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CN104054386A - 时分双工无线电中的动态方向变化 - Google Patents

时分双工无线电中的动态方向变化 Download PDF

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CN104054386A CN201280067853.6A CN201280067853A CN104054386A CN 104054386 A CN104054386 A CN 104054386A CN 201280067853 A CN201280067853 A CN 201280067853A CN 104054386 A CN104054386 A CN 104054386A
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Abstract

依照一些实施例，在时分双工系统中，例如响应于瞬时的业务条件，可以动态地改变传送方向。特别地，在一些实施例中，eNodeB或基站可以响应于瞬时的业务条件来改变某些子帧中的传送方向。在一些实施例中，能够以与前些代的长期演进（LTE）无线电系统后向兼容的方式来进行这种改变。

Description

时分双工无线电中的动态方向变化
相关申请交叉引用
本申请要求于2012年1月23日提交，申请号为61/589,774的临时申请的优先权，在此通过引用将该申请并入本文。
背景技术
本申请一般涉及时分双工无线电系统。
在时分双工无线电系统中，灵活的部署可以不需要一对频谱资源。一般而言，当在小区之间使用不同的上行链路和下行链路配置时，可以考虑上行链路和下行链路方向之间的干扰。
当前的长期演进标准，发布8、9和发布10通过提供7个不同的半静态配置的上行链路和下行链路配置支持不对称的上行链路和下行链路分配。见第三代合作伙伴计划（3GPP）技术规范（TS）36.213a10和3GPP TS 36.211a10。这些配置能够在40%至90%之间的范围中提供下行链路子帧分配。
当前的半静态分配可能不匹配瞬时的业务情况。用于适 应上行链路和下行链路分配的当前机制是基于系统信息变化过程。使用该机制，大约640毫秒的最小延时用于重新配置。因此，支持具有较低延时的上行链路和下行链路帧的动态分配的机制是所希望的。
附图说明
相对于以下图来描述一些实施例：
图1是根据一个实施例的被称为eNodeB的演进的基站以及用户设备的示意图；
图2是根据一个实施例的使用灵活的传送方向的帧结构；
图3是根据一个实施例的一种可能的子帧配对的示意图；
图4是在下行链路方向中的模式A和上行链路方向中的模式B之间的动态切换的示意图；
图5是针对eNodeB的一个实施例的流程图；以及
图6是针对用户设备的一个实施例的流程图。
具体实施方式
依照一些实施例，在时分双工系统中，例如响应于瞬时的业务条件，可以动态地改变传送方向。特别地，在一些实施例中，eNodeB或基站可以响应于瞬时的业务条件来改变某些子帧中的传送方向。在一些实施例中，能够以与前些代的长期演进（LTE）无线电系统后向兼容的方式来进行这种改变。
参照图1，eNodeB 12通过天线28与用户设备（UE）或通过它的天线20与移动台10进行通信。例如，eNodeB可以基本上是基站，该基站与用户设备或移动台（诸如在该基站的范围内的蜂窝电话）进行通信。
eNodeB 12包含：用于按照诸如有关于长期演进技术的标准的适当标准进行无线通信的收发器22、处理器24和存储器26，在一些实施例中，该存储器26存储数据和由处理器24执行的指令。用户设备10同样地可以包含耦合到处理器16的兼容的无线电收发器14和存储器18。
