CN107509204B - LTE230系统和zigbee同频共存方法 - Google Patents

LTE230系统和zigbee同频共存方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种LTE230系统和zigbee同频共存方法，我们将超帧的长度定义为LTE230的一个帧的长度，信标的位置和LTE230上行信号同步对齐，根据Zigbee和LTE230系统上下行干扰的关系，LTE230下行时隙只能分配Zigbee的上行GTS，而LTE230的上行时隙，需要和Zigbee分时共享，在没有LTE230上行发送的时候，Zigbee协调器配置CAP和上/下行的GTS在上行时隙内。本发明有效利用上下行时隙，即使在230UE激活的状态，Zigbee系统也可以工作，空口效率高。

Description

LTE230系统和zigbee同频共存方法
技术领域
本发明涉及一种同频技术，特别是一种LTE230系统和zigbee同频共存方法。
背景技术
普天LTE230系统是工作于230兆频段，面向电力系统数据采集、配电控制和视频通信等应用的无线网络。LTE230系统具有覆盖范围广，应用场景多的特点。也面临组网覆盖的难题。对于城区覆盖，由于城区楼宇密集，加之230兆频段的信号的穿透能力差，LTE230系统对室内的覆盖能力有限，需要依靠有线的方式解决室内覆盖的问题。对于山区覆盖，由于230频段的信号绕射能力不强，因此在强调广覆盖的同时，在山区必将存在阴影和盲区。由此产生了230系统和Zigbee结合使用的230微系统。LTE230系统和230微系统组成的网络如图1所示。LTE230系统由核心网、基站、网管和230终端UE组成。230系统负责业务平台到230终端的数据传输。230微系统由Zigbee协调器和Zigbee设备模块组成，用以解决230系统覆盖盲区的问题。采集器大多安装于室内，当LTE230系统的基站信号无法覆盖室内时，LTE230系统的通信终端可与230微系统连接，由230微系统实现室内部分的无线信号覆盖。具体实现方式是：采集器将电表数据采集完毕后，通过内部安装的Zigbee设备模块发送给Zigbee协调器，Zigbee协调器与LTE230终端通过网线连接，LTE230终端收到Zigbee协调器传送的数据后，通过无线方式回传给LTE230系统的基站，基站通过核心网将数据发送给业务主站，从而实现业务终端到业务主站的数据传输。
Zigbee是230微系统的基础技术体制，但考虑到频点、带宽和实现的问题，需要对Zigbee进行改造，保留Zigbee的MAC和网络层协议，并改变Zigbee的工作频点和带宽，使其工作于LTE230系统的一个频点上。这样就产生了Zigbee和230系统的同频共存的问题：230上行信号会干扰协调器的接收；协调器的下行信号会干扰230终端的接收。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种不发生干扰的实现良好共存的同频共存的LTE230系统和zigbee同频共存方法 。
一种LTE230系统和zigbee同频共存方法，根据LTE230帧结构，我们将超帧的长度定义为LTE230的一个帧的长度，信标的位置和LTE230上行信号同步对齐，根据Zigbee和LTE230系统上下行干扰的关系，LTE230下行时隙只能分配Zigbee的上行GTS，而LTE230的上行时隙，需要和Zigbee分时共享，在没有LTE230上行发送的时候，Zigbee协调器配置CAP和上/下行的GTS在上行时隙内，CAP的长度最大为LTE230的上行时隙，如果需要安排上下行GTS在230的上行时隙，CAP的时间相应减小，如果230终端准备在下一个上行时隙发送数据，它会提前通知协调器，协调器会停止下一个帧的信标发送，Zigbee系统的设备不会在下一个超帧上发送信号。
LTE230信号帧长25ms，分5个子帧，其中下行信号占用第0子帧和第1子帧的4个符号。GP占用第1子帧的一个符号。剩下的2、3、4子帧和第1子帧的4个符号为上行信号。Zigbee的超帧起始于信标，超帧分为活跃期和非活跃期两部分。活跃期以信标的发送为起始，随后是竞争接入时期（CAP），再随后是非随机竞争接入期（CFP）。在CFP中，可以规定若干个保障时隙（GTS）用于协调器和设备的上下行通信。但在CAP中设备和协调器的通信是竞争的，即上行，下行都可以发送。Zigbee采用载波监听多址接入-冲突避免（Carrier SenseMultiple Acess with Avoidance, CSMA-CA)技术避免冲突。
LTE230系统和zigbee同频共存方法还可以是LTE230系统的终端UE工作状态分为DRX和激活状态，在激活状态，UE进行小区搜索，用户附着，业务传输业务；在DRX模式下，LTE230系统的终端不进行数据传输，在DRX期间，Zigbee的协调器发送信标，信标起始点和230帧对齐，Zigbee设备在每个LTE230的一个帧的长度处搜索信标，指示Zigbee设备进行工作， DRX状态时LTE230系统的终端虽然不进行数据传输，但需要执行DRX任务，DRX任务的开时刻——帧号是系统配置的，UE预先知道何时开始这些DRX任务，UE把这些信息提前发送给Zigbee协调器，协调器在合适的帧号启动超帧并定义合适的超帧长度，Zigbee超帧的长度按照下一个DRX启动的时刻而改变，超帧长度是LTE230的一个帧的长度的整数倍，最小为一个LTE230的长度，来躲避下一个DRX任务，当UE开启DRX任务后，Zigbee停止信标发送，并等待UE的通知是否完成DRX任务，当其收到DRX任务完成通知后，按照预计的下一个DRX任务开的帧号决定下一个超帧的发送时刻和长度。
DRX任务指的是小区测量、测量上报、频偏估计、接收DRX寻呼，系统信息更新任务。
 Zigbee超帧内部的CAP以及上下行GTS的分配不受230帧结构的影响，按照Zigbee协议的要求设定。
综上所述的，本发明相比现有技术如下优点：
本发明的LTE230系统和zigbee同频共存方法具有：第一种情况其有效利用上下行时隙，即使在230UE激活的状态，Zigbee系统也可以工作，空口效率高；第二种情况超帧结构中的CAP和GTS的分配没有230帧的上下行时隙的限制，超帧的结构配置有更高的灵活性。
附图说明
图1是LTE230微系统组成。
图2是LTE230 帧结构示意图。
图3是Zigbee 帧结构示意图。
图4是Zigbee超帧的结构定义。
图5是Zigbee协调器超帧发送控制流程图。
图6是DRX下Zigbee的超帧发送示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行更详细的描述。
实施例1
一种LTE230系统和zigbee同频共存方法，根据LTE230帧结构，我们将超帧的长度定义为LTE230的一个帧的长度，信标的位置和LTE230上行信号同步对齐，根据Zigbee和LTE230系统上下行干扰的关系，LTE230下行时隙只能分配Zigbee的上行GTS，而LTE230的上行时隙，需要和Zigbee分时共享，在没有LTE230上行发送的时候，Zigbee协调器配置CAP和上/下行的GTS在上行时隙内，CAP的长度最大为LTE230的上行时隙，如果需要安排上下行GTS在230的上行时隙，CAP的时间相应减小，如果230终端准备在下一个上行时隙发送数据，它会提前通知协调器，协调器会停止下一个帧的信标发送，Zigbee系统的设备不会在下一个超帧上发送信号。
本实施例未述部分与现有技术相同。
实施例2
LTE230系统和zigbee同频共存方法还可以是LTE230系统的终端UE工作状态分为DRX和激活状态，在激活状态，UE进行小区搜索，用户附着，业务传输业务；在DRX模式下，LTE230系统的终端不进行数据传输，在DRX期间，Zigbee的协调器发送信标，信标起始点和230帧对齐，Zigbee设备在每个LTE230的一个帧的长度处搜索信标，指示Zigbee设备进行工作， DRX状态时LTE230系统的终端虽然不进行数据传输，但需要执行DRX任务，DRX任务的开时刻——帧号是系统配置的，UE预先知道何时开始这些DRX任务，UE把这些信息提前发送给Zigbee协调器，协调器在合适的帧号启动超帧并定义合适的超帧长度，Zigbee超帧的长度按照下一个DRX启动的时刻而改变，超帧长度是LTE230的一个帧的长度的整数倍，最小为一个LTE230的长度，来躲避下一个DRX任务，当UE开启DRX任务后，Zigbee停止信标发送，并等待UE的通知是否完成DRX任务，当其收到DRX任务完成通知后，按照预计的下一个DRX任务开的帧号决定下一个超帧的发送时刻和长度。DRX任务指的是小区测量、测量上报、频偏估计、接收DRX寻呼，系统信息更新任务。
本实施例未述部分与现有技术相同。

