专利名称：基于时分双工模式的高速数据的传输方法
技术领域：
本发明涉及采用时分双工(TDD)标准的无线通信系统中的数据传输方法，尤其是高速数据的传输方法。
为达到上述目的，本发明提供的基于时分双工模式的高速数据的传输方法，包括(1)在一个时间帧内分配用于数据上行发射和下行发射的时间段；(2)在上行发射和下行发射的时间段内，分配用于实现上行同步的同步时隙和下行同步的同步时隙、用于传输上行信令的控制时隙和下行信令的控制时隙、用于信道估计的公共导频时隙以及多个用于传输高速数据的业务时隙；(3)数据发射设备在公共导频时隙和业务时隙分别发射导频信号数据和用户的高速业务数据；
(4)数据接收设备根据所分配的公共导频时隙以及业务时隙进行信道估计和高速业务数据的接收。
步骤(2)所述分配同步时隙、控制时隙和业务时隙为分配在时间上互不重叠的同步时隙、控制时隙和业务时隙。
步骤(2)所述分配用于实现上行同步的同步时隙和下行同步的同步时隙为分配一个或多个用于实现上行同步的同步时隙和一个或多个下行同步的同步时隙。
步骤(2)所述分配用于传输上行信令的控制时隙为分配一个或多个用于传输上行信令的控制时隙；所述分配用于下行信令的控制时隙为分配一个或多个下行信令的控制时隙。
在步骤(2)中，根据需要支持的用户移动速度确定公共导频时隙的数目，并根据该数目分配公共导频时隙。
在步骤(4)中，可以根据所分配到的业务时隙的位置，选择时间上最接近的公共导频时隙进行信道估计。还可以根据所分配到的业务时隙的位置，选择时间上最接近的多个公共导频时隙进行信道估计，并根据得到的信道估计值进行业务时隙对应信道的下次信道估计时刻的预测。
与现有的数据传输方法相比，由于本发明将一个时间帧内不同业务时隙的导频合并为公共导频，从而可以将更多的码片资源用于高速数据业务的传输，使得在同样时间内能够传送更多的数据，有利于提高系统吞吐量和频谱利用效率，降低运营成本；同时，通过适当放大公共导频的扩频因子，可以保持信道估计的性能，并提供相当或更为精确的信道质量测量。
图1是本发明所述方法的实施例流程图；图2是现有方法采用的等长时隙结构的帧示意图；图3是图2所示帧的每一个时隙的结构图；图4是图1所述实施例采用的具有一个公共导频时隙的帧结构图；图5是本发明其它实施例采用的具有多个公共导频时隙的帧结构图。
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
图1是本发明所述方法的实施例流程图。按照图1，本发明首先要进行数据传输时间帧内的数据结构的划分，然后利用该数据结构进行业务数据的传输。具体说，在步骤1，在一个时间帧内分配用于数据上行发射和下行发射的时间段；该步骤的目的是根据上、下行业务的特点，实现符合业务数据传输实际的上、下行比例设置。由于在业务数据的上、下行传输过程中需要同步等控制以及进行信道质量估计，因此步骤2在上行发射和下行发射的时间段内，分配用于实现上行同步的同步时隙和下行同步的同步时隙、用于传输上行信令的控制时隙和下行信令的控制时隙、用于信道估计的公共导频时隙以及多个用于传输高速数据的业务时隙。本例中的上行同步的同步时隙和下行同步的同步时隙均为一个，实际中当分配上行时隙和下行时隙的切换较多时，或者当同步要求较高时，也可以根据实际情况分配多个上行同步时隙和多个下行同步时隙。本例中的用于传输上行信令的控制时隙和下行信令的控制时隙也为一个，当出现要求传输的信令负载较多等情况时，也可以根据实际情况设置为多个。例如，当TDD系统采用的带宽较高，帧分配的时间较长时，同步实现较困难，因此需要采用多个同步时隙。也就是说，当时间帧较长时，采用多个同步时隙可以较好地实现同步控制。同理，在时间帧较长的情况下，也会出现需要多次传输控制信令的情况，因此需要多个控制时隙。
上述同步时隙、控制时隙和业务时隙在时间上是互不重叠的，这样设置的目的是减少同步数据、控制数据和业务数据之间的相互干扰。需要说明的是，在步骤2中设置公共导频时隙需要根据其支持的用户移动速度确定，当用户移动速度较大时，或者因为环境复杂，信道条件变化较快时，就需要采用更为频繁的导频发射技术，更快捷地提供导频用于信道估计，因此在设置公共导频时隙时，需要根据用户的移动速度分配公共导频时隙。
图4是图1所述实施例采用的具有一个公共导频时隙的帧结构图。图中的TS3、TS4、TS5三个时隙被用于通过TDMA方式为用户提供数据业务传输服务。三个下行时隙的导频被合并为图中所示的公共导频时隙，其长度小于三个导频的总长，但要比一个导频的长度长一些，其采用的扩频因子也比原导频的扩频因子大。这样保证了信道质量测量的足够精确，同时对信道估计的性能也做了一定的补偿，保证信道估计在用于恢复发射信号的处理时可以提供同等或更优的准确性。
