本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域,更具體地,涉及一種實現(xiàn)改進的tdd-lte中心直流子載波的方法和系統(tǒng),其可應用于無線移動通信全頻帶相關(guān)設(shè)備,包括但不限于tdd-lte無線移動通信基站設(shè)備(enodeb)、tdd-lte無線移動通信終端。
背景技術(shù):
隨著智能手機的不斷普及,人們移動互聯(lián)所需交互的信息數(shù)據(jù)量日漸增長,數(shù)據(jù)流量與資費的矛盾也不斷加劇,提高頻譜利用率是有效解決這一矛盾的重要手段,芯片制造技術(shù)的進步為fft(快速傅里葉變換)和ofdm(正交頻分復用)技術(shù)的實現(xiàn)提供了硬件支持,第四代移動通信技術(shù)應運而生。
第四代移動通信技術(shù)(簡稱4g)包括td-lte和fdd-lte兩種制式,能夠快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量音頻、視頻和圖像等。4g手機能夠以100mbps以上的速度下載,滿足幾乎所有用戶對于無線服務(wù)的要求。中國移動運營商采用td-lte制式建設(shè)自己的4g網(wǎng)絡(luò),目前其擁有1880~1920mhz(40m帶寬用于tdd-lte室外)、2320~2370mhz(50m帶寬用于tdd-lte室內(nèi)分布)、2575~2635mhz(60m用于tdd-lte室外)、885~909mhz(24m用于gsm上行)、930~954mhz(24m用于gsm下行)、1710~1735mhz(25m用于dcs1800上行)、1805~1830mhz(25m用于dcs1800下行)、1880~1920mhz(40m用于tdscdma)、2010~2025mhz(15m用于tdscdma)等頻率資源,如圖2所示。
根據(jù)實際應用場景,tdd-lte的組網(wǎng)方式通常包括同頻組網(wǎng)、異頻組網(wǎng)和移頻組網(wǎng)三種。
同頻組網(wǎng)是指所有小區(qū)使用相同的頻率資源和帶寬,頻譜利用率最高,但網(wǎng)絡(luò)同頻干擾較大,對小區(qū)性能特別是小區(qū)邊緣的性能影響較大,主要靠icic、irc、bf等算法抑制干擾。當小區(qū)間參考信號(rs)位置相同時,rs之間的干擾對網(wǎng)絡(luò)性能影響特別大,需要有效控制小區(qū)覆蓋范圍,合理規(guī)劃物理小區(qū)識別碼(以下簡稱pci)。
異頻組網(wǎng)是指不同小區(qū)使用多個互不交疊的頻率進行復用組網(wǎng),相鄰小區(qū)使用不同頻點。這種組網(wǎng)方式頻點間錯開,小區(qū)間干擾小,網(wǎng)絡(luò)性能好,但頻譜利用率低,頻率資源消耗大。
移頻組網(wǎng)是指不同小區(qū)間使用部分重疊的頻率的組網(wǎng)方式,它能夠兼顧網(wǎng)絡(luò)性能和頻譜利用率,組網(wǎng)方式靈活,能夠最大發(fā)揮25m、30m、50m等帶寬的資源效率和效益;另外一方面,當移頻組網(wǎng)相鄰小區(qū)的中心頻點間隔超過1.08mhz,可以有效規(guī)避pci模3干擾問題,規(guī)劃時只需要考慮pci模6問題即可,大大降低tdd-lte現(xiàn)場規(guī)劃優(yōu)化難度。移頻組網(wǎng)應用場景可以有以下三種:
1.在中國移動tdd-lte三期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,f頻段新設(shè)備的支持頻率范圍由原來的1880-1900mhz調(diào)整到1885-1905mhz,設(shè)備更替有一定周期,存在新老設(shè)備并存,從而存在移頻組網(wǎng)的應用場景;
