CN102547720A - 一种增加无线接入网下行传输带宽的方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增加无线接入网下行传输带宽的方法及***,以提高下行传输带宽的利用率,其中该方法在FDD成对频谱的下行频谱上配置第一发射通道,在FDD成对频谱的上行频谱上配置第一接收通道和第二发射通道,在FDD双工保护频带上配置第三发射通道;在第一发射通道发射的一个下行无线帧周期内第一接收通道和第二发射通道以时分方式使用FDD成对频谱的上行频谱,第一接收通道和第二发射通道分别占用无线帧周期的第一时间区间和第二时间区间,且在无线帧周期的第二时间区间内的一个时间子区间内,第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时发射信号。本发明给出的技术方案利用FDD双工保护频带增加了无线接入网下行传输带宽。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域,尤其涉及一种增加无线接入网下行传输带宽的方法及***。
背景技术
相对于传统的语音业务,数据业务的一个特点是其上、下行业务数据的非对称性,而且,在大多数应用场景下,下行数据传输量大于上行。随着数据业务的增加,传统的FDD(Frequency Division Duplex,频分双工)采用的上、下行对称频谱方式在支持非对称业务时存在明显的频谱使用效率低的问题。
文献IST-2001-35125,D08,“Spectrum Efficient Multicast and AsymmetricServices in UMTS:陆地移动通信***中有效使用频谱的多播及非对称业务”从业务的非对称性、传输流的非对称性及频谱的非对称三个方面对3G业务的非对称性做了分析。并且,其从用户、小区、***三个层面,对非对称业务的动态特性进行了分析:链路级业务的非对称性具有高度动态特性,随时间/空间变化剧烈;小区级业务的非对称性具有中度动态特性,随时间/空间变化程度中等;而***级业务的非对称性具有低动态特性,随时间/空间变化程度较慢。
由于移动通信业务是一小区或者几个相邻小区为单位进行资源配置的,小区内业务非对称性变化是频谱使用的最重要的依据,也就是说,移动通信***在考虑小区的上下行频谱资源配置时,要遵照支持非对称业务的频谱配置这一原则:以小区为单位配置上下行资源,并且要能够跟上上下行业务非对称性的中度变化。
对于FDD***,一种解决非对称业务对非对称频谱需求的方法是在频谱规划阶段就能准确预测出未来业务的特点,从而根据业务的不对称特点(如不对称程度)来规划出符合业务不对称特点的FDD频谱。但是,相关研究也指出,目前没有预测未来业务的不对称性的方法。因此,目前在理论上就无法让FDD***去适应非对称业务的频谱分配方法。
另一种解决方法是利用TDD(Time Division Duplex:时分双工)***来支持非对称业务,由于TDD***可以动态地适应业务的非对称性和突发特性,从实际可以达到的***容量(TDD***的带宽和FDD***的上下行带宽之和相同的条件下)来看,由于业务非对称性的差别,TDD***的***容量可以比FDD***的***容量高出69%。但是,这种方案不能解决FDD***在非对称业务情况下频谱使用效率低的问题。
在现有的专利技术或者专利申请中,也出现了和灵活使用TDD、FDD双工方式的讨论。
名称为“运行一个TDD/虚拟FDD分层蜂窝通信***的方法(Method ofoperating a TDD/virtual FDD hierarchical cellular telecommunication system)”的US 20050174954号专利申请中,给出了在TDD***被FDD***所覆盖的情况下,借用FDD的上行频谱中的空闲部分作为终端FDD工作方式的上行通道,使用TDD频谱作为终端FDD工作方式的下行通道,从而形成“虚拟”的FDD双工方式。
名称为“一种实现协同双工的***及方法”的CN200610011284专利申请中,给出了一种在FDD上行频谱上实现TDD双工以及将FDD上行频谱与TDD频谱之间配合使用构成灵活的半双工的方法,以及利用终端的两个接收通道同时在FDD下行频谱和FDD上行频谱上,或者同时在FDD下行频谱和TDD双向使用的频谱上并行地接收数据的方法,其用于实现半双工FDD模式、TDD模式、终端上无线信号环境数据测量、终端上高速数据下载、和/或终端上并行实现通信和数据下载。
但是,上述US 20050174954号专利申请不能将FDD的上行频谱灵活地用于下行,因此不能增加无线接入网中下行传输带宽。上述CN200610011284专利申请没有给出无线接入网如何在TDD双向使用的频谱和FDD上行频谱上同时并行地发送数据的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是需要提供一种增加无线接入网下行传输带宽的技术,以提高下行传输带宽的利用率。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种增加无线接入网下行传输带宽的方法,在频分双工(FDD)成对频谱的下行频谱上配置第一发射通道,在FDD成对频谱的上行频谱上配置第一接收通道和第二发射通道,在FDD双工保护频带上配置第三发射通道;该方法包括:
在第一发射通道发射的一个下行无线帧周期内,所述第一接收通道和第二发射通道以时分方式使用所述FDD成对频谱的上行频谱,所述第一接收通道占用所述无线帧周期的第一时间区间,所述第二发射通道占用所述无线帧周期的第二时间区间,并且在所述无线帧周期的第二时间区间内的一个时间子区间内,所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时发射信号。
优选地,所述FDD双工保护频带,包括:
分配给FDD***使用的上、下行成对频带中间的不属于时分双工(TDD)许可频带的双工保护频带;或者
