专利名称：一种宽带时分双工系统上行链路信号发送方法
技术领域：
本发明涉及移动通讯领域，具体涉及一种宽带时分双工系统上行链路信号发送方法。
背景技术：
在TDD通讯系统中，上行或者下行链路持续的最短时间称为一个时隙。时隙通常包括两部分若干个发送数据的符号和一个不发送数据的时隙间隔。符号中包括系统需要发送的信息，而时隙间隔中则不发送任何数据，它的主要作用是用于上下行链路转换的保护，下行链路的下行时隙间隔大小还会影响小区的覆盖范围，通常，下行时隙间隔越大，小区的覆盖范围也就越大。
但是，在宽带TDD通讯系统中，信道的频率选择性衰落非常显著，为了降低频率选择性衰落影响，时隙中的符号都是带有循环前缀的符号，该循环前缀不但可以避免时隙间的干扰，还可以避免时隙内符号间的干扰。并且，当时隙中的符号为正交频分复用OFDM符号时，循环前缀还具有在频率选择性信道下保持载波正交性的作用。
如图1所示，给出了一种基于TD-SCDMA长期演进系统LTE的时隙结构的在Normal cyclic prefix情况下发送宽带上行链路信号的示意图，这里设采样频率为30.72MHz，一个样点的持续时间＝1/30.72MHz。在该示意图中，0.675ms为一个时隙，该时隙包括10个发送数据的符号和一个上行时隙间隔。每个符号又包括两部分数据部分和循环前缀部分。设这10个符号分别为符号0，符号1……符号9。根据3GPP TS 36.211 V0.4.2，当系统带宽的可用子载波数目小于或等于300个时，符号0的循环前缀为320个样点；而符号1-9的循环前缀为192个样点；扣除这10个符号，一个时隙的最后面为上行时隙间隔部分，该部分的持续时间相当于256个样点。而当系统带宽的可用子载波数目大于300个时，符号0的循环前缀为224个样点，而符号1-9的循环前缀为204个样点；扣除这10个符号，一个时隙的最后面为上行时隙间隔部分，该部分的持续时间相当于244个样点。这种情况适用于信道时延扩展较小的环境，如单播业务环境等。
如图2所示，给出了另一种基于TD-SCDMA长期演进系统LTE的时隙结构的在Extend cyclic prefix情况下发送宽带上行链路信号的示意图，这里设采样频率为30.72MHz，一个样点的持续时间＝1/30.72MHz。在该示意图中，0.675ms为一个时隙，该时隙包括9个发送数据的符号和一个上行时隙间隔。每个符号又包括两部分数据部分和循环前缀部分。设这9个符号分别为符号0，符号1……符号8。根据3GPP TS 36.211 V0.4.2，当系统带宽的可用子载波数目小于或等于300个时，符号0的循环前缀为560个样点，而符号1-8的循环前缀为423个样点；扣除这9个符号，一个时隙的最后面为上行时隙间隔部分，该部分的持续时间相当于408个样点；而当系统带宽的可用子载波数目大于300个时，符号0的循环前缀为472个样点，而符号1-8的循环前缀为456个样点；扣除这9个符号，一个时隙的最后面为上行时隙间隔部分，该部分的持续时间相当于232个样点。这种情况适用于信道时延扩展较大的环境，如多播业务环境等。
终端按照前面所述方式发送信号具有如下缺陷1.与下行时隙的下行时隙间隔不同，上行时隙的上行时隙间隔的主要作用是用于上下行链路转换的保护。该作用与系统带宽的可用子载波数目，终端的信道环境无关。而按照目前这种发送方法，终端需要支持四种上行时隙间隔，这会增加终端的实现复杂度而没有带来任何增益。
2.如前所述，上行时隙的上行时隙间隔的主要作用是上-下行链路转换的保护，而下行时隙的下行时隙间隔的主要作用除了下-上行链路转换的保护外，还会影响小区的覆盖范围，因此，上行时隙的上行时隙间隔应不大于下行时隙的下行时隙间隔，根据3GPP TS 36.211 V0.4.2，下行时隙的下行时隙间隔相当于288个样点，因此，上行时隙的上行时隙间隔也不应该大于288个样点，但是，如前所述，Extend cyclic prefix情况下，当系统带宽的可用子载波数目小于或等于300个时，上行时隙间隔部分的持续时间相当于408个样点，这显然是对资源的浪费。(下行时隙的结构与上行类似，一个时隙通常包括两部分M个发送数据的符号和一个不发送数据的下行时隙间隔，不同的是Normal cyclic prefix情况下，M＝9，Extend cyclicprefix情况下，M＝8。另外，下行时隙间隔的取值Normal cyclic prefix情况下是288个样点，Extend cyclic prefix情况下是256个样点)3.按照目前的发送方式，终端需要考虑系统带宽的大小，即系统可用子载波数目是否大于300，来选择相应的时隙结构配置参数发送数据，实际上，这两种时隙结构的配置参数具有相似的性能。并且，按照目前这种发送方法，当两个相邻小区配置不同的系统带宽时，不同终端之间的数据就会由于时隙符号的循环前缀长度不一致而产生严重的干扰，严重影响终端发送数据的效率。
