CN104335518A - 同时发射和接收 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了同时发射和接收(STR)技术。eNB被配置有下行链路中心测量阈值和上行链路中心测量阈值，以增加无线蜂窝网络中的总容量。信号测量命令被从eNB发射到UE，指示所述UE进行信号质量测量。在所述eNB处从所述UE接收信号质量测量。确定信号质量测量结果是否大于所述下行链路中心测量阈值以及信号质量测量结果是否大于所述上行链路中心测量阈值。所述下行链路中心测量阈值、所述上行链路中心测量阈值以及DL/UL比值被配置为经过STR的选择性使用来增加所述无线蜂窝网络中的容量。

Description

同时发射和接收
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2012年7月2日提交的申请号为61/667325并且案号为P45842Z的美国临时专利申请的优先权，其整个说明书整体就各个方面而言被并入本文作为参考。
背景技术
无线通信网络中的容量通常受到可用的无线电频谱限制。因此，无线通信网络的容量取决于可用的无线电频谱的有效使用。由于分配到无线蜂窝网络的无线电频谱经常是固定的，并且因为网络运营商通常期望增加容量，所以需要努力对分配的无线电频谱进行更加有效的使用。
在无线蜂窝网络中，分配的无线电频谱例如经常通过时间、频率、和/或空间进行划分。例如，可以将分配的无线电频谱划分为频道的子集。频道经常分隔得足够远，使得它们不重叠并且不生成跨信道干扰。就此而言，由于这些信道使用分离的频率范围，因此这些信道中的每一个可以独立于彼此而被使用。在无线蜂窝网络中，一些信道可以专用于下行链路通信，而其它信道可以专用于上行链路通信。
无线电频谱还可以通过时间和/或空间进行划分。例如，上行链路信道可以被划分为不同的时隙。无线蜂窝网络中的每一个用户设备(UE)可以被分配有时隙，在该时隙中，该UE被授予权力来在上行链路信道上发射数据。在这一意义上，可以认为无线电频谱是被时间划分的。无线电频谱还可以例如通过重新使用不同位置中的频率而通过空间进行划分。例如，无线蜂窝网络中的多个小区可以覆盖非重叠区域，使得给定频率可以跨多个小区而被重新使用，而在该给定频率上不会经历干扰。
附图说明
图1阐释了对于信道的一部分示例性下行链路无线帧和一部分示例性上行链路无线帧的同时发射和接收(STR)的时间关系图。
图2示出了使用STR的示例性无线蜂窝网络的总体架构的方框图。
图3-4阐释了使用STR的用户设备(UE)和基站(BS)之间的示例性无线电接口协议结构。
图5阐释了使用STR的信息处理系统的示例性功能方框图。
图6阐释了使用STR的无线蜂窝网络通信系统的示例性功能方框图。
图7说明了在使用STR的无线蜂窝网络中可能遇到的干扰的类型。
图8示出了用于通过选择性使用STR来增加使用STR的无线蜂窝网络中的容量的示例性基本资源块结构。
图9说明了在使用STR的无线蜂窝网络中的UE中的示例性模块。
图10说明了在使用STR的无线蜂窝网络中的BS中的示例性模块。
图11是用于通过选择性使用STR来增加使用STR的无线蜂窝网络中的容量的示例性方法的流程图。
图12是说明可以用于通过选择性使用STR来增加使用STR的无线蜂窝网络中的容量的计算设备的示例的方框图。
图13说明了根据示例的无线设备(例如，UE)的图。
具体实施方式
描述了减小在使用同时发射和接收(STR)的无线蜂窝网络中的用户设备(UE)之间的干扰的技术。具体地说，基于无线蜂窝网络中的基站(BS；例如演进型节点B(eNB))的DL/UL比率来配置上行链路(UL)中心测量阈值和下行链路(DL)中心测量阈值。尽管遍及本申请使用术语基站或者eNB，但是并不意在是限制性的。如本文使用的，术语基站能够指代蜂窝类型通信系统中被配置为与一个或多个移动站或者用户设备进行通信的任何收发机。同样，尽管遍及本申请使用术语用户设备(UE)，但是并不意在是限制性的。如本文使用的，术语用户设备能够指代蜂窝类型通信系统中被配置为与一个或多个基站进行通信的任何收发机，或者主要意在由蜂窝类型通信系统的用户使用。这能够包括被配置为基于诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.16e-2005和802.16m-2011以及第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进第8、9、10和11版的标准进行操作的通信系统。被配置为允许单个收发机(即，基站或者增强型节点B)与多个移动通信设备进行通信的其他蜂窝系统也被认为在本申请的范围内。
STR允许同时在相同的频率上的发射，并且能够潜在地使物理层容量翻倍。STR也能够被称为全双工通信。使用STR会向由基站和用户设备(UE)构成的无线蜂窝网络引入两个新的独特干扰。即，BS-BS干扰和UE-UE干扰会作为STR的结果而发生。如果没有适当处理，这两个新的干扰会降低系统性能。本技术提供用于使UE-UE干扰最小化的设备、系统和方法。更具体而言，本技术可以用于经过选择性使用STR来增加无线蜂窝网络中的容量。
例如，两个用户设备，UE1和UE2，可以被彼此相邻地定位。进而，在相邻的同时，UE1和UE2也可以分别位于eNB1和eNB2的小区区域内。UE1、UE2、eNB1和eNB2可能正在使用STR。在使用STR时，UE1的上行链路(UL)可能对UE 2的UL创建共信道干扰。进而，在使用STR时，UE1的UL也可能对UE2的下行链路(DL)创建干扰。
STR或者全双工系统可以不仅改善物理层容量，而且还可以在物理层以上的层中提供其他重要好处。例如，STR可以减小多跳网络中的端到端延迟。在半双工系统中，每一个节点能够仅当分组被完全从网络中的先前的节点接收时才开始该分组到下一个节点的发射。因此，端到端延迟等于分组持续时间乘以跳数。然而，当采用STR时，节点能够在接收分组的同时转发该分组，并且因此STR系统中的端到端延迟就能够比分组持续时间长一点儿。这相对于半双工系统将是巨大的优点，尤其是随着跳数增加。同时，到下一个节点转发的分组也能够起到向先前节点进行隐式确认(ACK)的作用。
