WO2009059555A1

WO2009059555A1 - Procédé, appareil et système de transmission de données en duplexage par répartition temporelle

Info

Publication number: WO2009059555A1
Application number: PCT/CN2008/072907
Authority: WO
Inventors: Shiqiang Suo; Guojun Xiao; Xueming Pan; Shaohui Sun; Yingmin Wang
Original assignee: Da Tang Mobile Communications Equipment Co., Ltd.
Priority date: 2007-11-02
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2009-05-14
Also published as: US20100238847A1; KR20100085160A; EP2216915B1; US8457032B2; EP2216915A4; KR101093479B1; EP2216915A1

Description

一种时分双工的数据传输方法、装置和系统技术领域

本发明涉及时分双工系统的长期演进方案，特别涉及一种时分双工的数据传输方法、装置和系统。发明背景

第三代移动通信系统（3G )釆用 CDMA多址方式，支持多媒体业务，具有较高的竟争能力。为了确保在更长的时间内保持这种竟争能力， 3GPP启动了 3G无线接口技术的长期演进（ Long Term Evolution, LTE ) 研究项目。

目前， LTE系统确定支持 2种帧结构。 TD-SCDMA是第三代移动通信系统的三种大国际标准中唯一釆用时分双工（TDD )方式的标准，在 TD-SCDMA 的长期演进方案（LTE TDD ) 中，其首选帧结构为与 TD-SCDMA 系统兼容的第二类帧结构，如图 1 所示。其中，一个无线帧的帧长为 10ms, 包括两个 5ms的半帧。每个半帧由 7个业务时隙（标记为 0 ~ 6 )和 3个特殊时隙，即下行导频时隙（DwPTS )、保护间隔时隙（GP )和上行导频时隙（UpPTS )组成。每子帧定义为一个业务时隙。其中，子帧 0和下行导频时隙总是用于下行传输，而上行导频时隙和子帧 1总是用于上行传输。

LTE TDD系统基于正交频分复用（OFDM )技术，其子载波间隔设定为 15kHz,对应的 OFDM符号长度为 66.67us,为在解调时实现 OFDM 符号定时，在每个 OFDM符号前加入循环前缀（CP )。在支持单播业务和小覆盖应用时，使用长度为 4.76us的短 CP, 这样形成的完整 OFDM 符号长度为 66.67us+4.76us 71.4us; 在支持多小区广播业务和大覆盖应用时，使用长度为 16.66us的长 CP, 这样形成的完整 OFDM符号长度为 66.67us+16.66us 88.3us。

对于 TDD 系统来说，为避免上下行时隙间的干扰，其下行时隙至上行时隙的切换点需要保护间隔，因此如前所述，目前 LTE TDD系统的无线帧结构中，特殊时隙中存在保护间隔时隙（GP )。具体 GP的时长等于电磁波传播小区半径两倍所经历的时间，即 T_GP = 2*R_cell/C, 其中 R_cell为小区半径， C表示光速 (3*10⁸m/s)。

在图 1所示的帧结构中， GP的时长为 75us, 其对应的最大覆盖范围为 ( 75us/2 ) x3xl0⁸m/s = 11.25km₀ 为满足对不同覆盖范围的支持，现有的 GP可以做适当修改，具体关于 GP的设计方法是：通过空置一个或连续多个上行时隙来提供与所支持的覆盖范围对应的较大的下行至上行的保护间隔 GP。详细地，目前一般提供三种 GP长度供基站根据本小区的覆盖范围进行选择。

一、在小区半径小于 7.5km的情况下，使用如图 2所示的小覆盖帧结构进行支持，对应 GP时长为 50us。此时随机接入在 UpPTS时隙进行。

二、对于小区半径大于 7.5km且小于 30km的中等覆盖，基本的 TDD 第二类帧结构中 GP长度不够，通过将 GP和 UpPTS进行合并形成新的 GP, 时间长度为 191.66us, 则刚好能够支持约 29km的覆盖范围。此时，随机接入在 TS1或其后任一上行时隙进行。 TDD第二类帧结构支持中等覆盖的帧结构如图 3所示。

三、对于小区半径大于 30km的大覆盖场景， TDD第二类帧结构釆用的方法是将整个 TS1空出来，与 GP, UpPTS进行合并，形成一个整体的时间长度为 866.66us的 GP, 足够支持 100km以上的小区覆盖。此时，随机接入在 TS2及其后连续多个上行时隙进行。 TDD 第二类帧结构支持大覆盖的帧结构如图 4所示。

基站和用户设备分别保存上述三种 GP长度方案所对应的帧结构。基站根据本小区的覆盖范围，选择上述三种方案中的一种，并将选择的 GP 长度方案通知本小区的用户设备。在之后基站与用户设备间进行数据传输时，利用相应 GP长度方案对应的帧结构承载数据进行通信。

当釆用上述方式进行数据传输时，由于 GP长度的调整粒度为一个上行时隙，因此支持不同等级覆盖时，等级间的级差较大，对覆盖范围的支持不够灵活，导致无线资源的浪费，减小传输效率。例如，对于覆盖范围为 50km的小区，需要选择第三中 GP长度及对应的帧结构进行数据传输，此时实际上很大一部分时隙被作为保护间隔浪费掉了，实际上也影响了传输效率。发明内容

有鉴于此，本发明提供一种时分双工系统中的数据传输方法和系统，能够支持更细粒度的不同等级覆盖，节约无线资源，提高传输效率。

本发明实施例提出的一种时分双工系统的数据传输方法，该方法包括：

基站根据当前的覆盖范围，在无线半帧的特殊区域占用的时长范围内，以 OFDM符号长度为单位设置保护间隔 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度，将设置结果发送给用户设备；

用户设备和基站利用所述无线半帧进行数据传输。

本发明实施例还提出一种时分双工系统，包括基站和用户设备，所述基站，用于根据覆盖范围，在无线半帧的特殊区域占用的时长范围内，以 OFDM符号为单位设置 GP时隙的长度，并根据该 GP时隙长度设置 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度，将设置结果发送给用户设备；利用所述无线半帧与用户设备进行数据传输；

所述用户设备，用于接收所述基站发送的设置结果，并利用所述无线半帧与所述基站进行数据传输。

本发明实施例还提出另一种时分双工系统，包括基站和用户设备，所述基站，用于预先针对是否需要兼容 TD-CDMA系统，分别对应设置一组包括以符号长度为单位的保护间隔 GP 时隙、 DwPTS 时隙和 UpPTS 时隙长度的特殊区域配置；还用于根据当前是否需要兼容 TD-SCDMA 系统，确定对应设置的一组特殊区域配置；并根据覆盖范围和系统性能，在所述确定的一组特殊区域配置中选择一种，并将选择的特殊区域配置发送给用户设备；根据选择的特殊区域配置构造无线半帧进行数据传输；

所述用户设备，用于接收基站发送的特殊区域配置，并根据该特殊区域配置构造无线半帧进行数据传输。

由上述技术方案可见，本发明中，基站根据覆盖范围，在无线半帧的特殊区域占用的时长范围内，以 OFDM符号长度为单位设置 GP时隙的长度， DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度，将设置结果发送给用户设备；用户设备和基站利用包括上述 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度的无线半帧进行数据传输。釆用上述本发明的方式后，由于 GP 时隙长度以 OFDM符号为单位进行设置，而一个 OFDM符号的时长要远小于图 1所示帧结构中的常规时隙的时长，因此，对于 GP时隙长度的调整粒度减小，从而能够支持更细粒度的不同等级覆盖，节约无线资源，提高传输效率。附图简要说明

图 1为目前 LTE TDD系统的帧结构示意图。

图 2为目前 LTE TDD系统小覆盖帧结构示意图。

图 3为目前 LTE TDD系统中等覆盖帧结构示意图。

图 4为目前 LTE TDD系统大覆盖帧结构示意图。

图 5为本发明中时分双工系统的数据传输方法总体流程图。

图 6为本发明提供的时分双工系统的总体结构图。

图 7为本发明实施例中 LTE TDD系统的无线帧结构示意图。

图 8 为本发明实施例一中时分双工系统的数据传输方法具体流程图。

图 9为本发明实施例一中最小覆盖要求下釆用短 CP时， GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度设置方式示意图。

图 10为本发明实施例一中最小覆盖要求下釆用长 CP时， GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度设置方式示意图。

图 11 为本发明实施例二中时分双工系统的数据传输方法具体流程图。

图 12为本发明实施例二中釆用短 CP时，不同覆盖范围和兼容性要求下， GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度设置方式示意图。

图 13为本发明实施例二中釆用长 CP时，不同覆盖范围和兼容性要求下， GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度设置方式示意图。