参照图2，按照LTE技术传送的帧内的某些子帧可以被定义为支持动态的上行链路和下行链路重新分配的灵活子帧。在一个实施例中，移动设备缺省地可以假设灵活子帧是下行链路子帧。然后，除非明确地由eNodeB指示切换到上行链路传送，否则用户设备可以解码灵活子帧中的物理下行链路控制信道。当然，在一些实施例中，还能够使用相反的缺省方向。
对于先前代的用户设备而言，灵活子帧可以是透明的，以及可以使用系统信息块类型1（SIB1）信息比特来半静态地改变上行链路和下行链路配置。eNodeB负责适当地调度数据传送以确保：即使在时分双工配置被改变成实现动态传送方向转换时，物理下行链路共享信道（PDSCH）和物理上行链路共享信道（PUSCH）的对应的物理上行链路共享信道资源（PUSCH）和混合自动重传请求（HARQ）确认（ACK）资源仍然有效。
当灵活子帧的动态配置的传送方向不同于缺省配置时，如由系统信息块类型1指示的，灵活子帧可以不用于或不被调度用于先前代的用户设备。在给定瞬时业务情况下，eNodeB可以动态配置灵活子帧以有利地匹配上行链路下行链路配置。eNodeB还可以确保具有动态配置的传送方向的灵活子帧能够由用户设备高效地使用，同时维持具有链接到并且对应于所配置的上行链路和下行链路配置的预定的混合自动重传请求时间轴的适当的混合自动重传请求确认（HARQ-ACK）反馈。
根据一些实施例，上行链路和下行链路重新配置指示机制以及时的方式向用户设备通知针对灵活子帧的传送方向，同时降低控制开销，满足瞬时业务情况要求，以及在一些实施例中维持后向兼容性。
因此，如图2中示出的，有10个子帧，由子帧索引0-9来指示。在一个实施例中，下行链路子帧具有索引0、5和索引6，而上行链路子帧具有索引2以及灵活子帧可以具有索引3、4和索引7-9。为了改变灵活子帧的方向，配对的非灵活或常规子帧可以用于提供旨在从缺省方向切换到新方向的指示。因此，在一个实施例中，每个灵活子帧可以与非灵活子帧配对，该非灵活子帧可以用于提供何时从缺省方向进行切换的指示。
因此，参照图3，具有索引3和索引8的灵活子帧与常规下行链路子帧（即，子帧4和子帧9）配对。更具体地，灵活子帧8可以与下行链路子帧4配对，以及灵活子帧3可以与下行链路子帧9比较。当然，也可以使用任何其它配对，以及图3中示出的配对仅是出于说明的目的。因此，对于长期演进，时分双工帧结构类型2，对于上行链路和下行链路配置而言两个子帧配对可以是预先定义的。例如，在图3中示出的两个子帧对可以被定义为X0=9, Y0=3 用于对1，以及X1=4, Y1=8用于对 2。分别地，子帧4和子帧8可以在相同无线电帧N中，而在无线电帧N中的子帧9可以分别与下一个无线电帧N+1中的子帧3进行配对。
可以针对上行链路和下行链路配置来定义一种灵活帧结构，以及该灵活子帧可以应用于时分双工。子帧0、1、4、5、6和子帧9（被保留以及固定用于下行链路传送）可以被称为类型1子帧，而子帧2和子帧7可以被保留和固定用于上行链路传送以及被称为类型2子帧，以及第三类型子帧（灵活子帧）被表示为F以及具有动态配置的灵活传送方向并被称为类型3子帧。因此，作为一个示例，子帧3和子帧8可以被配置为灵活子帧。则根据一个实施例，所支持的上行链路和下行链路配置被列出在以下的表1中，在表1中D表示类型1，U表示类型2以及U*表示具有改变的或上行链路方向的类型3子帧。
  
在图4中示出了以模式A和模式B在时域多路复用中具有可切换传送方向的示例性灵活子帧，根据一个实施例，模式A在下行链路方向中是缺省的，以及模式B是基于瞬时业务模式的切换的模式以及在上行链路方向中。这两种模式可以用于支持针对每个灵活子帧的可切换/可配置的传送方向。
在缺省模式A中，根据一个实施例，下行链路控制和数据区域具有相同的传送方向。然而，在模式B中，控制区域和数据区域具有不同的传送方向。从模式A切换到模式B导致在子帧内的正交频分复用（OFDM）符号的子集中的传送方向切换。虽然在子帧内的某些OFDM符号仍然保持不变，但是其它OFDM符号切换。在一个实施例中，切换可以仅涉及数据区域符号而不涉及控制区域符号。虽然在图4中描绘了两个控制OFDM符号，但是在其它实施例中可以使用OFDM控制符号中的1至3个区域。
