CN106233643A - 无线通信系统中的时分双工和频分双工载波聚合的设备和方法 - Google Patents

无线通信系统中的时分双工和频分双工载波聚合的设备和方法 Download PDF

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Abstract

本发明是用于在无线通信系统中支持使用多个载波的载波聚合(CA)，并提供了终端操作的方法，包括步骤：经由使用在FDD模式中操作的第一载波和在TDD模式中操作的第二载波的下行链路频分双工(FDD)‑时分双工(TDD)载波聚合(CA)接收下行链路信号，并经由第一载波发送对应于经由第一载波和第二载波接收到的下行链路信号的上行链路信号。本发明还包括除上述实施例以外的实施例。

Description

无线通信系统中的时分双工和频分双工载波聚合的设备和 方法
技术领域
本发明是为了在无线通信系统中使用多个载波支持载波聚合(CA)。
背景技术
频分双工(FDD)和时分双工(TDD)的优点和缺点如下。FDD适合于诸如语音的生成对称通信量的服务，TDD适合于诸如因特网或数据的突发的并具有非对称通信量的服务。TDD利用频谱更有效率。FDD不能在其中服务提供商没有足够的带宽用于在发送和接收信道之间提供所需要的保护频带的环境中使用。TDD在满足响应于客户的需要动态地配置上行链路和下行链路的需求方面要比FDD更加灵活。
载波聚合(CA)是在长期演进(LTE)-高级(A)系统中定义的技术。CA使多个载波能够聚合以便得到更宽的总体系统带宽。因此，系统的峰值数据速率可以提高。当前，仅能支持TDD载波的CA和FDD载波的CA，没有用于结合TDD载波和FDD载波的标准或技术。
发明内容
本发明的实施例提供了在无线通信系统中使用频分双工(FDD)载波和的时分双工(TDD)载波的载波聚合(CA)操作的装置和方法。
本发明的实施例提供了在无线通信系统中使用FDD载波和TDD载波提高CA操作中的数据速率的装置和方法。
本发明的实施例提供了在无线通信系统中使用FDD载波和TDD载波在CA操作中执行调度的装置和方法。
本发明的实施例提供了在无线通信系统中使用FDD载波和TDD载波在CA操作中发送控制信息的装置和方法。
技术方案
根据本发明的实施例，在无线通信系统中操作终端的方法包括：使用下行链路的频分双工(FDD)-时分双工(TDD)载波聚合(CA)接收下行链路信号，该下行链路FDD-TDD CA使用使用FDD方案操作的第一载波和使用TDD方案操作的第二载波，并通过第一载波发送对应于通过第一载波接收到的下行链路信号和通过第二载波接收到的下行链路信号的上行链路信号。
根据本发明的另一实施例，在无线通信系统中操作至少一个基站的方法包括：使用下行链路FDD-TDD CA向终端发送下行链路信号，该下行链路FDD-TDD CA使用使用FDD方案操作的第一载波和使用TDD方案操作的第二载波，并通过第一载波从终端接收对应于通过第一载波接收到的下行链路信号和通过第二载波接收到的下行链路信号的上行链路信号。
根据本发明的另一实施例，无线通信系统中的终端装置包括：接收器，其使用下行链路频分双工(FDD)-时分双工(TDD)载波聚合(CA)接收下行链路信号，该下行链路FDD-TDDCA使用使用FDD方案操作的第一载波和使用TDD方案操作的第二载波；以及发送器，其通过第一载波发送对应于通过第一载波接收的下行链路信号和通过第二载波接收的上行链路信号的下行链路信号。
根据本发明的另一实施例，在无线通信系统中的至少一个基站的装置包括：发送器，其使用下行链路FDD-TDD CA向终端发送下行链路信号，该下行链路FDD-TDD CA使用使用FDD方案操作的第一载波和使用TDD方案操作的第二载波；以及接收器，其用于从终端接收对应于通过第一载波接收到的下行链路信号和通过第二载波接收到的下行链路信号的上行链路信号。
有益效果
无线通信系统可以支持结合FDD载波和TDD载波的CA。特别地，TDD覆盖，特别是使用高频率的TDD覆盖比FDD覆盖更严格的受到上行链路覆盖的限制。因此，在这种情况下，上行链路通信仅通过FDD小区进行，并因此扩展了TDD覆盖。因此，在FDD-TDD CA的区域可以扩大并且下行链路数据速率可以提高。
附图说明
图1描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的频分双工(FDD)小区和时分双工(TDD)小区的配置的示例。
图2描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的FDD小区和TDD小区的另一配置的示例。
图3描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的FDD小区和的TDD小区的覆盖。
图4描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的FDD小区和TDD小区的帧结构的示例。
图5描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的下行链路资源和上行链路资源的可用量。
图6描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的TDD帧的各种结构的示例。
图7描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中TDD帧的保护时段的结构。
图8描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的根据终端的模式的调度的示例。
图9描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的根据终端的模式的调度的示例。
图10描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的根据终端的模式的调度的另一示例。
图11描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中根据终端的模式的调度的又一示例。
