CN101547512A - 一种分层异构分布式基站和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种分层异构分布式基站系统，含无线设备控制节点，至少一个使用成对频谱的FDD无线设备节点，至少一个使用非成对频谱的TDD无线设备节点，无线设备控制节点在TDD无线设备节点上为与该分层异构分布式基站通信的终端配置上/下行业务信道，在所述FDD无线设备节点上配置与上/下行业务信道相配合的控制信道，从而实现分层异构分布式基站与所述终端间的一种混合双工。本发明还提出一种频谱资源分配方法，为多种双工方式分配频谱，确定终端的双工方式后为终端分配信道资源。

Description

一种分层异构分布式基站和方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种分层异构分布式基站和方法。

背景技术

相对于传统的集中式基站，分布式基站具有建网成本低、组网灵活、频谱效率高等优势。目前，分布式基站已经在不同的蜂窝移动通信系统中得到商用。随着3GPP(第三代合作伙伴项目，3rd Generation Partnership Project)长期演进(LTE：Long Term Evolution)系统向IMT-Advanced(InternationalMobile Telecommunications-Advanced，高级国际移动通信)系统的演进，分布式基站将在IMT-Advanced系统中得到更为广泛的应用。

专利号200480028557.0的专利“用于无线电基站中的无线电设备控制节点与远程无线电设备节点之间的通信的接口、装置及方法”描述了一种用于在无线电基站中的无线电设备控制(REC：Radio Equipment Control)节点与无线电设备(RE：Radio Equipment)节点之间的通信的接口、装置以及方法，无线电基站利用多个天线载波通过无线电接口收发信息，REC节点与RE节点相分离且通过传输链路相耦合。该专利中给出的构建分布式基站的技术是目前的一项主流技术。

但是，该专利没有讨论在一个分层分布式基站内存在使用成对频谱的RE节点和使用非成对频谱的RE节点这两种RE节点的情况。如何利用这两种不同节点及其频谱来实现更加灵活的双工方式，是当前急需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于给出一种包含使用成对频谱的无线设备(PS_RE)节点和使用非成对频谱的无线设备(US_RE)节点这两类节点的分层异构分布式基站系统和方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种分层异构分布式基站系统，所述系统包含无线设备控制节点，至少一个使用成对频谱对宏小区进行覆盖的频分双工FDD无线设备节点，至少一个使用非成对频谱对所述宏小区内的微小区进行覆盖的时分双工TDD无线设备节点，其中，

所述无线设备控制节点中的基带处理单元对来自和送往TDD无线设备节点和FDD无线设备节点的信号进行基带处理；所述无线设备控制节点中的频谱资源联合管理单元对FDD无线设备节点使用的成对频谱和TDD无线设备节点使用的非成对频谱进行联合管理；所述无线设备控制节点中的双工控制单元对分层异构分布式基站与终端之间的双工方式进行控制；

所述TDD无线设备节点发送的无线帧和所述FDD无线设备节点发送的无线帧之间保持确定的时间上的同步关系；

所述无线设备控制节点在所述TDD无线设备节点上为与该分层异构分布式基站通信的终端配置上/下行业务信道，并且，所述无线设备控制节点在所述FDD无线设备节点上配置与所述终端在所述TDD无线设备节点上的上/下行业务信道相配合的控制信道，从而实现分层异构分布式基站与所述终端间的一种混合双工。

进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述频谱资源联合管理单元根据与分层异构分布式基站进行通信的终端的种类和双工能力，以如下方式之一分配所述TDD无线设备节点拥有的非成对频谱：

2-1)当只有TDD终端与所述TDD无线设备节点建立通信连接时，将所述TDD无线设备节点上的非成对频谱用于TDD的业务信道和控制信道；

2-2)当有TDD终端和混合双工的终端与所述TDD无线设备节点建立通信连接时，将所述TDD无线设备节点上的非成对频谱用于TDD的业务信道和控制信道，以及用于混合双工方式的业务信道。

进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述频谱资源联合管理单元根据与分层异构分布式基站进行通信的终端的种类和双工能力，以如下方式之一分配所述FDD无线设备节点拥有的成对频谱：

3-1)当只有FDD终端与所述FDD无线设备节点建立通信连接时，将所述FDD无线设备节点上的成对频谱用于FDD的业务信道和控制信道；

3-2)当有FDD终端和混合双工的终端与所述FDD无线设备节点建立通信连接时，将所述FDD无线设备节点上的成对频谱用于FDD的业务信道和控制信道，以及用于混合双工方式的控制信道。

