CN103026749A - 短程无线系统与移动无线宽带系统的同时操作 - Google Patents

短程无线系统与移动无线宽带系统的同时操作 Download PDF

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Abstract

短程时分双工（TDD）系统与移动无线宽带系统的同时操作可以通过调度和对齐这两组通信来实现。在确定移动无线宽带系统的TDD帧配置之后，生成时隙映射，其中该时隙映射标识该TDD帧配置中可用于同时操作的每一个时隙的时隙大小选择信息。该时隙大小选择信息使短程TDD系统的通信分组结构和TDD帧配置的上行链路/下行链路边界对齐。随后，通信设备向短程TDD设备发送该时隙映射，以建立该同时操作。

Description

短程无线系统与移动无线宽带系统的同时操作
基于35U.S.C.§119要求优先权
本专利申请要求于2010年7月20日提交的、题目为“SimultaneousOperation of Short Ranged TDD Wireless Systems with a Mobile WirelessBroadband System”的美国临时专利申请No.61/366,134的优先权，该临时申请已经转让给本申请的受让人，故以引用的方式将其明确地并入本文。
技术领域
概括地说，本发明的各个方面涉及无线通信系统，具体地说，涉及短程无线系统与移动无线宽带系统的同时操作。
背景技术
已广泛地部署无线通信网络，以便提供各种通信服务，例如语音、视频、分组数据、消息传送、广播等等。这些无线网络可以是能够通过共享可用的网络资源来支持多个用户的多址网络。这些网络（通常是多址网络）通过共享可用的网络资源，来支持针对多个用户的通信。该网络的一个示例是通用陆地无线接入网络（UTRAN）。UTRAN是被规定为通用移动电信系统（UMTS）、由第三代合作伙伴计划（3GPP）所支持的第三代（3G）移动电话技术的一部分的无线接入网络（RAN）。多址网络格式的示例包括码分多址（CDMA）网络、时分多址（TDMA）网络、频分多址（FDMA）网络、正交FDMA（OFDMA）网络和单载波FDMA（SC-FDMA）网络。
无线通信网络可以包括能够支持多个用户设备（UE）的通信的多个基站（或者演进型节点B（eNB））。UE可以通过下行链路和上行链路与基站进行通信。下行链路（或前向链路）是指从基站到UE的通信链路，上行链路（或反向链路）是指从UE到基站的通信链路。
基站可以在下行链路上向UE发送数据和控制信息，和/或可以在上行链路上从UE接收数据和控制信息。在下行链路上，来自基站的传输可能遭遇由于来自相邻基站的传输或者来自其它无线射频（RF）发射机的传输所造成的干扰。在上行链路上，来自UE的传输可能遭遇来自与相邻基站进行通信的其它UE或者来自其它无线RF发射机的上行链路传输的干扰。这种干扰可能使下行链路和上行链路上的性能下降。
随着对移动宽带接入的需求继续增长，干扰和拥塞网络的可能性随着更多的UE访问远程无线通信网络以及更多的短程无线系统被部署在社区中而增加。研究和开发继续提高UMTS技术，不仅为了满足对移动宽带接入的日益增长的需求，而且为了提高和增强对移动通信的用户体验。
发明内容
在本发明的一个方面，提供了一种用于短程时分双工（TDD）移动无线系统（MWS）与移动无线宽带系统的同时操作的方法。该方法包括：确定所述移动无线宽带系统的时序配置。该方法还包括：基于所述时序配置，生成标识发送时机和接收时机的时隙映射，其中所述发送时机和所述接收时机在减轻所述无线系统之间干扰的同时实现所述无线系统的同时操作。
在另一个方面，一种用于短程时分双工（TDD）移动无线系统（MWS）与移动无线宽带系统的同时操作的装置具有存储器和耦合到该存储器的至少一个处理器，其中所述至少一个处理器被配置为：
确定所述移动无线宽带系统的时序配置。所述处理器还被配置为：基于所述时序配置，生成标识发送时机和接收时机的时隙映射，其中所述发送时机和所述接收时机在减轻所述无线系统之间干扰的同时实现所述无线系统的同时操作。
在另一个方面，计算机可读介质有形地存储用于同时地操作短程时分双工（TDD）移动无线系统（MWS）与移动无线宽带系统的代码。该介质包括：确定所述移动无线宽带系统的时序配置的代码。该介质还包括：基于所述时序配置，生成标识发送时机和接收时机的时隙映射的代码，其中所述发送时机和所述接收时机在减轻所述无线系统之间干扰的同时实现所述无线系统的同时操作。
在另一方面，一种用于短程时分双工（TDD）移动无线系统（MWS）与移动无线宽带系统的同时操作的系统，该系统具有：用于确定所述移动无线宽带系统的时序配置的模块。该系统还具有：用于基于所述时序配置，生成标识发送时机和接收时机的时隙映射的模块，其中所述发送时机和所述接收时机在减轻所述无线系统之间干扰的同时实现所述无线系统的同时操作。
附图说明
图1是概念性地示出了移动通信系统的示例的框图。
图2是概念性地示出了移动通信系统中的下行链路帧结构的示例的框图。
图3是概念性地示出了上行链路通信中的示例性帧结构的框图。
图4是概念性地示出了根据本发明的一个方面所配置的基站/eNB和UE的设计的框图。
图5是概念性地示出了根据本发明的一个方面所配置的移动无线宽带系统的TDD帧结构0-2的三种不同配置的框图。
图6是概念性地示出了根据本发明的一个方面所配置的移动无线宽带系统的TDD子帧的框图。
图7是概念性地示出了根据本发明的一个方面所配置的时隙映射的表格。
图8是示出了被执行以实现本发明的一个方面的示例性框的功能框图。
图9是概念性地示出了根据本发明的一个方面所配置的LTE-A网络的框图。
