CN1748377B - 用于通信***中的时分双工操作的方法、基站和移动台 - Google Patents

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Abstract

用于通信***中的TDD操作的方法、节点B(320)和用户设备(330)，在被分配用于FDD操作的频带内以TDD模式进行操作。最好是，在被指定或者通常用于FDD上行链路通信的第一频带内，操作处于TDD上行链路和下行链路模式，以及在被指定或者通常用于FDD下行链路通信的第二频带内，操作仅处于TDD下行链路模式。本发明提供下列好处：提供在频分双工频谱中使用时分双工体系结构的灵活方法。通过调整上行链路和下行链路容量分割，允许灵活使用***容量。去除了先前的FDD双工限制。

Description

用于通信***中的时分双工操作的方法、基站和移动台
技术领域
本发明涉及通信***，特别是蜂窝通信***中的时分双工(TDD，Time Division Duplex)操作。
背景技术
在本发明的领域中，众所周知，第一和第二代蜂窝通信标准全都使用频分双工(FDD，Frequency Division Duplex)，其中存在着分开的下行链路(基站到移动台)和上行链路(移动台到基站)频率分配。这些分配由一个“双工间隔”分开，以避免在基站和移动台同时进行的发送和接收之间的干扰。FDD分配典型地被称为“成对频谱”。
在比较新近的标准中使用时分双工(TDD)，诸如“第三代合作伙伴项目”(3GPP)“时分—码分多址”(TD-CDMA)和3GPP“时分—同步码分多址”(TD-SCDMA)。在TDD***中，以时间交替方式在同一频率上发生发送和接收。TDD十分适用于分组数据通信，在其中，可以容易地调整上行链路和下行链路的容量，以满足用户的业务量分布。
由于涉及干扰，所以在FDD频带中不使用TDD。TDD可以操作于FDD频带的移动发送(上行链路)部分而不产生有害干扰。在“国际移动通信2000”(IMT-2000，国际电信联盟指定的“3G”频带)中紧靠FDD上行链路信道的TDD信道的分配，提供了这方面的可行性的证明。IMT-2000的频率分配示于图1。
然而，由于从现有的FDD基站到共同定位的或邻近的TDD基站的接收机的相邻信道干扰，它们二者典型地都发送比相应的用户终端更高的功率，所以在FDD频带中的下行链路部分中操作TDD是有问题的。
因而，在无线运营商具有FDD频谱分配时，TDD技术通常只能操作于所述频谱的FDD上行链路部分，留下FDD下行链路频谱而不加以利用并实际上“被浪费掉”。
因此，存在对于一个能缓解上述缺点的用于通信***中的TDD操作的设计安排、方法和单元的需求。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了如权利要求1所述的用于通信***中的TDD操作的方法。
根据本发明的第二方面，提供了如权利要求8所述的用于通信***中的TDD操作的基站。
根据本发明的第三方面，提供了如权利要求15所述的用于通信***中的TDD操作的移动台。
附图说明
现在，仅借助于实例并参照附图，对用于采用本发明的一个通信***中的TDD操作的方法、基站和移动台进行说明，在附图中：
图1示出IMT-2000频率分配的示意性的方框图；
图2示出具有辅助下行链路利用的TDD的示意性的方框图；以及
图3示出具有辅助下行链路的TDD的***体系结构的示意性的方框图。
具体实施方式
本发明基于发明人的实现，可以：
·在一个分配作为用于FDD的成对频谱的频带中实现TDD技术的操作。
·提供有效地使用FDD下行链路频谱来提供容量从而避免浪费的能力。这被称为辅助TDD下行链路信道。
·避免在FDD下行链路频谱中的TDD操作中的有害干扰。
·去除固定的双工频率分离要求。
具有辅助下行链路的TDD操作的一个实例示于图2。如图所示，标准TDD操作于上行链路FDD频谱(210)，同时辅助下行链路操作于下行链路FDD频谱(220)。在图中，示出了一个具有15个时隙的帧结构。无线电帧中的向上指向箭头表示上行链路时隙，并且向下指向箭头表示下行链路时隙。如所看到的那样，通过使用辅助下行链路，扩大了***容量。
图3示出采用本发明的第三代合作伙伴项目(3GPP)蜂窝通信***300的基本体系结构。如图所示，节点B(或基站)320被无线电网络控制器(RNC)310控制(通过“Iub”接口)，并且通过Uu无线电接口与用户设备(UE或移动终端)330进行通信。
人们将理解，在其它方面，***300将根据相关的3GPP技术规范(可以从网站http://www.3gpp.org中得到)操作，并且在此不需要进行更详细的说明。然而，正如将在下面进一步地加以说明的那样，对节点B 320来说，需要注意的是下列各点，即，所述基站(节点B)包括一个较低频带逻辑单元322和一个较高频带逻辑单元324，它们在RNC 310的控制下，同时地操作于较高的(FDD下行链路)和较低的(FDD上行链路)频带。
较低频带逻辑单元322支持正常的TDD操作，其中无线电资源被划分为各个时隙。
较高频带逻辑单元324支持辅助下行链路操作。这个逻辑单元仅支持下行链路操作。无线电资源被划分为各个时隙。
在图3的***中，可以支持3种类型的UE 330：
1.单频标准TDD UE(未示出)：
这是标准的TDD UE，其中，上行链路和下行链路二者都操作于单个频率上。这种类型的UE将通过与节点B中的较低频带逻辑单元进行通信来工作。
2.单瞬时频率UE(未示出)：
这种类型的UE在网络的控制下在同一TDD帧中可以调谐到两个不同的频率(较低和较高的FDD频带)。所述UE在较低的FDD频带中操作上行链路传输。在网络的控制下，所述UE可以操作于标准的TDD下行链路(较低的FDD频带)或者辅助的下行链路(较高的FDD频带)。
3.双同时频率UE 330：
这种类型的UE具有较低频带上行链路/下行链路(UL/DL)逻辑单元322、较高频带“辅助下行链路”逻辑单元324和“辅助下行链路”能力消息传送逻辑单元336，并且能够同时调谐到较低和较高的FDD频带。所述UE在较低的FDD频带中操作上行链路传输。所述UE在网络的控制下操作标准的TDD下行链路(较低的FDD频带)和辅助下行链路(较高的FDD频带)。利用双同时频率能力，所述UE就能以增加的下行链路容量来进行工作。
在图3的***的操作中，辅助下行链路(“Aux DL”)能力允许固有的TDD技术有效地利用FDD下行链路频带，避免频谱的浪费，并且在较低和较高的频带中的下行链路资源作为一个组合的“单池”资源来处理，可以根据需要把它们分配给各用户。节点B 320为两个FDD频率提供公共信令。
在任何时间，可以向能支持“辅助下行链路”操作方式的个别UE分配处于较低频带或较高频带或二者的下行链路容量。
各UE和各节点B交换“辅助下行链路”消息，使得具有和不具有“辅助下行链路”特征的各UE和各节点B可以共存于网络中，并且每个都以最佳地发挥它们各自的能力的方式来进行工作。
不支持辅助下行链路的UE，例如，来自另一个TDD网络的漫游UE，通过以较低频带中的标准TDD模式进行操作，可以兼容于辅助下行链路体系结构。在这种情况下，辅助下行链路特征对UE来说是透明的。
在辅助下行链路增加总的下行链路容量的同时，由于处于较低的TDD频带的附加时隙可以被分配到上行链路业务信道，所以它还能增加上行链路容量。
较低和较高频带的分隔不受标准FDD双工频率分隔的限制。由所述网络指令所述UE调谐到用于辅助下行链路的正确频率。在网络级，处于较高频带的辅助下行链路甚至可以与较低频带相邻(即使要求所述UE一次仅操作于一个下行链路频率以便使接收滤波需要最小化)。这有效地允许运营商在邻近的频率分配中使用提出的TDD技术。
将理解，上述用于通信***中的TDD操作的设计安排、方法和单元将提供下列好处：
·提供一种在频分双工频谱中使用时分双工体系结构的灵活方法。
·通过调整上行链路和下行链路的容量分割，允许灵活使用***容量。
·去除先前的FDD双工限制。

