CN102487514B - WiMAX系统和TDD-LTE系统共存的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种WiMAX系统和TDD-LTE系统共存的方法及设备。该方法包括确定融合帧的结构，所述融合帧包括分配给WiMAX系统的时频资源和分配给TDD-LTE系统的时频资源，所述WiMAX系统和TDD-LTE系统具有不同的载波带宽，所述WiMAX系统和TDD-LTE系统的不同带宽的载波位于同一段频谱资源上；按照所述融合帧的结构，以WiMAX系统的载波带宽在对应的WiMAX系统的时频资源上传输WiMAX数据，和/或，以TDD-LTE系统的载波带宽在对应的TDD-LTE系统的时频资源上传输TDD-LTE数据。本发明实施例可以实现载波带宽不同的WiMAX系统和TDD-LTE系统在相同的频带上的融合共存。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种微波存取全球互通(WoeldwideInteroperability for Microwave Access，WiMAX)系统和时分双工长期演进(Time Division Duplex Long Term Evolution，TDD-LTE)系统共存的方法及设备。
背景技术
目前具有代表性的TDD宽带移动通信系统包括：基于IEEE 802.16e标准及其演进标准IEEE 802.16m的WiMAX和基于3GPP标准的TDD-LTE及其演进TDD-LTE-Advanced。
WiMAX 802.16e系统中，一个帧长度为5ms，包含47个符号。每个帧包括一个下行子帧和一个上行子帧，下行子帧和上行子帧所包含的符号数的比例可以配置，下行子帧到上行子帧的转换有发送接收转换间隔(Transmit/Receive Transition Gap，TTG)，上行子帧到下行子帧的转换有接收发送转换间隔(Receive/Transmit Transition Gap，RTG)。下行子帧的第一个符号用于传送导频信号，第二个符号开始传送广播信号，WiMAX 802.16e终端通过导频信号和广播信号进行同步、小区搜索和获取系统信息。
WiMAX 802.16m系统中，一个帧长度为5ms，4个帧组成一个长度为20ms的超帧。对于G＝1/8的5MHz/10MHz/20MHz WiMAX 802.16m系统，G为循环前缀(Cycle Prefix，CP)和有用符号的比值，一个帧由8个子帧组成，包括上行子帧和下行子帧，上行子帧和下行子帧的比例可以配置，下行子帧到上行子帧的转换有TTG，上行子帧到下行子帧的转换有RTG。根据子帧中所包含的符号的数目，WiMAX 802.16m子帧分为4种类型，Type-1包括6个符号，Type-2包括5个符号，Type-3包括7个符号，Type-4包括9个符号。每个超帧的第0～3帧的第一个符号用于传送导频信号，第1帧的第一个子帧的最后5个符号用于传送超帧头，WiMAX802.16m终端通过导频信号和超帧头中的系统信息进行同步、小区搜索和获取系统信息。
TDD-LTE系统中，一个帧长度为10ms，由两个长度为5ms的半帧构成，并且每个半帧由5个长度为1ms的子帧构成。每个TDD-LTE帧中的10个子帧(编号从0到9)包括上行子帧、下行子帧和特殊子帧，其中上行子帧和下行子帧的比例可以配置。特殊子帧由3个特殊时隙组成，3个特殊时隙分别为下行导频时隙(Downlink Pilot Timeslot，DwPTS)、保护间隔(Guard Period，GP)和上行导频时隙(Uplink Pilot Timeslot，UpPTS)。下行子帧到上行子帧的转换的保护间隔位于GP上，上下子帧到下行子帧的转换的保护间隔为20μs。TDD-LTE的同步信号包括主同步信号和辅同步信号，其中主同步信号位于子帧1和子帧6上，辅同步信号位于子帧0和子帧5上，TDD-LTE的广播信道位于子帧0上，TDD-LTE终端通过同步信号和广播信号进行同步、小区搜索和获取系统信息。
TDD-LTE系统和WiMAX系统在进行网络部署时可能采用不同的载波带宽，如，TDD-LTE系统中通常采用20MHz带宽的载波进行网络部署，WiMAX系统中通常采用10MHz带宽的载波进行网络部署。由于WiMAX和TDD-LTE同样采用TDD技术，使用相邻或相同的频带，需要解决两套系统之间的共存问题，尤其是载波带宽不同的两套系统的共存问题。
发明内容
本发明实施例是提供一种WiMAX系统和TDD-LTE系统共存的方法及设备，实现载波带宽不同的WiMAX系统和TDD-LTE系统在相同的频带上的融合共存。
本发明实施例提供了一种WiMAX系统和TDD-LTE系统共存的方法，包括：
确定融合帧的结构，所述融合帧包括分配给WiMAX系统的时频资源和分配给TDD-LTE系统的时频资源，所述WiMAX系统和TDD-LTE系统具有不同的载波带宽，所述WiMAX系统和TDD-LTE系统的不同带宽的载波共存于同一段频谱资源上；
按照所述融合帧的结构，以WiMAX系统的载波带宽在对应的WiMAX系统的时频资源上传输WiMAX数据，和/或，以TDD-LTE系统的载波带宽在对应的TDD-LTE系统的时频资源上传输TDD-LTE数据。
