一種時分雙工通信系統無線傳輸方法
2023-12-07 03:51:31 4
專利名稱：一種時分雙工通信系統無線傳輸方法
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採用的幀結構及該幀結構下信息傳輸方法。
背景技術：
隨著近年來工業化與信息化融合的穩步推進，各行各業已經充分認識到信息化改造對提升競爭力的重要性，對結合行業安全生產、經營管理等功能的專網有迫切需求，需要開發滿足用戶需求的寬帶多媒體集群系統。我國已建有大量的窄帶集群系統(如TOT(Police Digital Trunking)、DMR (Digital Mobile Radio)系統)，寬帶多媒體集群系統的建設不可能一蹴而就，需要通過對窄帶集群系統的兼容，逐步平滑過渡。因此，在寬帶多媒體集群系統建設過程中，用戶終端與窄帶集群系統終端的電磁兼容是需要重點考慮的問題。 在無線通信專網的組網方式上，大區制組網方式在網絡建設成本和運營維護成本上都有很大優勢，尤其適合我國國情。現有的窄帶集群系統都是採用大區制組網方式。為了實現大區覆蓋，寬帶多媒體集群系統往往需要通過多天線技術、高性能信道編碼、鏈路自適應等技術來解決通信距離以及傳播環境的限制。無線通信專網中，往往存在通信需求量較大的熱點區域。大區制組網的無線通信專網中，在實現大的覆蓋範圍的同時，要兼顧實現這些熱點地區的良好覆蓋。傳統的方法是通過上層的資源配置來支持熱點區域的覆蓋，並不會在系統幀結構設計時考慮這些因素。無線中繼是下一代移動通信的特色技術之一，通過在基站覆蓋邊緣區域或在覆蓋盲區附近增加中繼站，基站與終端間通過中繼站傳輸信號，而非直接傳輸，可以擴大基站的覆蓋範圍以及有效消除覆蓋盲區。同時，利用中繼站引入相鄰小區的部分剩餘資源，還可以達到熱點區域增容的效果。而如何設計合適的系統幀結構以支持中繼站信號傳輸是應用無線中繼技術需要解決的關鍵技術問題。
發明內容
為了解決上述問題，本發明提供了一種時分雙工幀結構，它可以支持大覆蓋範圍的同時兼顧熱點區域的覆蓋，也可以在避免幹擾的情況下支持多級中繼，擴大無線通信系統的覆蓋範圍；同時與窄帶數字集群系統共存情況下，基於本發明提出的幀結構的終端可以與多種窄帶數字集群終端實現很好的電磁兼容，如基於TOT、DMR等標準的數字終端。本發明提供一種時分雙工系統幀結構，其特徵在於，所述幀結構包括(I) 一幀之內包含4個時長可變的子幀，如圖I所示，依次為子幀I、子幀2、子幀3、子中貞4 ；(2)子幀I和子幀3構成一個TDD幀，稱為A幀；包括發送和接收兩種工作模式，對應為A巾貞發送子巾貞和A巾貞接收子巾貞，若子巾貞I為A巾貞發送子巾貞,則子巾貞3為A巾貞接收子中貞，若子幀I為A幀接收子幀，則子幀3為A幀發送子幀；
(3)子幀2和子幀4構成一個TDD巾貞，稱為B幀；包括發送和接收兩種工作模式，對應為B巾貞發送子巾貞和B巾貞接收子巾貞，若子巾貞2為B巾貞發送子巾貞,則子巾貞4為B巾貞接收子中貞，若子幀2為B幀接收子幀，則子幀4為B幀發送子幀；(4)一幀總時長靈活可變，其中子幀I、子幀2、子幀3、子幀4的時長亦可靈活配置。根據本發明，還提供了基於上述幀結構非中繼模式下的無線傳輸方法，用於基站對無線業務進行接收或發送，所述幀結構為一種適用於時分雙工系統的幀結構，每幀包含4個可變長度子幀，依次標記為子幀I、子幀2、子幀3、子幀4，4個子幀構成A、B兩個TDD幀；子幀I和子幀3構成一個TDD幀，稱為A幀，並且A幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為A巾貞發送子巾貞和A巾貞接收子巾貞，若子巾貞I為A巾貞發送子巾貞,則子巾貞3為A巾貞接收子巾貞，若子中貞I為A巾貞接收子巾貞，則子巾貞3為A巾貞發送子巾貞；子巾貞2和子巾貞4構成一個TDD巾貞,稱為B幀，並且B幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為B幀發送子幀和B幀接收子幀，若子幀2為B幀發送子幀，則子幀4為B幀接收子幀，若子幀2為B幀接收子幀，則子幀4為B幀發 送子幀；在每一幀內(I)基站在A幀發送子幀和B幀發送子幀內發送下行信息；(2)基站在A幀接收子幀和B幀接收子幀內接收上行信息。