CN103222204A - 用于降低通信系统中频分双工信号和时分双工信号之间的干扰的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于降低通信系统中频分双工和时分双工信号之间的干扰的装置、方法和系统。在一个实施例中，一种装置包括处理器（520）以及包括计算机程序代码的存储器（550）。该存储器（550）和计算机程序代码被配置为利用该处理器（520）使得该装置为频分双工下行链路信号分配时分双工载波以便利用通信单元进行通信，并且对频分双工下行链路信号采用具有截短的持续时间的频分双工载波。

Description

用于降低通信系统中频分双工信号和时分双工信号之间的干扰的装置和方法

技术领域

本发明总体上涉及通信系统，尤其涉及一种用于降低通信系统中频分双工和时分双工信号之间的干扰的装置、方法和系统。

背景技术

第三代合作伙伴计划（3GPP）长期演进（LTE），也被称作3GPPLTE，是指涉及3GPP LTE Release8及后续的研究和开发，这是用来描述当前正在进行的跨行业工作的名称，其旨在标示能够对诸如通用移动电信系统（UMTS）之类的系统进行改进的技术和能力。标注“LTE-A”在行业中一般被用来指代LTE的进一步发展。宽泛地基于此为目标的计划包括提高通信效率、降低成本、改善服务、利用新频谱的机会，以及与其它开放标准实现整合。

3GPP中的演进通用陆地无线接入网（E-UTRAN）包括向诸如蜂窝电话之类的无线通信设备提供用户平面（包括分组数据收敛协议/无线电链路控制/媒体访问控制/物理（PDCP/RLC/MAC/PHY）子层）和控制平面（包括无线电资源控制（RRC）子层）协议终止的基站。无线通信设备或终端通常被称作用户设备（也被称作“UE”）。基站是经常被称之为Node B或NB的通信网络实体。特别地，在E-UTRAN中，“演进”基站被称作eNodeB或eNB。对于E-UTRAN的整体架构的相关细节，参见3GPP技术规范（TS）36.300v8.7.0(2008-12)，其通过引用结合于此。对于通信或无线电资源控制管理的细节，参见3GPP TS25.331v.9.1.0(2009-12)和3GPP TS36.331v.9.1.0(2009-12)，它们通过引用结合于此。

诸如蜂窝电话、卫星和微波通信系统之类的无线通信系统被广泛采用并且继续吸引着越来越多的用户，迫切需要有效地容纳庞大且可变数量通信设备，该通信设备在固定频谱分配和有线的传送器功率水平内攒送数量日益增加的数据。数据量的增加是无线通信设备传送视频信号并且进行互联网冲浪以及执行常规语言通信的结果。这样的处理通常在支持大量无线通信设备实质上同步的操作的同时而得以执行。

通过以更低的延迟和有所降低的成本而在用户设备和基站之间的通信信道中采用更高的数据速率，预期要在基于LTE-A的通信系统中提供明显有所提升到通信服务。更高的数据速率能够通过载波聚合（CA）而获得支持，其允许通过同时采用跨多个载波的通信资源而向用户设备带来有效带宽的可扩展扩充。载波可以具有不同带宽，并且可以处于相同或不同的频带中。无线和其它通信系统中的正常实践活动是在频分双工频谱中部署频分双工（FDD）系统，并且在时分双工频谱中部署时分双工（TDD）系统。随后通过FFD至FFD载波聚合或TDD至TDD载波聚合来执行载波聚合。

然而，目前频繁出现的是，特定蜂窝运营商可能具有频分双工和时分双工两种频谱分配，并且在一些国家（例如，德国），一些运营商与其它运营商共享部分时分双工频谱。在时分双工频谱中，一个运营商很可能选择利用时分双工系统进行运营，但是另一运营商则可以使用相同的频谱来为支持频分双工的用户设备提供支持。

此外，关于时分双工频谱，相邻频率上的单独时分双工载波应当是时间同步的，以使得上行链路和下行链路传输能够同时进行。然而，如果上行链路和下行链路传输同时出现在相邻的时分双工载波上，则执行上行链路传输的用户设备可能会导致对在相邻时分双工载波上接收下行链路传输的另一用户设备的干扰。在相邻时分双工载波上的上行链路和下行链路传输同时出现时，可能会在基站处出现类似干扰。

未来基于LTE-A的通信系统通常将利用频分双工系统进行部署，并且未来的变化形式将结合以时分双工系统。运营商正在标示用于时分双工系统的载波。然而，部署时分双工系统是昂贵的并且在保持载波间的频率隔离方面引入了干扰的问题。此外，由于这样的时分双工系统部署最初的覆盖可能是有限的，所以与诸如频分双工系统之类的其它系统的良好系统间切换性能对于在超出计划时分双工覆盖的边界区域维持服务连续性是必需的。

因此，所预见到的是，一些运营商可能希望通过在频分双工下行链路（DL）载波和时分双工载波之间采用带间载波聚合而对支持频分双工的用户设备使用时分双工频谱。此外，另一运营商可能选择不同方法并且对时分双工系统使用时分双工频谱以向原本所预期的那样向支持时分双工的用户设备提供支持。如果这样，运营商将难以共存，原因在于来自使用频分双工载波的运营商的针对下行链路载波聚合的下行链路传输将与时分双工运营商的上行链路（UL）传输相干扰。此外，来自用户设备的时分双工上行链路传输会与时分双工频谱中用户设备的频分双工下行链路接收相干扰。