本发明实施例提供了一种WiMAX系统和TDD-LTE系统共存的设备，包括：
确定模块，用于确定融合帧的结构，所述融合帧包括分配给WiMAX系统的时频资源和分配给TDD-LTE系统的时频资源，所述WiMAX系统和TDD-LTE系统具有不同的载波带宽，所述WiMAX系统和TDD-LTE系统的不同带宽的载波共存于同一段频谱资源上；
传输模块，用于按照所述融合帧的结构，以WiMAX系统的载波带宽在对应的WiMAX系统的时频资源上传输WiMAX数据，和/或，以TDD-LTE系统的载波带宽在对应的TDD-LTE系统的时频资源上传输TDD-LTE数据。
由上述技术方案可知，本发明实施例的WiMAX系统和TDD-LTE系统共存的方法及设备，通过为载波带宽不同且共用同一段频谱资源的WiMAX系统和TDD-LTE系统分别分配时频资源，能够使得WiMAX设备及TDD-LTE设备分别采用各自的时频资源传输数据，实现了载波带宽不同的WiMAX系统和TDD-LTE系统在相同的频带上的融合共存。
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性的前提下，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为本发明实施例中采用时分复用方式一构造融合帧的方法流程示意图；
图3为本发明实施例中当WiMAX系统和TDD-LTE系统采用时分复用方式一时TDD-LTE系统所保留的资源的示意图；
图4为本发明实施例中当WiMAX系统和TDD-LTE系统采用时分复用方式一时WiMAX系统所保留的资源的示意图；
图5为本发明实施例中当WiMAX系统和TDD-LTE系统采用时分复用方式一时WiMAX系统和TDD-LTE系统的帧头之间的相对偏移的示意图；
图6为本发明实施例中当WiMAX系统和TDD-LTE系统采用时分复用方式一时所构造的融合帧的帧结构示意图；
图7为本发明实施例中当WiMAX 802.16e系统和TDD-LTE系统采用时分复用方式一时所构造的融合帧的帧结构示意图；
图8为本发明实施例中当WiMAX 802.16m系统和TDD-LTE系统采用时分复用方式一时所构造的融合帧的帧结构示意图；
图9为本发明实施例中采用时分复用方式二构造融合帧的方法流程示意图；
图10为本发明实施例中当WiMAX系统和TDD-LTE系统采用时分复用方式二时配置WiMAX系统和TDD-LTE系统保持上下行同步的示意图；
图11为本发明实施例中当WiMAX系统和TDD-LTE系统采用时分复用方式二时TDD-LTE系统在其发送时间为WiMAX系统预留资源的示意图；
图12为本发明实施例中当WiMAX系统和TDD-LTE系统采用时分复用方式二时WiMAX系统在其发送时间为TDD-LTE系统预留资源的示意图；
图13为本发明实施例中当WiMAX 802.16e系统和TDD-LTE系统采用时分复用方式二时所构造的融合帧的帧结构示意图；
图14为本发明第二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。
WiMAX系统和TDD-LTE系统的下行子帧和上行子帧的比例是可以配置的，能够对应多种上下行配置情况。
表1给出了WiMAX 802.16e系统下行子帧符号数与上行子帧符号数的比例。
表1
表2给出了WiMAX 802.16m系统上行子帧数与下行子帧数的比例。
表2
表3为TDD-LTE系统的在不同的上下行配置情况下的资源使用情况，其中D、U和S分别表示下行子帧、上行子帧和特殊子帧，特殊子帧由3个特殊时隙(DwPTS、GP和UpPTS)组成，DwPTS、GP和UpPTS的符号个数是可以配置的，如表4所示。
表3
表4
WiMAX和TDD-LTE共存的系统，需要保证WiMAX系统和TDD-LTE系统传输的上行和下行数据对应的HARQ反馈及重传所需的资源不被对方系统占据。
TDD-LTE系统上行和下行HARQ有严格的时序关系。TDD-LTE系统的下行采用异步HARQ，HARQ的重传可以在任意时刻，HARQ的反馈需要满足一定的时序关系，各种上下行配置对应的下行HARQ反馈的时序如表5所示，表5中给出了下行子帧与其对应的HARQ反馈之间的子帧间隔数目。例如，对于上下行配置0，下行子帧、特殊子帧和上行子帧的比例为1∶1∶3，子帧0对应的“4”即表示在子帧4进行其HARQ反馈；子帧1对应的“6”表示在子帧7进行其HARQ反馈；子帧5对应的“4”表示在子帧9进行其HARQ反馈；子帧6对应的“6”表示在下一个帧的子帧2进行HARQ反馈。
表5
TDD-LTE的上行采用同步HARQ，HARQ的反馈和重传均需要遵循一定的时序关系。各种上下行配置对应的上行HARQ反馈的时序如表6所示，表中给出了上行子帧与其对应的HARQ反馈之间的子帧间隔数目。例如对于上下行配置2，下行子帧、特殊子帧和上行子帧的比例为3∶1∶1，子帧2对应的“6”表示在子帧8进行其HARQ反馈，子帧7对应的“6”表示在下一个帧的子帧3进行其HARQ反馈。各种上下行配置对应的上行HARQ重传的时序如表7所示，表中给出了上行HARQ反馈与其对应的HARQ重传之间的子帧间隔数目，例如对于上下行配置2，子帧3对应的“4”表示终端在子帧3上的收到NACK，应在子帧7上进行HARQ重传，子帧8对应的“4”表示终端在子帧8上的收到NACK，应在下一个帧的子帧2上进行HARQ重传。
