專利名稱：使用時(shí)分雙工(tdd)降低相鄰信道干擾的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括時(shí)分雙工TDD (time division duplex)技術(shù)的通 信系統(tǒng)，且更具體而言，它涉及在此類通信系統(tǒng)的上行鏈路和下行鏈 路通信的分配。尤其是，它涉及在此類系統(tǒng)的通信在例如頻域的正交 域中的分配。
背景技術(shù)：
時(shí)分雙工系統(tǒng)因其降低了對頻分雙工FDD ( frequency division duplex)系統(tǒng)所需要的成對頻語的要求而受到越來越多的關(guān)注。由于 受限頻譜是有限的自然資源，TDD允許將單個(gè)頻段用于上行鏈路和下 行鏈路通信。單個(gè)頻段要求簡化了許可給各個(gè)運(yùn)營商的頻率。
正交頻分復(fù)用OFDM無線接口系統(tǒng)、例如WiMAX使用在頻域中 分隔的多個(gè)頻率，使得這些頻率不相關(guān)。這些頻率:f皮稱為是正交的。
ERICSON在2006年4月《WiMAX--空中的銅》
("WiMAX——Copper in the Air" ，White Paper, April 2006 )白皮書 第4章中論述了 WiMAX OFDM和OFDMA (正交頻分多址)的無線 接口。 OFDM的挑戰(zhàn)是峰值功率對平均功率的高比率。該白皮書斷言 WiMAX的優(yōu)勢是它可工作在時(shí)分雙工(TDD)或頻分雙工(FDD) 模式。
Gabor Fodor在14屆IEEE國際車間服務(wù)質(zhì)量(IWQoS 2006 )的 《用于基于OFDM的演進(jìn)UTRA的重復(fù)使用劃分技術(shù)的性能分析》 ('Performance Analysis of a Reuse Partitioning Technique for OFDM Based Evolved UTRA' , Fourteenth IEEE International Workshop on Quality of Services (IWQoS 2006)， June 19-21, 2006, USA)中提議并分
5析了聲稱能使蜂窩間干擾最小化的簡單重復(fù)使用劃分技術(shù)(假設(shè)在蜂
窩中分配協(xié)同子載波)?；贠FDMA的系統(tǒng)的系統(tǒng)性能在子載波沖
突、會話阻塞可能性及信噪比與信號干擾比方面以數(shù)值結(jié)果來呈現(xiàn)。
Erik Dahlman 、 Hannes Ekstroem、 Anders Furuskaer、 Jonas Karlsson、 Michael Meyer、 Stefan Parkvall、 Jolian Torsner和Mattias Wahlqv.ist等 人的《3G的長期演進(jìn)》(The Long-Term Evolution of 3G', Ericsson Review No. 2, 2005 )中描述了承諾提供改進(jìn)的業(yè)務(wù)供應(yīng)并降低用戶和 運(yùn)營商成本的技術(shù)。所述技術(shù)包括正交頻分復(fù)用O.FDM、具有動態(tài)帶 寬的單載波FDMA——SC-FD.MA、多天線解決方案、演進(jìn)的月l務(wù)質(zhì) 量和鏈路層概念以及演進(jìn)的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。具有頻域適應(yīng)的 OFDM——AML-OFDM (自適應(yīng)多層OFDM)因其支持高數(shù)據(jù)速率 及可能靈活的頻譜分配而被考慮用于下行鏈路傳輸。通過改變 AML-OFDM子載波的數(shù)量，支持范圍從1.25MHz到20MHz的頻譜 的不同分配。AML-OFDM所提供的精細(xì)頻率粒度(granularity)有助 于例如2G頻譜的平滑遷移。原則上，GSM運(yùn)營商可只使用可用OFDM 子載波的一部分來基于載波接載波(carrier-by -carrier )(對于GSM 為200 kHz寬)進(jìn)行遷移。還提到了 AML-OFDM對時(shí)分和頻分雙工 操作的支持。具有動態(tài)帶寬的單載波頻分多址SC-FDMA因其功率效 率而優(yōu)選用于上行鏈路傳輸。蜂窩無線通信系統(tǒng)的各個(gè)基站給終端分 配唯一頻率用于傳輸用戶數(shù)據(jù)并確保蜂窩內(nèi)的正交性，因而避免蜂窩 內(nèi)的干擾。在多數(shù)時(shí)間，時(shí)域調(diào)度用于分離用戶。頻域調(diào)度用于具有 受限功率或較少數(shù)據(jù)要傳輸?shù)慕K端。由于受限的傳輸功率，移動終端 不能連續(xù)傳輸覆蓋整個(gè)頻率波段的導(dǎo)頻信號。因?yàn)閷ι闲墟溌沸诺罈l 件的了解有限，所以頻域適應(yīng)通常不用于上行鏈路。緩慢功率控制用 于補(bǔ)償路徑損耗和陰影衰落。由于上行鏈路傳輸?shù)恼恍?，不需要?速功率控制來處理任意遠(yuǎn)近(near-far)問題。在將循環(huán)前綴插入到傳 輸信號的協(xié)助下，在基站處理因多徑傳播而導(dǎo)致的干擾。傳輸參數(shù)、 編碼和調(diào)制與下行鏈路傳輸?shù)南嗤?。圖1示意示出了無線通信系統(tǒng)，但基本上可用于任意無線通信系統(tǒng)。增強(qiáng)型網(wǎng)關(guān)GPRS (通用分組無
線業(yè)務(wù))支持節(jié)點(diǎn)GSN+是歸屬網(wǎng)絡(luò)(home network)中的網(wǎng)關(guān)錨 (anchor)節(jié)點(diǎn)。中心錨節(jié)點(diǎn)《中心錨1》、《中心錨2》確保移動性、 安全性和傳輸網(wǎng)絡(luò)效率，并且是訪問網(wǎng)絡(luò)(visitednetwork)中的錨節(jié) 點(diǎn)。錨節(jié)點(diǎn)《中心錨1》、《中心錨2》控制互連無線用戶設(shè)備《UE》 的基站《節(jié)點(diǎn)Bi》、《節(jié)點(diǎn)B2》、《節(jié)點(diǎn)B3》、《節(jié)點(diǎn)B4》。
美國專利號7099377說明了 WCDMA-TDD系統(tǒng)。作為長偽噪聲 碼序列的擾碼與各基站相關(guān)聯(lián)，并允許將這些基站彼此區(qū)分。
此外，可將正交可變擴(kuò)展因子OVSF( orthogonal variable spreading factor)碼分配給各遠(yuǎn)程終端(例如蟲奪窩移動電話)。所有這些OVSF 碼彼此正交，這允許將遠(yuǎn)程終端與其它終端區(qū)分。
TDD通信固有的問題是其對上行鏈路和下行鏈路通信之間的干 擾敏感。尤其是，在下行鏈路和上行鏈路通信由運(yùn)行其網(wǎng)絡(luò)(這些網(wǎng) 絡(luò)未被同步)的不同運(yùn)營商控制時(shí)，這是一個(gè)問題。這種干擾是問題 的主要原因是發(fā)射機(jī)之間的不同距離。如果附近的干擾用戶以上行鏈 路方向進(jìn)行傳輸，則受干擾用戶接收到的下行鏈路通信通常具有比從 所述附近的干擾用戶所接收到的干擾實(shí)質(zhì)更小的接收信號等級 (level),因而石皮壞下行鏈路接收。
在現(xiàn)有技術(shù)中，上述干擾問題通常通過以下方式來解決通過在 頻域中分配特定保護(hù)波段將不同運(yùn)營商所使用的不同頻率波段分離， 因而降低或消除不同通信波段之間的、包括一個(gè)運(yùn)營商的上行鏈路通 信與另 一運(yùn)營商的下行鏈路通信之間的干擾。
頻率保護(hù)波段的分配在圖2中示意示出。在圖中，頻率被分組成 塊《Al》、《A2》、《A3》、《Bl》、《B2》、《B3》，這些塊被 分配給兩個(gè)不同的運(yùn)營商《A》和《B》。在圖中，這些組中的兩個(gè)《A1》、 《Bl》構(gòu)成保護(hù)波段。當(dāng)然，該保護(hù)波段不需要被分配給特定一個(gè)或 多個(gè)運(yùn)營商。用于通信的波段《A2》、《A3》、《B2》、《B3》被 用于上行鏈路和下行鏈路方向的通信?，F(xiàn)有技術(shù)的保護(hù)波段分配的明顯問題是有用頻率波段的浪費(fèi)，除 非可將它們偶爾應(yīng)用于非干擾應(yīng)用或技術(shù)、例如極有限范圍的某種低 功率應(yīng)用。
上文所引用文檔中沒有任意文檔公開在無線通信中在與TDD域
正交的域中分配可用頻率范圍的一部分給單向使用的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
對要被僅部分用于單向通信、例如下行鏈路通信以及部分用于雙 向通信的頻率波段進(jìn)行劃分，基本消除或降低了下行鏈路和上行鏈路 方向的通信之間的干擾的風(fēng)險(xiǎn)，并能夠通過在波段的單向部分的所分 配片段內(nèi)將波段的單向部分用于一個(gè)方向的通信而控制兩個(gè)運(yùn)營商 之間的干擾。
因此，可以避免為降低或消除交叉方向的干擾而使用保護(hù)波段， 且可更有效地使用有限的自然資源。
這可由例如TDD和頻域分離的二維分離的方法和系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)， 其中，以一方向進(jìn)行通信的、可干擾以另一方向進(jìn)行傳輸?shù)牧硪煌ㄐ?實(shí)體的傳輸實(shí)體在這二維中被分離。
下面，參考附圖以示例的方式描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。


圖1示意示出依照現(xiàn)有技術(shù)的無線通信系統(tǒng)。 圖2示出在依照現(xiàn)有技術(shù)的示例TDD系統(tǒng)中的頻率保護(hù)波段的 分配。
圖3示意示出依照本發(fā)明分配給單向通信的頻率波段。
圖4示出包括適合本發(fā)明的處理裝置的錨節(jié)點(diǎn)。
圖5示出依照本發(fā)明的下行鏈路和上行鏈路幀的示例分配。
具體實(shí)施例方式
在以下描述中，為了解釋的目的，給出了例如特定體系結(jié)構(gòu)、接口、技術(shù)等的具體細(xì)節(jié)以便提過對本發(fā)明的充分理解。但是，對于本 領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯而易見，本發(fā)明可在脫離這些具體細(xì)節(jié)的其它 實(shí)施例中實(shí)施。
在某些實(shí)例中，省略了眾所周知的裝置、電路和方法的具體描述 以免因不必要的細(xì)節(jié)而混淆對本發(fā)明的說明。本文中，描述本發(fā)明的 原理、方面和實(shí)施例及其特定示例的所有陳述旨在嚢括其結(jié)構(gòu)和功能 的等效物。另外，旨在此類等效物包括當(dāng)前已知的等效物以及在未來 開發(fā)的等效物，即所開發(fā)的執(zhí)行相同功能而不論結(jié)構(gòu)的任意單元。
依照本發(fā)明，正交化技術(shù)、例如頻分復(fù)用FDM優(yōu)選用作使用頻 率波段或其它正交域范圍以供單程(one-way)方向通信的基礎(chǔ)。在頻 域中，優(yōu)選將OFDMA或SC-FDMA應(yīng)用于信道接入。通過使用時(shí)機(jī) 調(diào)度，能夠避免將例如載波的上部或較低部分用于上行鏈路通信量。 在多數(shù)面向消費(fèi)者的系統(tǒng)中，下行鏈路通信量通常要求比上行鏈路通 信量更大的容量或帶寬。對于網(wǎng)頁瀏覽、移動TV接收、流媒體接收、 文件下載等，這是典型情形。因此，對于面向消費(fèi)者的系統(tǒng)，依照優(yōu) 選實(shí)施例的帶寬分配是提供附加下行鏈路容量同時(shí)限制或消除干擾 的另一方案，并因此進(jìn)一步改善系統(tǒng)性能。
圖3示意示出了 TDD載波，其可使用FDD術(shù)語來有效說明。在 頻域中在不同運(yùn)營商《AII》、《Ain》、《BII》、《Bin》之間較好 分離的頻率上所發(fā)送的數(shù)據(jù)塊可用于雙向通信或上行鏈路通信，而這 兩個(gè)運(yùn)營商《AI》、《BI》的相鄰頻率用于下行鏈路通信。在3500 MHz 和3584MHz之間的示例頻率范圍只是一個(gè)示例，并不限制本發(fā)明。
依照本發(fā)明的優(yōu)選模式，各個(gè)移動臺在正交域的不同點(diǎn)上、例如 在又稱為音(tone)的不同頻率分量之上一皮動態(tài)調(diào)度，以為OFDM形 成各傳輸時(shí)刻的正交域。對于OFDM，移動臺通常^L在各傳輸時(shí)刻的 多個(gè)音上進(jìn)行調(diào)度。 一般而言，這維持上行鏈路和下行鏈路傳輸。某 些下行鏈路傳輸例如由于帶寬要求或可用性而被分配具有僅一個(gè)方 向的下行鏈路通信的特定下行鏈路頻率波段。通過與圖1的體系結(jié)構(gòu)類似的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，中心錨節(jié)點(diǎn)《中心錨》的處理裝置優(yōu)選適合于 依照本發(fā)明的信道分配。