因此，需要能够通过在时分双工和频分双工系统之间共存而对载波聚合的优势加以利用的避免了当前通信系统的缺陷的有所改进的方法和系统。

发明内容

通过本发明的实施例，总体上解决或避免了这些和其它问题并且总体上实现了技术优势，上述实施例包括用于降低通信系统中频分双工和时分双工信号之间的干扰的装置、方法和系统。在一个实施例中，一种装置包括处理器以及包括计算机程序代码的存储器。该存储器和计算机程序代码被配置为利用该处理器使得该装置为频分双工下行链路信号分配时分双工载波以便利用通信单元进行通信，以及对频分双工下行链路信号采用具有截短的持续时间的频分双工载波。

以上已经对本发明的特征和技术优势进行了相当宽泛地概括以便能够更好地理解随后对本发明的详细描述。随后将对形成本发明权利要求主题的本发明的附加特征和优势进行描述。本领域技术人员应当意识到，所公开的概念和具体实施例可以被轻易用作修改或设计用于实现本发明的相同目的的其它结构或处理的基础。本领域技术人员还应当意识到，这样的等同构造并不背离如所附权利要求所给出的本发明的精神和范围。

附图说明

为了更为完整地理解本发明及其优势，现在参考以下结合附图所进行的描述，其中：

图1和图2图示了提供本发明原理的应用环境的包括基站和无线通信设备的通信系统实施例的系统级示图；

图3和图4图示了提供本发明原理的应用环境的包括无线通信系统的通信系统实施例的系统级示图；

图5图示了用于应用本发明原理的通信系统的通信单元的实施例的系统级示图；

图6图示了提供本发明原理的示例性应用环境的频谱分配图的实施例的框图；

图7图示了依据本发明原理的时间截短的频分双工下行链路载波在时分双工载波中的示例性部署的框图；

图8图示了根据本发明原理所构造的时分双工帧结构的实施例的框图；

图9图示了依据本发明原理的时间截短的频分双工下行链路系统在时分双工载波中的示例性部署的框图；

图10A至图10C图示了依据本发明原理的时间截短的频分双工下行链路子帧的示例性实施方式的框图；和

图11和图12图示了依据本发明原理的通信系统的通信单元的操作实施例的流程图。

具体实施方式

以下详细讨论当前优选实施例的形成和使用。然而，应当意识到的是，本发明提供了能够在各种具体环境中得以体现的许多可应用的发明点。所讨论的具体实施例仅是形成和使用本发明的具体方式的说明，而并非对本发明的范围进行限制。鉴于上文，将以用于降低通信系统中频分双工和时分双工信号之间的干扰的装置、方法和系统的具体环境参考示例性实施例对本发明进行描述。并非作为限制，该装置、方法和系统可应用于已有和未来的3GPP技术的通信系统，包括诸如UMTS、LTE以及诸如第4代（4G）通信系统之类的其未来变化形式。

现在转向图1，图示了提供本发明原理的应用环境的包括基站115和无线通信设备（例如，用户设备）135、140、145的通信系统实施例的系统级示图。基站115耦合至公共交换电话网（未示出）。基站115被配置以利用多个天线以在包括第一扇区120、第二扇区125和第三扇区130在内的多个扇区中传送和接收信号，其中每个扇区通常跨度为120度。每个频率被配置三个扇区或多于三个的扇区，并且一个基站115能够支持多于一个的频率。虽然图1在每个扇区（例如，第一扇区120）中图示了一个无线通信设备（例如，无线通信设备140），但是扇区（例如，第一扇区120）通常可以包含多个无线通信设备。在可替换实施例中，基站115可以仅利用一个扇区（例如，第一扇区120）形成，并且多个基站可以被构造为根据协作多输入/多输出（C-MIMO）操作进行传送，等等。

扇区（例如，第一扇区120）通过对来自基站天线的辐射信号进行聚焦和定相而形成，并且每个扇区（例如，第一扇区120）可以采用单个天线。多个扇区120、125、130增加了能够同时与基站115进行通信的用户站点（例如，无线通信设备135、140、145）的数量，而无需由于降低由于对基站天线进行聚焦和定相所导致的干扰而增加所利用的带宽。虽然无线通信设备135、140、145是主通信系统的一部分，但是无线通信设备135、140、145以及诸如机器（未示出）之类的其它设备可以是参与设备对设备和机器对机器通信或其它通信的辅通信系统的一部分，但并不局限于此。此外，无线通信设备135、140、145可以连同通信系统中的其它设备仪器形成通信节点。

现在转向图2，图示了提供本发明原理的应用环境的包括基站210和无线通信设备（例如，用户设备）260、270的通信系统实施例的系统级示图。该通信系统包括通过通信路径或链路220（例如，通过光纤通信路径）耦合至诸如公共交换电话网（PSTN）230的核心电信网络的基站210。基站210分别通过无线通信路径或链路240、250耦合至处于其蜂窝区域290之内的无线通信设备260、270。

在图2所示的通信系统的操作中，基站210通过由基站210所分配的控制和数据通信资源分别在通信路径240、250上与每个无线通信设备260、270进行通信。控制和数据通信资源可以包括频分双工（FDD）和/或时分双工（TDD）通信模式中的频率和时隙资源。虽然无线通信设备260、270是主通信系统的一部分，但是无线通信设备260、270以及诸如机器（未示出）的其它设备可以是用于参与设备到设备和机器到机器通信或其它通信的辅通信系统的一部分，但并不局限于此。此外，无线通信设备260、270可以连通通信系统中的其它设备仪器形成通信节点。

