CN102761874A - 一种gsm与lte/lte-a共模方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种GSM与LTE/LTE-A共模方法和系统，所述方法包括：将GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统带宽中，实现GSM与LTE/LTE-A系统共载频。其中，将GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统带宽中时，嵌入位置避开LTE/LTE-A系统带宽中的静态导频和静态物理信道；将GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统带宽后，LTE/LTE-A系统RRC在资源规划时，避开嵌入的GSM频带；LTE/LTE-A系统MAC在资源调度时，避开嵌入的本小区正在使用的GSM频带。本发明通过LTE/LTE-A系统弥补了GSM的频谱利用率不足频谱效率低的缺点，极大地提高了频谱效率。

Description

一种GSM与LTE/LTE-A共模方法和系统
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种GSM(Global System forMobile communication，全球移动通信系统)与LTE(Long Term Evolution，长期演进)/LTE-A共模方法和系统。
背景技术
随着无线宽带通信技术的发展与用户需求的不断提高，无线频谱资源作为一种不可再生资源，已经越发珍贵。正交频分复用(OFDM，Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing)技术以其频谱效率高和实现简单的特点，在B3G(Beyond3rd Generation)和4G(4th Generation)被广泛采用，从而极大地提高了频谱效率。目前B3G和4G技术的主流系统LTE和LTE-A(LTE Advanced)均采用了OFDM技术。
技术的进步确实对无线通信系统频谱效率提升提供了可能；然而，GSM作为迄今为止覆盖最广用户数最多无线网络系统，还将长期运行。而GSM所采用了频分复用(FDM，Frequency Division Multiplexing)和时分复用(TDM，TimeDivision Multiplexing)频谱效率远远低于OFDM。从而使得被GSM所占用的大量无线性能优良的低频频带无法被有效利用。
通常的共模方案，都是以降低施工成本和硬件制造成本为目的而设计的共站址、共天馈、共射频(RRU，Radio Remote Unite)和基带(BBU，Base Band Unite)方案，对于频谱效率的没有任何贡献。
发明内容
本发明提供一种GSM与LTE/LTE-A共模方法和系统，用以解决现有技术中的共模方案不能提高LTE/LTE-A系统频谱效率的问题。
本发明提供的GSM与LTE/LTE-A共模方法，具体包括：
将GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统带宽中，实现所述GSM与LTE/LTE-A系统共载频。
其中，所述将GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统带宽中具体包括：
根据当前GSM和LTE/LTE-A带宽配置，确定GSM带宽嵌入LTE/LTE-A系统带宽中的位置，并将所述GSM带宽作为子带嵌入所述确定的位置中；其中，嵌入GSM带宽时，避开所述LTE/LTE-A系统带宽中的静态导频和静态物理信道。
进一步地，所述嵌入位置为：所述GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路带宽中；或者，所述GSM带宽作为子带，一部分嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路带宽中、另一部分嵌入LTE/LTE-A系统下行链路带宽中或者放在LTE/LTE-A系统带宽外；或者，所述GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统的下行链路带宽中；或者，所述GSM带宽作为子带，一部分嵌入LTE/LTE-A系统的下行链路带宽中、另一部分放在LTE/LTE-A系统带宽外。
优选地，所述根据当前GSM和LTE/LTE-A带宽配置，确定GSM带宽嵌入LTE/LTE-A系统带宽中的位置进一步包括：
获取GSM带宽与LTE/LTE-A系统上行链路带宽值，判断所述GSM带宽是否小于所述LTE/LTE-A系统上行链路带宽，若是，则将所述GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路带宽中；否则，将所述GSM带宽作为子带一部分嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路带宽中、另一部分嵌入LTE/LTE-A系统下行链路带宽中或者放在LTE/LTE-A系统带宽外。