图10是示出了被执行以实现本发明的一个方面的示例性框的功能框图。
具体实施方式
下面结合附图描述的详细描述仅仅旨在作为对各种配置的描述，而不是旨在表示可以在其中实现本文所描述的概念的仅有配置。为了对各种概念有一个透彻理解，详细描述包括具体细节。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在不使用这些具体细节的情况下实现这些概念。在一些实例中，为了避免对这些概念造成模糊，公知的结构和组件以框图形式示出。
本文所描述的技术可以用于各种无线通信网络，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA和其它网络。术语“网络”和“系统”经常可以交换使用。CDMA网络可以实现诸如通用陆地无线接入（UTRA）、电信工业联盟（TIA）的CDMA 2000
Figure BDA00002746077900041
等的无线技术。UTRA技术包括宽带CDMA（WCDMA）和CDMA的其它变形。CDMA 2000
Figure BDA00002746077900042
技术包括来自电子工业联盟（EIA）和TIA的IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网络可以实现诸如全球移动通信系统（GSM）的无线技术。OFDMA网络可以实现诸如演进的UTRA（E-UTRA）、超移动宽带（UMB）、IEEE 802.11（Wi-Fi）、IEEE 802.16（WiMAX）、IEEE 802.20、闪速-OFDMA等的无线技术。UTRA和E-UTRA技术是通用移动电信系统（UMTS）的一部分。3GPP长期演进（LTE）和改进的LTE（LTE-A）是UMTS的采用E-UTRA的更新版本。在来自名为“第三代合作伙伴计划”（3GPP）的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A和GSM。在来自名为“第三代合作伙伴计划2”（3GPP2）的组织的文档中描述了CDMA2000
Figure BDA00002746077900043
和UMB。本文所描述的技术可以用于上面所提及的无线网络和无线接入技术，以及其它无线网络和无线接入技术。为了清楚起见，下面针对LTE或者LTE-A（替代地统称为“LTE/-A”）来描述这些技术的某些方面，并且在下面的大部分描述中使用这种LTE/-A术语。
图1示出了无线通信网络100，其可以是LTE-A网络。无线网络100包括多个演进型节点B（eNB）110和其它网络实体。eNB可以是与UE进行通信的站，并且还可以称为基站、节点B、接入点等等。每一个eNB 110可以为特定的地理区域提供通信覆盖。在3GPP中，根据使用术语“小区”的上下文，术语“小区”可以指代eNB的该特定地理覆盖区域和/或服务于该覆盖区域的eNB子系统。
eNB可以为宏小区、微微小区、毫微微小区和/或其它类型的小区提供通信覆盖。宏小区通常覆盖相对较大的地理区域（例如，半径为几公里），并且可以允许与网络提供商具有服务预订的UE进行非受限接入。微微小区通常覆盖相对较小的地理区域，并且可以允许与网络提供商具有服务预订的UE进行非受限接入。毫微微小区通常也覆盖相对较小的地理区域（例如，家庭），并且除了非受限接入之外，还可以提供与该毫微微小区具有关联的UE（例如，封闭用户组（CSG）中的UE、用于家庭中的用户的UE等等）的受限接入。用于宏小区的eNB可以称为宏eNB。用于微微小区的eNB可以称为微微eNB。此外，用于毫微微小区的eNB可以称为毫微微eNB或家庭eNB。在图1所示的示例中，eNB110a、110b和110c分别是用于宏小区102a、102b和102c的宏eNB。eNB110x是用于微微小区102x的微微eNB。此外，eNB110y和110z分别是用于毫微微小区102y和102z的毫微微eNB。eNB可以支持一个或多个（例如，两个、三个、四个等等）小区。
无线网络100还可以包括中继站。中继站是从上游站（例如，eNB、UE等等）接收数据和/或其它信息的传输并且向下游站（例如，另一个UE、另一个eNB等等）发送该数据和/或其它信息的传输的站。中继站还可以是对其它UE的传输进行中继的UE。在图1所示的示例中，中继站110r可以与eNB 110a和UE 120r进行通信，其中，中继站110r充当这两个网络元件（eNB 110a和UE 120r）之间的中继设备，以便有助于实现它们之间的通信。中继站还可以称为中继eNB、中继设备等等。
无线网络100可以支持同步操作或异步操作。对于同步操作，eNB可以具有类似的帧时序，并且来自不同eNB的传输在时间上近似地对齐。对于异步操作，eNB可以具有不同的帧时序，并且来自不同eNB的传输在时间上可能未对齐。本文描述的技术可以用于同步操作。
网络控制器130可以耦合到一组eNB，并且为这些eNB提供协调和控制。网络控制器130可以通过回程132来与eNB 110进行通信。eNB 110还可以例如直接地相互通信或者通过无线回程134或有线回程136间接地相互通信。
UE 120散布在整个无线网络100中，并且每一个UE可以是静止的或移动的。UE还可以称为终端、移动站、用户单元、站等等。UE可以是蜂窝电话、个人数字助理（PDA）、无线调制解调器、无线通信设备、手持设备、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环路（WLL）站等等。UE能够与宏eNB、微微eNB、毫微微eNB、中继设备等等进行通信。在图1中，具有双箭头的实线指示UE和服务eNB（其是被指定为在下行链路和/或上行链路上服务于该UE的eNB）之间的期望传输。具有双箭头的虚线指示UE和eNB之间的干扰传输。
