CN101803428B

CN101803428B - 在传输帧中包括通信模式信息(tdd或者fdd)以用于系统捕获的方法和装置

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Publication number: CN101803428B
Application number: CN200880106398.XA
Authority: CN
Inventors: M·M·王
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2007-09-10
Filing date: 2008-09-10
Publication date: 2014-09-03
Anticipated expiration: 2028-09-10
Also published as: EP2204062A1; KR101159491B1; PL2204062T3; JP5275354B2; ATE499816T1; RU2460245C2; RU2010114208A; US20090067352A1; EP2320579A3; AU2008298952A1; EP2204062B1; KR101095811B1; KR20100050575A; TWI401935B; KR20110118734A; US20110064007A1; CN101803428A; WO2009036086A1; JP2010539799A; EP2320579A2

Abstract

本发明提供了用于在无线传输帧中包括模式信息的方法和装置，这有助于系统捕获。具体而言，在传输帧的前导中提供第一信息比特，其中，该比特配置为指示无线通信系统是根据时分双工(TDD)模式或频分双工(FDD)模式来工作的。单个比特的增加对该前导的资源造成的影响最小。此外，另一个比特资源已经存在于该前导中以用于通常传达FDD传输是全双工传输还是半双工传输，所述另一个比特资源还可被分配以便当第一比特指示TDD模式时指示关于TDD模式传输的划分信息，从而使得在所述帧中传达另外的信息而不会增加前导资源。

Description

在传输帧中包括通信模式信息(TDD或者FDD)以用于系统捕获的方法和装置

基于35U.S.C.§119要求优先权

本专利申请要求享有2007年9月10日递交的、题目为“METHOD AND APPARATUS FOR INCLUDING TDD/FDD MODE AND TDD PARTITION INFORMATION IN ACQINFO BLOCK FOR SYSTEM ACQUISITION”的临时申请No.60/971,201的优先权，该临时申请已经转让给本申请的受让人，并以引用方式明确纳入本文。

技术领域

概括地说，本发明涉及在帧中包括模式信息以用于系统捕获的方法和装置，具体地说，涉及在帧前导中包括关于传输是在TDD模式下还是FDD模式下的模式信息。

背景技术

在支持频分双工（FDD）和时分双工（TDD）通信模式两者的特定通信系统中，用户设备（UE）在系统捕获期间捕获定时信息取决于特定的通信模式。因此，工作于这类系统中的用户设备在进行定时捕获之前必须判断当前传输模式是FDD的还是TDD的。然而，各种已知的通信系统并不主动地传达特定的工作模式，从而致使在系统捕获期间捕获定时信息困难且效率低下。

此外，在特定类型的这类系统（诸如根据IEEE标准802.20的移动宽带无线接入（MBWA））中，已为人知的是，使用在传输帧（例如，超帧）的前导（preamble）中插入的捕获信息（例如，AcqInfo）来协助进行系统捕获。然而，这种信息目前并不传达去往用户设备的当前传输是根据TDD模式还是FDD模式，这致使难以进行定时捕获。然而，应该注意的是，根据IEEE802.20，捕获信息（AcqInfo）使用HalfDuplexEnable比特，该比特根据其二进制状态来传达在FDD模式期间的传输是全双工的还是半双工的。然而，在TDD模式下，用于前向链路传输（例如，从基站或接入点（AP）到用户设备（UE）、接入终端（AT）或移动设备的传输）和用于反向链路传输（例如，从UE、AT或移动设备到基站或AP的传输）的时分资源的各种不同划分（partition）是已知的。如果系统中的设备不知道下行链路帧对上行链路帧的特定划分比例（这在已知系统中是常见的），则定时捕获可能会进一步延迟。

发明内容

根据一个方面，本发明公开了一种在无线通信系统中使用的方法，所述方法包括：提供至少一个第一信息比特，所述第一信息比特配置为用于指示所述无线通信系统是根据时分双工（TDD）模式和频分双工（FDD）模式中的一种模式来工作的；提供至少一个第二信息比特，所述第二信息比特配置为用于指示TDD划分信息或者半双工FDD工作模式和全双工FDD工作模式；在传输帧中的前导中提供所述至少一个第一信息比特和所述至少一个第二信息比特。