图 14 为本发明实施例三中时分双工系统的数据传输方法总体流程图。

图 15 为本发明实施例三中时分双工系统的数据传输方法具体流程图。

图 16为本发明实施例三中最小覆盖要求下釆用短 CP时， GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度设置方式示意图。

图 17为本发明实施例三中最小覆盖要求下釆用长 CP时， GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度设置方式示意图。实施本发明的方式

本发明的基本思想是：降低 GP时隙长度的调整粒度，从而提供更灵活的不同等级覆盖。

图 5为本发明中时分双工系统的数据传输方法总体流程图。如图 1 所示，该方法包括：

步骤 501 , 基站根据覆盖范围，在无线半帧的特殊区域占用的时长范围内，以 OFDM符号长度为单位设置保护间隔 GP时隙的长度，并设置 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度。

本发明中特殊区域指第二类帧结构中， 5ms的无线半帧内三个特殊时隙构成的区域。本发明中，特殊区域内 GP时隙长度可以以 OFDM符号为粒度进行调整。具体地，根据覆盖范围计算所需的下行至上行切换 GP长度 T_OT=2*R_cell/C, 将 GP时隙设置为占用 N个 OFDM符号，并且计算得到的 GP长度小于 N个 OFDM符号的时长、大于 N-1个 OFDM 符号的时长。一方面， GP长度小于 N个 OFDM符号的时长能够保证 GP时隙长度满足覆盖要求，另一方面， GP长度大于 N-1个 OFDM符号的时长，能够保证为其他信息的传输保留更多的时频资源。

这里，之所以以 OFDM符号为单位设置 GP时隙长度，是因为在 LTE TDD系统中釆用的编码调制方案为 OFDM调制或扩展的 OFDM调制，并且这两种调制方式的符号长度均相同，为一个 OFDM符号为单位，因此以一个 OFDM符号为单位进行资源分配。在接下来的文字记载中，将一个 OFDM符号所占用的时长称为一个符号。步骤 502, 基站将步骤 501中的设置结果发送给用户设备。

步骤 503, 用户设备和基站利用按照步骤 501 中设置结果构造的无线半帧进行数据传输。

至此，本发明提供的数据传输方法流程结束。

图 6为本发明提供的时分双工系统的总体结构图。如图 6所示，该系统包括：基站和用户设备。

在该系统中，基站用于根据覆盖范围，在无线半帧的特殊区域占用的时长范围内，以 OFDM符号为单位设置 GP时隙的长度，并根据该 GP时隙长度设置 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度，将设置结果发送给用户设备；利用所述无线半帧与用户设备进行数据传输。

用户设备，用于接收所述基站发送的设置结果，并利用所述无线半帧与所述基站进行数据传输。

较佳地，所述基站可以包括：

对应关系存储单元，用于预先根据基站的不同覆盖范围和对所述 TD-SCDMA 系统的兼容性要求，建立基站的不同覆盖范围和不同的兼容性要求与 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度间的对应关系，并存储所述对应关系；

选择单元，用于根据当前覆盖范围和兼容性要求，从所述对应关系存储单元所存储的对应关系中选择出相应的 GP 时隙、 DwPTS 时隙和 UpPTS时隙的长度。

以上是对本发明的总体概述，由该过程可见，本发明的方法 GP时隙长度的设置粒度减小，从而能够提供更灵活的不同等级覆盖，提高传输效率。但由于 GP时隙长度的灵活调整是在特殊区域范围内进行，因此 GP时隙长度调整范围受特殊区域的时长限制，也就是该无线半帧所支持的最大覆盖范围受特殊区域的时长限制。优选地，相比于图 1所示的帧结构，加长特殊区域的时长，从而能够将 GP时隙长度的调制范围扩大，进而扩大最大覆盖范围。当然，由于无线半帧的长度是固定的，因此特殊区域时长的变化会影响到其他常规时隙的时长。在下面本发明的具体实施例中，以一种新的无线帧结构为例，说明本发明的具体实施方式。

图 7为本发明实施例中新的无线帧结构。其中，每个 5ms的无线半帧划分成 8个长度为 0.5ms的常规时隙和 1个长度为 1ms的特殊区域，该特殊区域由 DwPTS时隙, GP时隙和 UpPTS时隙构成，另夕卜，每两个常规时隙配对组成一个子帧。以该无线帧结构为基础对本发明的具体实施方式进行说明。

实施例一：

图 8 为本发明实施例一中时分双工系统的数据传输方法具体流程图。如图 8所示，该方法包括：

步骤 801 , 根据基站的覆盖范围计算所需的 GP长度。

本步骤中，计算所需 GP长度的方式为： T_CP=2*R_cell/C。

步骤 802, 根据 GP长度设置 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度。

在设置 GP时隙长度时，如前所述以 OFDM符号所占用的时长为单位分配，分配后 GP时隙长度大于等于步骤 801中计算所得的 GP长度。当单独考虑覆盖范围进行 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度的设置时，将 GP时隙长度设置的尽可能小，并且 P-SCH在 DwPTS时隙实现，占用 1个符号（S ),因此， DwPTS时隙至少占用一个符号， PRACH 在 UpPTS时隙实现，占用 2 S, 因此， UpPTS时隙至少占用两个符号； GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的总长度，即特殊区域的时长，如前所述，为 lms。只有满足上述条件， GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS 时隙长度可以任意设置。在另外一种实现方案中，也可以釆用如下的限制设置特殊区域中的各个时隙长度， DwPTS时隙至少占用两个符号。

实际应用中，在 LTE TDD 系统的基站覆盖范围内，可能存在 TD-SCDMA网络，为保证两个网络的信号质量，在设置 GP时隙、 DwPTS 时隙和 UpPTS时隙长度时，需要考虑两个系统的兼容性。所谓兼容性是指，在两个系统同时存在的区域内，两种系统的上下行关系需要保持一致，即上行与下行切换点对齐，从而保证两个系统间不互相干扰。由于 LTE TDD系统是 TD-SCDMA系统的演进系统，因此，一般是在区域内先存在 TD-SCDMA的系统，应用本发明实施例的方法时，优选地，在 LTE TDD系统无线帧设计时，能够与 TD-SCDMA系统一致。

因此，如果考虑兼容性，那么本步骤中进行时隙设置时需要进行如下处理：

步骤 802a, 判断是否需要兼容 TD-SCDMA系统，若是，则执行步骤 802b, 否则执行步骤 802c。

在进行 LTE TDD系统无线半帧中 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS 时隙长度设置时，若该基站覆盖范围存在 TD-SCDMA系统，那么通常要考虑兼容性问题，按照步骤 802b中所述设置 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度，如果不存在 TD-SCDMA系统，那么可以不考虑兼容性问题，按照步骤 802c中设置特殊区域内各时隙长度。

步骤 802b,根据步骤 801中计算得到的 GP长度、 TD-SCDMA系统的上下行时隙比例以及常规时隙的结构设置 GP 时隙、 DwPTS 时隙和 UpPTS时隙的长度。

具体地， TD-SCDMA 系统的无线帧结构与背景技术中描述的图 2 所示的帧结构相同。其中，共存在六种上下行时隙比例关系和对应的上下行切换点位置。 TD-SCDMA的 GP时隙长度为 75us, 为保证兼容性，需要有两方面的要求：一、 LTE TDD系统的 GP时隙长度不能小于 75us, 以 OFDM符号为单位计算，当釆用短 CP时， LTE TDD系统的 GP时隙长度至少为两个 OFDM符号，当釆用长 CP时， LTE TDD系统的 GP时隙长度至少为一个 OFDM符号；二、上下行资源所占用时长间的比例关系要与 TD-SCDMA系统中一致，考虑到这一点，在进行 LTE TDD系统中 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度设置时，还需要进一步根据常规时隙的结构进行，具体该结构包括常规时隙的时长以及与特殊区域的位置关系等。

如前所述本实施例中常规时隙的结构如图 7所示。两个相邻的常规时隙作为一个子帧，在进行资源分配时一个子帧中的两个常规时隙要么均为上行时隙，要么均为下行时隙。根据上述兼容性要求，即上下行切换点一致， LTE TDD系统中的 GP时隙覆盖 TD-SCDMA系统中的 GP 时隙，可以针对不同当覆盖范围要求，计算得到 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度设置。下面以满足最小覆盖要求为例进行说明。

根据兼容性要求，在满足最小覆盖要求时，若釆用短 CP, 则可以得到图 9所示的 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度设置方式。

在图 9中，第一行为 TD-SCDMA系统的帧结构示意，其中标注了不同的上下行比例下的切换点位置。如，在该帧结构示意上方标有 6: 1 表示下行和上行时隙的比例为 6: 1 , 上下行切换点为 6: 1对应的垂直虚线。第二行到第七行分别代表 TD-SCDMA系统的不同时隙比例对应的 LTE TDD系统无线半帧设置情况。

