專利名稱：避免接收與發(fā)送干擾的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及時分雙工無線通信系統(tǒng)中，通過特殊時隙發(fā)射和設(shè)定來避 免接收與發(fā)送干擾的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
伴隨GSM等移動網(wǎng)絡(luò)在過去的二十年中的廣泛普及，全球語音通信 業(yè)務(wù)獲得了巨大的成功。目前，全球的移動語音用戶已超過了 18億。同 時，人們的通信習(xí)慣也從以往的點到點(Place to Place)演進(jìn)到人與人。 個人通信的迅猛發(fā)展極大地促使了個人通信設(shè)備的微型化和多樣化，結(jié)合 多媒體消息、在線游戲、視頻點播、音樂下載和移動電視等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能 力，大大滿足了個人通信和娛樂的需求。
另外，盡量利用網(wǎng)絡(luò)來提供計算和存儲能力，通過低成本的寬帶無線 傳送到終端，將有利于個人通信娛樂設(shè)備的微型化和普及。GSM網(wǎng)絡(luò)演 進(jìn)到GPRS/EDGE和WCDMA/HSDPA網(wǎng)絡(luò)以提供更多樣化的通信和娛 樂業(yè)務(wù)，降低無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的運營成本，已成為GSM移動運營商的必經(jīng) 之路。但這也僅僅是往寬帶無線技術(shù)演進(jìn)的一個開始。WCDMA/HSDPA 與GPRS/EDGE相比，無線性能大大提高。
目前，無線移動通信系統(tǒng)正在向?qū)拵?、便攜方向發(fā)展，對通信終端提 出了高數(shù)據(jù)帶寬、低復(fù)雜度、低電池功耗，以及高頻譜效率的要求。 OFDM/OFDMA技術(shù)的使用，降低了寬帶通信系統(tǒng)的實現(xiàn)復(fù)雜度.
正交頻分復(fù)用技術(shù)，即OFDM技術(shù)，已經(jīng)被公認(rèn)為超三代和第四帶 無線寬帶移動通信的首選傳輸技術(shù)。在OFDM的基礎(chǔ)上進(jìn)行頻域復(fù)用多 址(Frequency division multiplex access, FDMA)，就構(gòu)成了正交步貞分復(fù)用 多址技術(shù)，即OFDMA技術(shù)。在通常的OFDMA技術(shù)中，整個通信帶寬被 劃分成許多子載波，每個子載波可以單獨分配給某個發(fā)信機-收信機對，可以用于點對多點(point to multipoint, PMP)或點對點(point to point,P2P)通信系統(tǒng)。通常的蜂窩通信系統(tǒng)是一個點對多點通信系統(tǒng)，單個發(fā) 信機(比如基站)可以同時向一個或多個收信機(比如手機)傳輸信息， 一個或多個發(fā)信機(比如手機)也可以同時向單個收信機(比如基站)傳 輸信息，其中多個收信機或者多個發(fā)信機分別占用頻域上彼此正交的不同 的子載波分配，成為OFDM/OFDMA系統(tǒng)。典型的應(yīng)用如3GPP的長期 演進(jìn)(Long term evolution, LTE )系統(tǒng)的下4亍鏈3各。3GPP LTE項目的主要性能目標(biāo)包括在20MHz頻譜帶寬能夠提供 下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小區(qū)邊緣用戶的性能； 提高小區(qū)容量；降低系統(tǒng)延遲，用戶平面內(nèi)部單向傳輸時延低于5ms,控 制平面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)遷移時間低于50ms，從駐留狀態(tài)到激活狀 態(tài)的遷移時間小于100ms;支持100Km半徑的小區(qū)覆蓋；能夠為350Km/h 高速移動用戶提供M00kbps的接入服務(wù)；支持成對或非成對頻譜，并可 靈活配置1.25 MHz到20MHz多種帶寬。