CN102232323A - 用于lte-wimax共存的方法和系统 - Google Patents

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CN102232323A CN2009801491281A CN200980149128A CN102232323A CN 102232323 A CN102232323 A CN 102232323A CN 2009801491281 A CN2009801491281 A CN 2009801491281A CN 200980149128 A CN200980149128 A CN 200980149128A CN 102232323 A CN102232323 A CN 102232323A
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Abstract

提供了用于支持两种不同无线电接入技术(RAT)——诸如长期演进(LTE)标准与IEEE 802.16标准之一——之间共存的方法和装置。为了达成此共存，多模式基站(BS)可将第一RAT的帧中的传输间隙用第二RAT的子帧或码元来替换并且传送结果得到的双重RAT帧。以此方式，单个BS可支持并同时根据两种不同的RAT来通信。

Description

用于LTE-WIMAX共存的方法和系统
优先权要求
本申请要求于2008年12月1日提交的题为Methods and Systems forLTE-WIMAX Coexistence(用于LTE-WIMAX共存的方法和系统)”的美国临时专利申请S/N.61/119,024的优先权权益，该临时申请被转让给本申请的受让人并通用地通过援引全部纳入于此。
技术领域
本公开的某些实施例一般涉及无线通信，尤其涉及用于提供不同无线电接入技术(RAT)之间的共存的方法。
概述
本公开的某些实施例一般涉及用于支持不同标准——诸如LTE标准与WiMAX标准——之间的共存的方法和装置。
一个实施例提供一种无线通信的方法。该方法一般包括确定第一无线电接入技术(RAT)的帧中的一个或更多个空白子帧结构，生成第二RAT的一个或更多个第二子帧结构以复制这些空白子帧结构的时基，以及以在所传送的帧中用第二RAT的第二子帧结构替换第一RAT的空白子帧结构的方式来传送第一RAT的帧。
一个实施例提供一种用于无线通信的装置。该装置一般包括用于确定第一RAT的帧中的一个或更多个空白子帧结构的逻辑，用于生成第二RAT的一个或更多个第二子帧结构以复制这些空白子帧结构的时基的逻辑，以及用于以用第二RAT的第二子帧结构来替换第一RAT的空白子帧结构的方式来传送第一RAT的帧的逻辑。
一个实施例提供一种用于无线通信的设备。该设备一般包括用于确定第一RAT的帧中的一个或更多个空白子帧结构的装置，用于生成第二RAT的一个或更多个第二子帧结构以复制这些空白子帧结构的时基的装置，以及用于以用第二RAT的第二子帧结构来替换第一RAT的空白子帧结构的方式来传送第一RAT的帧的装置。
一个实施例提供一种用于无线通信的装置。该装置一般包括处理器以及耦合至该处理器的存储器，该处理器被配置成确定第一RAT的帧中的一个或更多个空白子帧结构，生成第二RAT的一个或更多个第二子帧结构以复制这些空白子帧结构的时基，以及在所传送的帧中用第二RAT的第二子帧结构来替换第一RAT的空白子帧结构的方式来传送第一RAT的帧。
一个实施例提供一种用于无线通信的计算机程序产品。该计算机程序产品通常包括其上存储有指令的计算机可读介质，这些指令能由一个或更多个处理器执行。这些指令一般包括用于确定第一RAT的帧中的一个或更多个空白子帧结构的指令，用于生成第二RAT的一个或更多个第二子帧结构以复制这些空白子帧结构的时基的指令，以及用于以用第二RAT的第二子帧结构来替换第一RAT的空白子帧结构的方式来传送第一RAT的帧的指令。
附图简述
为了能详细地理解本公开上面陈述的特征所用的方式，可以参照实施例来对以上简要概述内容的进行更具体的描述，其中一些实施例在附图中解说。然而应该注意，附图仅解说了本公开的某些典型实施例，故不应被认为限定其范围，因为本描述可以允许有其他同等有效的实施例。
图1解说了根据本公开的某些实施例的示例无线通信系统。
图2解说了根据本公开的某些实施例的可在无线设备中利用的各种组件。
图3解说了根据本公开的某些实施例的可以在利用正交频分复用和正交频分多址(OFDM/OFDMA)和/或单载波频分多址(SC-FDMA)技术的无线通信系统内使用的示例发射机和示例接收机。
图4解说了根据本公开的某些实施例的按照IEEE 802.16e标准的时分双工(TDD)的示例OFDM/OFDMA帧。
图5解说了根据本公开的某些实施例的按照IEEE 802.16e标准的示例OFDM/OFDMA超帧。
图6解说了根据本公开的某些实施例的按照长期演进(LTE)标准的示例无线电帧。
图7解说了根据本公开的某些实施例的按照LTE标准的LTE-TDD的各种子帧配置。
图8是根据本公开的某些实施例的用于在第一无线电接入技术(RAT)中传送帧的示例操作的流程图，其中第一RAT的空白子帧结构已由第二RAT的子帧结构所替换。
图8A是根据本公开的某些实施例的与图8的示例操作相对应的用于在第一RAT中传送包括第二RAT的子帧结构的帧的装置的框图。
图9解说了根据本公开的某些实施例用IEEE 802.16m子帧来替换LTE频分双工(FDD)空白子帧。
图10解说了根据本公开的某些实施例用IEEE 802.16m子帧来替换LTE频分双工(FDD)多媒体广播单频网络(MBSFN)空白子帧。
图11解说了根据本公开的某些实施例用IEEE 802.16m子帧来替换LTE时分双工(TDD)空白子帧。
图12解说了根据本公开的某些实施例用IEEE 802.16m子帧来替换LTE-TDD MBSFN空白子帧。
图13解说了根据本公开的某些实施例用IEEE 802.16e码元来替换LTE-TDD空白子帧。
详细描述