因此，上行链路传送（即，从用户设备到eNodeB）被限制于由数据区域组成的OFDM符号的子集，尽管控制区域仍然保持不变以及用于具有被包含在第一时隙中的小区特定参考信号（CRS）的物理下行链路控制信道的传送。因此，模式B可以确保即使当灵活子帧被配置为用于上行链路方向时，在测量准确性的结果上也没有直接影响。在一个实施例中，这可以通过首先将灵活子帧切换到多媒体广播组播服务（MBMS）单个频率网络（MBMSFN）配置来实现。这意味着OFDM符号的控制区域总是用于CRS传送以及数据区域不用于CRS传送。这避免了用户设备（还没有将确认的方向改变通知给该用户设备）使用关于CRS信息的位置的错误假设以及特别是假设CRS信息可能在数据域中而实际上它不在数据域中的可能性。
通过系统信息块类型1信息消息，控制区域被半静态地保留用于下行链路传送。当在对应的子帧中检测到上行链路准许时，可以触发模式A和模式B之间的切换。在从模式A到模式B的转换之前，由eNodeB向用户设备发布上行链路准许。通过系统信息块1指示的时分双工配置可以被设置为时分双工帧配置2，以便最大化预先定义用于传统用户设备的物理下行链路共享信道和物理上行链路共享信道的混合自动重传请求定时重复使用。然后，由eNodeB调度器基于瞬时业务条件将灵活子帧动态地重新配置为用于下行链路或上行链路传送。
因此参照图5，用于实现eNodeB处的动态方向改变的序列30可以在软件、固件和/或硬件中实现。在软件和固件的实施例中，可以通过存储在一个或多个非短暂性的计算机可读介质（诸如磁、光或半导体存储设备）中的计算机可读指令来实现序列30。例如，在软件或固件的实施例中，存储可以在图1中示出的eNodeB 12的存储器26中。硬件实施例可以在处理器24中实现。
在一个实施例中，如在框32中指示的，序列以通过将时分双工（TDD）配置设置成配置2而开始。然后，在框34中可以设置灵活子帧结构和配对。例如，设置与灵活子帧（其将改变它的方向）配对的非灵活子帧信道，以便可以通过非灵活符号来实现方向改变的信令。另外，指定，这时候可以设置哪些子帧将是灵活的、哪些子帧将是下行链路以及哪些子帧将是上行链路的指定。
然后，第一灵活子帧可以被配置为如在框36中指示的MBSFN子帧。可以在指示信号在第二子帧中被传送之前通过更高的守护参数（keeper）mbsfn-SubframeConfigList来指示这种情况。最后，eNodeB在正确的配对的第二子帧中发布上行链路（UL）准许（框38）以改变配对的第一灵活子帧的方向。上行链路准许可以与下行链路控制信息（DCI）格式0或4一起传送。
在一个实施例中自动地发生至下行链路传送的相反方向转换。当没有接收到上行链路准许时，系统自动地转换回到缺省模式，在这个实施例中为下行链路方向。然而，还可以通过eNodeB发布下行链路准许通过信号来传送转换。
可以在软件、固件或硬件中来实现图6中示出的用于动态方向改变的用户设备的对应操作。在软件和固件的实施例中，可以通过存储在一个或多个非短暂性的计算机可读介质（诸如磁、光或半导体存储设备）中的计算机执行的指令来实现对应操作。在使用软件或固件的一个实施例中，可以将指令存储在图1中示出的用户设备10的存储器18中。在另一个实施例中，可以在处理器16的硬件中或在一些其它组件中来实现序列。
序列40从通过检测如在菱形42中指示的配对的非灵活子帧中的上行链路准许开始。在这种情况下，对应的灵活子帧（与非灵活子帧配对）被改变为如在框44中指示的上行链路方向。