进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述双工控制单元接收终端上报的终端所支持双工的方式，为终端指定一种合适的双工方式，包含：

如果终端只支持TDD、FDD或混合双工SCS-HDD中的任一种双工方式，为终端指定其支持的双工方式；

如果终端支持TDD和FDD双工方式，而当前网络只剩余TDD频谱，为其指定TDD双工方式；或者当前网络只剩余FDD频谱，为其指定FDD双工方式；

如果终端支持TDD和FDD双工方式，而当前网络TDD频谱和FDD频谱均有终端所需要的剩余量，结合其它因素为终端指定TDD或FDD双工方式。

进一步地，上述系统还可具有以下特点，如果所述终端同时支持时分双工、频分双工和混合双工，双工控制单元按如下方式指定终端的双工方式：

优先为移动速度大于给定阈值且申请非对称业务的所述终端指定混合双工方式；

优先为移动速度大于给定阈值且申请对称业务的所述终端指定频分双工方式；

优先为移动速度小于给定阈值的所述终端指定时分双工方式。

进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述使用成对频谱的无线设备节点和使用非成对频谱的无线设备节点包含同步控制单元，用于实现所述使用成对频谱的无线设备节点和使用非成对频谱的无线设备节点与无线设备控制节点的同步，从而实现所述使用成对频谱的无线设备节点和使用非成对频谱的无线设备节点之间的同步。

进一步地，上述系统还可具有以下特点，在所述使用非成对频谱的无线设备节点配置同步测量装置，所述同步测量装置接收所述使用成对频谱的无线设备节点发送的同步信号，获取所述使用成对频谱的无线设备节点发送的无线帧的帧同步信息，实现与所述使用成对频谱的无线设备节点空口同步。

本发明还提出一种支持混合双工的频谱资源分配方法，应用于分层异构分布式基站系统，所述系统包含使用成对频谱对宏小区进行覆盖的频分双工FDD无线设备节点，和使用非成对频谱对所述宏小区内的微小区进行覆盖的时分双工TDD无线设备节点，包含如下步骤：

301，分层异构分布式基站为不同双工方式分配频谱；

302，分层异构分布式基站确定终端的双工方式。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述步骤301中，将成对频谱划分为两部分，一部分成对频谱用于业务与控制相分离的混合双工的控制信道，一部分成对频谱用于传统的频分双工的业务和控制信道。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述步骤301中，将非成对频谱划分为两部分，一部分非成对频谱用于业务与控制相分离的混合双工的业务信道；一部分非成对频谱用于传统的时分双工的业务及控制信道。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，步骤302中所述的分层异构分布式基站确定终端的双工方式进一步包含如下步骤：

12-1，终端向网络上报其支持的双工方式，即终端表明其可以支持的双工种类；

12-2，网络侧根据网络的频谱资源剩余情况以及终端的双工能力来确定所述终端的将要使用的双工方式，具体包含：

如果终端只支持TDD、FDD或混合双工SCS-HDD中的任一种双工方式，为终端指定其支持的双工方式；

如果终端既支持TDD和FDD双工方式，而当前网络只剩余TDD频谱，为其指定TDD双工方式；或者当前网络只剩余FDD频谱，为其指定FDD双工方式；

如果终端既支持TDD和FDD双工方式，而当前网络TDD频谱和FDD频谱均有终端所需要的剩余量，结合其它因素为终端指定TDD或FDD双工方式；

如果终端同时支持TDD、FDD、SCS-HDD这三种双工方式，则按照如下原则为终端指定双工方式：

优先为移动速度高于给定阈值且申请非对称业务的所述终端指定SCS-HDD双工方式；

优先为移动速度高于给定阈值且申请对称业务的所述终端指定FDD双工方式；

优先为移动速度低于给定阈值的所述终端指定TDD双工方式。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述分层异构分布式基站为终端指定具体的信道资源，可以采用如下方式之一种：

1)分层异构分布式基为将要工作于混合双工的终端指定资源：包括，在成对频谱上为所述终端指配控制信道资源，并且在非成对频谱上为所述终端指配业务信道资源；包括具体的时频资源，对所述时频资源的使用方式；