其中，所述判断GSM带宽是否小于所述LTE/LTE-A系统上行链路带宽时，所述LTE/LTE-A系统上行链路带宽为扣除静态导频和静态物理信道后剩余的上行链路带宽。
优选地，所述将GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统带宽后，所述LTE/LTE-A系统无线资源控制层在资源规划时，避开嵌入的GSM频带；所述LTE/LTE-A系统媒体接入控制层在资源调度时，避开嵌入的本小区正在使用的GSM频带。
进一步地，所述LTE/LTE-A系统无线资源控制层在为半静态导频和半静态物理信道分配资源时，避开嵌入的GSM频带；所述LTE/LTE-A系统媒体接入控制层在为动态导频和动态物理信道资源调度时，避开嵌入的本小区正在使用的GSM频带。
本发明还提供一种GSM与LTE/LTE-A共模系统，包括：
所述系统将GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统带宽中，实现所述GSM与LTE/LTE-A系统共载频。
进一步地，所述系统包括：
GSM频带嵌入装置，用于根据当前GSM和LTE/LTE-A带宽配置，确定GSM带宽嵌入LTE/LTE-A系统带宽中的位置，并将所述GSM带宽作为子带嵌入所述确定的位置中；其中，嵌入GSM带宽时，避开所述LTE/LTE-A系统带宽中的静态导频和/或静态物理信道；
LTE/LTE-A资源配置装置，用于根据所述GSM频带嵌入装置确定的嵌入位置，在资源规划时，避开嵌入的GSM频带；在资源调度时，避开嵌入的GSM频带中本小区正在使用的部分。
进一步地，所述GSM频带嵌入装置，获取GSM带宽与LTE/LTE-A系统上行链路带宽值，判断所述GSM带宽是否小于所述LTE/LTE-A系统上行链路带宽，若是，则将所述GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路带宽中；否则，将所述GSM带宽作为子带，一部分嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路带宽中、另一部分嵌入LTE/LTE-A系统下行链路带宽中或者放在LTE/LTE-A系统带宽外。
与现有技术相比，本发明有益效果如下：
本发明提供的GSM与LTE/LTE-A共载频的共模方案，通过LTE/LTE-A系统弥补了GSM频谱效率低的缺点，提高了频谱效率；并且本发明所述的共模方案能够达到用一个单通道RRU(Radio Remote Unit，射频拉远单元)同时支持GSM和LTE/LTE-A两个网络，降低RRU的设计制造成本，以及使GSM系统升级到LTE/LTE-A系统更加简单的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，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为本发明提供的LTE/LTE-A系统与GSM共载频示意图；
图2为本发明实施例一提供的LTE/LTE-A系统与GSM共载频示意图；
图3为本发明实施例三提供的LTE/LTE-A系统与GSM共载频示意图；
图4为本发明提供的LTE/LTE-A系统与GSM共模系统框图。
具体实施方式
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仅仅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。
由于GSM网络还将长期存在，使得大量由GSM占用的无线性能优良的无线频谱资源无法得到有效充分的利用，新一代的无线通信技术LTE/LTE-A的引入非但无法提高这些频带的频谱效率，而且还会为了避免系统间的干扰所引入的系统间保护间隔造成频谱资源的进一步浪费。为了解决上述问题，本发明提供一种GSM与LTE/LTE-A共模方法和系统，所述方法使得LTE/LTE-A与GSM同频组网，有效解决了GSM频谱利用率低和异系统间的保护间隔带来的频谱资源浪费问题，同时兼顾了其他常规共模方案节省土建和硬件成本的作用。
具体的，本发明考虑到GSM是一种窄带系统，而LTE/LTE-A系统是宽带系统，所以本发明将GSM带宽作为LTE/LTE-A的子带嵌入LTE/LTE-A的系统带宽中，从而实现了GSM与LTE/LTE-A共载频的共模方案，如图1所示，为GSM与LTE/LTE-A共载频的示意图。上述方案实现了通过GSM提高LTE/LTE-A系统的频谱利用率，LTE/LTE-A系统提高GSM频谱效率的目的。
本发明所述方法具体实现过程如下：
首先，根据当前GSM和LTE/LTE-A带宽配置，确定GSM带宽嵌入LTE/LTE-A系统带宽的位置，并将所述GSM带宽作为子带嵌入所述确定的位置中；其中，嵌入GSM带宽时，避开所述LTE/LTE-A系统带宽中的静态导频和静态物理信道。
具体的，嵌入LTE/LTE-A系统带宽中的位置可以为：
所述GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路带宽中；或者，