LTE/-A在下行链路上使用正交频分复用（OFDM）并且在上行链路上使用单载波频分复用（SC-FDM）。OFDM和SC-FDM将系统带宽划分成多个（K个）正交的子载波，其中这些子载波通常还称为音调、频段等等。可以使用数据对每一个子载波进行调制。通常，在频域使用OFDM发送调制符号，在时域使用SC-FDM发送调制符号。相邻子载波之间的间隔可以是固定的，并且子载波的总数量（K）可以取决于系统带宽。例如，对于相应的系统带宽1.25、2.5、5、10或20兆赫兹（MHz），K可以分别等于128、256、512、1024或2048。还可以将系统带宽划分成子带。例如，一个子带可以覆盖1.08MHz，并且针对相应的系统带宽1.25、2.5、5、10或20MHz，可能分别存在1、2、4、8或16个子带。
图2示出了在LTE/-A中使用的下行链路FDD帧结构。可以将下行链路的传输时间轴划分成无线帧单元。每一个无线帧可以具有预定的持续时间（例如，10毫秒（ms）），并且被划分成具有索引0到9的10个子帧。每一个子帧可以包括两个时隙。因此，每一个无线帧包括索引为0到19的20个时隙。每一个时隙可以包括L个符号周期，例如，对于标准循环前缀而言的7个符号周期（如图2所示）或者对于扩展循环前缀而言的14个符号周期。可以向每一个子帧中的2L个符号周期分配索引0到2L-1。可以将可用的时间频率资源划分成资源块。每一个资源块可以覆盖一个时隙中的N个子载波（例如，12个子载波）。
在LTE/-A中，eNodeB可以发送用于该eNodeB中的每一个小区的主同步信号（PSC或者PSS）和辅同步信号（SSC或者SSS）。对于FDD操作模式，可以分别在具有标准循环前缀的每一个无线帧的子帧0和5中的每一个中的符号周期6和5中发送主同步信号和辅同步信号，如图2所示。UE可以使用这些同步信号来进行小区检测和小区捕获。对于FDD操作模式，eNodeB可以在子帧0的时隙1中的符号周期0到3中发送物理广播信道（PBCH）。PBCH可以携带某种系统信息。
eNodeB可以在每一个子帧的第一符号周期中发送物理控制格式指示符信道（PCFICH），如图2中所示。PCFICH可以传送用于控制信道的多个符号周期（M），其中M可以等于1、2或3，并可以随子帧而变化。针对较小的系统带宽（例如，具有小于10个的资源块），M还可以等于4。在图2所示的示例中，M=3。eNodeB可以在每一个子帧的前M个符号周期中发送物理HARQ指示符信道（PHICH）和物理下行链路控制信道（PDCCH）。PDCCH和PHICH也包括在图2所示的示例中的前三个符号周期中。PHICH可以携带用于支持混合自动重传（HARQ）的信息。PDCCH可以携带关于UE的上行链路和下行链路资源分配的信息以及针对上行链路信道的功率控制信息。eNodeB可以在每一个子帧的剩余符号周期中发送物理下行链路共享信道（PDSCH）。PDSCH可以携带被调度以在下行链路上进行数据传输的UE的数据。
eNodeB可以在该eNodeB使用的系统带宽的中心1.08MHz中发送PSC、SSC和PBCH。eNodeB可以在发送PCFICH和PHICH的每一个符号周期中的整个系统带宽上发送这两个信道。eNodeB可以在系统带宽的某些部分中向各组UE发送PDCCH。eNodeB可以在系统带宽的特定部分中向特定的UE发送PDSCH。eNodeB可以以广播的方式向所有UE发送PSC、SSC、PBCH、PCFICH和PHICH，可以以单播的方式向特定的UE发送PDCCH，并且还可以以单播的方式向特定的UE发送PDSCH。
在每一个符号周期中，有多个资源单元可用。每一个资源单元可以覆盖一个符号周期中的一个子载波，并且可以用于发送一个调制符号，其中该调制符号可以是实数值或者复数值。对于用于控制信道的符号来说，可以将每一个符号周期中没有用于参考信号的资源单元排列成资源单元组（REG）。每一个REG可以在一个符号周期中包括四个资源单元。PCFICH可以占据符号周期0中的四个REG，其中这四个REG在频率中近似地均匀间隔。PHICH可以占据一个或多个可配置符号周期中的三个REG，其中这三个REG可以扩展到整个频率上。例如，用于PHICH的三个REG可以全部属于符号周期0，或者可以在符号周期0、1和2中扩展。PDCCH可以占据前M个符号周期中的9、18、36或者72个REG，其中这些REG可以从可用的REG中进行选择。对于PDCCH来说，可能仅允许某些REG组合。
UE可能知道用于PHICH和PCFICH的特定REG。UE可以针对PDCCH，搜索不同的REG组合。一般情况下，搜索的组合的数量小于针对该PDCCH的允许的组合的数量。eNodeB可以在UE将进行搜索的任意一个组合中，向该UE发送PDCCH。
UE可以位于多个eNodeB的覆盖范围之内。可以选择这些eNodeB中的一个来服务于该UE。可以基于诸如接收功率、路径损耗、信噪比（SNR）等的各种标准，来选择服务eNodeB。
图3是概念性地示出了上行链路长期演进（LTE/-A）通信中的示例性帧结构的框图。可以将可用于上行链路的资源块（RB）划分成数据段和控制段。可以在系统带宽的两个边缘处形成控制段，并且控制段可以具有可配置的大小。可以将控制段中的资源块分配给UE，以便传输控制信息。数据段可以包括不包括在控制段中的所有资源块。图3中的设计导致数据段包括连续子载波，这可以允许向单个UE分配该数据段中的全部连续子载波。
可以向UE分配控制段中的资源块，以便用于向eNB发送控制信息。还可以向UE分配数据段中的资源块，以便向eNodeB发送数据。UE可以在控制段中的所分配资源块上在物理上行链路控制信道（PUCCH）中发送控制信息。UE可以在数据段中的所分配资源块上在物理上行链路共享信道（PUSCH）中只发送数据或者发送数据和控制信息二者。上行链路传输可以跨越一个子帧的两个时隙，并且可以在频率上跳变，如图3所示。