STR可以实现翻倍的容量，特别是是在诸如点到点通信和无线回程的隔离的链路中。然而，在蜂窝系统中，情形是不同的，并且可能必须采取额外的措施。除了存在于半双工系统中的常规的共信道干扰，即，基站(BS)到UE和UE至BS干扰，在全双工模式中存在由系统操作导致的两个独特干扰：BS-BS干扰和UE-UE干扰。
为了减小UE-UE干扰并且增加全双工无线通信系统中的容量，可以选择性使用STR。例如，可以基于在UE处的一个或多个测量的信号质量来设置阈值。
首先，通过参考尤其是图1-6来详细讨论STR。接着尤其是通过参考图7-13来讨论UE-UE干扰以及选择性使用STR来增加无线蜂窝网络中的容量。相应地，图1阐释了对于信道的一部分示例性下行链路无线帧和一部分示例性上行链路无线帧的同时发射和接收(STR)的时间关系图。STR允许在相同的RF载波处同时发生发射和接收操作。因此，STR能够将信道容量增加至高达常规的基于时分双工(TDD)和/或基于频分双工(FDD)的信道的两倍，因为下行链路(DL)和上行链路(UL)信道在时间和频率资源两者方面共享相同的RF载波。在一个示例性实施例中，如果用户设备(UE)能够以相同的频率同时进行发射和接收，则网络基础设施(即，基站(BS)、增强型节点B(eNB)、毫微微小区、家庭eNB等等)实现根据本文公开的主题的同时发射和接收。更具体而言，图1阐释了用于根据本文公开的主题的同时发射和接收的下行链路(DL)无线帧100的示例性部分与上行链路(UL)无线帧150的示例性部分之间的一般时空关系。DL无线帧100和UL无线帧150两者在相同的示例性RF载波频率f1处。示例性DL无线帧100包括：广播和控制信道部分101；在其中调度从eNB到示例性UE 1的DL发射的第二部分102；在其中调度从eNB到示例性UE 2的DL发射的第三部分103；在其中调度从eNB到示例性UE 3的DL发射的第四部分104；以及在其中没有调度DL发射的第五部分105。示例性UL无线帧150包括：在其中没有调度UL发射的第一部分151；在其中调度从UE 2到eNB的UL发射的第二部分152；在其中调度来自UE 3的UL发射的第三部分153；在其中调度来自UE 1的UL发射的第四部分154；以及在其中调度来自示例性UE 4的UL发射的第五部分155。应该理解的是，DL无线帧100和UL无线帧150这两者能够包括在图1中没有阐释或者在本文没有描述的额外部分。
如在图1中阐释的，在当eNB发射广播信道和控制信道信息时DL帧100的第一部分101期间，应该没有UE UL发射被调度，因为UE处于接收调度和其他控制信道信息的接收模式中。(然而，如果UE具有STR能力，则该UE能够被调度用于UL发射)。在第一部分101的结束处，来自eNB的DL发射和来自UE的UL发射这两者被调度以同时发生。因为UE从发射模式(Tx)切换到接收模式(Rx)以及从Rx切换到Tx的时间通常是非零值，所以对于不具有STR能力的特定UE的DL和UL发射的调度必须在DL与UL发射之间提供时延，使得UE具有充足的时间在Tx到Rx模式以及Rx到Tx模式之间进行切换。在一个示例性实施例中，5微秒的时延用于允许不具有STR能力的UE在Tx与Rx模式之间以及Rx与Tx模式之间进行切换。在另一个示例性实施例中，能够使用少于5微秒的时延。在又一个示例性实施例中，在Tx与Rx模式之间以及在Rx与Tx模式之间切换的各自次数实质上相同。在又一个示例性实施例中，在Tx与Rx模式之间以及Rx与Tx模式之间切换的各自次数不同。此外，因为UE可能不一定具有STR能力，所以调度器设备应该避免调度对于特定UE在时间和载波频率这两个方面重叠的DL和UL分组。替代地，如果UE具有STR能力，则调度器设备能够调度针对具有STR能力的UE的、在时间和载波频率两者上重叠的DL和UL分组。
如果UE不具有STR能力，例如，图1阐释了在DL帧100的第二部分102期间，eNB将DL信号发射到UE 1，同时在UL帧150的第二部分152期间，UE 2将UL信号发射到eNB。如果UE 2不具有STR能力，则向调度添加时延t0，使得UE 2具有足够的时间从Rx模式切换到Tx模式。并且如在图1中阐释的，从eNB到UE2的DL发射在第三部分103期间被调度；结果，UL帧150的第二部分152被调度为结束，具有对于UE 2从Tx模式切换到Rx模式的足够的时间t1。在UL帧150的第三部分153期间，UE 3被调度为将UL信号发射到eNB。示例性第三部分153被调度为结束，使得UE 3具有充足的时间t3来从Tx模式切换到Rx模式以便接收在DL帧100的第四部分104期间从eNB发射到UE3的调度的DL信号。此外，在DL帧100的第二部分102期间从eNB到UE 1的DL信号被调度为结束，使得UE 1具有充足的时间t2来从Rx模式切换到Tx模式并且在UL帧150的第四部分154期间将UL信号发射到eNB。在DL帧100的第五部分105期间没有DL发射被调度，并且在UL帧150的第五部分155期间，UE 4(在该示例中位于eNB的小区的边缘附近，并且从而在eNB处生成低接收信号功率)在没有由eNB发射DL信号时被调度发射UL信号，以减小干扰的负面影响，即使UE 4具有STR能力。
对于具有STR能力的UE和不具有STR能力的UE这两者，在DL信号100的部分102和UL信号的部分152期间，如果来自UE 2的各自UL发射不可接受地干扰针对UE 1的UL信号，则针对UE 1和UE 2的各自发射能够被调度为处于不同的子带处，从而减小干扰。替代地并且此外，UE 1和UE 2能够基于它们在小区中的相对物理定位而被选择，以减小干扰，即，UE 1和UE 2能够被选择为在小区中物理地远离以减小干扰。