2.中國高鐵沿線小區(qū)因其用戶軌跡固定、高速移動、業(yè)務(wù)集中、時間空間可復用度高等特點,需要與4g大網(wǎng)小區(qū)移頻組網(wǎng);
3.國家無線電監(jiān)測中心、國家無線電頻譜管理中心與全球移動通信系統(tǒng)協(xié)會(gsma)曾共同發(fā)布了關(guān)于未來寬帶移動通信與頻譜高效利用的合作研究報告。報告顯示,我國下一代移動網(wǎng)絡(luò)將繼續(xù)以6ghz以下相關(guān)頻譜為主,包括現(xiàn)有2g/3g頻譜的重耕。圖2所示2×24m的gsm和2×25m的dcs的頻率資源,在重耕時需要移頻組網(wǎng)。
移頻組網(wǎng)小區(qū)間頻率重疊部分的干擾控制,特別是小區(qū)間子載波的正交性控制,以及參考信號(rs)間的干擾抑制是影響網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵。
基站在發(fā)射信號時采用一次變頻方案(中頻)或零中頻方案(射頻),中頻或射頻本振的泄漏,會在最終發(fā)射的信號中間(載頻處)產(chǎn)生一個較大的噪聲,信噪比非常低,使基帶信號嚴重失真?;谶@個原因,lte協(xié)議規(guī)定基站在這個載波上不發(fā)射任何數(shù)據(jù)符號,并將這個子載波命名為中心直流子載波。
在lte協(xié)議中,中心直流子載波的寬度為7.5khz,與lte標準子載波寬度15khz存在明顯差異,即使相鄰小區(qū)中心頻點之間的間隔滿足15khz的整數(shù)倍要求,也不能保證移頻組網(wǎng)相鄰小區(qū)間子載波的正交性,使得彼此間干擾增大(在同頻組網(wǎng)或異頻組網(wǎng)時,這個差異不會影響相鄰小區(qū)子載波的正交性),間接降低了頻譜的利用率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種實現(xiàn)改進的tdd-lte中心直流子載波的方法和系統(tǒng),本發(fā)明解決其問題所采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)改進的tdd-lte中心直流子載波的方法,該方法包括以下步驟:
(s1):配置tdd-lte的無線幀結(jié)構(gòu);
(s2):設(shè)置基站發(fā)射中心頻率,使得相鄰小區(qū)的發(fā)射信號的中心頻點之間大于一預定頻點間隔,且為一lte標準子載波寬度的整數(shù)倍;
(s3):將基帶信號中的中心直流子載波寬度調(diào)整為與lte標準子載波寬度一致。
進一步地,步驟(s1)包括:分別將無線幀的第1個時隙和第11個時隙中的第7個ofdm符號配置為主同步信道;分別將無線幀的第1個時隙和第11個時隙中的第6個ofdm符號配置為輔同步信道;并且將無線幀的第2個時隙中的前4個ofdm符號配置為物理廣播信道。
進一步地,預定頻點間隔根據(jù)資源塊數(shù)、每個資源塊的子載波個數(shù)以及l(fā)te標準子載波寬度共同決定,其中預定頻點間隔等于資源塊數(shù)、每個資源塊的子載波個數(shù)和以及l(fā)te標準子載波寬度的乘積。
進一步地,lte標準子載波寬度為15khz;資源塊數(shù)為6;在頻域中每個資源塊的lte標準子載波個數(shù)為12,所述預定頻點間隔為1.08mhz。
進一步地,在步驟(s3)中,基帶信號包括上行子載波和下行子載波,其中,中心直流子載波位于下行子載波,且中心頻點為中心直流子載波的中點,通過將中心直流子載波的寬度調(diào)整為與lte標準子載波寬度一致,從而提高移頻組網(wǎng)相鄰小區(qū)間子載波的正交性。
本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)改進tdd-lte中心直流子載波的系統(tǒng),包括:
配置模塊,該配置模塊用于配置tdd-lte的無線幀結(jié)構(gòu);
發(fā)射模塊,該發(fā)射模塊用于設(shè)置基站發(fā)射中心頻率,使得相鄰小區(qū)的發(fā)射信號的中心頻點之間大于一預定頻點間隔,且為一lte標準子載波寬度的整數(shù)倍;以及
基帶信號發(fā)生模塊,該基帶信號發(fā)生模塊用于將基帶信號中的中心直流子載波寬度調(diào)整為與lte標準子載波寬度一致。
進一步地,該配置模塊配置為:分別將無線幀的第1個時隙和第11個時隙中的第7個ofdm符號配置為主同步信道;分別將無線幀的第1個時隙和第11個時隙中的第6個ofdm符號配置為輔同步信道;并且將無線幀的第2個時隙中的前4個ofdm符號配置為物理廣播信道。
進一步地,預定頻點間隔根據(jù)資源塊數(shù)、每個資源塊的子載波個數(shù)以及l(fā)te標準子載波寬度共同決定,其中預定頻點間隔等于資源塊數(shù)、每個資源塊的子載波個數(shù)和以及l(fā)te標準子載波寬度的乘積。
進一步地,lte標準子載波寬度為15khz;資源塊數(shù)為6;在頻域中每個資源塊的lte標準子載波個數(shù)為12,預定頻點間隔為1.08mhz。
進一步地,基帶信號包括上行子載波和下行子載波,其中,中心直流子載波位于下行子載波,且中心頻點為中心直流子載波的中點,通過將中心直流子載波的寬度調(diào)整為與lte標準子載波寬度一致,從而提高移頻組網(wǎng)相鄰小區(qū)間子載波的正交性。
本發(fā)明的有益效果為:
1.提升了tdd-lte網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化的調(diào)整空間,降低一線優(yōu)化人員勞動強度和難度;
2.提高移頻組網(wǎng)相鄰小區(qū)子載波的正交性,降低干擾;
3.通過將中心直流子載波的寬度調(diào)整為與lte標準子載波寬度一致,充分發(fā)揮用戶在時間空間上的可復用性,大面積大范圍提高頻譜利用率;
4.方案簡單,容易實現(xiàn),具有低成本,高效率的特點。
附圖說明
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一種實現(xiàn)改進的tdd-lte中心直流子載波的方法的步驟流程框圖;
圖2為中國移動運營商擁有頻率資源分布示意圖;
圖3為tdd-lte的無線幀結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為tdd-lte支持的系統(tǒng)帶寬的使用示意圖;
圖5為tdd-lte頻域結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為原tdd-lte頻域子載波波形示意圖;
圖7為改進后的tdd-lte頻域子載波波形示意圖。
具體實施方式
下面參照附圖和實施例對本發(fā)明作詳細描述,其中具體的實施例不應理解為對本發(fā)明范圍的限制。
為了解決在移頻組網(wǎng)中,小區(qū)間頻率重疊部分的干擾問題,提高相鄰小區(qū)間子載波的正交性,本發(fā)明提出了一種實現(xiàn)改進的tdd-lte中心直流子載波的方法,參照圖1所示方法步驟框圖,在一個實施例中,根據(jù)本發(fā)明的方法包括以下步驟:
(s1):配置tdd-lte的無線幀結(jié)構(gòu);
(s2):設(shè)置基站發(fā)射中心頻率,使得相鄰小區(qū)的發(fā)射信號的中心頻點之間大于一預定頻點間隔,且為一lte標準子載波寬度的整數(shù)倍;
(s3):將基帶信號中的中心直流子載波寬度調(diào)整為與lte標準子載波寬度一致。
