CN108923906B - 时分双工系统信号的传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种时分双工系统信号的传输方法和装置，其利用将反向链路内嵌到子帧末尾的子帧结构，因此在时分双工系统信号的传输过程中，减少了不必要的上、下行链路切换，进而减少了保护间隔和定时超前的操作，不但减少了功率损耗，也节省了资源开销，并且本发明将根据后续子帧类型灵活配置反向链路和保护间隔，进一步节省了资源。

Description

时分双工系统信号的传输方法及装置

本申请是以下原申请的分案申请：

--原申请的申请日：2014年08月21日

--原申请的申请号：201410415236.1

--原申请的发明创造名称：时分双工系统信号的传输方法及装置

技术领域

本发明涉及时分双工(TDD)工作模式下的子帧结构，具体涉及时分双工系统信号的传输方法及装置，尤其是下一代通信系统中高频载波传输针对TDD优化的子帧结构。

背景技术

传统的第三代无线通信系统虽然定义了两种工作模式，频分双工(FDD)和时分双工(TDD)，但是FDD工作模式占主导地位，因此子帧结构设计主要是针对FDD工作模式。对于TDD工作模式，传统的子帧结构设计具有相应慢，HARQ进程的环回时间延迟长并依赖于上、下行子帧配置比例等缺陷。

传统的低频段资源非常有限，随着数据业务的爆发式增长，近年来未授权频带和毫米波频带因为频域资源丰富越来越受到广泛关注。为了满足未来通信业务的各种需求，下一代通信系统可能具有如下特征：

·支持灵活的上、下行容量需求及非对称特性。

√为了有效利用上、下行非对称频谱，需要考虑针对TDD特有的优化设计；

·支持低响应时间(低于1毫秒)

√考虑更短的帧长；

√考虑优化的调度和HARQ进程设计；

·支持更低的功率损耗，允许更长的用户电池寿命；

·支持多种通信链路，除了传统的上、下行链路，还支持基站对基站的self-backhualing链路和用户对用户的D2D链路

√需要考虑不依赖于链路类型的通用空口设计，如最大化不同无线传输链路之间相似性等；

综合考虑以上因素，我们预计第五代无线通信系统将会是针对TDD优化的空口设计。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种时分双工系统信号的传输方法及装置。

根据本发明提供的一种时分双工系统信号的传输方法，其中：

在一个无线下行子帧内，接入节点在M1个下行时隙上发送信号给设备端，在M2个上行时隙上接收来自设备端的信号；所述M1个下行时隙与M2个上行时隙间插入一个保护间隔(GuardPeriod，GP)，M1、M2为正整数，M1大于M2，且M1与M2的和为所述下行子帧中所有时隙的个数总和；

在一个无线上行子帧内，设备端在N1个上行时隙上发送信号给接入节点，在N2个下行时隙上接收来自接入节点的信号；所述N2个下行时隙与N1个上行时隙间插入一个保护间隔，N1、N2为正整数，N1大于N2，且N1与N2的和为所述上行子帧中所有时隙的个数总和。

以下为可采用的优选的技术特征：

所述M2个上行时隙位于所述下行子帧的末尾；

所述N2个下行时隙位于所述上行子帧的开头；

在一个无线下行子帧内，所述接入节点依次在C1个特殊下行时隙、M1-C1个一般下行时隙上发送信号后，在所述保护间隔上不发送信号，再在M2个上行时隙上接收信号，C1为正整数且小于M1；

下行共享控制信号在所述C1个特殊下行时隙上发送，设备端特定下行控制信号和下行数据信号在M1-C1个一般下行时隙上发送，上行控制信号和上行参考信号(可能也包含部分上行数据信号)在M2个上行时隙上发送。

所述无线下行子帧中上行时隙的个数M2是可变参数，可变参数M2最小为零。

所述可变参数M2的具体数值通过高层信令半静态配置。

所述可变参数M2是否为零通过与所述下行子帧后续相连的子帧隐含配置，如果后续相连子帧为上行子帧，则M2为零。

如果所述可变参数M2为零，则所述下行子帧中的保护间隔也为零，无线子帧内所有时隙均为下行时隙。

所述保护间隔的持续时间是可配置的，其调整的颗粒度是符号级的。

在一个无线上行子帧内，所述设备端依次在N2个下行时隙上接收信号，在所述保护间隔上不发送信号，再在N1个上行时隙上发送信号；

下行共享控制信号在所述N2个下行时隙上发送。

在所述N2个下行时隙上发送的所述下行共享控制信号包含对当前上行子帧的上行调度授权信令、对已收到下行信号的HARQ-ACK/NACK信息、用于信道测量的下行参考信号、同步信号、系统信息。

