1、TD-LTE網絡與TD-SCDMA共存時特殊子幀的配置研究王樂1賀月華2(1中國移動通信設計院有限公司無線所2北京理工大學)【摘 要】 ： TD-LTE 與 TD-SCDMA 系統同頻段共存時， 為避免交叉時隙干 擾， 要求 TD-LTE系統與 TD-SCDMA 系統上下行時隙轉換點對齊。按照 3GPP 標 準現有的配置模式，將空置 6至 8 個 TD-LTE OFDM 符號的資源。結合我國 TD- SCDMA 網絡現狀及 TD-LT 刖能的引入方式，本文對規避交叉時隙干擾的方法進 一步分析研究，提出了新的配置模式，有利于提高頻譜效率。關鍵詞：TD-LTE TD-SCDMA 交叉干擾、吞吐量、

2、資源利用效率【 Abstract】 When using the frequence band of TD, to avoid the cross-slotinterference(CSI), the change point of uplink and downlink must be synchronous. However,theconfiguration that 3GPP suggests is not efficient enough, wasting about 6 or 8 OFDMsymbols.Based on the existing TD-SCDMA network a

3、nd the deployment strategy of TD-LTE inchina, this paper analyses and promotes new schemes for the special subframe of TD-LTE, tooptimise the spectral efficiency.Key Words:TD-LTE, TD-SCDMA, Cross-slot interference, Throughput, Spectral efficiency一、背景TD-LTE 技術是 TD-SCDMA 技術的演進與發展，目前已進入規模實驗階段。結合我國 TD-S

4、CDMA 網絡現狀及 TD-LTE 技術實驗情況，在 F 頻段：1880MHz- 1920MHz 和 E頻段：2320MHz-2370MHz, TD-SCDMA 網絡與 TD-LTE 網絡有共存 的可能。此時為避免交叉干擾，要求TD-LTES統與 TD-SCDMA 系統上下行時隙轉換點對齊，目前一般通過配置 TD-LTE 特殊子幀實現，按照 3GPP 標準現有的 配置模式，將空置 6 至 8 個 TD-LTE OFDM?號的資源，對網絡容量有一定影 響。本文針對 TD-SCDMA 和 TD-LTE 的幀結構，在研究現有避免交叉時隙干擾方 法的基礎上，提出了特殊子幀優化配置模式，以提高系統頻譜利

5、用率。、TD-SCDMA 幀結構分析TD-SCDMA 勺幀長 10ms,分成兩個 5ms 子幀，這兩個子幀的結構完全相 同。如圖 1 所示，一個子幀含 6400chips （CDMA 碼片），分為 7 個常規時隙和 3 個特殊時隙，其中每個常規時隙含 864chips，特殊時隙含 352chips，包括 DwPTS（下行導頻時隙、96chips）、GP （保護時隙、96chips）和 UpPTS（上行 導頻時隙、160chips）。7 個常規時隙中，Ts0 總是分配給下行用于承載廣播及下行控制信息，而Ts1 總是分配給上行鏈路，主要承載上行控制信息；剩余5 個時隙被轉換點 2 劃分給上行和下行

6、。顯然，TD-SCDMA 系統每 5ms 子幀均有 2 個上下行時隙轉換 點（GP 處的轉換點 1 和轉換點 2）。通過調整轉換點 2,可以靈活的支持上下 行非對稱業務。目前，TD-SCDMA全網均配置為 2： 4（Ts1、Ts2 上行，Ts3-Ts6下行）、TD-LTE 幀結構分析TD-LT 我術幀長為 10ms，包含 2 個 5ms 的半幀（類比于 TD-SCDMA 技術 的子幀）；這兩個半幀的結構可以相同也可以不同，如圖 3 所示。每個半幀又 包含 5 個 1ms 子幀（類比于TD-SCDMA 技術的時隙） ， 其中前半幀的第二個子 幀必須配置為特殊子幀， 用于承載 DwPTS GP和

7、UpPTS 信號。TS0TS1TS2T53PS4TSS-7*子DvPTS GFmS常規時穂圖 1 TD-SCDMA 子幀的結構干ifet!ifi400chips)圖 3 TD-LTE 兩種典型的幀結構3GPP 建議的 TD-LT 的子幀配比共 7 種，子幀 0、子幀 5 始終配置給下行, 具體如下：T 種時隙配出上下行菇換周期第一個半幀第二個半幀01234567S90DV特殊UPUPUPDW特殊UPUPUP1IM特殊UPUP阿DWUPUPDW25BsDVT特殊UF諷DW特殊UFDMDW310ns1WUPUPu?DW1WDIMDW410msDW特殊UPUPD 聊DWIWDWPW510ms特殊UP

8、inDWDWDWDVrw610ns特殊UPUPUPDW特殊UPUFDW表 1 TD-LTE 上下行的配置特殊子幀（子幀 1 和子幀 6）共包含 14 個 OFDM 符號（采用常規 CP 時）或 12 個 OFDM 符號（采用擴展 CP 時），其配置共有 16 種，具體如下：特殊子幀 配置常規 CP擴展 CPDwPTSGPUpPTSDwPTSGPUpPTS0311013811948321039231121014121J 37251 19282693917102-8111-表 2TD-LTE 特殊子幀的 9 種配置四、交叉干擾規避方法為避免 TD-LTE 和 TD-SCDMA 間的交叉-干擾，需保