对于图1，UE 4被描述为位于eNB的小区的边缘附近，并且从而在eNB处产生低接收信号功率，结果，同时发射和接收可能不会有效地工作。对于其中UE物理地位于小区的边缘附近和/或从UE接收的弱信号的情形，调度器设备可以确定不调度任何DL发射，使得来自UE的UL发射在eNB处被可靠接收。在其中eNB和UE这两者都具有STR能力的情形下，并且如果同时发射和接收由于具有STR能力的UE位于小区的边缘附近而无效，则eNB和UE能够以基于TDD的模式进行操作。即，如果任意一个设备在发射信号，则另一设备不应该发射任何信号。
在替代的示例性实施例中，UE包括传送对于UE从Tx模式切换到Rx模式和/或从Rx模式切换到Tx模式的时延进行传送的能力。与eNB相关联的调度器设备能够使用从UE传送的特定时延来对在无线帧期间同时发射和接收操作的调度进行优化。
图2示出了第三代合作伙伴计划长期演进(3GPP LTE)网络的总体架构的方框图，该网络包括网络元件和标准化接口，并且利用根据本文公开的主题的同时发射和接收。在高层级处，网络200包括核心网络(CN)201(也被称为演进型分组系统(EPC))和空中接口接入网络演进型通用移动电信服务(UMTS)地面无线接入网络(E-UTRAN)202。CN 201负责连接到网络的各种用户设备(UE)的总体控制以及承载(bearer)的建立。E-UTRAN 202负责所有无线电相关的功能。
CN 201的主要逻辑节点包括服务通用分组无线业务(GPRS)支持节点203、移动性管理实体204、归属用户服务器(HSS)205、服务网关(SGW)206、分组数据网络(PDN)网关207以及策略和计费规则功能(PCRF)管理器208。CN 201的每一个网络元件的功能是公知的，并且在本文不进行描述。CN 201的每一个网络元件由公知的标准化接口互连，这些标准化接口中的一些在图2中表明，例如接口S3、S4、S5等等，尽管在本文没有进行描述。
尽管CN 201包括许多逻辑节点，但是E-UTRAN接入网络202由一个节点，演进型节点B(eNB)210，形成，该演进型节点B连接到一个或多个用户设备(UE)211，在图2中仅阐释了其中的一个。对于通常的用户业务(相对于广播)，在E-UTRAN中不存在集中式控制器；因而E-UTRAN架构可以说是平坦的。eNB通常通过被称为“X2”的接口与彼此互连，并且通过S1接口互连到EPC。更具体而言，通过S1-MME接口连接到移动性管理实体(MME)204并且通过S1-U接口连接到SGW。在eNB与UE之间运行的协议通常被称为“适用性声明(AS)协议”。各种接口的细节是公知的，并且在本文中不进行描述。
eNB 210托管在图2中未示出的物理(PHY)层、介质访问控制(MAC)层、无线链路控制(RLC)层以及分组数据控制协议(PDCP)层，并且这些层具有用户层面头部压缩和加密的功能。eNB 210还提供与控制层面相对应的无线资源控制(RRC)功能，并且执行许多功能，包括无线资源管理、准入控制、调度、强制协商的上行链路(UL)服务质量(QoS)、小区信息广播、用户和控制层面数据的加密/解密、以及DL/UL用户层面分组头部的压缩/解压缩。
eNB 210中的RRC层覆盖与无线承载相关的所有功能，例如无线承载控制、无线准入控制、无线移动性控制、在上行链路和下行链路两者中资源到UE的调度和动态分配、同时发射和接收的调度、为了有效使用无线接口的头部压缩、通过无线接口发送的所有数据的安全性、以及到EPC的连接性。RRC层基于由UE 211发送的相邻小区测量而做出交接决定，在空中生成针对UE 211的寻呼，广播系统信息，控制UE测量报告，例如信道质量信息(CQI)报告的周期性，并且向活动UE 211分配小区层级的临时标识符。RRC层还在交接期间执行UE上下文从源eNB向目标eNB的传送，并且对于RRC消息提供完整性保护。此外，RRC层负责无线承载的建立和维护。
图3和图4阐释了基于3GPP类型无线接入网络标准并且利用根据本文公开的主题的同时发射和接收技术的位于UE与eNodeB之间的无线接口协议结构。更具体而言，图3阐释了无线协议控制层面的各个层，并且图4阐释了无线协议用户层面的各个层。图3和图4的协议层可以基于在通信系统中广泛公知的OSI参考模型的下面三层而被分类为L1层(第一层)、L2层(第二层)和L3层(第三层)。
作为第一层(L1)的物理(PHY)层使用物理信道向较上层提供信息传送服务。物理层经过传输信道连接到位于物理层上方的介质访问控制(MAC)层。数据经过传输信道在MAC层与PHY层之间进行传送。根据信道是否被共享，传输信道被分类为专用传输信道和公共传输信道。经过物理信道来执行在不同的物理层之间，尤其是在发射器与接收器的各自物理层之间的数据传送。
各种层存在于第二层(L2层)中。例如，MAC层将各种逻辑信道映射到各种传输信道，并且执行逻辑信道复用用于将各种逻辑信道映射到一个传输信道。MAC层经过逻辑信道连接到用作较上层的无线链路控制(RLC)层。逻辑信道能够根据发射信息的类别而被分类为用于发射控制层面的信息的控制信道以及用于发射用户层面的信息的业务信道。
第二层(L2)的RLC层对从较上层接收的数据执行分割和拼接，并且将数据的尺寸调整为适于较下层将数据发射到无线间隔。为了确保由各个无线承载(RB)请求的各种服务质量(QoS)，提供了三个操作模式，即，透明模式(TM)、非确认模式(UM)以及确认模式(AM)。具体而言，AM RLC使用自动重复请求(ARQ)功能来执行重传功能，以便实现可靠的数据发射。
第二层的(L2)分组数据汇聚协议(PDCP)层执行头部压缩功能来减小具有相对大且不必要的控制信息的IP分组头部的尺寸，以便在具有窄带宽的无线间隔中有效地发射IP分组，例如IPv4或者IPv6分组。结果，能够仅发射数据的头部部分要求的信息，使得能够增加无线间隔的发射效率。此外，在基于LTE的系统中，PDCP层执行安全功能，包括防止第三方窃听数据的加密功能以及防止第三方处理数据的完整性保护功能。
