CN104380626A - 在无线通信系统中根据支持多个载波的帧结构收发信号的装置及其方法 - Google Patents

在无线通信系统中根据支持多个载波的帧结构收发信号的装置及其方法 Download PDF

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Abstract

公开了在无线通信系统中根据支持多个载波的帧结构收发信号的装置及其方法。该方法包括根据支持载波的帧结构使用至少一个载波收发信号。该帧结构包括载波。在载波之中的第一载波包括静态地分配用于用户设备以从基站接收信号的下行链路静态分配区、以灵活变化的方式分配的下行链路动态分配区、以及用于用户设备发送上行链路信号的上行链路发送区。在载波之中的第二载波包括用于用户设备发送上行链路信号的上行链路发送区。第一或者第二载波包括静态地分配用于用户设备的上行链路传输的上行链路静态分配区。

Description

在无线通信系统中根据支持多个载波的帧结构收发信号的装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，并且更具体地，涉及一种在无线通信系统中根据支持多个载波的帧结构收发信号的装置及其方法。
背景技术
通常，移动通信系统的帧结构具有静态结构，并且经由基站的中央调度配置。这种静态类型的当前的帧结构可以便于干扰等的控制，但是，由于其不灵活的帧结构，导致具有低的效率。
具体地，当类似HetNet的许多小的小区存在时，如果由于每个小区少数的用户，导致小区在使用模式方面相互不同，或者适用诸如D2D(设备对设备)这样的新的分布通信方法，则相应的效率被显著地降低。
然而，仍然没有提出能够适用小区间干扰和诸如D2D这样的新的分布通信方法两者的新的帧结构。
发明内容
技术任务
本发明的一个技术任务是提供在无线通信系统中根据支持多个载波的帧结构收发信号的方法。
本发明的另一个技术任务是提供在无线通信系统中根据支持多个载波的帧结构收发信号的装置。
从本发明可获得的技术任务不受以上提及的技术任务限制。并且，其他未提及的技术任务可以由本发明涉及的技术领域的本领域技术人员从以下的描述中清楚地理解。
技术方案
为了实现这些目的和其他优点，以及根据本发明的目的，如在此处实施和广泛地描述的，一种在无线通信系统中根据支持多个载波的帧结构收发信号的方法，包括：根据支持多个载波的帧结构使用至少一个载波收发信号，其中帧结构包括多个载波，其中在多个载波之中的第一载波包括静态地分配用于用户设备以从基站接收信号的下行链路静态分配区、以灵活变化的方式分配的下行链路动态分配区、以及用于用户设备发送上行链路信号的上行链路发送区，其中在多个载波之中的第二载波包括用于用户设备发送上行链路信号的上行链路发送区，以及其中第一载波或者第二载波包括静态地分配用于用户设备的上行链路传输的上行链路静态分配区。优选地，在帧结构中的下行链路静态分配区和在由与邻近于基站的邻近基站相对应的至少一个基站支持的帧结构中的下行链路静态分配区被分配成在时域中不互相重叠。更优选地，在帧结构中的上行链路静态分配区被分配成与在由对应于邻近于基站的邻近基站的至少一个基站支持的帧结构中的上行链路静态分配区不重叠。优选地，上行链路静态分配区位于第一载波或者第二载波的带的中间。优选地，在第二载波中的上行链路发送区对应于用于用户设备在测距中成功经由上行链路静态分配区以发送信号的区域。优选地，上行链路发送区包括对每个子信道或者资源块(RB)不同设置用户设备的最大发射功率电平的区域。更优选地，用户设备以比每个子信道或者资源块设置的最大发射功率电平更低的电平在上行链路发送区中执行信号传输。优选地，上行链路发送区对应于可用于在用户设备之间直接通信的区域。
为了进一步实现这些和其他优点，并且根据本发明的目的，一种在无线通信系统中根据支持多个载波的帧结构收发信号的装置，包括：收发器和处理器，该处理器被配置成控制收发器根据支持多个载波的帧结构使用至少一个载波收发信号，其中帧结构包括多个载波，其中在多个载波之中的第一载波包括静态地分配用于用户设备以从基站接收信号的下行链路静态分配区、以灵活变化的方式分配的下行链路动态分配区、以及用于用户设备发送上行链路信号的上行链路发送区，其中在多个载波之中的第二载波包括用于用户设备发送上行链路信号的上行链路发送区，以及其中第一载波或者第二载波包括静态地分配用于用户设备的上行链路传输的上行链路静态分配区。优选地，在第二载波中的上行链路发送区对应于用于用户设备在测距中成功经由上行链路静态分配区以发送信号的区域。优选地，上行链路发送区包括对每个子信道或者资源块(RB)不同设置用户设备的最大发射功率电平的区域。更优选地，该处理器在上行链路发送区中控制信号传输以比每个子信道或者资源块设置的最大发射功率电平更低的电平执行。优选地，上行链路发送区对应于可用于在用户设备之间直接通信的区域。