根据另一个方面，本发明公开了一种工作在无线通信系统中的装置，所述装置包括：用于提供至少一个第一信息比特的模块，所述第一信息比特配置为用于指示所述无线通信系统是根据时分双工（TDD）模式和频分双工（FDD）模式中的一种模式来工作的；用于提供至少一个第二信息比特的模块，所述第二信息比特配置为用于指示TDD划分信息或者半双工FDD工作模式和全双工FDD工作模式；用于在传输帧中的前导中提供所述至少一个第一信息比特和所述至少一个第二信息比特的模块。

根据一个方面，本发明公开了一种在无线通信系统中使用的方法。该方法包括：提供至少一个第一信息比特，该第一信息比特配置为用于指示该通信系统是根据时分双工（TDD）模式和频分双工（FDD）模式中的一种模式来工作的。此外，该方法包括：在传输帧的前导中提供所述至少一个第一信息比特。

根据另一个方面，本发明公开了一种工作在无线通信系统中的装置。该装置包括至少一个处理器，其配置为：提供至少一个第一信息比特，该第一信息比特配置为用于指示该通信系统是根据时分双工（TDD）模式和频分双工（FDD）模式中的一种模式来工作的。所述至少一个处理器还配置为：在传输帧中的前导中提供该至少一个第一信息比特。该装置中还包括耦合到所述至少一个处理器的存储器。

根据另一个方面，本发明公开了一种包括计算机可读介质的计算机程序产品。该计算机可读介质包括用于使计算机提供至少一个第一信息比特的代码，该第一信息比特配置为用于指示无线通信系统是根据时分双工（TDD）模式和频分双工（FDD）模式中的一种模式来工作的。该介质还包括用于使所述计算机在所述无线通信系统中要发射的传输帧中的前导中提供所述至少一个第一信息比特的代码。

根据另一个方面，本发明公开了一种工作在无线通信系统中的装置。该装置包括用于提供至少一个第一信息比特的模块，该第一信息比特配置为用于指示所述通信系统是根据时分双工（TDD）模式和频分双工（FDD）模式中的一种模式来工作的。该装置还包括用于在传输帧中的前导中提供所述至少一个第一信息比特的模块。

附图说明

图1是可以使用当前所公开的方法和装置的示例性无线通信系统；

图2示出了可以在图1的系统中使用的传输帧格式；

图3示出了具有1:1划分比例的示例性TDD传输；

图4示出了具有2:1划分比例的示例性TDD传输；

图5示出了用于在无线传输中提供FDD和TDD模式信息的传达的方法；

图6示出了用于在无线传输中实现FDD和TDD模式信息的传达的示例性装置。

具体实施方式

本发明给出了在传输帧中提供信息以传达该传输的模式（即，该传输是FDD传输还是TDD传输）的方法和装置。该信息可以包括传输帧（即，超帧）中的前导内的单个二进制比特，该单个二进制比特将FDD或TDD 传输模式传达到接收该传输帧的装置。此外，在另一个方面，本发明还包括：重用现有资源（诸如以IEEE802.20系统中的HalfDuplexEnable比特为例），以便不仅能当根据FDD来进行发射时传达全双工或半双工模式，还能当根据TDD来进行发射时传达划分信息的方法和装置。

图1示出了在其中可以使用当前公开的方法和装置的示例性无线通信系统。接入点100（AP）包括多个天线组，一个天线组包括104和106，另一个天线组包括108和110，还有一个天线组包括112和114。图1中针对每个天线组只示出了两个天线。但是，针对每个天线组可以使用更多或更少的天线。接入终端116（AT）与天线112和114通信，其中，天线112和114在前向链路120上向接入终端116发射信息，并且在反向链路118上从接入终端116接收信息。接入终端122与天线106和108通信，其中，天线106和108在前向链路126上向接入终端122发射信息，并且在反向链路124上从接入终端122接收信息。