具体地，在第二行到第七行中，标注为 D的表示下行子帧（两个常规时隙构成的子帧），标注为 U的表示上行子帧，阴影部分表示特殊区域。其中，釆用短 CP时，特殊区域包括 14个符号，在该特殊区域下方进行表示，该特殊区域内， 1区表示 DwPTS时隙，可以看作下行时隙， 2区表示 GP时隙， 3区表示 UpPTS时隙，可以看作下行时隙。由图 8 可见，当 TD-SCDMA系统的下行与上行时隙比例为 6: 1时， LTE TDD 系统可以釆用第一行的时隙设置方式，即 GwPTS时隙占用 1个 OFDM 符号， GP时隙占用 2个 OFDM符号， UpPTS时隙占用 11个 OFDM符号，这样， LTE TDD 系统中的上下行切换点（特殊区域的末尾）与 TD-SCDMA系统中上下行切换点一致，同时 GP时隙覆盖 TD-SCDMA 系统中的 GP时隙。由图可见，在其他时隙比例下按照图 9所示的方式设置也满足上述条件，这里就不再一一详述。

图 9中所示的 LTE TDD系统无线半帧中 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度设置也可以用表 1来表示。

表 1

类似地，根据兼容性要求，在满足最小覆盖要求时，若釆用短 CP, 则可以得到图 10所示的 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度设置方式。将图 10所示的设置方式可以用表 2表示。

表 2

如图 10所示，在兼容 TD-SCDMA时隙比例为 4: 3时， LTE TDD 系统无线半帧中 UpPTS 的第一个符号已经进入了 TD-SCDMA 系统中 GP时隙的范围，在极端情况下，此符号的部分会受到 TD-SCDMA系统 DwPTS的干扰。幸运的是得益于 OFDM的 CP结构，此干扰仅影响 CP, 因此，此干扰是可以忽略的。

上述图 9、图 10、表 1和表 2中的时隙设置是在最小覆盖要求时得出的。基于该最小覆盖设置，可以根据覆盖要求调整 GP时隙长度，获得不同覆盖要求下的时隙设置。具体地，可以根据覆盖范围的需要，基于该最小覆盖设置，扩展 GP时隙长度，即打掉 GP时隙相邻的 DwPTS 度。

例如，当釆用短 CP时，覆盖范围扩大一级，也就是使 GP时隙长度为 3个 OFDM符号，那么基于图 9所示设置方式中的第三行（即兼容下行与上行时隙 5: 2的情况），可以有两种设置方式：

一、将 GP时隙左边的一个 OFDM符号也作为 GP时隙，从而使 GP时隙占用 3个符号，这时， DwPTS时隙占用 5个符号， UpPTS时隙占用 6个符号；

二、将 GP时隙右边的一个符号也作为 GP时隙，从而使 GP时隙占用 3个符号，这时， DwPTS时隙占用 6个符号， UpPTS时隙占用 5 个符号。

以此类推，可以得到很多具体的特殊区域配置方案。如果 DwPTS 时隙配置为最小长度 80.57us,同时 UpPTS时隙配置为最小长度 141.66us (设 GT为 8.33us ),此时对应的 GP时隙长度约为 777.8us, 支持最大约 116km的覆盖范围。对应特殊大覆盖需求，也可以将 PRACH放在特殊区域之后的上行时隙实现，进一步扩大 GP范围。

根据 TD-SCDMA系统中的时隙比例任意选择一种方案进行时隙长度设置。

步骤 802c, 根据步骤 801 中计算得到的 GP长度设置 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度。

这种方式即前述单独考虑覆盖要求时的设置方式，这里就不再赘述。

步骤 803, 基站将步骤 802中的设置结果发送给用户设备。

本步骤中，基站可以通过高层信令的方式，例如广播信道等，将设置结果发送给用户设备。

步骤 804, 用户设备接收设置结果，确定无线半帧中 GP 时隙、

DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度；用户设备和基站利用该无线半帧进行数据传输。

至此，本发明实施例中的方法流程结束。在上述实施例中，步骤 802 中根据兼容性要求和覆盖要求得到的各种不同时隙长度设置方案的过程也可以预先完成，然后将该各种不同方案保存在基站和用户设备中，并进行编号。当基站需要实际设置本小区釆用的具体 GP时隙、 DwPTS 时隙和 UpPTS时隙的长度时，可以根据保存的各种不同方案，选择符合当前兼容性要求和覆盖要求的方案编号，通知给用户设备。用户设备根据接收的编号和本身保存的各种方案确定基站选用的特定方案，从而用户设备和基站间可以利用应用这种方案的无线半帧进行数据传输。下面通过一个具体实施例说明这种方式。

实施例二：

图 11 为本发明实施例二中时分双工系统的数据传输方法具体流程图。如图 11所示，该方法包括：

步骤 1101 , 预先根据不同的覆盖要求和对 TD-SCDMA系统的兼容性要求，建立基站的不同覆盖范围和兼容性要求对应的 GP时隙、 DwPTS 时隙和 UpPTS时隙长度间的对应关系，并将对应关系进行保存。

本步骤中，根据实施例一步骤 802a 中所述的方式建立对应关系。如前所述，实际存在的设置方案有很多。本实施例提供一种简化方案，在建立的对应关系中，并未包括所有的设置方案，而是选择其中一部分设置方案。

具体地，当釆用短 CP时，根据覆盖范围的分布规律， GP时隙的长度有七种选择，分别为占用 1 , 2, 3, 4, 5, 10, 12个符号。其中，当覆盖范围较小时，不同覆盖范围间的级差也较小；当覆盖范围较大时，不同覆盖范围间的级差也相应较大。具体釆用的设置方案示意图如图 12 所示，其中， 1区表示 DwPTS时隙， 2区表示 GP时隙， 3区表示 UpPTS 系可以以表 3形式表示。其中共有 14种设置方案，分别如序号 0-13对应所示。

9 <42.8 兼容（ 5:2和 2:5 )或 4 4 6

不兼容

10 <53.5 兼容（ 1:6和 4:3 )或 7 5 2 不兼容

11 <53.5 兼容（ 5:2和 2:5 )或 3 5 6 不兼容

12 <107 兼容所有时隙比例 2 10 2 或不兼容

13 <128.4 兼容所有时隙比例 2 12 0 或不兼容

14 保留

15 保留

表 3

在上述 14种设置方案中， UpPTS时隙长度只有四种情况，分别为占用 2, 6, 7, 11个符号，这是考虑到 UpPTS时隙设置较复杂，对于数据传输过程影响也较大，因此为简化系统设计，使 UpPTS只有四种长度。

类似地，当釆用长 CP时， GP时隙的长度有六种选择，分别为占用

1 , 2, 3, 4, 8, 10个符号。具体釆用的设置方案示意图如图 12所示，其中， 1区表示 DwPTS时隙， 2区表示 GP时隙， 3区表示 UpPTS时隙，以表 4形式表示。其中共有 12种设置方案，分别如序号 0-11对应所示。

4 <24.8 兼容（3:4和 6:1 ) 1 2 9 或不兼容

5 <37.2 兼容（4:3和 1:6 ) 7 3 2 或不兼容

6 <37.2 兼容（ 5:2和 2:5 ) 4 3 5 或不兼容

7 <37.2 兼容 ( 2:5 )或不兼容 3 3 6

8 <49.6 兼容（ 5:2和 2:5 ) 3 4 5 或不兼容

9 <49.6 兼容（4:3和 1:6 ) 6 4 2 或不兼容

10 <99.2 兼容 (4:3、 1:6、 2:5和 2 8 2

5:2)或不兼容

11 <124 兼容 (4:3、 1:6、 2:5和 2 10 0

5:2)或不兼容

12 保留

13 保留

14 保留

15 保留

表 4

与短 CP时的情况类似，本实施例中釆用长 CP时， UpPTS的时隙长度也只有四种情况，分别为占用 2, 5, 6, 9个 OFDM符号。

在保存对应关系时，优选地，在基站中保存表 3和表 4的完整列表内容；在用户设备中保存序号和 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度列的内容。

步骤 1002,基站确定当前的兼容性要求和覆盖要求，并在表 3或表 4中选择对应的一种设置方案，将设置方案对应的序号发送给用户设备。

本步骤中，基站将设置方案对应的序号通过小区广播发送给小区内的用户设备。由于表 3和表 4分别保存了 14和 12种设置方案，因此基站利用 4比特就可以向用户指示所选的设置方案。