表6
表7
为了维持TDD-LTE系统的HARQ时序关系，TDD-LTE和WiMAX共存时，保留的TDD-LTE上行和下行子帧对应的HARQ反馈及重传不能被WiMAX系统占用。
图1为本发明第一实施例的方法流程示意图，包括：
步骤11：确定融合帧的结构，所述融合帧包括分配给WiMAX系统的时频资源和分配给TDD-LTE系统的时频资源，所述WiMAX系统和TDD-LTE系统具有不同的载波带宽，所述WiMAX系统和TDD-LTE系统的不同带宽的载波共存于同一段频谱资源上。
其中分配给WiMAX系统的时频资源和分配给TDD-LTE系统的时频资源以时分复用的方式构成融合帧。
TDD-LTE系统的载波带宽可以为5MHz，10MHz，15MHz或20MHz；WiMAX系统的载波带宽可以为5MHz，10MHz或20MHz。当TDD-LTE和WiMAX共存系统时，可以是一个或多个连续的所述TDD-LTE系统的载波和多个连续的所述WiMAX系统的载波共存于同一段频谱资源上，或，一个或多个连续的所述WiMAX系统的载波和多个连续的所述TDD-LTE系统的载波共存于同一段频谱资源上，TDD-LTE系统在TDD-LTE系统的载波上传输数据，所述WiMAX系统在WiMAX系统的载波上传输数据。
另外，为了避免两种系统的相互干扰，所述TDD-LTE系统的载波和WiMAX系统的载波的频带边缘留有保护带宽，所述保护带宽不用于数据传输。
步骤12：按照所述融合帧的结构，以WiMAX系统的载波带宽在对应的WiMAX系统的时频资源上传输WiMAX数据，和/或，以TDD-LTE系统的载波带宽在对应的TDD-LTE系统的时频资源上传输TDD-LTE数据。
其中，上述步骤的执行主体可以为WiMAX系统的设备，例如为WiMAX系统中的基站或者终端，也可以为TDD-LTE系统的设备，例如为TDD-LTE系统中的基站或者终端。
具体地，WiMAX系统的设备以WiMAX系统的载波带宽(如10MHz)，在分配给WiMAX系统的时频资源上传输数据；TDD-LTE系统的设备以TDD-LTE系统的载波带宽(如20MHz)，在分配给TDD-LTE系统的时频资源上传输数据。
本发明实施例中，为了实现WiMAX系统和TDD-LTE系统的共存，提供了新的融合帧的帧结构。在融合帧中，WiMAX系统和TDD-LTE系统以时分复用的方式，交替进行数据传输。对于时分复用的方式，可以是在5ms的时域内复用，也可以是交替复用。这里所描述的在5ms的时域内复用，是指所述融合帧的长度为5ms，在每个融合帧内，包括一个WiMAX帧的部分子帧和1个TDD-LTE半帧的部分子帧，称之为时分复用方式一；这里所描述的交替复用，是指在每个融合帧内，包括一个或多个连续的WiMAX帧和一个或多个连续的TDD-LTE帧，融合帧的长度为所包含的WiMAX帧和TDD-LTE帧的长度之和，称之为时分复用方式二。
本发明中所提到的长度均是指在时域上的持续时间。
本发明所描述的方案适用于WiMAX 802.16e或WiMAX 802.16m系统和TDD-LTE或TDD-LTE-Advanced系统的共存。下面通过具体的实施例，进行详细说明。需要说明的是，下面所描述的实施例均是以一个带宽为20MHz的TDD-LTE载波和两个连续的带宽为10MHz的WiMAX载波在带宽为20MHz的频谱资源上共存为例，对于其他可能的带宽配置，例如，一个带宽为10MHz的WiMAX载波和两个连续的带宽为5MHz的TDD-LTE载波在带宽为10MHz的频谱资源上共存，或，两个带宽为15MHz的TDD-LTE载波和三个连续的带宽为10MHz的WiMAX载波在带宽为30MHz的频谱资源上共存等，将不再赘述。
图2为本发明实施例中采用时分复用方式一构造融合帧的方法流程示意图，参见图2，
以时分复用方式一构造融合帧包括以下步骤：
步骤21：确定TDD-LTE系统所保留的下行传输资源和上行传输资源。
TDD-LTE的广播信道和同步信道位于每个TDD-LTE帧的子帧0和5以及特殊子帧1和6上，为了满足TDD-LTE终端进行同步和小区搜索的要求，TDD-LTE系统需要保留子帧0和5以及特殊子帧1和6。另外，TDD-LTE系统所保留的子帧需要满足HARQ的时序要求，因此TDD-LTE系统还需要保留子帧0、1、5和6对应的HARQ反馈所在的上行子帧，并保留该上行子帧对应的HARQ反馈所在的下行子帧，根据表5、表6和表7所示的TDD-LTEHARQ的时序要求，TDD-LTE系统选取上下行配置1，保留下行子帧0和5，特殊子帧1和6以及上行子帧2和7，即每个TDD-LTE半帧的前三个子帧，如图3所示。
在该配置下，子帧0、1的HARQ反馈位于子帧7；子帧5、6子帧的HARQ反馈位于下一个TDD-LTE帧的子帧2；子帧2的HARQ反馈位于子帧6，若在某一TDD-LTE帧的子帧6收到HARQ NACK，则对应的数据重传位于下一个TDD-LTE帧的子帧2；子帧7的HARQ反馈位于下一个TDD-LTE帧的子帧1，若在某一TDD-LTE帧的子帧1收到HARQ NACK，则对应的数据重传位于子帧7。因此，该配置能满足TDD-LTE上行和下行数据的HARQ反馈和重传的时序要求。