应该注意的是，图1的系统可以支持FDD和TDD模式两者。在FDD模式下，通信链路118、120、124和126可以使用不同的频率进行通信。例如，前向链路120可以使用与反向链路118所使用的频率不同的频率。还应该注意的是，接入点（例如，100）可以是用于与终端通信的固定站，并且还可以称为接入点（AP）、节点B、基站或者某一其他术语。接入终端还可以称为用户设备（UE）、无线通信设备、终端、用户设备、移动设备或者某一其他术语。

图2示出了可以在图1的系统中使用的传输帧格式。如图所示，传输帧200（例如，其可以是超帧）包括前导202，前导202包含各种开销符号，这些开销符号包括用于系统捕获和定时捕获的符号。传输帧200还包括净荷204，净荷204包含要由帧200来发射的数据。具体而言，帧200可以包括三个时分复用（TDM）导频信道；即，TDM导频1（206）、TDM导频2（208）和TDM导频3（210）。除其他用途外，TDM导频1206由收发机用以进行粗略定时捕获。TDM导频2208在时间上跟随TDM1206。TDM2208可以包括由收发机用以进行精确定时捕获或重捕获的伪随机数（PN）序列或码。

TDM导频3210可以用于向接收设备传达另外的系统信息。根据一个方面，应该注意的是，在MBWA系统（即，IEEE802.20标准）中，TDM导频3中包括的信息不包括与去往接收设备的当前传输是FDD传输还是TDD传输有关的信息。因此，本发明的方法和装置在前导中（诸如在TDM导频3中）至少提供一个另外的信息比特，该信息比特传达该传输是FDD传输还是TDD传输。举例来说，该比特的零（0）状态指示FDD模式，一（1）状态可指示TDD模式。

具体而言，在MBWA系统（即，IEEE802.20标准）中，TDM导频3包括捕获信息（AcqInfo）块（未示出），该捕获信息块在前导中发送以用于系统捕获。因此，在一个方面，可以设想的是，虽然上文讨论的另外的比特可以包括在AcqInfo块中，但是并不限于这种放置且可以包括在超帧前导中的任何部分中。不论将该比特增加到AcqInfo块中还是增加到前导中的其他地方，增加该单个比特都会给超帧带来最小的开销。应该注意的是，另举一例，如果通信系统支持两种以上的模式，那么在前导中可以利用一个比特以外的另外比特来传达更多的信息或者传达模式。

已为人知的是，在TDD传输中，以特定的规定比例随着时间来交替或划分特定的前向链路和反向链路双工传输。举例来说，图3示出了具有1:1划分比例的TDD传输，其中，前向链路传输302与反向链路传输304随着时间而交替。作为不同的TDD划分的另一个例子，图4示出了2:1的划分比例。在这里，在时间上连续发送的每两个前向链路传输402、404之后是单个反向链路传输406。

在某些通信系统中，已为人知的是，利用前导中的一比特来指示：在FDD模式期间，FDD传输是全双工还是半双工的。作为特定的例子，对于MBWA系统，这个现有的比特称为“HalfDuplexEnable”比特，并且位于AcqInfo块中。在工作于TDD模式下的这类系统中，目前没有给出关于针对TDD传输的特定划分（诸如图3和4中所示的划分）的指示。根据另一个方面，可以设想的是，前导中的现有的比特（例如，HalfDuplexEnable比特）可以像目前仅用于FDD模式下的比特那样，用作（或者，本质上说是重用作）TDD划分的指示符。因此，当上文讨论的第一比特指示FDD时，第二比特指示正在使用FDD全双工或半双工工作模式中的哪一种工作模式。此外，当第一比特指示TDD模式时，同样的第二HalfDuplexEnable比特可以用于指示：在两种模式的情况下，正在使用两种划分比例中的哪一种。例如，如果第二比特设置为零（0）状态，则表示的是图4所示的2:1的TDD划分。另外，一（1）状态指示另一种划分，诸如图3所示的1:1划分。应该注意的是，这只是任意选择的比例的一个例子，在系统中可以利用各种其他比例，并从而通过比特选择来表示。此外，如果系统中利用了两种以上的不同TDD划分，则可以将另外的比特增加到这类信息中。