现在转向图3，图示了提供本发明原理的应用环境的包括无线通信系统的通信系统实施例的系统级示图。该无线通信系统可以被配置为提供演进UMTS陆地无线接入网（E-UTRAN）通用移动电信服务。移动管理实体/系统架构演进网关（MME/SAE GW，其中之一被表示为310）经由S1通信链路（其中多个被表示为“S1”链路）为E-UTRAN节点B（表示为“eNB”、“演进节点B”，也称作“基站”，其中之一被表示为320）提供控制功能。基站320经由X2通信链路（其中多个被表示为“X2链路”）进行通信。各种通信链路通常为光纤、微波或者诸如同轴链路的其它高频通信路径，或者它们的组合。

基站320与诸如用户设备（UE，其中多个被表示为330）之类的无线通信设备进行通信，其通常是用户所携带的移动收发器。因此，将基站320耦合至用户设备330通信链路（表示为“Uu”通信链路，其中多个被表示为“Uu链路”）是采用无线通信信号的空中链路，该无线通信信号例如是正交频分复用（OFDM）信号。虽然用户设备330是主通信系统的一部分，但是用户设备330以及诸如机器（未示出）的其它设备可以是用于参与设备到设备和机器到机器通信或其它通信的辅通信系统的一部分，但并不局限于此。此外，用户设备330可以连同通信系统中的其它设备仪器形成通信节点。

现在转向图4，图示了提供本发明原理的应用环境的包括无线通信系统的通信系统实施例的系统级示图。该无线通信系统提供了E-UTRAN架构，其包括向诸如用户设备420的无线通信设备以及诸如机器425的其它设备（例如，电器、电视机、计量器等）提供E-UTRAN用户平面（包括分组数据收敛协议/无线电链路控制/媒体访问控制/物理）和控制平面（无线电资源控制）协议终端的基站（其中之一被表示为410）。基站410与X2接口或通信链路（表示为X2）互连并且经由Uu接口或通信链路（表示为Uu）连接至诸如用户设备420的无线通信设备和诸如机器425的其它设备。基站410还通过S1接口或通信链路（表示为S1）连接至包括移动管理实体/系统架构演进网关（MME/SAE GW，其中之一被表示为430）的演进分组核心（EPC）。S1接口支持移动管理实体/系统架构演进网关430和基站410之间的多个实体关系。对于支持公众间陆地移动切换的应用而言，通过移动管理实体/系统架构演进网关430经由S1接口的重定位支持基站间的活动模式移动性。

基站410可以具有诸如无线资源管理之类的功能。例如，基站410可以执行诸如互联网协议（IP）报头压缩和用户数据流加密、用户数据流编码、无线承载控制、无线认可控制、连接移动性控制、上行链路和下行链路中对用户设备的通信资源动态分配、用户设备接合处的移动管理实体选择、用户平面数据向用户面实体的路由、（源自移动管理实体的）传呼信息的调度和传输、（源自移动管理实体或运营和维护的）广播信息的调度和传输，以及移动和调度的测量和报告配置之类的功能。移动管理实体/系统架构演进网关430可以具有诸如向基站410分布传输消息、安全控制、出于传呼原因的用户平面分组的终止、用于支持用户设备移动性的用户面切换、空闲状态移动性控制以及系统架构演进承载控制之类的功能。用户设备420和机器425接收来自基站410的对于一组信息块的分配。

此外，多个基站410与家庭基站440（设备）相耦合，该家庭基站440耦合至诸如辅通信系统的用户设备450和/或机器（未示出）的设备。基站410能够直接向用户设备450和机器或者向家庭基站440直接分配辅通信系统资源，以便在辅通信系统内进行通信（例如，本地或设备到设备的通信）。辅通信资源可以与基站410用来与其服务区域内的用户设备420进行通信的通信资源相重叠。为了更好地理解家庭基站（表示为HeNB），参见3GPP TS32.781v.9.1.0(2010-03)，其通过引用结合于此。虽然用户设备420和机器425是主通信系统的一部分，但是用户设备420、机器425和（与其它用户设备450和机器（未示出）进行通信的）家庭基站440可以是用于参与设备到设备和机器到机器通信或其它通信的辅通信系统的一部分，但并不局限于此。此外，用户设备420和机器425可以连同通信系统中的其它设备一起形成通信节点。

现在转向图5，图示了用于应用本发明原理的通信系统的通信单元510的实施例的系统级示图。通信单元或设备510可以表示基站、无线通信设备（例如，订户站点、终端、移动站点、用户设备、机器）、网络控制单元、通信节点等，但并不局限于此。此外，通信单元或设备510可以连同通信系统中的其它设备一起形成通信节点。当通信单元或设备510表示诸如用户设备的通信节点时，用户设备可以被配置为与另一通信节点进行通信，该另一通信节点诸如采用一个或多个基站作为通信路径（称作蜂窝通信）中的中间媒介的另一用户设备。用户设备还可以被配置为在没有通信路径中的基站的直接介入的情况下而直接与另一用户设备进行通信。通信单元510至少包括处理器520、存储临时或更持久属性的程序和数据的存储器550，天线560以及耦合至天线560和处理器520以便进行双向无线通信的射频收发器570。通信单元510可以利用多个天线形成，以使得能够进行多输入多输出（MIMO）的操作模式。通信单元510可以提供点对点和/或点对多点的通信服务。

诸如蜂窝通信系统或网络中的基站的通信单元510可以耦合至诸如公众交换电信网（PSTN）的网络控制单元580的通信网络部件。网络控制单元580进而可以由处理器、存储器和其它电子部件（未示出）所形成。网络控制单元580通常对诸如PSTN的电信网络提供访问。可以使用光纤、同轴线缆、双绞线、微波通信或者耦合至适当链路终止部件的类似链路来提供访问。形成为无限通信设备的通信单元510通常是旨在由终端用户所携带的独立设备。