无线通信系统被广泛部署以提供诸如语音、数据等各种类型的通信内容。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源(例如，带宽和发射功率)来支持与多用户通信的多址系统。这样的多址系统的示例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、3GPP长期演进(LTE)系统、以及由微波接入全球互通性(WiMAX)标准来规范的正交频分多址(OFDMA)系统。
一般而言，无线多址通信系统能同时支持多个无线终端的通信。每个终端经由前向和反向链路上的传输与一个或更多个基站通信。前向链路(或即下行链路)是指从基站至终端的通信链路，而反向链路(或即上行链路)是指从终端至基站的通信链路。此通信链路可经由单入单出、多入单出、或多入多出(MIMO)系统来建立。
本公开的某些实施例提供用于支持两种不同无线电接入技术(RAT)——诸如长期演进(LTE)标准与IEEE 802.16标准之一——之间的共存的技术和装置。为了达成此共存，多模式基站(BS)可将第一RAT的帧中的传输间隙用第二RAT的子帧或码元来替换，并且传送结果得到的双重RAT帧。以此方式，单个BS可同时支持并同时根据两种不同的RAT来通信。
示例性无线通信系统
本文中所描述的技术可以用于各种宽带无线通信系统，包括基于正交复用方案的通信系统。此类通信系统的示例包括正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统，等等。OFDMA系统利用正交频分复用(OFDM)，OFDM是一种将系统总带宽划分成多个正交副载波的调制技术。这些副载波也可以被称为频调、频隙等。有了OFDM，每个副载波就可以用数据来独立调制。SC-FDMA系统可以利用交织式FDMA(IFDMA)在跨系统带宽分布的副载波上传送，利用局部式FDMA(LFDMA)在由毗邻副载波构成的块上传送，或者利用增强式FDMA(EFDMA)在多个由毗邻副载波构成的块上传送。一般而言，调制码元在OFDM下是在频域中发送的，而在SC-FDMA下是在时域中发送的。
WiMAX是基于正交复用方案的通信系统的一个示例。如上面所提及的，现今有两种主要的WiMAX应用：固定WiMAX和移动WiMAX。固定WiMAX应用是点对多点的，从而例如为家庭和企业实现宽带接入。移动WiMAX是基于OFDM和OFDMA的并且供应宽带速度下蜂窝网络的完全移动性。
IEEE 802.16是为固定和移动宽带无线接入(BWA)系统定义空中接口的新兴的标准组织。IEEE 802.16于2004年5月批准了用于固定BWA系统的IEEE802.16d-2004并且于2005年10月公布了用于移动BWA系统的IEEE802.16e-2005。这两种标准定义了四个不同的物理层(PHY)和一个媒体接入控制(MAC)层。这四个物理层中的OFDM和OFDMA物理层分别是固定和移动BWA领域中最流行的。
IEEE组织还已经发行了IEEE 802.16m标准的草案，该草案允诺投放最高达1G比特每秒(Gbps)的无线速度。这样的速度是基于多入多出(MIMO)技术的。技术上而言，IEEE 802.16m标准不是WiMAX标准的一部分，但是这两种标准将是兼容的。另外，预期IEEE 802.16m标准与将来的无线网络是4G兼容的。
长期演进(LTE)是另一种为4G网络设计的新兴标准。在来自名为第三代伙伴项目(3GPP)的组织的文献中描述的LTE旨在改进通用移动电信系统(UMTS)移动电话标准以应对将来的技术演进。LTE标准的发行版8添加了空中接口，该空中接口是在下行链路中基于OFDMA而在上行链路中基于SC-FDMA的高效率支持MIMO的全新系统。
MIMO系统采用多个(NT个)发射天线和多个(NR个)接收天线来进行数据传输。由这NT个发射天线以及NR个接收天线形成的MIMO信道可被分解成NS个也称为空间信道的独立信道，其中NS≤min{NT，NR}。这NS个独立信道中的每一个对应于维度。如果由这多个发射和接收天线创生的附加维度得到利用，则MIMO系统能提供改善的性能(例如，更高的吞吐量和/或更大的可靠性)。
MIMO系统支持时分双工(TDD)和频分双工(FDD)系统。在TDD系统中，前向和反向链路传输在相同频率区域上，从而互易性原理允许从反向链路信道来估计前向链路信道。这使得在接入点处有多个天线可用时该接入点能够提取前向链路上的发射波束成形增益。
图1解说了可以在其中采用本公开的实施例的无线通信系统100的示例。无线通信系统100可以是宽带无线通信系统。无线通信系统100可为数个蜂窝小区102提供通信，其中每个蜂窝小区由基站104来服务。基站104可以是与用户终端106通信的固定站。基站104也可替换地用接入点、B节点、或其他某个术语称之。
图1描绘了遍布系统100的各种用户终端106。用户终端106可以是固定(即，静止)的或移动的。用户终端106可以替换地用远程站、接入终端、终端、订户单元、移动站、台、用户装备等称之。用户终端106可以是诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、手持式设备、无线调制解调器、膝上型计算机、个人计算机等无线设备。
可以对无线通信系统100中在基站104与用户终端106之间的传输使用各种算法和方法。例如，可以根据OFDM/OFDMA技术在基站104与用户终端106之间发送和接收信号。如果是这种情形，则无线通信系统100可以被称为OFDM/OFDMA系统。
帮助进行从基站104向用户终端106的传输的通信链路可以被称为下行链路108，而帮助进行从用户终端106向基站104的传输的通信链路可以被称为上行链路110。替换地，下行链路108可以被称为前向链路或前向信道，而上行链路110可以被称为反向链路或反向信道。
蜂窝小区102可以被分为多个扇区112。扇区112是蜂窝小区102内的物理覆盖区。无线通信系统100内的基站104可以利用将功率流集中在蜂窝小区102的特定扇区112内的天线。这样的天线可被称为定向天线。
图2解说了可在无线通信系统100内采用的无线设备202中可利用的各种组件。无线设备202是可被配置成实现本文中所描述的各种方法的设备的示例。无线设备202可以是基站104或用户终端106。
