СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ СИНХРОНИЗАЦИИ В ДУПЛЕКСНЫХ СИСТЕМАХ СВЯЗИ С ВРЕМЕННЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ Российский патент 2012 года по МПК H04B7/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области связи, в частности, к способу и устройству для передачи сигналов синхронизации в системах дуплексной связи с временным разделением каналов (TDD, Time Division Duplex).

Уровень техники

Структура кадра при использовании TDD в системе LTE (Long Term Evolution, Долгосрочное развитие) показана на фиг.1. При такой структуре кадра радиокадр длительностью 10 мс разделен на два полукадра, каждый из которых разделен на 10 временных интервалов (time slots) с одинаковой длительностью 0,5 мс, а каждые два временных интервала составляют подкадр длительностью 1 мс, таким образом, радиокадр содержит 10 подкадров (пронумерованных от 0 до 9), и радиокадр содержит 20 временных интервалов (пронумерованных от 0 до 19). При обычном циклическом префиксе (СР, Cyclic Prefix) длительностью 5,21 мкс и 4,69 мкс временной интервал содержит семь нисходящих или восходящих символов с одинаковой длительностью 66,7 мкс, причем длительность циклического префикса первого символа составляет 5,21 мкс, а длительность циклического префикса каждого из остальных шести символов составляет 4,69 мкс; при увеличенном циклическом префиксе длительностью 16,67 мкс, временной интервал содержит шесть нисходящих или восходящих символов. Кроме того, при такой структуре кадра конфигурация подкадра обладает следующими характеристиками.

Подкадры 0 и 5 используются только для нисходящей передачи.

Поддерживается переключение восходящей и нисходящей связи с периодом переключения, равным 5 мс и 10 мс.

Подкадры 1 и 6 являются особыми подкадрами, которые используются для передачи 3 особых временных интервалов: временного интервала нисходящего пилотного сигнала (DwPTS, Downlink Pilot Time Slot), защитного интервала (GP, Guard Period) и временного интервала восходящего пилотного сигнала (UpPTS, Uplink Pilot Time Slot), при этом:

DwPTS используется для нисходящей передачи;

GP представляет собой защитный интервал времени и не используется для передачи каких-либо данных; и

UpPTS используется для восходящей передачи и содержит, по меньшей мере, 2 восходящих символа SC-FDMA (Single Carrier-Frequency Division Multiple Access, множественный доступ с частотным разделением и одной несущей), используемые для передачи физических каналов произвольного доступа (PRACH, Physical Random Access Channel),

При переключении восходящей и нисходящей связи с периодом переключения 5 мс подкадры 2 и 6 используются только для восходящей передачи.

При переключении восходящей и нисходящей связи с периодом переключения 10 мс, DwPTS содержится в двух полукадрах, GP и UpPTS содержатся в первом полукадре, длительность DwPTS во втором полукадре составляет 1 мс, при этом подкадр 2 используется для восходящей передачи, а подкадры 7-9 используются для нисходящей передачи.

Сигналы первичного канала синхронизации (P-SCH, Primary Synchronization Channel) передаются в первом OFDM-символе (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов) временного интервала нисходящего пилотного сигнала (DwPTS); сигналы вторичного канала синхронизации (S-SCH, Secondary Synchronization Channel) передаются в последних OFDM-символах временных интервалов 1 и 11.

Пилотные сигналы первой и второй антенн передаются в первом и третьем с конца OFDM-символах временного интервала, а пилотные сигналы третьей и четвертной антенн передаются во втором OFDM-символе временного интервала.

Поскольку передача сигнала P-SCH в первом OFDM-символе DwPTS накладывается на передачу первой и второй антеннами исходного пилотного сигнала, требуется изменение структуры пилотного сигнала в DwPTS, что приводит к усложнению системы.