通信单元510中可以利用一个或多个处理设备所实施的处理器520执行与其操作相关联的功能，其包括天线增益/相位参数的预编码（预编码器521）、形成通信消息的单个比特的编码和解码（编码器/解码器523）、信息格式化，以及通信单元的整体控制（控制器525），但并不局限于此，上述整体控制包括与通信资源的管理相关的处理（资源管理器528）。与通信资源的管理相关的示例性功能包括硬件安装、业务管理、性能数据分析、终端用户和设备追踪、配置管理、终端用户监管、无线通信设备管理、关税管理、订购、安全、账单等，但并不局限于此。例如，依据存储器550，资源管理器528被配置为由基站为频分双工下行链路信号分配时分双工载波以便与用户设备进行通信，并且针对频分双工下行链路信号采用截短的持续时间的时分双工载波，以便从通信单元510或向通信单元510传输语音通信和/或数据。此外，资源管理器528可以采用由用户设备进行的处理以使得能够从基站接收信号，该信号对该基站利用截短的持续时间所传送的频分双工下行链路信号分配时分双工载波，并且接收具有截短的持续时间的频分双工下行链路信号。

与通信资源管理相关的所有或部分特定功能或处理的执行可以在与通信单元510分离和/或与之耦合的设备中执行，其中这样的功能或处理的结果被传输以便针对通信单元510执行。通信单元510的处理器520可以是适用于本地应用环境的任意类型，并且作为非限制性示例，可以包括一个或多个通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）、应用特定集成电路（ASIC），以及基于多核处理器架构的处理器。

通信单元510的收发器570将信息调制为载波波形以便由通信单元510经由（多个）天线560传输至另一通信单元。收发器570对经由（多个）天线560所接收的信息进行解调以便由其它通信单元进一步处理。收发器570能够支持通信单元510的双工操作。

如以上所介绍的，通信单元510的存储器550可以是一个或多个存储器并且为适用于本地应用环境的任意类型，并且可以使用任意适当的易失性或非易失性数据存储技术来实施，诸如基于半导体的存储器设备、磁性存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。存储器550中所存储的程序可以包括在由相关联处理器所执行时使得通信单元510执行如这里所描述的任务的程序指令或计算机程序代码。当然，存储器550可以形成用于来自以及发往通信单元510进行传送的数据的数据缓冲器。如这里所描述的系统、子系统和模块的示例性实施例可以至少部分地由可由无线通信设备和基站的处理器执行的计算机软件来实施，或者由硬件或者其组合来实施。如将会更为明显的是，可以在如这里所图示并描述的通信单元510中实现系统、子系统和模块。

频分双工和时分双工系统之间共存的常规解决方案是所有运营商对时分双工载波进行相同的使用。换句话说，如果采用了常规的时分双工操作，则通信系统使用相同的时分双工上行链路-下行链路切换点时序，或者否则所有运营商将时分双工载波用于作为频分双工载波聚合的附加下行链路载波的仅下行链路传输。对于一些运营商使用时分双工载波以用于时分双工操作，而其它运营商则使用附加下行链路载波以用于相邻频率或频带上的频分双工下行链路载波聚合的问题，则并没有当前已知的解决方案。

现在转向图6，图示了提供本发明原理的示例性应用环境的频谱分配图（例如，2.6千兆赫）的实施例的框图。该频谱分配图论证了四个蜂窝运营商所进行的频谱获取，上述运营商即TelcomDeutschland（表示为D）、E-plus（表示为E）、Telfonica02Germany（表示为G）和Vodafone（表示为V）。诸如框601的每个矩形框表示5兆赫的载波及其相关联的频谱带宽。频分双工上行链路/下行链路频谱或频带以及时分双工频谱或频带被四个运营商所共享。如图6所示，部分频谱在频谱图的较低频部分上被分配给频分双工或具有的频分双工上行链路操作的时分双工，并且在频谱图的较高频部分，逐个载波匹配的部分被分配给频分双工或具有频分双工下行链路操作的时分双工。该频谱图的第三中间部分被分配给下行链路时分双工和频分双工操作其二者，而没有上行链路和下行链路载波对匹配。由于该频谱图的较低和较高频率部分包含每个运营商的补足频率分配，所以每个运营商能够有选择地进行通信，而没有与频分双工或时分双工操作模式的干扰的情况。该频谱图的中间部分表示了若干运营商之间由于缺少匹配的上行链路和下行链路载波配对的干扰机会。

频分双工和时分双工系统之间的载波聚合已经被Diao Xinxi,Xu Ling和Ma Zhifeng在2010年3月21日的2010年第1期中题为“Cooperative Communication Based on Spectrum Aggregation in LTEFurther Evolution”，

http://wwwen.zte.com.cn/endata/magazine/ztecommumcations/2010YeaiVnol/articles/201003/t2Q100321_181534.html，以及

由E.F.Gormley和C.A.Pralle在2007年6月6日提交的题为“Utilizing Guard band between frequency-division duplex andtime-division duplex wireless systems”的美国专利申请公开号US2007/0286156A1中有所考虑。