所述GSM带宽作为子带，一部分嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路带宽中、另一部分嵌入LTE/LTE-A系统下行链路带宽中或者放在LTE/LTE-A系统带宽外；或者，
所述GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统的下行链路带宽中；或者，
所述GSM带宽作为子带，一部分嵌入LTE/LTE-A系统的下行链路带宽中、另一部分放在LTE/LTE-A系统带宽外。
优选地，确定嵌入位置时，避免GSM与LTE/LTE-A之间的干扰，要根据GSM和LTE/LTE-A系统带宽的比例关系，LTE/LTE-A导频和物理信道的特性，选择合理的嵌入位置。
对此，本发明考虑到LTE/LTE-A系统下行链路(DL，Down Link)导频遍及整个LTE DL带宽，为避免LTE DL导频与GSM信号直接的互干扰，GSM带宽嵌入位置优选地选在LTE/LTE-A系统上行链路(UL，Up Link)系统带宽上。
当选择LTE/LTE-A系统上行链路带宽作为嵌入位置时，需要预先判断GSM带宽MGSM是否小于LTE/LTE-A上行链路带宽MLTE UL，若是，将LTE/LTE-A上行链路带宽作为嵌入位置；否则，可以根据干扰最小为原则，选择将GSM带宽一半带宽嵌入LTE/LTE-A上行链路带宽，另一半嵌入LTE/LTE-A下行链路带宽或者放在LTE/LTE-A系统带宽外；当然，当LTE/LTE-A下行链路带宽MLTE DL大于MGSM时，也可以将GSM带宽作为自带嵌入LTE/LTE-A系统的下行链路带宽中，此时，由于LTE/LTE-A系统下行链路导频遍及整个LTE DL带宽，所以LTE DL导频与GSM信号间可能互相干扰，效果较嵌入上行链路相对较差。
具体地，上述GSM带宽MGSM为包含上行带宽、上行跳频带宽、上下行保护间隔、下行带宽及下行跳频带宽；所述LTE/LTE-A上行链路带宽MLTE UL为扣除静态导频和静态物理信道剩余上行带宽MLTE UL。
其中，静态导频和静态物理信道为频谱位置不可变的导频和物理信道，例如：同步信道、物理广播信道、下行公共导频、上行控制信道等；进一步的，除了静态导频和静态物理信道外，LTE/LTE-A导频和物理信道的特征还可以根据配置频度，将其分为半静态[频谱位置可以通过无线资源控制层(RRC，RadioResource Control)配置，如物理随机接入信道]和动态[频谱位置可以在媒体接入控制层(MAC，Media Access Control)调度，如物理下行共享信道、物理上行共享信道]。
其次，在确定GSM带宽嵌入位置后，为了减小系统间的信号干扰，LTE/LTE-A资源分配模块对GSM嵌入带宽进行处理，具体表现为：
LTE/LTE-A的RRC在资源规划时尽量避开包含跳频带宽在内的GSM带宽；LTE/LTE-A的MAC在动态调度时尽量避开嵌入的本小区正在使用的GSM频带。也就是说，LTE/LTE-A的RRC根据GSM频带嵌入位置，配置相关无线信道的频域位置时，避免LTE/LTE-A与GSM频带重叠而造成系统间干扰；LTE/LTE-A的MAC根据GSM频带嵌入位置，调度相关无线信道的频域位置，避免LTE/LTE-A与GSM频带重叠而造成系统间干扰。
下面结合附图给出几个较佳实施例，用以更详细的阐述本发明的实现过程。
实施例一
本实施例以GSM和LTE共模为例，具体包括：
首先，根据当前GSM和LTE/LTE-A带宽配置，确定GSM带宽嵌入LTE系统带宽的位置，并将所述GSM带宽作为子带嵌入所述确定的位置中；
考虑到LTE下行链路导频遍及整个LTE DL带宽，为避免LTE DL导频与GSM信号直接的互干扰，GSM带宽嵌入位置尽量选在LTE上行链路系统带宽上；
LTE上行链路的物理上行控制信道(PUCCH，Physical Uplink ControlChannel)位于UL系统带宽两端，为避免GSM信号与PUCCH间干扰，GSM带宽嵌入LTE上行链路时，嵌入位置应避开PUCCH专用资源，其余位置均可作为嵌入位置，如图2所示。
其次，为了进一步降低两个系统间的干扰，在将GSM带宽嵌入LTE系统带宽后，LTE资源分配模块还对GSM嵌入带宽进行处理，具体涉及以下内容：
LTE RRC在半静态导频和半静态物理信道(如物理随机接入信道)分配时，需要避开GSM频带；
LTE MAC在动态导频和动态物理信道(如物理上行共享信道)调度时，不可以使用正在被使用的GSM频带。
实施例二
本实施例以GSM和LTE共模为例，具体包括：
首先，根据当前GSM和LTE/LTE-A带宽配置，确定GSM带宽嵌入LTE系统带宽的位置，并将所述GSM带宽作为子带嵌入所述确定的位置中；
本实施例中，假设GSM带宽不满足完全插入LTE系统上行链路带宽上的条件，此时，将GSM带宽一半嵌入LTE系统上行链路带宽，另一半嵌入LTE系统下行链路带宽或者放在LTE系统带宽外。
