CN101237275A - 反馈增强的tdd系统和空中接口、反馈方法及终端接入方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反馈增强时分双工系统，包括至少一个基站、至少一个终端、以及用于基站和终端间的通信的双向频谱和反馈通道用频谱，其中，双向频谱是以时分双工方式使用的频谱；反馈通道用频谱至少包括以下之一：用于基站向终端发送反馈信号的下行单向频谱、用于终端向基站发送反馈信号的上行单向频谱。另外，本发明还公开了一种反馈增强的空中接口、反馈方法、以及终端接入方法。通过使用本发明，可以使信号的反馈间隔不受无线帧周期的限制，并且能够降低传输时延、加快接入速度。

Description

反馈增强的TDD系统和空中接口、反馈方法及终端接入方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种具有带外反馈通道的空中接口结构和方法，具体而言，涉及一种反馈增强时分双工系统、一种反馈增强的空中接口、一种反馈方法以及一种终端接入方法。

背景技术

双工方式是区分传统无线系统的特征之一，也是决定无线系统基本能力的一个基本因素，系统的诸多性能和其采用的双工方式密切相关，上述的性能举例来说可以是：1)系统对频谱使用的灵活性；2)终端和基站复杂度；3)信道信息的使用能力；4)组网能力；5)网间互通能力；6)对终端移动速度的支持能力等。

目前通信系统采用的双工方式主要有三种：1)纯TDD(TimeDivision Duplex，时分双工)方式，例如TD-SCDMA系统；2)纯FDD(Frequency Division Duplex，频分双工)方式，例如WCDMA系统；3)半双工FDD(Half Frequency Division Duplex)方式，例如GSM系统。

纯TDD方式的主要优点是：1)无需成对的频谱，便于频率规划；2)接收机和发射机通道设计简单；3)便于利用信道互易特性，使得智能天线的设计简单。TDD方式的主要缺点是：1)覆盖区域过大时频谱使用效率低于FDD方式；2)支持高速移动方面不如FDD方式。

纯FDD方式的主要优点是：1)适合支持高速移动；2)适合大的覆盖区域。FDD的主要缺点是：1)需要成对的频谱，带来频谱规划上的困难；2)信道互易特性的使用存在困难，使得智能天线的设计难度加大；3)上下行频谱使用在支持非对称业务时不够灵活。

半双工FDD和纯FDD比较，其优点是：1)终端收发分时工作导致终端通道结构简单，成本比较低；2)时分复用的引入导致、测量、切换等功能的实现简便。

目前在研究领域，对各种双工方式进行了全面的评估，如欧盟IST(信息化社会技术)项目中的报告“未来宽带无线接口中双工方式的安排(Duplex arrangements for future broadband radiointerfaces.IST-2003-507581 WINNER D2.5 v1.0)”对7种可能的双工方式进行了评估：1)纯FDD方式；2)纯TDD方式；3)半双工FDD(GSM)方式；4)FDD上行频谱中引入TDD方式；5)FDD下行频谱中引入TDD方式；6)上/下行切换的FDD方式；7)成对的TDD方式。此外，该报告对CDD也做了讨论。这些研究的目的在于寻找新的双工方式，或者寻找将目前的TDD、FDD双工方式进行有效组合的方式，以达到充分利用TDD和FDD的优点，同时避免TDD和FDD的缺点的目的。

在相关的专利技术或者专利申请中，也出现了对有关灵活使用TDD、FDD双工方式问题的讨论。

例如，标题为“提供混合双工技术的无线通信系统和方法(Wireless communication system and method for offering hybridduplexing technology)”的第US 20040252659号专利申请，该专利申请提出的TDD/FDD混合方法是在FDD的下行频谱中引入TDD方式，给出了频谱划分、终端结构、FDD下行频谱中的FDD/TDD资源调度方法。其终端结构的特点是具有两个发射通道和一个接收通道，其FDD下行频谱中的FDD/TDD资源调度方法的特点在于把离基站最近的终端的时隙安排在上/下行转换保护时隙的两侧，从保护时隙向两侧安排的终端离基站越来越远，当终端离基站的距离大于预定值之后，就让终端工作于FDD方式。

又例如，标题为“运行一个TDD/虚拟FDD分层蜂窝通信系统的方法(Method of operating a TDD/virtual FDD hierarchical cellulartelecommunication system)”的第US20050174954号专利申请，该申请给出一种在TDD系统被FDD系统所覆盖的情况下，借用FDD的上行频谱中的剩余部分作为终端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，这样就形成一个“虚拟”的FDD双工方式，该专利借用了FDD的上行频谱中的剩余部分。