9、證其幀結構中的上下行時 隙轉換點對齊。TD-LT 傣口 TD-SCDMA 第一個轉換點采用 GP 保護間隔的方式將上下行分開 （以下簡稱“ GP 轉換點”） ， 第二個轉換點為瞬間轉換 （以下簡稱 “瞬間轉換點”） 。（一）瞬間轉換點的對齊TD-SCDMA網絡幀結構以5ms為一個周期， 目前采用2： 4的上下行配比, 為了避免TD-LTE與 TD-SCDMA 的交叉干擾，TD-LTE 只有采用子幀配比模式 2。如圖 2 所示，TD-SCDMA 系統的瞬間轉換點距幀頭 2300 s ； TD-LTES統配比模式 2 的瞬間轉換點距幀頭 3000 s。為了實現瞬間轉換點的對齊，要求TD-LTE 勺

10、幀頭前置 700 s。如下圖:（二） GP 轉換點的對齊TD-SCDMAG 位置和寬度固定（見圖 2），距離幀頭 750 s，長度為 75 s ;即其相對于幀頭的時間區域為750 s，825 s。TD-LTE 勺 GP 位置和寬度共有 16 種配置（見表 2），各配置中 GP 相對于 LTE 幀頭的時間范圍如下：特殊子幀配 置模式常規循環前綴（us）擴展循環前綴（us）GP 的起始點GP 長度GP 的終點GP 的起始點GP 長度GP 的終點012157141929125066719171164328516672502171521417501673178614318338341857711250

11、583183351215643185716671676164321417508371715143-8178671-表 3TD-LTE GP 相對于幀頭的位置如果以 TD-SCDMA 幀頭作為相對時間起點，TD-LTE GP 勺時間范圍如下:特殊子幀配 置模式常規循環前綴（us）擴展循環前綴（us）犢轉挾點瞬屁轉換點圖 4TD-LTE 和 TD-SCDMA 幀頭的相對位置GP 的起始點GP 長度GP 的終點GP 的起始點LGP長度; GP 的終點0515714122955066712171943285967250210152141050167310861431133834115771550583

12、11335515643115796716769432141050:8371015143-8108671-表 4 TD-LTE GP 相對于 TD 幀頭的位置由圖 4 可得，只要 TD-LTE 下行 DwPTS 或上行 UpPTS 跨越 TD-SCDMA GI 范 圍，即當TD-LTE GP勺起始點大于TD-SCDMA GPl勺終點825 s， 或TD-LTE GP 的終點小于TD-SCDMAG 的起始點 750 s，兩系統間就會出現交叉干擾。因此 根據表 4，對于常規時隙，只有配置模式0 和 5 能避免交叉干擾；對于擴展CP,只有配置模式 0 和 4 能避免。其他模式中 TD-LTE GP 勺

13、起始點均大于 TD-SCDMA GP 的終點 825 s，都將導致 TD-LTE 基站的下行信號對 TD-SCDMA 基站 的上行形成交叉干擾。此外，常規 CP 的配置模式 5 比模式 0 的 GP 更短，少占用 1 個 OFDM 符號 （含 CP,約 71s），這樣上行 UpPTS 能多一個符號來承載控制信息，故一般 情況下采用配置模式 5;對于擴展CP,采用配置模式 4。五、提升 TD-LTE 特殊子幀的利用率TD-LTE 針對數據業務需求，主要部署數據業務密度高的密集城區，站距小，不需要配置過大的 GP 保護間隔。現有的 3GPP 標準的特定配置方式，雖然 可以避免交叉干擾，但特殊子幀的

14、 GP 過長，下面針對常規 CP 的配置模式 5 進 行分析，提出改進方案。根據圖 2 和表 4，可以得到配置 5 中 TD-LTE 特殊子幀（14 個 OFDM 符號）和 TD-SCDMA特殊時隙的位置關系：L下行3TDlol上好fW 4LIE刊筋1磚）1；| 3小-lTB9iaul?13LTE子圖 5 常規 CP 配置 5 中 TD-LTE 特殊子幀和 TD GP 的相對位置關系圖中 LTE 特殊子幀的前 3 個符號用于承載 DwPTS 最后 2 個符號用于承載UpPTS 中間 9 個符號（符號 4 至符號 12）均為 GP。當對保護間隔要求不高 時，過長的 GP 將造成資源浪費；另外，只

15、要將符號 7 或符號 8 配置為 GP,即 可避免和 TD 的交叉時隙干擾。故建議常規時隙的配置模式 5 改進為（表中數 字表示符號數）：改進前后的對比（單位：OFDM 符號）DwPTSGPUpPTS3GPP 標準中的配置3 :92 改進方法 1716改進方法 2617表 5 對常規 CP 配置模式 5 的改進這樣，承載 DwPTS 的符號數從 3 個增加到 7 個或 6 個，承載 UpPTS 的符號 數從 2 個增加到 6 個或 7 個。可以增加上下行控制信令或數據的發送數量，從 而提升整個 LTE 系統的容量。同理，建議擴展 CP 的配置模式 4 改進為：改進前后的對比（單位：OFDM 符號）DwPTSGPUpPTS3GPP 標準中的配置37P 2 1改進方法 1615改進方法 2516表 6 對擴展 CP 配置模式 4 的改進此時，DwPTS 和 UpPTS 時隙的容量提升較大 六、總結基于TD-LTE和TD-SCDMA勺幀結構， 本文詳細分析了避免兩系統間交叉干 擾的配置方法，并對現有 3GPP 標準中的配置模式提出了改進建議， 使 TD-LTE 整體資源利用效率提高了約 9%，從而提升了整個 TD-