一种下行数据传输方法及设备技术

本发明专利技术提供了一种下行数据传输方法，包括：在一个传输时间间隔内引入时分复用的传输方式；利用宽波束向当前传输时间间隔所服务的用户发送控制信号；将用户分组并利用不同的窄波束向不同的用户组发送数据信号。通过在一个传输时间间隔内引入时分复用和利用宽、窄波束分别传输控制信号和数据信号，从而可以避免仅仅基于频分复用的传输方案所带来的吞吐率瓶颈。

【技术实现步骤摘要】
一种下行数据传输方法及设备
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种下行数据传输方法及设备。
技术介绍
为了通过使用更大的带宽来进一步提高传输速率，无线通信系统开始向更高的频段迁移。可以将6GHz以下的频谱称为低频(Lowfrequency，LF)，将6至100GHz的频谱称为高频(Highfrequency，HF)。如何有效的利用高频是当前通信业界的研究热点之一。相比于低频通信，高频信号在传播过程中的路径损耗更加严重。因此，高频信号的传播距离较短，处于固定位置的高频基站无法有效的为高速移动中的设备提供服务。基于这一点，目前认为下一代蜂窝通信系统有较大可能采用高低频混合组网的模式：由低频基站提供远距离的信号覆盖和高移动性的支持，由高频基站在热点区域提供高速的数据传输服务。图1为现有技术中简单组网示意图，如图1所示，一个基站可以与多个用户设备(Userequipment，UE)同时进行通信。而在未来通信系统中，该基站可以是高频基站、低频基站或高低频混合基站。为了有效的支持这一工作模式，未来通信系统的设计将会寻求高低频在数据帧结构的时间粒度上的一致性，便于跨频段的调度。这里所说的一致性包括：1.高低频采用相同的传输时间间隔(Transmissiontimeinterval，TTI)，2.高低频采用相同的周期发送用于调度和反馈的控制信号。值得注意的是在高频和低频中传输的数据格式存在较大的差异。在低频工作的通信系统具有系统带宽相对较窄和传输速率相对较低的特性。例如，在第四代无线本地局域网(Wirelesslocalareanetwork，WLAN)和第四代蜂窝通信系统即长期演进(Long-termevolution，LTE)这两个当前最常用的通信标准中，系统的带宽通常为数十兆赫兹(Megahertz，MHz)，传输速率通常为数百兆比特每秒(Megabitpersecond，Mbps)。相比而言，高频通信可以使用更多的频率资源，如采用从数百到数千MHz不等的系统带宽，提供高达数个吉比特每秒(Gigabitpersecond，Gbps)的传输速率。同时，在高频通信中通常使用波束赋形形成的定向波束发送信号，利用波束赋形带来的信号增益对抗较高的路径损耗并且增加信号的覆盖范围。图2为定向波束信号经过一定的传播距离后的覆盖范围示意图，如图2所示，在高频通信系统中所使用的定向波束信号经过一定的传播距离后将会覆盖较大的面积，在该波束覆盖的范围内可能存在多达上百个的用户设备(Userequipment，UE)。结合前面的讨论可以总结出，高频通信系统既需要能够支持为单个用户提供速率高达数Gbps的数据传输服务，也需要能够支持同时为数量较多的用户提供中低速率的数据传输服务。为了达成这样的目标，高频通信系统需要拥有较高的调度自由度。在前面提到的高低频采用相同的传输时间间隔(如250us)的前提下，由于高频系统具有较大的带宽，在一个传输时间间隔内，高频链路可以传输一个巨大的数据包。如果需要充分利用这些数据包进行多用户数据传输的话，这就需要较高的调度自由度。同时，现有技术中当前被服务的多个用户必须处于基站所产生的同一个定向波束内，则该系统无法进一步获得采用更窄的波束传输信号所带来的信噪比(Signal-to-noiseratio，SNR)增益，也就不能通过这种方式进一步提高系统的吞吐率。也就是说，现有技术无法提供高频通信所需的较高的调度自由度，同时也将会为系统的吞吐率设置瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种下行数据传输方法及设备，通过在一个传输时间间隔内引入时分复用和利用宽、窄波束分别传输控制信号和数据信号，可以提高系统吞吐率。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种下行数据传输方法，包括：生成下行数据帧，其中，所述数据帧的时长为一个传输时间间隔TTI；所述下行数据帧包括位于头部的控制部分和用于传输多用户数据的数据部分，其中，所述多用户数据中至少两个用户数据的时间资源是不同的；所述控制部分携带分配给所述多用户数据中各个用户数据的时间和频率位置信息；发送所述下行数据帧。第二方面，本专利技术实施例提供一种下行数据传输设备，包括：处理器、发射机及总线，其中所述处理器及发射机通过所述总线连接进行数据传输；所述处理器用于生成下行数据帧，其中，所述数据帧的时长为一个传输时间间隔TTI；所述下行数据帧包括位于头部的控制部分和用于传输多用户数据的数据部分，其中，所述多用户数据中至少两个用户数据的时间资源是不同的；所述控制部分携带分配给所述多用户数据中各个用户数据的时间和频率位置信息；所述发射器用于发送所述下行数据帧。通过在一个传输时间间隔内引入时分复用，可以为高频通信系统提供更高的调度自由度，在高用户密度和低速率要求的场景中降低每个用户所承受的调度时延。结合第一方面或第二方面，本专利技术实施例给出了进一步的描述如下：可选地，所述数据部分占用的时间和频率资源按预设的粒度划分时频资源块并对所述时频资源块编号；所述所述多用户数据中各个用户数据所占用的时间和频率位置信息为各个用户数据所占用的一个或多个时频资源块的编号。可选地，所述数据部分包括多个用户组数据，所述多个用户组数据通过时分的方式复用。可选地，不同的用户组数据使用不同的波束发送。通过结合时分复用的方法，采用不同的窄波束给不同的用户组发送信号，可以更具针对性地对处于同一窄波束内的用户进行信号传输，从而可以避免仅仅基于频分复用的宽波束传输方案所带来的吞吐率瓶颈，并且利用窄波束传输所带来的功率增益提高系统整体的吞吐率。可选地，使用第一波束发送所述控制部分；使用第二波束发送所述数据部分，其中，所述第二波束与所述第一波束不同。可选地，不同的波束可以有不同的波束配置，其中，波束配置包括波束宽度和波束方向；可选地，所述第二波束的波束宽度小于所述第一波束的波束宽度；或者，所述第二波束的波束方向和所述第一波束的波束方向是不同的。通过采用宽波束发送控制信号的方法，可以提高控制信号的接收稳定性，降低其对用户移动的敏感程度。可选地，不同的用户组数据之间预留用于波束切换的时间区间或冗余信号。可选地，所述控制部分和所述数据部分之间预留用于波束切换的时间区间或冗余信号。可选地，将所述下行数据帧所占据的时间资源划分为多个数据块，所述多个数据块中的一个或多个被用来进行波束切换。进一步地，可以对所述多个数据块进行编号，通过所述控制部分指示用于进行波束切换的数据块的编号。可选地，当利用基于正交频分复用OFDM的多载波波形传输所述下行数据帧时，所述冗余信号为OFDM符号的循环前缀；或者，当利用基于单载波频分多址SC-FDMA的单载波波形传输所述下行数据帧时，所述冗余信号为SC-FDMA符号的循环前缀。同时，本专利技术提供的下行数据传输方法能够更高效的支持高频通信和低频通信采用相同的传输时间间隔和控制信令周期，便于跨频段的调度操作和数据业务的转移和切换操作。第三方面，本专利技术实施例提供一种发送信号的方法，包括：生成下行数据帧，其中，在当前传输时间间隔的开始位置为下行控制信号，所述下行控制信号包含对多个用户的调度信息；在当前传输时间间隔的后续位置将给多个用户的待发送数据映射到所述调度信息所表征的时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种下行数据传输方法，其特征在于，包括：生成下行数据帧，其中，所述数据帧的时长为一个传输时间间隔TTI；所述下行数据帧包括位于头部的控制部分和用于传输多用户数据的数据部分，其中，所述多用户数据中至少两个用户数据的时间资源是不同的；所述控制部分携带分配给所述多用户数据中各个用户数据的时间和频率位置信息；发送所述下行数据帧。