以上提及的本发明的概述和以下本发明的细节是示例性的，并且可以为在权利要求书中公开的本发明额外的描述提供。
有益效果
因此，本发明可以提供以下的效果和/或特征。
首先，根据本发明的各种各样的实施例，根据包括用于避免小区间干扰的以上描述的帧结构的各种的帧结构的设计，小区间干扰可以被有效率地控制。具体地，当类似HetNet的许多小的小区存在时，由于每个小区用户的数目减少，导致如果小区间使用模式是不同的，或者适用诸如D2D(设备对设备)这样的新的分布通信方法，则本发明可以被有效率地适用。
从本发明可获得的效果可以不受以上提及的效果限制。并且，其他未提及的效果可以由本发明涉及的技术领域的本领域技术人员从以下的描述中清楚地理解。
应该明白，本发明的上文的概述和后面的详细说明两者是示例性和说明性的，并且作为权利要求意欲对本发明提供进一步解释。
附图说明
附图被包括以提供对本发明进一步的理解，并且被包含和构成本说明书的一部分，其举例说明本发明的实施例，并且与该说明书一起可以起仅解释本发明原理的作用。在附图中：
图1是在无线通信系统100中基站105和用户设备110配置的框图；
图2是根据本发明的第一个实施例的改进的TDD帧结构的一个示例的示意图；
图3是根据本发明的第二个实施例的每个用户设备特定的帧结构的一个示例的示意图；
图4是根据本发明的第三个实施例的TDD帧结构的一个示例的示意图；
图5是根据本发明的第四个实施例的帧结构500的一个示例的示意图；
图6是用于描述在辅载波的UE空闲发送区中的发送方法的一个示例的示意图；
图7是根据本发明的第五个实施例的帧结构700的一个示例的示意图；
图8是根据本发明的第六个实施例的帧结构的一个示例的示意图；
图9是根据本发明的第七个实施例的用于小区间干扰避免的帧结构的一个示例的示意图；以及
图10是根据本发明的第八个实施例的在帧结构中协调每个分配区的发射功率方法的一个示例的示意图。
具体实施方式
现在将详细地介绍本发明的优选实施例，其例子在附图中图示。在以下的本发明的详细说明中包括帮助对本发明充分理解的细节。但是，对于本领域技术人员来说显而易见，本发明可以无需这些细节实施。例如，虽然在移动通信系统包括3GPP(第三代合作伙伴计划)LTE/LTE-A系统的假设之下详细地进行以下的描述，除了3GPPLTE/LTE-A的独特特性之外，它们可适用于其他随机移动通信系统。
有时候，为了防止本发明变得不清楚，为公众所知的结构和/或设备被跳过，或者可以表示为集中于结构和/或设备的核心功能的框图。只要可能，贯穿本附图将使用相同的附图标记以表示相同的或者类似的部分。
此外，在以下的描述中，假设终端或者设备是诸如，用户设备(UE)、移动站(MS)、高级移动站(AMS)等这样的移动或者静态用户级设备的通用名称。并且，假设基站是诸如，节点B、e节点B、基站(BS)、接入点(AP)等这样的与终端通信的网络级的随机节点的通用名称。虽然本说明书的描述是基于IEEE 802.16系统，本发明的内容和技术想法可适用于各种类型的其他通信系统。
在移动通信系统中，用户设备可以在下行链路中从基站接收信息，并且在上行链路中发送信息给基站。由用户设备发送或者接收的信息可以包括数据和各种的控制信息。并且，各种类型的物理信道可以根据由用户设备发送或者接收的信息的类型和用途存在。
本发明实施例的以下的描述可以适用于各种的无线接入系统，包括CDMA(码分多址)、FDMA(频分多址)、TDMA(时分多址)、OFDMA(正交频分多址)、SC-FDMA(单个载波频分多址)等。CDMA可以以诸如UTRA(通用陆上无线电接入)、CDMA 2000等这样的无线电技术实现。
TDMA可以以诸如GSM/GPRS/EDGE(全球移动通信系统)/通用分组无线电服务/用于GSM演进的增强的数据速率这样的无线电技术实现。OFDMA可以以诸如，IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、E-UTRA(演进的UTRA)等这样的无线电技术实现。UTRA是UMTS(通用移动电信系统)的一部分。3GPP(第三代合作伙伴计划)LTE(长期演进)是使用E-UTRA的E-UMTS(演进的UMTS)的一部分。3GPP LTE在下行链路(在下文中，简写为DL)中采用OFDMA，并且在上行链路(在下文中，简写为UL)中采用SC-FDMA。并且，LTE-A(高级LTE)是3GPP LTE的演进版本。
用于以下描述的特定的术语可以提供以帮助理解本发明。并且，特定的术语的使用可以修改为在本发明的技术想法的范围内的另一个形式。
图1是在无线通信系统100中基站105和用户设备110的配置的框图。
虽然在图中示出一个基站105和一个用户设备110以示意地图示无线通信系统100，该无线通信系统100可以包括至少一个基站和/或至少一个用户设备。
参考图1，基站105可以包括发射(Tx)数据处理器115、符号调制器120、发射器125、收发天线130、处理器180、存储器185、接收器190、符号解调器195和接收数据处理器197。并且，用户设备110可以包括发射(Tx)数据处理器165、符号调制器175、发射器175、收发天线135、处理器155、存储器160、接收器140、符号解调器155和接收数据处理器150。虽然基站/用户设备105/110包括在图中示出的一个天线130/135，但是基站105和用户设备110的每个包括多个天线。因此，根据本发明的基站105和用户设备110的每个支持MIMO(多输入多输出)系统。并且，根据本发明的基站105可以支持SU-MIMO(单个用户MIMO)和MU-MIMO(多个用户MIMO)系统这两者。
在基站105中，发射器125和接收器190可以由单个收发器替换。同样地，在用户设备110中，发射器175和接收器140可以由单个收发器替换。
在下行链路中，发射数据处理器115接收业务数据，通过格式化对接收的业务数据执行编译，交织编译的业务数据，调制(或者符号映射)交织的数据，然后提供调制的符号(数据符号)。符号调制器120通过接收和处理数据符号和导频符号提供符号流。
符号调制器120一起多路复用数据和导频符号，然后将多路复用的符号发送给发射器125。在这种情况下，发送符号的每个可以包括数据符号、导频符号或者零(即，空)的信号值。在每个符号宽度中，导频符号可以连续地发送。在这种情况下，导频符号可以包括频分多路复用(FDM)、正交频分多路复用(OFDM)、时分多路复用(TDM)或者码分多路复用(CDM)的符号。
发射器125接收符号流，将接收的流转换为至少一个或多个模拟信号，另外调整模拟信号(例如，放大、滤波、频率上变换等)，然后产生适用于在无线电信道上传输的下行链路信号。随后，下行链路信号被经由发射天线130发送给用户设备110。
在用户设备110的配置中，接收天线135从基站接收下行链路信号，然后将接收的信号提供给接收器140。接收器140调整接收的信号(例如，滤波、放大和频率下变换)，数字化调整的信号，然后获得采样。符号解调器145解调接收的导频符号，然后将它们提供给用于信道估算的处理器155。
符号解调器145从处理器155接收用于下行链路的频率响应估算值，通过对接收的数据符号执行数据解调获得数据符号估算值(即，发送的数据符号的估算值)，然后将数据符号估算值提供给接收(Rx)数据处理器150。接收数据处理器150通过对数据符号估算值执行解调(即，符号去映射、去交织和解码)重建发送的业务数据。
通过符号解调器145的处理和通过接收数据处理器150的处理分别地与在基站105中通过符号调制器120的处理和通过发射数据处理器115的处理互补。
对于在上行链路中的用户设备110，发送的数据处理器165通过处理业务数据提供数据符号。符号调制器170通过接收数据符号、多路复用接收的数据符号，然后对多路复用的符号执行调制将符号流提供给发射器175。发射器175通过接收符号流，然后处理接收的流产生上行链路信号。产生的上行链路信号然后被经由发射天线135发送给基站105。
在基站105中，上行链路信号经由接收天线130从用户设备110接收。接收器190通过处理接收的上行链路信号获得采样。随后，符号解调器195通过处理获得的采样提供在上行链路中接收的导频符号和数据符号估算值。接收的数据处理器197通过处理数据符号估算值重建从用户设备110发送的业务数据。
用户设备/基站110/105的处理器155/180引导用户设备/基站110/105的操作(例如，控制、调整、管理等)。处理器155/180可以连接到配置成存储程序代码和数据的存储器单元160/185。存储器160/185连接到存储操作系统、应用和一般文件的处理器155/180。
处理器155/180可以称作控制器、微控制器、微处理器、微型计算机等的一个。并且，处理器155/180可以使用硬件、固件、软件和/或其任何组合实现。在通过硬件的实现中，处理器155/180可以设有ASIC(专用集成电路)、DSP(数字信号处理器)、DSPD(数字信号处理器件)、PLD(可编程序逻辑器件)、FPGA(现场可编程门阵列)等的一个。
同时，在使用固件或者软件实现本发明的实施例的情况下，该固件或者软件可以被配置为包括用于执行本发明的以上解释的功能或者操作的模块、过程和/或功能。并且，配置成实现本发明的固件或者软件被加载在处理器155/180中，或者存储在存储器160/185中，以由处理器155/180驱动。
在用户设备和基站之间的无线电接口协议层可以基于为通信系统公知的OSI(开放系统互连)模型的3个较低层划分为第一层(L1)、第二层(L2)和第三层(L3)。物理层属于第一层，并且经由物理信道提供信息传输服务。RRC(无线电资源控制)层属于第三层，并且提供在UE和网络之间的控制无线电资源。用户设备和基站可以使用RRC层经由无线电通信网互相交换RRC消息。