位于第三层(L3)的顶部处的无线资源控制(RRC)层仅在控制层面中被定义，并且负责与无线承载(RB)的配置、重新配置和释放相关联地控制逻辑、传输和物理信道。RB是第一层和第二层(L1和L2)在UE和UTRAN之间提供数据通信的逻辑路径。通常，无线承载(RB)配置意味着定义提供具体服务所需的无线协议层以及信道特性并且配置它们的详细参数和操作方法。无线承载(RB)被分类为信令RB(SRB)和数据RB(DRB)。SRB被用作C层面中RRC消息的发射通道，并且DRB用作U层面中用户数据的发射通道。
用于将数据从网络发射到UE的下行链路传输信道可以被分类为：用于发射系统信息的广播信道(BCH)以及用于发射用户业务或者控制消息的下行链路共享信道(SCH)。下行链路多播或者广播服务的业务或者控制消息可以经过下行链路SCH进行发射，并且也可以经过下行链路多播信道(MCH)进行发射。用于将数据从UE发射到网络的上行链路传输信道包括用于发射初始控制消息的随机访问信道(RACH)以及用于发射用户业务或者控制消息的上行链路SCH。
用于在UE与网络之间将被传送到下行链路传输信道的信息发射到无线间隔的下行链路物理信道被分类为：用于发射BCH信息的物理广播信道(PBCH)，用于发射MCH信息的物理多播信道(PMCH)，用于发射下行链路SCH信息的物理下行链路共享信道(PDSCH)，以及用于发射控制信息的物理下行链路控制信道(PDCCH)(也被称为DL L1/L2控制信道)，该控制信息例如是从第一层和第二层(L1和L2)接收的DL/UL调度许可信息。同时，用于在UE与网络之间将被传送上行链路传输信道的信息发射到无线间隔的上行链路物理信道被分类为：用于发射上行链路SCH信息的物理上行链路共享信道(PUSCH)，用于发射RACH信息的物理随机访问信道；以及用于发射控制信息的物理上行链路控制信道(PUCCH)，该控制信息例如是从第一层和第二层(L1和L2)接收的混合自动重传请求(HARQ)ACK或者NACK调度请求(SR)和信道质量指示符(CQI)报告信息。
图5阐释了利用根据本文公开的主题的同时发射和接收技术的信息处理系统500的功能方框图。图5的信息处理系统500可以有形地体现在图2中示出的并且关于图2描述的核心网络200的任意网络元件中的一个或多个。例如，信息处理系统500可以代表eNB 210和/或UE 211的硬件，取决于特定设备或者网络元件的硬件规格而具有更多或者更少的部件。尽管信息处理系统500代表若干类型的计算平台的一个示例，但是信息处理系统500可以包括与图5所示的相比更多或者更少的元件和/或元件的不同布置，并且请求保护的主题的范围不局限于这些方面。
信息处理系统500可以包括诸如处理器510和/或处理器512的一个或多个处理器，该处理器可以包括一个或多个处理核心。处理器510和/或处理器512中的一个或多个可以经由存储器桥514耦接到一个或多个存储器516和/或518，该存储器可以设置在处理器510和/或512的外部，或者替代地至少部分地设置在处理器510和/或512中的一个或多个内。存储器516和/或存储器518可以包括各种类型的基于半导体的存储器，例如，易失型存储器和/或非易失型存储器。存储器桥514可以耦接到图形系统520(其可以包括驱动诸如CRT、LCD显示器、LED显示器、触摸屏显示器(尽管未示出)等等的显示设备的图形处理器，该图形系统520耦接到信息处理系统500。
信息处理系统500可以进一步包括耦接到诸如键盘(未示出)、显示器(未示出)的各种类型的I/O系统和/或诸如扬声器的音频输出设备(未示出)的输入/输出(I/O)桥522。I/O系统524可以例如包括将一个或多个外围设备耦接到信息处理系统500的通用串行总线(USB)类型系统、IEEE-1394类型系统等等。总线系统526可以包括诸如快速外围组件互连(PCI)类型总线等等的一个或多个总线系统，用于将一个或多个外围设备连接到信息处理系统500。硬盘驱动(HDD)控制器系统528可以将一个或多个硬盘驱动等等耦接到信息处理系统，例如串行ATA类型驱动等等，或者替代地基于半导体的驱动，包括闪存、相变和/或硫族化物类型存储器等等。可以利用交换机530将一个或多个交换设备耦接到I/O桥522，例如千兆以太网类型设备等等。而且，如图5所示，信息处理系统500可以包括射频(RF)框532，该射频框532包括与其他无线通信设备和/或经由例如以图2的核心网络200为例的无线网络进行无线通信的RF电路和设备，其中信息处理系统500体现基站214和/或无线设备216，尽管请求保护的主题的范围不局限于这一方面。在一个或多个实施例中，信息处理系统能够包括提供根据本文公开的主题的同时发射和接收能力的eNB和/或UE。
图6阐释了无线局域网或者蜂窝网络通信系统600的功能方框图，该通信网络600阐释了利用根据本文公开的主题的同时发射和接收技术的一个或多个网络设备。在图6所示的通信系统600中，无线设备610可以包括耦接到一个或多个天线618并且耦接到处理器614来提供基带和介质访问控制(MAC)处理功能的无线收发机612。在一个或多个实施例中，无线设备610可以是提供同时发射和接收能力的UE、蜂窝电话、结合有蜂窝电话通信模块的信息处理系统，例如移动个人计算机或者个人数字助理等等，尽管请求保护的主题的范围不局限于这一方面。一个实施例中的处理器614可以包括单个处理器，或者替代地可以包括基带处理器和应用处理器，尽管请求保护的主题的范围不局限于这一方面。处理器614可以耦接到存储器616，该存储器可以包括诸如动态随机存取存储器(DRAM)的易失性存储器、诸如闪存的非易失性存储器，或者替代地可以包括诸如硬盘驱动的其他类型的存储设备，尽管请求保护的主题的范围不局限于这一方面。存储器616的一部分或者全部可以被包括在与处理器614相同的集成电路上，或者替代地，存储器616的一部分或者全部可以被设置在位于处理器614的集成电路外部的集成电路或者诸如硬盘驱动的其他介质上，尽管请求保护的主题的范围不局限于这一方面。