Раскрытие изобретения

Ввиду проблемы, заключающейся в необходимости изменения структуры пилотного сигнала в DwPTS вследствие наложения передачи сигнала P-SCH на передачу первой и второй антеннами исходного пилотного сигнала, настоящее изобретение обеспечивает способ и устройство для передачи сигналов синхронизации в системах TDD, позволяющие решить вышеуказанную проблему.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения реализуется способ передачи сигналов синхронизации в системах TDD, содержащий следующие шаги: передачу сигналов P-SCH из числа сигналов синхронизации в третьем символе DwPTS; и передачу сигналов S-SCH из числа сигналов синхронизации в последних OFDM-символах временных интервалов 1 и 11.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения реализуется способ передачи сигналов синхронизации в системах TDD, содержащий следующие шаги: передачу сигналов P-SCH из числа сигналов синхронизации в последних OFDM-символах временных интервалов 1 и 11; и передачу сигналов S-SCH из числа сигналов синхронизации в третьем символе DwPTS.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения реализуется устройство для передачи сигналов синхронизации в системах TDD, содержащее: модуль сигнала P-SCH, используемый для передачи сигналов P-SCH из числа сигналов синхронизации в третьем символе DwPTS; и модуль сигнала S-SCH, используемый для передачи сигналов S-SCH из числа сигналов синхронизации в последних OFDM-символах временных интервалов 1 и 11.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения реализуется устройство для передачи сигналов синхронизации в системах TDD, содержащее: модуль сигнала P-SCH, используемый для передачи сигналов P-SCH из числа сигналов синхронизации в последних OFDM-символах временных интервалов 1 и 11; и модуль сигнала S-SCH, используемый для передачи сигналов S-SCH из числа сигналов синхронизации в третьем символе DwPTS.

Использование по меньшей мере одной из вышеупомянутых технических схем позволяет избежать необходимости изменения структуры пилотного сигнала в DwPTS, обеспечивая, таким образом, снижение сложности системы без влияния на характеристики, связанные с поиском соты, благодаря тому, что пилотный сигнал не передается в третьем символе DwPTS и влияние на пилотный сигнал при передаче сигналов синхронизации в этом символе отсутствует.

Краткое описание чертежей

Описанные далее чертежи используются для обеспечения лучшего понимания настоящего изобретения и являются составной частью данной заявки. Примеры вариантов осуществления настоящего изобретения и их описания используются для объяснения настоящего изобретения и не содержат каких-либо ненадлежащих ограничений настоящего изобретения. На приложенных чертежах:

Фиг.1 представляет собой схему, на которой показана структура кадра в системе LTE TDD с соответствующей технологией.

Фиг.2 представляет собой диаграмму последовательности действий для способа передачи сигналов синхронизации в соответствии с вариантом 1 осуществления способа по настоящему изобретению.

Фиг.3 представляет собой схему, на которой показана структура кадра для способа передачи сигналов синхронизации в соответствии с вариантом 1 осуществления способа по настоящему изобретению.

Фиг.4 представляет собой диаграмму последовательности действий для способа передачи сигналов синхронизации в соответствии с вариантом 2 осуществления способа по настоящему изобретению.

Фиг.5 представляет собой схему, на которой показана структура кадра для способа передачи сигналов синхронизации в соответствии с вариантом 2 осуществления способа по настоящему изобретению.

Фиг.6 представляет собой блок-схему устройства передачи сигналов синхронизации в соответствии с вариантом 1 осуществления устройства по настоящему изобретению.

Осуществление изобретения

Функциональный обзор

В технических схемах, представленных в вариантах осуществления настоящего изобретения, путем задания положения сигналов синхронизации при передаче, т.е. путем передачи сигналов P-SCH в третьем символе DwPTS или в последних OFDM-символах временных интервалов 1 и 11, возможно избежать наложения передачи сигнала P-SCH на передачу первой и второй антеннами исходного пилотного сигнала.

Далее настоящее изобретение подробно описано со ссылкой на приложенные чертежи и варианты осуществления. Следует заметить, что варианты осуществления настоящего изобретения и признаки, раскрытые в этих вариантах осуществления, могут сочетаться друг с другом, если при этом не возникает противоречия.

Вариант 1 осуществления способа

В данном варианте осуществления реализуется способ передачи сигналов синхронизации. Фиг.2 представляет собой диаграмму последовательности действий для способа передачи сигналов синхронизации по данному варианту осуществления. Как показано на фиг.2, данный способ содержит:

шаг S10, на котором передают сигналы P-SCH из числа сигналов синхронизации в третьем символе DwPTS; и

шаг S20, на котором передают сигналы S-SCH из числа сигналов синхронизации в последних OFDM-символах временных интервалов 1 и 11.