根據本發明，還提供了基於上述幀結構非中繼模式下的無線傳輸方法，用於終端對無線業務進行接收或發送，所述幀結構為一種適用於時分雙工系統的幀結構，每幀包含4個可變長度子幀，依次標記為子幀I、子幀2、子幀3、子幀4，4個子幀構成A、B兩個TDD幀；子幀I和子幀3構成一個TDD幀，稱為A幀，並且A幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為A巾貞發送子巾貞和A巾貞接收子巾貞，若子巾貞I為A巾貞發送子巾貞,則子巾貞3為A巾貞接收子巾貞，若子中貞I為A巾貞接收子巾貞，則子巾貞3為A巾貞發送子巾貞；子巾貞2和子巾貞4構成一個TDD巾貞,稱為B幀，並且B幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為B幀發送子幀和B幀接收子幀，若子幀2為B幀發送子幀，則子幀4為B幀接收子幀，若子幀2為B幀接收子幀，則子幀4為B幀發送子巾貞；在每一巾貞內(I)終端選擇在A幀或B幀進行信息發送和接收，並且對於單個終端只能選擇一種。(2)進一步地，當終端選擇在A幀進行工作時，在A幀發送子幀內發送上行信息，在A幀接收子幀接收下行信息；在時間關係上，終端A幀發送子幀與基站A幀接收子幀嚴格對齊，並且時長相同；終端A幀接收子幀與基站A幀發送子幀嚴格對齊，並且時長相同；在B幀發送子幀和B幀接收子幀時間內終端空閒，不進行信息的發送和接收處理。(3)進一步地，當終端選擇在B幀進行工作時，在B幀發送子幀內發送上行信息，在B幀接收子幀接收下行信息；在時間關係上，終端B幀發送子幀與基站B幀接收子幀嚴格對齊，並且時長相同；終端B幀接收子幀與基站B幀發送子幀嚴格對齊，並且時長相同；在A幀發送子幀和A幀接收子幀時間內終端空閒，不進行信息的發送和接收處理。在非中繼模式下的無線傳輸方法中，將基站幀結構中兩幀的TDD保護間隔時長設置成不同值(對應不同的覆蓋範圍)，並對TDD保護間隔時長較小的幀設置為較大的幀長值(對應較多的時間資源)，則(I)基站在TDD保護間隔時長較小的幀內，主要完成與基站距離較近的終端的信息傳輸，並且提供較多的傳輸資源，實現熱點區域的覆蓋；(2)基站在TDD保護間隔時長較大的幀內，主要完成與基站距離較遠的終端的信息傳輸，並且提供較少的傳輸資源，實現小區邊緣區域的覆蓋；只要根據實際的應用場景，合理設置基站兩幀的TDD保護間隔時長以及幀長值，可以實現大範圍覆蓋的同時兼顧熱點區域覆蓋。根據本發明，還提供了基於上述幀結構中繼模式下的無線傳輸方法，用於基站對無線業務進行中繼接收或發送，所述幀結構為一種適用於時分雙工系統的幀結構，每幀包含4個可變長度子幀，依次標記為子幀I、子幀2、子幀3、子幀4，4個子幀構成A、B兩個TDD幀；子幀I和子幀3構成一個TDD幀，稱為A幀，並且A幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為A巾貞發送子巾貞和A巾貞接收子巾貞，若子巾貞I為A巾貞發送子巾貞,則子巾貞3為A巾貞接收子中貞，若子巾貞I為A巾貞接收子巾貞，則子巾貞3為A巾貞發送子巾貞；子巾貞2和子巾貞4構成一個TDD巾貞,稱為B幀，並且B幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為B幀發送子幀和B幀接收子幀，若子幀2為B幀發送子幀，則子幀4為B幀接收子幀，若子幀2為B幀接收子幀，則子幀4為B中貞發送子巾貞；在每一巾貞內(I)基站選擇在A幀或B幀進行信息發送和接收，並且對於單個基站只能選擇一種。(2)進一步地，當基站選擇在A幀進行工作時，在A幀發送子幀內發送下行信息，在A幀接收子幀接收上行信息；在B幀發送子幀和B幀接收子幀時間內基站空閒，不進行信息的發送和接收處理。(3)進一步地，當基站選擇在B幀進行工作時，在B幀發送子幀內發送下行信息，在B幀接收子幀接收上行信息；在A幀發送子幀和A幀接收子幀時間內基站空閒，不進行信息的發送和接收處理。根據本發明，還提供了基於上述幀結構中繼模式下的無線傳輸方法，用於中繼站對無線業務進行中繼接收或發送，輔助基站與終端完成信息傳輸，所述幀結構為一種適用於時分雙工系統的幀結構，每幀包含4個可變長度子幀，依次標記為子幀I、子幀2、子幀3、子幀4，4個子幀構成A、B兩個TDD幀，子幀I和子幀3構成一個TDD幀，稱為A幀，，並且A中貞包括發送和接收兩種工作模式,對應為A巾貞發送子巾貞和A巾貞接收子巾貞，若子巾貞I為A中貞發送子幀，則子幀3為A幀接收子幀，若子幀I為A幀接收子幀，則子幀3為A幀發送子幀；子幀2和子幀4構成一個TDD幀，稱為B幀，並且B幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為B巾貞發送子巾貞和B巾貞接收子巾貞，若子巾貞2為B巾貞發送子巾貞,則子巾貞4為B巾貞接收子巾貞，若子中貞2為B巾貞接收子巾貞，則子巾貞4為B巾貞發送子巾貞；在每一巾貞內(I)對於每級中繼站，在A幀或B幀完成與上一級傳輸節點和下一級傳輸節點的信息傳輸，取決於上一級傳輸節點在哪一巾貞與中繼站進行信息傳輸。若中繼站在A巾貞完成與上一級傳輸節點的信息傳輸，則在B幀完成與下一級傳輸節點的信息傳輸；若中繼站在B幀完成與上一級傳輸節點的信息傳輸，則在A幀完成與下一級傳輸節點的信息傳輸。