為了實現(xiàn)3G LTE系統(tǒng)的上述目標(biāo)性能，需要改進(jìn)與增強現(xiàn)有3G系 統(tǒng)的空中接口技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。3GPP標(biāo)準(zhǔn)化組織經(jīng)過激烈的討論于2005 年12月，批準(zhǔn)采用OFDM和MIMO方案作為其無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)(LTE) 的唯 一 標(biāo)準(zhǔn)。同時LTE系統(tǒng)核心網(wǎng)采用兩層扁平網(wǎng)*各架構(gòu)，由 WCDMA/HSDPA階段的NodeB、 RNC、 SGSN、 GGSN四個主要網(wǎng)元， 演進(jìn)為eNodeB (eNB)和接入網(wǎng)關(guān)(aGW)兩個主要網(wǎng)元。核心網(wǎng)同時 采用全I(xiàn)P分布式結(jié)構(gòu)，支持各種先進(jìn)技術(shù)。OFDM技術(shù)是LTE系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)與主要特點，OFDM系統(tǒng)參數(shù)設(shè) 定對整個系統(tǒng)的性能會產(chǎn)生決定性的影響，其中載波間隔又是OFDM系 統(tǒng)的最基本參數(shù)，經(jīng)過理論分析與仿真比較最終確定為15kHz。上下行的 最小資源塊為375kHz,也就是25個子載波寬度，數(shù)據(jù)到資源塊的映射 方式可采用集中(localized)方式或離散(distributed)方式。循環(huán)前綴 Cyclic Prefix (CP)的長度決定了 OFDM系統(tǒng)的抗多徑能力和覆蓋能力。 長CP利于克服多徑干擾，支持大范圍覆蓋，但系統(tǒng)開銷也會相應(yīng)增加， 導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸能力下降。為了達(dá)到小區(qū)半徑100Km的覆蓋要求，LTE系統(tǒng)采用長短兩套循環(huán)前綴方案，根據(jù)具體場景進(jìn)行選擇短CP方案為基 本選項，長CP方案用于支持LTE大范圍小區(qū)覆蓋和多小區(qū)廣播業(yè)務(wù)。
高峰值傳送輸率是LTE下行鏈路需要解決的主要問題。為了實現(xiàn)系 統(tǒng)下行100Mbps峰值速率的目標(biāo)，在3G原有的QPSK、 16QAM基礎(chǔ)上， LTE系統(tǒng)增加了 64QAM高階調(diào)制。LTE上行方向關(guān)注的首要問題是控制 峰均比，降低終端成本及功耗，目前主要考慮采用位移BPSK和頻域濾波 兩種方案進(jìn)一步降低上行SC-FDMA的峰均比。LTE除了繼續(xù)采用成熟的 Turbo信道編碼外，還在考慮使用先進(jìn)的低密度奇偶校驗碼。
3GPP LTE接入網(wǎng)在能夠有效支持新的物理層傳輸技術(shù)的同時，還需 要滿足低時延、低復(fù)雜度、低成本的要求。原有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)顯然已無法滿 足要求，需要進(jìn)行調(diào)整與演進(jìn)。2006年3月的會議上，3GPP確定了 E-UTRAN的結(jié)構(gòu)，接入網(wǎng)主要由演進(jìn)型eNodeB ( eNB)和接入網(wǎng)關(guān) (aGW)構(gòu)成，這種結(jié)構(gòu)類似于典型的IP寬帶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，釆用這種結(jié)構(gòu) 將對3GPP系統(tǒng)的體系架構(gòu)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。eNodeB是在NodeB原有 功能基礎(chǔ)上，增加了 RNC的物理層、MAC層、RRC、調(diào)度、接入控制、 承載控制、移動性管理和inter-cell RRM等功能。aGW可以看作是一個 邊界節(jié)點，作為核心網(wǎng)的一部分。
TE系統(tǒng)目前定義了 5種下行信道物理下行共享信道PDSCH、物 理廣播信道PBCH、物理多播信道PMCH、物理控制格式指示信道PC-FICH、物理下行控制信道PDCCH。
系統(tǒng)還定義了 3種上行物理信道物理隨機接入信道PRACH、物理 上行共享信道PUSCH、物理上行控制信道PUCCH。
在目前的時分雙工(TDD, time division duplex)無線通信系統(tǒng)中，定時 提前(TA)被用來彌補無線信號在基站和終端之間傳送的來回時間(RTT)。 其原理如圖1a~ 1c所示。
圖1a是無線幀格式。以TDD方式的LTE短幀格式為例，時域5ms 的無線幀被劃分成5個1ms的時隙，分別編號為0, 1, 2， 3, 4。其中 0時隙是下行時隙，2時隙是上行時隙，3時隙和4時隙的配置可以為"上 上"、"上下"、"下下"三種配置方式的一種。圖1a中選用的配置為"上下"，在3時隙和4時隙交界處有個上下行轉(zhuǎn)換點。另外，1時隙被 分為下行部分(DwPTS， Downlink pilot time slot),保護間隔(GP， Guard Period),上行部分(UpPTS， Uplink pilot time slot)三個部分。在實際通信中，無線信號從基站(NodeB)傳送到終端(UE)有一個傳播 時延Tp，如圖1c所示，這時從1時隙開始的上行部分需要定時提前量 Ta,1，來彌補上一時延Tp。這種技術(shù)的魯棒性(robust)較差。原因有二首先，定時提前量Ta，1 是由基站根據(jù)接收的上行信號位置估計出來的，精度有限；同時為了簡化 定時提前量的控制信令復(fù)雜度，往往采用1比特控制信號，傳達(dá)步進(jìn)、步 退信息。這樣，定時位置會有一個偏前或偏后的波動范圍，在其中偏后波 動的情況下會導(dǎo)致基站側(cè)接收上行發(fā)送信號與發(fā)送下行信號在時域上重 疊，如圖1b中斜線陰影部分所示，影響基站對上行信號尾部部分的接收。 其次，在基站采用接收、發(fā)送時分雙工的情況下，在圖1b中3時隙和4 時隙之間基站需要從接收狀態(tài)轉(zhuǎn)換為發(fā)送狀態(tài)，需要有接收-發(fā)送轉(zhuǎn)換時 間間隔(RTG， Receive/transmit Transition Gap),否則會影響基站對上行 信號尾部部分的接收或影響基站對下行信號頭部部分的發(fā)送。發(fā)明內(nèi)容為此，本發(fā)明提出 一 種避免信號發(fā)送和接收干擾的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明所提出的一種避免信號發(fā)送和接收干擾的方法，包括構(gòu)建一 信息單元，其含有指示終端是否采用特殊時隙格式進(jìn)行上行發(fā)射的特殊時 隙格式信息；通過專用信道向特定的終端發(fā)送包含所述信息單元的信令； 以及根據(jù)所述信令中的特殊時隙格式信息確定終端是否使用特殊時隙格 式進(jìn)行上行發(fā)射，其中所述特殊時隙格式使終端所上行發(fā)射的子幀最后至 少一個傳輸符號不被發(fā)送。在上述的方法中，構(gòu)建一信息單元的步驟包括，如果小區(qū)不允許采用 特殊時隙格式進(jìn)行發(fā)射，則設(shè)置特殊時隙格式信息為關(guān)閉。在一個實施例中，如果小區(qū)允許采用特殊時隙格式進(jìn)行發(fā)射，則構(gòu)建 一信息單元的步驟進(jìn)一步包括，如果特定的終端所發(fā)射的時隙是一上下行切換點之前的時隙，則設(shè)置特殊時隙格式信息為啟動；如果特定的終端所 發(fā)射的時隙不是一上下行切換點之前的時隙，則設(shè)置特殊時隙格式信息為 關(guān)閉。
在上述的方法中，不發(fā)送的最后至少一個傳輸符號的數(shù)量以滿足在一 上下行切換點的前、后時隙之間形成一保護間隔為準(zhǔn)。
另一方面，本發(fā)明提出一種避免信號發(fā)送和接收干擾的系統(tǒng)，包括
基站，構(gòu)建一個信息單元，并通過專用信道向特定的終端發(fā)送包含所 述信息單元的信令，其中該信息單元含有指示終端是否采用特殊時隙格式 進(jìn)行上行發(fā)射的特殊時隙格式信息；以及
終端，通過專用信道接收所述信令，根據(jù)信令中的特殊時隙格式信息 確定是否使用特殊時隙格式進(jìn)行上行發(fā)射，其中該特殊時隙格式使終端所 上行發(fā)射的子幀最后至少 一個傳輸符號不被發(fā)送。
因此，本發(fā)明解決了小區(qū)在專用信道中通知終端有關(guān)是否采用特殊時 隙格式進(jìn)行發(fā)射的信息，使得小區(qū)中的終端可以受控的發(fā)射滿足要求的時 隙結(jié)構(gòu)，既避免了頻率資源的浪費又避免了上下行信號沖突的問題。


圖1a~ 1c是現(xiàn)有技術(shù)用定時提前來彌補RTT的時隙格式示意圖。 圖2a 2d是根據(jù)本發(fā)明的避免基站側(cè)接收和發(fā)送干擾的時隙格式示
圖3
程,
程,
圖4
圖5
流程<
圖6顯示根據(jù)本發(fā)明的避免接收和發(fā)送干擾的系統(tǒng),
具體實施方式
根據(jù)本發(fā)明所提出的方法，基站在指派上行傳輸資源時，根據(jù)保護間 隔(Tg)的要求，來決定上下行轉(zhuǎn)換點處，上行子幀最后一個或多個傳輸符號不發(fā)送，在此稱之為"打孔"。在N*TCP+0S 2Tg情況下，能夠保證基 站收發(fā)信號之間的干擾到可以忽略的程度，其中N是打孔的符號個數(shù)，icp+os 是每一傳輸符號的時間。首先請參照圖2a 2d所示，仍以TDD方式的LTE短幀格式為例，時 域5ms的無線幀被劃分成5個1ms的時隙，分別編號為0, 1， 2， 3, 4。 其中0時隙是下行時隙，2時隙是上行時隙。在3時隙和4時隙交界處為 上下行轉(zhuǎn)換點(switching point),然而當(dāng)3時隙和4時隙采用其他的配置 方式時，上下行轉(zhuǎn)換點也可以出現(xiàn)在2時隙和3時隙交界處，在此并不作 限制。另外，1時隙^皮分為下行部分(DwPTS, Downlink pilot time slot), 保護間隔(GP， Guard Period),上行部分(UpPTS, Uplink pilot time slot) 三個部分。在實際通信中，無線信號從基站傳送到終端有一個傳播時延Tp,如 圖2c所示，這時從1時隙開始的上行部分仍然以提前量Ta，1，來彌補上 一時延Tp。進(jìn)一步，在3時隙和4時隙交界的上下行轉(zhuǎn)換點處，將轉(zhuǎn)換 點前一時隙3的最后至少一個傳輸符號(圖中示出一個)打孔，即不發(fā)送， 以在上行時隙3與下行時隙4之間留出符合要求的保護間隔，從而避免基 站側(cè)的接收和發(fā)送信號之間的干擾。參照圖3所示，當(dāng)基站需要對小區(qū)內(nèi)位于上下行切換點(例如圖 2a 2d所示的轉(zhuǎn)換點)之前一個時隙發(fā)射的終端進(jìn)行特殊時隙格式配置 時，會執(zhí)行以下步驟步驟301:根據(jù)目前系統(tǒng)資源情況調(diào)度數(shù)據(jù)；步驟302:進(jìn)行是否按照特殊時隙格式發(fā)射的判斷，以構(gòu)建一包含特 殊時隙格式信息的信息單元。其中，如果小區(qū)不允許采用特殊時隙格式進(jìn) 行發(fā)射或者調(diào)度的終端的發(fā)射時間不是切換點之前 一個時隙時，則設(shè)置信 息單元中的"釆用特殊時隙格式進(jìn)行發(fā)射"信息為關(guān)閉(步驟303),在 其他情況下，即如果小區(qū)允許采用特殊時隙格式進(jìn)行發(fā)射并且調(diào)度的終端 的發(fā)射時間是切換點之前一個時隙時，則設(shè)置信息單元中的"采用特殊時9隙格式進(jìn)行發(fā)射"信息為啟動(步驟304)。 舉例來說，信息單元結(jié)構(gòu)為
"終端否采用特殊時隙格式進(jìn)行發(fā)射"信息(1 bit)
其中"終端是否采用特殊時隙格式進(jìn)行發(fā)射"信息=1表示終端采用 特殊時隙格式進(jìn)行發(fā)射；"終端是否采用特殊時隙格式進(jìn)行發(fā)射"信息= O表示終端不采用特殊時隙格式進(jìn)行發(fā)射。
上述信息單元可以單獨構(gòu)成一個信令，也可以包含在其他的信令中。 之后，在步驟305，在專用信道內(nèi)傳遞包含上述信息單元的信令至調(diào) 度的終端。
相應(yīng)地，參照圖4所示，終端側(cè)處理流程為 步驟401:接收專用信令信息。
步驟402:根據(jù)信令中的特殊時隙格式信息確定終端是否使用特殊時 隙格式進(jìn)行上行發(fā)射，如果"采用特殊時隙格式進(jìn)行發(fā)射"信息為啟動時， 則終端確定為采用特殊時隙格式(步驟403),否則終端確定為采用一般 時隙格式(步驟404)。
請參照圖5，其顯示根據(jù)本發(fā)明的避免接收和發(fā)送干擾方法的基站與 終端通信流程。在步驟501，終端(UE)首先完成小區(qū)同步，然后在步驟 502,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)尋呼或者本地高層指令發(fā)起接入過程，之后，基站(eNodeB) 在步驟503估計需要的定時提前量Ta^ (參照圖2c所示)。接著，進(jìn)入 步驟504，基站會估計保護間隔TG，然后在步驟505根據(jù)TG決定打孔符 號個數(shù)，并通過信令告訴終端打孔符號個數(shù)(步驟506)。之后，終端繼 續(xù)與基站正常通信(步驟507),直到通信結(jié)束(步驟508)。
在步驟507中，終端依據(jù)前述已形成的決定采用相應(yīng)的發(fā)射格式。當(dāng) 采用特殊時隙格式進(jìn)行發(fā)射時，參照圖2a 2d所示，所發(fā)射的時隙為切 換點之前一個時隙3，其一定數(shù)量的傳輸符號不會被發(fā)送，因此基站所接
的保護間隔，以避免二者之間的干擾。另一方面，參照圖6所示，本發(fā)明提出至少具有基站100和終端200 的時分雙工無線通信系統(tǒng)10,以避免基站側(cè)的發(fā)送和接收干擾。其中基 站100和終端200的交互過程如下，其中與圖3、圖4相同標(biāo)號表示相 同的步驟基站100先進(jìn)行資源調(diào)度，然后進(jìn)行終端200是否按照特殊時隙格 式發(fā)射的判斷，之后，基站100通過專用信令通知終端其發(fā)射的格式。 值得一提的是，在此過程中，會伴隨有其他信息的發(fā)送，然而由于其并非 本發(fā)明的重點，在此不再贅述。在終端側(cè)200,會按照要求的時隙格式進(jìn) 行有關(guān)處理，如果"采用特殊時隙格式進(jìn)行發(fā)射"信息為啟動時，則采用 特殊時隙格式進(jìn)行發(fā)射，否則采用 一般時隙格式進(jìn)行發(fā)射。在通信過程中， 終端200按照要求的時隙格式發(fā)射數(shù)據(jù)，例如當(dāng)采用特殊時隙格式進(jìn)行 發(fā)射時，所發(fā)射的時隙會有一定數(shù)量的最后傳輸符號不會被發(fā)送，因此基 站所接收的上行時隙與發(fā)送的下行時隙之間會有由^皮打孔的傳輸符號所 形成的保護間隔，以避免二者之間的干擾。以上所揭示的只是本發(fā)明的較佳實施例，但是這些實施例并非用以限 定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作的 各種等效修改和變化，均應(yīng)包含在當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種避免信號發(fā)送和接收干擾的方法，包括構(gòu)建一信息單元，其含有指示終端是否采用特殊時隙格式進(jìn)行上行發(fā)射的特殊時隙格式信息；通過專用信道向特定的終端發(fā)送包含所述信息單元的信令；根據(jù)所述信令中的特殊時隙格式信息確定終端是否使用特殊時隙格式進(jìn)行上行發(fā)射，其中所述特殊時隙格式使終端所上行發(fā)射的子幀最后至少一個傳輸符號不被發(fā)送。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，構(gòu)建一信息單元的步 驟包括，如果小區(qū)不允許采用特殊時隙格式進(jìn)行發(fā)射，則設(shè)置所述特殊時 隙格式信息為關(guān)閉。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，如果小區(qū)允許采用特 殊時隙格式進(jìn)行發(fā)射，則構(gòu)建一信息單元的步驟進(jìn)一步包括，如果所述特 定的終端所發(fā)射的時隙是一上下行切換點之前的時隙，則設(shè)置所述特殊時 隙格式信息為啟動；如果所述特定的終端所發(fā)射的時隙不是一上下行切換 點之前的時隙，則設(shè)置所述特殊時隙格式信息為關(guān)閉。
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述不發(fā)送的最后至 少一個傳輸符號的數(shù)量以滿足在一上下行切換點的前、后時隙之間形成一 保護間隔為準(zhǔn)。
5、 一種避免信號發(fā)送和接收干擾的系統(tǒng)，包括基站，構(gòu)建一個信息單元，并通過專用信道向特定的終端發(fā)送包含所 述信息單元的信令，其中所述信息單元含有指示終端是否采用特殊時隙格 式進(jìn)行上行發(fā)射的特殊時隙格式信息；終端，通過專用信道接收所述信令，根據(jù)所述信令中的特殊時隙格式 信息確定是否使用特殊時隙格式進(jìn)行上行發(fā)射，其中所述特殊時隙格式使 所述終端所上行發(fā)射的子幀最后至少一個傳輸符號不被發(fā)送。
6、 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，如果小區(qū)不允許采用特殊時隙格式進(jìn)行發(fā)射，則所述基站設(shè)置關(guān)閉所述特殊時隙格式信息為關(guān) 閉。
7、 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，如果小區(qū)允許采用特 殊時隙格式進(jìn)行發(fā)射，則所述基站進(jìn)一步判斷如果所述特定的終端所發(fā) 射的時隙是一上下行切換點之前的時隙，則設(shè)置所述特殊時隙格式信息為 啟動；如果所述特定的終端所發(fā)射的時隙不是一上下行切換點之前的時 隙，則設(shè)置所述特殊時隙格式信息為關(guān)閉。
8、 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述不發(fā)送的最后至 少 一個傳輸符號的數(shù)量以滿足在一上下行切換點的前、后時隙之間形成一 保護間隔為準(zhǔn)。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種避免信號發(fā)送和接收干擾的方法和系統(tǒng)。此方法包括構(gòu)建一信息單元，其含有指示終端是否采用特殊時隙格式進(jìn)行上行發(fā)射的特殊時隙格式信息；通過專用信道向特定的終端發(fā)送包含所述信息單元的信令；根據(jù)所述信令中的特殊時隙格式信息確定終端是否使用特殊時隙格式進(jìn)行上行發(fā)射，其中所述特殊時隙格式使終端所上行發(fā)射的子幀最后至少一個傳輸符號不被發(fā)送。由此避免了基站的上下行信號沖突問題。
文檔編號H04W4/20GK101610491SQ200810039280
公開日2009年12月23日 申請日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者濤 吳, 張小東, 簡相超, 垚 陳, 華 魏 申請人:展訊通信(上海)有限公司