優(yōu)選地,對應需要進行移頻組網(wǎng)的各個小區(qū)重復實施步驟(s1)至步驟(s3),直至所有小區(qū)配置更新完畢。這樣可以實現(xiàn)對整個tdd-lte網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的優(yōu)化,提高頻譜的利用率。
參照圖3,示出了tdd-lte的無線幀結(jié)構(gòu),tdd-lte的無線幀長10ms,每個10ms無線幀由10個1ms的子幀組成,其中每個子幀包含兩個0.5ms時隙,即每個無線幀包含20個時隙,其中每個時隙包含7個連續(xù)的ofdm符號。在步驟(s1)中,對tdd-lte的無線幀結(jié)構(gòu)的進行的配置包括:分別將無線幀的第1個時隙和第11個時隙中的第7個ofdm符號配置為主同步信道p-sch;分別將無線幀的第1個時隙和第11個時隙中的第6個ofdm符號配置為輔同步信道s-sch;并且將第2個時隙中的前4個ofdm符號配置為物理廣播信道pbch。
進一步地,預定頻點間隔根據(jù)資源塊數(shù)、每個資源塊的子載波個數(shù)以及l(fā)te標準子載波寬度共同決定,其中預定頻點間隔等于資源塊數(shù)、每個資源塊的子載波個數(shù)和以及l(fā)te標準子載波寬度的乘積。
進一步地,lte標準子載波寬度為15khz;資源塊數(shù)為6;在頻域中每個資源塊的lte標準子載波個數(shù)為12,即所述預定頻點間隔為1.08mhz。
參照圖4,本發(fā)明所述方法支持多種系統(tǒng)帶寬,包括1.4mhz、3mhz、5mhz、10mhz、20mhz。其中,在每種系統(tǒng)帶寬中的前6個資源塊使用相同的結(jié)構(gòu)。lte具有時域和頻域的資源,資源分配的最小單位是資源塊,單位為rb,其中1個資源塊包含1個時隙和12個連續(xù)的子載波,每個子載波為lte標準子載波,即寬度為15khz。由于每種系統(tǒng)帶寬中的前6個資源塊使用相同的結(jié)構(gòu),即包含72個子載波,共1.08mhz的帶寬。即該相同的結(jié)構(gòu)占用了位于系統(tǒng)帶寬中心位置的1.08mhz的帶寬。因此,在優(yōu)選的實施例中,發(fā)明人在步驟(s2)提出,當移頻組網(wǎng)規(guī)劃時,設(shè)置基站發(fā)射中心頻率,使得相鄰小區(qū)的發(fā)射信號的中心頻點之間大于一預定頻點間隔,且為一lte標準子載波寬度的整數(shù)倍,即使得相鄰小區(qū)發(fā)射信號的中心頻點間隔大于1.08mhz,且為15khz的整數(shù)倍,可以有效規(guī)避pci模3干擾問題。同時,因為頻率不同,即使rs在時域上的發(fā)射時機和頻域上的間隔位置相同,主同步信道p-sch和輔同步信道s-sch也不會相互干擾,規(guī)劃和優(yōu)化時只需考慮pci模6結(jié)果不同,調(diào)整空間提高一倍。
參照圖5,示出了tdd-lte頻域結(jié)構(gòu)示意圖,基帶信號包括12×nrb(其中,nrb表示n個資源塊)個上行子載波和12×nrb+1個下行子載波,其中,中心直流子載波605位于下行子載波,且中心頻點604為中心直流子載波605的中點,每rb的資源塊包含12個連續(xù)的子載波。其中,在lte協(xié)議規(guī)定中,中心直流子載波的寬度為7.5khz,其余子載波均為lte標準子載波,寬度均為15khz。由于中心直流子載波的寬度與lte標準子載波的寬度差異,即使相鄰小區(qū)中心頻點之間的間隔滿足15khz整數(shù)倍要求,也不能保證移頻組網(wǎng)相鄰小區(qū)間子載波的正交性,使得彼此間干擾增大,間接降低頻譜利用率。因此,參照圖6與圖7,發(fā)明人在步驟(s3)提出,通過將基帶信號中的中心直流子載605波寬度調(diào)整為與lte標準子載波603的寬度一致,即將中心直流子載波605的寬度由原來的7.5khz調(diào)整為15khz,從而提高移頻組網(wǎng)相鄰小區(qū)間子載波的正交性,降低干擾,充分發(fā)揮用戶在時間空間上的可復用性,大面積大范圍提高頻譜利用率。