分配给FDD***使用的上行频带与下行频带中间的属于TDD许可频带的FDD上下行双工保护频带。
优选地,所述分配给FDD***使用的上、下行成对频带中间的不属于TDD许可频带的双工保护频带,包括在分配给长期演进(LTE)FDD***的790~862兆赫兹(MHz)频带中间的双工保护频带;所述分配给FDD***使用的上行频带与下行频带中间的属于TDD许可频带的FDD上下行双工保护频带,包括在2500~2690MHz中间的双工保护频带。
优选地,所述第二发射通道和第三发射通道,为两个在物理上独立的射频发射通道或者为一个在物理上统一设计的频发射通道。
优选地,所述第二发射通道和第三发射通道为两个在物理上独立的射频发射通道时,使用各自独立的功率放大器分别实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且各自发射自己的物理载波;所述第二发射通道和第三发射通道为一个在物理上统一设计的射频发射通道时,使用同一个功率放大器实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且在FDD上行频带和FDD双工保护频带上分别发射独立的物理载波;或者,使用同一个功率放大器实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且在FDD上行频带和FDD双工保护频带上发射由同一个物理载波调制的信号。
优选地,所述第二发射通道发射的信号的调制方式,与FDD上行频带上接收的信号的调制方式相同或不同。
优选地,所述第二发射通道的信道带宽与FDD上行频带上接收的信号的调制带宽相同或不同。
优选地,所述第二发射通道发射的无线帧,包括:
一个完整的FDD下行无线帧周期所包含的全部时隙的一部分时隙;或者,一个完整的TDD无线帧周期所包含的下行时隙。
优选地,所述第三发射通道发射的无线帧,包括:
一个完整的FDD下行无线帧周期所包含的全部时隙或者其中的一部分时隙;或者,一个完整的TDD无线帧周期内所包含的全部下行时隙或者其中的一部分下行时隙。
优选地,所述第一时间区间及所述第二时间区间的大小根据无线接入网服务的特定区域上的上、下行业务的非对称程度进行调整。
优选地,所述第一时间区间及所述第二时间区间的大小根据所述非对称程度进行调整的步骤,包括:
当一个小区内的下行业务数据与上行业务数据相等或者处于平衡状态时,配置所述第二时间区间的时间值为零;
当一个小区内的下行业务数据大于上行业务数据并且FDD的下行频谱已经不能满足业务需求时,将所述第二时间区间配置为不为零的时间值,在所述第二时间区间内使用FDD上行频谱和/或FDD双工保护频带用于下行发射。
优选地,所述无线接入网服务的特定区域上的上、下行业务的非对称程度,根据如下方法中的至少一种进行判断:
(1)网络侧实时地统计当前已经接入的业务的上下行非对称比例和/或频谱占用情况的非对称比例;
(2)网络侧根据以往的统计结果来预测特定小区的非对称业务程度,以此作为初始配置第二时间区间大小的依据。
优选地,在所述无线帧的第二时间区间内的一个时间子区间内,所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时发射信号的步骤,包括:
在所述时间子区间内,所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道上的信号同时处于发射状态。
优选地,所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道中至少有两个发射通道所发射的无线帧之间保持时隙同步。
优选地,所述两个发射通道之间保持时隙同步的步骤,包括:
所述两个发射通道各自发射的无线帧中包含的时隙离开天线口面的起始时间相同或者起始时间的误差的绝对值小于一个预定的时间误差门限。
优选地,所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时发射信号的步骤,包括:
所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时向同一个终端或者不同的终端发射信号。
为了解决上述技术问题,本发明还提供了一种增加无线接入网下行传输带宽的***,包括设置模块及管理模块,其中:
所述设置模块,用于在频分双工(FDD)成对频谱的下行频谱上配置第一发射通道,在FDD成对频谱的上行频谱上配置第一接收通道和第二发射通道,在FDD双工保护频带上配置第三发射通道;
所述管理模块,用于控制所述第一接收通道、第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道按照如下方式工作:
在第一发射通道发射的一个下行无线帧周期内,所述第一接收通道和第二发射通道以时分方式使用所述FDD成对频谱的上行频谱,所述第一接收通道占用所述无线帧周期的第一时间区间,所述第二发射通道占用所述无线帧周期的第二时间区间,并且在所述无线帧周期的第二时间区间内的一个时间子区间内,所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时发射信号。
优选地,所述设置模块用于在如下所述的FDD双工保护频带上配置所述第三发射通道:
分配给FDD***使用的上、下行成对频带中间的不属于时分双工(TDD)许可频带的双工保护频带;或者
分配给FDD***使用的上行频带与下行频带中间的属于TDD许可频带的FDD上下行双工保护频带。
优选地,所述设置模块用于在所述分配给FDD***使用的上、下行成对频带中间的不属于TDD许可频带的双工保护频带上配置所述第三发射通道,包括在分配给LTE FDD***的790~862兆赫兹(MHz)频带中间的双工保护频带上配置所述第三发射通道;所述设置模块用于在所述分配给FDD***使用的上行频带与下行频带中间的属于TDD许可频带的FDD上下行双工保护频带上配置所述第三发射通道,包括在2500~2690MHz中间的双工保护频带上配置所述第三发射通道。