2)分层异构分布式基站为将要工作于FDD双工的终端指定资源：包括，在成对频谱上为所述终端指配控制信道和业务信道资源；

3)分层异构分布式基站将要工作于TDD双工的终端指定资源：包括，在非成对频谱上为所述终端指配控制信道资源和业务信道资源。

本发明通过引入控制与业务相分离的混合双工，使所述分层异构分布式基站具有如下性能：1)既保留了非成对频谱的信道互易性及上下行业务的灵活性，又兼有成对频谱的低反馈时延带来的各种优点，从而提高TDD空口的动态性能和吞吐量；2)可以使在非成对高端频谱上以TDD方式工作的微小区无线节点支持高速移动终端，从而扩展了非成对高端频谱的应用范围。

此外，本发明通过控制与业务相分离的混合双工与传统的FDD双工、TDD双工的共存，实现所述混合双工的分层异构分布式基站对不同双工能力的终端的支持。

附图说明

图1是一种使用成对和非成对频谱的分层异构分布式基站结构示意图；

图2是业务与控制相分离的混合双工对频谱的使用方法；

图3是一种分层异构分布式基站中支持多种双工方式共存的方法；

图4是一种分层异构分布式基站中多种双工方式共存的频谱分配示意图。

具体实施方式

当一个分层分布式基站内包含使用成对频谱的无线设备(PS_RE：PairedSpectrum based Radio Equipment)节点和使用非成对频谱的无线设备(US_RE：Unpaired Spectrum based Radio Equipment)节点这两类节点时，就构成一个异构的分层分布式基站，可以产生比传统的只有同一类无线电设备节点(比如，只使用成对频谱的FDD(Frequency Division Duplex，频分双工)无线电节点，或者只使用非成对频谱的TDD(Time Division Duplex，时分双工)无线电节点组成的分层分布式基站更加灵活的双工方式。

本发明提出一种综合使用成对和非成对频谱的分层异构分布式基站，该使用成对和非成对频谱的分层异构分布式基站包括，见图1：一个无线设备控制(REC)节点101、至少一个使用成对频谱对宏小区进行覆盖的FDD无线设备(PS_RE)节点102、至少一个使用非成对频谱对宏小区进行覆盖的TDD无线设备(US_RE)节点103。

一般地，一个分层异构分布式基站内存在一个用于大区域(宏小区)覆盖的PS_RE节点102和若干个用于较小区域覆盖的US_RE节点103，在一个用于大区域覆盖的PS_RE节点102所覆盖的区域内，存在多个用于较小区域(微小区)覆盖的US_RE节点103，用于大区域覆盖的PS_RE节点102和若干个用于较小区域覆盖的US_RE节点103之间构成分层结构。

其中，REC节点101进一步包括用于成对频谱和非成对频谱上所传送信号进行处理的基带处理单元104，用于实现多种双工方式控制的双工控制单元105；和用于实现成对和非成对频谱资源联合管理的CRRM(CooperativeRadio Resource Management，频谱资源联合管理)单元106。

所述REC节点101内的基带处理单元104对来自PS_RE节点102和来自US_RE节点103的接收信号，以及对发往PS_RE节点102和US_RE节点103的发射信号进行基带处理。

进一步地，所述REC节点101内的基带处理单元104可以是分别安装在不同空间位置或者不同网元内的物理实体，比如，一个物理实体用于对来自PS_RE节点102和发送给PS_RE节点102的信号作基带处理；一个物理实体用于对来自US_RE节点103和发送给US_RE节点103的信号进行基带处理。这两个物理实体之间通过通信链路进行通信。

当所述REC节点101内的基带处理单元104可以是分别安装在不同空间位置或者不同网元内的物理实体时，REC节点101内的双工控制单元105、频谱资源联合管理CRRM单元106可以是独立的物理实体(网元)，也可以是与其中一个基带处理单元(对应于PS_RE节点102的信号作基带处理或者对应于US_RE节点103的信号进行基带处理的物理实体)联合设计。

所述频谱资源联合管理单元106根据基带处理单元104提供给的本小区内工作于TDD、FDD、SCS-HDD模式下的终端的数量和对成对及非成对频谱的值用比例，动态地调整分配给这三种双工方式的频谱比例。

所述双工控制单元根据基带处理单元提供终端的能力、终端的移动速度、终端的业务特点(对称、非对称业务)，动态地调整终端的双工模式，以实现对频谱的优化使用。

所述PS_RE节点102进一步包括同步控制单元108、使用成对频谱的射频单元109。所述PS_RE节点102内的同步控制单元108用于实现PS_RE节点102与REC节点101之间的同步。PS_RE节点102与REC节点101之间的同步包括：时间同步、频率同步。