为了解决由载波聚合所导致的时分双工和频分双工通信部署之间的潜在冲突，在常规分配至时分双工操作的载波中部署截短的频分双工下行链路（或上行链路）子帧。部署时分双工系统的运营商继续以常规的时分双工操作来使用它。然而。希望对支持频分双工的用户设备采用时分双工频谱的运营商改变了（例如，截短）与时分双工子帧的下行链路部分（或上行链路部分）相对应的子帧的持续时间。在该可用下行链路（或上行链路）的截短时间中，运营商能够继续使用常规的频分双工子帧，但是其持续时间有所截短。然而，该周期中正常为上行链路周期（或者下行链路周期的其它部分）的补足部分静默或者被用于设备对设备或者本地区域的通信，上述通信以仅有低干扰可能性的低功率水平进行操作。这使得能能够至少部分利用时分双工载波而并不对频分双工系统引入干扰。

现在转向图7，图示了依据本发明原理的时间截短的频分双工下行链路载波在（时分双工频谱的）时分双工载波中的示例性部署的框图。在蜂窝运营商A（在图7中表示为符号“（A）”）下进行工作的频分双工用户设备可以在频分双工和时分双工载波上接收信号。该基站通过从基站到特定用户设备的无线电资源控制信令而将正常的频分双工载波（图7中被图示为上行链路载波701和下行链路载波702）配置为主分量载波（PCC），并且配置时间截短的频分双工系统利用时分双工载波（图7中图示为下行链路时间截短的频分双工载波707和上行链路补足的时间截短的频分双工载波708）作为辅分量载波（SCC）。时间截短的频分双工载波707和补足的时分双工载波708是包括下行链路和上行链路时分双工载波703、705以及下行链路和上行来南路时分双工载波704、706的相邻时分双工载波。

因此，基站在截短的频分双工下行链路情形中采用时间截短的频分双工下行链路帧结构进行传送，上述帧结构将以其它形式在辅分量载波（例如，作为时间截短的频分双工载波707）中是正常时分双工帧结构。补足的时间截短的频分双工载波708（其是时间截短的频分双工载波707的时间补足部分）静默，而没有匹配的上行链路频分或时分双工配对以防止与相邻的上行链路时分双工载波705、706的干扰，并且它因此针对于在相邻载波中利用时分双工进行通信的其它运营商表现为正常的时分双工载波。如果补足的时间截短的频分双工载波708并未静默，则可能与相邻载波中的时分双工通信（或信号）有所干扰。基站在相邻载波中基于时分双工上行链路-下行链路配置利用下行链路持续时间进行传送。该基站并不对频分双工用户设备进行调度以在时分双工上行链路持续时间（补充的时间截短的频分双工载波708）中进行传送，其在时间上与相邻的上行链路时分双工载波705、706相重叠，并且基站自身并不同样传送下行链路数据，因为这可能与相邻载波有所干扰。通常，用户设备在下行链路中接收时分双工信号时对于干扰特别敏感，原因在于其需要与时分双工载波频率和时间准确同步。这样的干扰使得用户设备进行信道测量的能力有所退化。

现在转向图8，图示了根据本发明原理而构造的时分双工帧结构的实施例的框图。时分双工（或频分双工）帧通常为10毫秒（ms）长度并且由十个子帧形成，每个子帧长度为1毫秒。两个时分双工子帧是特殊子帧，每个特殊子帧由下行链路导频时隙（DwPTS）、保护周期（GP）和上行链路导频时隙（UpPTS）形成。这些特殊子帧的组成部分的长度可以由通信系统在它们的总长度保持为1毫秒的约束下进行调节。

对于时分双工系统的这些特殊子帧，基站也可以利用与相邻时分双工分量载波（CC）中的下行链路导频时隙相对应的截短的频分双工下行链路周期，这将要求支持频分双工的用户设备理解新的下行链路帧的截短格式。当基站对下行链路频分双工传输或重传进行调度时，基站应当考虑辅分量载波中相对应但时间受限的下行链路通信资源的可用性，因为不应当在静默周期中对传输进行调度。

在时分双工频谱或频带中，基站可以将截短的频分双工下行链路系统作为辅分量载波上的频分双工系统进行操作。例如，假设频分双工辅同步符号/主同步符号（SSS/PSS）的位置等，基站可以在截短的频分双工载波上发送具有频分双工物理下行链路控制信道（PDCCH）格式的PDCCH通信资源分配。自然地，如果需要，基站还可以从频分双工主载波利用跨载波调度以在时分双工载波上以信号向频分双工用户设备发送下行链路传输。

子帧空白被（无线电资源控制配置或媒体访问控制命令）用来使得用户设备能够在测量时分双工载波的静默子帧时休眠并且终止测量。通过避免用户设备在静默子帧器件执行测量，用户设备不会通过从上行链路传输中接收到其它时分双工载波上出现的干扰而破坏其时分双工载波的下行链路信道的建立。以这种方式，可以频分双工操作的用户设备能够在下一个下行链路子帧时进行时分双工载波的正确信道估计。据此，用户设备可以在静默子帧器件关闭其接收器并节省电池寿命，这在用户设备采用单独的无线电频率链进行时分双工接收的情况下是特别重要的。如果用户设备确实采用单独的无线电频率链进行时分双工载波接收，则如果有必要，用户设备可以在静默子帧器件执行频率间/无线电访问技术测量。