在题目为“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA);Physical Channels and Modulation”的3GPP TS36.211中描述了在LTE/-A中使用的PSS、SSS、CRS、PBCH、PUCCH、PUSCH和其它这种信号和信道，其中该文献是公众可获得的。
图4是基站/eNB 110和UE 120的设计的框图，其中基站/eNB 110和UE120可以是图1中的基站/eNB中的一个和图1中的UE中的一个。对于受限关联场景来说，基站110可以是图1中的宏eNB 110c，UE 120可以是UE 120y。基站110还可以是某种其它类型的基站。基站110可以配备有天线434a到434t，UE 120可以配备有天线452a到452r。
在基站110处，发射处理器420可以从数据源412接收数据，并且从控制器/处理器440接收控制信息。控制信息可以用于PBCH、PCFICH、PHICH、PDCCH等等。数据可以用于PDSCH等等。处理器420可以对数据和控制信息进行处理（例如，编码和符号映射），以分别获得数据符号和控制符号。处理器420还可以生成参考符号（例如，针对PSS、SSS）和特定于小区的参考信号。发射（TX）多输入多输出（MIMO）处理器430可以对这些数据符号、控制符号和/或参考符号（如果有的话）进行空间处理（例如，预编码），并且可以向这些调制器（MOD）432a到432t提供输出符号流。每一个调制器432可以处理各自的输出符号流（例如，针对OFDM等），以获得输出采样流。每一个调制器432可以进一步处理（例如，转换成模拟信号、放大、滤波和上变频）输出采样流，以获得下行链路信号。来自调制器432a到432t的下行链路信号可以分别通过天线434a到434t进行发射。
在UE120处，天线452a到452r可以从基站110接收下行链路信号，并分别将接收的信号提供给解调器（DEMOD）454a到454r。每一个解调器454可以调节（例如，滤波、放大、下变频和数字化）各自接收的信号，以获得输入采样。每一个解调器454可以进一步处理这些输入采样（例如，针对OFDM等），以获得接收的符号。MIMO检测器456可以从所有解调器454a到454r获得接收的符号，对接收的符号执行MIMO检测（如果有的话），并提供检测的符号。接收处理器458可以处理（例如，解调、解交织和解码）检测到的符号，向数据宿460提供针对UE 120的解码后的数据，并且向控制器/处理器480提供解码后的控制信息。
在上行链路上，在UE 120处，发射处理器464可以接收并处理来自数据源462的数据（例如，针对PUSCH）和来自控制器/处理器480的控制信息（例如，针对PUCCH）。处理器464还可以生成参考信号的参考符号。来自发射处理器464的符号可以由TX MIMO处理器466进行预编码（如果有的话），由解调器454a到454r进行进一步处理（例如，针对SC-FDM等等），并发送回基站110。在基站110处，来自UE120的上行链路信号可以由天线434进行接收，由调制器432进行处理，由MIMO检测器436进行检测（如果有的话），并且由接收处理器438进行进一步处理，以获得由UE 120发送的解码后的数据和控制信息。处理器438可以向数据宿439提供解码后的数据，并且向控制器/处理器440提供解码后的控制信息。
控制器/处理器440和480可以分别指导基站110和UE 120处的操作。基站110处的处理器440和/或其它处理器和模块可以执行或指导用于实现本文所描述的技术的各种处理的执行。UE120处的处理器480和/或其它处理器和模块也可以执行或指导图8中所示的功能框的执行和/或用于实现本文所描述的技术的其它处理。存储器442和482可以分别存储用于基站110和UE 120的数据和程序代码。调度器444可以调度UE以在下行链路和/或上行链路上进行数据传输。
LTE/-A网络可以实现移动无线宽带系统，并且提供频分双工（FDD）和TDD操作。诸如WiMAX的其它移动无线宽带系统也提供TDD操作。从TDD的角度来看，LTE/-A和WiMAX系统非常类似，并且每一个都使用非常类似的通用TDD帧结构。如本文所使用的，移动无线宽带系统将指代具有用于TDD操作的类似TDD帧结构的系统，如LTE/-A、WiMAX等等。
在操作具有移动无线宽带系统的异构网络时，设想与其它短程TDD系统的同时操作。这种短程TDD系统的一个示例是蓝牙SIG的BLUETOOTHTM无线协议。然而，向多个这种短程TDD系统分配发射频率和接收频率，这些频率将干扰移动无线宽带系统的上行链路传输和下行链路传输。例如，在BLUETOOTHTM系统中，接收机频率（即，与该UE进行通信的BLUETOOTHTM设备的发射频率）将干扰诸如LTE/-A或WiMAX系统的移动无线宽带系统的UE所接收的下行链路传输，而BLUETOOTHTM发射机频率干扰该UE的上行链路传输。然而，多个短程TDD系统接收机频率（其包括BLUETOOTHTM中的那些频率）可以在没有干扰的情况下与移动无线宽带系统下行链路传输一起操作，并且这些短程TDD系统的发射机频率可以在没有干扰的情况下与移动无线宽带系统上行链路传输一起操作。因此，在本发明的一个方面，以短程TDD系统发射不重叠到移动无线宽带系统接收时间中并且移动无线宽带系统发射时间不重叠到短程TDD系统接收时间中的方式，将这两个系统的发射和接收对齐。
图5是概念性地示出了根据本发明的一个方面所配置的移动无线宽带系统的TDD帧结构0-2的三种不同配置的框图。将TDD帧结构0-2中的每一个划分成10个子帧，它们被预留以用于上行链路通信、下行链路通信，或者包括下行链路时隙和上行链路时隙以及下行链路时隙和上行链路时隙之间的保护频带的特殊子帧。每一个保护频带之间的时间是5ms。参见TDD帧结构0，保护频带500和501之间的时间是5ms。TDD帧结构0的配置具有初始的两个下行链路时隙，其后跟着保护频带500，接着是四个上行链路时隙（在五个子帧的剩余部分中重复相同的序列之前）。TDD帧结构0与帧结构1和2之间的区别在于：下行链路时隙的数量对上行链路时隙的数量。因此，通过选择特定的帧结构配置，移动无线宽带系统能够解决上行链路和下行链路负载的改变。
应当注意的是，各种移动无线宽带系统规定了多种不同的TDD帧结构配置，可以根据适当的负载来选择这些TDD帧结构配置。图5中所示的这三种配置只表示移动无线宽带系统中的可能配置。
诸如BLUETOOTHTM的多种短程TDD系统大部分是自组系统，在该自组系统中，兼容设备之间的通信以主从关系发生。与本发明的各个方面兼容的短程TDD系统能够改变发送方和接收方的时隙分组大小。通常，短程TDD系统可以选择1、3和5个时隙的时隙分组大小。此外，当主设备进行发送时，该主传输去往的从设备将在该主传输之后的下一个时隙中向主设备进行回发。因此，为了与移动无线宽带系统同时操作，将需要用于短程TDD系统的通信分组结构（即，用于主通信和从通信的时隙分组的适当大小）与该移动无线宽带系统的子帧配置中的上行链路/下行链路转换边界对齐。
再次参见图5，TDD帧结构0在子帧边界502处经历上行链路/下行链路转换。在TDD帧结构0中在保护频带500和501之间具有可用的五个发射时隙和两个接收时隙的情况下，短程TDD系统可以选择发送5、3或者1个时隙中的任何一种，但由于只有两个接收时隙可用，因此该短程TDD系统只选择接收来自从设备的1个时隙，如短程TDD Tx/Rx时隙503所示。由于短程TDD系统需要将其主传输和从传输之间的转换与子帧边界502对齐，因此进行了发射时隙和接收时隙之间的这种划分。
TDD帧结构1的配置在保护频带504和505之间提供三个上行链路时隙和三个下行链路时隙，其中通过与子帧边界506对齐，短程TDD系统可以为主传输选择1个或者3个时隙，并且为从传输选择1个或者3个时隙，如短程TDD Tx/Rx时隙507中所示。同样，TDD帧结构2的配置在保护频带508和509之间仅提供了两个上行链路时隙和五个下行链路时隙。通过将其传输与子帧边界510对齐，短程TDD系统可以只为主设备选择使用1个时隙来进行发送，而从设备可以选择在1、3或者5个时隙上进行发送，如短程TDD Tx/Rx时隙511中所示。因此，根据在移动无线宽带系统中执行的特定TDD帧结构，只要短程TDD系统选择适当的主传输时隙选择和从传输时隙选择，以便在子帧边界502、506和510中的任何一个处对齐，移动无线宽带系统和该短程TDD系统就可以在不造成干扰的情况下同时操作。
由于短程TDD系统基于自组来进行通信，因此考虑如何向主/从设备提供适当的时隙选择信息。图6是概念性地示出了根据本发明的一个方面所配置的移动无线宽带系统的TDD子帧600的框图。TDD子帧600的配置在保护频带601和602之间包括五个上行链路时隙和两个下行链路时隙。在该子帧配置的情况下，短程TDD系统可以规定主设备选择发送5、3或者1个时隙，以便在子帧边界603处使从传输对齐。从设备可以只选择使用1个时隙来发送，如短程TDD Tx/Rx时隙604中所示。
为了提供适当的子帧配置信息和相关联的时隙选择信息，可以向短程TDD系统设备发送时隙映射。短程TDD设备使用各种管理协议来控制它们之间的通信。例如，在BLUETOOTHTM中，链路管理器控制各个BLUETOOTHTM设备之间的通信，并且链路管理器使用链路管理器协议与其它BLUETOOTHTM设备的其它链路管理器进行通信。链路管理器协议规定各种协议数据单元（PDU），它们是包含用于接收设备的各种指令的消息。
图7是概念性地示出了根据本发明的一个方面所配置的时隙映射70的表格。时隙映射70与TDD子帧600（图6）的配置相对应。在建立主设备和从设备之间的通信时，主设备在管理协议消息中向从设备发送时隙映射70。时隙映射70包含一组详细信息，其中该信息提供针对TDD子帧600（图6）的通信部分中的每一个时隙的时隙大小选择信息。在行700，提供了针对时隙0的映射信息。由于TDD子帧600的配置（图6），因此只有主设备可以在时隙0-4期间进行发送。在时隙0，由于存在五个可用的上行链路时隙，因此主设备可以选择使用5时隙分组进行发送（5(Y)）。在行701，时隙1信息规定：主设备和从设备都不可以进行发送。在行702，时隙2信息规定：主设备只可以使用3时隙分组进行发送（3(Y)）。在行703，时隙3信息再次规定：主设备和从设备都不可以进行发送。在行704，时隙4信息规定：主设备只可以使用1时隙分组进行发送（1(Y)）。在行705，时隙5信息现在覆盖从设备可以在其期间进行发送的时隙。由于TDD子帧600的配置（图6）在结束的保护频带602之前只提供了两个下行链路时隙（图6），因此该时隙选择信息规定：从设备只可以使用1时隙分组进行发送（1(Y)）。
应当注意的是，当使用BLUETOOTHTM作为短程TDD系统来实现图6和图7中所示的本发明的各个方面时，可以在链路管理器协议PDU中从主设备向从设备发送时隙映射70。此外，为了将这些设备的传输时段限制于TDD子帧600的保护频带601和602之间的时隙并且在子帧边界603之后调度从传输，可以使用BLUETOOTHTM嗅探（sniff）或者嗅探性次额定（sniffsubrating）功能。嗅探或者嗅探性次额定是BLUETOOTHTM中的指定时间段的功率节省机制，其中在该时间段内，这些设备可以在无需持续地处于活动通信模式的情况下保持连接和同步。当BLUETOOTHTM设备交换各种通信时，它们协商何时进行嗅探，并且将进入休眠直到该嗅探时段为止。