4.按照目前的发送方式，在Extend cyclic prefix情况下，当系统带宽的可用子载波数目小于或等于300个时，符号1-8的循环前缀为423个样点。423不是8的倍数，相反，如果该循环前缀包括的样点数目为8或者16倍数，当用户发送信号涉及FFT运算时，可以用较小的FFT(如，2048/16＝128，2048/8＝256)实现，从而延长终端电池的可用时间并降低终端实现的复杂度。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种宽带时分双工系统上行链路信号发送方法，能够简化终端实现，更有效利用有限的无线资源，延长终端电池的使用时间，同时可以间接提高终端发送数据的效率。
本发明的上述技术问题这样解决，提供一种宽带时分双工系统上行链路信号发送方法，终端以一个上行时隙为单位发送信号，其特征在于1.Normal cyclic prefix情况下一个时隙内的每个符号的循环前缀都相同，并且与系统带宽无关，在30.72MHz的采样频率条件下，循环前缀包括的样点数目是8的倍数，特别地，其样点数目为16的倍数；2.Extend cyclic prefix情况下一个时隙内的每个符号的循环前缀都相同，并且与系统带宽无关；在30.72MHz的采样频率条件下，循环前缀包括的样点数目是8的倍数，特别地，其样点数目为16的倍数；3.Normal cyclic prefix情况下时隙间隔不应该大于下行时隙的时隙间隔，并且是个不依赖系统带宽的常数；4.Extended cyclic prefix情况下时隙间隔不应该大于下行时隙的时隙间隔，并且是个不依赖系统带宽的常数。
按照本发明提供的发送方法，在30.72MHz的采样频率条件下，下面给出较佳的循环前缀取值Normal cyclic prefix情况下，循环前缀取值为208或者216或者224个样点；Extended cyclic prefix情况下，循环前缀取值为456或者464或者472或者480个样点。
按照本发明提供的发送方法，当Normal cyclic prefix的循环前缀取值为208个样点时，上行时隙间隔取值为224个样点；或当Normal cyclic prefix的循环前缀取值为216个样点时，上行时隙间隔取值为144个样点；或当Normal cyclic prefix的循环前缀取值为224个样点时，上行时隙间隔取值为64个样点；当Extended cyclic prefix的循环前缀取值为456个样点时，上行时隙间隔取值为248个样点；当Extended cyclic prefix的循环前缀取值为464个样点时，上行时隙间隔取值为176个样点；当Extended cyclic prefix的循环前缀取值为472个样点时，上行时隙间隔取值为104个样点；当Extended cyclic prefix的循环前缀取值为480个样点时，上行时隙间隔取值为32个样点。
本发明提供的宽带时分双工系统上行链路信号发送方法，较支持四种上行时隙间隔的现有方法具有以下优势①不管是Normal cyclic prefix模式还是Extended cyclic prefix模式，仅支持一种上行时隙间隔，简化了终端实现；②上行时隙间隔整数样点长度小于等于对应下行时隙中下行时隙间隔有效保护了上-下行链路转换并适当节省了无线资源；③各符号循环前缀长度一致，避免了不同终端之间的可能干扰，间接提高了数据发送效率。
图1是一种基于TD-SCDMA时隙结构的发送宽带上行链路信号的示意图(Normal cyclic prefix情况)。
图2是另一种基于TD-SCDMA时隙结构的发送宽带上行链路信号的示意图(Extend cyclic prefix情况)。
具体实施例方式
为便于深刻理解本发明的技术内容，下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
首先，说明本发明设定参数的具体方法本发明可以适用于符合标准要求采用0.675ms作为一个上行时隙的系统，这些时隙包括两部分若干个发送数据的符号和一个不发送数据的上行时隙间隔，以该系统为例，本发明方法可以具体描述为终端以一个时隙为单位发送信号，在Normal cyclic prefix情况下，一个时隙包括10个符号和一个上行时隙间隔；在Extend cyclic prefix情况下，一个时隙包括9个符号和一个上行时隙间隔。每个符号包括循环前缀部分与数据部分，这里设采样频率为30.72MHz，一个样点的持续时间＝1/30.72MHz。