现在转向图9，图示了依据本发明原理的时间截短的频分双工下行链路系统在具有相邻时分双工载波的时分双工载波中的示例性部署的框图。图9图示了时分双工帧中沿水平轴线的十个时间排序的子帧，以及沿垂直轴线的频率。下行链路子帧被标示为“DL”，上行链路子帧为“UL”，以上所提到的特殊子帧为“S”，而静默上行链路子帧为“M”。跨图中上部的频分双工频谱或频带并且跨图中中间部分的时分双工带执行载波聚合。在正常情况下，图中上部频分双工（主分量载波）下行链路子帧和图中下部的时分双工帧得以被配置。在图中的中部，在（辅分量载波）时分双工载波时隙中采用时间截短的频分双工下行链路载波。主分量载波和辅分量载波并不必是相邻的。假设十分双攻载波作为截短的频分双工下行链路系统进行操作，并且相邻的时分双工载波作为具有如图9所示的基于LTE的时分双工配置时分双工系统进行操作。当然，这里所描述的系统并不局限于基于LTE的通信系统和配置，并且可以是但不限于3G时分同步码分多址（TD-SCDMA）通信系统和配置。

出于共存的目的，运营商之间的时分双工载波采用紧凑同步，这对于时分双工操作而言是常规要求。如果需要任何时分双工配置和特殊子帧配置的变化，则无线运营商之间的通信是必需的，虽然最为可能的是时分双工配置将不在延长的时间周期上有所变化。为了支持兼容频分双工的用户设备，基站将正常的频分双工载波配置为主分量载波，并且将时分双工载波配置为辅分量载波以便进行下行链路载波聚合。以这种方式，较不可能出现往来于相邻时分双工载波的干扰。这使得能够在无线运营商之间进行灵活的频谱带宽部署。

现在转向图10A至图10C，图示了依据本发明原理的时间截短的频分双工下行链路子帧的示例性实施方式的框图。图10A图示了频分双工分量载波（CC）中的正常下行链路子帧的符号的示例性布置。图10B还图示了频分双工的截短下行链路子帧的示例性实施方式，其具有9个功能下行链路符号的长度，假设相邻的时分双工分量载波使用基于LT E的时分双工特殊子帧配置“6”，其包括用于下行链路导频时隙（DwPTS）的九个符号，用于保护周期（GP）的两个符号，以及用于上行链路时隙（UpPTS）的两个符号，如图10C所示。图10A至图10C中图示的子帧表示了对应于图9所示的子帧的子帧。为了在时分双工系统的特殊子帧上支持频分双工用户设备，频分双工用户设备子帧的最后五个符号是静默的。因此，基站和支持频分双工的用户设备理解频分双工下行链路子帧新的截短格式。因此，在图9中用于频分双工用户用户设备的时分双工频谱或频带上的辅分量载波中，正常的下行链路子帧能够利用图10A的格式，并且特殊子帧“S”能够利用图10B的格式。而且，用于时分双工用户设备的相邻正常时分双工分量载波能够在特殊子帧“S”中利用图10C的格式。除了如图10B所示的截短的下行链路子帧以避免干扰的解决方案之外，特殊子帧可以是静默的（在图9中的子帧“S”中使用“M”），或者该子帧可以被用于设备对设备通信或者本地区域通信。

现在转向图11和图12，图示了依据本发明原理的对通信系统的通信单元进行操作的流程图实施例。图11图示了对基站进行操作以对频分双工下行链路信号分配时分双工载波以便与用户设备进行通信的方法。该方法在步骤或模块1100开始。在步骤或模块1110，基站分配频分双工载波作为用于频分双工下行链路信号的主分量载波，并且配置频分双工载波以用于频分双工上行链路操作。

在步骤或模块1115，基站确定用户设备是否需要附加的通信资源。如果不需要附加通信资源，则处理在步骤1125结束。如果需要附加通信资源，则在步骤或模块1120中，基站分配（时分双工频谱的同步时隙中的）时分双工载波作为用于频分双工下行链路信号的辅分量载波以便与用户设备进行通信，并且通过无线电资源控制信令配置时分双工载波以用于利用截短的持续时间进行频分双工下行链路操作。在一个实施例中，基站终止传输并且在时分双工载波的截短的持续时间的补足部分中信号通知用户设备终止接收（并且因此终止同步测量）。在另一个实施例中，基站可以在依据特殊子帧的截短的持续时间的补足部分中向用户设备指定对应于下行链路导频时隙的、用于频分双工下行链路信号的时间周期。

现在转向图12，图示了对用户设备进行操作以使用时分双工载波接收频分双工下行链路信号以便与基站进行通信的方法实施例的流程图。该方法在步骤或模块1200开始。在步骤或模块1210，用户设备接收无线电资源控制信号，其分配频分双工载波作为柱分量载波，并且响应于该无线电资源控制信号，开始通过作为主分量载波的频分双工载波接收频分双工下行链路信号。

在步骤或模块1220，用户设备从基站接收无线电资源控制信号，其分配（时分双工频谱中的同步时隙中的）时分双工载波作为具有截短的持续时间的频分双工下行链路信号的辅分量载波，并且响应于该无线电资源控制信号开始具有截短的持续时间的频分双工下行链路信号的同步接收（例如，在同时出现的子帧中）。在步骤或模块1230，用户设备从基站接收无线电资源控制信号以终止截短的持续时间的补足部分中的接收，并且响应于该无线电资源控制信号终止截短的持续时间的补足部分中的接收。该处理在步骤1240结束。

这里所介绍的帧格式为具有并利用频分双工和时分双工的无线运营商提供了灵活的频谱使用。无线运营商可以无需高投资成本使用时分双工频谱，从而完成采用载波聚合的时分双工系统。在相同频带的其它载波上利用时分双工部署而保持了完全的兼容性。由于无线运营商随后能够引入完全的时分双工系统并且在通过载波聚合而使得频分双工用户设备的下行链路容量增长时仍然继续使用时分双工载波，从而保持了前向兼容性。该处理能够轻易实施，原因在于在没有引入对特殊子帧的支持的情况下其主要是对于基站和频分多址用户设备的新的频率变换形式。支持特殊子帧并非是重要的研发事项。