在当前的说明书中，除了用户设备110的信号收发和存储功能之外，用户设备110的处理器155执行处理信号和数据的操作。并且，除了基站105的信号收发和存储功能之外，基站105的处理器180执行处理信号和数据的操作。但是，为了清楚，处理器155和180在以下的描述中没有特别地提及。因此，除了信号收发和存储功能以外，处理器155可以执行一系列的操作，诸如数据处理等等，其可以不在以下的描述中特别地提及。
在TDD(时分双工)系统中，在特定的用户设备从基站接收信号时，如果围绕特定的用户设备存在以大的信号强度发送上行链路信号的另一个用户设备，则其导致特定的用户设备不能正确地从基站接收信号的问题。为了防止造成这样的问题，所有小区应该将上行链路定时与下行链路匹配。但是，由于取决于小区的大小，传输延迟存在和不同，考虑到用于到达基站的时间，在离基站远程距离的用户设备需要依据传输延迟时间预先发送信号。这个传输延迟时间被称作定时提前(TA)。
因此，为了防止下行链路信号和上行链路信号在特定的点上互相重叠，将存在达到2个TA(其是由相互增加下行链路传输延迟时间(TA)和上行链路定时提前(TA)产生的值)的保护时间(或者保护间隔)。为此，考虑到小区半径，保护时间存在于TDD系统中。例如，大约0.5毫秒(支持75km的半径)的保护时间存在于3GPP LTE系统中。
然而，虽然这样的保护时间是为在大的小区的情况下位于小区边缘区域的用户设备所必需的，但是由于大部分TDD系统考虑小的小区半径的情形，如果保护时间被在TDD系统中配置，则其可能导致相当大的资源浪费。除了资源浪费的问题以外，必须根据每个小区的数据业务属性赋予自由度。在这种情况下，由于每个小区应具有匹配的下行链路/上行链路(DL UL)比，所以必须设计新的TDD帧结构。在以下的描述中，由本发明提出的新的TDD帧结构的各种的实施例参考附图解释。
第一个实施例：考虑到在小区中用户设备位置的TDD帧结构设计
根据本发明的第一个实施例的TDD帧结构涉及考虑到在小区中用户设备的位置的新的TDD帧结构，从而解决相关技术TDD帧结构的问题。
首先，在基站知道在小区中用户设备的大约位置的情况下，其能够通过协调可用于每个用户设备的子帧以保护时间没有整体建立的方式配置帧。例如，由于位于小区中心的用户设备可以在CP(循环前缀)测距中覆盖DL传输延迟时间和UL传输延迟时间(即，2个TA)，保护时间不必赋予给位于接近于基站的小区中心的用户设备。另一方面，如果同意不使用单个UL子帧，则位于小区边缘处的用户设备可以无需保护时间实现。
图2是根据本发明的第一个实施例的改进的TDD帧结构的一个示例的示意图。
参考图2，TDD帧可以包括静态(或者固定)DL子帧区(静态DL)、静态UL子帧区(静态UL)、以及动态DL/UL子帧(动态DL/UL)。
由于每个小区需要匹配用于位于小区边缘处的用户设备的UL/UL定时，所以用于位于小区边缘处的用户设备的静态(或者固定)(DL/UL)子帧区被以TDD帧的结构配置，并且允许每个小区自己灵活地确定其余的TDD子帧结构。随后，如果主要地位于小区中心处的用户设备被在动态DL/UL区(在下文中，简写为动态区)中调度，则对于每个小区来说精确地匹配DL/UL子帧比(即，DL对UL子帧数比)可能是不必要的。
另外，由于低功率的传输将主要地通过调度主要地位于小区中心处的用户设备在动态区中执行，所以每个小区(即，在相应的小区中的基站)只是自己在动态区中在随机位置处确定DL/UL切换点。因此，其能够以调度主要地在动态区中位于小区中心处的用户设备的方式对接近于基站的用户设备的UL发射功率赋予限制。
因此，考虑到用户设备位置，位于接近于基站的用户设备主要地在动态区中调度，并且位于小区边缘处的用户设备在静态DL/UL区中调度，并且从DL到UL的切换点在动态区中设置。因此，由于相关技术的保护时间分配，其能够防止相当大的资源浪费。
在图2示出的示例中，3个子帧分配给静态DL子帧区(静态DL)，3个子帧分配给静态UL子帧区(静态UL)，并且4个子帧分配给动态区(动态DL/UL)。可替选地，分配给每个区的子帧数目是可变的。
第二个实施例：考虑到小区半径和用户设备位置的UE特定的TDD 帧结构
图3是根据本发明的第二个实施例的每个用户设备特定的帧结构的一个示例的示意图。
例如，在TD-LTE(时分长期演进)的情况下，达到10ms的1个帧和作为150km的覆盖判定对于每个1ms子帧(或者在0.5ms子帧的情况下，作为75km)是可允许的。并且，无需切换间隔的情况下，在CP测距内是可用的。在LTE正常CP(大约5μs)的情况下，在传输延迟方面其变为大约1.4km。并且，不考虑各种裕度，其能够覆盖大约400-500m的半径。
用户设备可以将其TA报告给基站。在这种情况下，用户设备判断TA范围，而不是特定的值，并且可以将判断的TA范围报告给基站。可替选地，用户设备可以基于TA报告不可用的子帧的数目。如果TA超过预先确定的阈值，或者变得等于或者小于预先确定的阈值，则这样的报告可以执行。可替选地，这样的报告可以周期地执行。基于由用户设备报告的TA相关内容，基站调度用户设备，并且调整定时。另外，基站可以通知用户设备有关可用的子帧数目的信息。
