CN103916957A - 一种上下行时隙方向的确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种上下行时隙方向的确定方法及装置，涉及通信领域。方法包括：确定时分双工通信系统的无线帧结构中的动态进行上行业务或者下行业务传输的有效时隙；利用物理控制格式指示信道PCFICH，指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输。本发明通过PCFICH信道来指示TDD时隙配比，解决了基站侧和UE侧对时隙方向理解不一致的问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，特别是指一种上下行时隙方向的确定方法及装置。
背景技术
在TD-LTE-A Rel-11的标准化过程中，已经开展了动态TDD的初步研究，并形成了相关的研究报告TR36.828。动态TDD的主要思想是根据当前的业务状况和干扰情况，动态的调整TD-LTE系统中上下行时隙配比。比如，如果当前时刻下行业务量较大，则基站分配更多的下行时隙；反之，如果当前时刻上行业务量较大，则基站分配更多的上行时隙。在研究过程中，大量的仿真结果证明，引入动态TDD对Pico cell（微站）和Femto cell（家庭基站）在包吞吐率，节能等方面有显著增益。因此，目前已确定此feature将在Rel-12中继续研究并引入。
一种动态TDD的实现方法是如下图1的帧结构所示，其中D是下行时隙，S是特殊时隙，U是上行时隙，这三种时隙类型跟TD-LTE的传统时隙类型一样。而跟传统的TD-LTE帧结构不同的是为了实现动态TDD，新引入了F时隙（Flexible时隙）。每个TDD无线帧的10个时隙当中，一共配有4个F时隙。在F时隙上，可以根据当前的业务和干扰情况，动态的配置成上行或者下行时隙。例如，当下行业务量远大于上行业务量时，此4个F时隙可以全部配置成D时隙（下行时隙），如图2所示；而当上行业务量远大于下行业务量时，此4个F时隙可以全部配置成U时隙（上行时隙），如图3所示。
综上，通过F时隙的灵活配置功能，基站可以根据当前时刻的业务状况和干扰水平，动态的改变TD-LTE系统中上下行时隙的比例，从而能改善包吞吐率，有效节能。
如何确定F时隙的方向：
传统方案中，上下行时隙配比是半静态配置的，UE通过接受SIB信令来判断TDD的上下行时隙配比。然而，在动态TDD中，如采用图1所示的动态TDD帧结构，F时隙的方向（上行or下行）是动态改变的，传统的SIB信令通知的方式无法继续使用。那么，如何判断F时隙的方向就是动态TDD在Rel-12引入时首先要解决的问题。
为了解决此问题，现有的一个方案是重用半双工FDD中判断时隙方向的思想，即当此时隙没有被UL Grant信令调度上行传输时，即认为此时隙是下行时隙；反之，当此时隙被UL Grant信令调度上行传输时，则认为此时隙是上行时隙。
在半双工FDD中能使用根据UL Grant信令来判断时隙方向的方法，根本原因在于半双工FDD只是某个UE自身的行为，而在基站侧仍然是全双工的FDD工作方式，即在上行频段上永远都是上行时隙，在下行频段上永远都是下行时隙。另外，在FDD中HARQ和调度时序都是固定的，这也适合于此方法的使用。
然而，如果要在动态TDD系统中使用此方法，最大的问题在于：F时隙的灵活配置在TDD中实际是基站侧的行为，而不像FDD中是UE侧的行为。因为TD-LTE是一个动态调度的系统，即UE不是在每个上行时隙都有ULGrant调度的传输，如果UE没有收到UL Grant，它会认为此时隙是下行时隙，而实际上此时隙却是上行时隙。这会造成基站侧和UE侧对时隙方向认知不一致的问题。另外，由于TDD系统的HARQ和调度时序依赖于时隙配比，而此时的时隙配比由于F时隙的存在并不固定，这也给此方法应用在TDD系统中带来了困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种上下行时隙方向的确定方法及装置。通过PCFICH信道来指示TDD时隙配比，不会造成基站侧和UE侧对时隙方向理解不一致的问题。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种上下行时隙方向的确定方法，应用于时分双工通信系统，包括：
确定时分双工通信系统的无线帧结构中的动态进行上行业务或者下行业务传输的有效时隙；
利用物理控制格式指示信道PCFICH，指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输。
其中，所述有效时隙为4个；
确定时分双工通信系统的无线帧结构中的动态进行上行业务或者下行业务传输的有效时隙的步骤包括：
确定时分双工通信系统的无线帧结构中的动态进行上行业务或者下行业务传输的4个有效时隙中，用于上行业务传输以及用于下行业务传输的有效时隙的个数的配比组合；