步骤 1003, 用户设备接收序号，根据保存的对应关系，确定基站选择的设置方案，按照该设置方案构造无线半帧；用户设备与基站利用无线半帧进行数据传输。

至此，本实施例提供的方法流程结束。依照本实施例中的流程，预先建立了对应关系，这样在实际进行无线帧设置时，大大简化了设置过程。同时，釆用表 3和表 4所示的简化设置方案，既能满足多粒度覆盖范围的灵活调整以及对不同兼容性的要求，同时尽量少地占用基站和用户设备的存储空间，因为众多的设置方案将导致存储空间的大量占用，基站通知用户所选的设置方案时尽量少地占用信息比特。

对于实施例二，已经根据 UpPTS 简化，保证覆盖，保证兼容等特点进行了优化。但实施例一中基站是对总的可能配置进行指示的。一般来说， TDD系统的上下行时隙比例是必须告知的信息。换句话说，系统进行特殊时隙配置时，时隙比例是已知的，那么对于实施例一中表 3和表 4的各种配置情况，可以根据时隙比例进行子集分割，那么，在进行指示时，可以进一步降低指示所需要的比特数。

具体地，将表 3和表 4中的对应关系按照不同的兼容性要求进行子集划分，为不同的子集对应设置子集编号，并在各个子集内为不同的 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度对应设置配置编号；基站在保存对应关系时，以子集为单位进行；类似地，用户设备也以子集为单位保存不同的 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度及对应的编号。基站根据根据当前覆盖范围和兼容性要求确定对应的 GP时隙、 DwPTS 时隙和 UpPTS时隙的长度时，首先根据当前兼容性要求，找到对应的子集，在该子集中确定当前覆盖范围对应的 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS 时隙的长度，并将对应的子集编号和配置编号发送给用户设备。用户设备接收子集编号和配置编号， ^据子集编号确定对应的子集，在该子集中根据接收的配置编号确定对应的 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度，对无线半帧的特殊区域进行设置，并利用设置后的无线半帧与基站进行数据传输。

例如，划分子集后的对应关系可以如表 5和表 6所示。其中，表 5 是针对短 CP的情况，表 6是针对长 CP的情况。以表 5为例进行说明，第一行表示 TD-SCDMA系统的兼容性要求，共分为四类，相应地，将对应关系分为四个子集，如表 5中各种时隙比例所在列所示。以下行和上行比例 4: 3 为例，该兼容性要求对应的列表示该子集中的各种时隙长度设置方案。其中，由于 GP时隙长度统一在最左列表示，因此 4: 3 所在列标出的时隙长度设置方案中仅列出了 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度。

表 5

4 6 2 2 6 3 5 3 5

5 5 2 2 5 2 5 2 5

8 2 2 2 2 1 3 2 2

10 2 0 2 0 2 0 2 0 表 6

在上述过程中，进行子集划分时根据对 TD-SCDMA系统的兼容性要求进行，可以将兼容性要求相同的划分为一个子集，也可以将多个不同兼容性要求的划分为一个子集，例如，如表 5和表 6所示，当 TD-SCDM 系统的下行和上行时隙比例为 6: 1和 3: 4时，时隙长度的设置方案是相同的，这时可以将这两个兼容性要求对应的时隙长度设置方案划分在一个子集内部。

另外，在通知用户设备当前所釆用的时隙长度设置方案时，前述提到的是基站将子集编号和子集内的配置编号发送给用户设备的方式。事实上，用户设备可能通过其他方式获知子集编号，这种情况下，基站可以仅将子集内的配置编号发送给用户设备即可。例如， LTE TDD系统的基站必然将本系统下行和上行时隙比例通知用户设备，如图 9可见，当釆用短 CP时，如果 LTE TDD系统的下行和上行时隙比例为 3: 1 , 则能够兼容的 TD-SCDMA系统的下行和上行时隙比例为 5: 2, 同时该兼容性要求（兼容 TD-SCDMA系统下行和上行时隙比例为 5: 2 )唯一对应一个子集，那么用户设备事实上获得了 LTE TDD系统的下行和上行时隙比例，就相对于确定了子集编号。这时，不需要通知用户设备子集编号，只需要通知配置编号即可。在基站选择时隙长度设置方案时，当对兼容性没有要求时，可以首先兼容 TD-SCDMA系统的方案。

为每种时隙比例下，短 CP时，都满足 GP=1 , 2, 3, 4, 5, 10, 12; 长 CP时，都满足 GP=1 , 2, 3, 4, 8, 10; 在实施例二所示的表 3 和表 4中，优先选择兼容的方案。这样，长短 CP时都只需要 3比特来指示。另夕卜，上述实施例二中表 3和表 4所列的特殊区域设置方案是以下列 GP长度为前提得到的：短 CP时， GP=1 , 2, 3, 4, 5, 10, 12; 长 CP时， GP=1 , 2, 3, 4, 8, 10。当然，也可以基于其他的 GP时隙长度进行特殊区域的设置。例如短 CP时， GP=1 , 2, 4, 5, 7, 10, 12; 长 CP时， GP=1 , 2, 4, 6, 8, 10; 此时，仍然按照实施例二中的方式建立对应关系，记录各种不同的设置方案，最后形成的具体特殊区域设置方案会有所不同。这里就不再赘述。

图 14为本发明实施例三中时分双工系统的数据传输方法总体流程图。如图 14所示，该方法包括：

步骤 1401 , 预先针对不兼容和兼容 TD-SCDMA系统，分别对应设置一组特殊区域配置，其中，特殊区域配置包括：以符号长度为单位的保护间隔 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度。

本发明中特殊区域指第二类帧结构中， 5ms的无线半帧内三个特殊时隙构成的区域。本发明中，特殊区域内 GP时隙长度可以以 OFDM符号长度为粒度进行调整。

这里，之所以以 OFDM符号长度为单位设置 GP时隙长度，是因为在 LTE TDD系统中釆用的编码调制方案为 OFDM调制或扩展的 OFDM 调制，并且这两种调制方式的符号长度均相同，为一个 OFDM符号为单位，因此以一个 OFDM符号为单位进行资源分配。在接下来的文字记载中，将一个 OFDM符号所占用的时长称为一个符号。

步骤 1402, 基站根据当前是否需要兼容 TD-SCDMA系统，确定对应设置的多个特殊区域配置。

步骤 1403, 基站根据当前覆盖范围和系统性能要求，在步骤 1402 确定的多个特殊区域配置中选择一种，并将选择的特殊区域配置发送给用户设备。步骤 1404,用户设备和基站根据步骤 1403中选择的特殊区域配置，构造无线半帧进行数据传输。

至此，本发明实施例三提供的数据传输方法流程结束。

在本发明实施例三提出的基站和用户设备组成的系统中，基站用于预先针对不兼容和兼容 TD-CDMA系统，分别对应设置一组包括以符号长度为单位的保护间隔 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度的特殊区域配置；还用于根据当前是否需要兼容 TD-SCDMA系统，确定对应设置的一组特殊区域配置；并根据覆盖范围和系统性能，在所述确定的一组特殊区域配置中选择一种，并将选择的特殊区域配置发送给用户设备；根据选择的特殊区域配置构造无线半帧进行数据传输。

用户设备，用于接收基站发送的特殊区域配置，并根据该特殊区域配置构造无线半帧进行数据传输。

由该过程可见，本发明的方法 GP时隙长度的设置粒度减小，从而能够提供更灵活的不同等级覆盖，提高传输效率。同时，针对与 TD-SCDMA系统的兼容性要求，分别设置对应的特殊区域配置，因此，能够满足 LTE TDD系统与 TD-SCDMA系统的兼容性要求。但由于 GP 时隙长度的灵活调整是在特殊区域范围内进行，因此 GP时隙长度调整范围受特殊区域的时长限制，也就是该无线半帧所支持的最大覆盖范围受特殊区域的时长限制。优选地，相比于图 1所示的帧结构，加长特殊区域的时长，从而能够将 GP时隙长度的调制范围扩大，进而扩大最大覆盖范围。当然，由于无线半帧的长度是固定的，因此特殊区域时长的变化会影响到其他常规时隙的时长。在下面釆用图 7所示的一种新的无线帧结构为例，对本发明实施例三的实现方式进行具体说明。图 15 为本发明实施例三中时分双工系统的数据传输方法具体流程图。如图 15 所示，该方法包括：步骤 1501 , 针对不兼容和兼容 TD-SCDMA系统的情况，分别对应设置一组特殊区域配置。

实际应用中，在 LTE TDD 系统的基站覆盖范围内，可能存在 TD-SCDMA网络，为保证两个网络的信号质量，在设置 GP时隙、 DwPTS 时隙和 UpPTS 时隙长度时，需要考虑两个系统的兼容性。当然，如果 LTE TDD系统的基站覆盖范围内不存在 TD-SCDMA网络，那么在进行特殊区域配置时，可以不考虑兼容性要求来进行。