图5示出了用于提供传达可在无线通信系统（诸如图1的系统）中使用的FDD和TDD模式信息的方法500。方法500包括：第一方框502，其提供配置为指示通信系统是根据TDD模式或FDD模式来工作的至少一个第一信息比特。如前所述，该第一信息比特可以是单个二进制比特，举例来说，其状态表示当前是FDD传输模式还是TDD模式。然后，在方框504，将该第一信息比特提供给、放置于或者插入到要在无线通信系统中发送的传输帧中的前导中。如前所述，应该注意，可将第一信息比特插入到超帧的TDM导频3中，并且在另一个方面，可将第一信息比特插入到IEEE802.20系统示例中的TDM导频3中的AcqInfo块中。

图5还示出了另外的方框506，其提供了如虚线所示的另外的但是可选择的过程。具体而言，方框506在前导中分配至少一个第二信息比特，以便当第一信息比特指示TDD工作模式时其指示TDD划分信息，并且当第一信息比特指示FDD工作模式时其指示半双工FDD工作模式和全双工FDD工作模式。应该注意的是，根据一个方面，如前所述，第二信息比特是已经存在于根据IEEE802.20来工作的系统的超帧前导中的HalfDuplexEnable比特。因此，方框506的过程给出了对该信息比特进行重用以传达关于TDD传输的另外的划分信息，而这在增加在前导中传达的信息量的同时不需要增加资源。

应该注意的是，针对在通信系统中组合并发送的每个超帧，可以重复方法500的一个或多个过程。或者，可以定期地执行方法500的一个或多个过程，其中，将另外的比特信息仅提供给定期的超帧。

图6示出了在支持TDD和FDD的通信系统中的用于提供与特定传输模式的传达有关的信息的装置。装置600可以包括在无线设备（诸如如图1所示的基站或接入点设备100）中使用的各个组件，或者在通信系统中的其他设备（诸如用户设备116、122，仅作为两个例子）中使用的各个组件。

装置600可以包括由通信总线602通信性地耦合的多个各种组件，其可以包括：功率总线、控制信号总线、状态信号总线、数据总线、其任意组合、或者任何其他合适的通信链路。装置600还包括用于控制装置600的操作的至少一个处理器604。处理器604还可以称为中央处理单元（CPU）。装置600还包括存储器606，其可以同时包括向处理器604提供指令和数据的只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）。存储器606的一部分还可以包括，例如，非易失性随机存取存储器（NVRAM）。处理器604配置为：执行基于存储器606中存储的程序指令的逻辑和算术运算。此外，存储器606中的指令可执行用以实现本文所述的方法。

例如，装置600还可以包括发射机/接收机电路608，以便提供使用装置600的无线设备和另一个无线设备之间的无线信号的发送和接收。一个或多个天线610可以通信性地耦合到如图6所示的发射机/接收机电路608。应该注意的是，使用装置600的无线设备可以包括多个发射机、多个接收机和/或多个天线。

装置600还可以包括传输帧组合模块612，后者配置为用于实现本文所述功能和方法的模块，诸如在上文中结合图2到5而描述的各个过程和功能。此外，装置600可以包括用于处理接收到的信号的数字信号处理器（DSP）614。还应该注意的是，作为另一种实现方案，处理器604和/或DSP614可以包含由传输帧组合模块612所执行的部分或者全部功能。

应该理解的是，本文公开的处理过程中特定顺序或层次的步骤是示例性方法的例子。根据设计偏好，应该理解的是，在保持在本发明的保护范围之内的前提下，可以重新布置处理过程中特定顺序或层次的各步骤。附随的方法权利要求以示范性的顺序给出了各个步骤的要素，但并不意味着局限于所给出的特定顺序或层次。

本领域技术人员应该理解的是，可以使用各种不同的技术和方法中的任何一种来表示信息和信号。例如，在贯穿上文的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片等，可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。

本领域技术人员应该进一步理解的是，结合本文公开的实施例描述的各种示例性逻辑方框、模块、电路和算法步骤，可以作为电子硬件、计算机软件或者两者的组合来实现。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，各种说明性的组件、方框、模块、电路和步骤通常已经围绕它们的功能在上文中进行了总体描述。至于这类功能是作为硬件还是软件来实现，取决于对整个系统施加的设计约束和特定应用。针对各特定应用，熟练的技术人员可以用不同方式来实现所述功能，但是，这样的实现决策不应解释为使得偏离了本发明的保护范围。

