[發(fā)明專(zhuān)利]包含中繼站的通信系統(tǒng)的上下行鏈路幀同步通信方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010129910.1
• 申請(qǐng)日: 2010-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102201856A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張晨璐;徐景;楊馨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海無(wú)線通信研究中心
• 主分類(lèi)號(hào): H04B7/26
• 分類(lèi)號(hào): H04B7/26;H04L27/26
• 代理公司: 上海光華專(zhuān)利事務(wù)所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種包含中繼站的通信系統(tǒng)的上下行鏈路幀同步通信方法，屬于通信領(lǐng)域。

背景技術(shù)

作為當(dāng)今通信領(lǐng)域發(fā)展?jié)摿ψ畲螅袌?chǎng)前景最廣的移動(dòng)通信技術(shù)，已經(jīng)迎來(lái)了3G時(shí)代。但為了解決頻譜資源緊張、系統(tǒng)容量受限、用戶(hù)需求日益增長(zhǎng)的問(wèn)題，國(guó)際電聯(lián)組織(ITU)2008年2月啟動(dòng)了第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)IMT-Advanced的技術(shù)征集工作。為了響應(yīng)ITU-RIMT-Advanced的技術(shù)征集，作為曾制定了在業(yè)界最具影響力的3G?UMTS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的3GPP也不甘寂寞，于2008年3月展開(kāi)了中繼增強(qiáng)系統(tǒng)(Long?Term?Evolution-Advanced，LTE-A)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程。LTE-A系統(tǒng)的一個(gè)特色是在系統(tǒng)中引入了中繼節(jié)站(Relay?station，RS)。中繼站的引入，在一定程度上提高了信號(hào)的覆蓋質(zhì)量、覆蓋范圍，提高系統(tǒng)容量。但也因此網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，這給標(biāo)準(zhǔn)化研究帶來(lái)諸多難題。

中繼站(RN)的引入，使得LTE-A系統(tǒng)的同步問(wèn)題更加復(fù)雜。由于中繼站采取半雙工的工作模式，使得中繼站在同一時(shí)刻不能同時(shí)處于接收和發(fā)射狀態(tài)，中繼站一方面要和其下屬終端保持通信，一方面還要與宏基站保持通信，從而導(dǎo)致回傳鏈路(backhaul?link)資源的匱乏。同步問(wèn)題解決不好，一方面可能造成回傳鏈路(backhaul?link)可使用資源的進(jìn)一步緊張，一方面可能導(dǎo)致小區(qū)間和小區(qū)內(nèi)部干擾的增強(qiáng)。

目前，LTE-A中繼增強(qiáng)系統(tǒng)中，TDD(時(shí)分雙工)同步定時(shí)主要存在以下幾種現(xiàn)有方案(不失一般性，使用TDD上下行時(shí)隙第六號(hào)配置舉例，假設(shè)#4子幀為上行backhaul子幀，#9子幀為下行backhaul子幀)：

現(xiàn)有方案1(如圖1所示)，其中，D表示下行子幀，U表示上行子幀，GP表示S特殊子幀的保護(hù)間隔，未標(biāo)記的方框表示無(wú)法利用的部分，PDCCH表示下行控制信道，Tx-Rx表示發(fā)送接收轉(zhuǎn)換時(shí)間。

由圖1可見(jiàn)，其給出了最直觀的一種TDD(時(shí)分雙工)上下行同步的方案，本方案基站(eNB)和中繼站(RN)無(wú)線幀“嚴(yán)格”對(duì)齊，#4為上行backhaul?link(回傳鏈路)子幀，#9為下行backhaul?link(回傳鏈路)子幀。由于傳輸時(shí)延的影響，上行backhaul，RN發(fā)出的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)一個(gè)傳輸延時(shí)TP之后才能到達(dá)eNB；下行backhaul，eNB發(fā)送的數(shù)據(jù)也需要經(jīng)歷一個(gè)傳輸延時(shí)TP之后才能到達(dá)RN。因此難免會(huì)使得可使用的backhaul?link(回傳鏈路)資源變少(即圖中未標(biāo)記的方框?yàn)椴荒鼙皇褂玫馁Y源)，致使本來(lái)就非常緊張的backhaul?link資源更加緊張。

現(xiàn)有方案2(如圖2所示)：

本方案是對(duì)方案1的一個(gè)改進(jìn)，將RN子幀向前偏移一個(gè)提前量“TA”，“TA”等于eNB到RN的傳輸延時(shí)，這樣就避免因?yàn)閭鬏斞訒r(shí)而導(dǎo)致上行backhaul資源的減小。但是可以從圖中看出，提前量“TA”會(huì)導(dǎo)致下行backhaul資源的進(jìn)一步減小。

現(xiàn)有方案3(如圖3所示)：

圖3所示的方案同為方案1的一個(gè)改進(jìn)，將RN端子幀向后延時(shí)一個(gè)時(shí)間量“delay”，“delay”等于eNB到RN的傳輸延時(shí)，這樣避免了因?yàn)閭鬏斞訒r(shí)而導(dǎo)致的下行backhaul資源的減小。但同方案2類(lèi)似，由于下行backhaul和上行backhaul浪費(fèi)資源的方向是相反的，所以此方案避免了下行backhaul資源的浪費(fèi)，但是卻加劇了上行backhaul可用資源的進(jìn)一步減小。

現(xiàn)有方案4(如圖4所示)：

為了避免方案2、3帶來(lái)的backhaul可利用資源緊張的矛盾，可利用縮短GP(保護(hù)間隔)長(zhǎng)度的方法達(dá)到增加backhaul可利用資源的方案。如圖4所示。此方案縮短GP長(zhǎng)度，給#4提供了提前TA的空間。這里需要說(shuō)明的是，由于歸屬于中繼站的終端(R-UE)上行資源是基于調(diào)度的，所以雖然#2幀、#3子幀兩個(gè)上行接入鏈路(access?link)子幀提前，也不會(huì)影響其進(jìn)行上行傳輸。而由于下行接入鏈路(access?link)傳輸不是基于調(diào)度的，所以#5子幀仍必須與#0子幀保持1ms整數(shù)倍的間隔(即#0子幀與#5幀的相對(duì)距離不能發(fā)生改變)。

方案4與方案2相比，上行backhaul可利用資源數(shù)是相同的，但由于方案4沒(méi)有提前量TA，所以方案4相比方案2有更多的下行backhaul資源。但由于RN縮短了GP(保護(hù)間隔)的長(zhǎng)度，所以會(huì)導(dǎo)致RN小區(qū)半徑縮小。

現(xiàn)有方案5(如圖5所示)：