CN102695280B - 制式兼容的数据帧转换方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制式兼容的数据帧转换方法，所述方法包括将第一制式的第一系统帧延后第一阈值时间;将第一系统帧中上行导频时隙与保护时隙结合作为第一保护时隙，从而使得所述第一保护时隙与所述第二系统帧中的特殊子帧中的第二保护时隙具有第一公共保护时隙；将第一公共保护时隙扩展为第二公共保护时隙；在第二公共保护时隙内，进行第一制式和第二制式下行子帧到上行子帧转换。本发明实施例提供的方法，在不影响业务信道解调的情况下，扩大TD-SCDMA和LTE-TDD两种制式的公共保护时隙GP区，从而保证TD-SCDMA和LTE-TDD不发生相互干扰，以及RRU能够完成上下行射频开关转。

Description

制式兼容的数据帧转换方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域，具体涉及一种制式兼容的数据帧转换方法和装置。

背景技术

时分同步码分多址（Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess，TD-SCDMA）是3G系统的三种国际标准中唯一制式时分双工（TimeDivision Duplexing，TDD）方式的标准，TD-SCDMA支持上下行非对称业务传输，在频谱利用上具有较大的灵活性。其帧结构如图1所示，一个10ms无线帧，每个无线帧又分为两个5ms的子帧，每个子帧又包括7个业务时隙和三个特殊时隙。在7个业务时隙中第0个时隙固定分配给下行，第一个时隙固定分配和上行，其余的时隙可以在上下行之间任意分配。特殊时隙分别为下行导频时隙（Downlink Pilot Time Slot，DwPTS）,上行导频时隙（Uplink PilotTime Slot，UpPTS）和保护时隙（Guard Period，GP）。其中DwPTS时隙用来发送下行同步码，完成下行同步；UpPTS时隙用来发送上行同步码，完成初始上行同步。GP时隙为下行至上行保护间隔。业务时隙可按照(1：5)、（2：4）、（3：3）、（4：2）、（5：1）进行配置下行和上行比例。

LTE系统是基于正交频分复用（Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM）技术，其子载波间隔设定为15kHZ，对应的OFDM符号长度为66.67μs。为了保证和TD-SCDMA标准共存，LTE-TDD系统采用如图2所示的帧结构：一个10ms无线帧由两个5ms半帧组成，每个半帧由8个0.5ms的业务时隙（Time Slot，TS）和三个特殊区域组成，三个特殊区域和TD-SCDMA作用相同，三个特殊时隙的长度由高层信令灵活配置，但总长度为1ms。每个半帧包括4个业务子帧，业务子帧#0是分配为传输下行业务，每个半帧配置一对时隙切换点，其中下行至上行时隙切换点位于特殊区域GP内，上行至下行时隙切换点位于除业务子帧#0外的其他业务子帧边界处，同一业务子帧的两个业务时隙不能进行上下行切换。LTE-TDD系统的帧结构业务时隙的参数由表2给出。在短循环前缀（Cyclic Prefix,CP）时，特殊子帧包含14个OFDM符号。可按照表3进行配置。

表1

特殊子帧配置	DwPTS	GP	UpPTS
				0	3	10	1
1	9	4	1
				2	10	3	1
3	11	2	1
				4	12	1	1
5	3	9	2
				6	9	3	2
7	10	2	2
				8	11	1	2

表2

为了满足两种模式的兼容，使得两种无线通信制式可以在同频段同时工作，要求两种制式有一定长度的公共保护时隙或等效GP区间，在公共GP或等效GP区上RRU完成两种制式的射频开关转换。

在现有技术中，如图3所示，当LTE-TDD采用配比2时，特殊子帧采用配比1或6的情况，TD-SCDMA采用4:2的下上行配比，同时将TD-SCDMA的UpPTS不用，使得双模载波之间获得大概19μs的公共GP，但是19μs不能满足双模RRU下行到上行和上行到下行射频开关转换所需的时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种时分双工制式的共存方法和装置，以解决现有技术LTE-TDD和TD-SCDMA两种制式的公共保护时隙不能满足RRU完成下行到上行和上行到下行射频转换的技术问题。

一方面，本发明实施例提供一种制式兼容的数据帧转换方法，所述方法包括：

将第一制式的第一系统帧延后第一阈值时间，从而将所述第一系统帧的第五时隙尾与第二制式的第二系统帧的第四号子帧的最后一个时隙尾对齐；

将所述第一系统帧中上行导频时隙与保护时隙结合作为第一保护时隙，从而使得所述第一保护时隙与所述第二系统帧中的特殊子帧中的第二保护时隙具有第一公共保护时隙；

将所述第一公共保护时隙扩展为第二公共保护时隙，并在所述第二公共保护时隙内，进行所述第一制式的下行子帧到上行子帧转换和/或所述第二制式的下行子帧到上行子帧转换。

另一方面，本发明实施例提供一种制式兼容的数据帧转换装置，所述装置包括：

延后单元，将用以第一制式的第一系统帧延后第一阈值时间，从而将所述第一系统帧的第五时隙尾与第二制式的第二系统帧的第四号子帧的最后一个时隙尾对齐；

结合单元，用以将所述第一系统帧中上行导频时隙与保护时隙结合作为第一保护时隙，从而使得所述第一保护时隙与所述第二系统帧中的特殊子帧中的第二保护时隙具有第一公共保护时隙；