( 2)進一步地，各級中繼站具有完全相同的結構和功能，各中繼站的層級編號由具體接入關係而定基站可以為覆蓋範圍內標準終端以及中繼站提供接入；1級中繼站(RSLI)直接接入到基站，並可為覆蓋範圍內下級(2級)中繼站以及終端提供接入；2級中繼站(RS L2)接入到I級中繼站(RS LI)，並可為覆蓋範圍內下級(3級)中繼站以及終端提供接入；以此類推。對於I級中繼站，基站為其上一級傳輸節點，終端或2級中繼站為其下一級傳輸節點；對於2級中繼站，I級中繼站為其上一級傳輸節點，終端或3級中繼站為其下一級傳輸節點；依此類推。對於最後一級中繼站，終端為其下一級傳輸節點。(3)中繼站進一步地，對於每級中繼站，當上一級傳輸節點在A幀與中繼站進行信息傳輸時中繼站在A巾貞發送子巾貞向上一級傳輸節點發送上行信息，在A巾貞接收子巾貞接收上一級傳輸節點發送的下行信息；在時間關係上，中繼站A巾貞發送子巾貞與上一級傳輸節點A巾貞接收子巾貞嚴格對齊,並且時長相同；中繼站A巾貞接收子巾貞與上一級傳輸節點A巾貞發送子巾貞嚴格對齊,並且時長相同；中繼站在B幀發送子幀向下一級傳輸節點發送下行信息，在B幀接收子幀接收下一級傳輸節點發送的上行信息。
(4)進一步地，對於每級中繼站，當上一級傳輸節點在B幀與中繼站進行信息傳輸時中繼站在B巾貞發送子巾貞向上一級傳輸節點發送上行信息，在B巾貞接收子巾貞接收上一級傳輸節點發送的下行信息；在時間關係上，中繼站B巾貞發送子巾貞與上一級傳輸節點B巾貞接收子巾貞嚴格對齊，並且時長相同；中繼站B巾貞接收子巾貞與上一級傳輸節點B巾貞發送子巾貞嚴格對齊,並且時長相同；中繼站在A幀發送子幀向下一級傳輸節點發送下行信息，在A幀接收子幀接收下一級傳輸節點發送的上行信息。根據本發明，還提供了基於上述幀結構中繼模式下的無線傳輸方法，用於終端對無線業務進行中繼接收或發送，所述幀結構為一種適用於時分雙工系統的幀結構，每幀包含4個可變長度子幀，依次標記為子幀I、子幀2、子幀3、子幀4，4個子幀構成A、B兩個TDD幀；子幀I和子幀3構成一個TDD幀，稱為A幀，並且A幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為A巾貞發送子巾貞和A巾貞接收子巾貞，若子巾貞I為A巾貞發送子巾貞,則子巾貞3為A巾貞接收子中貞，若子巾貞I為A巾貞接收子巾貞，則子巾貞3為A巾貞發送子巾貞；子巾貞2和子巾貞4構成一個TDD巾貞,稱為B幀，並且B幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為B幀發送子幀和B幀接收子幀，若子幀2為B幀發送子幀，則子幀4為B幀接收子幀，若子幀2為B幀接收子幀，則子幀4為B中貞發送子巾貞；在每一巾貞內(I)終端選擇在A巾貞或B巾貞完成與上一級傳輸節點的信息傳輸，取決於上一級傳輸節點在哪一幀與終端進行信息傳輸，並在另一幀空閒。(2)進一步地，終端與層級為L的中繼站進行信息傳輸當中繼站級數L=O時，基站為終端的上一級傳輸節點，終端直接與基站進行信息傳輸；當中繼站級數L > I時，第L級中繼站為終端的上一級傳輸節點，終端與第L級中繼站進行信息傳輸。(3)進一步地，當上一級傳輸節點在A幀與終端進行信息傳輸時終端在A巾貞發送子巾貞向上一級傳輸節點發送上行信息,在A巾貞接收子巾貞接收上一級傳輸節點發送的下行中繼信號；在時間關係上，終端A幀發送子幀與上一級傳輸節點A幀接收子幀嚴格對齊，並且時長相同；終端A巾貞接收子巾貞與上一級傳輸節點A巾貞發送子巾貞嚴格對齊,並且時長相同；終端在上一級傳輸節點B幀發送子幀和B幀接收子幀時間內空閒，不進行信息的發送與接收。(4)進一步地，當上一級傳輸節點在B幀與終端進行信息傳輸時終端在B巾貞發送子巾貞向上一級傳輸節點發送上行信息,在B巾貞接收子巾貞接收上一級傳輸節點發送的下行中繼信號；在時間關係上，終端B幀發送子幀與上一級傳輸節點B幀接收子幀嚴格對齊，並且時長相同；終端B巾貞接收子巾貞與上一級傳輸節點B巾貞發送子巾貞嚴格對齊,並且時長相同；終端在上一級傳輸節點A幀發送子幀和A幀接收子幀時間內空閒，不進行信息的發送與接收。根據本發明，還提供了基於時分雙工幀結構終端與基於roT (PoliceDigitalTrunking)以及DMR (Digital Mobile Radio)標準的數字集群終端實現電磁兼容 