步骤22：确定WiMAX系统所保留的下行传输资源和上行传输资源。
根据步骤21所确定的TDD-LTE系统所保留的子帧，TDD-LTE系统保留了每个TDD-LTE半帧的前三个子帧，占据了每个5ms融合帧内的3ms连续的时频资源，则WiMAX系统占据每个5ms融合帧内剩余的2ms的时频资源，其中WiMAX系统上行资源和下行资源的比例可以根据具体需求进行配置。
WiMAX系统传输导频信号和广播信号的资源位于一个WiMAX帧的起始位置，为了满足终端进行同步和小区搜索的要求，WiMAX系统保留WiMAX帧的下行传输资源的起始部分，其中包含用于传输导频信号和广播信号的符号，所对应的在融合帧中的位置为每个融合帧的起始部分，并保留WiMAX帧的一部分上行传输资源，使其在融合帧中对应的位置为每个融合帧的结尾部分，如图4所示。步骤21-22无时序限制关系。
步骤23：调整TDD-LTE系统的帧头和WiMAX系统的帧头之间的相对偏移，使得融合帧的资源依次为WiMAX系统下行传输资源，TDD-LTE系统下行传输资源，TDD-LTE系统上行传输资源和WiMAX系统上行传输资源。
调整WiMAX系统的帧头相对于TDD-LTE系统的帧头向前偏移一定的时间长度，相对偏移的长度为WiMAX系统下行传输资源的长度，使得5ms融合帧，依次为WiMAX系统下行传输资源，TDD-LTE系统下行传输资源，TDD-LTE系统上行传输资源和WiMAX系统上行传输资源，如图5所示。
图6为本发明实施例中当WiMAX系统和TDD-LTE系统采用时分复用方式一时所构造的融合帧的帧结构示意图。参见图6，TDD-LTE系统的载波为20MHz带宽，WiMAX系统的载波为10MHz带宽，一个20MHz TDD-LTE载波和两个连续的10MHz WiMAX载波位于同一个20MHz带宽的频段上，在TDD-LTE和WiMAX载波的频带边缘留有保护带宽以避免相邻载波之间的干扰。TDD-LTE系统和WiMAX系统各自保留部分时频资源，TDD-LTE系统占据3ms资源，WiMAX系统占据2ms资源。并调整WiMAX系统的帧头相对于TDD-LTE系统的帧头向前偏移一定的时间长度，组成长度为5ms的融合帧。融合帧内依次为WiMAX下行传输资源，TDD-LTE下行传输资源，TDD-LTE上行传输资源和WiMAX上行传输资源。
图7为本发明实施例中当WiMAX 802.16e系统和TDD-LTE系统采用时分复用方式一时所构造的融合帧的帧结构示意图。TDD-LTE系统的载波为20MHz带宽，WiMAX 802.16e系统的载波为10MHz带宽，一个20MHzTDD-LTE载波和两个连续的10MHz WiMAX 802.16e载波位于同一个20MHz带宽的频段上，在TDD-LTE和WiMAX 802.16e载波的频带边缘留有保护带宽以避免相邻载波之间的干扰。在融合帧内，TDD-LTE系统占据3ms资源，WiMAX 802.16e系统占据2ms资源。对于WiMAX 802.16e系统，2ms资源最多可以容纳19个WiMAX符号，其中，下行子帧和上行子帧所保留的符号的比例可以根据具体需求进行配置，所保留的下行子帧的符号位于每个WiMAX 802.16e帧的开始部分，所保留的上行子帧的符号位于每个WiMAX802.16e帧的结尾部分。对与TDD-LTE系统，保留了每个TDD-LTE半帧的前三个子帧。两个系统的帧头之间的相对偏移的长度为WiMAX 802.16e系统所保留的下行子帧的符号的长度。在所构成的融合帧内，依次为WiMAX802.16e下行子帧所保留的符号，1个TDD-LTE下行子帧，1个TDD-LTE特殊子帧，1个TDD-LTE上行子帧，WiMAX 802.16e上行子帧所保留的符号。图7所给出的示例中，WiMAX 802.16e系统保留了19个WiMAX 802.16e符号，其中下行子帧保留7个符号，上行子帧保留12个符号，TDD-LTE和WiMAX 802.16e系统帧头之间的相对偏移为800μs。
图8为本发明实施例中当WiMAX 802.16m系统和TDD-LTE系统采用时分复用方式一时所构造的融合帧的帧结构示意图。TDD-LTE系统的载波为20MHz带宽，WiMAX 802.16m系统的载波为10MHz带宽，一个20MHzTDD-LTE载波和两个的连续的10MHz WiMAX 802.16m载波工作位于同一个20MHz带宽的频段上，在TDD-LTE和WiMAX 802.16m载波的频带边缘留有保护带宽以避免相邻载波之间的干扰。在融合帧内，3ms用于TDD-LTE系统，2ms用于WiMAX 802.16m系统。对与TDD-LTE系统，保留了每个TDD-LTE半帧前三个子帧。对于WiMAX 802.16m，2ms的资源最多容纳3个WiMAX 802.16m子帧，其中，上行子帧和下行子帧的比例可以根据具体需求进行配置，所保留的下行子帧位于每个WiMAX 802.16m帧的开始部分，所保留的上行子帧位于每个WiMAX 802.16m帧的结尾部分。两个系统的帧头之间的相对偏移的长度为WiMAX 802.16m系统所保留的下行子帧的长度。在所构成的融合帧内，依次为802.16m下行子帧，1个TDD-LTE下行子帧，1个TDD-LTE特殊子帧，1个TDD-LTE上行子帧，802.16m上行子帧。图8所给出的示例中，WiMAX 802.16m系统保留了3个WiMAX 802.16m子帧，包括1个下行子帧，2个上行子帧，假定WiMAX 802.16m子帧采用Type-1结构，则TDD-LTE和WiMAX 802.16m系统帧头的相对偏移为617.142μs。