其中，当有部分嵌入LTE系统下行链路带宽中时，由于LTE下行链路导频遍及整个LTE DL带宽，GSM信号与LTE下行链路导频之间可能会存在干扰；而当部分放在LTE系统带宽外时，此时可以避免GSM信号与LTE系统信号的干扰，但只能实现GSM带宽与LTE系统带宽的部分融合。
其次，为了进一步的降低两个系统间的干扰，在将GSM带宽嵌入LTE系统带宽后，LTE资源分配模块还对GSM嵌入带宽进行处理，具体涉及以下内容：
LTE RRC在半静态导频和半静态物理信道分配时，需要避开GSM频带；
LTE MAC在动态导频和动态物理信道调度时，不可以使用正在被使用的GSM频带。
实施例三
本实施例以GSM和LTE-A共模为例，具体包括：
首先，根据当前GSM和LTE/LTE-A带宽配置，确定GSM带宽嵌入LTE-A系统带宽的位置，并将所述GSM带宽作为子带嵌入所述确定的位置中；
以避免LTE-A与GSM间干扰为原则，本实施例将GSM带宽嵌入到LTE-A上行链路带宽中；且GSM带宽嵌入位置避开物理上行控制信道，如图3所示。
需要说明的是，GSM的系统带宽通常为1M至2M宽，LTE系统带宽通常为1.4M至20M，而LTE-A系统带宽通常为100M，可见一般情况下窄带GSM带宽通常均可以嵌入到LTE-A系统的上行链路带宽中。由于LTE-A系统带宽由多个载波分量(CC，Component Carrier)构成，所以在确保GSM带宽内的保护间隔下，可以将GSM带宽嵌入LTE-A系统上行链路相应的载波分量中。
其次，为了进一步的降低两个系统间的干扰，在将GSM带宽嵌入LTE-A系统带宽后，LTE-A资源分配模块还对GSM嵌入带宽进行处理，具体涉及以下内容：
LTE-A系统RRC在半静态导频和半静态物理信道(如：物理随机接入信道)分配时，需要避开GSM频带；
LTE-A系统MAC在动态导频和动态物理信道资源(如：物理上行共享信道)调度时，不可以使用正在被使用的GSM频带。
本发明提供的GSM与LTE/LTE-A共载频的共模方案，通过LTE/LTE-A系统弥补了GSM频谱效率低的缺点，提高了频谱效率；并且本发明所述的共模方案能够达到用一个单通道RRU同时支持GSM和LTE/LTE-A两个网络，降低RRU的设计制造成本，以及使GSM系统升级到LTE/LTE-A系统更加简单的技术效果。
举例说明：若GSM网络频率复用因子N，GSM频谱效率与LTE的平均频谱效率之比为1∶M，利用本发明可以将GSM网络占用的频谱资源利用率提高N倍，频谱效率提高M倍，从而使得原有的GSM所用频谱资源的效率提升了N×M倍，通常N取12，M＞50。利用本发明可以将GSM原有频谱的效率提高数百倍，同时兼顾了其他常规共模方案节省硬件和工程成本的作用。
本发明还提供一种GSM与LTE/LTE-A共模系统，该系统将GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统带宽中，实现所述GSM与LTE/LTE-A系统共载频。
如图4所示，所述系统具体包括：
GSM频带嵌入装置，用于根据当前GSM和LTE/LTE-A带宽配置，确定GSM带宽嵌入LTE/LTE-A系统带宽中的位置，并将所述GSM带宽作为子带嵌入所述确定的位置中；其中，嵌入GSM带宽时，避开所述LTE/LTE-A系统带宽中的静态导频和/或静态物理信道；
LTE/LTE-A资源配置装置，用于根据所述GSM频带嵌入装置确定的嵌入位置，在资源规划时，避开嵌入的GSM频带；在资源调度时，避开嵌入的GSM频带中本小区正在使用的部分。
其中，GSM频带嵌入装置嵌入GSM带宽的位置可以为：
所述GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路带宽中；或者，
所述GSM带宽作为子带，一部分嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路带宽中、另一部分嵌入LTE/LTE-A系统下行链路带宽中或者放在LTE/LTE-A系统带宽外；或者，
所述GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统的下行链路带宽中；或者，
所述GSM带宽作为子带，一部分嵌入LTE/LTE-A系统的下行链路带宽中、另一部分放在LTE/LTE-A系统带宽外。
为了降低干扰，GSM频带嵌入装置根据当前GSM和LTE/LTE-A带宽配置，确定GSM带宽嵌入LTE/LTE-A系统带宽中的位置时，优选地选择如下位置嵌入：
获取GSM带宽与LTE/LTE-A系统上行链路带宽值，判断所述GSM带宽是否小于所述LTE/LTE-A系统上行链路带宽，若是，则将所述GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路带宽中；否则，将所述GSM带宽作为子带，一部分嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路中、另一部分嵌入LTE/LTE-A系统下行链路带宽中或者放在LTE/LTE-A系统带宽外。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种全球移动通信系统GSM与长期演进LTE/LTE-A共模方法，其特征在于，包括：
将GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统带宽中，实现所述GSM与LTE/LTE-A系统共载频。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统带宽中具体包括：
根据当前GSM和LTE/LTE-A带宽配置，确定GSM带宽嵌入LTE/LTE-A系统带宽中的位置，并将所述GSM带宽作为子带嵌入所述确定的位置中；
其中，嵌入GSM带宽时，避开所述LTE/LTE-A系统带宽中的静态导频和静态物理信道。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述嵌入位置为：
所述GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路带宽中；或者，
所述GSM带宽作为子带，一部分嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路带宽中、另一部分嵌入LTE/LTE-A系统下行链路带宽中或者放在LTE/LTE-A系统带宽外；或者，
所述GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统的下行链路带宽中；或者，
所述GSM带宽作为子带，一部分嵌入LTE/LTE-A系统的下行链路带宽中、另一部分放在LTE/LTE-A系统带宽外。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述根据当前GSM和LTE/LTE-A带宽配置，确定GSM带宽嵌入LTE/LTE-A系统带宽中的位置进一步包括：
获取GSM带宽与LTE/LTE-A系统上行链路带宽值，判断所述GSM带宽是否小于所述LTE/LTE-A系统上行链路带宽，若是，则将所述GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路带宽中；否则，将所述GSM带宽作为子带，一部分嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路带宽中、另一部分嵌入LTE/LTE-A系统下行链路带宽中或者放在LTE/LTE-A系统带宽外。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述判断GSM带宽是否小于所述LTE/LTE-A系统上行链路带宽时，所述LTE/LTE-A系统上行链路带宽为扣除静态导频和静态物理信道后剩余的上行链路带宽。
6.如权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述将GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统带宽后，所述LTE/LTE-A系统无线资源控制层在资源规划时，避开嵌入的GSM频带；所述LTE/LTE-A系统媒体接入控制层在资源调度时，避开嵌入的本小区正在使用的GSM频带。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统带宽后，所述LTE/LTE-A系统无线资源控制层在资源规划时，避开嵌入的GSM频带；所述LTE/LTE-A系统媒体接入控制层在资源调度时，避开嵌入的本小区正在使用的GSM频带。
8.一种GSM与LTE/LTE-A共模系统，其特征在于，包括：所述系统将GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统带宽中，实现所述GSM与LTE/LTE-A系统共载频。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统包括：
GSM频带嵌入装置，用于根据当前GSM和LTE/LTE-A带宽配置，确定GSM带宽嵌入LTE/LTE-A系统带宽中的位置，并将所述GSM带宽作为子带嵌入所述确定的位置中；其中，嵌入GSM带宽时，避开所述LTE/LTE-A系统带宽中的静态导频和/或静态物理信道；
LTE/LTE-A资源配置装置，用于根据所述GSM频带嵌入装置确定的嵌入位置，在资源规划时，避开嵌入的GSM频带；在资源调度时，避开嵌入的本小区正在使用的GSM频带。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述GSM频带嵌入装置，获取GSM带宽与LTE/LTE-A系统上行链路带宽值，判断所述GSM带宽是否小于所述LTE/LTE-A系统上行链路带宽，若是，则将所述GSM带宽作为子带嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路带宽中；否则，将所述GSM带宽作为子带，一部分嵌入LTE/LTE-A系统的上行链路带宽中、另一部分嵌入LTE/LTE-A系统下行链路带宽中或者放在LTE/LTE-A系统带宽外。
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