类似在图3中示出的帧结构310的示例，基站可以参考500m的小区半径设计TDD帧结构。具体地，第一子帧可以配置为DL子帧，紧跟在第一子帧之后的5个子帧可以配置为UL子帧，并且紧跟在UL子帧之后的4个子帧可以再次配置为DL子帧。在这种情况下，在大约500m的小区半径的情况下，不存在未分配的区域。因此，基站可以根据帧结构310调度位于大约500m的小区半径内的用户设备。
在图3中示出的帧结构320图示TDD帧结构覆盖大约150km半径的情形。基于由位于大约150km半径中的用户设备报告的TA，基站可以调度作为分配区的第一UL子帧间隔321。在这种情况下，可用于位于大约150km半径内的用户设备的UL子帧的数目减小为4个。
在图3中示出的帧结构330图示TDD帧结构覆盖大约300km半径的情形。基于由位于大约300km半径中的用户设备报告的TA，基站可以调度作为分配区的第一UL子帧间隔331和第二UL子帧间隔333。在这种情况下，可用于位于大约300km半径内的用户设备的UL子帧的数目减小为3个。
因此，其能够考虑到用户设备的位置和小区半径设计UE特定的TDD帧结构。
第三个实施例：第二个实施例的推广
图4是根据本发明的第三个实施例的TDD帧结构的一个示例的示意图。
本发明的第三个实施例可以通过进一步推广以上描述的第二个实施例设计在图4中示出的TDD帧结构410/420。在根据本发明的第二个实施例的前者帧结构310/320/330中的静态DL UL子帧区域(静态DL/UL)例如被如图4所示安排，并且其余的区域可以以对于每个基站确定的方式使用。类似帧结构410，第一子帧可以作为静态DL子帧分配，并且最后的子帧可以作为静态UL子帧分配。类似帧结构420，静态UL子帧和静态DL子帧可以配置相互邻近。例如，第六子帧可以作为静态UL子帧分配，并且第七子帧可以作为静态DL子帧分配。
除了静态DL/UL子帧区域之外的其余的区域根据用于每个用户设备的TA是适当地可使用的。在UL子帧切换到DL子帧的情况下，由于存在达到2个TA的延迟，导致在中间没有干扰。
另一方面，基站确定在每个UL子帧中的最大发射功率，然后使用相应的功率启用相应的用户设备。例如，在DL子帧对UL子帧比(DL/UL)是6:4的情况下，当发射(Tx)功率限制对于4个UL子帧确定时，在小区中确定的值(例如，MAX＝20dBm)对于静态UL子帧(静态UL)确定，并且发射功率限制可以通过1dB为单位对于其余的UL子帧衰减。基站可以通过RRV(无线电资源控制)信令将MAX 20dBm的值发送信令给用户设备。
如果对于UL子帧的衰减被设置为-3、-2、-1和0，则用户设备可以分别地在相应的子帧中以17dBm、18dBm、19dBm和20dBm执行传输。根据这样的衰减的值可以经由广播信道(BCH)等由基站发送信令给用户设备。
与限制用于每个UL子帧的最大发射功率的情形不同，基站可以参考用户设备的当前的发射功率表示可容许的UL子帧的数目(例如，1、2、3、4)。
另一方面，当基站互相共享DL对UL子帧(DL/UL)比信息时，其能够基于共享信息确定最大发射功率参考。例如，在所有邻近基站使用至少二个UL子帧的情况下，最后的2个UL子帧可以被设置为以最大功率可用的。另外，如果用于每个基站使用特定的子帧作为DL子帧的速率是高的，则在相应的特定的子帧中的发射功率限制可以被设置为高。
这种改进的TDD子帧结构同样可适用于异构网络(HetNet)。在异构网络中，对于在图4中除了静态区域之外的其余的区域，通过参考宏小区的TDD帧配置，小的小区具有其自己的配置。参考在宏小区中的UL子帧最大发射功率，小的小区可以检查是否在相应的子帧中在下行链路中传输是可能的。另外，根据由宏小区接收的DL发射功率，其能够检查是否相应的子帧在小的小区中可用于DL或者UL。
因此，根据在先前的描述中提及的本发明的各种各样的实施例，资源可以根据改进的TDD帧结构的设计有效率地用于每个小区。并且，在邻近小区(包括异构网络)中参考TDD帧结构执行调度，借此可以有效率地执行通信。
通常，移动通信系统的帧结构具有静态结构，并且经由基站的中央调度配置。在这种情况下，虽然干扰的控制等可以变得更为方便，对不灵活的帧结构效率显著地降低。具体地，当类似HetNet的许多小的小区存在时，如果由于每个小区小数的用户，小区间使用模式不同，或者适用诸如D2D(设备对设备)这样的新的分布通信方法，相应的效率同样显著地降低。另外，虽然相同的资源在地区性地单独的位置可使用，但是其可以变得难以适用这种方法。
在以下的描述中，提出了一种用于基于最小静态帧结构启用更加灵活的调度的新的帧结构。
第四个实施例：考虑到小区间使用模式和分布的通信方法，诸如 D2D通信提出的新的帧结构
