專利名稱：：一種時分雙工系統中發送數據的方法、裝置及系統的制作方法
技術領域：
：本發明涉及移動通信領域，特別涉及一種時分雙工系統中發送數據的方法、裝置及系統。
背景技術：
：時分雙工(TDD，TimeDivisionDuplex)才莫式是在無線信道中進行無線傳輸的一種模式，是通過時域里周期地重復時分多址(TDMA，TimeDivisionMultipleAccess)幀結構實現的。在TDD模式下，發射和接收是分時進行的，基于TDD模式的無線傳輸方式使得上下行信道可以時分復用，而這種模式的最大優點在于它可以工作在沒有鏡像頻率的頻段上，不像頻分雙工(FDD,FrequencyDivisionDuplex)模式對頻段要求那么嚴格。TDD模式下的幀結構被再分為幾個時隙，在上/下行鏈路間的時隙分配可以被一個靈活的轉換點改變，以滿足不同的業務要求。在TDD無線網絡傳輸中，下行/上行切換時需要一定的保護間隔(GP，GuardPeriod)或者稱之為下行上行轉換時間(DUP，DownlinkUplinkPeriod)。如圖1所示的3GPP36.211系統的幀結構示意圖中，1個lOms的無線幀由2個5ms的無線子幀組成,每個無線子幀由7個普通時隙和3個特殊時隙構成；其中，普通時隙(TimeSlot，TS0~TS6)用來傳送數據，TS0固定地用作下行時隙，TS1時隙固定地用作上行時隙，其他的普通時隙TS2TS6可以才艮據需要靈活地配置成上行時隙或下行時隙以實現不對稱業務的傳輸；3個特殊時隙分別為下行導頻時隙(DwPTS,DownlinkPilotTimeSlot)、上行導頻時隙(UpPTS，UplinkPilotTimeSlot)和保護間隔(GP,GuardPeriod);保護間隔GP之前的下行導頻時隙DwPTS用于系統的下行同步信息的發送，需要全小區覆蓋，因此會對GP之后的相鄰小區的上行時隙造成很大的干擾，另夕卜，在GP之后的上行導頻時隙UpPTS用于初始化隨機接入，由于沒有取得上行同步可能會提前很多，因此會進一步加強TDD系統特有的相鄰小區、第兩層小區、第三層小區或第四層小區的下行數據對本小區的上行數據的千擾(根據TD-SCDMA系統的場測，第三層小區，第四層小區的下行數據也可能存在對本小區的上行數據的干擾)，UpPTS是用戶接入網絡的第一步，直接影響了用戶是否能夠接入網絡享受服務，因此保證這些信息的準確傳輸是無線通信網絡正常工作的前提。如圖2所示的802.16e系統的幀結構示意圖中，除了廣播消息以外的控制信息都在下行突發DLburst中發送，如果該控制信息在下行時隙最后一個正交頻分復用(OFDM,OrthogonalFrequencyDivisionMultiplex)符號上發送，并且是滿功率發送，此時會對相鄰小區的上行數據產生很大干擾，另外，初始接入Initialranging信息也就是隨機接入信息在上行時隙中的第一個符號發送，此時會受到相鄰小區、第兩層小區、第三層小區或第四層小區的下行數據的干擾。由上述可以看出，現有時分雙工系統中，本小區用于同步信道、廣播信道或控制信道傳輸的下行數據在下行時隙的最后一個OFDM符號上發送，上行主要控制信息在上行時隙的第一個符號發送，因此鄰近小區間的下行信號對上行信號的干擾無法避免，從而導致系統的數據傳輸效率和傳輸可靠性較低。
發明內容本發明提供一種時分雙工系統中發送數據的方法，用以解決現有系統中鄰近小區間的下行信號對上行信號產生干擾而導致系統的數據傳輸效率和傳輸可靠性較低的問題。本發明提供如下技術方案一種時分雙工系統中發送數據的方法，包括步驟將全小區覆蓋信道或大功率發射信道映射到傳輸幀中下行時隙的OFDM符號上，并且所述傳輸幀中的保護間隔與所述OFDM符號在時域上間隔未映射全小區覆蓋信道和大功率發射信道中任一信道的OFDM符號；將上行控制信道映射到所述傳輸幀中上行時隙的OFDM符號上，并且所述保護間隔與映射上行控制信道的OFDM符號在時域上間隔未映射上行控制信道的OFDM符號；發送所述傳輸幀的OFDM符號。一種時分雙工系統中發送數據的方法，應用于3GPPLTE長期演進系統，包括步驟將全小區覆蓋信道或大功率發射信道映射到傳輸幀中下行時隙的OFDM符號上，并且所述傳輸幀中的保護間隔與所述OFDM符號在時域上間隔未映射全小區覆蓋信道和大功率發射信道中任一信道的OFDM符號；發送所述傳輸幀的OFDM符號。