无线设备202可包括控制无线设备202的操作的处理器204。处理器204也可被称为中央处理单元(CPU)。可包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)两者的存储器206向处理器204提供指令和数据。存储器206的一部分还可包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。处理器204通常基于存储在存储器206内的程序指令来执行逻辑和算术运算。存储器206中的指令可供执行以实现本文中所描述的方法。
无线设备202还可包括外壳208，该外壳208可内含发射机210和接收机212以允许在无线设备202与远程位置之间进行数据的发射和接收。发射机210和接收机212可被组合成收发机214。天线216可被附连至外壳208且电耦合至收发机214。无线设备202还可包括(未示出)多个发射机、多个接收机、多个收发机、和/或多个天线。
无线设备202还可包括可用来力图检测和量化收发机214收到的信号电平的信号检测器218。信号检测器218可检测诸如总能量、每副载波每码元能量、功率谱密度等信号、以及其它信号。无线设备202还可包括供用于处理信号的数字信号处理器(DSP)220。
无线设备202的各种组件可由总线系统222耦合在一起，除数据总线之外，总线系统222还可包括电源总线、控制信号总线和状态信号总线。
图3解说了可在利用OFDM/OFDMA的无线通信系统100内使用的发射机302的示例。发射机302的诸部分可实现在无线设备202的发射机210中。发射机302可实现在基站104中以供在下行链路108上向用户终端106发射数据306。发射机302也可实现在用户终端106中以供在上行链路110上向基站104发射数据306。
待传送的数据306被示为正作为输入提供给串-并(S/P)转换器308。S/P转换器308可将传送数据拆分成N个并行数据流310。
这N个并行数据流310随后可作为输入被提供给映射器312。映射器312可将这N个并行数据流310映射至N个星座点上。此映射可以使用诸如二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、8相相移键控(8PSK)、正交振幅调制(QAM)等的某种调制星座来进行。因此，映射器312可输出N个并行码元流316，每个码元流316与快速傅里叶逆变换(IFFT)320的N个正交副载波之一相对应。这N个并行码元流316可在频域中表示，并且可由IFFT组件320转换成N个并行时域采样流318。
现在将提供关于术语的简注。频域中的N个并行调制等于频域中的N个调制码元，等于频域中的N映射和N点IFFT，等于时域中的一个(有用)OFDM码元，等于时域中的N个采样。时域中的一个OFDM码元Ns等于Ncp(每OFDM码元的保护采样数目)+N(每OFDM码元的有用采样数目)。
这N个并行时域采样流318可由并-串(P/S)转换器324转换成OFDM/OFDMA码元流322。保护插入组件326可将保护区间插入OFDM/OFDMA码元流322中的相继OFDM/OFDMA码元之间。保护插入组件326的输出随后可由射频(RF)前端328上变频至合需发射频带。天线330随后可发射得到的信号332。
图3还解说了可在利用OFDM/OFDMA的无线设备202内使用的接收机304的示例。接收机304的诸部分可在无线设备202的接收机212中实现。接收机304可实现在用户终端106中以供在下行链路108上接收来自基站104的数据306。接收机304还可实现在基站104中以供在上行链路110上接收来自用户终端106的数据306。
所发射的信号332被示为在无线信道334上传播。当信号332′被天线330′接收到时，收到信号332′可由RF前端328′下变频成基带信号。保护移除组件326′随后可移除先前由保护插入组件326插入诸OFDM/OFDMA码元之间的保护区间。
保护移除组件326′的输出可被提供给S/P转换器324′。S/P转换器324′可将OFDM/OFDMA码元流322′分成N个并行时域码元流318′，这些码元流中的每一个与N个正交副载波之一相对应。快速傅里叶变换(FFT)组件320′可将这N个并行时域码元流318′转换到频域中并输出N个并行频域码元流316′。
解映射器312′可执行先前由映射器312执行的码元映射操作的逆操作，从而输出N个并行数据流310′。P/S转换器308′可将这N个并行数据流310′组合成单个数据流306′。理想情况下，此数据流306′与先前作为输入提供给发射机302的数据306相对应。注意：要素308′、310′、312′、316′、320′、318′和324′皆可存在于基带处理器340′中。
示例性OFDM/OFDMA帧
现在参照图4，作为典型而非限定性示例，描绘了时分双工(TDD)实现——例如，根据IEEE 802.16e标准——的OFDM/OFDMA帧400。可使用OFDM/OFDMA帧的其他实现，诸如全双工和半双工频分双工(FDD)，在这种情形中，除了下行链路(DL)和上行链路(UL)消息两者是在不同载波上同时传送以外，帧是相同的。在此TDD实现中，每帧可被分成DL子帧402和UL子帧404，其可由小保护区间406分隔开——或者更具体地，由发射/接收和接收/发射过渡间隙(分别是TTG和RTG)分隔开——以力图防止DL和UL传输发生冲突。DL∶UL子帧比可在从3∶1到1∶1范围中变化，以支持不同的话务分布。
在OFDM/OFDMA帧400内，可包括各种控制信息。例如，帧400的第一OFDM/OFDMA码元可为前同步码408，其可包含用于同步的若干导频信号(导频)。前同步码408内部的固定导频序列可允许接收机304估计频率和相位误差并同步到发射机302。不仅如此，可利用前同步码408中的固定导频序列来估计和均衡无线信道。前同步码408可包含经BPSK调制的载波并且通常为一个OFDM码元长。前同步码408的载波可以是经功率推升的并且通常比WiMAX信号中的数据部分在频域中的功率电平高几分贝(dB)(例如，9dB)。所使用的前同步码载波号可指示使用了该区划中的3段中的哪个。例如，载波0、3、6、……可指示将使用段0，载波1、4、7、……可指示将使用段1，而载波2、5、8、……可指示将使用段2。
帧控制头部(FCH)410可跟随在前同步码408之后。FCH 410可提供帧配置信息，诸如当前OFDM/OFDMA帧的可使用子信道、调制和编码方案、以及MAP消息长度。概括帧配置信息的诸如下行链路帧前缀(DLFP)412之类的数据结构可被映射到FCH 410。用于移动WiMAX的DLFP 412可包括关于所使用的子信道(SCH)位映射、重复编码指示、编码指示、以及MAP消息长度的信息。
继FCH 410之后，DL-MAP 414和UL-MAP 416可指定用于DL和UL子帧402、404的数据阵发分配和其他控制信息。在OFDMA的情形中，多个用户可获分配得到该帧内的数据区域，并且这些分配可在DL和UL-MAP消息414、416中指定。这些MAP消息可包括每个用户的阵发概况，该阵发概况定义在特定链路中使用的调制和编码方案。由于MAP消息包含需要到达所有用户的关键性信息，因此DL和UL-MAP消息414、416往往可在非常可靠的链路上被发送，诸如具有1/2率的编码和重复编码的BPSK或QPSK。OFDM/OFDMA帧的DL子帧402可包括各种位长度的包含正被传达的下行链路数据的DL阵发。由此，DL-MAP 414不仅可描述下行链路区划中包含的阵发的位置及下行链路阵发的数目，还可描述它们在时间(即，码元)和频率(即，子信道)两个方向上的偏移量和长度。
同样，UL子帧404可包括各种位长度的由正被传达的上行链路数据构成的UL阵发。因此，作为下行链路子帧402中的第一阵发被传送的UL-MAP 416可包含关于给不同用户的UL阵发的位置的信息。UL子帧404可包括如图4中所解说的附加控制信息。UL子帧404可包括分配给移动站(MS)以供反馈DL混合自动重复请求确认(HARQ ACK)的UL ACK 418和/或分配给MS以供在信道质量指示符信道(CQICH)上反馈信道状态信息的UL CQICH 420。另外，UL子帧404可包括UL测距子信道422。UL测距子信道422可被分配给MS以供执行闭环的时间、频率和功率调整、以及带宽请求。总而言之，前同步码408、FCH 410、DL-MAP 414和UL-MAP 416可携带使得接收机304能正确地解调收到信号的信息。
对于OFDMA而言，能对DL和UL中的传输使用不同的“模式”。时域中使用特定模式的区域一般被称为区划。一种类型的区划称为DL-PUSC(下行链路子信道部分使用)并且可以不使用对其可用的子信道的全部(即，DL-PUSC区划可仅使用特定的子信道群)。可以有总共6个子信道群，其能被指派给最多达3个段。由此，段可包含1到6个子信道群(例如，段0包含头两个子信道群，段1包含接下来两个子信道群，并且段2包含末两个子信道群)。另一种类型的区划称为DL-FUSC(下行链路子信道完全使用)。与DL-PUSC不同，DL-FUSC并不使用任何段，而是能将所有阵发分布在完整的频率范围上。
示例性IEEE 802.16m超帧
图5解说了根据IEEE 802.16m标准的示例超帧500。IEEE 802.16m超帧500具有20ms的历时并且包括4个OFDM/OFDMA帧502(在图5中被标示为F0到F3)。每帧502具有5ms的历时，这与以上所描述的根据IEEE 802.16e标准的OFDM/OFDMA帧400类似。
然而，并非如在IEEE 802.16e中那样将每帧分成单个DL子帧402和UL子帧404，每一IEEE 802.16m帧502是被分成8个子帧504(在图5中被标示为SF0到SF7)。这些子帧504可被拆分成DL和UL子帧，在不同的子帧类型之间具有切换点506。例如，图5描绘了帧F2具有3∶5的DL∶UL子帧比，这代表在帧F2中3个DL子帧之后跟随着5个UL子帧。在每帧502内可以要么有一个要么有两个DL到UL的切换点506。
子帧504(例如，如所解说的SF6)可以是具有6个带循环前缀(CP)512的OFDM码元510的全子帧508，其中循环前缀(CP)512等于码元历时的八分之一。因此，全子帧508具有0.617ms的历时。另一子帧504(例如，如所解说的SF2)可以是具有5个带相同长度CP 512的OFDM码元510的短子帧514。因此，短子帧514具有0.514ms的历时。
示例性LTE无线电帧
图6解说了根据长期演进(LTE)标准的示例无线电帧600。具有10ms历时的该无线电帧600可被分成两个“半帧”602，每个“半帧”具有5ms的历时。无线电帧600可被分成10个子帧604(在图6中被标示为子帧0到子帧9)，每个子帧具有1ms的历时。每个子帧604可被分成两个时隙606，每个时隙具有0.5ms的历时。取决于CP长度，LTE码元历时可以为约71μs或83μs，从而分别使得时隙606包括要么7个要么6个码元。
在LTE标准中，长帧可以完全由广播子帧构成或者完全由普通(单播)子帧构成或者由普通和广播子帧的组合构成。在无线电帧内可以出现一种或更多种广播类型的长帧。短帧也可以要么由普通子帧要么由广播子帧构成，并且在无线电帧中可以出现一种或更多种广播类型的短帧。广播帧可与其他广播帧群聚以改善对单播和非单播数据的信道估计(可使用来自毗邻子帧的共用导频)，和/或可用非广播帧来与广播帧相间以进行时间交织。
至少一种附加子帧类型可以是“空白”类型。空白子帧可以是空的或者包含固定的或者伪随机生成的载荷。空白子帧可用于干扰避免、干扰测量、或者用在无线电帧内的帧中没有数据存在时。也可以定义其他的子帧类型。
在LTE-TDD中，每个子帧604可被指定为DL子帧、UL子帧、或者包含在DL与UL传输之间切换的切换点的子帧。图7解说了根据LTE标准的LTE-TDD的7种不同子帧配置700(标示为配置0到配置6)。为每种配置提供了针对LTE-TDD无线电帧中的每个子帧0到9的子帧任命，其中“D”代表DL子帧，“U”代表“UL”子帧，而“S”代表包含切换点的子帧。每个配置具有要么5ms要么10ms的切换点周期性。
两种无线电接入技术之间的示例性共存