标题为“一种综合使用成对和非成对频谱的系统和方法”的第200610003173.4号申请给出的系统包括：把成对的FDD频谱和非成对的TDD频谱及其对应的处理资源组合起来综合调度的基站，具有多种双工方式的终端。同时，其给出的对FDD频谱和TDD频谱综合调度的方法是，高速移动用户以使用成对频谱为主，低速移动用户以使用非成对频谱为主，当成对频谱和非成对频谱无法单独完成业务需求时，就把成对和非成对频谱综合起来提供业务。

标题为“一种提高时分双工系统上行反馈能力的方法”的第200610169883.4号申请给出的提高时分双工系统上行能力的系统包括：基站、终端、以及基站和终端通信使用的双向频谱和下行单向频谱，其中，基站，还用于在下行单向频谱向所述终端发送反馈信息，而终端还用于在下行单向频谱上接收基站发送的反馈信息，并且终端在双向频谱上收发信号和在下行单向频谱上接收信号以时分的方式进行。

标题为“一种提高时分双工系统下行反馈能力的方法”的第200610171582.5号申请给出的提高时分双工系统下行能力的系统包括：基站、终端、以及基站和终端通信使用的双向频谱和上行单向频谱，其中，终端还用于在上行单向频谱上向基站发送反馈信息；基站还用于在上行单向频谱上接收终端发送的反馈信息；终端在双向频谱接收信号和在上行单向频谱上发送信号以时分的方式进行。

而标题为“一种提高时分双工系统上行反馈能力的方法”的第200610169883.4号申请以及标题为“一种提高时分双工系统下行反馈能力的方法”的第200610171582.5号申请的缺点是：仅从TDD系统演进的角度讨论反馈增强方法，而没有给出从FDD系统演进的TDD反馈增强空口结构对FDD频谱的使用方法；也没有明确说明该TDD反馈增强空口结构对频谱规划和使用带来的简化。

因此，目前使用的混合双工技术的缺点是：1)TDD方式帧结构对反馈时延的限制依然存在；2)FDD在非对称业务的支持能力上的局限性仍然存在；3)两种双工方式交织在一起导致资源管理复杂；以及4)没有减轻在寻找和划分成对频谱时面临的困难。

发明内容

为此，考虑到TDD和FDD两种系统在演进中需要克服以下缺陷而做出本发明：TDD空中接口需要突破无线帧周期对反馈时延的限制，以及FDD空中接口需要改进对非对称业务的支持能力。

因此，希望通过本发明对目前的TDD反馈增强空中接口结构做了进一步完善以克服上述缺陷，使得TDD反馈增强空中接口既是时分双工系统空口的一种演进形态，也是频分双工系统空口的一种演进形态，并提供作为时分双工系统及频分双工系统共同演进形态的空中接口的频谱使用方法和终端接入方法。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种反馈增强时分双工系统，其包括至少一个基站、至少一个终端、以及用于基站和终端间的通信的双向频谱和反馈通道用频谱，其特征在于：双向频谱是以时分双工方式使用的频谱；反馈通道用频谱至少包括以下之一：用于基站向终端发送反馈信号的下行单向频谱、用于终端向基站发送反馈信号的上行单向频谱。

在上述结构中，反馈信号可以单独使用或与其他信号共享下行单向频谱或上行单向频谱。此外，基站在下行单向频谱向终端发送反馈信号或在上行单向频谱接收来自终端的反馈信号，而终端在上行单向频谱向基站发送反馈信号或在下行单向频谱接收来自基站的反馈信号。其中，终端在双向频谱上向基站发送信号与在下行单向频谱接收来自基站的反馈信号以时分方式进行；以及终端在双向频谱接收来自基站的信号与在上行单向频谱向基站发送反馈信号以时分方式进行。并且终端在下行单向频谱上使用的无线帧和双向频谱上的时分系统无线帧起点对齐或保持固定的时延。

此外，上述的反馈增强时分双工系统进一步包括：第二下行单向频谱，用于发送小区同步信号、小区广播信号、或双频频谱/上行单向频谱的指示信号，其中，第二下行单向频谱和下行单向频谱是相同/不同的频谱。

根据本发明的另一方面，提供了一种反馈增强的空中接口，其除了包括在双向频谱上工作的一个或一组业务信道以及一组控制信道外，还包括：至少一个反馈信道，工作在单向频谱上，用于提高双向频谱的传输性能。该反馈增强的空中接口工作在上述的反馈增强的时分双工系统环境下。

