CN104104426A - 一种基于对称频谱的带内中继方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于对称频谱的带内中继方法，包括：仅作为DeNB的基站建立一对互补小区，用于进行宏UE的信号传输/覆盖；作为RN的基站通过一CPE设备，在所述RN的DeNB所建立小区中任一小区的无线链路上回传所述RN的S1接口数据；所述CPE设备作为所述RN的DeNB终端；所述作为RN的基站建立一个或多个小区，采用与所述任一小区互补的小区配置，进行R-UE的信号传输/覆盖。

Description

一种基于对称频谱的带内中继方法

技术领域

本申请涉及无线通信系统中的中继技术，特别涉及一种基于对称频谱的带内中继方法。

背景技术

在LTE中，基站之间和基站与核心网之间的回程链路使用有线连接方式，这给运营商带来了较大的部署难度和较高的布网成本。为了解决上述问题，3GPP在LTE-advance标准化阶段启动了对无线中继技术的研究，以提供无线回程链路解决方案。

中继节点（RN，Relay Node）通过无线方式连接到其归属的eNodeB小区。中继节点的归属eNodeB称为Donor eNodeB（DeNB），归属小区称为Donor Cell。引入RN的网络结构如图1所示，其中共有3条无线链路：

1.RN与DeNB之间的回程链路（Backhaul link），称为Un接口

2.R-UE（RN服务的UE）与RN之间的接入链路（Access Link），称为Uu接口

3.宏UE（eNodeB服务的UE）与eNodeB之间的直传链路（Direct Link），直传链路和接入链路采用相同的无线协议，也属于Uu接口。

基于上述空口结构，定义了3种类型的中继，即Type1、Type1a和Type1b。

在Type1中继中，Un接口和Uu接口使用相同频率的资源，属于带内中继。为避免Un接口和Uu接口之间产生干扰，两条链路采用时分方式工作。Type1中继管理独立的小区，并拥有独立的物理层小区ID，发送独立的同步信号、参考信号等。此外Type1中继服务的R-UE直接从中继节点接收调度信令和HARQ反馈信令，并直接向中继节点发送上行控制和反馈信息。上述特性使Type1中继具有后向兼容性，可以采用低版本协议的LTE终端提供服务。

Type1a中继Un接口和Uu接口使用不同频率的载波资源，属于带外中继，这使得Type1a中继的Un接口和Uu接口可以同时收发。如果Un接口和Uu接口使用相同频率的载波，但由于具有较好的隔离度，即使同时收发也不会产生干扰，这种中继类型称为Type1b。除上述区别之外Type1a中继、Type1b中继具有Type1中继的其他全部特征。可见，Type1a和Type1b中继要么要求使用不同的频率资源要么要求较好的隔离度，在实际应用中很多场合这些条件无法满足。

对于Type1中继，目前的方案有：采用R10中提出的Relay技术。该技术可以用于TDD LTE和FDD LTE系统，在每个无线帧中保留部分上下行子帧用于回传。

上述R10的Type1Relay方案只支持1跳，并需要DeNB设备进行大量改动，不仅涉及物理层的改动还有高层协议的变更，还需要开发全新的RN设备。方案过于复杂。

发明内容

本申请提供一种基于对称频谱的带内中继方法，能够简单有效地实现中继系统中Un口和Uu口的数据传输。

为实现上述目的，本申请采用如下的技术方案：

一种基于对称频谱的带内中继方法，包括：

仅作为DeNB的基站建立一对互补小区，用于进行宏UE的信号传输/覆盖；

作为RN的基站通过一CPE设备，在所述RN的DeNB所建立小区中任一小区的无线链路上回传所述RN的S1接口数据；所述CPE设备作为所述RN的DeNB终端；

所述作为RN的基站建立一个或多个小区，采用与所述任一小区互补的小区配置，进行R-UE的信号传输/覆盖。

较佳地，所述CPE设备将所述S1接口数据封装在隧道中在所述任一小区的无线链路上回传。

较佳地，在所述一对互补小区中，不使用特殊子帧的UpPTS时隙。

较佳地，所述作为RN的基站采用卫星授时系统定时，仅作为DeNB的基站采用卫星授时系统定时或1588V2定时。

较佳地，当所述RN的基站为核心网与eNodeB一体的基站时，所述RN的基站通过所述CPE设备在所述任一小区的无线链路上回传SGi接口数据。

较佳地，所述作为RN的基站与所述CPE设备位于同一网络实体中，利用一套天馈系统在一对FDD对称频谱上进行数据收发。

由上述技术方案可见，本申请中，仅作为DeNB的基站建立一对互补小区，用于进行宏UE的信号传输/覆盖；作为RN的基站通过一CPE设备，在所述RN的DeNB所建立小区中任一小区的无线链路上回传所述RN的S1接口数据；所述CPE设备作为所述RN的DeNB终端；所述作为RN的基站建立一小区，采用与所述任一小区互补的小区配置，进行R-UE的信号传输/覆盖。通过上述方式，能够简单有效地实现中继系统中Un口和Uu口的数据传输。

附图说明

图1为本申请中带内中继方案的示意图；

图2为UDD-LTE系统的互补小区传输结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请做进一步详细说明。

在本申请人于2012年12月4日提交的申请号为201210512237.9、发明名称为《一种在对称频谱上传输TDD帧的方法》的发明专利申请中，提出了一种在FDD对称频谱上使用TDD基带和帧结构的UDD-LTE技术。在UDD-LTE方案中，为了充分利用FDD频谱资源，会建立一对互补小区，两个小区联合起来可以将FDD频谱全部利用起来，达到与FDD-LTE相同的频谱效率。图2为一对互补小区的传输结构示意图。如图2，这一对互补小区不但子帧配比不同，而且帧定时也不相同，子帧配比1的小区滞后子帧配比0小区3ms，从而能够保证这两种子帧配比的小区上下行传输正好互补。为了叙述方便，不妨定义使用GPS正常帧定时的小区为主小区，图2中白色为子帧配比0的小区，帧定时滞后小区为互补小区，图2中灰色为子帧配比1的小区。