图5是根据本发明的第四个实施例的帧结构500的一个示例的示意图。
参考图5，帧结构500可以包括多个载波(例如，主载波、辅载波等)。在这种情况下，载波可以被称作载波分量或者小区。主载波和辅载波可以在频带中以相互不同的方式分配。
帧结构500包括主载波的帧结构510和辅载波的帧结构520。并且，该载波每个的帧结构可以包括调度区和空闲区。
通常，周期地和静态地分配的DL/UL静态分配区(或者资源)存在于帧结构500中。具体地，关于主载波的帧结构510，DL静态分配区511存在于主载波的帧结构510中。DL静态分配区511可以分配给静态时间/频率间隔。基站可以经由DL静态分配区511将同步信道、控制信道、寻呼信号、有关DL动态分配区等的信息发送给用户设备。同时，除了DL静态分配区511之外，DL/UL可以灵活地分配给在主载波510中的其余的区域。具体地，可以动态地分配的DL动态分配区513可以存在于主载波510中。并且，基站可以经由DL静态分配区511发送有关DL动态分配区513的信息。DL动态分配区513是其中根据基站的调度范围可以变化的区域。有关DL动态分配区513的信息可以包括DL动态分配区等的范围、大小和资源索引。用户设备可以基于经由静态分配区511接收的DL动态分配区信息获得DL动态分配区的时间和频率资源的位置。
在主载波510的帧结构中，除了DL静态分配区511和DL动态分配区513之外的其余区域515是UL区，并且可以对应于用户设备的空闲发送区。在UE空闲发送区515中，基站始终以接收模式工作。UE空闲发送区515是用于从用户设备到基站UL传输的区域，或者用于在能够在用户设备之间直接通信的D2D用户设备之间发送信号的区域。
在主载波510的帧结构中，可以使用CP(循环前缀)执行用户设备的传输/接收切换，或者对于供每个用户设备确定的时间间隙是可能的。
参考图5，在辅载波的帧结构520中，UL静态分配区521和UE空闲发送区523存在。UL静态分配区521是静态地分配给用户设备的UL传输的区域。用户设备可以经由UL静态分配区521匹配UL同步信号，并且可以经由UL静态分配区521发送带宽请求信号。UE空闲发送区523是用于从用户设备到基站UL传输的区域，或者用于在能够在用户设备之间直接通信的D2D用户设备之间发送信号的区域。
在UL的情况下，由于资源由基站的分配占据，所以另一个用户设备不能使用占据的资源。在UL的情况下，如果基站分配资源给特定的用户设备，然后通知特定的用户设备该分配，则仅仅特定的用户设备占据分派的资源，并且然后能够经由占据的资源发送信号。但是，另一个用户设备可以经由由基站分配的区域以低功率执行D2D传输。
同时，在UL的情况下，在测距信号中成功的用户设备可以能够经由映射给用于发送测距信号资源的资源发送UL信号。
图6是用于描述在辅载波的UE空闲发送区中发送方法的一个示例的示意图。
参考图6，在已经准备映射给UE空闲发送区523的时间和频率资源的测距信号之后，如果用户设备在测距中成功，则用户设备可以被启用UL传输。具体地，用户设备经由UE空闲发送区523的特定的区域(由1表示)发送测距信号。如果测距信号被成功地发送，则可以经由对应于特定的区域1的区域(即，在图6中描述为分配的区域的区域之中由1表示的间隔)执行UL传输。
同时，虽然信号可以以提高发射功率的方式经由UE专用的UL区发送，最大发射功率可以对于其他区域限制。基站可以经由UL区执行信号的传输，但是，将以小的功率输出执行传输。
第五个实施例：第四个实施例的修改
图7是根据本发明的第五个实施例的帧结构700的一个示例的示意图。
如果传输通过帧单元发生，参考图5或者图6描述的以前的实施例可以具有相当大的传输延迟。因此，为了减小传输延迟，在静态区和动态区不通过在图5中示出的TDM(时分多路复用)，而是通过FDM(频分多路复用)指定之后，传输可以每个子帧确定。
参考图7，在主载波的帧结构710中，DL静态分配区和DL动态分配区通过FDM分配。另外，UE空闲发送区可以与DL静态分配区一起通过FDM分配。
辅载波的帧结构720类似于在图5中示出的辅载波的以前的帧结构520。另一方面，在新的主载波的帧结构730中，DL静态分派资源可以仅仅分配给整个特定的子帧，并且UL静态分配区可以进一步包括在UE空闲发送区中。在新的主载波的帧结构730中，UL静态分配区可以以分配给UE空闲发送区的部分区域的方式定位。
第六个实施例：第四个实施例的修改
图8是根据本发明的第六个实施例用于帧结构的一个示例的示意图。
参考图8，根据本发明的第六个实施例的帧结构对应于其中TDM和FDM混合的混合帧结构。并且，根据本发明的第六个实施例的帧结构可以被图示作为二个类型810和820的一个。
在帧结构810中，DL静态分配区、DL动态分配区和UE空闲发送区(或者UE发送区)可以通过TDM分配给主载波。在辅载波中，UE空闲发送区被分配。在辅载波中，部分区域可以作为UL静态分配区分配。在这种情况下，UL静态分派资源被安排在辅载波的带(例如，在图8中的垂直轴)的中间，借此与邻近带的干扰可以减到最小。