因此，这里介绍了用于降低通信系统中频分双工和时分双工信号之间的干扰的装置、方法和系统。在一个实施例中，一种（例如，在诸如基站的通信单元中实现的）装置包括处理器和包括计算机程序代码的存储器。该存储器和计算机程序代码被配置为利用该处理器而使得该装置为频分双工下行链路信号分配时分双工载波（例如，作为辅分量载波）以便与通信单元（例如，用户设备）进行通信，并且对频分双工下行链路信号采用具有截短的持续时间的时分双工载波。该存储器和计算机程序代码还被配置为利用该处理器而使得该装置对通信单元生成信号以终止在频分双工下行链路信号的截短的持续时间的补足部分中进行的接收。该存储器和计算机程序代码还被配置为利用该处理器而使得该装置分配同步频分双工载波作为通信单元的主分量载波。该存储器和计算机程序代码还被配置为利用该处理器而使得该装置在时分双工上行链路持续时间期间终止在时分双工载波上进行的频分双工下行链路信号传输。该存储器和计算机程序代码还被配置为利用该处理器而使得该装置向通信单元分配在频分双工下行链路信号的截短的持续时间的补足部分中对应于下行链路导频时隙的时间周期。该存储器和计算机程序代码还被配置为利用该处理器而使得该装置通过无线电资源信令配置时分双工载波以用于时间截短的频分双工下行链路操作。

在另一个方面，一种（例如，在用户设备中实现的）装置包括处理器和包括计算机程序代码的存储器。该存储器和计算机程序代码被配置为利用该处理器而使得该装置从通信单元（例如，基站）接收将时分双工载波（例如，作为辅分量载波）用于具有截短的持续时间的频分双工下行链路信号的分配，并且接收具有截短的持续时间的频分双工下行链路信号。该存储器和计算机程序代码还被配置为利用该处理器而使得该装置在频分双工下行链路信号的截短的持续时间的补足部分中终止接收。该存储器和计算机程序代码还被配置为利用该处理器而使得该装置接收对作为主分量载波的同步频分双工载波的分配。该存储器和计算机程序代码还被配置为利用该处理器而使得该装置在时分双工上行链路持续时间期间终止在时分双工载波上对频分双工下行链路信号的接收。该存储器和计算机程序代码还被配置为利用该处理器而使得该装置接收在频分双工下行链路信号的截短的持续时间的补足部分中对于与下行链路导频时隙相对应的时间周期的分配。该存储器和计算机程序代码还被配置为利用该处理器而使得该装置接收通过无线电资源信令将时分双工载波用于时间截短的频分双工下行链路操作的配置。虽然这里已经关于基于蜂窝的通信系统对装置、方法和系统进行了描述，但是该装置和方法可等同地应用于诸如

通信系统之类的其它类型的通信系统。

构成本发明各个实施例的程序或代码段可以存储在计算机可读介质中或者通过以载波实现的计算机数据信号或者通过载波调制的信号经由传输介质进行传送。例如，包括存储在计算机可读介质中的程序代码的计算机程序产品可以形成本发明的各个实施例。“计算机可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任意介质。计算机可读介质的示例包括电路、半导体存储器设备、只读存储器（ROM）、闪存、可擦除ROM（EROM）、软盘、压缩盘（CD）-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频（RF）链路等。计算机数据信号可以包括能够通过诸如电子通信网络通信信道、光纤、空气、电磁链路、RF链路等的传输介质进行传播的任意信号。代码段可以经由诸如互联网、企业内部网等的计算机网络进行下载。

如以上所描述的，示例性实施例提供了方法以及由各个模块所构成的相对应装置，上述模块提供了用于执行方法的步骤的功能。模块可以被实施为硬件（以包括诸如应用特定集成电路之类的集成电路的一个或多个芯片而实现），或者可以被实施为供计算机处理器执行的软件或固件。特别地，在软件或固件的情况下，示例性实施例能够被提供为计算机程序产品，其包括在其上体现供计算机处理器执行的计算机程序代码（即，软件或固件）计算机可读存储结构。

虽然已经对本发明及其优势进行了详细描述，但是应当理解的是，能够在这里进行各种改变、替换和变化而并不背离如所附权利要求所定义的本发明的精神和范围。例如，以上所讨论的许多特征和功能可以以软件、硬件或固件或者其组合来实施。而且，对其进行操作的许多特征、功能和步骤可以被重新排序、省略、添加等等，并且仍然处于本发明的宽泛范围之内。

此外，本发明的范围并非旨在局限于说明书中所描述的处理、机器、制造品、物质结合、手段、方法和步骤的特定实施例。本领域技术人员从本发明的公开将会容易地意识到，当前存在或后续研发的与这里所描述的相对应实施例实质上执行相同功能或者实质上实现相同结果处理、机器、制造品、物质结合、手段、方法或步骤可以根据本发明而得以利用。因此，所附权利要求书旨在将这样的处理、机器、制造品、物质结合、手段、方法或步骤包括在其范围之内。

Claims (30)

1.一种装置，包括：

处理器；以及

包括计算机程序代码的存储器，

所述存储器和所述计算机程序代码被配置为利用所述处理器使得所述装置至少执行以下操作：

为频分双工下行链路信号分配时分双工载波以便与通信单元进行通信；以及

对所述频分双工下行链路信号采用具有截短的持续时间的所述时分双工载波。

2.根据权利要求1的装置，其中所述存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为利用所述处理器使得所述装置为所述通信单元生成信号以终止在所述频分双工下行链路信号的所述截短的持续时间的补足部分中进行的接收。