所述US_RE节点103包括同步控制单元110、使用非成对频谱的射频单元111。所述US_RE节点103内的同步控制单元110用于实现US_RE节点103与REC节点101之间的同步。US_RE节点103与REC节点101之间的同步包括：时间同步、频率同步。

进一步地，通过所述PS_RE节点102与REC节点101之间的同步，以及US_RE节点103与REC节点101之间的同步，实现PS_RE节点102与US_RE节点103之间的同步。

所述PS_RE节点102与US_RE节点103之间的同步是指PS_RE节点102的无线帧与US_RE节点103的无线帧之间在时间上存在确定的对应关系。一种衡量这种确定的对应关系的方法是：PS_RE节点102的无线帧的帧头起始点到达某个终端接收天线的时间与US_RE节点103的无线帧的帧头起始点到达该终端的接收天线的时间之间的差值是一个常数C，由于传播信道的影响或者终端相对于PS_RE节点102和US_RE节点103的几何位置的变化，常数C存在一定的误差，该误差应小于某个预定的常数。

此外，所述PS_RE节点102与US_RE节点103之间的同步也可以通过空口实现，具体方法是：在US_RE节点103上安装可以接收PS_RE节点102发射信号的接收机，通过测量PS_RE节点102发射信号到达US_RE节点103处的时间，减去从PS_RE节点102所在位置到US_RE节点103所在位置的信号传播时间，就是PS_RE节点102发射信号的发射时间Tt，一个PS_RE节点102所覆盖的所有的US_RE节点103根据PS_RE节点102发射信号的发射时间Tt来调整自己的无线帧起始时间，就实现了PS_RE节点102与US_RE节点103之间的无线帧同步。

所述PS_RE节点102与所述US_RE节点103之间在空口上保持同步。空口同步是指如下情况之一：所述PS_RE节点102发送的无线帧的起始位置与所述US_RE节点103发送的无线帧的起始位置到达移动终端的时间差小于一个预先设定的值ΔTDOA(Time Difference of Arrival，到达时间差)；所述PS_RE节点102发送的无线帧的起始位置离开其发射天线口面的时刻与所述US_RE节点103发送的无线帧的起始位置离开其发射天线口面的时刻的差值小于一个预先设定的值ΔTR；所述PS_RE节点102发送的无线帧的起始位置离开其发射天线口面的时刻与所述US_RE节点103发送的无线帧的起始位置离开其发射天线口面的时刻的差值是一个固定值外加一个随机误差Δ。

实现上述空口同步，可以采用如下方式之一：1)利用现有分布式基站的REC与RE之间的同步方式实现；2)利用US_RE节点103配置的同步测量装置实现，所述同步测量装置接收PS_RE节点102发送的同步信号，获取PS_RE节点102发送的无线帧的帧同步信息，并且在必要时从PS_RE节点102发送的广播信道来获取小区识别码，这个过程与通常的小区搜索类似。

所述REC节点101通过传输链路107向PS_RE节点102和/或US_RE节点103发送业务数据和/或控制信息；US_RE节点103与PS_RE节点102和US_RE节点103之间可以构成星型、环形、树型、链型拓扑结构；

传输链路107可以以光纤作为传输介质，也可以以金属导线或者空间作为传输介质。

本发明提出一种混合双工方法，无线设备控制节点在使用非成对频谱的无线设备(US_RE)节点上为与该分层异构分布式基站通信的终端配置上/下行业务信道，在使用成对频谱的无线设备(PS_RE)节点上配置与所述终端在所述TDD无线设备节点上的上/下行业务信道相配合的控制信道，从而实现分层异构分布式基站与终端间业务与控制相分离的混合双工(SCS-HDD)。

所述在使用非成对频谱的无线设备(US_RE)节点上配置分层异构分布式基站与终端之间的业务信道的方法是，见图2，把无线设备(US_RE)节点103拥有的部分或全部频谱201分配给上行业务信道；

所述在使用非成对频谱的无线设备(US_RE)节点上配置分层异构分布式基站与终端之间的业务信道的方法是，见图2，把无线设备(US_RE)节点103拥有的部分或全部频谱201分配给下行业务信道；

所述在使用成对频谱的无线设备(PS_RE)节点上配置与所述业务信道相配合的控制信道包括：把无线设备(PS_RE)节点102拥有的部分或全部下行频谱202分配给下行控制信道(基站向终端发送控制或者反馈信息的信道)；