无线设备610可以经由无线通信链路632与接入点622进行通信，其中，接入点622可以包括至少一个天线620、收发机624、处理器626和存储器628。在一个实施例中，接入点622可以是eNB、具有同时发射和接收调度能力的eNB、RRH、蜂窝电话网络的基站，并且在替代实施例中，接入点622可以是无线局域网或者无线个域网的接入点或者无线路由器，尽管请求保护的主题的范围不局限于这一方面。在替代实施例中，接入点622和可选的移动单元610可以包括两个或更多个天线，例如用于提供空分多址(SDMA)系统或者多输入多输出(MIMO)系统，尽管请求保护的主题的范围不局限于这一方面。接入点622可以与网络630耦接，使得移动单元610可以通过经由无线通信链路632与接入点622进行通信而与包括耦接到网络630的设备的网络630进行通信。网络630可以包括诸如电话网络或者互联网的公共网络，或者替代地网络630可以包括诸如内联网的私有网络、或者公共和私有网络的组合，尽管请求保护的主题的范围不局限于这一方面。移动单元610和接入点622之间的通信可以经由无线局域网(WLAN)实现，该无线局域网例如是符合电气与电子工程师协会(IEEE)标准，诸如IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、Hiper LAN-II等等的网络，尽管请求保护的主题的范围不局限于这一方面。在另一实施例中，移动单元610和接入点622之间的通信可以至少部分地经由符合3GPP标准的蜂窝通信网络实现，尽管请求保护的主题的范围不局限于这一方面。在一个或多个实施例中，天线618可以用于无线传感器网络或者网格网络中，尽管请求保护的主题的范围不局限于这一方面。
现在转到使用STR的无线蜂窝网络中的BS-BS干扰，图7说明了在使用STR的无线蜂窝网络中可能遇到的干扰的类型。简化阐释的无线蜂窝网络700被阐释有BS 702、BS 704、UE 710和UE 712。BS 702覆盖小区区域706，而BS 704覆盖小区区域708。UE 710位于小区区域706中，并且从而可通信地连接到BS 702或者与BS 702相关联，而UE 712位于小区区域708中，并且从而可通信地连接到BS 704或者与BS 704相关联。即，UE 710具有自BS 702的DL718和到BS 720的UL 720，而UE 712具有自BS 704的DL 722和到BS 704的UL724。
图7中说明的无线蜂窝网络700能够使用STR。STR允许同时在相同的频率上进行发射和接收，并且能够潜在地使物理层容量翻倍，但是如图阐释的那样，STR会向无线蜂窝网络引入两个新的独特干扰，如先前讨论的。可能存在由于干扰UE 712处的接收的由UE 710进行的发射导致的UE-UE干扰。相反，可能存在由于干扰UE 710处的接收的由UE 712进行的发射导致的UE-UE干扰。具体而言，这些干扰会在UL 720、724和DL 718、722发射方向上发生。更重要的一点是，由于STR，UL720可能干扰DL722，并且DL718可能被UL724损坏。因而，任何邻近的UE会对彼此产生干扰，并且导致容量的减小或者损失。除了UE-UE干扰，还可能存在BS-BS干扰714和716。如果不进行适当的处理，这两个新的干扰会降低系统性能。
为了最小化UE-UE干扰并且增加无线蜂窝网络中的容量，可以基于无线蜂窝网络中的eNB的DL/UL比值，在eNB处配置下行链路中心测量阈值和上行链路中心测量阈值。例如，信号测量命令可以被从eNB发射到UE，指示UE进行信号质量测量。一旦信号质量测量由UE接收，该UE就可以执行一个或多个信号质量测量，并且将结果发射到eNB。eNB可以确定信号质量测量结果是否大于阈值，并且进一步指示UE以STR模式或者非STR模式进行操作。UE还可以被提供有阈值，并且自主地确定是否已经超过该阈值，并且相应地以STR或者非STR模式进行操作。
图8示出了用于通过选择性使用STR来增加在使用STR的无线蜂窝网络中的容量的示例性基本资源块构造。从半双工通信开始，提供基本资源块800，其中基本资源块800被分离为两个部分802、804。从基本资源块800分配具有尺寸TD的DL中心资源802和具有尺寸TU的UL中心资源。利用DL中心资源，选择可以能够通过使用STR而受益于附加的UL的UE。即，选择可以能够通过使用STR来增加无线蜂窝网络中的容量的UE。尽管附加的UL资源可以增加UL容量，但是它也会在其他小区中的DL发射中创建UE-UE干扰。这会导致相邻小区中下行链路容量的减小。换句话说，应该相对于DL损失来均衡附加的UL增益。
为了相对于由干扰导致的损失来均衡使用STR获得的增益，可以相对于DL损失来均衡附加的UL增益。UE可以执行信号质量测量，例如在UE处的DL信号对干扰和噪声比(SINR)测试。SINR测试的结果可以用于选择是否UE能够利用DL中心资源使用STR，以增加无线蜂窝网络中的容量。更通常而言，多个各自SINR测量结果可以用于选择多个UE来利用DL中心资源使用STR。该技术可以类似地由UL中心资源使用，来选择UE利用UL中心资源使用STR。通过这一方式，图8说明了在DL中心资源或者UL中心资源的任意一个中以STR模式或者非STR模式进行操作的小区1、2和3的区域。要特别注意的是，通常朝向小区的周边的区域可能与其他小区重叠。在周边处由STR导致的干扰的量可能大于增益。因此，朝向小区的周边的UE可能不适于使用STR。换言之，使UE在小区的周边以STR模式进行操作可能不会增加无线蜂窝网络中的容量。