基于上述考虑，本实施例中，首先将特殊区域配置方案分为兼容 TD-SCDMA 系统与不兼容 TD-SCDMA 系统配置两类。不兼容 TD-SCDMA 系统时，不必受兼容性的约束，可以完全从性能、实现复杂度等方面来设置特殊区域配置方案；而兼容 TD-SCDMA系统时，只能在兼容的限制下，根据兼容的 TD-SCDMA系统的下行上行时隙比例进行设置。这样，使得未来的系统可根据是否有兼容性需求，来选择最优的方案。

具体地，通过下述两个分步骤进行两类特殊区域配置的设置：步骤 1501a, 针对不兼容 TD-SCDMA系统的情况，对应设置一组特殊区域配置，并为特殊区域配置进行编号。

这里，当没有兼容性要求时，可以根据系统性能及方案复杂度等来设计。考虑图 7所示的特殊区域的结构与内容，当符号釆用短 CP和长

CP时，设置的特殊区域配置分别如表 7和表 8所示。

4 8+4+2

5 7+5+2

6 6+6+2

7 5+7+2

8 4+8+2

9 3+9+2

10 2+10+2

11 1+11+2

12 2+12+0

13 1+13+0

表 7

GP时隙长度 DwPTS时隙长度 + GP时隙长度

(付 ) + UpPTS时隙长度（符号）

0 10+0+2

1 9+1+2

2 8+2+2

3 7+3+2

4 6+4+2

5 5+5+2

6 4+6+2

7 3+7+2

8 2+8+2

9 1+9+2

10 2+10+0

11 1+11+0

表 8

当釆用短 CP时，如表 7所示的多个特殊区域配置方案中， GP时隙长度有 14种选择，保证了各种覆盖范围，并且不同等级的覆盖范围间的级差为一个符号对应的覆盖范围，相对于背景技术中的方式，级差大大降低。同时，由表 7可以看出，该方案的实现简单。具体地，一方面，UpPTS 时隙长度只有 0个符号和 2个符号两种情况，这是因为考虑到当 UpPTS 时隙长度不同时，具体 UpPTS时隙设计可能比较困难，例如导频和控制信道的设计等，因此将 UpPTS 时隙长度限制为两种选择，只需要对 UpPTS时隙长度为 2个符号时进行设计；另一方面，通过依次打掉一个 DwPTS时隙占用的符号来扩展 GP时隙长度，不需要改变 DwPTS的导频等设计。

对于表 8中釆用长 CP的情况与表 1中相同，这里就不再赘述。接下来，为上述表 7中示出的所有特殊区域配置方案进行编号，由于一共有 14种方案，因此可以由 4比特表示；为上述表 8示出的所有特殊区域配置方案进行编号，由于一共有 12种方案，因此也可以由 4 比特表示。将表 7和表 8所示的特殊区域配置方案与其对应的编号保存在基站和用户设备中。

步骤 1501b, 针对兼容 TD-SCDMA系统的情况，对应设置特殊区域配置方案，并为特殊区域配置进行编号。

所谓兼容性是指，在两个系统同时存在的区域内，两种系统的上下行关系需要保持一致，即上行与下行切换点对齐，从而保证两个系统间不互相干扰。由于 LTE TDD系统是 TD-SCDMA系统的演进系统，因此，一般是在区域内先存在 TD-SCDMA的系统，应用本发明实施例的方法时，在 LTE TDD系统无线帧设计时，能够与 TD-SCDMA系统兼容。

具体地， TD-SCDMA 系统的无线帧结构与背景技术中描述的图 2 所示的帧结构相同。其中，共存在六种上下行时隙比例关系和对应的上下行切换点位置。所谓与 TD-SCDMA 系统的兼容性要求即指： TD-SCDMA系统的下行上行时隙比例的数值。

由于 TD-SCDMA的 GP时隙长度为 75us, 因此为保证兼容性，需要满足两方面的条件：一、 LTE TDD系统的 GP时隙长度不能小于 75us, 以 OFDM符号为单位计算，当釆用短 CP时， LTE TDD系统的 GP时隙长度至少为两个 OFDM符号，当釆用长 CP时， LTE TDD系统的 GP时隙长度至少为一个 OFDM符号；二、上下行资源所占用时长间的比例关系要与 TD-SCDMA系统中一致 , 考虑到这一点 , 在进行 LTE TDD系统中 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度设置时，还需要进一步根据常规时隙的结构进行，具体该结构包括常规时隙的时长以及与特殊区域的位置关系等。

如前所述本实施例中常规时隙的结构如图 7所示。两个相邻的常规时隙作为一个子帧，在进行资源分配时一个子帧中的两个常规时隙要么均为上行时隙，要么均为下行时隙。根据确定的 TD-SCDMA系统的下行上行时隙比例，在满足上述兼容性条件（即上下行切换点一致， LTE TDD系统中的 GP时隙覆盖 TD-SCDMA系统中的 GP时隙 )的情况下，可以得到各类可能的特殊区域配置方案。为简化描述，下面以满足最小覆盖要求下（即 GP时隙长度为 2或 1 )得到各种特殊区域配置方案的方式为例进行说明。

根据 TD-SCDMA系统的各种下行上行时隙比例，在满足最小覆盖要求时，若釆用短 CP, 则可以得到图 16所示的不同的特殊区域配置方案，包括 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度设置。

在图 16中，第一行为 TD-SCDMA系统的帧结构示意，其中标注了不同的上下行比例下的切换点位置。如，在该帧结构示意上方标有 6: 1 表示下行和上行时隙的比例为 6: 1 , 上下行切换点为 6: 1对应的垂直虚线。第二行到第七行分别代表 TD-SCDMA系统的不同时隙比例对应的 LTE TDD系统无线半帧设置情况。

具体地，在第二行到第七行中，标注为 D的表示下行子帧（两个常规时隙构成的子帧），标注为 U的表示上行子帧，阴影部分表示特殊区域。其中，釆用短 CP时，特殊区域包括 14个符号，在该特殊区域下方进行表示，该特殊区域内， 1区表示 DwPTS时隙，可以看作下行时隙， 2区表示 GP时隙， 3区表示 UpPTS时隙，可以看作下行时隙。由图 16 可见，当 TD-SCDMA系统的下行与上行时隙比例为 6: 1时， LTE TDD 系统可以釆用第一行的时隙设置方式，即 GwPTS时隙占用 1个 OFDM 符号， GP时隙占用 2个 OFDM符号， UpPTS时隙占用 11个 OFDM符号，这样， LTE TDD 系统中的上下行切换点（特殊区域的末尾）与 TD-SCDMA系统中上下行切换点一致，同时 GP时隙覆盖 TD-SCDMA 系统中的 GP时隙。由图可见，在其他时隙比例下按照图 16所示的方式设置也满足上述条件，这里就不再一一详述。

图 16中所示的 LTE TDD系统无线半帧中 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度设置也可以用表 9来表示。其中，如果 TD-SCDMA系统的下行和上行时隙比例为 1: 6, 则按照本实施例的方式， LTE TDD 系统对应图 16中的第二行，显然这时不存在传输下行数据的常规时隙，因此在实际应用中不会釆用这种特殊区域配置，于是在表 9中未包括此种情况。

表 9

类似地，根据兼容性要求，在满足最小覆盖要求时，若釆用短 CP, 则可以得到图 17所示的多种特殊区域配置，具体包括 GP时隙、 DwPTS 时隙和 UpPTS时隙长度设置方式。将图 17所示的设置方式可以用表 10 TD-SCDMA系统的

时隙比例（下：上） DwPTS(S) GP(S) UpPTS(S)

2: 5 5 1 6

3: 4, 6: 1 1 2 9

4: 3 9 1 2

5: 2 5 2 5

表 10

如图 17所示，在兼容 TD-SCDMA时隙比例为 4: 3时， LTE TDD 系统无线半帧中 UpPTS 的第一个符号已经进入了 TD-SCDMA 系统中 GP时隙的范围，在极端情况下，此符号的部分会受到 TD-SCDMA系统 DwPTS的干扰。幸运的是得益于 OFDM的 CP结构，此干扰仅影响 CP, 因此，此干扰是可以忽略的。

上述图 16、图 17、表 9和表 10中的特殊区域配置方案中 GP长度为 1或 2个符号长度，其所能够支持的覆盖范围具体为：

( 1 )短 CP时，覆盖范围为（ 2x71.4us/2 ) x3xl0+8=21.4km。

( 2 )长 CP 时，对应于 GP 时隙长度为 1 个符号的覆盖范围为： ( 83.3us/2 ) x3xl0+8=12.5km; 对应于 GP时隙长度为 2个符号的覆盖范围为：（ 2 X 83.3us/2 ) x3xl0+8=25km。