被设计以用于执行本文所述功能的通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意组合，可以实现或执行结合本文公开的实施例所描述的各种示例性的逻辑方框、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，或者，该处理器可以是任何传统的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它此种结构。

结合本文公开的实施例而描述的方法或算法的步骤可以直接在硬件、由处理器执行的软件模块或者两者的组合中体现。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM、或者本领域已知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器，这样该处理器能够从该存储介质读取信息，并且向该存储介质写入信息。或者，存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。ASIC可以位于用户终端中。或者，处理器和存储介质可以作为分立元件位于用户终端中。

前文对本发明公开的例子进行了描述，从而使任何本领域技术人员能够实现或者使用当前公开的方法和装置。对于本领域技术人员来说，对这些例子的各种修改都是显而易见的，并且，在不偏离本发明的精神或保护范围的情况下，本文定义的一般原理也可以适用于其它例子。还应该注意的是，“示例性”一词在本文中专门用于指“作为例子、实例或举例说明”。在本文中描述为“示例性”的任何例子不必解释为比其他例子更优选或更有优势。因此，本发明并不局限于本文所示的例子，而是应同与本文公开的原理和新颖特征相一致的最大保护范围相符。

Claims

1.一种在无线通信系统中使用的方法，所述方法包括：

提供至少一个第一信息比特，所述第一信息比特配置为用于指示所述无线通信系统是根据时分双工（TDD）模式和频分双工（FDD）模式中的一种模式来工作的；

提供至少一个第二信息比特，所述第二信息比特配置为用于指示TDD划分信息或者半双工FDD工作模式和全双工FDD工作模式；

在传输帧中的前导中提供所述至少一个第一信息比特和所述至少一个第二信息比特。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述传输帧中的所述前导中的导频符号中提供所述至少一个第一信息比特。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述导频符号是根据IEEE标准802.20来配置的所述传输帧中的时分复用（TDM）导频符号。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在根据IEEE802.20来工作的所述无线通信系统中的所述传输帧中的所述前导中的导频符号中的捕获信息（AcqInfo）块中提供所述至少一个第一信息比特。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个第二信息比特配置为：

当所述至少一个第一信息比特指示所述无线通信系统的TDD工作模式时，指示TDD划分信息；

当所述至少一个第一信息比特指示所述无线通信系统的FDD工作模式时，指示所述无线通信系统是否是根据半双工FDD工作模式和全双工FDD工作模式中的一种工作模式来工作的。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个第二信息比特包括：在根据IEEE802.20来工作的所述无线通信系统中的所述传输帧中的所述前导中的导频符号中的捕获信息（AcqInfo）块中的半双工使能（HalfDuplexEnable）比特。

7.一种工作在无线通信系统中的装置，所述装置包括：

用于提供至少一个第一信息比特的模块，所述第一信息比特配置为用于指示所述无线通信系统是根据时分双工（TDD）模式和频分双工（FDD）模式中的一种模式来工作的；

用于提供至少一个第二信息比特的模块，所述第二信息比特配置为用于指示TDD划分信息或者半双工FDD工作模式和全双工FDD工作模式；

用于在传输帧中的前导中提供所述至少一个第一信息比特和所述至少一个第二信息比特的模块。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，在所述传输帧中的所述前导中的导频符号中提供所述至少一个第一信息比特。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述导频符号是在根据IEEE标准802.20来配置的所述传输帧中的时分复用（TDM）导频符号。

10.根据权利要求7所述的装置，其中，在根据IEEE802.20来工作的所述无线通信系统中的所述传输帧中的所述前导中的导频符号中的捕获信息（AcqInfo）块中提供所述至少一个第一信息比特。

11.根据权利要求7所述的装置，其中，所述至少一个第二信息比特配置为：

12.根据权利要求7所述的装置，其中，所述至少一个第二信息比特包括：在根据IEEE802.20来工作的所述无线通信系统中的所述传输帧中的所述前导中的导频符号中的捕获信息（AcqInfo）块中的半双工使能（HalfDuplexEnable）比特。