其中，在上述空中接口中，反馈信道至少包括以下之一：从基站到终端的反馈信道、从终端到基站的反馈信道，并且反馈信道的反馈间隔小于双向频谱的无线帧周期。

此外，该反馈增强的空中接口还可以包括：由第二下行单向频谱承载的同步信道和广播信道。其中，在一个双向频谱上工作的无线帧周期内，在第二下行单向频谱上安排一个以上的时间片用于传送同步信道或广播信道。此外，同步信道、广播信道和反馈信道共享第二下行单向频谱，共享的方式是以下方式之一：时分方式、码分方式、频分方式。

根据本发明的另一方面，提供了一种反馈方法，该方法的包括基站向终端发送反馈信号的处理以及终端向基站发送反馈信号的处理，其可以使用上述的反馈增强的空中接口。

其中，基站向终端发送反馈信号的处理包括以下步骤：第一步骤，终端在双向频谱无线帧的上行时隙的时间内在双向频谱上向基站发送信号；第二步骤，基站在与上行时隙的间隔小于一个无线帧周期的时间片内在下行单向频谱向终端发送反馈信号。终端向基站发送反馈信号的处理包括以下步骤：步骤A：基站在双向频谱无线帧的下行时隙的时间内在双向频谱上向终端发送信号；步骤B：终端在与下行时隙的间隔小于一个无线帧周期的时间片内在上行单向频谱向基站发送反馈信号。

其中，上行时隙的个数m大于2且小于一个无线帧内可用的最大上行时隙个数；下行时隙的个数n大于2且小于一个无线帧内可用的最大下行时隙个数；并且m个上行时隙之间存在间隔，且间隔相等或不相等；n个下行时隙之间存在间隔，且间隔相等或不相等。

根据本发明的又一方面，提供了一种终端接入方法，其可以使用上述的反馈方法，包括以下步骤：第一步骤，在下行单向频谱上进行频点的初始同步信号搜索；第二步骤，在获得伪随机噪声码同步或符号同步之后，终端根据伪随机噪声码同步或符号同步的时间标记，在下行单向频谱上进行小区搜索的相关处理；第三步骤，获得小区广播信息；以及第四步骤，完成对双向频谱上时分双工信道的接入。

其中，小区广播信息包括双向频谱的指示信息和/或上行单向频谱的指示信息，双向频谱的指示信息至少包括以下之一：双向频谱的频点和带宽，双向频谱无线帧与下行单向频谱无线帧的同步关系、相对于单向频谱无线帧的双向频谱无线帧的信道位置；上行单向频谱的指示信息至少包括以下之一：上行单向频谱的频点和带宽、上行单向频谱无线帧与下行单向频谱无线帧的同步关系、相对于单向频谱无线帧的上行单向频谱无线帧的信道位置。

通过以上技术方案，本发明实现了以下有益效果：(1)使用时分双工频谱传输的信号的反馈间隔不受无线帧周期的限制，可以在一个无线帧周期内实现多次反馈，从而提高系统的动态性能和吞吐量；(2)重发确认(ACK/NACK)信号的反馈间隔小于一个无线帧周期，因此，具有较小的传输时延；(3)安排在下行单向频谱上的下行同步信道和广播信道的位置和个数不受时分双工频谱上的无线帧结构的限制，从而使终端以较高的速度接入网络。总之，本发明给出的空中接口除了保留了TDD的信道互易性及上/下行业务的灵活性等优点之外，还兼有FDD的低反馈时延带来的各种优点，并且不要求全球统一的成对频谱，从而降低了频谱规划的难度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是示出根据本发明第一和第二实施例中实例1的反馈增强的时分系统和空中接口的示意图；