Фиг.3 представляет собой схему, на которой показана структура кадра для способа передачи сигналов синхронизации по данному варианту осуществления. Как показано на фиг.3, в системе LTE радиокадр длительностью 10 мс разделен на два полукадра, каждый из которых разделен на 10 временных интервалов с одинаковой длительностью 0,5 мс, а каждые два временных интервала составляют подкадр длительностью 1 мс, таким образом, радиокадр содержит 10 подкадров (пронумерованных от 0 до 9), и радиокадр содержит 20 временных интервалов (пронумерованных от 0 до 19). При обычном циклическом префиксе подкадр содержит 14 OFDM-символов и, исходя из предположения, что DwPTS содержит четыре OFDM-символа и период переключения восходящей и нисходящей связи составляет 5 мс, сигналы P-SCH передаются в третьем символе DwPTS, а сигналы S-SCH передаются в последних OFDM-символах временных интервалов 1 и 11.

Следует заметить, что для удобства описания при объяснении способа использованы номера шагов, но это не следует воспринимать, как ограничение объема настоящего изобретения. Например, не ограничивается последовательность передачи сигналов P-SCH и сигналов S-SCH, которая может гибко задаваться в зависимости от требований к практической реализации. Кроме того, что касается конфигурации символов для передачи сигналов P-SCH и сигналов S-SCH, настоящее изобретение не ограничено способом, представленном в вышеупомянутом варианте осуществления, и в следующем варианте 2 осуществления описан другой способ реализации.

Вариант 2 осуществления способа

В данном варианте осуществления реализуется способ передачи сигналов синхронизации. Фиг.4 представляет собой диаграмму последовательности действий для способа передачи сигналов синхронизации по варианту 2 осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.4, данный способ содержит:

шаг S30, на котором передают сигналы P-SCH из числа сигналов синхронизации в последних OFDM-символах временных интервалов 1 и 11; и

шаг S40, на котором передают сигналы S-SCH из числа сигналов синхронизации в третьем символе DwPTS.

В способе передачи сигналов синхронизации по вышеописанному варианту осуществления пилотный сигнал не передается в третьем символе DwPTS, поэтому влияние на пилотный сигнал при передаче сигналов синхронизации в этом символе отсутствует, кроме того, нет необходимости изменения пилотного сигнала в DwPTS, что обеспечивает, таким образом, снижение сложности системы без влияния на характеристики, связанные с поиском соты.

Фиг.5 представляет собой схему, на которой показана структура кадра для способа передачи сигналов синхронизации по данному варианту осуществления. В системе LTE радиокадр длительностью 10 мс разделен на два полукадра, каждый из которых разделен на 10 временных интервалов с одинаковой длительностью 0,5 мс, а каждые два временных интервала составляют подкадр длительностью 1 мс, таким образом, радиокадр содержит 10 подкадров (пронумерованных от 0 до 9), и радиокадр содержит 20 временных интервалов (пронумерованных от 0 до 19). При обычном циклическом префиксе подкадр содержит 14 OFDM-символов и, исходя из предположения, что DwPTS содержит четыре OFDM-символа и период переключения восходящей и нисходящей связи составляет 5 мс, сигналы P-SCH передаются в последних OFDM-символах временных интервалов 1 и 11, а сигналы S-SCH передаются в третьем символе DwPTS.

Вариант 1 осуществления устройства

В данном варианте осуществления реализуется устройство передачи сигналов синхронизации в системах TDD, которое может использоваться для практической реализации способа, описанного в варианте 1 осуществления способа. Фиг.6 представляет собой блок-схему устройства передачи сигналов синхронизации в соответствии с вариантом 1 осуществления устройства по настоящему изобретению. Как показано на фиг.6, устройство содержит:

модуль 60 сигнала P-SCH, используемый для передачи сигналов P-SCH из числа сигналов синхронизации в третьем символе DwPTS; и

модуль 62 сигнала S-SCH, используемый для передачи сигналов S-SCH из числа сигналов синхронизации в последних OFDM-символах временных интервалов 1 и 11.

Вариант 2 осуществления устройства

В данном варианте осуществления реализуется устройство передачи сигналов синхронизации в системах TDD, которое может использоваться для практической реализации способа, описанного в варианте 2 осуществления способа. Такое устройство содержит: модуль сигнала P-SCH, используемый для передачи сигналов P-SCH из числа сигналов синхронизации в последних OFDM-символах временных интервалов 1 и 11; и модуль сигнала S-SCH, используемый для передачи сигналов S-SCH из числа сигналов синхронизации в третьем символе DwPTS.