Claims (3)

1.一种LTE230系统和zigbee同频共存方法，其特征在于：根据LTE230帧结构，将超帧的长度定义为LTE230的一个帧的长度，信标的位置和LTE230上行信号同步对齐，根据Zigbee和LTE230系统上下行干扰的关系，LTE230下行时隙只能分配Zigbee的上行GTS，而LTE230的上行时隙，需要和Zigbee分时共享，在没有LTE230上行发送的时候，Zigbee协调器配置CAP和上/下行的GTS在上行时隙内，CAP的长度最大为LTE230的上行时隙，当需要安排上下行GTS在LTE230的上行时隙，CAP的时间相应减小，当LTE230终端准备在下一个上行时隙发送数据，它会提前通知协调器，协调器会停止下一个帧的信标发送，Zigbee系统的设备不会在下一个超帧上发送信号。
2. 一种LTE230系统和zigbee同频共存方法，其特征在于：将LTE230系统的终端UE工作状态分为DRX和激活状态，在激活状态，UE进行小区搜索，用户附着，业务传输业务；在DRX模式下，LTE230系统的终端不进行数据传输，在DRX期间，Zigbee的协调器发送信标，信标起始点和LTE230帧对齐，Zigbee设备在每个LTE230的一个帧的长度处搜索信标，指示Zigbee设备进行工作， DRX状态时LTE230系统的终端虽然不进行数据传输，但需要执行DRX任务，DRX任务的开时刻——帧号是系统配置的，UE预先知道何时开始这些DRX任务，UE把这些信息提前发送给Zigbee协调器，协调器在合适的帧号启动超帧并定义合适的超帧长度，Zigbee超帧的长度按照下一个DRX启动的时刻而改变，超帧长度是LTE230的一个帧的长度的整数倍，最小为一个LTE230的长度，来躲避下一个DRX任务，当UE开启DRX任务后，Zigbee停止信标发送，并等待UE的通知是否完成DRX任务，当其收到DRX任务完成通知后，按照预计的下一个DRX任务的开时刻决定下一个超帧的发送时刻和长度。
3.根据权利要求2所述的LTE230系统和zigbee同频共存方法，其特征在于：DRX任务指的是小区测量、测量上报、频偏估计、接收DRX寻呼、系统信息更新任务。
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