所述在使用成对频谱的无线设备(PS_RE)节点上配置与所述业务信道相配合的控制信道包括：把无线设备(PS_RE)节点102拥有的部分或全部上行频谱203分配给上行控制信道(终端向基站发送控制或者反馈信息的信道)；

所述业务与控制相分离的混合双工(SCS-HDD)的实现方法是：使用支持上行和下行传输的非成对频谱以时分双工方式承载上/下行业务数据；使用成对频谱承载传送上/下行业务数据所需要的控制数据，其中，成对频谱包括一用于上行传输的频谱和一用于下行传输的频谱。即分层异构分布式基站使用US_RE节点103所拥有的非成对频谱资源201来承载上行和下行业务数据的双向传输，使用无线设备(PS_RE)节点102所拥有的成对频谱202和203来承载与非成对频谱上的业务数据传输相配合的控制数据的双向传输。

其中，上述的控制数据的传送方式为以下任一种：

成对频谱中的两个频谱均以频分双工方式工作，用于上行传输的频谱承载上行控制数据，用于下行传输的频谱承载下行控制数据；

成对频谱中的用于上行传输的频谱与非成对频谱以频分双工方式工作，用于上行传输的频谱承载上行控制数据，非成对频谱承载业务数据；

成对频谱中的用于下行传输的频谱与非成对频谱以频分双工方式工作，用于下行传输的频谱承载下行控制数据，非成对频谱承载业务数据。

所述终端除了可以以SCS-HDD方式工作之外，还可以以TDD和FDD方式工作。

所述终端在通过小区搜索接入所述分层异构分布式基站之后，利用PS_RE节点102发送的无线帧与US_RE节点103发送的无线帧之间的同步关系，分别与PS_RE节点102及US_RE节点103保持空口上的同步。

进一步地，在实现所述业务与控制相分离的混合双工(SCS-HDD)时，为了实现ARQ(自动重发请求)重发数据的低时延传送，可以在无线设备(PS_RE)节点102所拥有的成对频谱202和/或203来承载ARQ重发数据的传送，ARQ重发数据可以是业务数据，也可以是非业务数据。

在本发明中，上行业务信道用于无线终端、无线中继器等通信节点通过空中接口向网络发送业务数据；下行业务信道用于网络通过空中接口向无线终端、无线中继器等通信节点发送的业务数据；上行控制信道用于无线终端、无线中继器等通信节点通过空中接口向网络发送的控制数据；下行控制信道用于网络通过空中接口向无线终端、无线中继器等通信节点发送的控制数据。

所述控制数据既包括控制信令数据，也包括无线环境测量数据。

上行控制数据至少包括如下数据之一种：调度请求信息数据，信道质量指示信息(CQI：Channel Quality Indication)或信道状态指示信息数据(CSI：Channel State Indication)，ACK/NAK(确认/不确认)信息数据，PMI(PrecodingMatrix Index)信息数据，接入请求数据，自适应调制编码信息(AMC：AdaptiveModulation and Coding)数据。

下行控制数据至少包括如下数据之一种：下行业务数据传输的调度信息数据(指配资源位置、编码传输格式等)，上行业务数据传输的调度请求许可指示信息，信道质量指示信息数据(CQI：Channel Quality Indication)或信道状态指示信息数据(CSI：Channel State Indication)，自动重发信息(ARQ：Automatic Repeat reQuest)，接入请求许可信息数据，编码传输格式指示信息数据，功率控制数据(TPC：Transmission Power Control)，切换控制数据，小区信息广播数据，小区同步数据。

本发明所述分层异构分布式基站中多种双工方式共存的方法基于图1所示的使用成对和非成对频谱的分层异构分布式基站系统，该系统的详细架构同上所述，此处不再详述。所述多种双工方式共存是指如下三种双工方式在所述分层异构分布式基站内的共存：传统的TDD双工；传统的FDD双工(含全双工和/或半双工)；业务与控制相分离的混合双工(SCS-HDD)。

本发明所述多种双工方式共存的方法包括如下步骤，见图3，

S301：为不同双工方式分配频谱；

这里给出为传统的TDD双工、传统的FDD双工(含全双工和/或半双工)、业务与控制相分离的混合双工(SCS-HDD)分配频谱的方法。

无线设备控制(REC)节点101内的频谱资源联合管理CRRM单元106把无线设备(US_RE)节点103拥有的频谱201进一步分配为两部分，见图4：

一部分是用于业务与控制相分离的混合双工(SCS-HDD)的业务信道；一部分用于传统的时分双工的业务及控制信道。

进一步地，用于SCS-HDD业务信道的频谱再分为上行业务信道用频谱401u2和下行业务信道用频谱401d2；用于传统的TDD业务及控制信道的频谱再分为上行传输用频谱401u1和下行传输用频谱401d1。