在所述N1个上行时隙上发送的上行控制信号分布在系统带宽的边缘，上行数据信号分布在系统带宽的中部。

所述无线上行子帧中下行时隙的个数N2是可变参数，可变参数N2最小为零。

所述可变参数N2的具体数值通过高层信令半静态配置。

所述可变参数N2是否为零可以通过与所述上行子帧前向相连的子帧隐含配置，如果前向相连子帧为下行子帧，则N2为零。

如果所述可变参数N2为零，且与所述上行子帧前向相连的子帧末尾是上行子帧，则所述上行子帧中的保护间隔也为零，无线子帧内所有时隙均为上行时隙。

如果所述可变参数N2为零，且与所述上行子帧前向相连的子帧末尾是下行子帧，则所述上行子帧中的保护间隔移到所述上行子帧前端，子帧内所有时隙均为上行时隙。

根据本发明提供的一种时分双工系统信号的传输装置，包括接入节点，所述接入节点使用上述的时分双工系统信号的传输方法进行工作。

根据本发明提供的一种时分双工系统信号的传输装置，包括设备端，所述设备端使用上述的时分双工系统信号的传输方法进行工作。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明利用了一种将反向链路内嵌到子帧末尾的子帧结构。由于本发明在时分双工系统信号的传输过程中，将内嵌的反向链路放置在子帧末尾，减少了不必要的上、下行链路切换，从而减少了保护间隔和定时超前的操作，不但减少了功率损耗，也节省了资源开销。

(2)本发明将根据后续子帧类型灵活配置反向链路和保护间隔，进一步节省了资源。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明提供的传输方法中利用的TDD优化的下行子帧结构；

图2为后续子帧为同向链路的上行子帧；

图3为后续子帧为反向链路的上行子帧。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

根据本发明提供的一种时分双工系统信号的传输装置，包括接入节点和设备端，其中，所述接入节点和设备端使用同样是本发明提供的一种时分双工系统信号的传输方法进行工作。

具体地，在所述时分双工系统信号的传输方法中，采用如下技术方案：

在一个无线下行子帧内，接入节点在M1个下行时隙上发送信号给设备端，在M2个上行时隙上接收来自设备端的信号；所述M2个上行时隙位于所述下行子帧的末尾；所述M1个下行时隙与M2个上行时隙间插入一个保护间隔，M1、M2为正整数，M1大于M2，且M1与M2的和为所述下行子帧中所有时隙的个数总和；

在一个无线上行子帧内，设备端在N1个上行时隙上发送信号给接入节点，在N2个下行时隙上接收来自接入节点的信号；所述N2个下行时隙位于所述上行子帧的开头；所述N2个下行时隙与N1个上行时隙间插入一个保护间隔，N1、N2为正整数，N1大于N2，且N1与N2的和为所述上行子帧中所有时隙的个数总和。

在一个无线下行子帧内，所述接入节点依次在C1个特殊下行时隙、M1-C1个一般下行时隙上发送信号后，在所述保护间隔上不发送信号，再在M2个上行时隙上接收信号，C1为正整数且小于M1；下行共享控制信号在所述C1个特殊下行时隙上发送，设备端特定下行控制信号和下行数据信号在M1-C1个一般下行时隙上发送，上行控制信号和上行参考信号(可能也包含部分上行数据信号)在M2个上行时隙上发送。

所述无线下行子帧中上行时隙的个数M2是可变参数，可变参数M2的最小为零。所述可变参数M2的具体数值通过高层信令半静态配置。所述可变参数M2是否为零通过与所述下行子帧后续相连的子帧隐含配置，如果后续相连子帧为上行子帧，则M2为零。如果所述可变参数M2为零，则所述下行子帧中的保护间隔也为零，无线子帧内所有时隙均为下行时隙。所述保护间隔的持续时间是可配置的，其调整的颗粒度是符号级的。

在一个无线上行子帧内，所述设备端依次在N2个下行时隙上接收信号，在所述保护间隔上不发送信号，再在N1个上行时隙上发送信号；下行共享控制信号在所述N2个下行时隙上发送。在所述N2个下行时隙上发送的所述下行共享控制信号包含对当前上行子帧的上行调度授权信令、对已收到下行信号的HARQ-ACK/NACK信息、用于信道测量的下行参考信号、同步信号、系统信息。在所述N1个上行时隙上发送的上行控制信号分布在系统带宽的边缘，上行数据信号分布在系统带宽的中部。

所述无线上行子帧中下行时隙的个数N2是可变参数，可变参数N2最小为零。所述可变参数N2的具体数值通过高层信令半静态配置。所述可变参数N2是否为零可以通过与所述上行子帧前向相连的子帧隐含配置，如果前向相连子帧为下行子帧，则N2为零。如果所述可变参数N2为零，且与所述上行子帧前向相连的子帧末尾是上行子帧，则所述上行子帧中的保护间隔也为零，无线子帧内所有时隙均为上行时隙。如果所述可变参数N2为零，且与所述上行子帧前向相连的子帧末尾是下行子帧，则所述上行子帧中的保护间隔移到所述上行子帧前端，子帧内所有时隙均为上行时隙。

