[发明专利]减小移动通信系统中保护时间间隔的方法和基站

说明书

技术领域

本发明实施例涉及移动通信技术领域，具体涉及减小移动通信系统中保护时间间隔的方法和基站。

背景技术

时分双工(TDD)系统能够满足非对称业务的需求以及频率分配零散化的趋势，在下一代移动通信系统中具有较强的优势。TDD系统上下行传输都发生在同一频率，只能通过不同时隙来区分上行和下行链路。由于无线电波在空气中传播存在延迟，将使得基站和用户信号在上行与下行之间存在一个时序上的差异。那么，为了避免上下行数据在发送时发生碰撞，必须在上行和下行时隙之间留出足够的保护时间间隔(GP)。GP越大则允许更大的小区覆盖范围(单向传输时间更长)。

确定GP的大小的原则是必须保证上下行传输互不干扰，即，GP必须保证在上行(或下行)开始之前收到所有下行(或上行)信号。GP通常包含基站到小区边缘用户的最大往返时延和硬件传输状态转换时延。

图9是示出了在采用传统GP配置的示意图。

如图9所示，目前TDD系统上行采用了提前传输的机制，基站将为用户估计时间T_TA，用户提前T_TA时刻传输上行数据，从而实现与基站的同步。T_TA值由用户与基站的距离决定，不同位置用户的T_TA值也不相同。每个上下行转换周期T_SP内包含一个GP，GP通常由基站到用户的信号往返时延T_RTT和状态转换时间组成。状态转换时间由用户的硬件设备决定，且远小于T_RTT，因此可以忽略不计。那么，GP＝T_RTT＝T_BS-UE+T_UE-BS，T_BS-UE为基站到用户的传输时延，T_UE-BS为用户到基站的传输时延。在传统的GP配置中，T_RTT由基站到小区最边缘的用户的往返时延来确定，T_BS-UE＝T_UE-BS＝R/C，使得GP＝T_RTT＝T_BS-UE+T_UE-BS＝2R/C，其中R为小区半径，C为信号传输速率。

然而，传统的GP配置存在缺陷。

图10是示出了在传统的GP配置下存在空闲时隙的示意图。

如图10所示，对于非小区边缘用户来说，信号传输时延T_BS-UE＜R/C，T_UE-BS＜R/C，上行与下行之间将出现空闲时隙(如阴影部分所示)，而这种空闲时隙造成了TDD系统时频资源的浪费。以LTETDD为例，规范中定义了9种GP配置选项，长度对应1～10个OFDM符号，时间约为70us～700us，对应支持10～100km的小区覆盖半径。在100km覆盖范围的小区内，位于小区中心40km处的用户，无线电波的往返时间为280us，特殊时隙中将出现420us的空闲时隙，对应6个OFDM符号不能使用。对于其他的TDD系统而言，这样的问题同样存在。

可以看出，长的GP对频谱资源造成了浪费，特别是在提供广域覆盖的时候，会降低TDD系统的频谱效率。因此，在频谱资源稀缺的下一代移动通信系统中，设计即能满足广域覆盖要求，又开销较小的GP成为TDD的研究重点。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种减小移动通信系统中保护时间间隔的方法和基站。

根据本发明实施例的一方面，提供了一种减小移动通信系统中保护时间间隔的方法，包括：将基站所服务的小区内的用户划分为中心用户和边缘用户；根据中心用户和边缘用户与基站之间的传输时延来确定保护时间间隔；以及基于所述保护时间间隔，在不同的上下行转换周期内，中心用户进行双向传输，边缘用户交替地进行单向传输。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种减小移动通信系统中保护时间间隔的基站，包括：用户划分装置，用于将基站所服务的小区内的用户划分为中心用户和边缘用户；保护时间间隔设置装置，用于基于用户划分装置的划分结果，根据中心用户和边缘用户与基站之间的传输时延来确定保护时间间隔；以及传输控制装置，用于根据用户划分装置的划分结果，在保护时间间隔设置装置所设置的保护时间间隔下，在不同的上下行转换周期内，允许中心用户进行双向传输，允许边缘用户交替地进行单向传输。

由于本发明实施例采用非对称的传输方式，因此可以在满足相同覆盖要求的情况下采用更小的保护时间间隔，进而可以增加系统的可用资源，提高频谱效率。

附图说明

图1是示出了根据本发明实施例的时分非对称传输的示意图；