在一些实施例中，在用户设备侧，在动态地进行传送方向改变中可能有固有的时间延迟。用户设备需要将它的射频链从接收切换到传送，以及可能需要进行一些定时提前调节，以便所有的上行链路传送基本上同时到达eNodeB接收器。因此，取决于eNodeB和用户设备之间的距离，用户设备需要采取措施以进行不同的上行链路传送。因此，可以在用户设备处的上行链路传送和下行链路接收之间提供保护周期（图4中示出的），以调节定时提前或切换时延。数据周期跟随保护周期以用于PUSCH传送。
在一些实施例中，用户设备从物理控制格式指示符（PCFICH）知道与下行链路数据对比有多少符号将用于下行链路控制。在一些实施例中，可以在每个下行链路传送开始时通过信号来传送这种信息。因此，用户设备知道有多少符号将改变方向。
通常，为了与前些代的后向兼容性，用户设备需要进行关于无线电链路质量的测量。然后，用户设备向eNodeB报告这些测量的结果。这些测量包含如下行链路参考信号和公共参考信号的（通常统称为小区特定参考信号（CRS））。因此，当改变传送方向时，可能有以下的一些情况：用户设备不知道改变以及假设在数据区域中传送的CRS是正确的。通过切换到MBSFN模式，所有的控制信息的传送（包含那些测量）总是在控制区域中来进行的，以及因为在一些实施例中控制区域的方向从不改变，因此相对于这些测量来说不会出现问题。
以下章节和/或示例与另外的实施例有关：
一个示例实施例可以是计算机执行的方法，该方法包括将第一子帧设置成在上行链路和下行链路传送方向之间进行切换，将第一子帧与在上行链路和下行链路传送方向之间不可切换的第二子帧配对，以及在所述第二子帧中提供指示信号以指示第一子帧的传送方向的改变。该方法还可以包含将所述第一子帧维持在缺省传送方向中，以及在检测到所述指示信号时将所述第一子帧的数据区域的传送方向从缺省传送方向改变到上行链路方向。该方法还可以包含在每个无线电帧中监测第二子帧以检测指示信号。该方法还可以包含所述缺省传送方向是通过上行链路-下行链路配置确定的下行链路方向。该方法还可以包含所述指示信号是在第二子帧中传送的上行链路准许以触发在第一子帧中的传送。该方法还可以包含一个控制区域和一个数据区域以及在时域多路复用中的多路复用。该方法还可以包含：在检测到所述指示信号后，将所述第一子帧的数据区域从缺省传送方向改变到上行链路方向以及在所述第一子帧上进行传送。该方法还可以包含：在检测到所述指示信号时，将所述第一子帧的控制区域维持在缺省传送方向中。该方法还可以包含：在上行链路传送和下行链路接收之间提供保护周期以调节定时提前或切换时延。该方法还可以包含：将时分双工配置设置成使得能够配对子帧。该方法还可以包含：其中假设在无线电帧“i”内子帧索引编号从0开始，在相同的无线电帧“i”中，第一子帧是子帧8以及第二子帧是子帧4。该方法还可以包含：其中假设在每个无线电帧中子帧索引从0开始，第一子帧是在无线电帧“i+1”中的子帧3，以及配对的第二子帧是无线电帧“i”中的子帧9。
另一个示例实施例可以是存储指令以执行序列的一个或多个非短暂性的计算机可读介质，该序列包括在上行链路和下行链路传送方向之间切换第一子帧，将第一子帧与在上行链路和下行链路传送方向之间不可切换的第二子帧进行配对，以及在所述第二子帧中指示第一子帧的传送方向的改变。该介质可以包含将所述第一子帧维持在缺省传送方向中，以及在检测到指示传送方向改变的信号时将所述第一子帧的数据区域的传送方向从缺省传送方向改变到上行链路方向。该介质可以包含：其中所述信号是在第二子帧中传送的上行链路准许以触发第一子帧的传送。该介质可以包含所述第一子帧包含一个控制区域或一个数据区域以及在时域多路复用中的多路复用。该介质可以包含设置时分双工配置以使得能够配对子帧。该介质可以包含：其中假设在无线电帧“i”内子帧索引编号从0开始，在相同的无线电帧“i”中，第一子帧是子帧8以及第二子帧是子帧4。该介质可以包含：其中假设在每个无线电帧中子帧索引从0开始，第一子帧是无线电帧“i+1”中的子帧3，以及配对的第二子帧是无线电帧“i”中的子帧9。