一種通信設備，包括第一映射單元，用于將全小區覆蓋信道或大功率發射信道映射到傳輸幀中下行時隙的OFDM符號上，并且所述傳輸幀中的保護間隔與所述OFDM符號在時域上間隔未映射全小區覆蓋信道和大功率發射信道中任一信道的OFDM符號；第二映射單元，用于將上行控制信道映射到所述傳輸幀中上行時隙的OFDM符號上，并且所述保護間隔與映射上行控制信道的OFDM符號在時域上間隔未映射上行控制信道的OFDM符號；發送單元，用于發送所述傳輸幀的OFDM符號。一種通信系統，包括終端設備，用于發送上行數據和接收下行數據；基站，用于接收所述上行數據和發送所述下行數據，其中，在下行數據傳輸幀中，將全小區覆蓋信道或大功率發射信道映射到傳輸幀中下行時隙的OFDM符號上，并且所述傳輸幀中的保護間隔與所述OFDM符號在時域上間隔未映射全小區覆蓋信道和大功率發射信道中任一信道的OFDM符號；將上行控制信道映射到所述傳輸幀中上行時隙的OFDM符號上，并且所述保護間隔與映射上行控制信道的OFDM符號在時域上間隔未映射上行控制信道的OFDM符號。本發明有益效果如下本發明中將全小區覆蓋信道或大功率發射信道映射到傳輸幀中下行時隙的OFDM符號上，并且所述傳輸幀中的保護間隔與所述OFDM符號在時域上間隔未映射全小區覆蓋和大功率發射信道中任一信道的OFDM符號，采用該映射方法，可以有效地避免本小區基站發送的下行廣播信息和需要全小區覆蓋的下行控制信息對鄰近外層小區發送的上行數據的干擾；本發明中將上行控制信道映射到所述傳輸幀中上行時隙的OFDM符號上，并且所述傳輸幀中的保護間隔與映射上行控制信息的OFDM符號在時域上間隔未映射上行控制信道的OFDM符號，采用該映射方法，可以有效地避免了鄰近外層小區基站發送的下行廣播信息和需要全小區覆蓋的下行控制信息對本小區用戶發送的上行數據的干擾，同時也保證了上行主要控制信息的正確傳輸。圖1為現有技術中3GPP36.211系統的幀結構示意圖2為現有技術中802.16e系統的幀結構示意圖3為本發明實施例中通信系統結構示意圖4為本發明實施例中發送數據的實現流程圖5本發明實施例中三扇區蜂窩系統示意圖6為本發明實施例中傳輸幀的一種結構示意圖7-圖11為單位帶寬上信道極限數率與DUP之間的關系曲線示意圖12為本發明實施例中傳輸幀的另一種結構示意圖。具體實施例方式本實施例中在下行數據傳輸幀中將全小區覆蓋信道或大功率控制信道在時域上遠離保護間隔，將上行控制信道在時域上也遠離保護間隔，另外，本實施例基于系統容量最大化還提供了一種確定保護間隔的方法；本實施例中全小區覆蓋信道或大功率信道主要包括同步信道、廣播信道和下行控制信道等；上行控制信道主要包括隨機接入控制信道。下面結合說明書附圖對本發明技術方案進行詳細說明。參閱圖3，本實施例中的一種通信系統包括終端設備31用于發送上行數據和接收下行數據；基站30用于接收所述終端設備31發送的上行數據，以及向所述終端設備31發送下行數據；所述基站30包括第一映射單元300,用于將全小區覆蓋信道或大功率發射信道映射到傳輸幀中下行時隙的OFDM符號上，并且所述傳輸幀中的保護間隔與所述OFDM符號在時域上間隔未映射全小區覆蓋信道和大功率發射信道中任一信道的OFDM符號，所述間隔的OFDM符號的數目至少為一個；第二映射單元301，用于將上行控制信道映射到所述傳輸幀中上行時隙的OFDM符號上，并且所述保護間隔與映射上行控制信道的OFDM符號在時域上間隔未映射上行控制信道的OFDM符號，所述間隔的OFDM符號的數目至少為一個；發送單元302，用于發送所述傳輸幀的OFDM符號；接收單元303,用于接收終端設備31發送的上行數據。參閱圖4,本實施例中在時分雙工系統中發送數據的實現流程如下步驟400、將全小區覆蓋信道或大功率發射信道映射到傳輸幀中下行時隙的OFDM符號上，并且所述傳輸幀中的保護間隔與所述OFDM符號在時域上間隔未映射全小區覆蓋信道和大功率發射信道中任一信道的OFDM符號。步驟401、將上行控制信道映射到所述傳輸幀中上行時隙的OFDM符號上，并且所述保護間隔與映射上行控制信道的OFDM符號在時域上間隔未映射上行控制信道的OFDM符號。步驟402、發送所述傳輸幀的OFDM符號。現有802.16e系統中，在下行數據傳輸幀的下行時隙將全小區覆蓋信道或者大功率發射信道可能映射在最后一個OFDM符號，在上行時隙將上行控制信道映射在第一個OFDM符號，因此，本實施例中對于802.16e系統在上行時隙將上行控制信道在時域上必須遠離保護間隔，同時在下行數據傳輸幀的下行時隙將全小區覆蓋信道或大功率控制信道在時域上遠離保護間隔；現有3GPPLTE系統中，在下行數據傳輸幀的下行時隙將全小區覆蓋信道或者大功率發射信道映射在最后一個OFDM符號，在上行時隙將上行控制信道映射在第一個OFDM符號，因此，本實施例中對于3GPPLTE系統單獨將下行全小區覆蓋信道或者大功率發射信道在時域上遠離保護間隔可以避免下行數據對上行數據的干擾，同時可以進一步的將上行控制信道在時域上遠離保護間隔以更加有效地避免鄰近小區間的下行數據對上行數據的干擾。