图9说明了在使用STR的无线蜂窝网络900中的UE中的示例性模块。具体地说，UE 902可以具有被配置用于UE 902在无线蜂窝网络中执行全双工无线通信的一组计算机电路和/或模块904。例如，UE 902可以具有发射/接收模块906来从eNB接收信号质量测量命令。当被命令时，eNB能够测量信号质量，并且将信号质量测量结果发射到eNB。进而，发射/接收模块906可以从eNB接收基于信号质量测量结果的双工通信模式命令。
信号质量测量模块908还可以被配置为与UE 902进行操作。信号质量测量模块908可以执行UE902处的信号质量的测量。在接收双工通信模式命令时，操作双工模式模块910能够将UE 902配置为以如由双工通信模式命令指示的全双工通信模式或者半双工通信模式进行操作。使用STR的网络容量增益通常应该大于经过使用STR维持的网络损失。通过检查各自UE处的信号质量，可以识别提供净网络容量增益的UE。信号质量阈值可以被设置在使用STR提供净网络容量增益的点处或者其附近，使得UE能够在适当的时候被快速且可靠地设置为使用STR模式。
此外，UE 902可以包括下面特征中的一个或多个。信号质量阈值可以包括UE 902处的信号对干扰和噪声比(SINR)、UE 902处的信号干扰比(SIR)、UE 902处的信号噪声比(SNR)和/或可以与来自相邻UE的干扰相关。UE 902可以包括天线、触敏显示屏、扬声器、麦克风、图形处理器、应用处理器、内部存储器或者非易失性存储器端口。
图10说明了在使用STR的无线蜂窝网络1000中的无线节点中的示例性模块。具体地说，无线节点1002被表示在其中可以具有一组计算机电路和/或模块1004的无线蜂窝网络1000中。例如，被配置有上行链路和下行链路来与UE进行通信的RF空中接口模块1006被提供在无线节点1002中。全双工管理模块1008耦接到RF空中接口模块1006，来对于无线蜂窝网络中的全双工通信建立并管理下行链路中心资源和上行链路中心资源以及信号质量阈值。全双工管理模块1008被配置为使用RF空中接口模块1006上的下行链路将信号质量阈值传送给UE。利用全双工管理模块1008设置下行链路中心资源与上行链路中心资源之间的比值以及信号质量阈值，以增加无线蜂窝网络中的容量。
此外，无线节点1002可以包括下列特征中的一个或多个。信号质量阈值可以包括UE处的信号对干扰和噪声比(SINR)、UE处的信号干扰比(SIR)、UE处的信号噪声比(SNR)和/或可以与来自相邻UE的干扰相关。无线节点可以是BS、节点B、eNB、基带单元(BBU)、远程无线电头端(RRH)、远程无线设备(RRE)、远程无线单元(RRU)或者中央处理模块(CPM)。
另一示例提供用于通过选择性使用STR增加在使用STR的无线蜂窝网络中的容量的方法1100，如图11的流程图所示。该方法可以被执行为机器上的指令，在该机器中，指令被包括在至少一个计算机可读介质或者至少一个非临时性机器可读存储介质中。
方法1100能够包括使eNB配置有使无线蜂窝网络中的总容量最大化的下行链路中心测量阈值和上行链路中心测量阈值的操作，如框1102所示。该比率可以由网络运营商基于在蜂窝网络中做出的信号质量测量进行设置，使网络总容量最大化。该方法可以包括将信号测量命令从eNB发射到UE，指示UE进行信号质量测量，如框1104所示。该方法可以包括在eNB处从UE接收信号质量测量结果，如框1106所示。附加的操作能够包括确定信号质量测量结果是否大于下行链路中心测量阈值以及信号质量测量结果是否大于上行链路中心测量阈值，如框1108所示。下行链路中心测量阈值、上行链路中心测量阈值以及DL/UL比值可以被配置为经过选择性使用STR来增加无线蜂窝网络中的容量。
该方法可以包括下列特征中的一个或多个。方法1100可以包括当确定信号质量测量结果大于上行链路中心测量阈值时，将STR模式命令从eNB发射到UE，指示UE在上行链路中心资源上以STR模式进行操作。方法1100可以包括当确定信号质量测量结果小于上行链路中心测量阈值时，将STR模式命令从eNB发射到UE，指示UE在上行链路中心资源上以非STR模式进行操作。方法1100可以包括当确定信号质量测量结果大于下行链路中心测量阈值时，将STR模式命令从eNB发射到UE，指示UE在下行链路中心资源上以STR模式进行操作。方法1100可以包括当确定信号质量测量结果小于下行链路中心测量阈值时，将STR模式命令从eNB发射到UE，指示UE在下行链路中心资源上以非STR模式进行操作。DL/UL比值可以由无线蜂窝网络运营商进行设置。上行链路中心测量阈值或者下行链路中心测量阈值包括UE处的信号对干扰和噪声比(SINR)。上行链路中心测量阈值或者下行链路中心测量阈值包括UE处的信号干扰比(SIR)。上行链路中心测量阈值或者下行链路中心测量阈值包括UE处的信号噪声比(SNR)。上行链路中心测量阈值或者下行链路中心测量阈值与来自相邻UE的干扰相关。该方法1100可以被体现在具有适于被执行来实现该方法1100的多个指令的至少一个非临时性机器可读存储介质上。
图12是说明可以用于通过选择性使用STR来增加在使用STR的无线蜂窝网络中的容量的计算设备的示例的方框图。具体地说，计算设备1202说明了所公开的技术的模块可以在其上被执行的设备的高层级示例。计算设备1202可以包括与存储器设备1206通信的一个或多个处理器1204。计算设备1202可以包括用于计算设备中的部件的本地通信接口1214。例如，本地通信接口可以是本地数据总线和/或可以期望的任何相关的地址或者控制总线。
例如，计算设备1202可以用于减小使用STR操作的无线蜂窝网络中的BS之间的干扰。例如，计算设备1202可以用于在BS处形成下行链路传输束和上行链路接收束。束模式可以具有在预定的仰角上形成的预定空值，以减小对邻近BS的干扰。计算设备1202接着可以用于使用束模式从BS进行发射和接收。通过这一方式，传输和接收可以使用STR同时发生。