扩展单元，用以将所述第一公共保护时隙扩展为第二公共保护时隙；

转换单元，在所述第二公共保护时隙内，进行所述第一制式和第二制式下行子帧到上行子帧转换。

再一方面，本发明实施例提供一种基站，所述基站包括前述的制式兼容的数据帧转换装置。

本发明实施例提供的制式兼容的数据帧转换方法，配合设定的帧提前量，通过截短部分特殊子帧中部分符号或将时分双工制式中系统帧中部分码片阶段的方式，在不影响业务信道解调的情况下，扩大TD-SCDMA和LTE-TDD两种制式的公共保护时隙GP区，从而保证RRU能够完成上下行射频开关转换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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TD-SCDMA的系统帧结构图；

图2为LTE-TDD的系统帧结构图；

图3为现有技术两种制式并存的技术方案示意图；

图4为本发明实施例提供的制式兼容的数据帧转换方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的制式兼容的数据帧转换方法一种解决方案的示意图；

图6为本发明实施例提供的制式兼容的数据帧转换方法另一种解决方案的示意图；

图7为本发明实施例提供的制式兼容的数据帧转换方法再一种解决方案的示意图；

图8为本发明实施例提供的制式兼容的数据帧转换装置一种解决方案的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例提供一种制式兼容的数据帧转换方法，具体适用的制式为TD-SCDMA和LTE-TDD。

可参考表1和表2，在本发明的实施例中，LTE-TDD采用配比2，也就是一个半帧中3个下行一个上行的配比方式。所述TD-SCDMA一个子帧中采用上行占用2个时隙下行除TS0外占用4个时隙的4:2配比。而LTE-TDD的特殊子帧配比为配比1或者配比6，也就是下行导频时隙占用9个符号，上行导频时隙占用1个符号，而保护时隙GP则占用3个或者4个符号，目的是尽量减少GP区占用的符号数，以节省6-7个符号的系统资源。

本发明提供的方法主要应用在基站侧，特别是双模远端射频模块RRU中，以达到增加两种制式的公用GP区的目的。

请参考图4，其为本发明实施例提供的时分双工制式的共存方法的流程图。

步骤S401，将第一制式的第一系统帧延后第一阈值时间，从而将所述第一系统帧的第五时隙尾与第二制式的第二系统帧的第四号子帧的最后一个时隙尾对齐；

具体的，所述的第一制式为TD-SCDMA，第二制式为LTE-TDD，第一阈值时间为690us到700us。TD-SCDMA采用一个子帧中上行占用2个时隙下行除TS0外占用4个时隙的第一配比，也就是4:2配比；LTE-TDD时分双工制式采用一个半帧中三个下行子帧一个上行子帧的第二配比，也就是表1中的配比2。

可参考图3所述的实施例，通过本步骤可以将TD-SCDMA系统帧的TS5的结尾与LTE-TDD系统帧中的#4子帧的尾部对齐；

步骤S402，将所述第一系统帧中上行导频时隙与保护时隙结合作为第一保护时隙，从而使得所述第一保护时隙与所述第二系统帧中的特殊子帧中的第二保护时隙具有第一公共保护时隙；

具体的，在将TD-SCDMA的系统帧延后一定时间之后，TD-SCDMA的系统帧中的特殊子帧与LTE-TDD中的特殊子帧，有了一定的公用区间。如果将TD-SCDMA的特殊时隙中的UpPTS不用，将上行导频物理信道UpPCH转移到其他的上行UL时隙中。将不用的UpPTS作为TD-SCDMA的第一GP。

请参考图3，通过上述的操作，可见TD-SCDMA的系统帧中的所述第一GP与所述LTE-TDD系统帧中的特殊子帧中的第二GP具有第一公共GP。

步骤S403，将所述第一公共保护时隙扩展为第二公共保护时隙；

具体的，上述的第一公共GP只有大约19μs，不能满足RRU射频开关转移的需要，因此，需要将其扩大，例如扩大到30μs以上。

具体扩大第一公共GP的方式，可以为将TD-SCDMA的特殊时隙中DWPTS中的尾部部分OFDM符号截短，或者将TD-SCDMA的TS1首部截断或者将LTE-TDD的#3号业务子帧头部的部分码片截断的方式增加两种制式的公共GP区。