的無線傳輸方法，其特徵在於，所述幀結構每幀包含4個可變長度子幀，依次標記為子幀I、子幀2、子幀3、子幀4，4個子幀構成A、B兩個TDD幀；子幀I和子幀3構成一個TDD幀，稱為A幀，並且A幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為A幀發送子幀和A幀接收子幀，若子幀I為A幀發送子幀，則子幀3為A幀接收子幀，若子幀I為A幀接收子幀，則子幀3為A幀發送子幀；子幀2和子幀4構成一個TDD幀，稱為B幀，並且B幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為B幀發送子幀和B幀接收子幀，若子幀2為B幀發送子幀，則子幀4為B幀接收子幀，若子幀2為B幀接收子幀，則子幀4為B幀發送子幀；當幀長設定為一固定值，優選為60ms，並且子幀I和子幀2時長之和為固定值1/2，優選為30ms時，並且與所述基於PDT以及DMR標準的數字集群終端幀定時對齊時，根據所述基於PDT以及DMR標準的數字集群終端的工作方式，基於時分雙工幀結構終端選擇在A幀或B幀進行工作，與所述基於TOT以及DMR標準的數字集群終端實現同發同收，以達到良好的電磁兼容。進一步地，在H)T、DMR標準中，一幀分為長度為30ms的兩個時隙，分別稱為時隙I和時隙2，所述基於TOT以及DMR標準的數字集群終端會選擇某一個時隙進行上行發送；若所述基於TOT以及DMR標準的數字集群終端選擇時隙I發送，則基於時分雙工幀結構的終端選擇在子幀I或子幀2進行發送；若所述基於TOT以及DMR標準的數字集群終端選擇時隙2發送，則基於時分雙工幀結構的終端選擇在子幀3或子幀4進行發送。本發明基於所述幀結構的無線傳輸方法具有如下特點(I)在非中繼工作模式下時，合理設置基站兩幀的TDD保護間隔時長以及幀長值，可以實現大範圍覆蓋的同時兼顧熱點區域覆蓋；(2)在中繼工作模式下，根據基站的工作方式、中繼站的層級關係以及終端的接入關係，可以確定各級中繼站及終端的無線傳輸方法，實現多級的無線中繼傳輸，從而增加了小區的覆蓋範圍、系統容量以及實現盲區覆蓋。(3)當幀長設定為60ms，並且子幀I和子幀2時長之和為30ms時，並且與窄帶數字集群系統幀定時對齊時，可以實現基於上述幀結構終端與基於I3DT以及DMR標準數字集群終端實現同發同收，達到良好的電磁兼容。
圖I示出本發明的幀結構。圖2示出基站工作於普通模式時的整體示意圖。
圖3示出基站工作在A幀時與多級中繼站實現多跳中繼的整體示意圖。圖4示出基站工作在B幀時與多級中繼站實現多跳中繼的整體示意圖。圖5示出基於本發明幀結構的寬帶終端與基於PDT或DMR標準的兩終端實現電磁兼容的示意圖。
具體實施例方式本發明的主要思想是提供了一種時分雙工系統的幀結構，每幀由時長可變的子幀I、子幀2、子幀3、子幀4組成，子幀I和子幀3構成A巾貞，子幀2和子幀4構成B巾貞，並且A幀和B幀中的兩個子幀的工作模式可以靈活配置。本發明還提供了基於上述幀結構，非中繼模式下的基站與終端的無線傳輸方法以及中繼模式下的基站、中繼站以及終端的無線傳輸方法。下面結合附圖及具體實施例對本發明所述技術方案做進一步描述。
實施例I :非中繼模式下基站與終端無線傳輸方法假設對於基站，子幀I、子幀2、子幀3、子幀4分別配置為A幀發送子幀、B幀發送子幀、A幀接收子幀以及B幀接收子幀，如圖2所示。基站按照發明所提供的非中繼模式下基站傳輸方法進行信息的發送和接收。此時，與基站通信的終端在邏輯上可以被分為兩組(所有終端結構以及功能本身均相同)，分別稱之為A組和B組。具體特徵如下DA組在A幀與基站通信，如圖2所示，B幀空閒，則A組終端的子幀I、子幀3對應配置為A幀接收子幀和A幀發送子幀，子幀2和子幀4為空閒。終端按照發明所提供的非中繼模式下終端選擇A幀工作時的傳輸方法進行信息的發送和接收。2) B組在B幀與基站通信，如圖2所示，A幀空閒，則B組終端的子幀2、子幀4對應配置為B幀接收子幀和B幀發送子幀，子幀I和子幀3為空閒。終端按照發明所提供的非中繼模式下終端選擇B幀工作時的傳輸方法進行信息的發送和接收。通過高層協議的配合，可以靈活調整終端工作模式，即調度終端加入A組工作或加入B組工作。需要注意的是，A幀是由子幀I和子幀3構成的TDD幀，若子幀I為發送子幀，則子幀3為接收子幀，若子幀I為接收子幀，則子幀3為發送子幀；B幀是由子幀2和子幀4構成的TDD巾貞，若子幀2為發送子幀，則子幀4為接收子幀，若子幀2為接收子幀，則子幀4為發送子幀。因此，共有四種情況，圖2所示為其中一種情況，其他情況可以依此類推。實施例2 :中繼模式下基站、中繼站及終端無線傳輸方法基於本發明提供的時分雙工巾貞結構以及基於該巾貞結構中繼模式的無線傳輸方法，系統能在不受幹擾的情況下支持任意級的中繼，擴大系統的覆蓋範圍。各級中繼站對於上級基站或中繼站而言，就是一個標準終端，而對於下級中繼站或終端而言，就是一個可提供接入的基站。為了實現發明提供的中繼模式下的無線傳輸方法，各級中繼站與基站幀結構在時間上要對齊(即基站和各級中繼站子幀I的起始位置對齊)，並且四個子幀時長配置要一致(即基站和各級中繼站子幀I時長相等，並且基站和各級中繼站子幀2時長相等，並且基站和各級中繼站子巾貞3時長相等，並且基站和各級中繼站子巾貞4時長相等)。