为了使用BLUETOOTHTM来实现短程TDD系统的本发明的各个方面的目的，将使用嗅探模式来规定这两个设备之间的通信时段。将嗅探时段（Tsniff 605）设置为8，以便覆盖保护频带601和602处的锚点之间的5ms时段，其中尝试的数量606设置为3，以便在子帧边界603之后的时隙的时候结束这些尝试，并且超时时段设置为0。通过使用这些特征和设置，主设备和从设备将能够使它们的时钟同步，并且将从传输时间沿着子帧边界603对齐，以便避免主/从传输与上行链路/下行链路重叠。
图8是示出了被执行以实现本发明的一个方面的示例框的功能框图。在框800，确定移动无线宽带系统的时序配置。在框801，基于该时序来生成时隙映射。该时隙映射标识所确定的TDD帧配置中可用于同时操作的每一个时隙的分组长度（即，时隙大小）选择信息。该分组长度选择信息提供了短程TDD系统的通信分组结构和所述TDD帧配置的上行链路/下行链路边界之间的对齐。在一个实施例中，将该时隙映射发送给短程TDD设备。
可以在针对移动无线宽带系统和短程TDD系统具有位于同一位置处的收发机的UE与短程TDD设备之间，或者在两个短程TDD设备（其中这两个短程TDD设备位于移动无线宽带系统中的相邻通信可能造成干扰的区域之中）之间发生该同时通信。
图9是概念性地示出了根据本发明的一个方面所配置的LTE-A网络90的框图。LTE-A网络90包括宏基站900，宏基站900在小区901中提供通信覆盖。UE 902与LTE-A网络90兼容，并且使用基于小区901的当前业务负载所选择的TDD帧结构，来维持与宏基站900的通信。UE 902还具有能够通过BLUETOOTHTM进行短程TDD无线通信的位于同一位置处的BLUETOOTHTM收发机。无线设备903位于UE 902的范围之内，并与BLUETOOTHTM设备兼容。
在操作中，UE 902期望与无线设备903建立同时通信。UE 902通过确定在LTE-A网络90中使用的当前TDD帧结构配置而开始。UE 902确定使用的TDD帧结构是TDD帧结构1（图5）。基于该帧配置信息，UE 902生成时隙映射，该时隙映射提供了用于将BLUETOOTHTM通信分组结构与TDD帧结构1（图5）的上行链路/下行链路边界（即，子帧边界506（图5））对齐的分组长度选择信息。该时隙映射包括针对可用于同时通信的每一个时隙（即，保护频带504和505（图5）之间的时隙）的指令，其向BLUETOOTHTM通信的传送方指示为任何给定的时隙选择哪个时隙分组时隙大小。
UE 902使用链路管理器协议来向无线设备903发送建立嗅探时段的PDU以及尝试的数量和超时值。UE 902还使用链路管理器协议的PDU向无线设备903发送时隙映射。通过使用这些嗅探指令，无线设备903将其嗅探/通信时段设置为与保护频带504和505（图5）之间的时隙相一致，并且随后当选择与特定的当前时隙相对应的适当分组长度时使用该时隙映射。通过使用TDD帧结构1（图5）的帧结构，主BLUETOOTHTM设备（即，UE 902）可以选择1时隙分组或者3时隙分组来进行主传输，并且无线设备903也可以选择1时隙分组或者3时隙分组来返回向UE 902进行从传输。用此方式，将这两组传输与子帧边界506（图5）的上行链路/下行链路边界同步和对齐，从而避免引起衰弱的干扰。
提供了在LTE-A环境（例如，LTE-A网络90）中同时进行BLUETOOTHTM传输的对齐和调度。主设备905使用BLUETOOTHTM通信与从设备904进行通信。从设备904开始经历由LTE-A网络90造成的干扰，并且向主设备905发送对调度的请求。在本发明的一个方面，主设备905检测和分析干扰电平，以确定LTE-A网络90中当前使用的帧结构。通过使用所确定的帧结构，主设备905生成适当的时隙映射，并且使用链路管理器协议在PDU中向从设备904发送该时隙映射和嗅探指令。随后，主设备905和从设备904建立它们的与所确定的帧结构的适当时隙相对应的活动通信时段，以便根据LTE-A网络90的上行链路/下行链路边界来对齐和调度通信。
在本发明的替代方面，不是对干扰电平进行测量和分析，而是主设备905与另一个BLUETOOTHTM设备（无线设备903）进行通信，从而对关于使用的LTE-A帧结构的任何信息进行轮询。由于无线设备903正在使用基于该LTE-A帧结构的调度，来与UE 902进行通信，因此主设备905能够获得所述时隙映射和当前帧结构配置，以便使通信与LTE-A网络90的上行链路/下行链路通信边界对齐。
在一种配置中，被配置为进行无线通信的UE 120包括用于确定的模块和用于生成的模块。在一个方面，前述模块可以是被配置为执行这些前述模块所记载的功能的处理器、控制器/处理器480和存储器482。在另一个方面，这些前述模块可以是被配置为执行这些前述模块所记载的功能的模块或者任何装置。控制器/处理器480和存储器482可以实现在BLUETOOTHTM无线电台中或者实现在提供BLUETOOTHTM和无线宽带服务（例如，LTE）的多功能芯片中。在一个实施例中，在单个芯片中体现该功能。在另一个实施例中，在多个芯片之间体现该功能。