优选地,所述设置模块所设置的所述第二发射通道和第三发射通道,为两个在物理上独立的射频发射通道或者为一个在物理上统一设计的频发射通道。
优选地,所述设置模块所设置的所述第二发射通道和第三发射通道为两个在物理上独立的射频发射通道时,所述管理模块用于控制所述第二发射通道和第三发射通道使用各自独立的功率放大器分别实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且各自发射自己的物理载波;所述设置模块所设置的所述第二发射通道和第三发射通道为一个在物理上统一设计的射频发射通道时,所述管理模块用于控制所述第二发射通道和第三发射通道使用同一个功率放大器实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且在FDD上行频带和FDD双工保护频带上分别发射独立的物理载波;或者,所述管理模块用于控制所述第二发射通道和第三发射通道使用同一个功率放大器实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且在FDD上行频带和FDD双工保护频带上发射由同一个物理载波调制的信号。
优选地,所述设置模块所设置的所述第二发射通道发射的信号的调制方式,与FDD上行频带上接收的信号的调制方式相同或不同;
所述设置模块所设置的所述第二发射通道的信道带宽与FDD上行频带上接收的信号的调制带宽相同或不同;
所述管理模块控制的所述第二发射通道发射的无线帧,包括:
一个完整的FDD下行无线帧周期所包含的全部时隙的一部分时隙;或者,一个完整的TDD下行无线帧周期所包含的下行时隙。
优选地,所述管理模块控制的所述第三发射通道发射的无线帧,包括:
一个完整的FDD下行无线帧周期所包含的全部时隙或者其中的一部分时隙;或者,一个完整的TDD无线帧周期内所包含的全部下行时隙或者其中的一部分时隙。
优选地,所述管理模块控制所述第一接收通道占用无线帧的所述第一时间区间,及所述管理模块控制所述第二发射通道占用无线帧的所述第二时间区间的大小,根据无线接入网服务的特定区域上的上、下行业务的非对称程度进行调整。
优选地,所述管理模块用于采用如下方式,对所述第一时间区间及所述第二时间区间的大小进行调整:
当一个小区内的下行业务数据与上行业务数据相等或者处于平衡状态时,配置所述第二时间区间的时间值为零;
当一个小区内的下行业务数据大于上行业务数据并且FDD的下行频谱已经不能满足业务需求时,将所述第二时间区间配置为不为零的时间值,在所述第二时间区间内使用FDD上行频谱和/或FDD双工保护频带用于下行发射。
优选地,所述管理模块用于根据如下方法中的至少一种判断所述无线接入网服务的特定区域上的上、下行业务的非对称程度:
(1)网络侧实时地统计当前已经接入的业务的上下行非对称比例和/或频谱占用情况的非对称比例;
(2)网络侧根据以往的统计结果来预测特定小区的非对称业务程度,以此作为初始配置第二时间区间大小的依据。
优选地,所述管理模块用于在所述时间子区间内,控制所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道上的信号同时处于发射状态;所述管理模块用于控制所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时向同一个终端或者不同的终端发射信号。
优选地,所述管理模块用于控制所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道中至少有两个发射通道所发射的无线帧之间保持时隙同步;所述管理模块用于控制所述两个发射通道各自发射的无线帧中包含的时隙离开天线口面的起始时间相同或者起始时间的误差的绝对值小于一个预定的时间误差门限。
与现有技术相比,本发明给出的技术方案,利用FDD双工保护频带增加了无线接入网下行传输带宽,通过在FDD***的上行许可频带和FDD双工保护频带上配置下行信道,提高了无线接入网的下行传输带宽,提高了无线接入网对上下行非对称业务的支持能力。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。在附图中:
图1是本发明实施例增加无线接入网下行传输带宽的方法流程示意图;
图2(a)是在FDD上、下行频谱和FDD双工保护频带上发射信号的第一种方式的示意图;
图2(b)是在FDD上、下行频谱和FDD双工保护频带上发射信号的第二种方式的示意图;
图2(c)是在FDD上、下行频谱和FDD双工保护频带上发射信号的第三种方式的示意图;
图3(a)是本发明应用实例一在第一时间区间内FDD上下行频谱的使用示意图;
图3(b)是本发明应用实例一在第二时间区间内FDD上下行频谱及FDD双工保护频带的使用示意图;
图4(a)是本发明应用实例二在第一时间区间内FDD上下行频谱及FDD双工保护频带的使用示意图;
图4(b)是本发明应用实例二在第二时间区间内FDD上下行频谱及FDD双工保护频带的使用示意图;
图5是本发明实施例增加无线接入网下行传输带宽的***组成示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
首先,如果不冲突,本发明实施例以及实施例中的各个特征的相互结合,均在本发明的保护范围之内。另外,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一、增加无线接入网下行传输带宽的方法
如图1所示,本实施例主要包括如下步骤:
步骤S110,在FDD成对频谱的下行频谱上配置第一发射通道,在FDD成对频谱的上行频谱上配置第一接收通道和第二发射通道,在FDD双工保护频带上配置第三发射通道;
步骤S120,在第一发射通道发射的一个下行无线帧周期内,第一接收通道和第二发射通道以时分方式使用FDD成对频谱的上行频谱,第一接收通道占用该无线帧周期的第一时间区间,第二发射通道占用该无线帧周期的第二时间区间,并且,在所述无线帧周期的第二时间区间内的一个时间子区间内,第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时发射信号。