另一个示例实施例可以是无线电设备，其包括：处理器（以使用第二子帧中的信号将与所述第二子帧配对的第一子帧从上行链路切换到下行链路传送方向）、耦合到所述处理器的存储器以及耦合到所述处理器的无线电传送器。该设备可以包含：所述设备是eNodeB。该设备可以包含：所述处理器将所述第一子帧维持在缺省传送方向中，以及在检测到所述指示信号后将所述第一子帧的数据区域的传送方向从缺省传送方向改变到上行链路方向。该设备可以包含：所述处理器在每个无线电帧中监测第二子帧以检测指示信号。该设备可以包含：所述缺省传送方向是通过上行链路-下行链路配置确定的下行链路方向。该设备可以包含所述信号是在第二子帧中传送的上行链路准许以触发在第一子帧中的传送。该设备还可以包含所述第一子帧包含一个控制区域和一个数据区域以及所述设备使用时域多路复用以进行多路复用。该设备可以包含：所述处理器在检测到所述信号后，将所述第一子帧的数据区域从缺省传送方向改变为上行链路方向以及在所述第一子帧上进行传送。
另一个示例实施例可以是无线电设备，该无线电设备包括：处理器（以检测第二子帧中的信号，以及响应于该信号，切换第一子帧的传送方向）、耦合到所述处理器的存储器以及耦合到所述处理器的无线电传送器。该设备可以包含用户设备。该设备可以包含：所述第一子帧与所述第二子帧配对，以及所述第二子帧具有固定的传送方向。
在整个说明书中，参照“一个实施例”或“实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特点被包含在涵盖在本发明内的至少一种实现方式中。因此，短语“一个实施例”或“在实施例中”的出现未必指同一实施例。此外，可以以除了所说明的特定实施例之外的其它合适的形式来设立特定的特征、结构或特点，以及可以将所有此类形式涵盖在本申请的权利要求书内。
虽然已经相对于有限数量的实施例来描述了本发明，但是本领域的技术人员将了解来自这些实施例的许多修改和变型。所附权利要求书意在覆盖落入本发明的真实精神和范围内的所有此类修改和变型。

Claims (32)

1.一种计算机执行的方法，包括：
在时分双工长期演进系统中通过系统信息消息来传送帧结构类型2的固定的上行链路-下行链路配置；
将第一子帧设置成在上行链路和下行链路传送方向之间进行切换；
将所述第一子帧与在上行链路和下行链路传送方向之间不可切换的第二子帧进行配对；以及
在所述第二子帧中提供指示信号以指示所述第一子帧的传送方向的改变。
2.根据权利要求1所述的方法，包含将所述第一子帧维持在缺省传送方向中，以及在检测到所述指示信号时将所述第一子帧的数据区域的传送方向从缺省传送方向改变到上行链路方向。
3.根据权利要求2所述的方法，包含在每个无线电帧中监测所述第二子帧以检测所述指示信号。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述缺省传送方向是通过上行链路-下行链路配置确定的下行链路方向。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述指示信号是在所述第二子帧中传送的上行链路准许以触发在所述第一子帧中的传送。
6.根据权利要求1所述的方法，所述第一子帧包含一个控制区域和一个数据区域以及在时域多路复用中的多路复用。
7.根据权利要求6所述的方法，包含在检测到所述指示信号后，将所述第一子帧的所述数据区域从缺省传送方向改变到上行链路方向以及在所述第一子帧上进行传送，以及在检测到所述指示信号时，将所述第一子帧的所述控制区域维持在所述缺省传送方向中。
8.根据权利要求7所述的方法，包含在上行链路传送和下行链路接收之间提供保护周期以调节定时提前或切换时延。
9.根据权利要求8所述的方法，包含在所述用户设备侧在所述第一子帧的所述数据区域中提供上行链路传送和下行链路接收之间的保护周期以调节定时提前或切换时延，以及跟随在所述保护周期后的用于物理上行链路共享信道传送的数据周期。