图2是示出根据本发明第一和第二实施例中实例2的反馈增强的时分系统和空中接口的示意图；

图3是示出根据本发明第三实施例的基站向终端发送反馈信号的处理的流程图；

图4是示出根据本发明第四实施例的终端向基站发送反馈信号的处理的流程图；

图5是示出根据本发明实施例的发送同步信道和广播信道的方法的示意图；

图6是示出根据本发明第四实施例的终端接入方法的流程图；

图7是示出根据本发明实例的反馈增强的空中接口中终端侧的接收机和发射机频点切换方式的示意图；以及

图8是示出根据本发明实例的反馈增强的空中接口中的频谱使用方式的示意图。

具体实施方式

在描述本发明的实施例之前，首先对本说明书中涉及到的术语进行解释。需要注意的是，进行如下解释的目的在于提供对本发明的透彻和全面理解，而不是对本发明进行任何限制。

“双向频谱”，是指被双向使用的频谱，即，该频谱以时分的方式用于上行传输和下行传输，目前的TDD系统使用的非成对频谱都是双向频谱。

“下行单向频谱”的狭义概念是只用于传送下行信号的频谱，例如，频分双工(FDD，Frequency Division Duplex)系统使用的下行频谱、数字电视广播频谱都是下行单向频谱；“下行单向频谱”的广义概念是指在TDD系统无线帧中上行时隙期间可用于下行传输的频谱，该频谱在不需要基站向终端传输反馈信号的时间内可以用于上行传输，例如，两个TDD系统A和B都是使用双向频谱工作，如果这两个系统的无线帧A和无线帧B的上/下行时隙在时间上错开，使得无线帧A的上行时隙与无线帧B的下行时隙相对应，则无线帧B使用的频谱就可以作为无线帧A的反馈通道，起到“下行单向频谱”的作用。

下文中提到的TDD基本系统是指目前仅仅在非成对频谱中使用一个或一组频点以时分方式工作的系统。对于TDD基本系统，在任何一个有效传输时隙内，系统使用的所有频谱都用于同一个方向的传输(都用于上行或者都用于下行)，或者处于空闲状态。

下文中提到的TDD反馈增强(TDD-FE：Time Division Duplexwith Feedback Enhancement)系统指在TDD基本系统的基础上引入反馈频谱，该反馈频谱在TDD系统的上行时隙(或一组上行时隙)持续期间为基站到终端的反馈提供下行通道，这是TDD-FE与TDD基本系统最主要的差别，也是TDD-FE与TDD基本系统叠加下行广播系统，例如TDD系统叠加高通公司的Media FLO系统的根本区别，在TDD基本系统叠加下行广播系统中，下行的广播频谱没有用于向TDD的上行传输提供反馈通道。

以下将结合附图来描述本发明的实施例。

第一实施例

在本实施例中，提供了一种反馈增强的时分双工系统。

实例1

如图1所示，该反馈增强的时分双工系统包括至少一个基站101、至少一个终端102、以及用于基站和终端间的通信的双向频谱103和反馈通道用频谱，其中：双向频谱103是以时分双工方式使用的频谱；反馈通道用频谱至少包括以下之一：用于基站向终端发送反馈信号的下行单向频谱104、用于终端向基站发送反馈信号的上行单向频谱105。

单向下行频谱104用于基站101向终端102发送反馈信息；单向上行频谱105用于终端102向基站101发送反馈信息。具体而言，基站在下行单向频谱向终端发送反馈信号或在上行单向频谱接收来自终端的反馈信号，而终端在上行单向频谱向基站发送反馈信号或在下行单向频谱接收来自基站的反馈信号。

终端102在双向频谱103上向基站101发送信号与在下行单向频谱104接收来自基站101的反馈信号以时分方式进行；以及终端102在双向频谱103接收来自基站101的信号与在上行单向频谱105向基站101发送反馈信号以时分方式进行。并且终端102在下行单向频谱104上使用的无线帧和双向频谱103上的时分系统无线帧起点对齐或保持固定的时延。

特别地，单向下行频谱104或者单向上行频谱105有两种使用方式：(1)和其它信号的传输共享一段频谱，例如，基站发给终端的反馈信息和下行广播信息共享单向下行频谱；(2)独立使用一段单向下行频谱。

另外，反馈信息是用于提高双向频谱103上的传输数据的频谱效率所需要的信息，反馈信息的传输间隔小于时分双工空中接口的无线帧周期。

实例2

如图2所示，该反馈增强的时分双工系统在实例1提供的系统的基础上，进一步包括用于发送小区同步信号201(用于小区搜索)和小区广播信号202的下行单向频谱104’(即，上文中提到的第二下行单向频谱)，下行单向频谱104’和下行单向频谱104可以是相同的一段频谱，也可以是不同的频谱。

这样，基站101在下行单向频谱104’上向终端102发送用于小区搜索的同步信号201、以及在下行单向频谱104’上向终端102发送用于初始接入的小区广播信号202。

此外，基站101还在下行单向频谱104’上向终端102发送双向频谱103的指示信息，至少包括如下信息之一：双向频谱的频点和带宽，双向频谱无线帧与下行单向频谱无线帧的同步关系，相对于单向频谱无线帧的双向频谱无线帧上的信道位置，包括上行接入信道的位置；以及在下行单向频谱104’上向终端102发送上行单向频谱的指示信息，至少包括如下之一种信息：上行单向频谱的频点和带宽，上行单向频谱无线帧与下行单向频谱无线帧的同步关系，相对于单向频谱无线帧的上行单向频谱无线帧上的信道位置。

第二实施例

在本实施例中，提供了一种反馈增强的空中接口。

实例1

如图1所示，该反馈增强的空中接口除了包括在双向频谱103上工作的一个或一组业务信道以及一组控制信道106外，还包括：至少一个反馈信道(例如，从基站到终端的反馈信道107或从终端到基站的108)，其工作在单向频谱上，用于提高双向频谱的传输性能。提高双向频谱的传输性能至少包括如下一种性能的提高：频谱效率的提高；吞吐量的提高；传输时延的缩短。

其中，反馈信道的反馈间隔小于双向频谱的无线帧周期。上述的反馈信息至少包括如下信息之一：发射功率控制信息(TPC：Transmission Power Control)、动态调度信息(Dynamic Scheduling)、自动重发信息(ARQ：Automatic Repeat Request)、信道质量信息(CQI：Channel Quality Information)和自适应调制编码信息(Adaptive Modulation and Coding)。

该反馈增强的空中接口可以工作在上述实例1提供的反馈增强的时分双工系统环境下。

实例2

该实例中提供的反馈增强的空中接口在实例1中提供的空中接口的基础上，进一步包括：由下行单向频谱104’承载的同步信道201和广播信道202。另外，本实例的空中接口中包括的一组在双向频谱上工作的控制信道106’可以与实例1中的控制信道106具有完全相同的信道配置，也可以具有不同的信道配置。

这样，在一个双向频谱上工作的无线帧周期内，在下行单向频谱104’上安排一个以上的时间片用于传送同步信道201，在一个双向频谱上工作的无线帧周期内，在下行单向频谱104’上安排一个以上的时间片用于传送小区广播信道202。其中，同步信道201和广播信道202可以和反馈信道107共享同一段下行单向频谱，共享方式可以是时分方式、码分方式、或频分方式。

第三实施例

在本实施例中，提供了一种反馈方法，包括基站向终端发送反馈信号的处理以及终端向基站发送反馈信号的处理，该方法可以使用第二实施例中提供的反馈增强的空中接口。以下将通过两个实例分别描述上述两种处理。

实例1

基站向终端发送反馈信号的处理。

如图3所示，该处理包括以下步骤：步骤S302，终端在双向频谱无线帧的上行时隙的时间内在双向频谱上向基站发送信号；步骤S304，基站在与上行时隙的间隔小于一个无线帧周期的时间片内在下行单向频谱向终端发送反馈信号。

其中，在上述步骤S302中，终端在时分双工系统的双向频谱103上的无线帧301内的一组上行时隙内向基站发送信号，这组上行时隙的个数k大于2但小于一个无线帧内可用的最大上行时隙个数N，这组在一个无线帧内分配给同一个用户的k个上行时隙之间存在间隔，这组k个上行时隙之间的间隔可以相等(例如，时隙之间都是相隔一个时隙宽度)，也可以不相等，这种不相等的时隙间隔可以适应多用户分集调度中时隙安排的需要。

在上述步骤S304中，终端在分配给同一个用户的k个上行时隙之间存在的间隔时间内，在下行单向频谱上接收基站发送的反馈信息。具体而言，包括以下步骤：步骤a：基站根据终端发送的信号进行信道估计；步骤b：基站在下行单向频谱上向终端发送反馈信号；步骤c：终端根据接收到的反馈信号确定下次发送信号的参数和方式。

其中，反馈信息至少包括如下信息之一：发射功率控制信息(TPC：Transmission Power Control)、动态调度信息(DynamicScheduling)、自动重发信息(ARQ：Automatic Repeat Request)、信道质量信息(CQI：Channel Quality Information)和自适应调制编码信息(Adaptive Modulation and Coding)。

重复上述的步骤S302和步骤S304，直到时分双工系统在同一个无线帧内分配给终端使用的上行时隙被使用完。

实例2

终端向基站发送反馈信号的方法。

如图4所示，该方法包括以下步骤：步骤S402，基站在双向频谱无线帧的下行时隙的时间内在双向频谱上向终端发送信号；步骤S404，终端在与下行时隙的间隔小于一个无线帧周期的时间片内在上行单向频谱向基站发送反馈信号。

其中，在上述步骤S402中，终端在时分双工系统的双向频谱无线帧内的一组下行时隙内接收基站发送的信号，这组下行时隙的个数k大于2但小于一个无线帧内可用的最大下行时隙个数N，这组在一个无线帧内分配给同一个用户的k个下行时隙之间存在间隔，这组k个下行时隙之间的间隔可以相等(例如，时隙之间都是相隔一个时隙宽度)，也可以不相等，这种不相等的时隙间隔可以适应多用户分集调度中时隙安排的需要。