无线设备控制(REC)节点101内的资源联合管理单元106把无线设备(PS_RE)节点102拥有的成对频谱202和203分别分配为两部分，见图4：

成对频谱202划分为如下两部分：频谱402和频谱404。频谱404用于业务与控制相分离的混合双工(SCS-HDD)；频谱402用于传统的频分双工的下行业务和控制信道(可以是全频分双工，也可以是半频分双工)。

成对频谱203划分为如下两部分：频谱403和频谱405。频谱405用于业务与控制相分离的混合双工(SCS-HDD)；频谱403用于传统的频分双工的上行业务和控制信道(可以是全频分双工，也可以是半频分双工)。

在进行分配时，频谱401u2、频谱401d2、频谱401u1、频谱401d1、频谱403、频谱405、频谱402、频谱404可以以时频资源块为单位，也可以以无线帧的时隙为单位。

S302：确定终端的双工方式；

无线设备控制(REC)节点101内的双工控制单元105根据终端能力和频谱剩余情况为终端确定具体的双工方式，具体步骤如下：

21，终端向网络上报其可以支持的双工方式，即终端表明其可以支持的双工种类。

比如，终端可以是支持如下双工方式的一种或者多种：传统的TDD双工；传统的FDD双工(含全双工和，或者半双工)；业务与控制相分离的混合双工(SCS-HDD)

22，双工控制单元105根据网络的频谱资源剩余情况以及终端的双工能力来确定所述终端的将要使用的双工方式，具体包含：

如果终端只支持TDD或者FDD双工方式，就没有双工方式选择问题，只能为其指定TDD双工方式或者FDD双工方式；

如果终端只支持SCS-HDD双工方式，就没有双工方式选择问题，只能为其指定SCS-HDD双工方式；

如果终端既支持TDD也支持FDD双工方式，而当前网络只剩余TDD频谱(频谱401u1、频谱401d1)或者当前网络只剩余FDD频谱(频谱402、频谱403)，只能为其指定TDD双工方式(只剩余TDD频谱的情况下)或者只能指定FDD双工方式(只剩余FDD频谱的情况下)；

如果终端既支持TDD也支持FDD双工方式，而当前网络TDD频谱(频谱401u1、频谱401d1)和FDD频谱(频谱402、频谱403)均有终端所需要的剩余量，就要结合其它因素为终端指定双工方式，比如，对于高速移动的终端，为其分配FDD频谱，对于非对称业务的终端，为其分配TDD频谱。

如果终端同时支持TDD、FDD、SCSD-HDD这三种双工方式，则按照如下原则为终端指定双工方式：

优先为处于高速移动状态(即移动速度高于给定阈值，比如30m/s，一般认为此时会对通信产生较大影响)且申请非对称业务的所述终端指定SCS-HDD双工方式；

优先为处于高速移动状态且申请对称业务的所述终端指定FDD双工方式；

优先为处于低速移动状态(即移动速度低于给定阈值，如低于30m/s)的所述终端指定TDD双工方式；

S303：网络为终端指定具体的信道资源。

网络根据步骤S302为终端指定的双工方式，在相应的频谱上为所述终端指配具体的信道资源，包括具体的时频资源，对所述时频资源的使用方式等(比如：调度或非调度方式使用)，具体可以采用如下方式之一：

为将要工作于SCS-HDD双工的终端，在成对频谱上为所述终端指配控制信道资源，并且在非成对频谱上为所述终端指配业务信道资源；包括具体的时频资源，对所述时频资源的使用方式等(比如：调度或非调度方式使用)。

为将要工作于FDD双工的终端，在成对频谱上为所述终端指配控制信道和业务信道资源。

为将要工作于TDD双工的终端，在非成对频谱上为所述终端指配控制信道资源和业务信道资源。

其中，网络在完成上述步骤S301之后，可以根据系统中具体的业务种类和终端种类的比例，调整第一步为不同双工方式划分的频谱比例。

本发明所述使用成对和非成对频谱的分层异构分布式基站的实施方式如下：

所述无线设备控制(REC)节点101按照如下方案实施：基带处理单元104按照3GPP LTE TDD标准和LTE FDD标准所需要的基带处理方式设计，此外，基带处理单元104还支持SCS-HDD双工方式所需要的特殊基带处理，比如，支持SCS-HDD双工方式特有的控制信号的基带处理；频谱资源联合管理CRRM单元106根据上述步骤S301中的方法为不同双工方式分配频谱；双工控制单元105按照步骤S302中所述方法来确定终端的双工方式。