从所述配比组合中，确定有效的配比组合；其中，所述有效的配比组合是指：所述有效时隙在所述无线帧结构中被用于上行业务传输时，能够真正传输上行业务，或者被用于下行业务传输时，能够真正传输下行业务。
其中，从所述配比组合中，确定有效的配比组合的步骤包括：
从4个有效时隙的16种配比组合中，去除下行时隙或者上行时隙个数相同的有效时隙的配比组合，以及去除下行时隙后面紧邻上行时隙的配比组合，得到有效的配比组合。
其中，所述有效的配比组合包括：5种有效的配比组合，分别为：4个有效时隙中，用于下行业务传输的有效时隙个数为1至4，且用于上行业务传输的有效时隙个数为4到1。
其中，利用物理控制格式指示信道PCFICH指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输的步骤包括：
利用时分双工通信系统的无线帧结构中的第一下行时隙和第二特殊时隙的物理控制格式指示信道PCFICH的信息组合，指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输。
本发明的实施例还提供一种上下行时隙方向的确定装置，应用于时分双工通信系统，包括：
确定模块，用于确定时分双工通信系统的无线帧结构中的动态进行上行业务或者下行业务传输的有效时隙；
指示模块，用于利用物理控制格式指示信道PCFICH，指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输。
其中，所述有效时隙为4个；
所述确定模块包括：
第一确定子模块，用于确定时分双工通信系统的无线帧结构中的动态进行上行业务或者下行业务传输的4个有效时隙中，用于上行业务传输以及用于下行业务传输的有效时隙的个数的配比组合；
第二确定子模块，用于从所述配比组合中，确定有效的配比组合；其中，所述有效的配比组合是指：所述有效时隙在所述无线帧结构中被用于上行业务传输时，能够真正传输上行业务，或者被用于下行业务传输时，能够真正传输下行业务。
其中，所述第二确定子模块具体用于：从4个有效时隙的16种配比组合中，去除下行时隙或者上行时隙个数相同的有效时隙的配比组合，以及去除下行时隙后面紧邻上行时隙的配比组合，得到有效的配比组合。
其中，所述有效的配比组合包括：5种有效的配比组合，分别为：4个有效时隙中，用于下行业务传输的有效时隙个数为1至4，且用于上行业务传输的有效时隙个数为4到1。
其中，所述指示模块具体用于：利用时分双工通信系统的无线帧结构中的第一下行时隙和第二特殊时隙的物理控制格式指示信道PCFICH的信息组合，指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
利用物理控制格式指示信道PCFICH，指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输，有效解决了基站侧和UE侧对时隙方向理解不一致的问题。
附图说明
图1为无线帧的结构示意图；
图2为无线帧中有效时隙方向全部为下行时隙的结构示意图；
图3为无线帧中有效时隙方向全部为上行时隙的结构示意图；
图4为本发明的无线帧中有效时隙的5种有效配比组合的示意图；
图5为本发明中上下时隙方向确定方法的示意图；
图6为本发明中上下时隙方向确定装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图5所示，本发明的实施例提供一种上下行时隙方向的确定方法，应用于时分双工通信系统，包括如下步骤：
步骤1，确定时分双工通信系统的无线帧结构中的动态进行上行业务或者下行业务传输的有效时隙；
步骤2，利用物理控制格式指示信道PCFICH，指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输。
其中，如图1所示，所述无线帧结构具体包括：10个时隙，4个有效时隙即F时隙，可动态选择为进行上行业务传输或者下行业务传输）分（别是第3个时隙，第4个时隙，以及第8个时隙和第9个时隙，时隙的标号从0开始计数。
步骤1步骤具体包括：
确定时分双工通信系统的无线帧结构中的动态进行上行业务或者下行业务传输的4个有效时隙中，用于上行业务传输以及用于下行业务传输的有效时隙的个数的配比组合；
从所述配比组合中，确定有效的配比组合；其中，所述有效的配比组合是指：所述有效时隙在所述无线帧结构中被用于上行业务传输时，能够真正传输上行业务，或者被用于下行业务传输时，能够真正传输下行业务。
由于共有4个有效时隙，每个有效时隙又有D或者U两种状态，则理论上共有24=16个组合，可从4个有效时隙的16种配比组合中，去除下行时隙或者上行时隙个数相同的有效时隙的配比组合（如有效时隙中D子帧和U子帧个数相同的组合），以及去除下行时隙后面紧邻上行时隙的配比组合（如D后面紧跟U时隙的有组合，由于没有切换时间，此种组合即为不合理的组合），得到有效的配比组合。
此时的有效的配比组合为5种，分别为：4个有效时隙中，用于下行业务传输的有效时隙个数为1至4，且用于上行业务传输的有效时隙个数为4到1。