在上述的步骤S404中，终端在分配给同一个用户的k个下行时隙之间存在的间隔时间内，在上行单向频谱上向基站发送反馈信息。具体而言，包括以下步骤：步骤a：终端根据基站发送的信号进行信道估计；步骤b：终端在上行单向频谱上向基站发送反馈信号；步骤c：基站根据接收到的反馈信号确定下次发送信号的参数和方式。

其中，反馈信息至少包括如下信息之一：发射功率控制信息(TPC：Transmission Power Control)、动态调度信息(DynamicScheduling)、自动重发信息(ARQ：Automatic Repeat Request)、信道质量信息(CQI：Channel Quality Information)和自适应调制编码信息(Adaptive Modulation and Coding)。

重复上述的步骤S402和步骤S404，直到时分双工系统在同一个无线帧内分配给终端使用的下行时隙被使用完。

第四实施例

对于上述实施例中提供的带有单向下行同步信道、单向下行广播信道的反馈增强的空中接口，如图5所示，当承载同步信道(SCH)501和广播信道(BCH)502的单向下行频谱104(频点是f2)是已知的一个或者一组频点中的某个频点时，使用单向频谱布置在一个TDD无线帧周期内布置多个同步信道SCH 501(如图4中的501a～501c)，并且布置多个广播信道BCH 502(如图4中的502a～502c)，可以采用与FDD系统相同的方案布置SCH和BCH，这样就可以直接让该终端在单向频谱上完成小区搜索的基本步骤，然后，根据从单向下行频谱上获得的小区广播信息(小区广播信息中包含双向频谱和上行单向频谱的指示信息)，引导终端实现对双向频谱和上行反馈信道的接入。这样的接入方式既可以使该终端对双向业务信道的接入速度达到与FDD系统相同的速度，又可以省去对全球统一的成对频谱的需求，使得反馈增强的空中接口在频谱规划上保持TDD系统的简单性。

基于以上分析，本实施例中给出了一种终端接入方法，其可以使用上述实施例中提供的反馈方法。

如图6所示，该方法包括以下步骤：步骤S602，在下行单向频谱上对已知的一个或一组频点中的某个频点进行初始同步信号搜索(例如，PN码同步信号或符号同步信号的搜索)，以实现初始同步；步骤S604，在获得伪随机噪声码(PN码)同步或符号同步之后，终端根据PN码同步或符号同步的时间标记，在下行单向频谱上进行小区搜索的相关处理(例如，帧同步信息提取、码组搜索、扰码同步等)；步骤S606，获得小区广播信息；以及步骤S608，完成对双向频谱上时分双工信道的接入。

其中，小区广播信息包括双向频谱的指示信息和/或上行单向频谱的指示信息，双向频谱的指示信息至少包括以下之一：双向频谱的频点和带宽，双向频谱无线帧与下行单向频谱无线帧的同步关系、相对于单向频谱无线帧的双向频谱无线帧的信道位置；上行单向频谱的指示信息至少包括以下之一：上行单向频谱的频点和带宽、上行单向频谱无线帧与下行单向频谱无线帧的同步关系、相对于单向频谱无线帧的上行单向频谱无线帧的信道位置。

另外，在步骤S608中，按照在步骤S606中获得的小区广播悉信息中对频点和信道位置的指示，终端在反馈增强空中接口上的接入信道上完成接入。

以下将给出综合使用上述实施例中的结构及方法的实例。

一种采用本发明第二实施例中的空中接口的移动通信系统包括：至少一个基站101，至少一个终端102，以及基站和终端之间通信使用的双向频谱103和反馈通道用频谱。

其中，双向频谱103可以是805至808的任何一段TDD频谱，也可以是其它频谱，如FDD的下行频谱810，或者一些3G扩展频谱(2000年世界无线电大会对3G频带的扩展是：806～960MHz，1710～1885MHz，2500～2690MHz)，如频谱809。

系统使用的单向下行频谱104是3G核心频段801的FDD下行频谱803中的一部分，单向上行频谱105是3G核心频段801的FDD上行频谱804中的一部分。单向上行频谱105也可以是其它动态选取的频谱，此时需要BCH 202向终端发送单向上行频谱105的频点位置等辅助信息。

终端首先在单向下行频谱(FDD下行频谱803中的一部分)上进行小区搜索，在获取系统使用的双向频谱(可以是805至808的任何一段TDD频谱，也可以是其它频谱，具体位置由BCH信道下发)和/或上行频谱的位置之后，根据单向频谱上发送的接入信道指示信息，在双向频谱上的相应接入信道上发起接入请求，待基站为其分配了业务信道之后，按照图7所示的方式进行上/下行双工通信。