步骤S404，在所述第二公共保护时隙内，进行所述第一制式的下行子帧到上行子帧转换和/或所述第二制式的下行子帧到上行子帧转换。

具体的，在增加了两种制式的公共GP区之后，RRU可以在公共GP区间完成下行到上行转换，在LTE-TDD的业务子帧临界点和TD-SCDMA的业务子帧临界点的公共区间完成上行到下行转换。

更具体的，在两种制式下的玄虚并发子帧到上行子帧的转换可以分别进行也可以同时进行。

图5是本发明实施例增加公共GP区间的第一种实施例的示意图。由图可见，当TD-SCDMA采用4DL:2UL下上行时隙配比，LTE-TDD必须采用3DL:1UL配比，特殊子帧可以采用配比1（9:4:1）或配比6（9:3:2）。

截断部分LTE-TDD的下行导频时隙DWPTS的第9个OFDM符号，增长公共GP，假设截断的符号长度为x，则基站不发送第9个OFDM符号的后面x长度的信号。x的取值范围为0-71.35μs，例如取20μs，可以满足RRU射频开关时间要求。

基站将LTE-TDD的下行导频时隙DWPTS的第9个符号截断X us，实际下行转上行开关改在第9个符号上，从而增加公共GP长度X us。

控制X小于一定值时,截断符号对特殊子帧业务信道不会影响解调。

图6是本发明实施例增加公共GP区间的第一种实施例的示意图。

与前述实施例相同，TD-SCDMA采用4DL:2UL下上行时隙配比，LTE-TDD必须采用3DL:1UL配比，特殊子帧可以采用配比1（9:4:1）或配比6（9:3:2）。

截掉TD-SCDMA TS1前面部分码片chip，增长公共GP，满足射频开关时间要求。

假设，基站截掉TDS TS1前面部分chip（X us），实际下行转上行接收生效时间TDS TS1的X us上，从而增加公共GP长度X us。

当控制X小于一定值时,截断符号对TD-SCDMA Ts1业务信道解调造成的影响，是可以忽略的。x的取值范围为0-71.35μs，例如取19或者20μs，只要满足不影响业务信道解调，又能够满足射频开关转换即可。

图7是本发明实施例增加公共GP区间的第一种实施例的示意图。

与前述实施例相同，TD-SCDMA采用4DL:2UL下上行时隙配比，LTE-TDD必须采用3DL:1UL配比，特殊子帧可以采用配比1（9:4:1）或配比6（9:3:2）。

RRU转下行时间以TD-SCDMA为准，将LTE-TDD帧提前；截掉LTE-TDD的#3号业务子帧头部X us，增长公共GP满足射频开关时间要求，增加下行转上行公共GP长度X us。

在增加的公共GP内完成下行转上行，而在截断的上行和下行业务子帧的临界点的X us完成上行转下行。

控制X小于一定值时,截断符号对TD-SCDMA Ts2业务信道解调造成的影响，是可以忽略的。x的取值范围为71.35μs，例如取19或者20μs，只要满足不影响业务信道解调，又能够满足射频开关转换即可。

通过以上的实施例，解决了采用现有技术的方案，两种制式的公共GP长度不足以完成下行到上行和上行到下行转换的问题。并且采用特殊时隙配比1或6节省系统资源。

相应的，本发明实施例还提供制式兼容的数据帧转换装置，图8是上述装置的结构图，所述装置可以是双模RRU或者其他的双模设备。

在该实施例中，所述时分双工制式为TD-SCDMA和LTE-TDD，所述LTE-TDD采用配比2，所述TD-SCDMA一个子帧中采用上行占用2个时隙下行除TS0外占用4个时隙的4:2配比,所述装置包括：

延后单元801，将用以第一制式的第一系统帧延后第一阈值时间，从而将所述第一系统帧的第五时隙尾与第二制式的第二系统帧的第四号子帧的最后一个时隙尾对齐；

结合单元802，用以将所述第一系统帧中上行导频时隙与保护时隙结合作为第一保护时隙，从而使得所述第一保护时隙与所述第二系统帧中的特殊子帧中的第二保护时隙具有第一公共保护时隙；

扩展单元803，用以将所述第一公共保护时隙扩展为第二公共保护时隙；

转换单元804，在所述第二公共保护时隙内，进行所述第一制式和第二制式下行子帧到上行子帧转换。

其中，所述的扩展单元803具体可用于将TD-SCDMA的特殊时隙中DWPTS中的尾部部分OFDM符号截短，或者将TD-SCDMA的TS1首部截断或者将LTE-TDD的#3号业务子帧头部的部分码片截断的方式增加两种制式的公共GP区。