之后利用时分双工通信系统的无线帧结构中的第一下行时隙（如TDD无线帧中的第一个下行时隙D）和第二特殊时隙（如TDD无线帧中的第二个特殊时隙S）的物理控制格式指示信道PCFICH的信息组合，指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输。需要指出的是，本方案不限于采用第一行时隙和第二特殊时隙的PCFICH来指示采用哪种配比组合，也可以采用其它时隙的PCFICH来指示利用上述哪种配比组合。
具体的，如图4所示，联合使用无线帧的第0个时隙（D时隙）和第1个时隙（S时隙）的PCFICH信道信息来指示这5种情况(但不限于使用第0个时隙和第1个时隙)。其中，在第0个时隙和第1个时隙的PCFICH均可以取1,2,3三个值，那么两个时隙的PCFICH信道信息一共可以指示3×3=9种情况，因此，采用这两个时隙的PCFICH信道信息足够用以指示本方案的5种有效时隙的组合。例如，令（x,y）表示第一个时隙（D时隙）的PCFICH取值是x，第二个时隙（S时隙）的PCFICH取值是y，则一种可能的指示方式是：（1,1）表示F时隙选择第一种组合，（1，2）表示F时隙选择第二种组合，（1，3）表示F时隙选择第三种组合，（2，1）表示F时隙选择第四种组合，（3，1）表示F时隙选择第五种组合。需要指出的PCFICH还可能有其它的指示方式，如（4，1）表示第一种组合，（4，2）表示第二种组合等等，因此可以灵活根据PCFICH的各种形式，对F时隙的组合进行指示，这些形式均为本发明的保护范围之内。
本实施例的方法利用物理控制格式指示信道PCFICH，指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输，有效解决了基站侧和UE侧对时隙方向理解不一致的问题。进一步地，对有效时隙的组合进行限制，去除下行时隙或者上行时隙个数相同的有效时隙的配比组合，以及下行时隙后面紧邻上行时隙的配比组合，有效减少了无线帧进行传输的信息量，合理优化了PCFICH的指示方法。
如图6所示，本发明的实施例还提供一种上下行时隙方向的确定装置，应用于时分双工通信系统，包括：
确定模块，用于确定时分双工通信系统的无线帧结构中的动态进行上行业务或者下行业务传输的有效时隙；
指示模块，用于利用物理控制格式指示信道PCFICH，指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输。
其中，如图1所示，所述无线帧结构具体包括：10个时隙，4个有效时隙即F时隙，可动态选择为进行上行业务传输或者下行业务传输）分（别是第3个时隙，第4个时隙，以及第8个时隙和第9个时隙，时隙的标号从0开始计数。
所述确定模块包括：
第一确定子模块，用于确定时分双工通信系统的无线帧结构中的动态进行上行业务或者下行业务传输的4个有效时隙中，用于上行业务传输以及用于下行业务传输的有效时隙的个数的配比组合；
第二确定子模块，用于从所述配比组合中，确定有效的配比组合；其中，所述有效的配比组合是指：所述有效时隙在所述无线帧结构中被用于上行业务传输时，能够真正传输上行业务，或者被用于下行业务传输时，能够真正传输下行业务。
由于共有4个有效时隙，每个有效时隙又有D或者U两种状态，则理论上共有2^4=16个组合，但如果都要指示16个组合的话，需要的信息量是很大的，因此，考虑到信息指示的方便性，第二确定子模块可从4个有效时隙的16种配比组合中，去除下行时隙或者上行时隙个数相同的有效时隙的配比组合（如有效时隙中D子帧和U子帧个数相同的组合），以及去除下行时隙后面紧邻上行时隙的配比组合（如D后面紧跟U时隙的有组合，由于没有切换时间，此种组合即为不合理的组合），从而得到5种有效的配比组合，分别为：4个有效时隙中，用于下行业务传输的有效时隙个数为1至4，且用于上行业务传输的有效时隙个数为4到1。
之后指示模块利用时分双工通信系统的无线帧结构中的第一下行时隙和第二特殊时隙的物理控制格式指示信道PCFICH的信息组合，指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输。
其具体方法为：可联合使用无线帧的第0个时隙（D时隙）和第1个时隙（S时隙）的PCFICH信道信息的来指示这5种有效时隙的组合情况(但不限于使用第0个时隙和第1个时隙)。其中，在每个时隙中，PCFICH可以取1,2,3三个值，那么两个时隙的PCFICH信道信息一共可以指示3×3=9种情况，因此，彩用这两个时隙的PCFICH信道信息足够用以指示本方案的5种有效时隙的组合。例如，令（x,y）表示第一个时隙（D时隙）的PCFICH取值是x，第二个时隙（S时隙）的PCFICH取值是y，则一种可能的指示方式是：（1,1）表示F时隙选择第一种组合，（1，2）表示F时隙选择第二种组合，（1，3）表示F时隙选择第三种组合，（2，1）表示F时隙选择第四种组合，（3，1）表示F时隙选择第五种组合。需要指出的PCFICH还可能有其它的指示方式，如（4，1）表示第一种组合，（4，2）表示第二种组合等等，因此可以灵活根据PCFICH的各种形式，对F时隙的组合进行指示，这些形式均为本发明的保护范围之内。