在有两种或更多种不同RAT得到支持的情况下，特定的无线网络位置可能被用于每种RAT的不同BS所覆盖。这对于提供根据多种RAT的无线服务的网络提供商而言可能变得昂贵。在一些情形中，双模式或多模式BS可支持两种或更多种不同的RAT，但是这些基站在根据一种以上RAT进行通信时可能会牺牲一些效率。
图8是用于在第一无线电接入技术(RAT)中传送帧的示例操作800的流程图，其中第一RAT的空白子帧结构已由第二RAT的子帧结构来替换。对于一些实施例而言，第一RAT可以是LTE，其要么是LTE-FDD要么是LTE-TDD，而第二RAT可以根据IEEE 802.16e或802.16m标准。操作800可以由双模式或多模式基站(BS)执行。
操作800可在810处通过确定第一RAT的帧中的一个或更多个空白子帧结构来开始。例如，多模式BS可确定哪些LTE子帧将是不带数据的空白子帧，这些空白子帧代表第一RAT的传输中的间隙。这些空白子帧结构在第一RAT的帧内可以是毗连的、分散的、或其任何组合。毗连的空白子帧结构可供应用第二RAT的其他子帧结构来替换这些空白子帧结构的最大灵活性。
在820处，多模式BS可生成第二RAT的一个或更多个第二子帧结构以复制这些空白子帧结构的时基。换言之，多模式BS可根据这些空白子帧结构来确定第一RAT的传输间隙的历时和时基。接下来，多模式BS可确定第二RAT的第二子帧结构如何可拟合在这些传输间隙内并且随后相应地生成这些第二子帧结构。以下就特定的RAT来更详细地描述此第二子帧结构生成的示例。
一旦第二RAT的这些第二子帧结构已在820处生成，多模式BS就可在用这些第二子帧结构替换这些空白子帧结构的方式来传送第一RAT的帧。换言之，当多模式BS已对第一RAT中的传输间隙作了计划时，该多模式BS可用第二RAT的诸部分(子帧或码元)来至少部分地填充这些间隙。以此方式，第一和第二RAT可共存并且从单个多模式BS发射。
LTE-FDD与IEEE 802.16m标准之间的示例性共存
对于LTE-FDD而言，无线电帧600被认为是10个1ms子帧604。在LTEDL上定义了要么具有10ms周期性要么具有40ms周期性的空白子帧。
对于10ms的空白子帧周期性而言，可定义数个毗连空白子帧。例如，图9解说了LTE-FDD无线电帧中3个毗连的1ms空白子帧904，从而在LTE下行链路中提供了3ms的传输间隙。因此，最多达3ms的IEEE 802.16m子帧可替换掉所传送的帧中的这些LTE空白子帧。相应地，四个全IEEE 802.16m子帧508(每个具有0.617ms的历时)和一个短IEEE 802.16m子帧510(具有0.514ms的历时)可如所解说的那样替换掉这三个LTE空白子帧(4*0.617ms+0.514ms＝2.982ms＜3ms)。
然而，帧502或超帧500中的传输间隙目前并未定义在IEEE 802.16m标准中。为了在LTE-FDD与IEEE 802.16m之间共存，可定义传输中这样的间隙(例如，空白子帧)以使得IEEE 802.16m帧502的包含数据的子帧504可由空白子帧分隔开。换言之，包含数据的IEEE 802.16m子帧不必是毗连的。以此方式，可在时间上将帧502拆分开。
尽管IEEE 802.16m DL子帧很好地拟合在毗连的LTE空白子帧内，但是具有周期性为0.617ms的倍数的同步混合自动重复请求(HARQ)的IEEE802.16m UL可能并不与当前LTE 8ms的UL HARQ时间线对齐。因此，LTE UL性能可能会遗憾地因DL/UL周期性失配而受损。
对于40ms的空白子帧周期性而言，1ms的LTE传输间隙可随机出现。因此，IEEE 802.16m子帧可能完全不与随机的空白子帧对准。所提议的这样的解决方案显然是效率低下的。
尽管图9中具有三个毗连空白子帧的LTE DL解决方案假定这些空白子帧是不具有控制或消息数据的绝对传输间隙，但是LTE标准的发行版8的默认情况是具有多媒体广播单频网络(MBSFN)空白子帧。在MBSFN空白子帧中，头一个或头两个OFDM码元可以如图10中所解说的那样被任命用于控制信令。在此情形中，取决于CP长度，每个MBSFN子帧左边的间隙可以如0.86ms(1ms-2*0.7143ms)或者0.83ms(1ms-2*0.8333ms)那样小。
因此，三个毗连MBSFN空白子帧1004可以如所解说的那样由最多达三个全IEEE 802.16m子帧508(其各自历时为0.617ms)来替换。这些IEEE802.16m子帧508中的每一个可以位于0.86ms或0.83ms LTE传输间隙内的任何地方。当包含这三个IEEE 802.16m子帧的LTE无线电帧被发射时，该帧还可在相同的时间点包含关于所替换掉的每个空白子帧的LTE MBSFN控制信号。
如果MBSFN控制码元位于LTE空白子帧中间的任何地方(即，除了最开头或最末尾之外的任何地方)，那么替换MBSFN空白子帧的可能的IEEE802.16m子帧的数目还可能进一步受到限制。例如，具有此类控制码元的三个毗连MBSFN空白子帧最多仅可由两个全IEEE 802.16m子帧508来替换。
同样，对于MBSFN空白子帧而言，具有周期性为0.617ms的倍数的同步HARQ的IEEE 802.16m UL可能并不与当前LTE 8ms的UL HARQ时间线对齐。因此，LTE UL性能可能会遗憾地因DL/UL周期性失配而受损。
而且，40ms的MBSFN空白子帧周期性很可能具有与以上所描述的相同的问题：1ms的LTE传输间隙可随机出现。因此，IEEE 802.16m子帧可能完全不与随机的MBSFN空白子帧对齐。所提议的这样的解决方案可能缺乏效率。
对于本公开的某些实施例而言，LTE中继可以与IEEE 802.16m回程共存。该中继对空白/MBSFN子帧不是扮演IEEE 802.16m系统的基站的角色，而是可代之以扮演IEEE 802.16m系统的移动站(MS)的角色。
LTE-TDD与IEEE 802.16m标准之间的示例性共存
对于LTE-TDD而言，用IEEE 802.16m子帧来替换空白子帧以力图达成这两种标准之间的共存的做法可能因先前就存在DL/UL划分而进一步复杂化。以上关于图7描述了此类划分，并且在LTE标准中给出了用于LTE-TDD的DL/UL划分的不同配置。在所有这些配置中，LTE-TDD在子帧0、1、5和6中被分配给DL。