上文对本发明提供的时分双工系统信号的传输装置及方法进行了描述，接下来对所述传输装置和方法基于的子帧结构进行具体描述。

本发明利用了一种针对TDD工作模式优化的子帧结构，即在一个正向链路子帧里内嵌一个反向链路；该正向链路可以是传统的上行或下行链路，也可以是D2D或eNB-to-eNB的self-backhauling链路等；该反向链路与正向链路通过时分的方式隔开，一般配置在子帧末尾，以减少链路切换次数，从而减少了切换引起的功率损耗；该反向链路可以包含数字域合控制域，也可以只包含控制域，优选情况下只包含控制域；

其中，正向链路子帧中的反向链路配置方式有两种：一种是固定配置，即每个子帧一定配有反向链路，这样每个子帧有统一的结构，HARQ进程的环回时间(Round Trip Time，RTT)固定，而不依赖于上、下行链路配置比例；另一种是灵活配置，即每个子帧上的反向链路按需配置，这样子帧与子帧间结构不统一，没有反向链路的子帧可具有更多的正向链路资源，该反向链路的配置可按如下任一种方式指示：

a)可以是预定义的方式配置，即网络预先定义特定子帧配置反向链路；

b)可以通过高层信令半静态配置；

c)可以依赖于后续子帧的类型隐含指示：

·如果后续子帧和当前子帧的链路相反，该子帧可以不配置反向链路；

·如果后续子帧和当前子帧的链路同向，则该子帧配置反向链路；

进一步地，如果从下行链路切换到上行链路，要插入一个保护间隔以克服下行传输中的传播延迟；对于下行子帧，如果每个子帧配置上行链路，则下行子帧结构统一，都含有一个上行链路和一个从下行到上行切换的GP。对于上行子帧，该保护间隔是可灵活配置的：如果后续子帧是上行子帧，该当前上行子帧包含一个下行链路和一个从下行到上行切换的GP；如果后续子帧是下行子帧，该当前上行子帧包含一个下行链路，而没有GP，因此下行链路可扩展到子帧末尾，从而进一步节省资源。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种时分双工系统信号的传输方法，其特征在于：

在一个无线下行子帧内，接入节点在M1个下行时隙上发送信号给设备端，在M2个上行时隙上接收来自设备端的信号；所述M1个下行时隙与M2个上行时隙间插入一个保护间隔，M1、M2为正整数，M1大于M2，且M1与M2的和为所述下行子帧中所有时隙的个数总和；

在一个无线上行子帧内，设备端在N1个上行时隙上发送信号给接入节点，在N2个下行时隙上接收来自接入节点的信号；所述N2个下行时隙与N1个上行时隙间插入一个保护间隔，N1、N2为正整数，N1大于N2，且N1与N2的和为所述上行子帧中所有时隙的个数总和；

在一个无线上行子帧内，所述设备端依次在N2个下行时隙上接收信号，在所述保护间隔上不发送信号，再在N1个上行时隙上发送信号；

下行共享控制信号在所述N2个下行时隙上发送；

所述M2个上行时隙位于所述下行子帧的末尾；

所述N2个下行时隙位于所述上行子帧的开头；所述N2是否为零可以通过与所述上行子帧前向相连的子帧隐含配置，如果前向相连子帧为下行子帧，则所述N2为零。

2.如权利要求1所述的时分双工系统信号的传输方法，其特征在于：

在所述N2个下行时隙上发送的所述下行共享控制信号包含对当前上行子帧的上行调度授权信令、对已收到下行信号的HARQ-ACK/NACK信息、用于信道测量的下行参考信号、同步信号、系统信息。

3.如权利要求1所述的时分双工系统信号的传输方法，其特征在于：

在所述N1个上行时隙上发送的上行控制信号分布在系统带宽的边缘，上行数据信号分布在系统带宽的中部。

4.如权利要求1所述的时分双工系统信号的传输方法，其特征在于：

所述无线上行子帧中下行时隙的个数N2是可变参数，可变参数N2最小为零。

5.如权利要求1所述的时分双工系统信号的传输方法，其特征在于：

可变参数N2的具体数值通过高层信令半静态配置。

6.如权利要求1所述的时分双工系统信号的传输方法，其特征在于：

如果所述N2为零，且与所述上行子帧前向相连的末尾子帧是上行子帧，则所述上行子帧中的保护间隔也为零，无线子帧内所有时隙均为上行时隙。

7.如权利要求1所述的时分双工系统信号的传输方法，其特征在于：

如果所述N2为零，且与所述上行子帧前向相连的末尾子帧是下行子帧，则所述上行子帧中的保护间隔移到所述上行子帧前端，子帧内所有时隙均为上行时隙。

8.一种时分双工系统信号的传输装置，包括接入节点，其特征在于，所述接入节点使用权利要求1至7中任一项所述的时分双工系统信号的传输方法进行工作。

9.一种时分双工系统信号的传输装置，包括设备端，其特征在于，所述设备端使用权利要求1至7中任一项所述的时分双工系统信号的传输方法进行工作。

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