按照本發明提供的中繼模式下基站的無線傳輸方法，基站選擇在A幀或B幀進行信息發送和接收，並且對於單個基站只能選擇一種。附圖3所示基站選擇A幀工作並且子幀I和子幀3配置為A幀發送子幀和A幀接收子幀時實現多跳中繼的整體示意圖；附圖4所示基站選擇B幀工作並且子幀2和子幀4配置為B幀發送子幀和B幀接收子幀時實現多跳中繼的整體示意圖。需要說明的時，當基站選擇A幀工作並且子幀I和子幀3配置為A幀接收子幀和A幀發送子幀，以及基站選擇B幀工作並且子幀2和子幀4配置為B幀接收子幀和B幀發送子幀，是另外兩種基站工作方式，實現多跳中繼的系統結構可以依此類推。假設中繼站的層級編號為(4N+K)，N取非負整數，K取1、2、3、4中的任意一個值。對於任意層級中繼站而言，若其相應K值為I，則其工作模式與I級中繼站一致；若相應K值為2，則其工作模式與2級中繼站一致；若相應K值為3，則其工作模式與3級中繼站一致；若相應K值為4，則其工作模式與4級中繼站一致。以附圖4所示，基站選擇B幀工作並且子幀2和子幀4配置為B幀發送子幀和B幀接收子幀時，說明層級編號為(4N+K) (N取非負整數，K取1、2、3、4中的任意一個值)的中繼站傳輸方法1)4N+1級中繼站(K=I):子幀I、子幀2、子幀3、子幀4分別配置為A幀接收子幀、B 幀接收子幀、A幀發送子幀以及B幀發送子幀。中繼站在B幀與4N級中繼站(N古O時)或基站(N=O時)進行信息傳輸，在A幀與4N+2級中繼站或終端進行信息傳輸，即中繼站在子幀2接收4N級中繼站(N古O時)或基站(N=O時)發送的下行信息，在子幀4向4N (N古O時)級中繼站或基站(N=O時)發送上行信息；中繼站在子幀3向4N+2級中繼站或終端發送下行信息，在子幀I接收4N+2級中繼站或終端發送的上行信息。2) 4N+2級中繼站(K=2):子幀I、子幀2、子幀3、子幀4分別配置為A幀發送子幀、B幀接收子幀、A幀接收子幀以及B幀發送子幀。中繼站在A幀與4Ν+1級中繼站進行信息傳輸，在B幀與4Ν+3級中繼站或終端進行信息傳輸，即中繼站在子幀3接收4Ν+1級中繼站發送的下行信息，在子幀I向4Ν+1級中繼站發送上行信息；中繼站在子幀4向4Ν+3級中繼站或終端發送下行信息，在子幀2接收4Ν+3級中繼站或終端發送的上行信息。3) 4Ν+3級中繼站(Κ=3):子巾貞I、子巾貞2、子巾貞3、子巾貞4分別配置為A巾貞發送子中貞、B幀發送子幀、A幀接收子幀以及B幀接收子幀。中繼站在B幀與4Ν+2級中繼站進行信息傳輸，在A幀與4Ν+4級中繼站或終端進行信息傳輸，即中繼站在子幀4接收4Ν+2級中繼站發送的下行信息，在子幀2向4Ν+2級中繼站發送上行信息；中繼站在子幀I向4Ν+4級中繼站或終端發送下行信息，在子幀3接收4Ν+4級中繼站或終端發送的上行信息。4) 4Ν+4級中繼站(Κ=4):子幀I、子幀2、子幀3、子幀4分別配置為A幀接收子幀、B幀發送子幀、A幀發送子幀以及B幀接收子幀。中繼站在A幀與4Ν+3級中繼站進行信息傳輸，在B幀與4 (Ν+1) +1級中繼站或終端進行信息傳輸，即中繼站在子幀I接收4Ν+3級中繼站發送的下行信息，在子幀3向4Ν+3級中繼站發送上行信息；中繼站在子幀2向4(Ν+1)+1級中繼站或終端發送下行信息，在子幀4接收4(Ν+1)+1級中繼站或終端發送的上行信息。根據上述的實施方案，使得在每一幀時間內每個中繼站的收發都能互不幹擾，從而很好的實現上下行鏈路的多跳中繼。對於其它的基站工作模式的情況，本發明提出的實施方法同樣適用，中繼站的傳輸方式可以依此類推。按照本發明提供的中繼模式下終端的無線傳輸方法，終端的傳輸方式取決於其所接入的基站或中繼站的傳輸方式。下面主要就附圖3、附圖4所示的兩種情況對終端的傳輸方式進行具體說明。I)如附圖3所示，基站工作在A幀並且子幀I和子幀3配置為A幀發送子幀和A幀接收子幀。若終端直接接入基站，則其工作於A幀，B幀空閒，對於終端而言，相應子幀I為接收子幀，子幀3為發送子幀；若終端接入K值為I的任意級中繼站，則其工作於B幀，A幀空閒，對於終端而言，相應子幀2為發送子幀，子幀4為接收子幀；若終端接入K值為2的任意級中繼站，則其工作於A幀，B幀空閒，對於終端而言，相應子幀I為發送子幀，子幀3為接收子幀；若終端接入K值為3的任意級中繼站，則其工作於B幀，A幀空閒，對於終端而言，相應子幀2為接收子幀，子幀4為發送子幀；若終端接入K值為4的任意級中繼站，則其工作於A幀，B幀空閒，對於終端而言，相應子幀I為接收子幀，子幀3為發送子幀。按照發明提供的中繼模式下終端的傳輸方式，終端在發送子幀向其接入的基站或中繼站發送上行信息，在接收子幀接收其接入基站或中繼站發送的下行信息。2)如附圖4所不，基站工作在B巾貞並且子巾貞2和子巾貞4配置為B巾貞發送子巾貞和B幀接收子幀。