在进行上/下行双工通信中，终端的发射机和接收机在不同频点之间以时分方式进行发射和接收。对应于双向频谱103，103可以是805至808的任何一段TDD频谱上的无线帧701和工作在下行单向频谱104上的无线帧702和工作在上行单向频谱105上的无线帧703之间保持严格的时间对应关系。终端的发射机在时分双工系统的双向频谱103(频点是f1)上的无线帧701内的一组上行时隙内向所述基站完成若干次信号发送后，其发射通道切换到单向上行频谱105(频点是f3)上，并在适当的时刻向基站发送反馈信号；而终端的接收机在时分双工系统的双向频谱103(频点是f1)上的无线帧701内的一组下行时隙内接收基站的若干次下发信号后，其接收通道切换到单向下行频谱104(频点是f2)上，并在适当的时刻接收基站下发的反馈信号。

在本实例中，移动通信系统虽然使用了3G核心频段中的FDD上行频谱和FDD下行频谱，但由于空口在下行单向频谱承载的广播信道里面下发双向频谱和上行单向频谱的指示信息，因此，所使用的FDD下行频谱并不是必需的，也就是说本发明的系统不要求提供全球统一的成对频谱，只需要一个全球统一的下行频谱就可以实现全球漫游。

通过以上技术方案可以看出，本发明实施例提供的作为时分双工系统和频分双工系统共同演进形态的TDD反馈增强空中接口结构是对目前空中接口的双工方式的进一步发展，其结构不同于目前的任何单一的双工方式，也不同于目前的任何混合双工方式，其不是TDD与FDD的简单组合，而是一种业务数据和/或基本控制信息使用双向频谱以时分双工方式实现上下行传送，而传送业务数据和/或基本控制信息所需要的高频度反馈信息使用与该双向频谱充分隔离的单向频谱来传送的结构，此外，其综合性能也是目前任何单一双工方式或混合双工方式所无法达到的。相对于TDD-FE的这些以及特点，FDD在信道互易性、支持上/下行业务的灵活性、与中继器综合组网的简易性、对成对频谱的需求这些方面处于明显的劣势，这就迫使FDD双工方式通过演进来改变这种劣势，因此，FDD双工方式演进为TDD-FE方式是一种自然的结果。这就表明：TDD-FE不仅仅是TDD双工方式的演进结果，也是FDD双工方式的演进结果。

通过本发明的TDD反馈增强空中接口结构，使得3G长期演进(LTE)在双工方式上统一到TDD-FE，从而使得3G LTE系统的标准得到进一步的统一，其网络、终端的一致性得到显著改进，并且使得频谱规划得到了简化。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1. 一种反馈增强时分双工系统，包括至少一个基站、至少一个终端、以及用于基站和终端间的通信的双向频谱和反馈通道用频谱，其特征在于：所述双向频谱是以时分双工方式使用的频谱；所述反馈通道用频谱至少包括以下之一：用于基站向终端发送反馈信号的下行单向频谱、用于终端向基站发送反馈信号的上行单向频谱。

2. 根据权利要求1所述的反馈增强时分双工系统，其特征在于，所述反馈信号可以单独使用或与其他信号共享所述下行单向频谱或所述上行单向频谱。

3. 根据权利要求1所述的反馈增强时分双工系统，其特征在于，所述基站在所述下行单向频谱向所述终端发送所述反馈信号或在所述上行单向频谱接收来自所述终端的所述反馈信号。

4. 根据权利要求1所述的反馈增强时分双工系统，其特征在于，所述终端在所述上行单向频谱向所述基站发送所述反馈信号或在所述下行单向频谱接收来自所述基站的所述反馈信号。

5. 根据权利要求4所述的反馈增强时分双工系统，其特征在于，所述终端在所述双向频谱上向所述基站发送信号与在所述下行单向频谱接收来自所述基站的所述反馈信号以时分方式进行。

6. 根据权利要求4所述的反馈增强时分双工系统，其特征在于，所述终端在所述双向频谱接收来自所述基站的信号与在所述上行单向频谱向所述基站发送所述反馈信号以时分方式进行。

7. 根据权利要求1所述的反馈增强时分双工系统，其特征在于，所述终端在所述下行单向频谱上使用的无线帧和所述双向频谱上的时分系统无线帧起点对齐或保持固定的时延。

8. 根据权利要求1所述的反馈增强时分双工系统，其特征在于，进一步包括：

第二下行单向频谱，用于发送小区同步信号、小区广播信号、或双频频谱/上行单向频谱的指示信号，其中，所述第二下行单向频谱和所述下行单向频谱是相同/不同的频谱。

9. 一种反馈增强的空中接口，包括在双向频谱上工作的一个或一组业务信道以及一组控制信道，使用根据权利要求1至7中任一项所述的反馈增强时分双工系统，其特征在于，进一步包括：