如果不是所有通信系統(tǒng)的錨節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)本發(fā) 明，則本發(fā)明也具有價(jià)值。但是，干擾的風(fēng)險(xiǎn)則增加了，除非不實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明的錨節(jié)點(diǎn)依照現(xiàn)有技術(shù)保留保護(hù)波段。圖4原則上示出錨節(jié)點(diǎn) 《錨節(jié)點(diǎn)》的處理裝置《|1》，該處理裝置例如利用如上所述那樣分 配信道的已安裝計(jì)算^/L程序產(chǎn)品而特別適合本發(fā)明。
還根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選模式，上行鏈路和下行鏈路傳輸?shù)膸Y(jié)構(gòu)保
持與不實(shí)現(xiàn)具有TDD系統(tǒng)的特定一個(gè)方向正交維、例如特定下行鏈 路頻率波段的本發(fā)明的系統(tǒng)相似。因此，對于具有此類特定頻率波段 的示例中的特定下行鏈路波段，不調(diào)度任意上行鏈路幀。
圖5示出依照本發(fā)明的下行鏈路和上行鏈路幀的示例分配。優(yōu)選 在下行鏈路幀的開始提供調(diào)度信息。所述調(diào)度信息指示在特定時(shí)間間 隔期間將哪個(gè)或哪些頻率分配給各用戶。對于隨后的上4亍鏈5^幀，在 下行鏈路幀中所提供的調(diào)度信息還可向移動臺或用戶設(shè)備指示哪些 頻率專門保留用于下行鏈路傳輸而將不用于上行鏈路傳輸。
本領(lǐng)域技術(shù)人員易于理解，例如用戶設(shè)備的接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的特 征本質(zhì)上是通用的。例如用戶設(shè)備UE、自適應(yīng)多層、AML、 WiMAX 或WCDMA的概念在本專利申請中的使用不旨在將本發(fā)明只限制到 與這些縮略詞相關(guān)聯(lián)的裝置。對于本發(fā)明，它涉及對應(yīng)操作或?qū)Ρ绢I(lǐng) 域技術(shù)人員顯而易見對其適合的所有裝置。
本發(fā)明不旨在只受限于上文所述的實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明的條 件下，可進(jìn)行變化或改變。它覆蓋隨附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)的所有 改變。
權(quán)利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中通信的多域分配的方法，所述系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)基站和用戶設(shè)備，所述系統(tǒng)按照請求與基站和用戶設(shè)備互相連接以供通信，所述方法特征在于在與時(shí)域正交的域中，在與所述時(shí)域正交的所述域的特定范圍中分配從一個(gè)或多個(gè)基站到用戶設(shè)備/從用戶設(shè)備到一個(gè)或多個(gè)基站的單向的時(shí)域雙工通信，且在與所述時(shí)域正交的所述域的另一范圍中分配在所述一個(gè)或多個(gè)基站與用戶設(shè)備之間的雙向的時(shí)域雙工通信。
2. 如權(quán)利要求1所述方法，特征在于所述單向是下行鏈路方向。
3. 如權(quán)利要求1所述方法，特征在于所述連接由連接兩個(gè)或多個(gè)基站的控制節(jié)點(diǎn)分配。
4. 如權(quán)利要求1所述方法，特征在于與所述時(shí)域正交的所述域是頻域。
5. 如權(quán)利要求4所述方法，特征在于所述頻域從屬于正交頻分復(fù)用。
6. 如權(quán)利要求5所述方法，特征在于所述頻域的接入方法為正交頻分多址。
7. 如權(quán)利要求4所述方法，特征在于所述頻域的接入方法為單載波頻分多址。