因此，本實施例中避免鄰近的下行時隙將全小區覆蓋信道或大功率控制信道在時域上遠離保護間隔，同時在上行時隙將上行控制信道在時域上遠離保護間隔。參閱圖5所示的三扇區蜂窩系統示意圖，假設小區半徑R-5km，基站發射功率p-43dBm,循環前綴CP-5us,OFDM符號有效傳輸時間T=l/15k=66.67us,下行上行轉換時間DUP=2R/C=33.5us(本實施例中將保護間隔稱為DUP)。采用modified-Hata模型，下行路徑損耗的計算公式如下"<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage11</formula>(1)其中d為收機與發射才幾之間的距離；/為載波頻率；/^為發射機天線高度；、為接收機天線高度；為大城市環境，載波頻率大于300MHz時終端設備的天線增益對路徑損耗的影響，計算公式為(^=-3.2(1(^11.75、)2+4.97;G為地區類型對路徑損耗的影響，計算公式為Cs=-2(logl0(//28))2-5.4;Cc為栽波頻率大于900MHz時載波頻率對路徑損耗的影響，計算公式為Cc=231ogl0(//883);C。為地球曲率對路徑損耗的影響，計算公式為CD=0d<15kmCD=-29.96+30.38*loglO(af)-26.26*(log10(rf))2+18.78*(log10(力)3d>15km;假設基站天線高度&=30w，載波頻率/=2000M/fe，、=30w，由上述公式(1)可以得到基站到基站之間的路徑損耗模型為丄(力=115.6+35.221ogod<15km丄(力=85.64+65.6*log10(力-26.26*(log10(af))2+18.78*(log10(力)3d>15km下面根據上述得到的下行路徑損耗進一步確定小區容量/帶寬(即頻語效率)，其計算公式如下<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(2)其中￡"為接收能量，計算公式為&=接收功率*時間=(發送功率-路徑損耗+接收機增益)*時間；/為總的干擾能量，計算公式為w'，其中，^每一層的小區的下行對本小區上行信號的干擾；采用表1中所示的系統參數，通過上述公式(2)可以計算得到小區半徑為5km的小區容量/帶寬，如表2所示，<<table>complextableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>complextableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>complextableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表3由表3可以看出不同小區半徑需要考慮的鄰近外小區層數，其相應的有效干擾時間為傳輸延遲時間減去保護間隔時長和循環前綴時長，計算結果如表4所示<table>complextableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表4以同步信道為例，當011=2*11/(:時，映射同步信道的下行OFDM符號與DUP之間間隔一個未映射同步信道的OFDM符號也會減少千擾時間，但是不能有效地避免該千擾；從上表4可以看出無論小區半徑在5km以內時，考慮外層小區的基站對本小區的上行信號的有效干擾時間最大為74.5us,因此映射同步信道的下行OFDM符號與DUP之間間隔兩個未映射同步信道的OFDM符號即可有效避免下行同步信息對鄰近外小區的上行數據的干擾，同樣的，映射上行控制信道(如隨機接入信道)的上行OFDM符號與DUP之間間隔兩個未映射上行控制信息的OFDM符號，即可有效避免鄰近外小區的下行數據對本小區的上行控制信息的干擾；映射后的OFDM符號在時域上與DUP之間的間隔示意圖如圖6所示。DUP的配置對系統容量有很大的影響，如果DUP過小，則會產生較大的干擾從而導致系統容量下降；如果DUP過大，則會浪費帶寬和時間，同時系統容量也會下降；因此需要有一個合適的DUP使得系統容量最大化，本實施例中提供了一種根據系統最大容量確定DUP的方法，此時僅考慮鄰近外層小區干擾對系統容量的影響。單位帶寬上的容量公式為<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage15</formula>其中A是有效的干擾時間，/。