Из приведенных выше описаний видно, что в способах и устройствах передачи сигналов синхронизации по вышеописанным вариантам осуществления настоящего изобретения по сравнению с существующим уровнем техники изменено положение сигналов синхронизации при передаче, что упрощает структуру пилотного сигнала и канала управления в DwPTS, гарантирует, что положение пилотного сигнала в DwPTS не изменяется и в то же время обеспечивает снижение сложности системы без влияния на характеристики, связанные с поиском соты.

Очевидно, что специалисту в данной области должно быть понятно, что модули и шаги в настоящем изобретении, упомянутые выше, могут быть реализованы на практике с помощью обычных вычислительных устройств, например, могут быть объединены в одном вычислительном устройстве или могут быть распределены в сети, состоящей из множества вычислительных устройств; в другом случае модули и шаги также могут быть реализованы на практике с помощью программных кодов, которые могут исполняться вычислительными устройствами, таким образом, эти модули и шаги могут сохраняться в запоминающих устройствах для исполнения вычислительными устройствами, или могут быть реализованы на практике в виде соответствующих интегральных схем, или же множество модулей и шагов может быть реализовано на практике в виде единой интегральной схемы. Таким образом, настоящее изобретение не ограничено какой-либо определенной комбинацией аппаратных средств и программного обеспечения.

Приведенные выше описания представляют собой лишь предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, и не используются для ограничения настоящего изобретения. Специалист в данной области может сделать множество модификаций и изменений в настоящем изобретении. Любые модификации, эквивалентные замены, усовершенствования и т.д., выполненные без отклонения от сути и принципов настоящего изобретения, входят в объем правовой охраны настоящего изобретения.

Изобретение относится к области радиосвязи и предназначено для передачи сигналов синхронизации в системах дуплексной связи с временным разделением каналов (TDD). Технический результат - снижение сложности системы без влияния на характеристики, связанные с поиском соты. Описаны способ и устройство для передачи сигналов синхронизации в системах дуплексной связи с временным разделением каналов (TDD). Способ содержит шаги, на которых: передают сигналы P-SCH из числа сигналов синхронизации в третьем символе DwPTS; и передают сигналы S-SCH из числа сигналов синхронизации в последних OFDM-символах временных интервалов 1 и 11. Изобретение решает проблему наложения передачи сигнала P-SCH на передачу первой и второй антеннами пилотного сигнала в существующем уровне техники, гарантирует, что положение пилотного сигнала в DwPTS не изменяется и снижает сложность системы. 4 н.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ передачи сигналов синхронизации в системах дуплексной связи с временным разделением каналов, содержащий шаги, на которых:
передают сигналы первичного канала синхронизации из числа сигналов синхронизации в третьем символе временного интервала нисходящего пилотного сигнала; и
передают сигналы вторичного канала синхронизации из числа сигналов синхронизации в последних OFDM-символах временных интервалов 1 и 11.

2. Способ передачи сигналов синхронизации в системах дуплексной связи с временным разделением каналов, содержащий шаги, на которых:
передают сигналы первичного канала синхронизации из числа сигналов синхронизации в последних OFDM-символах временных интервалов 1 и 11; и
передают сигналы вторичного канала синхронизации из числа сигналов синхронизации в третьем символе временного интервала нисходящего пилотного сигнала.

3. Устройство для передачи сигналов синхронизации в системах дуплексной связи с временным разделением каналов, содержащее:
модуль сигнала первичного канала синхронизации, используемый для передачи сигналов первичного канала синхронизации из числа сигналов синхронизации в третьем символе временного интервала нисходящего пилотного сигнала; и
модуль сигнала вторичного канала синхронизации, используемый для передачи сигналов вторичного канала синхронизации из числа сигналов синхронизации в последних OFDM-символах временных интервалов 1 и 11.

4. Устройство для передачи сигналов синхронизации в системах дуплексной связи с временным разделением каналов, содержащее:
модуль сигнала первичного канала синхронизации, используемый для передачи сигналов первичного канала синхронизации из числа сигналов синхронизации в последних OFDM-символах временных интервалов 1 и 11; и
модуль сигнала вторичного канала синхронизации, используемый для передачи сигналов вторичного канала синхронизации из числа сигналов синхронизации в третьем символе временного интервала нисходящего пилотного сигнала.