若終端直接接入基站，則其工作於B幀，A幀空閒，對於終端而言，相應子幀2為接收子幀，子幀4為發送子幀；若終端接入K值為I的任意級中繼站，則其工作於A幀，B幀空閒，對於終端而言，相應子幀3為接收子幀，子幀I為發送子幀；若終端接入K值為2 的任意級中繼站，則其工作於B幀，A幀空閒，對於終端而言，相應子幀2為發送子幀，子幀4為接收子幀；若終端接入K值為3的任意級中繼站，則其工作於A幀，B幀空閒，對於終端而言，相應子幀I為接收子幀，子幀3為發送子幀；若終端接入K值為4的任意級中繼站，則其工作於B幀，A幀空閒，對於終端而言，相應子幀2為接收子幀，子幀4為發送子幀。按照發明提供的中繼模式下終端的傳輸方式，終端在發送子幀向其接入的基站或中繼站發送上行信息，在接收子幀接收其接入基站或中繼站發送的下行信息。需要說明的時，當基站選擇A幀工作並且子幀I和子幀3配置為A幀接收子幀和A幀發送子幀，以及基站選擇B幀工作並且子幀2和子幀4配置為B幀接收子幀和B幀發送子幀，是另外兩種基站工作方式，本發明提出的實施方法同樣適用，終端的傳輸方式可以依此類推。實施例3 :應用於與窄帶數字集群終端兼容模式的方法基於PDT、DMR標準的窄帶數字集群設備，上下行採用頻分雙工(FDD)，上行採用時分多址(TDMA)，其上下行幀長均為60ms，且分為長度為30ms的兩個時隙(Slot，分別稱為Slotl和Slot2)，對於上行而言，通過這兩個時隙實現時分多址，即其終端設備會佔用某一個時隙進行上行發送。當寬帶終端與窄帶數字集群終端共同使用時，由於其空間位置往往很近，空間隔離十分有限(如在同一車輛上)，因此，需要特別考慮電磁兼容問題，以避免寬帶和窄帶終端同時工作時所帶來的相互之間的收發乾擾。附圖5示出基於本發明幀結構的寬帶終端與基於PDT或DMR標準的兩終端實現電磁兼容的示意圖。由於A幀所佔用的子幀I和子幀3的收發模式可以對調，B幀所佔用的子幀2和子幀4的收發模式也可以對調，因此共有四種情況，附圖5所示為其中一種情況，下面主要就此情況進行具體說明，其他情況可以依此類推。此時，寬帶基站工作於非中繼模式，即A、B幀均工作。為了實現寬帶終端與基於H)T、DMR標準的窄帶數字集群終端的電磁兼容，避免幹擾，需要將基於本發明幀結構的寬帶系統巾貞長設置為60ms,如附圖6所不之情況,需要將子巾貞I和子巾貞2的總長固定為30ms,子幀3和子幀4的總長固定為30ms，且寬帶基站幀定時與窄帶數字集群系統幀定時對齊，即保證子幀I的起始時刻與窄帶數字集群系統幀起始時刻對齊，子幀3的起始時刻與窄帶數字集群系統時隙2 (Slot2)的起始時刻對齊。當窄帶數字集群終端在時隙I (Slotl)進行上行發送時，寬帶終端通過B幀接入系統，即加入B組工作；當窄帶數字集群終端在時隙2 (Slot2)進行上行發送時，寬帶終端通過A幀接入系統，S卩加 入A組工作。這樣，可以保證寬帶終端與窄帶數字集群終端處於同發同收的狀態，彼此之間不會產生收發乾擾，實現良好的電磁兼容。本發明並不局限於上述具體實施方式
，本發明可以有各種修改和替代形式，在附圖和詳細說明中一些具體的實施例只是作為實例加以表述。但應理解，這些附圖和詳細說明絕不是為了將本發明限制在所公開的具體形式上，相反，本發明應包括在權利要求書所定義的範圍內的全部修改、等效形式和替代形式。
權利要求
1.一種基於時分雙工幀結構非中繼模式下的無線傳輸方法，用於基站對無線業務進行接收或發送，其特徵在於，所述幀結構每幀包含4個可變長度子幀，依次標記為子幀I、子幀2、子幀3、子幀4，4個子幀構成A、B兩個TDD幀；子幀I和子幀3構成一個TDD幀，稱為A幀，A幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為A幀發送子幀和A幀接收子幀；子幀2和子幀4構成一個TDD幀，稱為B幀，B幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為B幀發送子幀和B巾貞接收子巾貞；在每一巾貞內基站在A巾貞發送子巾貞和B巾貞發送子巾貞內發送下行信息,在A中貞接收子幀和B幀接收子幀內接收上行信息。
2.一種基於時分雙工幀結構非中繼模式下的無線傳輸方法，用於終端對無線業務進行接收或發送，其特徵在於，所述幀結構每幀包含4個可變長度子幀，依次標記為子幀I、子幀2、子幀3、子幀4，4個子幀構成A、B兩個TDD幀；子幀I和子幀3構成一個TDD幀，稱為A幀，A幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為A幀發送子幀和A幀接收子幀；子幀2和子幀4構成一個TDD幀，稱為B幀，B幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為B幀發送子幀和B幀接收子幀；在每一幀內終端選擇在A幀或B幀進行信息發送和接收，並且對於單個終端只能選擇一種。