【技术特征摘要】
1.一种下行数据传输方法，其特征在于，包括：生成下行数据帧，其中，所述数据帧的时长为一个传输时间间隔TTI；所述下行数据帧包括位于头部的控制部分和用于传输多用户数据的数据部分，其中，所述多用户数据中至少两个用户数据的时间资源是不同的；所述控制部分携带分配给所述多用户数据中各个用户数据的时间和频率位置信息；发送所述下行数据帧。2.根据权利要求1所述的下行数据传输方法，其特征在于，所述数据部分的时间和频率资源被按预设的粒度划分为时频资源块，其中，每一个时频资源块对应一个编号；所述所述多用户数据中各个用户数据所占用的时间和频率位置信息为各个用户数据所占用的一个或多个时频资源块的编号。3.根据权利要求1或2所述的下行数据传输方法，其特征在于，使用第一波束发送所述控制部分；使用第二波束发送所述数据部分，其中，所述第二波束与所述第一波束不同。4.根据权利要求3所述的下行数据传输方法，其特征在于，所述第二波束的波束宽度小于所述第一波束的波束宽度；或者所述第二波束的波束方向和所述第一波束的波束方向是不同的。5.根据权利要求1所述的下行数据传输方法，其特征在于，所述数据部分包括多个用户组数据，所述多个用户组数据通过时分的方式复用。6.根据权利要求5所述的下行数据传输方法，其特征在于，不同的用户组数据使用不同的波束发送。7.根据权利要求6所述的下行数据传输方法，其特征在于，不同的用户组数据之间预留用于波束切换的时间区间或冗余信号。8.根据权利要求1-7任一项所述的下行数据传输方法，其特征在于，所述控制部分和所述数据部分之间预留用于波束切换的时间区间或冗余信号。9.一种下行数据传输设备，其特征在于，包括：处理器、发射机及总...

【专利技术属性】
技术研发人员：张希，陈磊，颜矛，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44