是考慮的最外層小區基站到本小區基站的傳播延遲。通過matlab編程系統仿真可以得到如圖7-圖11所示的單位帶寬上信道極限數率與DUP之間的關系曲線圖，由此可以得到小區半徑與DUP之間的關系，如表5所示<table>complextableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表5由表5可以得出，采用容量最大化的方法確定DUP時，在映射下行全小區覆蓋信道或大功率發射信道的OFDM符號中的最后一個OFDM符號與DUP之間間隔一個未映射全小區覆蓋與大功率發射信道中任一信道的OFDM符號即可避免下行控制信息與廣播信息對鄰近小區的上行控制信息的干擾，同樣的，在映射上行控制信息(重要的信息)的OFDM符號中的第一個OFDM符號與DUP之間間隔一個未映射上行控制信息的OFDM符號，即可避免鄰近小區的下行數據對本小區的上行控制信息的千擾，映射后的OFDM符號在時域上與DUP之間的間隔示意圖如圖12所示。針對可以應用軟頻率復用技術的下行信道，如物理隨機接入信道(PRACH,PhysicalRandomAccessChannel)和同步信道(SCH,SynchronizationChannel)等，本實施例中可以采用軟頻率復用技術發送映射該種信道的OFDM符號，以更加有效地減少本小區下行信號對外層小區上行信號的干擾。本發明適用于所有時分雙工的系統，采用本發明可以有效地避免本小區下行信號對鄰近小區上行信號的干擾和鄰近小區下行信號對本小區上行信號的干擾，以及保證了傳輸上行重要控制信息的可靠性，提高了系統性能。明的精神和范圍。這樣，倘若對本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。權利要求1、一種時分雙工系統中發送數據的方法，其特征在于，包括步驟將全小區覆蓋信道或大功率發射信道映射到傳輸幀中下行時隙的OFDM符號上，并且所述傳輸幀中的保護間隔與所述OFDM符號在時域上間隔未映射全小區覆蓋信道和大功率發射信道中任一信道的OFDM符號；將上行控制信道映射到所述傳輸幀中上行時隙的OFDM符號上，并且所述保護間隔與映射上行控制信道的OFDM符號在時域上間隔未映射上行控制信道的OFDM符號；發送所述傳輸幀的OFDM符號。2、如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述全小區覆蓋信道或大功率發射信道為同步信道，或者為廣播信道，或者為下行控制信道。3、如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述保護間隔的時長根據小區半徑確定。4、如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述保護間隔的時長為2倍的小區半徑與光速的比值。5、如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述傳輸幀中的保護間隔與映射全小區覆蓋信道或大功率發射信道的OFDM符號在時域上間隔的未映射全小區覆蓋信道和大功率發射信道中任一信道的OFDM符號的數目至少為兩個。6、如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述傳輸幀中的保護間隔與映射上行控制信道的OFDM符號在時域上間隔的未映射上行控制信道的OFDM符號的數目至少為兩個。7、如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述保護間隔的時長根據系統最大容量確定。8、如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述傳輸幀中的保護間隔與映射全小區覆蓋信道或大功率發射信道的OFDM符號在時域上間隔的未映射全小區覆蓋信道和大功率發射信道中任一信道的OFDM符號的數目為一個。9、如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述傳輸幀中的保護間隔與映射上行控制信道的OFDM符號在時域上間隔的未映射上行控制信道的OFDM符號的凄t目為一個。10、一種時分雙工系統中發送數據的方法，應用于3GPPLTE長期演進系統，其特征在于，包括步驟將全小區覆蓋信道或大功率發射信道映射到傳輸幀中下行時隙的OFDM符號上，并且所述傳輸幀中的保護間隔與所述OFDM符號在時域上間隔未映射全小區覆蓋信道和大功率發射信道中任一信道的OFDM符號；發送所述傳輸幀的OFDM符號。