3.如權利要求2所述的無線傳輸方法，其特徵在於，終端選擇在A幀進行工作時在A幀發送子幀內發送上行信息，在A幀接收子幀接收下行信息；在時間關係上，終端A幀發送子中貞與基站A巾貞接收子巾貞嚴格對齊，並且時長相同；終端A巾貞接收子巾貞與基站A巾貞發送子中貞嚴格對齊，並且時長相同；在B幀發送子幀和B幀接收子幀時間內終端空閒，不進行信息的發送和接收處理。
或者終端選擇在B幀進行工作時在B幀發送子幀內發送上行信息，在B幀接收子幀接收下行信息；在時間關係上，終端B巾貞發送子巾貞與基站B巾貞接收子巾貞嚴格對齊，並且時長相同；終端B幀接收子幀與基站B幀發送子幀嚴格對齊，並且時長相同；在A幀發送子幀和A幀接收子幀時間內終端空閒，不進行信息的發送和接收處理。
4.一種基於時分雙工幀結構中繼模式下的無線傳輸方法，用於基站對無線業務進行中繼接收或發送，其特徵在於，所述幀結構每幀包含4個可變長度子幀，依次標記為子幀I、子幀2、子幀3、子幀4，4個子幀構成A、B兩個TDD幀；子幀I和子幀3構成一個TDD幀，稱為A幀，A幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為A幀發送子幀和A幀接收子幀；子幀2和子幀4構成一個TDD幀，稱為B幀，B幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為B幀發送子幀和B幀接收子幀；在每一幀內，基站選擇在A幀或B幀進行信息發送和接收，並且對於單個基站只能選擇一種。
5.如權利要求4所述的無線傳輸方法，其特徵在於，基站選擇在A幀進行工作時，在A中貞發送子巾貞內發送下行信息，在A巾貞接收子巾貞接收上行信息；在B巾貞發送子巾貞和B巾貞接收子幀時間內基站空閒，不進行信息的發送和接收處理。；或者， 基站選擇在B幀進行工作時，在B幀發送子幀內發送下行信息，在B幀接收子幀接收上行信息；在A幀發送子幀和A幀接收子幀時間內基站空閒，不進行信息的發送和接收處理。
6.一種基於時分雙工幀結構中繼模式下的無線傳輸方法，用於中繼站對無線業務進行中繼接收或發送，輔助基站與終端完成信息傳輸，其特徵在於，所述幀結構每幀包含4個可變長度子幀，依次標記為子幀I、子幀2、子幀3、子幀4，4個子幀構成A、B兩個TDD幀；子幀I和子幀3構成一個TDD幀，稱為A幀，A幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為A幀發送子幀和A幀接收子幀；子幀2和子幀4構成一個TDD幀，稱為B幀，B幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為B幀發送子幀和B幀接收子幀；對於每級中繼站，在A幀或B幀完成與上一級傳輸節點和下一級傳輸節點的信息傳輸；若中繼站在A幀完成與上一級傳輸節點的信息傳輸，則在B幀完成與下一級傳輸節點的信息傳輸；若中繼站在B幀完成與上一級傳輸節點的信息傳輸，則在A幀完成與下一級傳輸節點的信息傳輸。
7.如權利要求6所述的無線傳輸方法，其特徵在於每級中繼站具有完全相同的結構和功能，各中繼站的層級編號由具體接入關係而定基站可以為覆蓋範圍內標準終端以及中繼站提供接入；1級中繼站直接接入到基站，並可為覆蓋範圍內下級(即2級)中繼站以及終端提供接入；2級中繼站接入到I級中繼站，並可為覆蓋範圍內下級(即3級)中繼站以及終端提供接入；以此類推；對於I級中繼站，基站為其上一級傳輸節點，終端或2級中繼站為其下一級傳輸節點；對於2級中繼站，I級中繼站為其上一級傳輸節點，終端或3級中繼站為其下一級傳輸節點；依此類推，對於最後一級中繼站，終端為其下一級傳輸節點。
8.如權利要求6或7所述的無線傳輸方法，其特徵在於，當上一級傳輸節點在A幀與中繼站進行信息傳輸時中繼站在A巾貞發送子巾貞向上一級傳輸節點發送上行信息，在A巾貞接收子幀接收上一級傳輸節點發送的下行信息；在時間關係上，中繼站A幀發送子幀與上一級傳輸節點A巾貞接收子巾貞嚴格對齊，並且時長相同；中繼站A巾貞接收子巾貞與上一級傳輸節點A中貞發送子巾貞嚴格對齊,並且時長相同；中繼站在B巾貞發送子巾貞向下一級傳輸節點發送下行信息，在B幀接收子幀接收下一級傳輸節點發送的上行信息；或者 當上一級傳輸節點在B巾貞與中繼站進行信息傳輸時中繼站在B巾貞發送子巾貞向上一級傳輸節點發送上行信息，在B幀接收子幀接收上一級傳輸節點發送的下行信息；在時間關係上，中繼站B幀發送子幀與上一級傳輸節點B幀接收子幀嚴格對齊，並且時長相同；中繼站B巾貞接收子巾貞與上一級傳輸節點B巾貞發送子巾貞嚴格對齊,並且時長相同；中繼站在A巾貞發送子幀向下一級傳輸節點發送下行信息，在A幀接收子幀接收下一級傳輸節點發送的上行信息。