8. —種用于在無線通信系統(tǒng)中通信的多域分配的信號格式，所述系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)基站和用戶設(shè)備，所述系統(tǒng)按照請求與基站和用戶設(shè)備互相連接以供通信，所述信號格式特征在于它包括分配信息，所述分配信息提供用于與時(shí)域正交的域中的信道分配的信息；其中，在與所述時(shí)域正交的所述域的特定范圍中分配從一個(gè)或多個(gè)基站到用戶設(shè)備/從用戶設(shè)備到 一個(gè)或多個(gè)基站的單向的時(shí)域雙工通信，且在與所述時(shí)域正交的所述域的另 一 范圍中分配在所述一個(gè)或多個(gè)基站與用戶i殳備之間的雙向的時(shí)域7又工通4言。
9. 如權(quán)利要求8所述的信號格式，特征在于以從基站到用戶設(shè)備的方向傳輸所述分配信息。
10. 如權(quán)利要求8所述的信號格式，特征在于所述分配信息涉及用于上行鏈路方向的一個(gè)或多個(gè)傳輸?shù)男诺婪峙洹?br> 11. 如權(quán)利要求8所述的信號格式，特征在于所述單向是下行鏈路方向。
12. 如權(quán)利要求8所述的信號格式，特征在于在時(shí)分雙工幀結(jié)構(gòu)中進(jìn)行傳輸。
13. —種設(shè)置用于在無線通信系統(tǒng)中通信的多域分配的無線通信系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，所述系統(tǒng)按照請求與所述系統(tǒng)的基站和用戶設(shè)備互相連接以供通信，所述節(jié)點(diǎn)特征在于處理裝置，設(shè)置用于在與時(shí)域正交的域中在與所述時(shí)域正交的所述域的特定范圍中分配從一個(gè)或多個(gè)基站到用戶設(shè)備/從用戶設(shè)備到 一個(gè)或多個(gè)基站的單向的時(shí)域雙工通信，且在與所述時(shí)域正交的所述域的另 一范圍中分配所述一個(gè)或多個(gè)基站與用戶設(shè)備之間的雙向的時(shí)域雙工通信。
14. 如權(quán)利要求13所述的無線通信系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，特征在于所述單向?yàn)橄?f于l連^各方向。
15. 如權(quán)利要求13所述的無線通信系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，特征在于所述節(jié)點(diǎn)連接到兩個(gè)或多個(gè)基站。
16. 如權(quán)利要求13所述的無線通信系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，特征在于與所述時(shí)域正交的所述域是頻域。
17. 如權(quán)利要求16所述的無線通信系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，特征在于所述頻域從屬于正交頻分復(fù)用。
18. 如權(quán)利要求17所述的無線通信系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，特征在于所述頻域的接入方法為正交頻分多址。
19. 如權(quán)利要求16所述的無線通信系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，特征在于所述頻域的接入方法為單載波頻分多址。
20. —種無線通信系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)用戶終端、 一個(gè)或多個(gè)無線基站以及一個(gè)或多個(gè)控制節(jié)點(diǎn)，所述無線通信系統(tǒng)特征在于接入信道分配依照權(quán)利要求1-7中任意項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括時(shí)分雙工TDD技術(shù)的通信系統(tǒng)，更具體而言它涉及此類通信系統(tǒng)的上行鏈路和下行鏈路通信在例如頻域的正交域中的分配。
文檔編號H04L27/26GK101682396SQ200680055948
公開日2010年3月24日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者E·韋斯特伯格, K·森德伯格 申請人:艾利森電話股份有限公司