图11解说了作为示例在配置1中用IEEE 802.16m子帧来替换LTE-TDD空白子帧。对于配置1，在每5ms的“半帧”602中可以有历时为2ms的两个空白子帧1104。例如，如图11中所描绘的，LTE-TDD子帧3和4(SF3和SF4)可以是空白子帧1104，而子帧0(SF0)可以是DL子帧，子帧1(SF1)可以是切换点，并且子帧2(SF2)可以是第一“半帧”602中的UL子帧。同样在第二“半帧”602中，LTE-TDD子帧8和9(SF8和SF9)可以是空白子帧1104，而子帧5(SF5)可以是DL子帧，子帧6(SF6)可以是切换点，并且子帧7(SF7)可以是UL子帧。
有了2ms的历时，这两个毗连的LTE-TDD空白子帧1104可以由三个IEEE 802.16m子帧504(3*0.617ms＝1.851ms＜2ms)来替换。对于一些实施例而言，这三个IEEE 802.16m子帧可包括两个DL子帧继以一个UL子帧。对于其他实施例而言，IEEE 802.16m子帧504的任命可以是不同的。
然而，IEEE 802.16m帧502或超帧500中的传输间隙目前并未定义在该标准中。为了在LTE-TDD与IEEE 802.16m之间共存，可定义传输中的此类间隙(例如，空白子帧)以使得IEEE 802.16m帧502的包含数据的子帧504可由空白子帧分隔开。以此方式，可在时间上将帧502拆分开。
如果LTE标准支持MBSFN，那么配置1中在SF3、SF4、SF8和SF9处的MBSFN空白子帧1204可以如以上所描述的那样具有仅为0.83ms或0.86ms的传输间隙。图12解说了在每个LTE-TDD配置1的“半帧”602中用两个IEEE802.16m子帧504来替换两个LTE-TDD MBSFN空白子帧1204。例如，这两个IEEE 802.16m子帧504可包括一个DL子帧继以一个UL子帧。
对于本公开的某些实施例而言，可以提供支持IEEE 802.16m多载波TDD规范和LTE-FDD规范的双模式或多模式基站。对于本公开的某些实施例而言，可在这些LTE DL/UL载波中的每一个载波上利用IEEE 802.16m TDD。由于LTE DL和UL空白子帧结构可能有所不同，因而此解决方案对于配置HARQ结构而言可以是高效率的。
LTE-TDD与IEEE 802.16e标准之间的示例性共在
IEEE 802.16e标准规定了具有5ms周期性的帧结构，其支持码元级粒度的OFDM DL到UL切换，而非在IEEE 802.16m标准下可能的子帧粒度。因此，IEEE 802.16e为与LTE标准的共存供应了更大的配置灵活性。
例如，图13解说了根据本公开的某些实施例用IEEE 802.16e码元来替换配置1中的LTE-TDD空白子帧1104。这两个毗连的空白子帧1104具有出自每5ms的“半帧”602之中的2ms的历时。因此，这两个LTE-TDD空白子帧1104可以由最多达19个IEEE 802.16e码元(19*102.86μs＝1.95ms＜2ms)来替换。例如，这19个码元可包括用于前同步码408的一个码元、DL子帧402的具有1.234ms(12*102.86μs)历时的12个码元以及UL子帧404的具有0.617ms(6*102.86μs)历时的6个码元。以此方式，IEEE 802.16e标准的前同步可得以保持。
上面描述的方法的各种操作可以由与附图中所解说的装置加功能框相对应的各种硬件和/或软件组件和/或模块来执行。一般而言，在附图中解说的方法具有相应的配对装置加功能附图的场合，操作框对应于具有相似编号的装置加功能框。例如，图8中所解说的框810-830对应于图8A中所解说的装置加功能框810A-830A。
如本文中所使用的，术语“确定”涵盖各种各样的动作。例如，“确定”可包括演算、计算、处理、推导、调研、查找(例如，在表、数据库或其他数据结构中查找)、探知等。另外，“确定”也可包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)等。另外，“确定”还可包括解析、选择、选取、建立等。
信息和信号可使用各种不同技艺和技术中的任何哪种来表示。例如，贯穿上面说明始终可能述及的数据、指令、命令、信息、信号等可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。
结合本公开描述的各种解说性逻辑框、模块、以及电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件(PLD)、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何市售的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或更多个微处理器、或任何其他此类配置。
结合本公开描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由一个或更多个处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中实施。软件模块可驻留在本领域所知的任何形式的存储介质中。可使用的存储介质的一些示例包括随机存取存储器(RAM)、闪存、只读存储器(ROM)、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM等。软件模块可包括单条指令、或许多条指令，且可分布在若干不同的代码段上，分布在不同的程序间、以及跨多个存储介质分布。存储介质可被耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。
本文中所公开的方法包括用于达成所描述的方法的一个或更多个步骤或动作。这些方法步骤和/或动作可彼此互换而不会脱离权利要求的范围。换言之，除非指定了步骤或动作的特定次序，否则具体步骤和/或动作的次序和/或使用可以改动而不会脱离权利要求的范围。