在帧结构820中，类似以前的帧结构810，DL静态分配区、DL动态分配区和UE空闲发送区(或者UE发送区)可以通过TDM分配。并且，UE空闲发送区的一部分可以作为UL静态分配区分配。在辅载波中，仅仅分配UE空闲发送区，但是，没有分配UL静态分配区。如在以前的帧结构810的先前的描述中提及的，在主载波中的UL静态分配区被安排在辅载波的带(例如，在图8中的垂直轴)的中间，借此与邻近带的干扰可以减到最小。
第七个实施例：用于小区间干扰避免的帧结构
图9是根据本发明的第七个实施例的用于小区间干扰避免的帧结构的一个示例的示意图。
参考图9，其能够设计用于小区的不同的帧结构，以便消除在邻近小区(例如，小区1、小区2和小区3)之间的干扰。
小区1、小区2和小区3的帧结构910、920和930的每个与参考图8描述的以前的帧结构810相同。具体地，在小区的帧结构910、920和930的每个中，DL静态分配区、DL动态分配区和UE空闲发送区(或者UE发送区)可以通过TDM分配给主载波。在辅载波中，UE空闲发送区被分配。在辅载波中，部分区域可以作为UL静态分配区分配。
在这种情况下，对于小区间干扰避免，在每个小区的帧结构中，小区的DL静态分配区在时域中可以以不互相重叠的方式分配。另外，在每个小区的帧结构中，UL静态分配区被分配在用于与邻近带干扰避免的辅载波的带的中间。可替选地，对于在邻近小区之间的干扰避免，小区的UL静态分配区在时域中可以以不互相重叠的方式分配。
因此，通过依据TDM区别用于每个小区的静态分配区，HetNet的小的小区可以具有不同于重叠宏小区(同样不同于邻近小区)的位置，借此干扰可以被减到最小。用户设备可以在根据分配给每个小区的帧结构不同的定时处经由DL静态分配区接收重要的控制信号，诸如控制信道、同步信道、寻呼等，并且能够经由在对于每个小区不同的定时处分配的UL静态分配区发送诸如UL同步信号、带宽请求信号等这样的重要的信号给基站。
在以下的描述中，解释在先前的描述中提出的帧结构中协调每个分配区的发射功率的方法。
第八个实施例：在提出的帧结构中的发射功率协调方法
图10是根据本发明的第八个实施例的在帧结构中协调每个分配区的发射功率方法的一个示例的示意图。
参考图10，基站可以除了发送子帧之外通过对于其余的资源的每个子帧特定的大小的单位(例如，xdB)固定用户设备的最大功率。用户设备的这个最大功率信息通过每个小区(或者基站)被广播给用户设备。并且，相应的用户设备基于最大功率信息被允许去以等于或者小于相应的大小的功率发送信号。
在图10示出的示例中，相互不同的最大功率值(例如，-10dB、0dB、10dB、15dB和25dB)可以分别地对于在UE空闲发送区中的间隔设置。另外，不同的最大功率值可以同样对于在子帧中的每个子信道(或者RB)设置。在这种情况下，基站可以经由诸如物理下行链路控制信道(PDCCH)等表示UL区域的这样的控制信道通知用户设备有关用于每个子信道(或者RB)的不同的最大功率值的信息。
同时，基站设置对应于保证的电平的功率电平(例如，YdB)，并且用户设备可以参考其自己的RSCP(接收的信号代码功率)或者RSSI(接收的信号强度指标)确定发送信号的功率电平。例如，考虑公式1。
[公式1]
P_TX＝P_RX(反映的Path_loss)+Delta(裕度)
P_TX(dB)＝-70dBm+80dB＝10dB
在公式1中，“Delta”表示与发送的距离相关的参数。delta值可用于与邻近小区干扰的协调。delta值变得越高，由在小区边缘处的用户设备发送的信号变得越强大。在用户设备的方面中，delta值在确定传输半径中是可使用的。
参考公式1，用户设备可以考虑接收的功率电平“P_RX(反映的Path_loss)”和delta值作为用于确定UL发射功率的因素。用户设备可以经由RSCP、RSSI等获得接收的功率电平。为了确定delta值，用户设备可以考虑传输距离或者有关与邻近小区干扰的信息。用户设备可以通过将确定的delta值和“P_RX(反映的Path_loss)”适用于公式1确定UL发射功率。
因此，根据包括用于小区间干扰避免的以上描述的帧结构的各种帧结构的设计，本发明可以有效率地控制小区间干扰。具体地，当类似HetNet的许多小的小区存在时，由于每个小区用户的数目减少，导致如果小区间使用模式是不同的，或者适用诸如D2D(设备对设备)这样的新的分布通信方法，则本发明可以有效率地适用。
以上描述的实施例可以对应于本发明的要素和特征以规定形式的组合。并且，其能够考虑相应的要素或者特征是选择性的，除非它们被明确地提及。该要素或者特征的每个可以以不与其他要素或者特征结合的形式实现。另外，其能够通过将要素和/或特征部分地合并在一起实现本发明的实施例。对于本发明的每个实施例解释的操作顺序可以被修改。一个实施例的某些配置或者特征可以包括在另一个实施例中，或者可以对另一个实施例的相应的配置或者特征替换。并且，显然地是可以理解的，新的实施例通过将在所附的权利要求中不具有明确引证关系的权利要求合并在一起配置，或者在提交申请之后，可以通过修改作为新的权利要求包括。