10.根据权利要求1所述的方法，包含将时分双工配置设置成使得能够配对子帧。
11.根据权利要求10所述的方法，其中假设在无线电帧“i”内子帧索引编号从0开始，在相同的无线电帧“i”中，所述第一子帧是子帧8以及所述第二子帧是子帧4。
12.根据权利要求8所述的方法，其中假设在每个无线电帧中子帧索引从0开始，所述第一子帧是无线电帧“i+1”中的子帧3，以及配对的第二子帧是所述无线电帧“i”中的子帧9。
13.根据权利要求1所述的方法，其中帧结构类型2的所述固定的上行链路-下行链路配置是帧结构类型2的上行链路-下行链路配置2。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述系统信息是系统信息块1。
15.存储指令以执行序列的一个或多个非短暂性的计算机可读介质，包括：
在时分双工长期演进系统中在上行链路和下行链路传送方向之间切换第一子帧；
将所述第一子帧与在上行链路和下行链路传送方向之间不可切换的第二子帧进行配对；以及
在所述第二子帧中指示所述第一子帧的传送方向的改变。
16.根据权利要求15所述的介质，包含将所述第一子帧维持在缺省传送方向中，以及在检测到指示传送方向改变的信号时将所述第一子帧的数据区域的传送方向从缺省传送方向改变到上行链路方向。
17.根据权利要求16所述的介质，所述信号是在所述第二子帧中传送的上行链路准许以触发在所述第一子帧中的传送。
18.根据权利要求15所述的介质，所述第一子帧包含一个控制区域和一个数据区域以及在时域多路复用中的多路复用。
19.根据权利要求15所述的介质，包含将时分双工配置设置成使得能够配对子帧。
20.根据权利要求19所述的介质，其中假设在无线电帧“i”内子帧索引编号从0开始，在相同的无线电帧“i”中，所述第一子帧是子帧8以及所述第二子帧是子帧4。
21.根据权利要求19所述的介质，其中假设在每个无线电帧中子帧索引从0开始，所述第一子帧是无线电帧“i+1”中的子帧3，以及配对的第二子帧是所述无线电帧“i”中的子帧9。
22.一种时分双工长期演进无线电设备，包括：
处理器，以使用所述第二子帧中的信号将与第二子帧配对的第一子帧从上行链路切换到下行链路传送方向；
耦合到所述处理器的存储器；以及
耦合到所述处理器的无线电传送器。
23.根据权利要求22所述的设备，其中所述设备是eNodeB。
24.根据权利要求22所述的设备，所述处理器将所述第一子帧维持在缺省传送方向中，以及在检测到所述指示信号时将所述第一子帧的数据区域的传送方向从缺省传送方向改变到上行链路方向。
25.根据权利要求22所述的设备，所述处理器在每个无线电帧中监测所述第二子帧以检测所述指示信号。
26.根据权利要求22所述的设备，其中所述缺省传送方向是通过上行链路-下行链路配置确定的下行链路方向。
27.根据权利要求22所述的设备，其中所述信号是在所述第二子帧中传送的上行链路准许以触发在所述第一子帧中的传送。
28.根据权利要求22所述的设备，所述第一子帧包含一个控制区域和一个数据区域以及所述设备使用时域多路复用以进行多路复用。
29.根据权利要求22所述的设备，所述处理器在检测到所述信号后，将所述第一子帧的所述数据区域从缺省传送方向改变到上行链路方向，以及在所述第一子帧上进行传送。
30.一种时分双工长期演进无线电设备，包括：
处理器，以检测第二子帧中的信号，以及响应于该信号，切换第一子帧的传送方向；
耦合到所述处理器的存储器；以及
耦合到所述处理器的无线电传送器。
31.根据权利要求30所述的设备，其中所述设备是用户设备。
32.根据权利要求30所述的设备，其中所述第一子帧与所述第二子帧配对，以及所述第二子帧具有固定的传送方向。
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