所描述的功能可在硬件、软件、固件、或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则各功能可以作为一条或更多条指令存储在计算机可读介质上。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合需程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘、和蓝光
Figure BPA00001387338600171
碟，其中盘(disk)常常磁性地再现数据，而碟(disc)用激光来光学地再现数据。
软件或指令还可以在传输介质上传送。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波等无线技术从web网站、服务器或其它远程源传送而来的，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波等无线技术就被包括在传输介质的定义里。
此外，应当领会，诸如附图中所解说的那样的用于执行本文中所描述的方法和技术的模块和/或其它适当装置能在适用的场合由用户终端和/或基站下载和/或以其他方式获得。例如，如此的设备能被耦合至服务器以帮助转移用于执行本文中所描述的方法的装置。替换地，本文中所描述的各种方法能经由存储装置(例如，RAM、ROM、诸如CD或软盘之类的物理存储介质等)来提供，以使得一旦将该存储装置耦合到或提供给用户终端和/或基站，该设备就能获得各种方法。此外，能利用适于向设备提供本文中所描述的方法和技术的任何其他合适的技术。
应该理解的是权利要求并不被限定于以上所解说的精确配置和组件。可在以上所描述的方法和装置的布置、操作和细节上作出各种改动、更换和变型而不会脱离权利要求的范围。

Claims (48)

1.一种无线通信的方法，包括：
确定第一无线电接入技术(RAT)的帧中的一个或更多个空白子帧结构；
生成第二RAT的一个或更多个第二子帧结构以复制所述空白子帧结构的时基；以及
以用所述第二RAT的所述第二子帧结构替换所述第一RAT的所述空白子帧结构的方式来传送所述第一RAT的帧。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一RAT是长期演进(LTE)。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二RAT是IEEE802.16m。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述空白子帧结构具有10ms的周期性并且包括三个毗连的1ms空白子帧，并且所述第二子帧结构包括四个IEEE 802.16m全子帧以及IEEE 802.16m缩短子帧。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述空白子帧结构具有40ms的周期性，并且所述第二子帧结构替换所述帧中的随机定位的1ms空白子帧。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述空白子帧结构包括出自每5ms之中的两个毗连的1ms空白子帧，并且所述第二子帧结构包括三个IEEE802.16m子帧。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述三个IEEE 802.16m子帧包括两个下行链路(DL)子帧和一个上行链路(UL)子帧。
8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述空白子帧结构包括多媒体广播单频网络(MBSFN)子帧。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述空白子帧包括三个毗连的MBSFN子帧，每个MBSFN子帧具有约0.83ms的间隙，并且所述第二子帧结构包括三个IEEE 802.16m子帧。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述空白子帧结构包括出自每5ms之中的两个毗连的MBSFN子帧，每个MBSFN子帧具有约0.83ms的间隙，并且所述第二子帧结构包括两个IEEE 802.16m子帧。
11.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二RAT是根据IEEE802.16e的微波接入全球互通性(WiMAX)。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述空白子帧结构包括出自每5ms之中的两个毗连的1ms空白子帧，并且所述第二子帧结构包括12个正交频分复用(OFDM)下行链路(DL)码元和6个OFDM上行链路(UL)码元。
13.一种用于无线通信的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括其上存储有指令的计算机可读介质，所述指令能由一个或更多个处理器执行并且所述指令包括：
用于确定第一无线电接入技术(RAT)的帧中的一个或更多个空白子帧结构的指令；
用于生成第二RAT的一个或更多个第二子帧结构以复制所述空白子帧结构的时基的指令；以及
用于以用所述第二RAT的所述第二子帧结构替换所述第一RAT的所述空白子帧结构的方式来传送所述第一RAT的帧的指令。
14.如权利要求13所述的计算机程序产品，其特征在于，所述第一RAT是长期演进(LTE)。
15.如权利要求14所述的计算机程序产品，其特征在于，所述第二RAT是IEEE 802.16m。
16.如权利要求15所述的计算机程序产品，其特征在于，所述空白子帧结构具有10ms的周期性并且包括三个毗连的1ms空白子帧，并且所述第二子帧结构包括四个IEEE 802.16m全子帧以及IEEE 802.16m缩短子帧。
17.如权利要求15所述的计算机程序产品，其特征在于，所述空白子帧结构具有40ms的周期性，并且所述第二子帧结构替换所述帧中的随机定位的1ms空白子帧。