以上特殊区域配置方案是在最小覆盖要求时得出的。基于该最小覆盖设置，可以根据覆盖要求调整 GP时隙长度，获得不同覆盖要求下的时隙设置。具体地，可以根据覆盖范围的需要，基于该最小覆盖设置，扩展 GP时隙长度，即打掉 GP时隙相邻的 DwPTS时隙或 UpPTS时隙例如，当釆用短 CP时，覆盖范围扩大一级，也就是使 GP时隙长度为 3个 OFDM符号，那么基于图 9所示设置方式中的第三行（即兼容下行与上行时隙 5: 2的情况），可以有两种设置方式：一、将 GP时隙左边的一个 OFDM符号也作为 GP时隙，从而使 GP时隙占用 3个符号，这时， DwPTS时隙占用 5个符号， UpPTS时隙占用 6个符号；

本实施例中，基于 GP保护间隔大小及方案实现复杂度的考虑，釆用短 CP和长 CP时，兼容 TD-SCDMA系统的特殊区域配置分别如表 11 和表 12所示。

表 11

TD-SCDMA下 4:3 6:1, 3:4 5:2 2:5 行和上行时隙比

例

Dw:GP:Up Dw:GP:Up Dw:GP:Up Dw:GP:Up 9: 1 :2 1:2:9 5:2: 5 5: 1 :6

GP after puncture DwPTS UpPTS DwPTS UpPTS DwPTS UpPTS DwPTS UpPTS

1 9 2 5 6

2 8 2 1 9 5 5 4 6 3 7 2 4 5 3 6

4 6 2 3 5 2 6

8 2 2 2 2 2 2 表 12

以表 11为例说明该表中的内容。第一行表示 TD-SCDMA系统的兼容性要求，共分为四类，下行和上行时隙比例为分别 4: 3, 6: 1或 3: 4, 5: 2, 2: 5 , 每一种兼容性要求对应的列表示针对该兼容性要求的特殊区域配置方案。其中，由于 GP时隙长度统一在最左列表示，因此 4: 3所在列标出的时隙长度设置方案中仅列出了 DwPTS时隙和 UpPTS 时隙的长度。

如上所示，针对兼容 TD-SCDMA系统的情况下，特殊区域配置的设置完成，分别为对应短 CP和长 CP的表。接下来，为上述表 11中示出的所有特殊区域配置方案进行编号，由于一共有 14种方案，因此可以由 4比特表示；为上述表 12示出的所有特殊区域配置方案进行编号，由于一共有 13种方案，因此也可以由 4比特表示。将表 11和表 12所示的特殊区域配置方案与其对应的编号保存在基站和用户设备中。

当然，上述表 11和表 12是本实施例中一种示例性的设置，当然，也可以根据兼容性要求，设置其他的配置方案。

上述步骤 1501a和 801b的操作可以并行执行。

步骤 1502, 基站判断当前是否需要兼容 TD-SCDMA系统，如果不需要兼容，则执行步骤 1503, 如果需要兼容，则执行步骤 1504。

步骤 1503, 确定不需要兼容 TD-SCDMA系统的情况下，预先设置的一组特殊区域配置方案，并执行步骤 1505。

如前所述，步骤 1501中，在不需要兼容 TD-SCDMA系统的情况下，对应设置的特殊区域配置方案如表 7和表 8所示。因此，基站和用户设备若釆用短 CP, 则本步骤中确定表 7为所述预先设置的所有特殊区域配置方案；基站和用户设备若釆用长 CP, 则本步骤中确定表 8为所述预先设置的所有特殊区域配置方案。

步骤 1504, 确定需要兼容 TD-SCDMA系统的情况下，预先设置的一组特殊区域配置方案，并执行步骤 1505。

如前所述，步骤 1501中，在需要兼容 TD-SCDMA系统的情况下，对应设置的特殊区域配置方案如表 11和表 12所示。因此，基站和用户设备若釆用短 CP, 则本步骤中确定表 11为所述预先设置的所有特殊区域配置方案；基站和用户设备若釆用长 CP, 则本步骤中确定表 12为所述预先设置的所有特殊区域配置方案。

步骤 1505,根据当前覆盖范围和系统性能要求，在步骤 1503或 1504 中确定的所有特殊区域配置中选择一种。

本步骤中，根据覆盖范围，能够确定 GP时隙的最小长度，具体方式为：根据覆盖范围计算所需的下行至上行切换 GP 长度 TGP=2*Rcell/C, 将 GP时隙的最小长度设置为占用 N个符号，并且计算得到的 GP长度小于 N个符号的时长、大于 N-1个符号的时长。

接下来，在步骤 1503或 1504中确定的所有特殊区域配置中根据该 GP时隙的最小长度选择一种，如果有多个配置均满足该 GP时隙长度的最小要求，则可以进一步根据系统性能要求，如上下行数据传输的业务要求等进行选择。

步骤 1506, 基站通知用户设备是否需要兼容 TD-SCDMA系统，并将步骤 1505中选择的特殊区域配置对应的编号发送给用户设备。

本步骤中，本步骤中，基站可以通过高层信令的方式，例如广播信道等，将选择的特殊区域配置发送给用户设备。

基站将选择的特殊区域配置发送给用户设备的方式为：一方面将是否需要兼容 TD-SCDMA系统的信息发送给用户设备，另一方面，将选择的特殊区域配置对应的编号发送给用户设备。具体地，可以利用 lbit表示是否需要兼容 TD-SCDMA系统，例如，该比特置为 1表示需要兼容，该比特置为 0表示不需要兼容；将编号发送给用户设备时，根据前述步骤 1501a和 1501b中设置的编号可见，对于兼容和不兼容的状况，均可以利用 4比特传输编号信息。综合上述两方面的信息，一共可以釆用 5比特将选择的特殊区域配置发送给用户设备。

步骤 1507, 用户设备接收基站发送的通知和编号确定特殊区域配置，并构造无线半帧与基站进行数据传输。

本步骤中，用户设备根据基站发送的是否需要兼容 TD-SCDMA系统的信息确定在保存表 7、表 8还是表 11、表 12中查找特殊区域配置。具体地，当收到的信息表明不需要兼容时，则在表 7和表 8中查找；当收到的信息表明需要兼容时，则在表 11和表 12中查找。

进一步根据当前釆用的是短 CP还是长 CP确定具体釆用的查找表。接下来，根据接收的编号在最终确定的查找表中查找对应的特殊区域配置方案，并利用该特殊区域配置构造无线半帧与基站进行数据传输。

至此，本发明实施例三中的方法流程结束。

在上述实施例三中，针对不兼容 TD-SCDMA 系统的情况得到表 7 和表 8所示的一组特殊区域配置；针对兼容 TD-SCDMA系统的情况得到表 11和表 12所示的一组特殊区域配置。这两组特殊区域配置中均包括十几种方案，需要利用 4比特信息传输特殊区域配置的编号。

为进一步减少每组种特殊区域配置的方案数，节省传输编号所需的比特数，在上述通过步骤 1501a和 1501b进行特殊区域配置的设置时，还可以进一步限定 GP时隙长度，从而减少总的特殊区域配置的方案数量。具体地，针对于步骤 1501a中建立的表 7和表 8, 可以进一步限制 GP时隙长度，例如，当釆用短 CP时，针对表 7, 可以限制 GP时隙长度为 0,1,2,3,4,5,11或 13个符号，得到表 13所示的特殊区域配置：

表 13

当釆用表 13所示的特殊区域配置时，共 8种方案，特殊区域配置的编号只需要 3比特表示。

或者，也可以针对表 7限制 GP时隙长度为 1,2,3或 11个符号，得到表 14所示的特殊区域配置：

表 14

当釆用表 14所示的特殊区域配置时，共 4种方案，特殊区域配置的编号只需要 2比特表示。

或者，也可以针对表 7限制 GP时隙长度为 1,3,5或 11个符号，得到表 15所示的特殊区域配置:

表 15

当釆用表 15所示的特殊区域配置时，共 4种方案，特殊区域配置的编号只需要 2比特表示。

当釆用长 CP时，针对表 2, 可以限制 GP时隙长度为 0,1,2,3,4,5,8 或 11个符号，得到表 16所示的特殊区域配置：

表 16

当釆用表 16所示的特殊区域配置时，共 8种方案，特殊区域配置的编号只需要 3比特表示。

或者，也可以针对表 8限制 GP时隙长度为 1,2,3或 11个符号，得到表 17所示的特殊区域配置：

GP时隙长度 DwPTS时隙长度 + GP时隙长度 (付 ) + UpPTS时隙长度（符号）

1 9+1+2

2 8+2+2

3 7+3+2

11 1+11+0

表 17

当釆用表 17所示的特殊区域配置时，共 4种方案，特殊区域配置的编号只需要 2比特表示。

或者，也可以针对表 8限制 GP时隙长度为 1,2,3或 8个符号，得到表 18所示的特殊区域配置：

表 18

当釆用表 18所示的特殊区域配置时，共 4种方案，特殊区域配置的只需要 2比特表示。

针对于步骤 1501b中建立的表 11和表 12, 也可以进一步限制 GP 时隙长度，例如，当釆用短 CP时，针对表 11 , 可以限制 GP时隙长度为 2或 11个符号，得到表 19所示的特殊区域配置：