上述装置是用来实现图4所述实施例所述的方法，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

此外，本发明实施例还可以提供一种能够兼容两种时分双工制式的基站，在所述基站中配置上述的制式兼容的数据帧转换装置，例如双模RRU。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种制式兼容的数据帧转换方法，其特征在于，所述方法包括：

将第一制式的第一系统帧延后第一阈值时间，从而将所述第一系统帧的第五时隙尾与第二制式的第二系统帧的第四号子帧的最后一个时隙尾对齐；

将所述第一系统帧中上行导频时隙与保护时隙结合作为第一保护时隙，从而使得所述第一保护时隙与所述第二系统帧中的特殊子帧中的第二保护时隙具有第一公共保护时隙；

将所述第一公共保护时隙扩展为第二公共保护时隙，并在所述第二公共保护时隙内，进行所述第一制式的下行子帧到上行子帧转换和/或所述第二制式的下行子帧到上行子帧转换。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一制式为TD-SCDMA，并且采用一个子帧中上行占用2个时隙下行除TS0外占用4个时隙的第一配比；所述第二制式为LTE-TDD时分双工制式，所述LTE-TDD采用一个半帧中三个下行子帧一个上行子帧的第二配比。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二系统帧中的特殊子帧包含下行导频时隙、第二保护时隙以及上行导频时隙，所述下行导频时隙包含9个正交频分复用OFDM符号；所述将所述第一公共保护时隙扩展为第二公共保护时隙具体包括：

将所述下行导频时隙的9个OFDM符号中的第9个符号中的部分区域与所述第二保护时隙结合，作为第三保护时隙，以增加所述第一保护时隙与所述第二保护时隙的公共区域；

将所述第三保护时隙和所述第一保护时隙的公共区域，作为所述第二公共保护时隙。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一公共保护时隙扩展为第二公共保护时隙具体包括：

将所述第一系统帧中第一保护时隙之后的一个上行子帧中的部分区域和所述第一保护时隙结合作为第四保护时隙；

将所述第四保护时隙和所述第二保护时隙的公共区域，作为所述第二公共保护时隙。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一公共保护时隙扩展为第二公共保护时隙具体包括：

将所述第二系统帧提前第二阈值时间，

将提前第二阈值时间后的第一保护时隙和第二系统帧中的第二保护时隙的公共区域，作为第二公共保护时隙。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述将提前第二阈值时间后的第一保护时隙和第二系统帧中的第二保护时隙的公共区域，作为第二公共保护时隙之后还包括：

截取第二系统帧中的第三个子帧的头部与所述第二阈值时间对应的码片;

在所述码片内，进行所述第一制式和第二制式上行子帧到下行子帧转换。

7.一种制式兼容的数据帧转换装置，其特征在于，所述装置包括：

延后单元，将用以第一制式的第一系统帧延后第一阈值时间，从而将所述第一系统帧的第五时隙尾与第二制式的第二系统帧的第四号子帧的最后一个时隙尾对齐；

结合单元，用以将所述第一系统帧中上行导频时隙与保护时隙结合作为第一保护时隙，从而使得所述第一保护时隙与所述第二系统帧中的特殊子帧中的第二保护时隙具有第一公共保护时隙；

扩展单元，用以将所述第一公共保护时隙扩展为第二公共保护时隙；

转换单元，在所述第二公共保护时隙内，进行所述第一制式和第二制式下行子帧到上行子帧转换。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一制式为TD-SCDMA，并且采用一个子帧中上行占用2个时隙下行除TS0外占用4个时隙的第一配比；所述第二制式为LTE-TDD时分双工制式，所述LTE-TDD采用一个半帧中三个下行子帧一个上行子帧的第二配比。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二系统帧中的特殊子帧包含下行导频时隙、第二保护时隙以及上行导频时隙，所述下行导频时隙包含9个正交频分复用OFDM符号；所述扩展单元具体用于：

将所述下行导频时隙的9个OFDM符号中的第9个符号中的部分区域与所述第二保护时隙结合，作为第三保护时隙，以增加所述第一保护时隙与所述第二保护时隙的公共区域；

将所述第三保护时隙和所述第一保护时隙的公共区域，作为所述第二公共保护时隙。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述扩展单元具体用于：

将所述第一系统帧中第一保护时隙之后的一个上行子帧中的部分区域和所述第一保护时隙结合作为第四保护时隙；

将所述第四保护时隙和所述第二保护时隙的公共区域，作为所述第二公共保护时隙。

11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述扩展单元具体用于：

将所述第二系统帧提前第二阈值时间，

将提前第二阈值时间后的第一保护时隙和第二系统帧中的第二保护时隙的公共区域，作为第二公共保护时隙。

12.一种基站，其特征在于，所述基站包括权利要求7-11任一项所述的制式兼容的数据帧转换装置。