虽然已经在此处参考其优选实施例描述和举例说明了本发明，但是对于本领域技术人员来说显而易见，中不脱离本发明的精神和范围情况下可以在其中进行各种改进和变化。因此，想要的是本发明覆盖落在所附的权利要求及其等同物的范围内的本发明的改进和变化。
工业实用性
在无线通信系统中根据支持多个载波的帧结构收发信号的装置及其方法工业上可适用于包括3GPP LTE、3GPP LTE-A、IEEE 802等的各种类型的移动通信系统。

Claims (13)

1.一种在无线通信系统中根据支持多个载波的帧结构收发信号的方法，所述方法包括：
根据支持所述多个载波的帧结构，使用至少一个载波来收发信号，
其中，所述帧结构包括所述多个载波，
其中，在所述多个载波之中的第一载波包括静态地分配用于用户设备以从基站接收信号的下行链路静态分配区、以灵活变化的方式分配的下行链路动态分配区、以及用于所述用户设备发送所述上行链路信号的上行链路发送区，
其中，在所述多个载波之中的第二载波包括用于所述用户设备发送所述上行链路信号的上行链路发送区，以及
其中，所述第一载波或者所述第二载波包括静态地分配用于所述用户设备的上行链路传输的上行链路静态分配区。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述帧结构中的下行链路静态分配区和在由与邻近于所述基站的邻近基站相对应的至少一个基站支持的帧结构中的下行链路静态分配区在时域中被分配成不互相重叠。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述帧结构中的上行链路静态分配区被分配成与在由对应于邻近于所述基站的邻近基站的至少一个基站支持的帧结构中的上行链路静态分配区不重叠。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述上行链路静态分配区位于所述第一载波或者所述第二载波的带的中间。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第二载波中的上行链路发送区对应于用于所述用户设备在测距中成功经由所述上行链路静态分配区以发送所述信号的区域。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述上行链路发送区包括对每个子信道或者资源块(RB)不同设置所述用户设备的最大发射功率电平的区域。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述用户设备以比每个所述子信道或者所述资源块设置的最大发射功率电平更低的电平在所述上行链路发送区中执行所述信号传输。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述上行链路发送区对应于可用于在用户设备之间直接通信的区域。
9.一种在无线通信系统中根据支持多个载波的帧结构收发信号的装置，所述装置包括：
收发器；以及
处理器，
其中，所述处理器被配置成控制所述收发器根据支持所述多个载波的帧结构使用至少一个载波收发信号，
其中，所述帧结构包括所述多个载波，
其中，在所述多个载波之中的第一载波包括静态地分配用于用户设备以从基站接收信号的下行链路静态分配区、以灵活变化的方式分配的下行链路动态分配区、以及用于所述用户设备发送上行链路信号的上行链路发送区，以及
其中，在所述多个载波之中的第二载波包括用于所述用户设备发送所述上行链路信号的上行链路发送区，以及
其中，所述第一载波或者所述第二载波包括静态地分配用于所述用户设备的上行链路传输的上行链路静态分配区。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，在所述第二载波中的上行链路发送区对应于用于所述用户设备在测距中成功经由所述上行链路静态分配区以发送所述信号的区域。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，所述上行链路发送区包括对每个子信道或者资源块(RB)不同设置所述用户设备的最大发射功率电平的区域。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述处理器以比每个所述子信道或者所述资源块设置的最大发射功率电平更低的电平在所述上行链路发送区中执行所述信号传输。
13.根据权利要求9所述的装置，其中，所述上行链路发送区对应于可用于在用户设备之间直接通信的区域。
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