需要先予说明的是,上述步骤S110为预先配置的步骤,在具体实施以及应用时,并不是每次使用本发明的方法都进行一次预配置。比较常见的,预配置一次之后,可以有限次或者无限次地运行步骤S120,这种运行方式,应当视为本发明方法的具体应用之一种。
上述FDD双工保护频带,可以是如下频带中的一种:
(1)分配给FDD***使用的上、下行成对频带中间的不属于TDD许可频带的双工保护频带;比如,在分配给长期演进(LTE)FDD***的790~862兆赫兹(MHz)频带中间的双工保护频带:821MHz~832MHz;
(2)分配给FDD***使用的上行频带与下行频带中间的属于TDD许可频带的FDD上下行双工保护频带;比如,2500~2690MHz中间的双工保护频带:2570MHz~2620MHz。
上述第二发射通道和第三发射通道,其实现方式可以是如下实现方式中的一种:
(1)是两个在物理上独立的射频发射通道,使用各自独立的功率放大器分别实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且各自发射自己的物理载波;
(2)是一个在物理上统一设计的射频发射通道,使用同一个功率放大器实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且在FDD上行频带和FDD双工保护频带上分别发射独立的物理载波;
(3)是一个在物理上统一设计的射频发射通道,使用同一个功率放大器实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且在FDD上行频带和FDD双工保护频带上发射由同一个物理载波调制的信号。
上述第一发射通道发射的信号及使用的无线帧结构遵守无线技术规范,比如,3GPP组织制定的技术规范。
上述第一接收通道接收的信号及使用的无线帧结构遵守无线技术规范,比如,3GPP组织制定的技术规范。
上述第二发射通道发射的信号的调制方式,可以和FDD上行频带上接收的信号的调制方式相同,也可以不同。
上述第二发射通道的信道带宽可以和FDD上行频带上接收的信号的调制带宽相同,也可以不同。
上述第二发射通道的信道带宽可以和该第一发射通道的信道带宽相同,也可以不同。
上述第二发射通道发射的信号的调制方式可以和该第一发射通道上的调制方式相同,也可以不同。
上述第二发射通道发射的物理载波数可以是一个或者多个(在未特别声明时,本发明所称的多个表示两个或两个以上)。
上述第三发射通道发射的信号的调制方式可以和该第二发射通道上的调制方式相同,也可以不同。
上述第三发射通道发射的物理载波数可以是一个或者多个。
上述第二发射通道发射的无线帧可以是如下无线帧中的一种:
(1)一个完整的FDD下行无线帧周期所包含的全部时隙的一部分时隙;
(2)一个完整的TDD无线帧周期所包含的下行时隙。
上述第三发射通道发射的无线帧可以是如下无线帧中的一种:
(1)一个完整的FDD下行无线帧周期所包含的全部时隙,参见图2(b),或者是其中的一部分时隙,参见图2(a);
(2)一个完整的TDD无线帧周期内包含的全部下行时隙,参见图2(c),或者是其中的一部分下行时隙,参见图2(a)。
其中,图2(a)为FDD保护频带只在第二时间区间用于下行发射的示意图;图2(b)为FDD保护频带在整个无线帧周期内全部用于下行发射的示意图;图2(c)为FDD保护频带用于时分双工并且在第二时间区间内用于下行发射的示意图。
上述第一接收通道占用无线帧的第一时间区间,第二发射通道占用无线帧的第二时间区间中,无线帧的第一时间区间和第二时间区间的大小可以根据无线接入网服务的特定区域上的上、下行业务的非对称程度进行调整,具体调整方法可以是:
当一个小区内的下行业务数据与上行业务数据相等或者处于平衡状态时,配置第二时间区间的时间值为零,即不将FDD上行频谱和FDD双工保护频带用于下行发射;
当一个小区内的下行业务数据大于上行业务数据并且FDD的下行频谱已经不能满足业务需求时,将第二时间区间配置为不为零的时间值,在第二时间区间内,使用FDD上行频谱和/或FDD双工保护频带用于下行发射。
对上下行业务的非对称程度进行判断的方法可以是如下方法中的至少一种(可以是其中的一种,也可以是各种方法的各种组合):
(1)网络侧实时地统计当前已经接入的业务的上下行非对称比例和/或频谱占用情况的非对称比例;
(2)网络侧根据以往的统计结果来预测特定小区的非对称业务程度,以此作为初始配置第二时间区间大小的依据。
上述在该无线帧的第二时间区间内的一个时间子区间内,第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时发射信号,是指存在这样一个时间子区间,在该时间子区间内,第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道上的信号同时处于发射状态。
进一步地,在第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道的发射过程中,这三个发射通道中至少有两个发射通道所发射的无线帧之间保持时隙同步。其中,所述两个发射通道之间保持时隙同步包括:两个发射通道各自发射的无线帧中包含的时隙离开天线口面的起始时间相同或者起始时间的误差的绝对值小于一个预定的时间误差门限,典型地,该时间误差门限取小于100微秒的值。
上述在该无线帧的第二时间区间内的一个时间子区间内,第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时发射信号,可以是向同一个终端发射,也可以是向不同的终端发射。
应用实例一、为工作在790MHz~862MHz频段上的无线接入网增加下行带宽的方法
在德国790MHz~862MHz频段上,部署有三个运营商的3个LTE FDD***,其中:
第一运营商拥有的带宽为10MHz的FDD成对频带是:下行791~801MHz,上行832~842MHz;