本发明的另一种实施方法为以时分复用方式二构造融合帧构成融合帧。在时分复用方式二下，在每个融合帧内，包括一个或多个连续的WiMAX帧和一个或多个连续的TDD-LTE帧，融合帧的长度为所包含的WiMAX帧和TDD-LTE帧的长度之和。在TDD-LTE系统和WiMAX系统里，均为对方系统预留了一定的下行资源，以确保两个系统的广播信号和同步信号或导频信号的发送均能保持其原有的周期性，满足终端进行小区搜索和同步、获取系统信息的要求。
由于TDD-LTE帧和WiMAX帧在时域上是交替发送的，融合帧将无法满足表5，表6和表7所示的TDD-LTE HARQ时序要求。对于TDD-LTE版本10及更晚期版本，支持载波聚合功能。载波聚合中，支持终端在相同上行载波来反馈多个下行载波数据传输对应的HARQ反馈，或基站在相同的下行载波来反馈多个上行载波数据传输对应的HARQ反馈。因而，需要系统中还存在一个独立的TDD-LTE载波，在独立的TDD-LTE载波进行HARQ反馈。
在引入TDD-LTE独立载波后，为了减少融合帧所在载波与TDD-LTE独立载波之间的干扰，需要保证融合帧所在载波与TDD-LTE独立载波的上行和下行保持同步，为了满足这一要求，需要配置TDD-LTE和WiMAX系统的上下行配置保持匹配，并调整WiMAX系统的帧头和TDD-LTE系统的帧头之间的相对偏移，使得所述融合帧和所述TDD-LTE独立载波上的TDD-LTE帧的下行子帧到上行子帧的转换和上行子帧到上行子帧的转换在时域上对齐。
图9为本发明实施例中采用时分复用方式二构造融合帧的方法流程示意图，参见图9，以时分复用方式二构造融合帧包括以下步骤：
步骤91：确定融合帧中TDD-LTE帧和WiMAX帧的数目。
融合帧中包括一个或多个连续的WiMAX帧和一个或多个连续的TDD-LTE帧，TDD-LTE帧和WiMAX帧在融合帧内的先后顺序不作限定，即可以先出现TDD-LTE帧，也可以先出现WiMAX帧。
步骤92：设置TDD-LTE系统和WiMAX系统采用相匹配的上下行配置，并调整WiMAX系统的帧头相对于TDD-LTE系统的帧头向前偏移，使得融合帧和TDD-LTE独立载波上的TDD-LTE帧的下行子帧到上行子帧的转换和上行子帧到上行子帧的转换在时域上对齐，确保融合帧所在载波与TDD-LTE独立载波的上下行保持同步，如图10所示。
对于TDD-LTE和WiMAX 802.16e共存系统，当WiMAX 802.16e系统的上下行配置为35:12，34:13，33:14，32:15，或31:16时，TDD-LTE系统采用上下行配置2；当WiMAX 802.16e系统的上下行配置为30:17，29:18，28:19，27:20，或26:21时，TDD-LTE系统采用上下行配置1。
对于TDD-LTE和WiMAX 802.16m共存系统，当WiMAX 802.16m系统的上下行配置为6:2时，TDD-LTE系统采用上下行配置2；当WiMAX 802.16m系统的上下行配置为5:3或4:4时，TDD-LTE系统采用上下行配置1。对于其他的WiMAX 802.16m上下行配置，没有合适的TDD-LTE上下行配置与之对应。
调整WiMAX系统的帧头相对于TDD-LTE系统的帧头向前偏移一定的时间长度，使得融合帧和TDD-LTE独立载波上的TDD-LTE帧的下行子帧到上行子帧的转换和上行子帧到上行子帧的转换在时域上对齐。两个系统的帧头之间的相对偏移的长度取决于TDD-LTE系统所采用的上下行配置。当TDD-LTE系统采用上下行配置1时，相对偏移的长度为1ms；当TDD-LTE系统采用上下行配置2时，相对偏移的长度为2ms。
步骤93：设置所述融合帧中每个TDD-LTE帧内为WiMAX系统预留的资源。
为了满足WiMAX终端进行同步和小区搜索的要求，TDD-LTE系统预留部分资源用于WiMAX系统发送广播信号和导频信号，所预留的资源为每个TDD-LTE半帧中紧接着上行子帧后的第一个下行子帧，如图11所示，且，所预留的资源除了用于WiMAX系统发送广播信号和导频信号，亦可用于WiMAX系统传输业务数据，TDD-LTE系统在此资源上不进行数据传输。
步骤94：设置所述融合帧中每个WiMAX帧内为TDD-LTE系统预留的资源。
为了满足TDD-LTE终端进行同步和小区搜索的要求，WiMAX系统预留部分资源用于TDD-LTE系统发送广播信号和同步信号，所预留的资源位于每个WiMAX帧的下行传输资源的最后几个符号，长度为一个TDD-LTE下行子帧和下行导频时隙DwPTS的持续时间之和，如图12所示，且，所预留的资源除了用于TDD-LTE系统发送广播信号和同步信号，亦可用于TDD-LTE系统传输业务数据，WiMAX系统在此资源上不进行数据传输。