具体地说，存储器设备1206可以包括通过处理器1204可执行的一组模块1218以及用于该模块的数据。位于存储器设备1206中的是通过处理器可执行的一组模块1218。这些模块可以执行早前描述的功能。数据存储装置1208也可以位于存储器设备1206中，用于存储与模块和其他应用相关的数据以及通过处理器1204可执行的操作系统。
其他应用也可以被存储在存储器设备1206中，并且可以通过处理器1204执行。在本说明中讨论的部件或者模块可以被实现在使用高级编程语言的软件形式中，该高级编程语言使用所述方法的混合被编译、解释或执行。
计算设备也可以具有到由计算设备可使用的I/O(输入/输出)设备1210的接入。I/O设备的示例是可用于显示来自计算设备的输出的显示屏1216。其他已知的I/O设备可以根据期望与计算设备一起使用。联网设备1212和类似的通信设备可以被包括在计算设备中。联网设备1212可以是连接到互联网、LAN、WAN、或者其他计算网络的有线或者无线联网设备。
被表示为被存储在存储器设备1206中的部件或者模块可以由处理器1204执行。术语“可执行”可以指代形式为可以由处理器1204执行的程序文件。例如，较高级语言中的程序可以被编译为格式为可以被加载到存储器设备1206的随机存取部分中并且由处理器1204执行的机器代码，或者源代码可以由另一个可执行程序装载并被解释为生成由处理器执行的存储器的随机存取部分中的指令。可执行程序可以被存储在存储器设备1206的任何部分或者部件中。例如，存储器设备1206可以是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、固态驱动、存储卡、硬驱、光盘、软盘、磁带、或者任何其他存储器部件。
处理器1204可以代表多个处理器，并且存储器设备1206可以代表与处理电路并行操作的多个存储器单元。这可以提供用于系统中的处理和数据的并行处理通道。本地接口1214可以被用作网络，以便促进多个处理器中的任意一个和多个存储器之间的通信。本地接口1214可以使用被设计用于协调诸如负载均衡、批量数据传送的通信的额外系统以及类似的系统。
图13提供了无线设备的示例说明，该无线设备例如是用户设备(UE)、移动站(MS)、移动无线设备、移动通信设备、平板计算机、手持设备、或者其他类型的无线设备。无线设备能够包括被配置为与节点、宏节点、低功率节点(LPN))或者诸如基站(BS)的发射站、演进型节点B(eNB)、基带单元(BBU)、远程无线电头端(RRH)、远程无线设备(RRE)、中继站(RS)、无线设备(RE))、或者其他类型的无线广域网(WWAN)接入点进行通信的一个或多个天线。无线设备可以被配置为使用包括3GPPLTE、WiMAX、高速分组接入(HSPA)、蓝牙和WiFi的至少一个无线通信标准进行通信。无线设备可以使用对于每一个无线通信标准的分离天线或者对于多个无线通信标准的共享天线进行通信。无线设备可以在无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)和/或WWAN中进行通信。
图13还提供了可以用于从无线设备的音频输入和输出的麦克风和一个或多个扬声器的说明。显示屏可以是液晶显示器(LCD)屏幕或者诸如有机发光二极管(OLED)显示器的其他类型的显示屏。显示屏可以被配置为触摸屏。触摸屏可以使用电容、电阻、或者另一类型的触摸屏技术。应用处理器和图形处理器可以耦接到内部存储器以提供处理和显示能力。非易失性存储器端口也可以用于向用户提供数据输入/输出选项。非易失性存储器端口也可以用于扩展无线设备的存储器能力。键盘可以与无线设备集成或者被无线连接到无线设备，以提供额外的用户输入。还可以使用触摸屏来提供虚拟键盘。
各种技术或者其某些方面或者部分可以采取被体现在有形介质中的程序代码(即，指令)的形式，该有形介质例如是软盘、CD-ROM、硬驱、非临时性计算机可读存储介质、或者任何其他机器可读存储介质，其中，当程序代码被加载到诸如计算机的机器中并且通过该机器执行时，该机器成为用于实践各种技术的装置。电路能够包括硬件、固件、程序代码、可执行代码、计算机指令和/或软件。非临时性计算机可读存储介质可以是不包括信号的计算机可读存储介质。在程序代码在可编程计算机上执行的情况下，计算设备可以包括处理器、由处理器可读的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)、至少一个输入设备、以及至少一个输出设备。易失性和非易失性存储器和/或存储元件可以是RAM、EPROM、闪存驱动、光驱、磁性硬驱、固态驱动、或者用于存储电子数据的其他介质。节点和无线设备也可以包括收发机模块、计数器模块、处理模块和/或时钟模块或者定时器模块。可以实现或利用本文描述的各种技术的一个或多个程序可以使用应用编程接口(API)、可重复使用的控制等等。这样的程序可以由高级的面向过程或者面向对象编程语言实现以便与计算机系统进行通信。然而，如果期望，该程序可以由汇编或者机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释语言，并且与硬件实现进行组合。
应该理解的是，在该说明书中描述的许多功能单元已经被标记为模块，以便更具体地强调其实现独立性。例如，模块可以被实现为硬件电路，该硬件电路包括定制VLSI电路或者门阵列，诸如逻辑芯片、晶体管或者其他分立部件的现成的半导体。模块也可以被实现在诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等等的可编程硬件设备中。
模块还可以被实现在软件中用于通过各种类型的处理器执行。可执行代码的识别的模块可以例如包括计算机指令的一个或多个物理块或者逻辑块，其例如可以被组织为对象、过程或者函数。然而，识别的模块的可执行体不需要物理地位于一起，但是可以包括存储在不同位置中的分散指令，当被逻辑地联合到一起时，这些指令包括模块并且实现对于所述模块的规定目的。