第二运营商拥有的带宽为10MHz的FDD成对频带是:下行801~811MHz,上行842~852MHz;
第三运营商拥有的带宽为10MHz的FDD成对频带是:下行811~821MHz,上行852~862MHz;
在821MHz~832MHz之间的11MHz带宽,是没有被分配使用的用于FDD***上下行收发隔离的双工保护频带。
三个运营商分别在各自拥有的上述FDD成对频谱的下行频谱上部署本发明上述实施例所述的第一发射通道;在本应用实例中,第一发射通道是带宽为10MHz的LTE FDD发射机的发射通道。
三个运营商分别在各自拥有的上述FDD成对频谱的上行频谱上部署本发明上述实施例中所述的第一接收通道;在本应用实例中,第一接收通道是带宽为10MHz的LTE FDD接收机的接收通道。
三个运营商共同在11MHz带宽的FDD双工保护频带上部署一个带宽为10MHz的第三发射通道;在本应用实例中,第三发射通道是FDD下行发射通道,该下行发射通道被三个运营商共享。
图3是本应用实例的频谱使用示意图。
在图3(a)所示的一个无线帧的第一时间区间内,三个运营商的三个作为第一发射通道的LTE FDD发射通道和三个作为第一接收通道的LTE FDD接收通道按照常规的FDD模式向终端提供服务,包括,终端在第一接收通道上接入LTE FDD***和与LTE FDD***进行双向通信(其中,DL表示下行链路,UL表示上行链路)。
在图3(b)所示的与图3(a)所示的第一时间区间属于一个无线帧的第二时间区间内,三个运营商均在其拥有的FDD上行频谱上使用第二发射通道进行下行发射,并且,配置在FDD双工保护频带上的第三发射通道也在第二时间区间内与第二发射通道同步地发送下行数据。
在进行下行数据发送的同时,网络侧根据对其服务的小区内上下行业务进行实时统计,在当前配置的第一时间区间有足够的空闲上行频率资源而下行频率资源不能满足下行业务的需要时,进一步扩大第二时间区间在一个无线帧中占的比例。这个具体比例的调节,包括增加第三发射通道和第二发射通道的发射时间在一个无线帧中所占有的时隙数量。
在本实施例中,假设第二时间区间占无线帧的总时隙数的一半,这样,三个运营商就会有一半的FDD成对频谱中的上行频带被用于下行传输,外加三个运营商共享的10MHz的FDD保护频带,每个运营商额外获得的下行传输带宽是6.8MHz,相当于在现有的790MHz~862MHz频段的频率分配方式下,下行业务能力增加了68%。这个计算过程如下:
在采用本发明上述实施例所述的频谱使用方式之前,原来每个运营商的下行带宽是10MHz。在采用本发明上述实施例所述的频谱使用方式之后,运营商的带宽是(简单地,以FDD一半的时隙用于下行):
10MHz(FDD下行)+5MHz(FDD 10MHz UL的一半时间等效为5MHz)+1.8MHz(11MHz的保护频带在这种方式下也可以在无线帧的一半时间内用于下行,相当于增加了5.5MHz的下行带宽,分给三个运营商后,每个运营商分得大约1.8MHz)=16.8MHz,也就是相当于没和运营商多得6.8MHz的下行带宽,下行业务能力提高了68%。
应用实例二、为工作在2500MHz~2690MHz频段上的无线接入网增加下行带宽的方法
在德国2500MHz~2570MHz和2620MHz~2690MHz频段上,部署有四个运营商的LTE FDD***。在2570MHz~2620MHz之间的50MHz带宽的FDD***上下行收发隔离的双工保护频带,是许可给TDD***使用的频带。
四个运营商分别在各自拥有的上述FDD成对频谱的下行频谱上部署本发明所述的第一发射通道;在本应用实例中,第一发射通道是LTE FDD发射机的发射通道。
四个运营商分别在各自拥有的上述FDD成对频谱的上行频谱上部署本发明所述的第一接收通道和第二发射通道;在本应用实例中,第一接收通道是LTE FDD接收机的接收通道。
三个运营商共同在在50MHz带宽的FDD双工保护频带上部署一个或者多个第三发射通道,在应用实例中,第三发射通道是FDD下行发射通道。
图4是本应用实例的频谱使用示意图。
在图4(a)所示的一个无线帧的第一时间区间内,四个运营商的作为第一发射通道的LTE FDD发射通道和作为第一接收通道的LTE FDD接收通道按照常规的FDD模式向终端提供服务,包括如下服务方式中一种或者多种:
(1)终端在第一接收通道上接入LTE FDD***和与LTE FDD***进行双向通信;
(2)终端在第三频带上接入LTE TDD***和与LTE TDD***进行双向通信。
在图4(b)所示的与图4(a)所示的第一时间区间属于一个无线帧的第二时间区间内,四个运营商均在其拥有的FDD上行频谱上使用第二发射通道进行下行发射,并且,配置在FDD双工保护频带上的第三发射通道也在第二时间区间内与第二发射通道同步地发送下行数据。
在本应用实例中,网络侧根据对其服务的小区内上下行业务进行实时统计,在当前配置的第一时间区间有足够的空闲上行频率资源而下行频率资源不能满足下行业务的需要时,进一步扩大第二时间区间在一个无线帧中占的比例。这个具体比例的调节,包括增加第三发射通道和第二发射通道的发射时间在一个无线帧中所占有的时隙数量。
在本应用实例中,由于在第二时间区间内整个2500MHz~2690MHz频段上都是配置的发射通道,在这个时间区间内不存在FDD的上下行双工保护问题提,也不存在FDD***与TDD***间的收发干扰问题,因此,对2500MHz~2690MHz上的频谱使用效率达到了最大化。
实施例二、增加无线接入网下行传输带宽的***
结合图1所示实施例一,如图5所示,本实施例主要包括设置模块510及管理模块520,其中:
设置模块510,用于在频分双工(FDD)成对频谱的下行频谱上配置第一发射通道,在FDD成对频谱的上行频谱上配置第一接收通道和第二发射通道,在FDD双工保护频带上配置第三发射通道;
管理模块520,与设置模块510相连,用于控制该第一接收通道、第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道按照如下方式工作:
在第一发射通道发射的一个下行无线帧周期内,该第一接收通道和第二发射通道以时分方式使用该FDD成对频谱的上行频谱,该第一接收通道占用所述无线帧周期的第一时间区间,该第二发射通道占用所述无线帧周期的第二时间区间,并且在该无线帧周期的第二时间区间内的一个时间子区间内,该第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时发射信号。
上述设置模块510用于在如下所述的FDD双工保护频带上配置该第三发射通道:
分配给FDD***使用的上、下行成对频带中间的不属于时分双工(TDD)许可频带的双工保护频带;或者
分配给FDD***使用的上行频带与下行频带中间的属于TDD许可频带的FDD上下行双工保护频带。
上述设置模块510用于在分配给FDD***使用的上、下行成对频带中间的不属于TDD许可频带的双工保护频带上配置该第三发射通道,包括在分配给LTE FDD***的790~862兆赫兹(MHz)频带中间的双工保护频带上配置该第三发射通道。
上述设置模块510用于在分配给FDD***使用的上行频带与下行频带中间的属于TDD许可频带的FDD上下行双工保护频带上配置该第三发射通道,包括在2500~2690MHz中间的双工保护频带上配置该第三发射通道。
上述设置模块510所设置的该第二发射通道和第三发射通道,为两个在物理上独立的射频发射通道或者为一个在物理上统一设计的频发射通道。
上述设置模块510所设置的该第二发射通道和第三发射通道为两个在物理上独立的射频发射通道时,该管理模块520用于控制该第二发射通道和第三发射通道使用各自独立的功率放大器分别实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且各自发射自己的物理载波;
上述设置模块510所设置的该第二发射通道和第三发射通道为一个在物理上统一设计的射频发射通道时,该管理模块520用于控制该第二发射通道和第三发射通道使用同一个功率放大器实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且在FDD上行频带和FDD双工保护频带上分别发射独立的物理载波;或者,该管理模块520用于控制该第二发射通道和第三发射通道使用同一个功率放大器实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且在FDD上行频带和FDD双工保护频带上发射由同一个物理载波调制的信号。
上述设置模块510所设置的该第二发射通道发射的信号的调制方式,与FDD上行频带上接收的信号的调制方式相同或不同。
上述设置模块510所设置的该第二发射通道的信道带宽与FDD上行频带上接收的信号的调制带宽相同或不同。
上述管理模块520控制的该第二发射通道发射的无线帧,包括:
一个完整的FDD下行无线帧周期所包含的全部时隙的一部分时隙;
或者,一个完整的TDD下行无线帧周期所包含的下行时隙。
上述管理模块520控制的该第三发射通道发射的无线帧,包括:
一个完整的FDD下行无线帧周期所包含的全部时隙或者其中的一部分时隙;
或者,一个完整的TDD无线帧周期内所包含的全部下行时隙或者其中的一部分时隙。
上述管理模块520控制该第一接收通道占用无线帧的该第一时间区间,及上述管理模块520控制该第二发射通道占用无线帧的该第二时间区间的大小,根据无线接入网服务的特定区域上的上、下行业务的非对称程度进行调整。
上述管理模块520用于采用如下方式,对该第一时间区间及该第二时间区间的大小进行调整:
当一个小区内的下行业务数据与上行业务数据相等或者处于平衡状态时,配置该第二时间区间的时间值为零;
当一个小区内的下行业务数据大于上行业务数据并且FDD的下行频谱已经不能满足业务需求时,将该第二时间区间配置为不为零的时间值,在该第二时间区间内使用FDD上行频谱和/或FDD双工保护频带用于下行发射。
上述管理模块520用于根据如下方法中的至少一种判断该无线接入网服务的特定区域上的上、下行业务的非对称程度:
(1)网络侧实时地统计当前已经接入的业务的上下行非对称比例和/或频谱占用情况的非对称比例;
(2)网络侧根据以往的统计结果来预测特定小区的非对称业务程度,以此作为初始配置第二时间区间大小的依据。
上述管理模块520用于在该时间子区间内,控制该第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道上的信号同时处于发射状态。
上述管理模块520用于控制该第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道中至少有两个发射通道所发射的无线帧之间保持时隙同步。
上述管理模块520用于控制该两个发射通道各自发射的无线帧中包含的时隙离开天线口面的起始时间相同或者起始时间的误差的绝对值小于一个预定的时间误差门限。
上述管理模块520用于控制该第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时向同一个终端或者不同的终端发射信号。
本发明技术方案通过在FDD***的上行许可频带和FDD双工保护频带上配置下行信道,提高了无线接入网的下行传输带宽,提高了无线接入网对上下行非对称业务的支持能力。
本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (28)
1.一种增加无线接入网下行传输带宽的方法,其特征在于,在频分双工(FDD)成对频谱的下行频谱上配置第一发射通道,在FDD成对频谱的上行频谱上配置第一接收通道和第二发射通道,在FDD双工保护频带上配置第三发射通道;该方法包括:
在第一发射通道发射的一个下行无线帧周期内,所述第一接收通道和第二发射通道以时分方式使用所述FDD成对频谱的上行频谱,所述第一接收通道占用所述无线帧周期的第一时间区间,所述第二发射通道占用所述无线帧周期的第二时间区间,并且在所述无线帧周期的第二时间区间内的一个时间子区间内,所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时发射信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述FDD双工保护频带,包括:
分配给FDD***使用的上、下行成对频带中间的不属于时分双工(TDD)许可频带的双工保护频带;或者
分配给FDD***使用的上行频带与下行频带中间的属于TDD许可频带的FDD上下行双工保护频带。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:
所述分配给FDD***使用的上、下行成对频带中间的不属于TDD许可频带的双工保护频带,包括在分配给长期演进(LTE)FDD***的790~862兆赫兹(MHz)频带中间的双工保护频带;
所述分配给FDD***使用的上行频带与下行频带中间的属于TDD许可频带的FDD上下行双工保护频带,包括在2500~2690MHz中间的双工保护频带。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述第二发射通道和第三发射通道,为两个在物理上独立的射频发射通道或者为一个在物理上统一设计的频发射通道。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:
所述第二发射通道和第三发射通道为两个在物理上独立的射频发射通道时,使用各自独立的功率放大器分别实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且各自发射自己的物理载波;
所述第二发射通道和第三发射通道为一个在物理上统一设计的射频发射通道时,使用同一个功率放大器实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且在FDD上行频带和FDD双工保护频带上分别发射独立的物理载波;或者,使用同一个功率放大器实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且在FDD上行频带和FDD双工保护频带上发射由同一个物理载波调制的信号。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述第二发射通道发射的信号的调制方式,与FDD上行频带上接收的信号的调制方式相同或不同。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述第二发射通道的信道带宽与FDD上行频带上接收的信号的调制带宽相同或不同。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述第二发射通道发射的无线帧,包括:
一个完整的FDD下行无线帧周期所包含的全部时隙的一部分时隙;
或者,一个完整的TDD无线帧周期所包含的下行时隙。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述第三发射通道发射的无线帧,包括:
一个完整的FDD下行无线帧周期所包含的全部时隙或者其中的一部分时隙;
或者,一个完整的TDD无线帧周期内所包含的全部下行时隙或者其中的一部分下行时隙。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述第一时间区间及所述第二时间区间的大小根据无线接入网服务的特定区域上的上、下行业务的非对称程度进行调整。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述第一时间区间及所述第二时间区间的大小根据所述非对称程度进行调整的步骤,包括:
当一个小区内的下行业务数据与上行业务数据相等或者处于平衡状态时,配置所述第二时间区间的时间值为零;
当一个小区内的下行业务数据大于上行业务数据并且FDD的下行频谱已经不能满足业务需求时,将所述第二时间区间配置为不为零的时间值,在所述第二时间区间内使用FDD上行频谱和/或FDD双工保护频带用于下行发射。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述无线接入网服务的特定区域上的上、下行业务的非对称程度,根据如下方法中的至少一种进行判断:
(1)网络侧实时地统计当前已经接入的业务的上下行非对称比例和/或频谱占用情况的非对称比例;
(2)网络侧根据以往的统计结果来预测特定小区的非对称业务程度,以此作为初始配置第二时间区间大小的依据。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述无线帧的第二时间区间内的一个时间子区间内,所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时发射信号的步骤,包括:
在所述时间子区间内,所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道上的信号同时处于发射状态。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于:
所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道中至少有两个发射通道所发射的无线帧之间保持时隙同步。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述两个发射通道之间保持时隙同步的步骤,包括:
所述两个发射通道各自发射的无线帧中包含的时隙离开天线口面的起始时间相同或者起始时间的误差的绝对值小于一个预定的时间误差门限。
16.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时发射信号的步骤,包括:
所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时向同一个终端或者不同的终端发射信号。
17.一种增加无线接入网下行传输带宽的***,其特征在于,包括设置模块及管理模块,其中:
所述设置模块,用于在频分双工(FDD)成对频谱的下行频谱上配置第一发射通道,在FDD成对频谱的上行频谱上配置第一接收通道和第二发射通道,在FDD双工保护频带上配置第三发射通道;
所述管理模块,用于控制所述第一接收通道、第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道按照如下方式工作:
在第一发射通道发射的一个下行无线帧周期内,所述第一接收通道和第二发射通道以时分方式使用所述FDD成对频谱的上行频谱,所述第一接收通道占用所述无线帧周期的第一时间区间,所述第二发射通道占用所述无线帧周期的第二时间区间,并且在所述无线帧周期的第二时间区间内的一个时间子区间内,所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时发射信号。
18.根据权利要求17所述的***,其特征在于,所述设置模块用于在如下所述的FDD双工保护频带上配置所述第三发射通道:
分配给FDD***使用的上、下行成对频带中间的不属于时分双工(TDD)许可频带的双工保护频带;或者
分配给FDD***使用的上行频带与下行频带中间的属于TDD许可频带的FDD上下行双工保护频带。
19.根据权利要求18所述的***,其特征在于:
所述设置模块用于在所述分配给FDD***使用的上、下行成对频带中间的不属于TDD许可频带的双工保护频带上配置所述第三发射通道,包括在分配给LTE FDD***的790~862兆赫兹(MHz)频带中间的双工保护频带上配置所述第三发射通道;
所述设置模块用于在所述分配给FDD***使用的上行频带与下行频带中间的属于TDD许可频带的FDD上下行双工保护频带上配置所述第三发射通道,包括在2500~2690MHz中间的双工保护频带上配置所述第三发射通道。
20.根据权利要求17所述的***,其特征在于:
所述设置模块所设置的所述第二发射通道和第三发射通道,为两个在物理上独立的射频发射通道或者为一个在物理上统一设计的频发射通道。
21.根据权利要求20所述的***,其特征在于:
所述设置模块所设置的所述第二发射通道和第三发射通道为两个在物理上独立的射频发射通道时,所述管理模块用于控制所述第二发射通道和第三发射通道使用各自独立的功率放大器分别实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且各自发射自己的物理载波;
所述设置模块所设置的所述第二发射通道和第三发射通道为一个在物理上统一设计的射频发射通道时,所述管理模块用于控制所述第二发射通道和第三发射通道使用同一个功率放大器实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且在FDD上行频带和FDD双工保护频带上分别发射独立的物理载波;或者,所述管理模块用于控制所述第二发射通道和第三发射通道使用同一个功率放大器实现工作在FDD上行频带和FDD双工保护频带上的发射通道,并且在FDD上行频带和FDD双工保护频带上发射由同一个物理载波调制的信号。
22.根据权利要求17所述的***,其特征在于:
所述设置模块所设置的所述第二发射通道发射的信号的调制方式,与FDD上行频带上接收的信号的调制方式相同或不同;
所述设置模块所设置的所述第二发射通道的信道带宽与FDD上行频带上接收的信号的调制带宽相同或不同;
所述管理模块控制的所述第二发射通道发射的无线帧,包括:
一个完整的FDD下行无线帧周期所包含的全部时隙的一部分时隙;
或者,一个完整的TDD下行无线帧周期所包含的下行时隙。
23.根据权利要求17所述的***,其特征在于:
所述管理模块控制的所述第三发射通道发射的无线帧,包括:
一个完整的FDD下行无线帧周期所包含的全部时隙或者其中的一部分时隙;
或者,一个完整的TDD无线帧周期内所包含的全部下行时隙或者其中的一部分时隙。
24.根据权利要求17所述的***,其特征在于:
所述管理模块控制所述第一接收通道占用无线帧的所述第一时间区间,及所述管理模块控制所述第二发射通道占用无线帧的所述第二时间区间的大小,根据无线接入网服务的特定区域上的上、下行业务的非对称程度进行调整。
25.根据权利要求24所述的***,其特征在于,所述管理模块用于采用如下方式,对所述第一时间区间及所述第二时间区间的大小进行调整:
当一个小区内的下行业务数据与上行业务数据相等或者处于平衡状态时,配置所述第二时间区间的时间值为零;
当一个小区内的下行业务数据大于上行业务数据并且FDD的下行频谱已经不能满足业务需求时,将所述第二时间区间配置为不为零的时间值,在所述第二时间区间内使用FDD上行频谱和/或FDD双工保护频带用于下行发射。
26.根据权利要求24所述的***,其特征在于,所述管理模块用于根据如下方法中的至少一种判断所述无线接入网服务的特定区域上的上、下行业务的非对称程度:
(1)网络侧实时地统计当前已经接入的业务的上下行非对称比例和/或频谱占用情况的非对称比例;
(2)网络侧根据以往的统计结果来预测特定小区的非对称业务程度,以此作为初始配置第二时间区间大小的依据。
27.根据权利要求17所述的***,其特征在于:
所述管理模块用于在所述时间子区间内,控制所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道上的信号同时处于发射状态;
所述管理模块用于控制所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道同时向同一个终端或者不同的终端发射信号。
28.根据权利要求27所述的***,其特征在于:
所述管理模块用于控制所述第一发射通道、第二发射通道及第三发射通道中至少有两个发射通道所发射的无线帧之间保持时隙同步;
所述管理模块用于控制所述两个发射通道各自发射的无线帧中包含的时隙离开天线口面的起始时间相同或者起始时间的误差的绝对值小于一个预定的时间误差门限。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120704 |