表 19

当釆用表 19所示的特殊区域配置时，共 5种方案，特殊区域配置的需要 3比特表示。

或者，也可以针对表 11限制 GP时隙长度为最小，得到表 20所示的特殊区域配置:

表 20

事实上，表 20的配置即前述最小覆盖范围下釆用短 CP时表 9的配置，当釆用该特殊区域配置时，共 4种方案，特殊区域配置的编号只需要 2比特表示。

当釆用长 CP时，针对表 11 , 可以限制 GP时隙长度为 1或 2或 8 个符号，得到表 21所示的特殊区域配置:

表 21

当釆用表 21所示的特殊区域配置时，共 5种方案，特殊区域配置的需要 3比特表示。

或者，也可以针对表 12限制 GP时隙长度为最小，得到表 22所示的特殊区域配置:

2 8 2 1 9 5 5

表 22

事实上，表 22的配置即前述最小覆盖范围下釆用长 CP时表 10的配置，当釆用该特殊区域配置时，共 4种方案，特殊区域配置的编号只需要 2比特表示。

如上，可以任意根据系统性能需要限定 GP时隙长度，从而简化特殊区域配置的可选方案数量，进一步减少传输编号信息所需的比特数，当然限定 GP时隙长度则意味着增大不同覆盖等级间的级差，但无论如何，该级差一定小于背景技术所述方案中的级差。

在如上方案中，特殊区域编号所需的比特数分别为 3比特或 2比特，再加上传输是否兼容信息的 1比特，可以得到基站通知用户设备所选特殊区域配置时，需要 4比特或 3比特。根据上述原则，可以综合考虑覆盖范围的级差需求和系统资源的规划，进行步骤 1501 中可选特殊区域配置方案的设置。

上述本发明实施例一、实施例二和实施例三中的方法流程均可以在图 6所示的系统中实施。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求书

1、一种时分双工系统的数据传输方法，其特征在于，该方法包括：基站根据当前的覆盖范围，在无线半帧的特殊区域占用的时长范围内，以 OFDM符号长度为单位设置保护间隔 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度，将设置结果发送给用户设备；

用户设备和基站利用所述无线半帧进行数据传输。

2、根据权利要求 1 所述的方法，其特征在于，所述设置保护间隔 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度包括：所述 DwPTS时隙、 GP时隙与 UpPTS时隙的总长度保持为 1ms。

3、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述设置 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度包括：所述 DwPTS时隙长度至少为 1个 OFDM 符号，所述 UpPTS时隙长度至少为 2个 OFDM符号。

4、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述设置 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度包括：所述 DwPTS时隙长度至少为 2个 OFDM 符号。

5、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：预先根据基站的不同覆盖范围和对所述 TD-SCDMA 系统的兼容性要求，建立基站的不同覆盖范围和不同的兼容性要求与 GP时隙、 DwPTS 时隙和 UpPTS时隙长度间的对应关系，并将该对应关系保存在基站中；所述设置 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度为：基站根据保存的所述对应关系，确定当前覆盖范围和兼容性要求对应的 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度。

6、根据权利要求 5所述的方法，其特征在于，在建立所述对应关系后，该方法进一步包括：在基站中为所述所有不同的 GP时隙、 DwPTS 时隙和 UpPTS时隙长度组合对应设置编号，并在用户设备中保存不同的 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度组合，并进行统一编号；

所述将设置结果发送给用户设备为：基站将确定的 GP时隙、 DwPTS 时隙和 UpPTS时隙长度对应的编号发送给用户设备。

7、根据权利要求 5所述的方法，其特征在于，所述建立基站的不同覆盖范围和不同的兼容性要求与 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度间的对应关系包括：

当需要兼容 TD-SCDMA 系统时，根据所述无线半帧的常规时隙结构，计算不同的 TD-SCDMA系统的上下行时隙比例、基站的覆盖范围所对应的 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度；

当不需要兼容 TD-SCDMA 系统时，根据所述无线半帧的常规时隙结构，计算不同的基站的覆盖范围所对应的 GP 时隙、 DwPTS 时隙和 UpPTS时隙的长度。

8、根据权利要求 7 所述的方法，其特征在于，所述计算不同的 TD-SCDMA系统的上下行时隙比例、基站的覆盖范围所对应的 GP时隙、

DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度为：

针对 OFDM符号循环前缀 CP的不同类型，在基站最小覆盖范围下，建立不同的 TD-SCDMA系统的上下行时隙比例和 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度间的对应关系；

根据不同的覆盖范围要求，基于基站最小覆盖范围下的所述对应关系，扩展 GP时隙长度，建立不同覆盖范围和所述上下行时隙比例与 GP 时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度间的对应关系。

9、根据权利要求 5所述的方法，其特征在于，在保存所述对应关系前进一步包括：将所述对应关系按照不同的 TD-SCDMA系统上下行时隙比例的兼容性进行子集划分，为不同的子集设置编号，并在各个子集内为所述不同的 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度对应设置配置编号；

所述保存对应关系时以子集为单位进行，并进一步在用户设备中以子集为单位保存不同的 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度组合对应的配置编号。

10、根据权利要求 9所述的方法，其特征在于，所述将设置结果发送给用户设备为：将确定的 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度组合对应的配置编号和所在子集的编号发送给用户设备。

11、根据权利要求 9所述的方法，其特征在于，所述将设置结果发送给用户设备包括：基站仅将确定的 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS 时隙长度组合对应的配置编号发送给用户设备。

12、根据权利要求 7所述的方法，其特征在于，所述常规时隙结构为：一个无线半帧中包括 8个长度为 0.5ms的常规时隙，每两个常规时隙配对组成一个子帧；

当所述 CP类型为短 CP时，所述在基站最小覆盖范围下，建立的所述上下行时隙比例和 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度间的 ^"应关系为：

当所述 CP类型为长 CP时，所述在基站最小覆盖范围下，建立的所述上下行时隙比例和 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度间的 ^"应关系为：

13、根据权利要求 5所述的方法，其特征在于，所述常规时隙结构为：一个无线半帧中包括 8个长度为 0.5ms的常规时隙，每两个常规时隙配对组成一个子帧；

当 OFDM符号中釆用短 CP时，所述建立的不同覆盖范围和不同的兼容性要求与 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度间的对应关系为：

<21.4 km 兼容 2:5的下上行时隙 5个符号 2个符号 7个符号比例或不兼容

<21.4 km 兼容 5:2的下上行时隙 6个符号 2个符号 6个符号比例或不兼容

<32.1 km 兼容 4:3和 1:6的下上 9个符号 3个符号 2个符号行时隙比例或不兼容

<32.1 km 兼容 6:1和 3:4的下上 4个符号 3个付 Τ 7个符号行时隙比例或不兼容

<32.1 km 兼容 5:2和 2:5的下上 5个符号 3个符号 6个符号行时隙比例或不兼容

<42.8 km 兼容 4:3和 1:6的下上 8个符号 4个符号 2个符号行时隙比例或不兼容

<42.8 km 兼容 5:2和 2:5的下上 4个符号 4个符号 6个符号行时隙比例或不兼容

<53.5 km 兼容 4:3和 1:6的下上 7个符号 5个符号 2个符号行时隙比例或不兼容

<53.5 km 兼容 5:2和 2:5的下上 3个符号 5个符号 6个符号行时隙比例或不兼容

<107 km 兼容所有时隙比例或 2个符号 10个符号 2个符号不兼容

<128.4 km 兼容所有时隙比例或 2个符号 12个符号 0个符号不兼容

当 OFDM符号中釆用长 CP时，所述建立的不同覆盖范围和不同的兼容性要求与 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度间的对应关系为：