Claims (17)

1.一种用于通信***中的时分双工TDD操作的方法，该通信***支持TDD和频分双工FDD通信并且包括与用户设备通信的网络，该方法包括：
由所述用户设备向所述网络发送消息，该消息指示用户设备在辅助下行链路较低频带和较高频带之一或二者中操作的能力；
由所述网络为支持在辅助下行链路中操作的所述用户设备分配较低和较高频带之一或二者中的下行链路容量以接收下行链路TDD通信；以及
在辅助下行链路较低和/或较高频带中以TDD模式工作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在辅助下行链路较低和/或较高频带中以TDD模式工作的步骤包括：在被分配用于FDD上行链路通信的第一频带内以TDD上行链路和下行链路模式进行操作，以及在被分配用于FDD下行链路通信的第二频带内，仅以TDD下行链路模式进行操作。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：使用公共信令用于第一频带和第二频带。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：管理多个TDD频率作为单个资源。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在辅助下行链路较低和/或较高频带中以TDD模式工作的步骤包括：通过在FDD上行链路频谱中增加上行链路时隙的分配，来增加上行链路容量。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述***包括第三代合作伙伴项目3GPP***。
7.一种被配置成支持与用户设备进行时分双工TDD操作和频分双工FDD通信的基站，所述基站包括：
接收器，被设置成从用户设备接收消息，该消息指示用户设备在辅助下行链路较低频带和较高频带之一或二者中操作的能力；
用于向支持在辅助下行链路中操作的所述用户设备分配辅助下行链路较低或较高频带以接收下行链路TDD通信的部件；以及
发射器，用于使用辅助下行链路较低和较高频带之一或二者向所述用户设备进行发射。
8.根据权利要求7所述的基站，进一步包括：
在被分配用于FDD上行链路通信的第一频带内以TDD上行链路和下行链路模式进行操作的部件；以及
在被分配用于FDD下行链路通信的第二频带内仅以下行链路模式进行操作的部件。
9.根据权利要求8所述的基站，还包括用于在所述第一频带和所述第二频带二者中使用公共信令的部件。
10.根据权利要求7所述的基站，还包括用于管理多个TDD频率作为单个资源的部件。
11.根据权利要求7所述的基站，还包括通过在FDD上行链路频谱中增加上行链路时隙的分配来增加上行链路容量的部件。
12.根据权利要求7所述的基站，其中，所述基站包括节点B以在第三代合作伙伴项目3GPP通信***中使用。
13.一种用于通信***中的时分双工TDD操作的移动台，该通信***支持TDD和频分双工FDD通信，所述移动台包括：
发射器，用于向基站发送消息，该消息指示所述移动台在辅助下行链路较低频带或较高频带中操作的能力；
接收器，用于接收消息，该消息分配辅助下行链路较低和较高频带之一或三者以接收下行链路TDD通信；
用于如果所述移动台支持在辅助下行链路中操作，则调谐到辅助下行链路较低和较高频带之一或二者以进行下行链路通信，并且此后在辅助下行链路较低和较高频带之一或二者中接收下行链路TDD通信的部件。
14.根据权利要求13所述的移动台，进一步包括：
在被分配用于FDD上行链路通信的第一频带内以TDD上行链路和下行链路模式进行操作的部件；以及
在被分配用于FDD下行链路通信的第二频带内仅以下行链路模式进行操作的部件。
15.根据权利要求14所述的移动台，还包括用于在所述第一频带和所述第二频带中使用公共信令的部件。
16.根据权利要求14所述的移动台，进一步包括用于同时在第一频带中进行操作和在第二频带中进行操作的部件。
17.根据权利要求13所述的移动台，其中，所述移动台包括用户设备。
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