综上所述，本实施例的装置利用物理控制格式指示信道PCFICH，指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输，有效解决了基站侧和UE侧对时隙方向理解不一致的问题。进一步地，对有效时隙的组合进行限制，去除下行时隙或者上行时隙个数相同的有效时隙的配比组合，以及下行时隙后面紧邻上行时隙的配比组合，有效减少了无线帧进行传输的信息量，合理优化了PCFICH的指示方法。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种上下行时隙方向的确定方法，应用于时分双工通信系统，其特征在于，包括：
确定时分双工通信系统的无线帧结构中的动态进行上行业务或者下行业务传输的有效时隙；
利用物理控制格式指示信道PCFICH，指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输。
2.根据权利要求1所述的上下行时隙方向的确定方法，其特征在于，所述有效时隙为4个；
确定时分双工通信系统的无线帧结构中的动态进行上行业务或者下行业务传输的有效时隙的步骤包括：
确定时分双工通信系统的无线帧结构中的动态进行上行业务或者下行业务传输的4个有效时隙中，用于上行业务传输以及用于下行业务传输的有效时隙的个数的配比组合；
从所述配比组合中，确定有效的配比组合；其中，所述有效的配比组合是指：所述有效时隙在所述无线帧结构中被用于上行业务传输时，能够真正传输上行业务，或者被用于下行业务传输时，能够真正传输下行业务。
3.根据权利要求2所述的上下行时隙方向的确定方法，其特征在于，从所述配比组合中，确定有效的配比组合的步骤包括：
从4个有效时隙的16种配比组合中，去除下行时隙或者上行时隙个数相同的有效时隙的配比组合，以及去除下行时隙后面紧邻上行时隙的配比组合后，得到有效的配比组合。
4.根据权利要求2或3所述的上下行时隙方向的确定方法，其特征在于，所述有效的配比组合包括：5种有效的配比组合，分别为：4个有效时隙中，用于下行业务传输的有效时隙个数为1至4，且用于上行业务传输的有效时隙个数为4到1。
5.根据权利要求1所述的上下行时隙方向的确定方法，其特征在于，利用物理控制格式指示信道PCFICH指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输的步骤包括：
利用时分双工通信系统的无线帧结构中的第一下行时隙和第二特殊时隙的物理控制格式指示信道PCFICH的信息组合，指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输。
6.一种上下行时隙方向的确定装置，应用于时分双工通信系统，其特征在于，包括：
确定模块，用于确定时分双工通信系统的无线帧结构中的动态进行上行业务或者下行业务传输的有效时隙；
指示模块，用于利用物理控制格式指示信道PCFICH，指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输。
7.根据权利要求6所述的上下行时隙方向的确定装置，其特征在于，所述有效时隙为4个；
所述确定模块包括：
第一确定子模块，用于确定时分双工通信系统的无线帧结构中的动态进行上行业务或者下行业务传输的4个有效时隙中，用于上行业务传输以及用于下行业务传输的有效时隙的个数的配比组合；
第二确定子模块，用于从所述配比组合中，确定有效的配比组合；其中，所述有效的配比组合是指：所述有效时隙在所述无线帧结构中被用于上行业务传输时，能够真正传输上行业务，或者被用于下行业务传输时，能够真正传输下行业务。
8.根据权利要求7所述的上下行时隙方向的确定装置，其特征在于，所述第二确定子模块具体用于：从4个有效时隙的16种配比组合中，去除下行时隙或者上行时隙个数相同的有效时隙的配比组合，以及去除下行时隙后面紧邻上行时隙的配比组合，得到有效的配比组合。
9.根据权利要求7或8所述的上下行时隙方向的确定装置，其特征在于，所述有效的配比组合包括：5种有效的配比组合，分别为：4个有效时隙中，用于下行业务传输的有效时隙个数为1至4，且用于上行业务传输的有效时隙个数为4到1。
10.根据权利要求6所述的上下行时隙方向的确定装置，其特征在于，所述指示模块具体用于：利用时分双工通信系统的无线帧结构中的第一下行时隙和第二特殊时隙的物理控制格式指示信道PCFICH的信息组合，指示所述有效时隙用于上行业务传输或者用于下行业务传输。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140709 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |