置为截短的方式发送。
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