至少一个反馈信道，工作在单向频谱上，用于提高双向频谱的传输性能。

10. 根据权利要求9所述的空中接口，其特征在于，所述反馈信道至少包括以下之一：从基站到终端的反馈信道、从终端到基站的反馈信道。

11. 根据权利要求9所述的空中接口，其特征在于，所述反馈信道的反馈间隔小于所述双向频谱的无线帧周期。

12. 一种反馈增强的空中接口，包括在双向频谱上工作的一个或一组业务信道以及一组控制信道，使用根据权利要求8所述的反馈增强时分双工系统，其特征在于，进一步包括：

至少一个反馈信道，工作在单向频谱上，用于提高双向频谱的传输性能；以及

由所述第二下行单向频谱承载的同步信道和广播信道。

13. 根据权利要求12所述的空中接口，其特征在于，在一个双向频谱上工作的无线帧周期内，在所述第二下行单向频谱上安排一个以上的时间片用于传送所述同步信道或所述广播信道。

14. 根据权利要求12所述的空中接口，其特征在于，所述同步信道、所述广播信道和所述反馈信道共享所述第二下行单向频谱，共享的方式是以下方式之一：时分方式、码分方式、频分方式。

15. 一种反馈方法，包括基站向终端发送反馈信号的处理以及终端向基站发送反馈信号的处理，使用根据权利要求9或12所述的空中接口，其特征在于：

所述基站向终端发送反馈信号的处理包括以下步骤：

第一步骤，所述终端在双向频谱无线帧的上行时隙的时间内在所述双向频谱上向所述基站发送信号；

第二步骤，所述基站在与所述上行时隙的间隔小于一个无线帧周期的时间片内在下行单向频谱向所述终端发送反馈信号；

所述终端向基站发送反馈信号的处理包括以下步骤：

步骤A：所述基站在双向频谱无线帧的下行时隙的时间内在所述双向频谱上向所述终端发送信号；

步骤B：所述终端在与所述下行时隙的间隔小于一个无线帧周期的时间片内在上行单向频谱向所述基站发送反馈信号。

16. 根据权利要求15所述的反馈方法，其特征在于，所述上行时隙的个数m大于2且小于一个无线帧内可用的最大上行时隙个数；所述下行时隙的个数n大于2且小于一个无线帧内可用的最大下行时隙个数。

17. 根据权利要求16所述的反馈方法，其特征在于，所述m个上行时隙之间存在间隔，且所述间隔相等或不相等；所述n个下行时隙之间存在间隔，且所述间隔相等或不相等。

18. 根据权利要求14所述的反馈方法，其特征在于，

所述第二步骤进一步包括以下步骤：

步骤a：所述基站根据所述终端发送的所述信号进行信道估计；

步骤b：所述基站在所述下行单向频谱上向所述终端发送反馈信号；

步骤c：所述终端根据接收到的所述反馈信号确定下次发送信号的参数和方式。

19. 根据权利要求14所述的反馈方法，其特征在于，

所述步骤B进一步包括以下步骤：

步骤a：所述终端根据所述基站发送的所述信号进行信道估计；

步骤b：所述终端在所述上行单向频谱上向所述基站发送反馈信号；

步骤c：所述基站根据接收到的所述反馈信号确定下次发送信号的参数和方式。

20. 一种终端接入方法，使用根据权利要求15所述的反馈方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步骤，在下行单向频谱上进行频点的初始同步信号搜索；

第二步骤，在获得伪随机噪声码同步或符号同步之后，终端根据所述伪随机噪声码同步或符号同步的时间标记，在所述下行单向频谱上进行小区搜索的相关处理；

第三步骤，获得小区广播信息；以及

第四步骤，完成对双向频谱上时分双工信道的接入。

21. 根据权利要求20所述的终端接入方法，其特征在于，所述小区广播信息包括双向频谱的指示信息和/或上行单向频谱的指示信息，所述双向频谱的指示信息至少包括以下之一：双向频谱的频点和带宽，双向频谱无线帧与下行单向频谱无线帧的同步关系、相对于单向频谱无线帧的双向频谱无线帧的信道位置；所述上行单向频谱的指示信息至少包括以下之一：上行单向频谱的频点和带宽、上行单向频谱无线帧与下行单向频谱无线帧的同步关系、相对于单向频谱无线帧的上行单向频谱无线帧的信道位置。

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