11、如權利要求10所述的方法，其特征在于，將上行控制信道映射到所述傳輸幀中上行時隙的OFDM符號上，并且所述保護間隔與映射上行控制信道的OFDM符號在時域上間隔未映射上行控制信道的OFDM符號。12、如權利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述全小區覆蓋信道或大功率發射信道為同步信道，或者為廣播信道，或者為下行控制信道。13、如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述保護間隔的時長根據小區半徑確定。14、如權利要求13所述的方法，其特征在于，所述保護間隔的時長為2倍的小區半徑與光速的比值。15、如權利要求14所述的方法，其特征在于，所述傳輸幀中的保護間隔與映射全小區覆蓋信道或大功率發射信道的OFDM符號在時域上間隔的未映射全小區覆蓋信道和大功率發射信道中任一信道的OFDM符號的數目至少為兩個。16、如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述傳輸幀中的保護間隔與映射上行控制信道的OFDM符號在時域上間隔的未映射上行控制信道的OFDM符號的數目至少為兩個。17、如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述保護間隔的時長根據系統最大容量確定。18、如權利要求17所述的方法，其特征在于，所述傳輸幀中的保護間隔與映射全小區覆蓋信道或大功率發射信道的OFDM符號在時域上間隔的未映射全小區覆蓋信道和大功率發射信道中任一信道的OFDM符號的數目至少為—個。19、如權利要求17所迷的方法，其特征在于，所述傳輸幀中的保護間隔與映射上行控制信道的OFDM符號在時域上間隔的未映射上行控制信道的OFDM符號的凄t目至少為一個。20、一種通信設備，其特征在于，包括第一映射單元，用于將全小區覆蓋信道或大功率發射信道映射到傳輸幀中下行時隙的OFDM符號上，并且所述傳輸幀中的保護間隔與所述OFDM符號在時域上間隔未映射全小區覆蓋信道和大功率發射信道中任一信道的OFDM符號；第二映射單元，用于將上行控制信道映射到所述傳輸幀中上行時隙的OFDM符號上，并且所述保護間隔與映射上行控制信道的OFDM符號在時域上間隔未映射上行控制信道的OFDM符號；發送單元，用于發送所述傳輸幀的OFDM符號。21、一種通信系統，其特征在于，包括終端設備，用于發送上行數據和接收下行數據；基站，用于接收所述上行數據和發送所述下行數據，其中，在下行數據傳輸幀中，將全小區覆蓋信道或大功率發射信道映射到傳輸幀中下行時隙的OFDM符號上，并且所述傳輸幀中的保護間隔與所述OFDM符號在時域上間隔未映射全小區覆蓋信道和大功率發射信道中任一信道的OFDM符號；將上行控制信道映射到所述傳輸幀中上行時隙的OFDM符號上，并且所述保護間隔與映射上行控制信道的OFDM符號在時域上間隔未映射上行控制信道的OFDM符號。22、如權利要求21所述的通信系統，其特征在于，所述基站包括第一映射單元，用于將全小區覆蓋信道或大功率發射信道下行廣播信道或下行控制信道映射到傳輸幀中下行時隙的OFDM符號上，并且所述傳輸幀中的保護間隔與所述OFDM符號在時域上間隔未映射全小區覆蓋信道和大功率發射信道中任一信道的OFDM符號；第二映射單元，用于將上行控制信道映射到所述傳輸幀中上行時隙的OFDM符號上，并且所述保護間隔與映射上行控制信道的OFDM符號在時域上間隔未映射上行控制信道的OFDM符號；發送單元，用于發送所述傳輸幀的OFDM符號。全文摘要本發明公開了一種時分雙工系統中發送數據的方法、裝置及系統，用以解決現有技術中鄰近小區間的下行數據對上行數據產生干擾的問題；該方法包括將全小區覆蓋信道或大功率發射信道映射到傳輸幀中下行時隙的OFDM符號上，并且所述傳輸幀中的保護間隔與所述OFDM符號在時域上間隔未映射全小區覆蓋信道和大功率發射信道中任一信道的OFDM符號；將上行控制信道映射到所述傳輸幀中上行時隙的OFDM符號上，并且所述保護間隔與映射上行控制信道的OFDM符號在時域上間隔未映射上行控制信道的OFDM符號；發送所述傳輸幀的OFDM符號；采用本發明可以避免相鄰小區間的下行數據和上行數據之間的干擾。文檔編號H04L27/26GK101197803SQ200610160679公開日2008年6月11日申請日期2006年12月4日優先權日2006年12月4日發明者呂永霞申請人:華為技術有限公司