在上述UDD-LTE中，对于网络侧而言，相当于建立了两个同覆盖小区：主小区+互补小区。对于UE而言，根据接收P-SCH/S-SCH的能量而随机接入到主小区或互补小区，对于UE的流程没有任何修改。

本申请中，基于上述UDD-LTE的方式，提供带内中继的传输方法，并给出无线回程链路的解决方案。

本申请中的带内中继方法包括三方面的处理：

一、对于只作为DeNB的基站，该基站建立一对互补小区A和B，用于进行宏UE的信号传输和覆盖。

这里，基站建立的一对互补小区即为前述UDD-LTE的互补小区，这两个小区对于宏UE的信号传输和覆盖采用前述的方式进行，这里就不再赘述。

对于只作为DeNB的基站，有有线的S1口与核心网连接。同时，建立的一对小区都可以同时提供Uu口和Un口服务。

二、作为RN的基站通过作为DeNB终端的CPE设备，在DeNB建立的一对互补小区中任一小区的无线链路上回传RN的S1接口数据。

作为RN的基站利用CPE设备进行RN的S1接口数据回传，该CPE设备作为DeNB的终端，在DeNB建立的某个小区A的无线链路上回传S1接口数据。并且在数据传输过程中，优选地，CPE设备将S1接口数据封装在隧道中在小区A的无线链路上进行回传。具体地，CPE设备可以与连接核心网的交换机之间建立VPN隧道（例如GRE隧道），将需要回传的S1口数据封装在隧道中。

在上述处理中，CPE之所以能够在DeNB小区的规划覆盖范围外接入DeNB小区建立回传链路，是因为CPE可以放置得很高，而且使用定向天线等高增益天线，从而获得比普通UE更小的路损，更强的信号，另外CPE可以使用更大功率的射频发射芯片加大上行发射功率，提高上行链路质量。本方案中Un口和UU口信令面是一致的，Un口用户面承载的是封装在GRE隧道里的RN的S1口数据。

三、作为RN的基站建立一个或多个小区，采用与CPE接入的小区互补的小区配置，进行R-UE的信号传输和覆盖。

作为RN的基站本身只建立一种小区，该小区与CPE接入的小区为UDD-LTE的互补小区。具体地，如果上述第二点中CPE传输S1接口数据利用小区A的无线链路，则RN基站采用与小区B相同的配置建立小区。

例如，如图1所示，基站1只作为DeNB的基站，建立小区1和小区2。基站2是基站1的RN，也是基站3的DeNB，其中，作为基站1的RN，基站2利用CPE设备通过小区2的链路回传RN1的S1接口数据，同时，该基站作为RN，仅建立一个小区，建立的小区与小区2为互补小区配置，即与小区1配置相同。基站3是基站2的RN，因此基站3的CPE设备通过小区1的无线链路回传基站3与基站2间的S1接口数据，同时，该基站作为RN，仅建立一个小区，建立的小区与小区1为互补小区配置，即与小区2配置相同。

上述即为本申请中基于UDD的带内中继方法。利用上述方式，能够在带有中继的系统中，简单有效地实现Un和Uu接口数据的传输。

在上述本申请的处理方式中，在使用UDD互补小区时，为了不让一个小区的UpPTS时隙与其互补小区的上行子帧重叠，两种小区的特殊子帧的UpPTS时隙应不使用。GP时隙+UPPTS时隙的总长度决定1跳中继的最大距离。假设总长度为x微秒，1跳的最大中继距离为（x-17）*300米。其中17us为收发转换时间。

另外，类似于TD LTE基站，作为RN的基站使用GPS等卫星授时系统进行定时，只作为DeNB可以使用GPS等卫星授时系统定时，或者，也可以借助有线回传使用1588V2定时。

为了充分利用RN的天馈系统，可以将CPE的终端功能与RN的基站功能合并，利用RN的一套天馈系统实现CPE作为终端的收发和RN的收发。具体地，在CPE的终端功能与RN的基站功能合并后，其射频部分类似于分别工作在FDD上下行频率上的两个TDD射频系统，分别在两个频率上进行收发切换。

另外，上述本申请的处理方式中，当RN为核心网与eNodeB一体的基站时，即该基站能够实现核心网、eNodeB和RN的功能，这种情况下，除S1接口数据外，还可以利用CPE设备进行SGi口数据的回传，以减少信令时延和回传数据量，改善用户体验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种基于对称频谱的带内中继方法，其特征在于，包括：

仅作为DeNB的基站建立一对互补小区，用于进行宏UE的信号传输/覆盖；

作为RN的基站通过一CPE设备，在所述RN的DeNB所建立小区中任一小区的无线链路上回传所述RN的S1接口数据；所述CPE设备作为所述RN的DeNB终端；

所述作为RN的基站建立一个或多个小区，采用与所述任一小区互补的小区配置，进行R-UE的信号传输/覆盖。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CPE设备将所述S1接口数据封装在隧道中在所述任一小区的无线链路上回传。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述一对互补小区中，不使用特殊子帧的UpPTS时隙。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述作为RN的基站采用卫星授时系统定时，仅作为DeNB的基站采用卫星授时系统定时或1588V2定时。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述RN的基站为核心网与eNodeB一体的基站时，所述RN的基站通过所述CPE设备在所述任一小区的无线链路上回传SGi接口数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述作为RN的基站与所述CPE设备位于同一网络实体中，利用一套天馈系统在一对FDD对称频谱上进行数据收发。