3.根据权利要求1的装置，其中所述存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为利用所述处理器使得所述装置分配同步频分双工载波作为所述通信单元的主分量载波。

4.根据权利要求1的装置，其中所述存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为利用所述处理器使得所述装置在时分双工上行链路持续时间期间终止在所述时分双工载波上进行的所述频分双工下行链路信号的传输。

5.根据权利要求1的装置，其中所述存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为利用所述处理器使得所述装置向所述通信单元分配在所述频分双工下行链路信号的所述截短的持续时间的补足部分中对应于下行链路导频时隙的时间周期。

6.根据权利要求1的装置，其中所述存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为利用所述处理器使得所述装置通过无线电资源信令来配置所述时分双工载波以用于时间截短的频分双工下行链路操作。

7.根据权利要求1的装置，其中所述存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为利用所述处理器使得所述装置分配所述时分双工载波作为辅分量载波。

8.一种装置，包括：

用于为频分双工下行链路信号分配时分双工载波以便与通信单元进行通信的装置；以及

用于对所述频分双工下行链路信号采用具有截短的持续时间的所述时分双工载波的装置。

9.根据权利要求8的装置，进一步包括用于为所述通信单元生成信号以终止在所述频分双工下行链路信号的所述截短的持续时间的补足部分中进行的接收的装置。

10.一种包括存储在计算机可读介质中的程序代码的计算机程序产品，所述程序代码被配置为：

为频分双工下行链路信号分配时分双工载波以便与通信单元进行通信；以及

对所述频分双工下行链路信号采用具有截短的持续时间的所述时分双工载波。

11.根据权利要求10的计算机程序产品，其中所述计算机可读介质中存储的所述程序代码进一步被配置为为所述通信单元生成信号以终止在所述频分双工下行链路信号的所述截短的持续时间的补足部分中进行的接收。

12.一种方法，包括：

为频分双工下行链路信号分配时分双工载波以便与通信单元进行通信；以及

对所述频分双工下行链路信号采用具有截短的持续时间的所述时分双工载波。

13.根据权利要求12的方法，进一步包括为所述通信单元生成信号以终止在所述频分双工下行链路信号的所述截短的持续时间的补足部分中进行的接收。

14.根据权利要求12的方法，进一步包括分配同步频分双工载波作为所述通信单元的主分量载波。

15.根据权利要求12的方法，进一步包括在时分双工上行链路持续时间期间终止在所述时分双工载波上进行的所述频分双工下行链路信号的传输。

16.一种装置，包括：

处理器；以及

包括计算机程序代码的存储器，

所述存储器和所述计算机程序代码被配置为利用所述处理器使得所述装置至少执行以下操作：

接收将时分双工载波用于具有截短的持续时间的频分双工下行链路信号的分配；以及

接收具有所述截短的持续时间的所述频分双工下行链路信号。

17.根据权利要求16的装置，其中所述存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为利用所述处理器使得所述装置在所述频分双工下行链路信号的所述截短的持续时间的补足部分中终止接收。

18.根据权利要求16的装置，其中所述存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为利用所述处理器使得所述装置接收对作为主分量载波的同步频分双工载波的分配。

19.根据权利要求16的装置，其中所述存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为利用所述处理器使得所述装置在时分双工上行链路持续时间期间终止在所述时分双工载波上对所述频分双工下行链路信号的接收。

20.根据权利要求16的装置，其中所述存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为利用所述处理器使得所述装置接收在所述频分双工下行链路信号的所述截短的持续时间的补足部分中对于与下行链路导频时隙相对应的时间周期的分配。

21.根据权利要求16的装置，其中所述存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为利用所述处理器使得所述装置接收通过无线电资源信令将所述时分双工载波用于时间截短的频分双工下行链路操作的配置。

22.根据权利要求16的装置，其中所述存储器和所述计算机程序代码被进一步配置为利用所述处理器使得所述装置接收对作为辅分量载波的所述时分双工载波的所述分配。

23.一种装置，包括：

用于接收将时分双工载波用于具有截短的持续时间的频分双工下行链路信号的分配的装置；以及

用于接收具有所述截短的持续时间的所述频分双工下行链路信号的装置。

24.根据权利要求23的装置，进一步包括终止在所述频分双工下行链路信号的所述截短的持续时间的补足部分中进行的接收的装置。

25.一种包括存储在计算机可读介质中的程序代码的计算机程序产品，所述程序代码被配置为：

接收将时分双工载波用于具有截短的持续时间的频分双工下行链路信号的分配；以及

接收具有所述截短的持续时间的所述频分双工下行链路信号。

26.根据权利要求25的计算机程序产品，其中所述计算机可读介质中存储的所述程序代码进一步被配置为终止在所述频分双工下行链路信号的所述截短的持续时间的补足部分中进行的接收。

27.一种方法，包括：

接收将时分双工载波用于具有截短的持续时间的频分双工下行链路信号的分配；以及

接收具有所述截短的持续时间的所述频分双工下行链路信号。

28.根据权利要求27的方法，进一步包括终止在所述频分双工下行链路信号的所述截短的持续时间的补足部分中进行的接收。

29.根据权利要求27的方法，进一步包括接收对作为主分量载波的同步频分双工载波的分配。

30.根据权利要求27的方法，进一步包括在时分双工上行链路持续时间期间终止在所述时分双工载波上对所述频分双工下行链路信号的接收。

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