步骤93-94无时序限制关系。
图13为本发明实施例中当WiMAX 802.16e系统和TDD-LTE系统采用时分复用方式二时所构造的融合帧的帧结构示意图。
参见图13，所示系统为WiMAX 802.16e系统和TDD-LTE系统。TDD-LTE系统的载波为20MHz带宽，WiMAX 802.16e系统的载波为10MHz带宽，一个20MHz TDD-LTE载波和两个连续的10MHz WiMAX 802.16e载波工作在同一20MHz带宽的频段上，在TDD-LTE和WiMAX 802.16e载波的频带边缘留有保护带宽以避免相邻载波之间的干扰。一个TDD-LTE帧和两个连续的WiMAX 802.16e帧在时域上交替发送，TDD-LTE帧和WiMAX 802.16e帧在融合帧内的先后顺序可以互换。
为了保证融合帧所在载波与TDD-LTE独立载波的上行和下行保持同步，图13所示的WiMAX 802.16e系统的上下行配置为35:12；TDD-LTE系统采用上下行配置2，特殊子帧中的三个特殊时隙可以采用表4所示的任何配置，在本示例中，设定DwPTS:GP:UpPTS的配置为9:3:2。调整WiAMX 802.16e系统和TDD-LTE系统帧头之间的相对偏移，将WiMAX 802.16e系统帧头相对于TDD-LTE系统帧头向前偏移2ms，使得融合帧和TDD-LTE独立载波上的TDD-LTE帧的下行子帧到上行子帧的转换和上行子帧到上行子帧的转换在时域上对齐。
在融合帧内，每个TDD-LTE半帧中紧接着上行子帧后的第一个下行子帧预留给WiMAX 802.16e系统发送导频信号和广播信号，长度为1ms，所预留的资源除去用于WiMAX 802.16e系统发送广播信号和导频信号，亦可用于WiMAX 802.16e系统传输业务数据；
在融合帧内，每个WiMAX 802.16e帧的下行子帧的最后几个符号预留给TDD-LTE系统发送同步信号和广播信号，长度为1个TDD-LTE下行子帧和DwPTS的持续时间之和，在本示例中，DwPTS占据9个TDD-LTE符号，持续时间为643.23μs，则每个WiMAX 802.16e帧预留给TDD-LTE系统的资源的时间长度为1643.23μs，所预留的资源除去用于TDD-LTE系统发送广播信号和同步信号，亦可用于TDD-LTE系统传输业务数据。
图14为本发明第二实施例的设备结构示意图，包括确定模块141和传输模块142；确定模块141用于确定融合帧的结构，所述融合帧包括分配给WiMAX系统的时频资源和分配给TDD-LTE系统的时频资源，所述WiMAX系统和TDD-LTE系统具有不同的载波带宽，所述WiMAX系统和TDD-LTE系统的不同带宽的载波共存于同一段频谱资源上；传输模块142用于按照所述融合帧的结构，以WiMAX系统的载波带宽在对应的WiMAX系统的时频资源上传输WiMAX数据，和/或，以TDD-LTE系统的载波带宽在对应的TDD-LTE系统的时频资源上传输TDD-LTE数据。
其中，该融合帧可以采用如下方式构造得到：确定TDD-LTE系统所保留的下行传输资源和上行传输资源；确定WiMAX系统所保留的下行传输资源和上行传输资源；调整TDD-LTE系统的帧头和WiMAX系统的帧头之间的相对偏移，使得融合帧的资源依次为WiMAX系统下行传输资源，TDD-LTE系统下行传输资源，TDD-LTE系统上行传输资源和WiMAX系统上行传输资源；或者，该融合帧可以采用如下方式构造得到：确定融合帧中TDD-LTE帧和WiMAX帧的数目；设置TDD-LTE系统和WiMAX系统采用相匹配的上下行配置，并调整WiMAX系统的帧头相对于TDD-LTE系统的帧头向前偏移，使得所述融合帧与所述TDD-LTE独立载波上的TDD-LTE帧的下行子帧到上行子帧的转换和上行子帧到上行子帧的转换在时域上对齐；设置所述融合帧中每个TDD-LTE帧内为WiMAX系统预留的资源；设置所述融合帧中每个WiMAX帧内为TDD-LTE系统预留的资源。
对于融合帧的结构可以参见上述方法中的描述，不再赘述。
可以理解的是，上述方法及设备中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。
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精神和范围。
Claims (20)
1.一种WiMAX系统和TDD-LTE系统共存的方法，其特征在于，包括：
确定融合帧的结构，所述融合帧包括分配给WiMAX系统的时频资源和分配给TDD-LTE系统的时频资源，所述WiMAX系统和TDD-LTE系统具有不同的载波带宽，所述WiMAX系统和TDD-LTE系统的不同带宽的载波共存于同一段频谱资源上；
一个或多个连续的所述TDD-LTE系统的载波和多个连续的所述WiMAX系统的载波共存于同一段频谱资源上，或，一个或多个连续的所述WiMAX系统的载波和多个连续的所述TDD-LTE系统的载波共存于同一段频谱资源上；
按照所述融合帧的结构，以WiMAX系统的载波带宽在对应的WiMAX系统的时频资源上传输WiMAX数据，和/或，以TDD-LTE系统的载波带宽在对应的TDD-LTE系统的时频资源上传输TDD-LTE数据；