无线设备(PS_RE)节点102的通道特性和射频特性按照3GPP LTE FDD标准设计。在3GPP TS 36.104“基站的无线电发射与接收”中，对FDD基站的信道带宽、动态范围、带外泄漏、频偏等射频参数都做了规定。

无线设备(US_RE)节点103的通道特性和射频特性按照3GPP LTE TDD标准设计。在3GPP TS 36.104“基站的无线电发射与接收”中，对FDD基站的信道带宽、动态范围、带外泄漏、频偏等射频参数都做了规定。

无线设备控制(REC)节点101与无线设备(PS_RE)节点102及无线设备(US_RE)节点103之间的通信按照现有技术中的公共开放无线接口技术或标准实现，比如，使用现有的CPRI(Common Public Radio Interface，通用公共无线接口)Specification V3.0(2006-10-20)标准中给出的方法实现。

无线设备控制(REC)节点101通过传输链路107a/b与以FDD方式工作的PS_RE节点102进行SCS-HDD混合双工所需要的控制数据交互，通过传输链路107a/c/d与以TDD方式工作的无线设备(US_RE)节点103进行业务数据的交互。

在进行所述控制数据和业务数据的传输过程中，无线设备(US_RE)节点103将控制数据和业务数据格式化为多个时分复用(TDM)帧，其中各TDM帧包括用于控制数据的控制时隙，和用于业务数据的多个数据时隙。

无线设备控制(REC)节点101通过在传输链路107b/c/d上传输同步控制信号来实现其控制的各个RE节点间的空口同步。

Claims (12)

1、一种分层异构分布式基站系统，其特征在于，所述系统包含无线设备控制节点，至少一个使用成对频谱对宏小区进行覆盖的频分双工FDD无线设备节点，至少一个使用非成对频谱对所述宏小区内的微小区进行覆盖的时分双工TDD无线设备节点，其中，

所述无线设备控制节点中的基带处理单元对来自和送往TDD无线设备节点和FDD无线设备节点的信号进行基带处理；所述无线设备控制节点中的频谱资源联合管理单元对FDD无线设备节点使用的成对频谱和TDD无线设备节点使用的非成对频谱进行联合管理；所述无线设备控制节点中的双工控制单元对分层异构分布式基站与终端之间的双工方式进行控制；

所述TDD无线设备节点发送的无线帧和所述FDD无线设备节点发送的无线帧之间保持确定的时间上的同步关系；

所述无线设备控制节点在所述TDD无线设备节点上为与该分层异构分布式基站通信的终端配置上/下行业务信道，并且，所述无线设备控制节点在所述FDD无线设备节点上配置与所述终端在所述TDD无线设备节点上的上/下行业务信道相配合的控制信道，从而实现分层异构分布式基站与所述终端间的一种混合双工。

2、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述频谱资源联合管理单元根据与分层异构分布式基站进行通信的终端的种类和双工能力，以如下方式之一分配所述TDD无线设备节点拥有的非成对频谱：

2-1)当只有TDD终端与所述TDD无线设备节点建立通信连接时，将所述TDD无线设备节点上的非成对频谱用于TDD的业务信道和控制信道；

2-2)当有TDD终端和混合双工的终端与所述TDD无线设备节点建立通信连接时，将所述TDD无线设备节点上的非成对频谱用于TDD的业务信道和控制信道，以及用于混合双工方式的业务信道。

3、如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述频谱资源联合管理单元根据与分层异构分布式基站进行通信的终端的种类和双工能力，以如下方式之一分配所述FDD无线设备节点拥有的成对频谱：

3-1)当只有FDD终端与所述FDD无线设备节点建立通信连接时，将所述FDD无线设备节点上的成对频谱用于FDD的业务信道和控制信道；

3-2)当有FDD终端和混合双工的终端与所述FDD无线设备节点建立通信连接时，将所述FDD无线设备节点上的成对频谱用于FDD的业务信道和控制信道，以及用于混合双工方式的控制信道。

4、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述双工控制单元接收终端上报的终端所支持双工的方式，为终端指定一种合适的双工方式，包含：