图10是示出了被执行以实现本发明的一个方面的示例框的功能框图。在框1000，确定移动无线宽带系统的时序配置。在框1001，基于该时序来生成时隙映射。该时隙映射标识所确定的TDD帧配置中可用于同时操作的每一个时隙的分组长度（即，时隙大小）选择信息。该分组长度选择信息提供短程TDD系统的通信分组结构和所述TDD帧配置的上行链路/下行链路边界之间的对齐。在一个实施例中，将该时隙映射发送给短程TDD设备。在框1002，BLUETOOTHTM无线电台根据该时隙映射进行发送和接收。因此，由于每一个系统的上行链路通信与另一个系统的下行链路通信不重叠（反之亦然），所以减少了BLUETOOTHTM通信和无线宽带通信之间的干扰。
可以在针对移动无线宽带系统和短程TDD系统具有处于同一位置处的收发机的UE与短程TDD设备之间，或者在两个短程TDD设备（其中这两个短程TDD设备位于移动无线宽带系统中的相邻通信可能造成干扰的区域之中）之间发生该同时通信。
本领域技术人员应当理解，信息和信号可以使用多种不同的技术和方法中的任意一种来表示。例如，在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、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。
图8中的功能框和模块可以是处理器、电子设备、硬件设备、电子组件、逻辑电路、存储器、软件代码、固件代码等等或者其任意组合。
本领域技术人员还应当明白，结合本文的公开内容所描述的各种示例性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或二者的组合。为了清楚地表示硬件和软件之间的可交换性，上面对各种示例性的组件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了总体描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，然而，这种实现决策不应解释为引起与本发明的范围的背离。
可以使用被设计为执行本文所描述的功能的通用处理器、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、分立的硬件组件或者其任意组合，来实现或执行结合本文的公开内容所描述的各种示例性的逻辑框、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，或者，该处理器也可以是任何常规的处理器、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，或者任何其它此种配置。
结合本文的公开内容所描述的方法或者算法的步骤可直接体现在硬件、由处理器执行的软件模块或这两者的组合中。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、可移动磁盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质中。可以将一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使该处理器能够从该存储介质读取信息，并且能够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。该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组件存在于用户终端中。
在一个或多个示例性设计中，所描述的功能可以实现在硬件、软件、固件或其任意组合中。如果实现在软件中，则可以将这些功能作为一个或多个指令或代码存储在或传送到计算机可读介质上。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。举例而言而非限制性地，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码单元并能够由通用或专用计算机、或者通用或专用处理器进行存取的任何其它介质。此外，可以将任何连接适当地称作计算机可读介质。举例而言，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线路（DSL）或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术从网站、服务器或其它远程源传输的，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在所述介质的定义中。本文所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘（CD）、激光光盘、光盘、数字多功能光盘（DVD）、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则用激光光学地复制数据。上述各项的组合也应当包括在计算机可读介质的范围之内。
为了使本领域任何技术人员能够实现或者使用本发明，提供了对本发明的以上描述。对于本领域技术人员来说，对本发明的各种修改是显而易见的，并且本文定义的总体原理可以在不脱离本发明的精神或范围的基础上适用于其它变形。因此，本发明并不旨在限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖特征的最广范围相一致。

Claims (21)

1.一种用于短程时分双工（TDD）移动无线系统（MWS）与移动无线宽带系统的同时操作的方法，所述方法包括：
确定所述移动无线宽带系统的时序配置；以及