18.如权利要求15所述的计算机程序产品，其特征在于，所述空白子帧结构包括出自每5ms之中的两个毗连的1ms空白子帧，并且所述第二子帧结构包括三个IEEE 802.16m子帧。
19.如权利要求18所述的计算机程序产品，其特征在于，所述三个IEEE802.16m子帧包括两个下行链路(DL)子帧和一个上行链路(UL)子帧。
20.如权利要求15所述的计算机程序产品，其特征在于，所述空白子帧结构包括多媒体广播单频网络(MBSFN)子帧。
21.如权利要求20所述的计算机程序产品，其特征在于，所述空白子帧包括三个毗连的MBSFN子帧，每个MBSFN子帧具有约0.83ms的间隙，并且所述第二子帧结构包括三个IEEE 802.16m子帧。
22.如权利要求20所述的计算机程序产品，其特征在于，所述空白子帧结构包括出自每5ms之中的两个毗连的MBSFN子帧，每个MBSFN子帧具有约0.83ms的间隙，并且所述第二子帧结构包括两个IEEE 802.16m子帧。
23.如权利要求14所述的计算机程序产品，其特征在于，所述第二RAT是根据IEEE 802.16e的微波接入全球互通性(WiMAX)。
24.如权利要求23所述的计算机程序产品，其特征在于，所述空白子帧结构包括出自每5ms之中的两个毗连的1ms空白子帧，并且所述第二子帧结构包括12个正交频分复用(OFDM)下行链路(DL)码元和6个OFDM上行链路(UL)码元。
25.一种用于无线通信的设备，包括：
用于确定第一无线电接入技术(RAT)的帧中的一个或更多个空白子帧结构的装置；
用于生成第二RAT的一个或更多个第二子帧结构以复制所述空白子帧结构的时基的装置；以及
用于以用所述第二RAT的所述第二子帧结构替换所述第一RAT的所述空白子帧结构的方式来传送所述第一RAT的帧的装置。
26.如权利要求25所述的设备，其特征在于，所述第一RAT是长期演进(LTE)。
27.如权利要求26所述的设备，其特征在于，所述第二RAT是IEEE802.16m。
28.如权利要求27所述的设备，其特征在于，所述空白子帧结构具有10ms的周期性并且包括三个毗连的1ms空白子帧，并且所述第二子帧结构包括四个IEEE 802.16m全子帧以及IEEE 802.16m缩短子帧。
29.如权利要求27所述的设备，其特征在于，所述空白子帧结构具有40ms的周期性，并且所述第二子帧结构替换所述帧中的随机定位的1ms空白子帧。
30.如权利要求27所述的设备，其特征在于，所述空白子帧结构包括出自每5ms之中的两个毗连的1ms空白子帧，并且所述第二子帧结构包括三个IEEE 802.16m子帧。
31.如权利要求30所述的设备，其特征在于，所述三个IEEE 802.16m子帧包括两个下行链路(DL)子帧和一个上行链路(UL)子帧。
32.如权利要求27所述的设备，其特征在于，所述空白子帧结构包括多媒体广播单频网络(MBSFN)子帧。
33.如权利要求32所述的设备，其特征在于，所述空白子帧包括三个毗连的MBSFN子帧，每个MBSFN子帧具有约0.83ms的间隙，并且所述第二子帧结构包括三个IEEE 802.16m子帧。
34.如权利要求32所述的设备，其特征在于，所述空白子帧结构包括出自每5ms之中的两个毗连的MBSFN子帧，每个MBSFN子帧具有约0.83ms的间隙，并且所述第二子帧结构包括两个IEEE 802.16m子帧。
35.如权利要求26所述的设备，其特征在于，所述第二RAT是根据IEEE802.16e的微波接入全球互通性(WiMAX)。
36.如权利要求35所述的设备，其特征在于，所述空白子帧结构包括出自每5ms之中的两个毗连的1ms空白子帧，并且所述第二子帧结构包括12个正交频分复用(OFDM)下行链路(DL)码元和6个OFDM上行链路(UL)码元。
37.一种用于无线通信的装置，包括：
用于确定第一无线电接入技术(RAT)的帧中的一个或更多个空白子帧结构的逻辑；
用于生成第二RAT的一个或更多个第二子帧结构以复制所述空白子帧结构的时基的逻辑；以及
用于以用所述第二RAT的所述第二子帧结构替换所述第一RAT的所述空白子帧结构的方式来传送所述第一RAT的帧的逻辑。
38.如权利要求37所述的装置，其特征在于，所述第一RAT是长期演进(LTE)。
39.如权利要求38所述的装置，其特征在于，所述第二RAT是IEEE802.16m。
40.如权利要求39所述的装置，其特征在于，所述空白子帧结构具有10ms的周期性并且包括三个毗连的1ms空白子帧，并且所述第二子帧结构包括四个IEEE 802.16m全子帧以及IEEE 802.16m缩短子帧。
41.如权利要求39所述的装置，其特征在于，所述空白子帧结构具有40ms的周期性，并且所述第二子帧结构替换所述帧中的随机定位的1ms空白子帧。
42.如权利要求39所述的装置，其特征在于，所述空白子帧结构包括出自每5ms之中的两个毗连的1ms空白子帧，并且所述第二子帧结构包括三个IEEE 802.16m子帧。
43.如权利要求42所述的装置，其特征在于，所述三个IEEE 802.16m子帧包括两个下行链路(DL)子帧和一个上行链路(UL)子帧。
44.如权利要求39所述的装置，其特征在于，所述空白子帧结构包括多媒体广播单频网络(MBSFN)子帧。
45.如权利要求44所述的装置，其特征在于，所述空白子帧包括三个毗连的MBSFN子帧，每个MBSFN子帧具有约0.83ms的间隙，并且所述第二子帧结构包括三个IEEE 802.16m子帧。
46.如权利要求44所述的装置，其特征在于，所述空白子帧结构包括出自每5ms之中的两个毗连的MBSFN子帧，每个MBSFN子帧具有约0.83ms的间隙，并且所述第二子帧结构包括两个IEEE 802.16m子帧。
47.如权利要求38所述的装置，其特征在于，所述第二RAT是根据IEEE802.16e的微波接入全球互通性(WiMAX)。
48.如权利要求47所述的装置，其特征在于，所述空白子帧结构包括出自每5ms之中的两个毗连的1ms空白子帧，并且所述第二子帧结构包括12个正交频分复用(OFDM)下行链路(DL)码元和6个OFDM上行链路(UL)码元。
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