上行时隙间隔、循环前缀部分与数据部分应该满足如下条件1.Normal cyclic prefix情况下一个时隙内的每个符号的循环前缀都相同，并且与系统带宽无关，在30.72MHz的采样频率条件下，循环前缀包括的样点数目是8的倍数，特别地，其样点数目为16的倍数；2.Extend cyclic prefix情况下一个时隙内的每个符号的循环前缀都相同，并且与系统带宽无关；在30.72MHz的采样频率条件下，循环前缀包括的样点数目是8的倍数，特别地，其样点数目为16的倍数；3.Normal cyclic prefix情况下时隙间隔不应该大于下行时隙的时隙间隔，并且是个不依赖系统带宽的常数；4.Extended cyclic prefix情况下时隙间隔不应该大于下行时隙的时隙间隔，并且是个不依赖系统带宽的常数。
5.在Normal cyclic prefix情况下，一个时隙内10个符号的数据部分满足如下标准要求8个符号的数据部分的持续时间都相同，设相当于M个样点的持续时间。另外2个符号的数据部分的持续时间都相同，设相当于N个样点的持续时间。这里，M＝2048，N＝1024。
6.在Extend cyclic prefix情况下，一个时隙内9个符号的数据部分满足如下标准要求7个符号的数据部分的持续时间都相同，设相当于M个样点的持续时间。另外2个符号的数据部分的持续时间都相同，设相当于N个样点的持续时间。这里，M＝2048，N＝1024。
第二步，说明本发明设定参数的具体过程在基于TD-SCDMA时隙结构的E-UTRA系统中，系统的最高采样频率为30.72MHz，为了便于UE应用于不同的系统带宽，3GPP技术报告3GPP TR25.814标准规定每个载波的频域宽度为15kHz。相应的，一个符号的数据部分的持续 在30.72MHz采样频率假设下，该时间相当于2048个样点，非常便于FFT的实现。
如前所述，一个0.675ms的上行时隙包括两部分P个发送数据的符号和一个不发送数据的上行时隙间隔。
在Normal cyclic prefix情况下，P＝10，这其中有两个符号用于发送导频信号以用于其它符号数据的相干解调，为降低导频的开销，一个有效方法是到导频符号的持续时间小于发送数据的符号的持续时间，为了应用FFT的方便，这里规定当发送导频符号时，该符号的持续时间＝1024个样点；而发送用户数据时，该符号的持续时间＝2048个样点。
在Extend cyclic prefix情况下，P＝9。这其中有两个符号用于发送导频信号以用于其它符号数据的相干解调，为降低导频的开销，一个有效方法是到导频符号的持续时间小于发送数据的符号的持续时间，为了应用FFT的方便，这里规定当发送导频符号时，该符号的持续时间＝1024个样点；而发送用户数据时，该符号的持续时间＝2048个样点。
在30.72MHz采样频率假设下，0.675ms相当于20736个样点的持续时间。因此，在Normal cyclic prefix情况下，一个时隙内用于作符号循环前缀和上行时隙间隔的总时间有2304个样点，即2304＝20736-8*2048-2*1024。在Extend cyclic prefix情况下，一个时隙内用于作符号循环前缀和上行时隙间隔的总时间有4352个样点，即4352＝20736-7*2048-2*1024。为了克服前面所述的问题循环前缀和时隙间隔这两个参数的分配应该满足如下特征1.Normal cyclic prefix情况下一个时隙内的每个符号的循环前缀都相同，并且与系统带宽无关，在30.72MHz的采样频率条件下，循环前缀包括的样点数目是8的倍数，特别地，其样点数目为16的倍数；2.Extend cyclic prefix情况下一个时隙内的每个符号的循环前缀都相同，并且与系统带宽无关；在30.72MHz的采样频率条件下，循环前缀包括的样点数目是8的倍数，特别地，其样点数目为16的倍数；3.Normal cyclic prefix情况下时隙间隔不应该大于下行时隙的时隙间隔，并且是个不依赖系统带宽的常数；4.Extended cyclic prefix情况下时隙间隔不应该大于下行时隙的时隙间隔，并且是个不依赖系统带宽的常数。
按上述特征，做如下分析和列表(一)按计算方法时隙间隔＝2304-10*循环前缀并且要求0＜时隙间隔≤288循环前缀包括的样点为8的倍数；
列表给出在Normal cyclic prefix情况下，上行时隙间隔与循环前缀都是整数个样点，并且上行时隙间隔的取值与循环前缀取值都满足上述条件的所有情况
(二)按计算方法时隙间隔＝4352-9*循环前缀并且要求0＜时隙间隔≤288循环前缀包括的样点为8的倍数；列表给出在Extended cyclic prefix情况下，上行时隙间隔与循环前缀都是整数个样点，并且上行时隙间隔的取值满足上述条件的所有情况
(三)需要指出的是，参数组索引越小，上行时隙间隔取值也就越小，相应地，循环前缀的取值也就越大，终端发送的数据抵制干扰能力也就越强。但是，上行时隙间隔的取值越小，对数字器件的收发转换能力要求也就越高，考虑到目前的数字器件的收发转换能力及成本因素，申请人认为参数组索引“3”是目前最合适的(包括Normal cyclic prefix和Extended cyclicprefix情况)。
最后，熟悉本技术领域的人员应理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明作等效变化与修改，都被本发明的专利范围所涵盖。
权利要求
1.一种宽带时分双工系统上行链路信号发送方法，终端以一个上行时隙为单位发送信号，其特征在于Normal cyclic prefix情况下一个时隙内的每个符号的循环前缀都相同，并且与系统带宽无关，在30.72MHz的采样频率条件下，循环前缀包括的样点数目是8的倍数；Extend cyclic prefix情况下一个时隙内的每个符号的循环前缀都相同，并且与系统带宽无关，在30.72MHz的采样频率条件下，循环前缀包括的样点数目是8的倍数；Normal cyclic prefix情况下时隙间隔不应该大于下行时隙的时隙间隔，并且是个不依赖系统带宽的常数；Extended cyclic prefix情况下时隙间隔不应该大于下行时隙的时隙间隔，并且是个不依赖系统带宽的常数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在30.72MHz的采样频率条件下，Normal cyclic prefix情况下的循环前缀包括的样点数目为16的倍数，Extend cyclic prefix情况下的循环前缀包括的样点数目为16的倍数。
3.一种宽带时分双工系统上行链路信号发送方法，终端以一个上行时隙为单位发送信号，其特征在于在30.72MHz的采样频率条件下，Normal cyclic prefix情况下，循环前缀取值为208，或216，或224个样点；Extended cyclic prefix情况下，循环前缀取值为456，或464，或472，或480个样点。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于当Normal cyclic prefix的循环前缀取值为208个样点时，上行时隙间隔取值为224个样点；或当Normal cyclic prefix的循环前缀取值为216个样点时，上行时隙间隔取值为144个样点；或当Normal cyclic prefix的循环前缀取值为224个样点时，上行时隙间隔取值为64个样点；当Extended cyclic prefix的循环前缀取值为456个样点时，上行时隙间隔取值为248个样点；当Extended cyclic prefix的循环前缀取值为464个样点时，上行时隙间隔取值为176个样点；当Extended cyclic prefix的循环前缀取值为472个样点时，上行时隙间隔取值为104个样点；当Extended cyclic prefix的循环前缀取值为480个样点时，上行时隙间隔取值为32个样点。
全文摘要
本发明公开了一种宽带时分双工系统上行链路信号发送方法，终端以一个上行时隙为单位发送信号，其特征在于在30.72MHz的采样频率条件下，Normal cyclic prefix情况下，循环前缀取值为208，或216，或224个样点；Extended cyclic prefix情况下，循环前缀取值为456，或464，或472，或480个样点。采用本发明的方法能够简化终端实现，更有效利用有限的无线资源，延长终端电池的使用时间，同时可以间接提高终端发送数据的效率。
文档编号H04B1/707GK101030813SQ20071007362
公开日2007年9月5日 申请日期2007年3月21日 优先权日2007年3月21日
发明者夏树强, 喻斌 申请人:中兴通讯股份有限公司