9.一種基於時分雙工幀結構中繼模式下的無線傳輸方法，用於終端對無線業務進行中繼接收或發送，其特徵在於，所述幀結構為每幀包含4個可變長度子幀，依次標記為子幀I、子幀2、子幀3、子幀4，4個子幀構成A、B兩個TDD幀；子幀I和子幀3構成一個TDD幀，稱為A幀，A幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為A幀發送子幀和A幀接收子幀；子幀2和子幀4構成一個TDD幀，稱為B幀，B幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為B幀發送子中貞和B巾貞接收子巾貞；終端選擇在A巾貞或B巾貞完成與上一級傳輸節點的信息傳輸,取決於上一級傳輸節點在哪一幀與終端進行信息傳輸，並在另一幀空閒。
10.如權利要求9所述的傳輸方法，其特徵在於，終端與層級為L的中繼站進行信息傳輸，當中繼站級數L=O時，基站為終端的上一級傳輸節點，終端直接與基站進行信息傳輸；當中繼站級數L > I時，第L級中繼站為終端的上一級傳輸節點，終端與第L級中繼站進行信息傳輸。
11.根據權利要求9或10所述的傳輸方法，其特徵在於，當上一級傳輸節點在A幀與終端進行信息傳輸時，終端在A幀發送子幀向上一級傳輸節點發送上行信息，在A幀接收子幀接收上一級傳輸節點發送的下行中繼信號；在時間關係上，終端A幀發送子幀與上一級傳輸節點A巾貞接收子巾貞嚴格對齊，並且時長相同；終端A巾貞接收子巾貞與上一級傳輸節點A巾貞發送子幀嚴格對齊，並且時長相同；終端在上一級傳輸節點B幀發送子幀和B幀接收子幀時間內空閒，不進行信息的發送與接收；或者當上一級傳輸節點在B幀與終端進行信息傳輸時，終端在B幀發送子幀向上一級傳輸節點發送上行信息，在B幀接收子幀接收上一級傳輸節點發送的下行中繼信號；在時間關係上，終端B幀發送子幀與上一級傳輸節點B幀接收子幀嚴格對齊，並且時長相同；終端B巾貞接收子巾貞與上一級傳輸節點B巾貞發送子巾貞嚴格對齊,並且時長相同；終端在上一級傳輸節點A幀發送子幀和A幀接收子幀時間內空閒，不進行信息的發送與接收。
12.一種基於時分雙工幀結構終端與基於PDT (Police Digital Trunking)以及DMR(Digital Mobile Radio)標準的數字集群終端實現電磁兼容的無線傳輸方法,其特徵在於，所述幀結構每幀包含4個可變長度子幀，依次標記為子幀I、子幀2、子幀3、子幀4，4個子幀構成A、B兩個TDD幀；子幀I和子幀3構成一個TDD幀，稱為A幀，A幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為A幀發送子幀和A幀接收子幀；子幀2和子幀4構成一個TDD幀，稱為B幀，並且B幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為B幀發送子幀和B幀接收子幀，；當幀長設定為一固定值，優選為60ms，並且子幀I和子幀2時長之和為固定值的1/2，優選為30ms時，並且與所述基於TOT以及DMR標準的數字集群終端幀定時對齊時，根據所述基於TOT以及DMR標準的數字集群終端的工作方式，基於時分雙工幀結構終端選擇在A幀或B幀進行工作，與所述基於TOT以及DMR標準的數字集群終端實現同發同收，以達到良好的電磁兼容。
13.根據權利要求12所述的無線傳輸方法，其特徵在於，在H)T、DMR標準中，一幀分為長度為30ms的兩個時隙，分別稱為時隙I和時隙2，所述基於TOT以及DMR標準的數字集群終端會選擇某一個時隙進行上行發送；若所述基於TOT以及DMR標準的數字集群終端選擇時隙I發送，則基於時分雙工幀結構的終端選擇在子幀I或子幀2進行發送；若所述基於PDT以及DMR標準的數字集群終端選擇時隙2發送，則基於時分雙工幀結構的終端選擇在子幀3或子幀4進行發送。
全文摘要
本發明提供了一種基於幀結構非中繼模式下的無線傳輸方法，用於基站對無線業務進行接收或發送，所述幀結構為一種適用於時分雙工系統的幀結構，每幀包含4個可變長度子幀，依次標記為子幀1、子幀2、子幀3、子幀4，4個子幀構成A、B兩個TDD幀；子幀1和子幀3構成一個TDD幀，稱為A幀，A幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為A幀發送子幀和A幀接收子幀；子幀2和子幀4構成一個TDD幀，稱為B幀，B幀包括發送和接收兩種工作模式，對應為B幀發送子幀和B幀接收子幀；在每一幀內(1)基站在A幀發送子幀和B幀發送子幀內發送下行信息；(2)基站在A幀接收子幀和B幀接收子幀內接收上行信息。
文檔編號H04L5/14GK102868514SQ20121031587
公開日2013年1月9日 申請日期2012年8月30日 優先權日2012年8月30日
發明者羅明勝, 林志堅, 楊海斌, 高能 申請人:北京久華信信息技術有限公司