实际上，可执行代码的模块可以是单个指令或者许多指令，并且可以甚至是在不同的程序当中以及跨若干存储器设备而被分布在若干不同的代码段中。类似地，可操作数据在本文中可以被识别且被说明在模块内，并且可以被体现在任何合适的形式中且被组织在任何适当类型的数据结构内。可操作数据可以被收集为单个数据集，或者可以被分布在包括不同存储设备的不同位置上，并且至少可以部分地仅作为系统或者网络中的电子信号而存在。模块可以是无源或者有源的，包括可操作为执行期望功能的代理。
尽管上述示例在一个或多个特定应用中说明了本发明的原理，但是本领域普通技术人员可以知晓，在不需要付出创造性劳动的情况下，并且在不偏离本发明的原理和概念的情况下，可以在形式、使用和细节上做出各种修改。因此，本发明没有预期被限制，除了由下面阐述的权利要求进行限制之外。

Claims (23)

1.一种操作为在无线蜂窝网络中执行全双工无线通信的用户设备(UE)，具有被配置为执行下列操作的计算机电路：
在所述UE处从演进型节点B(eNB)接收信号质量测量命令；
测量所述UE处的信号质量；
将信号质量测量结果发射到所述eNB；
基于所述信号质量测量结果，从所述eNB接收双工通信模式命令；以及
使所述UE以如所述双工通信模式命令指示的全双工通信模式或者半双工通信模式进行操作。
2.如权利要求1所述的计算机电路，其中，所述信号质量测量结果包括所述UE处的信号对干扰和噪声比(SINR)。
3.如权利要求1所述的计算机电路，其中，所述信号质量测量结果包括所述UE处的信号干扰比(SIR)。
4.如权利要求1所述的计算机电路，其中，所述信号质量测量结果包括所述UE处的信号噪声比(SNR)。
5.如权利要求1所述的计算机电路，其中，所述信号质量测量结果包括来自相邻UE的干扰。
6.如权利要求1所述的计算机电路，其中，所述UE包括天线、触敏显示屏、扬声器、麦克风、图形处理器、应用处理器、内部存储器或者非易失性存储器端口。
7.一种被配置用于全双工通信的无线节点，包括：
射频(RF)空中接口，具有用于与UE进行通信的上行链路和下行链路；以及
全双工管理模块，耦接到所述RF空中接口，用于对于无线蜂窝网络中的全双工通信建立并管理下行链路中心资源和上行链路中心资源以及信号质量阈值，
其中，所述全双工管理模块被配置为使用所述RF空中接口上的所述下行链路将信号质量阈值传送给用户接口(UE)，并且，
其中，利用所述全双工管理模块设置所述下行链路中心资源与所述上行链路中心资源之间的比值以及所述信号质量阈值，以增加所述无线蜂窝网络中的容量。
8.如权利要求7所述的无线节点，其中，所述信号质量阈值包括所述UE处的信号对干扰和噪声比(SINR)。
9.如权利要求7所述的无线节点，其中，所述信号质量阈值包括所述UE处的信号干扰比(SIR)。
10.如权利要求7所述的无线节点，其中，所述信号质量阈值包括所述UE处的信号噪声比(SNR)。
11.如权利要求7所述的无线节点，其中，所述信号质量阈值与来自相邻UE的干扰相关。
12.如权利要求7所述的无线节点，其中，所述无线节点选自由下列项目构成的组：基站(BS)、节点B(NB)、演进型节点B(eNB)、基带单元(BBU)、远程无线电头端(RRH)、远程无线设备(RRE)、远程无线单元(RRU)或者中央处理模块(CPM)。
13.一种用于在无线蜂窝网络中执行同时发射和接收(STR)的方法，包括：
使eNB配置有增加所述无线蜂窝网络中的总容量的下行链路中心测量阈值和上行链路中心测量阈值；
将信号测量命令从所述eNB发射到所述UE，指示所述UE进行信号质量测量；
在所述eNB处从所述UE接收信号质量测量结果；以及
确定所述信号质量测量结果是否大于所述下行链路中心测量阈值以及所述信号质量测量结果是否大于所述上行链路中心测量阈值，
其中，所述下行链路中心测量阈值、所述上行链路中心测量阈值以及DL/UL比值被配置为经过选择性使用STR来增加所述无线蜂窝网络中的容量。
14.如权利要求13所述的方法，进一步包括当确定所述信号质量测量结果大于所述上行链路中心测量阈值时，将STR模式命令从所述eNB发射到所述UE，指示所述UE在所述上行链路中心资源上以STR模式进行操作。
15.如权利要求13所述的方法，进一步包括当确定所述信号质量测量结果小于所述上行链路中心测量阈值时，将STR模式命令从所述eNB发射到所述UE，指示所述UE在所述上行链路中心资源上以非STR模式进行操作。
16.如权利要求13所述的方法，进一步包括当确定所述信号质量测量结果大于所述下行链路中心测量阈值时，将STR模式命令从所述eNB发射到所述UE，指示所述UE在所述下行链路中心资源上以STR模式进行操作。
17.如权利要求13所述的方法，进一步包括当确定所述信号质量测量结果小于所述下行链路中心测量阈值时，将STR模式命令从所述eNB发射到所述UE，指示所述UE在所述下行链路中心资源上以非STR模式进行操作。
18.如权利要求13所述的方法，其中，所述DL/UL比值由无线蜂窝网络运营商进行设置。
19.如权利要求13所述的方法，其中，所述上行链路中心测量阈值或者所述下行链路中心测量阈值包括所述UE处的信号对干扰和噪声比(SINR)。
20.如权利要求13所述的方法，其中，所述上行链路中心测量阈值或者所述下行链路中心测量阈值包括所述UE处的信号干扰比(SIR)。
21.如权利要求13所述的方法，其中，所述上行链路中心测量阈值或者所述下行链路中心测量阈值包括所述UE处的信号噪声比(SNR)。
22.如权利要求13所述的方法，其中，所述上行链路中心测量阈值或者所述下行链路中心测量阈值与来自相邻UE的干扰相关。
23.至少一个非临时性机器可读存储介质，包括适于被执行以实现根据权利要求13所述的方法的多个指令。
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