基于上述步骤，用户进行业务数据传输时，数据发射设备进行步骤3，在公共导频时隙和业务时隙分别发射导频信号数据和用户的高速业务数据。数据接收设备在步骤4根据所分配的公共导频时隙以及业务时隙进行信道估计，并完成高速业务数据的接收。在本步骤完成的信道估计应根据所分配到的业务时隙的位置，选择时间上最接近的公共导频时隙实现；如果用户的移动速度较高时，在步骤2中可能分配两个以上的公共导频时隙，例如2个，此时在本步骤中应根据所分配到的业务时隙的位置，选择时间上最接近的2个公共导频时隙进行信道估计。由于用户的移动速度较高，也会出现所提供的导频不能及时提供信道准确估计的情况，因此在根据各个导频时隙进行信道估计完成后，还要根据得到的信道估计值进行业务时隙的各个时刻所对应的信道估计的预测。
图5是本发明其它实施例采用的具有多个公共导频时隙的帧结构图。当需要支持的用户移动速度增高时，可以采用如图5的多公共导频发射方法提高信道估计的精度，从而提高接收器的信号接收性能，满足数据传输误码率方面的要求。
权利要求
1.一种基于时分双工模式的高速数据的传输方法，包括(1)在一个时间帧内分配用于数据上行发射和下行发射的时间段；(2)在上行发射和下行发射的时间段内，分配用于实现上行同步的同步时隙和下行同步的同步时隙、用于传输上行信令的控制时隙和下行信令的控制时隙、用于信道估计的公共导频时隙以及多个用于传输高速数据的业务时隙；(3)数据发射设备在公共导频时隙和业务时隙分别发射导频信号数据和用户的高速业务数据；(4)数据接收设备根据所分配的公共导频时隙以及业务时隙进行信道估计和高速业务数据的接收。
2.根据权利要求1所述的基于时分双工模式的高速数据的传输方法，其特征在于步骤(2)所述分配同步时隙、控制时隙和业务时隙为分配在时间上互不重叠的同步时隙、控制时隙和业务时隙。
3.根据权利要求2所述的基于时分双工模式的高速数据的传输方法，其特征在于步骤(2)所述分配用于实现上行同步的同步时隙和下行同步的同步时隙为分配一个用于实现上行同步的同步时隙和一个下行同步的同步时隙。
4.根据权利要求2所述的基于时分双工模式的高速数据的传输方法，其特征在于步骤(2)所述分配用于实现上行同步的同步时隙和下行同步的同步时隙为分配多个用于实现上行同步的同步时隙和多个下行同步的同步时隙。
5.根据权利要求3或4所述的基于时分双工模式的高速数据的传输方法，其特征在于步骤(2)所述分配用于传输上行信令的控制时隙为分配一个用于传输上行信令的控制时隙。
6.根据权利要求5所述的基于时分双工模式的高速数据的传输方法，其特征在于步骤(2)所述分配用于下行信令的控制时隙为分配一个下行信令的控制时隙。
7.根据权利要求3或4所述的基于时分双工模式的高速数据的传输方法，其特征在于步骤(2)所述分配用于传输上行信令的控制时隙和下行信令的控制时隙为分配多个用于传输上行信令的控制时隙和多个下行信令的控制时隙。
8.根据权利要求6所述的基于时分双工模式的高速数据的传输方法，其特征在于在步骤(2)中根据需要支持的用户移动速度确定公共导频时隙的数目，并根据该数目分配公共导频时隙。
9.根据权利要求8所述的基于时分双工模式的高速数据的传输方法，其特征在于在步骤(4)中根据所分配到的业务时隙的位置，选择时间上最接近的公共导频时隙进行信道估计。
10.根据权利要求8所述的基于时分双工模式的高速数据的传输方法，其特征在于在步骤(4)中根据所分配到的业务时隙的位置，选择时间上最接近的多个公共导频时隙进行信道估计，根据得到的信道估计值进行业务时隙的时间段所对应的信道估计的预测。
全文摘要
本发明公开了一种基于时分双工模式的高速数据的传输方法，该方法首先在一个时间帧内分配用于数据上行发射和下行发射的时间段，在上述时间段内分配用于实现上行同步的同步时隙和下行同步的同步时隙、用于传输上行信令的控制时隙和下行信令的控制时隙、用于信道估计的公共导频时隙以及多个用于传输高速数据的业务时隙，然后数据发射设备在公共导频时隙和业务时隙分别发射导频信号和用户的高速业务数据，最后由数据接收设备根据所分配的公共导频时隙以及业务时隙进行信道估计和高速业务数据的接收；上述方案可以将帧内更多的时间资源用于高速数据业务的传输，因而有利于提高系统吞吐量和频谱利用效率，降低运营成本，并提供更为精确的信道测量。
文档编号H04J3/24GK1450742SQ02116570
公开日2003年10月22日 申请日期2002年4月9日 优先权日2002年4月9日
发明者孙立新, 周雷, 郑志彬 申请人:华为技术有限公司