TDD-LTE系统上行和下行数据传输满足HARQ反馈和重传的时序关系。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述TDD-LTE系统的载波带宽为5MHz，10MHz，15MHz或20MHz；
所述WiMAX系统的载波带宽为5MHz，10MHz或20MHz。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述TDD-LTE系统的载波和WiMAX系统的载波的频带边缘留有保护带宽，所述保护带宽不用于数据传输。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，
所述WiMAX系统的载波上分配给WiMAX系统的时频资源为第一时频资源，所述TDD-LTE系统的载波上分配给TDD-LTE系统的时频资源为第二时频资源，所述融合帧由所述第一时频资源和所述第二时频资源以时分复用的方式构成。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述融合帧依次包括所述第一时频资源的下行传输资源，所述第二时频资源的下行传输资源，所述第二时频资源的上行传输资源和所述第一时频资源的上行传输资源。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述第一时频资源的时域长度和第二时频资源的时域长度为TDD-LTE子帧长度的整数倍。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述第一时频资源的下行传输资源包含WiMAX帧的部分下行子帧，所述第一时频资源的上行传输资源包含WiMAX帧的部分上行子帧，所述WiMAX帧的部分下行子帧包括WiMAX系统中用于发送导频信号和广播信号的资源；
和/或，
所述第二时频资源的下行传输资源包含TDD-LTE帧的部分下行子帧和下行导频时隙DwPTS，所述第二时频资源的上行传输资源包含TDD-LTE帧的部分上行子帧和上行导频时隙UpPTS，所述TDD-LTE帧的部分下行子帧和下行导频时隙DwPTS包括TDD-LTE系统中用于发送广播信号和同步信号的资源；
和/或，
所述WiMAX系统的帧头相对于所述TDD-LTE系统的帧头向前偏移的时间长度为所述第一时频资源的下行传输资源的长度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述WiMAX系统为WiMAX802.16e系统，所述融合帧的长度为5ms；
在所述融合帧内，所述第一时频资源的长度为2ms，包含WiMAX802.16e帧的下行子帧的部分符号和上行子帧的部分符号，且符号的个数之和小于等于19个，所述第二时频资源的长度为3ms，包含TDD-LTE半帧的前三个子帧，所述前三个子帧包括TDD-LTE下行子帧、TDD-LTE特殊子帧和TDD-LTE上行子帧；
和/或，
所述WiMAX系统的帧头相对于所述TDD-LTE系统的帧头向前偏移的时间长度为所述第一时频资源中所包含的WiMAX802.16e下行子帧含有的符号的长度。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述融合帧依次包括：所述第一时频资源中的WiMAX802.16e下行子帧所保留的符号，所述第二时频资源中的TDD-LTE下行子帧，所述第二时频资源中的TDD-LTE特殊子帧，所述第二时频资源中的TDD-LTE上行子帧，所述第一时频资源中的WiMAX802.16e上行子帧所保留的符号。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述WiMAX系统为WiMAX802.16m系统，所述融合帧的长度为5ms；
在所述融合帧内，所述第一时频资源的长度为2ms，包含WiMAX802.16m帧的部分下行子帧和部分上行子帧，且下行子帧和上行子帧的个数之和小于等于3个，所述第二时频资源的长度为3ms，包含TDD-LTE半帧的前三个子帧，所述前三个子帧包括TDD-LTE下行子帧、TDD-LTE特殊子帧和TDD-LTE上行子帧；
和/或，
所述WiMAX系统的帧头相对于所述TDD-LTE系统的帧头向前偏移的时间长度为所述第一时频资源中的WiMAX802.16m下行子帧的长度。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
所述融合帧依次包括：所述第一时频资源中的WiMAX802.16m下行子帧，所述第二时频资源中的TDD-LTE下行子帧，所述第二时频资源中的TDD-LTE特殊子帧，所述第二时频资源中的TDD-LTE上行子帧，所述第一时频资源中的WiMAX802.16m上行子帧。
12.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定融合帧的结构，包括:
确定TDD-LTE系统所保留的下行传输资源和上行传输资源；
确定WiMAX系统所保留的下行传输资源和上行传输资源；