此外,本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)改進的tdd-lte中心直流子載波的系統(tǒng),包括:
配置模塊,該配置模塊用于配置tdd-lte的無線幀結(jié)構(gòu);
發(fā)射模塊,該發(fā)射模塊用于設(shè)置基站發(fā)射中心頻率,使得相鄰小區(qū)的發(fā)射信號的中心頻點之間大于一預定頻點間隔,且為一lte標準子載波寬度的整數(shù)倍;以及
基帶信號發(fā)生模塊,該基帶信號發(fā)生模塊用于將基帶信號中的中心直流子載波寬度調(diào)整為與lte標準子載波寬度一致。
進一步地,該配置模塊配置為:分別將無線幀的第1個時隙和第11個時隙中的第7個ofdm符號配置為主同步信道;分別將無線幀的第1個時隙和第11個時隙中的第6個ofdm符號配置為輔同步信道;并且將無線幀的第2個時隙中的前4個ofdm符號配置為物理廣播信道。
進一步地,預定頻點間隔根據(jù)資源塊數(shù)、每個資源塊的子載波個數(shù)以及l(fā)te標準子載波寬度共同決定,其中預定頻點間隔等于資源塊數(shù)、每個資源塊的子載波個數(shù)和以及l(fā)te標準子載波寬度的乘積。
進一步地,lte標準子載波寬度為15khz;資源塊數(shù)為6;在頻域中每個資源塊的lte標準子載波個數(shù)為12,預定頻點間隔為1.08mhz。
進一步地,該系統(tǒng)支持多種系統(tǒng)帶寬,并且在多種系統(tǒng)帶寬中的前6個資源塊使用相同的結(jié)構(gòu)。
進一步地,多種系統(tǒng)帶寬包括:1.4mhz、3mhz、5mhz、10mhz、20mhz。
進一步地,基帶信號包括上行子載波和下行子載波,其中,中心直流子載波位于下行子載波,且中心頻點為中心直流子載波的中點,通過將中心直流子載波的寬度調(diào)整為與lte標準子載波寬度一致,從而提高移頻組網(wǎng)相鄰小區(qū)間子載波的正交性。
在另一可選的實施例中,與上述實施例相比,作出進一步改進的是,在移頻組網(wǎng)中進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時,可根據(jù)上述方法更新3gpp技術(shù)規(guī)范,并根據(jù)需要進行移頻組網(wǎng)的小區(qū)數(shù)目及鄰接情況選擇合適的系統(tǒng)帶寬;然后根據(jù)所述方法要求逐個配置每個小區(qū)基站的發(fā)射中心頻率,使得相鄰小區(qū)發(fā)射信號的中心頻點間隔大于1.08mhz,且為15khz的整數(shù)倍;移動通信設(shè)備廠家根據(jù)3gpp技術(shù)規(guī)范的新要求調(diào)整基基帶信號發(fā)生裝置的軟件和硬件設(shè)置,將基帶信號下行子載波中的中心直流子載波調(diào)整為15khz。通過這樣的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案,有效提高了移頻組網(wǎng)相鄰小區(qū)子載波的正交性,降低干擾,大幅提高了頻譜利用率,且優(yōu)化方案簡單,容易實現(xiàn),具有良好的應用前景和市場價值。
以上所述,只是本發(fā)明的較佳實施例而已,本發(fā)明并不局限于上述實施方式,只要其以相同的手段達到本發(fā)明的技術(shù)效果,都應屬于本發(fā)明的保護范圍。在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)其技術(shù)方案和/或?qū)嵤┓绞娇梢杂懈鞣N不同的修改和變化。