比例或不兼容

<24.8km 兼容 4:3和 1:6的下上 8个符号 2个符号 2个符号行时隙比例或不兼容

<24.8km 兼容 5:2和 2:5的下上 5个符号 2个符号 5个符号行时隙比例或不兼容

<24.8km 兼容 3:4和 6:1的下上 1个符号 2个符号 9个符号行时隙比例或不兼容

<37.2km 兼容 4:3和 1:6的下上 7个符号 3个符号 2个符号行时隙比例或不兼容

<37.2km 兼容 5:2和 2:5的下上 4个符号 3个付 Τ 5个符号行时隙比例或不兼容

<37.2km 兼容 2:5的下上行时隙 3个符号 3个符号 6个符号比例或不兼容

<49.6km 兼容 5:2和 2:5的下上 6个符号 4个符号 2个符号行时隙比例或不兼容

<49.6km 兼容 4:3和 1:6的下上 3个符号 4个符号 5个符号行时隙比例或不兼容

<99.2km 兼容 4:3、 1:6、 2:5和 2个符号 8个符号 2个符号

5:2的下上行时隙比例

或不兼容

<124km 兼容 4:3、 1:6、 2:5和 2个符号 10个符号 0个符号

5:2的下上行时隙比例

或不兼容

14、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：预先针对不兼容和兼容 TD-SCDMA 系统，分别对应设置一组包括以符号长度为单位的保护间隔 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度的特殊区域配置；

所述基站根据当前的覆盖范围，在无线半帧的特殊区域占用的时长范围内，以 OFDM符号长度为单位设置保护间隔 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度的步骤包括：

基站根据当前是否需要兼容 TD-SCDMA系统，确定对应设置的一组特殊区域配置；并根据当前覆盖范围和系统性能要求，在所述确定的一组特殊区域配置中选择一种。

15、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述无线半帧的常规时隙结构为：一个无线半帧中包括 8个长度为 0.5ms的常规时隙，每两个常规时隙配对组成一个子帧；

当所述符号釆用短 CP时，所述针对不需要兼容 TD-SCDMA系统，对应设置的一组特殊区域配置为：

当所述符号釆用短 CP时，所述针对不需要兼容 TD-SCDMA系统, 对应设置的多个特殊区域配置为：

3 7 2

2 8 2

1 9 2

2 10 0

1 11 0 其中， DwPTS时隙、 GP时隙和 UpPTS时隙的长度均以符号为单位。

16、根据权利要求 14所述的方法，其特征在于，所述对应设置一组特殊区域配置时进一步根据 GP时隙长度的限制进行。

17、根据权利要求 16所述的方法，其特征在于，所述无线半帧的常规时隙结构为：一个无线半帧中包括 8个长度为 0.5ms的常规时隙，每两个常规时隙配对组成一个子帧；

所述符号釆用短 CP;

所述 GP时隙长度的限制为： GP时隙长度只能为 0或 1或 2或 3或 4或 5或 11或 13个符号，所述针对不需要兼容 TD-SCDMA系统，对应设置的一组特殊区域配置为：

或者，所述 GP时隙长度的限制为： GP时隙长度只能为 1或 2或 3 或 11个符号；所述针对不需要兼容 TD-SCDMA系统，对应设置的多个特殊区域配置为： DwPTS时隙长度 GP时隙长度 UpPTS时隙长度

11 1 2

10 2 2

9 3 2

1 11 2 或者，所述 GP时隙长度的限制为： GP时隙长度只能为 1或 3或 5 或 11个符号，所述针对不需要兼容 TD-SCDMA系统，对应设置的多个特殊区域配置为：

其中， DwPTS时隙、 GP时隙和 UpPTS时隙的长度均以符号为单位。

18、根据权利要求 16所述的方法，其特征在于，所述无线半帧的常规时隙结构为：一个无线半帧中包括 8个长度为 0.5ms的常规时隙，每两个常规时隙配对组成一个子帧；

所述符号釆用长 CP;

所述对 GP时隙长度的限制为： GP时隙长度只能为 0或 1或 2或 3 或 4或 5或 8或 11个符号，所述针对不需要兼容 TD-SCDMA系统，对应设置的多个特殊区域配置为：

5 5 2

2 8 2

1 11 0 或者，所述对 GP时隙长度的限制为： GP时隙长度只能为 1或 2或 3或 11个符号，所述针对当前不需要兼容 TD-SCDMA系统，对应设置的多个特殊区域配置为：

或者，所述对 GP时隙长度的限制为： GP时隙长度只能为 1或 2或 3或 8个符号，所述针对当前不需要兼容 TD-SCDMA系统，对应设置的多个特殊区域配置为：

19、根据权利要求 14 所述的方法，其特征在于，针对需要兼容 TD-SCDMA 系统的情况，对应设置一组特殊区域配置为：根据 TD-SCDMA 系统的不同下行上行时隙比例和不同的覆盖要求，设置所述特殊区域配置。

20、根据权利要求 19所述的方法，其特征在于，兼容 GP时隙长度为 75us的 TD-SCDMA系统，覆盖要求为最小覆盖下的一组特殊区域配置为：当釆用短 CP时:

21、根据权利要求 19所述的方法，其特征在于，所述特殊区域配置 5 进一步根据 GP时隙长度的限制进行。

22、根据权利要求 21所述的方法，其特征在于，

当所述符号釆用短 CP时，所述 GP长度限制为： GP时隙长度为 2 或 3或 4或 5或 11个符号，所述针对需要兼容 TD-SCDMA系统，对应设置的一组特殊区域配置为:

0 当所述符号釆用长 CP时，所述 GP长度限制为： GP时隙长度为 1 或 2或 3或 4或 8个符号，所述针对需要兼容 TD-SCDMA系统，对应设置的一组特殊区域配置为： TD-SCDMA系统的 4:3 6:1, 3:4 5:2 2:5 下行上行时隙比例

Dw:G rP:Up Dw:GP:Up Dw:GP:Up Dw:G rP:Up 9:1 :2 1:2:9 5:2: 5 5:1 :6

GP时隙长度 DwPTS UpPTS DwPTS UpPTS DwPTS UpPTS DwPTS UpPTS

1 9 2 5 6

2 8 2 1 9 5 5 4 6

3 7 2 4 5 3 6

4 6 2 3 5 2 6

8 2 2 2 2 2 2 其中， DwPTS时隙、 GP时隙和 UpPTS时隙的长度均以符号为单位。

23、根据权利要求 21所述的方法，其特征在于，当所述符号釆用短 CP时，所述 GP时隙长度的限制为： GP时隙长度只能为 2或 11个符号，所述针对需要兼容 TD-SCDMA系统，对应设置的一组特殊区域配置为:

5 其中， DwPTS时隙、 GP时隙和 UpPTS时隙的长度均以符号为单位。

24、根据权利要求 21所述的方法，其特征在于，当所述符号釆用长 CP时，

所述 GP时隙长度的限制为： GP时隙长度只能为 1或 2或 8个符号，所述针对需要兼容 TD-SCDMA系统，对应设置的多个特殊区域配置为:

0 其中， DwPTS时隙、 GP时隙和 UpPTS时隙的长度均以符号为单位。

25、根据权利要求 14到 24中任一所述的方法，其特征在于，在预先对应设置一组特殊区域配置后，进一步分别为兼容和不兼容 TD-SCDMA 系统对应的一组特殊区域配置设置编号，并在基站和用户设备中保存所述特殊区域配置与编号的对应关系；

所述基站将选择的特殊区域配置发送给用户设备为：基站通知用户设备是否需要兼容 TD-SCDMA系统，并将选择的特殊区域配置对应的编号发送给用户设备；

所述用户设备根据选择的特殊区域配置构造无线半帧为：用户设备根据是否需要兼容 TD-SCDMA的信息，确定对应的多个特殊区域配置，并根据接收的编号，在确定的多个特殊区域配置中确定基站选择对应的特殊区域配置，并根据该特殊区域配置构造无线半帧。

26、一种时分双工系统，包括基站和用户设备，其特征在于，所述基站，用于根据覆盖范围，在无线半帧的特殊区域占用的时长范围内，以 OFDM符号为单位设置 GP时隙的长度，并根据该 GP时隙长度设置 DwPTS时隙和 UpPTS时隙的长度，将设置结果发送给用户设备；利用所述无线半帧与用户设备进行数据传输；

27、根据权利要求 26所述的系统，其特征在于，所述基站包括：对应关系存储单元，用于预先根据基站的不同覆盖范围和对所述

TD-SCDMA 系统的兼容性要求，建立基站的不同覆盖范围和不同的兼容性要求与 GP时隙、 DwPTS时隙和 UpPTS时隙长度间的对应关系，并存储所述对应关系；

28、一种时分双工系统，包括基站和用户设备，其特征在于，所述基站，用于预先针对是否需要兼容 TD-CDMA系统，分别对应设置一组包括以符号长度为单位的保护间隔 GP 时隙、 DwPTS 时隙和 UpPTS 时隙长度的特殊区域配置；还用于根据当前是否需要兼容 TD-SCDMA 系统，确定对应设置的一组特殊区域配置；并根据覆盖范围和系统性能，在所述确定的一组特殊区域配置中选择一种，并将选择的特殊区域配置发送给用户设备；根据选择的特殊区域配置构造无线半帧进行数据传输；