如果终端只支持TDD、FDD或混合双工SCS-HDD中的任一种双工方式，为终端指定其支持的双工方式；

如果终端支持TDD和FDD双工方式，而当前网络只剩余TDD频谱，为其指定TDD双工方式；或者当前网络只剩余FDD频谱，为其指定FDD双工方式；

如果终端支持TDD和FDD双工方式，而当前网络TDD频谱和FDD频谱均有终端所需要的剩余量，结合其它因素为终端指定TDD或FDD双工方式。

5、如权利要求1或4所述的系统，其特征在于，如果所述终端同时支持时分双工、频分双工和混合双工，双工控制单元按如下方式指定终端的双工方式：

优先为移动速度大于给定阈值且申请非对称业务的所述终端指定混合双工方式；

优先为移动速度大于给定阈值且申请对称业务的所述终端指定频分双工方式；

优先为移动速度小于给定阈值的所述终端指定时分双工方式。

6、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述使用成对频谱的无线设备节点和使用非成对频谱的无线设备节点包含同步控制单元，用于实现所述使用成对频谱的无线设备节点和使用非成对频谱的无线设备节点与无线设备控制节点的同步，从而实现所述使用成对频谱的无线设备节点和使用非成对频谱的无线设备节点之间的同步。

7、如权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述使用非成对频谱的无线设备节点配置同步测量装置，所述同步测量装置接收所述使用成对频谱的无线设备节点发送的同步信号，获取所述使用成对频谱的无线设备节点发送的无线帧的帧同步信息，实现与所述使用成对频谱的无线设备节点空口同步。

8、一种支持混合双工的频谱资源分配方法，应用于分层异构分布式基站系统，所述系统包含使用成对频谱对宏小区进行覆盖的频分双工FDD无线设备节点，和使用非成对频谱对所述宏小区内的微小区进行覆盖的时分双工TDD无线设备节点，包含如下步骤：

301，分层异构分布式基站为不同双工方式分配频谱，所述双工方式为如下一种或多种：频分双工FDD、时分双工TDD、混合双工SCS-HDD；

302，分层异构分布式基站确定终端的双工方式。

9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括步骤303，分层异构分布式基站为终端指定具体的信道资源，可以采用如下方式之一种：

1)分层异构分布式基为将要工作于混合双工的终端指定资源：包括，在成对频谱上为所述终端指配控制信道资源，并且在非成对频谱上为所述终端指配业务信道资源；包括具体的时频资源，对所述时频资源的使用方式；

2)分层异构分布式基站为将要工作于FDD双工的终端指定资源：包括，在成对频谱上为所述终端指配控制信道和业务信道资源；

3)分层异构分布式基站将要工作于TDD双工的终端指定资源：包括，在非成对频谱上为所述终端指配控制信道资源和业务信道资源。

10、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤301中，将成对频谱划分为两部分，一部分成对频谱用于业务与控制相分离的混合双工的控制信道，一部分成对频谱用于传统的频分双工的业务和控制信道。

11、如权利要求8或10所述的方法，其特征在于，所述步骤301中，将非成对频谱划分为两部分，一部分非成对频谱用于业务与控制相分离的混合双工的业务信道；一部分非成对频谱用于传统的时分双工的业务及控制信道。

12、如权利要求8所述的方法，步骤302中所述的分层异构分布式基站确定终端的双工方式进一步包含如下步骤：

12-1，终端向网络上报其支持的双工方式，即终端表明其可以支持的双工种类；

12-2，网络侧根据网络的频谱资源剩余情况以及终端的双工能力来确定所述终端的将要使用的双工方式，具体包含：

如果终端只支持TDD、FDD或混合双工SCS-HDD中的任一种双工方式，为终端指定其支持的双工方式；

如果终端既支持TDD和FDD双工方式，而当前网络只剩余TDD频谱，为其指定TDD双工方式；或者当前网络只剩余FDD频谱，为其指定FDD双工方式；

如果终端既支持TDD和FDD双工方式，而当前网络TDD频谱和FDD频谱均有终端所需要的剩余量，结合其它因素为终端指定TDD或FDD双工方式；

如果终端同时支持TDD、FDD、SCS-HDD这三种双工方式，则按照如下原则为终端指定双工方式：

优先为移动速度高于给定阈值且申请非对称业务的所述终端指定SCS-HDD双工方式；

优先为移动速度高于给定阈值且申请对称业务的所述终端指定FDD双工方式；

优先为移动速度低于给定阈值的所述终端指定TDD双工方式。

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