调整TDD-LTE系统的帧头和WiMAX系统的帧头之间的相对偏移，使得融合帧的资源依次为WiMAX系统下行传输资源，TDD-LTE系统下行传输资源，TDD-LTE系统上行传输资源和WiMAX系统上行传输资源。
13.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述融合帧包括含有一个或多个连续的WiMAX帧的第一时频资源和含有一个或多个连续的TDD-LTE帧的第二时频资源。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，
所述第一时频资源中的每个WiMAX帧的下行子帧的最后几个符号为预留给所述TDD-LTE系统的资源，其长度为TDD-LTE下行子帧与下行导频时隙DwPTS的持续时间之和，且，所预留的资源用于所述TDD-LTE系统发送同步信号和广播信号，或者，所预留的资源用于所述TDD-LTE系统发送同步信号和广播信号以及传输业务数据；
所述第二时频资源中的每个TDD-LTE半帧中的紧接着上行子帧的下行子帧为预留给所述WiMAX系统的资源，且，所预留的资源用于所述WiMAX系统发送导频信号和广播信号，或者，所预留的资源用于所述WiMAX系统发送导频信号和广播信号以及传输业务数据。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述TDD-LTE系统中增加TDD-LTE独立载波，所述TDD-LTE独立载波用于所述TDD-LTE系统利用载波聚合特性传送HARQ反馈信息，所述HARQ反馈信息包括所述TDD-LTE独立载波和所述融合帧所在载波上传送的TDD-LTE数据对应的HARQ反馈信息。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，
所述WiMAX系统和TDD-LTE系统的上下行配置相匹配；且，
所述WiMAX系统的帧头相对于所述TDD-LTE系统的帧头向前偏移，使得所述融合帧和所述TDD-LTE独立载波上的TDD-LTE帧的下行子帧到上行子帧的转换和上行子帧到上行子帧的转换在时域上对齐。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，
如果所述TDD-LTE系统采用上下行配置1，则所述WiMAX系统的帧头相对于所述TDD-LTE系统的帧头向前偏移的长度为1ms，如果所述TDD-LTE系统采用上下行配置2，则所述WiMAX系统的帧头相对于所述TDD-LTE系统的帧头向前偏移的长度为2ms。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，
如果所述WiMAX系统为上下行配置为35:12，34:13，33:14，32:15，或者31:16的WiMAX802.16e系统，则所述TDD-LTE系统采用上下行配置2；
或者，
如果所述WiMAX系统为上下行配置为30:17，29:18，28:19，27:20，或者26:21的WiMAX802.16e系统，则所述TDD-LTE系统采用上下行配置1；
或者，
如果所述WiMAX系统为上下行配置为6:2的WiMAX802.16m系统，则所述TDD-LTE系统采用上下行配置2；
或者，
如果所述WiMAX系统为上下行配置为5:3或者4:4的WiMAX802.16m系统，则所述TDD-LTE系统采用上下行配置1。
19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述确定融合帧的结构，包括:
确定融合帧中TDD-LTE帧和WiMAX帧的数目；
设置TDD-LTE系统和WiMAX系统采用相匹配的上下行配置，并调整WiMAX系统的帧头相对于TDD-LTE系统的帧头向前偏移，使得所述融合帧与所述TDD-LTE独立载波上的TDD-LTE帧的下行子帧到上行子帧的转换和上行子帧到上行子帧的转换在时域上对齐；
设置所述融合帧中每个TDD-LTE帧内为WiMAX系统预留的资源；
设置所述融合帧中每个WiMAX帧内为TDD-LTE系统预留的资源。
20.一种WiMAX系统和TDD-LTE系统共存的设备，其特征在于，包括：
确定模块，用于确定融合帧的结构，所述融合帧包括分配给WiMAX系统的时频资源和分配给TDD-LTE系统的时频资源，所述WiMAX系统和TDD-LTE系统具有不同的载波带宽，所述WiMAX系统和TDD-LTE系统的不同带宽的载波共存于同一段频谱资源上；
一个或多个连续的所述TDD-LTE系统的载波和多个连续的所述WiMAX系统的载波共存于同一段频谱资源上，或，一个或多个连续的所述WiMAX系统的载波和多个连续的所述TDD-LTE系统的载波共存于同一段频谱资源上；
传输模块，用于按照所述融合帧的结构，以WiMAX系统的载波带宽在对应的WiMAX系统的时频资源上传输WiMAX数据，和/或，以TDD-LTE系统的载波带宽在对应的TDD-LTE系统的时频资源上传输TDD-LTE数据；
TDD-LTE系统上行和下行数据传输满足HARQ反馈和重传的时序关系。
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