基于所述时序配置，生成标识发送时机和接收时机的时隙映射，其中所述发送时机和所述接收时机在减轻所述无线系统之间干扰的同时实现所述无线系统的同时操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述时隙映射包括分组长度选择信息，其中所述分组长度选择信息使所述短程TDD系统的通信分组结构和所述无线系统之间的所述时序配置干扰的上行链路/下行链路边界对齐。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
基于所述时序配置的保护频带来设置嗅探锚点，使得短程TDD MWS分组与所述保护频带对齐。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
向远端的短程TDD MWS设备发送消息，所述消息将所述远端的短程TDD MWS设备的活动通信时段设置为等于所述时序配置中的连续保护频带之间的时间段。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定和所述生成在多系统设备处发生，所述多系统设备在所述移动无线宽带系统上进行通信，并且在所述短程TDD MWS上与远端的短程TDD MWS设备进行通信。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定包括：
感测指示所述时序配置的干扰模式，其中所述感测、所述生成和所述发送在与第一短程TDD MWS设备进行通信的第二短程TDD MWS设备处发生。
7.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述短程TDD MWS包括BLUETOOTH
Figure FDA00002746077800021
系统；并且
其中，所述移动无线宽带系统包括以下各项中的一项：
长期演进（LTE）网络；以及
WiMAX网络。
8.一种用于短程时分双工（TDD）移动无线系统（MWS）与移动无线宽带系统的同时操作的装置，所述装置包括：
存储器；以及
耦合到所述存储器的至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：
确定所述移动无线宽带系统的时序配置；以及
基于所述时序配置，生成标识发送时机和接收时机的时隙映射，其中所述发送时机和所述接收时机在减轻所述无线系统之间干扰的同时实现所述无线系统的同时操作。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述至少一个处理器被进一步配置为：
基于所述时序配置的保护频带来设置嗅探锚点，使得短程TDD MWS分组与所述保护频带对齐。
10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述至少一个处理器被进一步配置为：
向远端的短程TDD MWS设备发送消息，所述消息将所述远端的短程TDD MWS设备的活动通信时段设置为等于所述时序配置中的连续保护频带之间的时间段。
11.根据权利要求8所述的装置，其中，所述至少一个处理器被进一步配置为：
通过感测指示所述时序配置的干扰模式来进行确定。
12.根据权利要求8所述的装置，
其中，所述短程TDD MWS包括BLUETOOTH系统；并且
其中，所述移动无线宽带系统包括以下各项中的一项：
长期演进（LTE）网络；以及
WiMAX网络。
13.根据权利要求8所述的装置，其中，所述时隙映射包括分组长度选择信息，其中所述分组长度选择信息使所述短程TDD系统的通信分组结构和所述无线系统之间的所述时序配置干扰的上行链路/下行链路边界对齐。
14.一种计算机可读介质，其有形地存储用于同时操作短程时分双工（TDD）移动无线系统（MWS）与移动无线宽带系统的代码，所述介质包括：
确定所述移动无线宽带系统的时序配置的代码；以及
基于所述时序配置，生成标识发送时机和接收时机的时隙映射的代码，其中所述发送时机和所述接收时机在减轻所述无线系统之间干扰的同时实现所述无线系统的同时操作。
15.根据权利要求14所述的介质，其中，所述时隙映射包括分组长度选择信息，其中所述分组长度选择信息使所述短程TDD系统的通信分组结构和所述无线系统之间的所述时序配置干扰的上行链路/下行链路边界对齐。
16.根据权利要求14所述的介质，还包括：
基于所述时序配置的保护频带来设置嗅探锚点，使得短程TDD MWS分组与所述保护频带对齐的代码。
17.根据权利要求14所述的介质，还包括：
向远端的短程TDD MWS设备发送消息的代码，所述消息将所述远端的短程TDD MWS设备的活动通信时段设置为等于所述时序配置中的连续保护频带之间的时间段。
18.根据权利要求14所述的介质，其中，所述确定代码包括：感测指示所述时序配置的干扰模式的代码。
19.根据权利要求14所述的介质，
其中，所述短程TDD MWS包括BLUETOOTH
Figure FDA00002746077800041
系统；并且
其中，所述移动无线宽带系统包括以下各项中的一项：
长期演进（LTE）网络；以及
WiMAX网络。
20.一种用于短程时分双工（TDD）移动无线系统（MWS）与移动无线宽带系统的同时操作的系统，所述系统包括：
用于确定所述移动无线宽带系统的时序配置的模块；以及
用于基于所述时序配置，生成标识发送时机和接收时机的时隙映射的模块，其中所述发送时机和所述接收时机在减轻所述无线系统之间干扰的同时实现所述无线系统的同时操作。
21.根据权利要求20所述的系统，其中，所述时隙映射包括分组长度选择信息，其中所述分组长度选择信息使所述短程TDD系统的通信分组结构和所述无线系统之间的所述时序配置干扰的上行链路/下行链路边界对齐。
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