图12描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的根据终端的模式的调度的又一示例。
图13描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的混合自动重复请求(HARQ)反馈。
图14描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的信道状态信息(CSI)报告。
图15描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的终端和基站的信号交换过程。
图16描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的无线电资源控制(RRC)连接重配置过程的示例。
图17描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的CA的控制信号过程。
图18描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的CA的配置过程。
图19描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的辅小区配置的激活或停用。
图20描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的CA的信号交换过程。
图21描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的终端的操作过程。
图22描绘了根据本发明另一实施例的无线通信系统中的终端的操作过程。
图23描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的终端的框图。
图24描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的基站的框图。
具体实施方式
以下，参照附图详细描述本发明的操作原理。在以下描述中，如果它们将不必要地模糊本发明，则将不对公知的功能或构成进行详细的描述。此外，将在下面描述的术语是考虑到本发明中的功能来定义的，并且可以根据用户或操作者的意图或实践来变化。因此，它们的定义应该基于本说明书的全部内容来定义。
在下文中，本发明描述了无线通信系统中的用于频分双工(FDD)小区和时分双工(TDD)小区的载波聚合(CA)的技术。下面，用于标识使用的小区的术语、指示网络实体的术语、以及指示连接状态的术语是为了解释起见。因此，本发明并不限于将要描述的术语，并且可以使用其它指示具有技术上相同含义的对象的术语。
在下文中，为了便于理解，本发明采用在长期演进(LTE)标准中定义的术语和名称。然而，本发明并不限于这些术语和名称，并且可同样地施加到遵循其他标准的系统。
在下文中，将参照附图对本发明的工作原理进行详细说明。在以下描述中，如果它们将不必要地模糊本发明，则将不对公知的功能或构成进行详细的描述。此外，将在下面描述的术语是考虑到本发明中的功能来定义的，并且可以根据用户或操作者的意图或实践来变化。因此，它们的定义应该基于说明书的全部内容来定义。
在下文中，指示连接状态的术语，其被用来标识载波、小区、信令过程、以及网络实体，是为理解起见。因此，本发明并不限于将要描述的术语，并且可以使用其它指示具有技术上相同含义的对象的术语。
在下文中，为了便于理解，本发明采用在LTE标准中定义的术语和名称。然而，本发明并不限于这些术语和名称，并且可同样地施加到遵循其他标准的系统。
本发明的各种实施例涉及用于支持TDD载波和FDD载波的CA的技术。TDD载波和FDD载波的CA使得提供商利用所有可用的频谱资源，并且还可以提供系统的灵活性和性能好处。也即，由于可以更灵活地利用FDD和TDD频谱，所以可以相当大地缓解频谱资源的缺乏。此外，FDD和TDD的CA可以在支持非对称业务中有优势。此后，为了便于理解，使用FDD载波和TDD载波的CA被称为“FDD-TDD CA”。
用于通信的频带被预先划分成用于TDD小区的频带和用于FDD小区的频带。通常，FDD小区被分配给较低频率的频带。因此，FDD小区在数据速率方面可能是不利的，但可以在覆盖方面有优势。TDD小区主要被分配给高频带。因此，TDD小区在覆盖的方面可能是不利的，但可以在数据速率方面有优势。因此，根据本发明的各种实施例的系统支持通过使用相对较低的频带的FDD小区的上行链路通信，并支持通过使用TDD小区和FDD小区优势通过FDD小区和TDD小区两者的下行链路通信。
在下文中，本发明假定FDD小区使用较低频带，并且本发明的各种实施例支持通过FDD小区的上行链路通信。然而，当TDD小区使用较低频带时，根据本发明其他实施例的系统可以支持通过TDD小区的上行链路通信。
根据本发明的实施例的系统可通过向能够识别FDD载波的终端分配额外的TDD载波来支持FDD-TDD CA。这样做，TDD载波可以属于授权的频段或未授权的频段。可替代地，根据本发明的实施例的系统可通过向能够识别FDD载波和TDD载波两者的终端分配TDD载波和FDD载波来支持FDD-TDD CA。这样做，FDD载波可以是主小区(Pcell)，TDD载波可以是辅小区(Scell)。
图1描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的FDD小区和TDD小区的配置的示例。参照图1，基站120向终端110提供了FDD小区102和TDD小区106两者。基站120可以是宏基站。因此，FDD小区102和TDD小区106可以具有类似的覆盖。这样做，FDD载波102可以是Pcell，TDD载波106可以是Scell。
图2描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的FDD小区和TDD小区的另一配置的示例。参照图2，向终端210供以来自宏基站220FDD小区202以及来自小基站230的TDD小区206。因此，TDD小区206可被包括在FDD小区202中，并且可以构建分层小区结构。然而，根据本发明另一个实施例，即使当小基站230的整个覆盖不被包含在宏基站220的覆盖内，而是如图2所示小基站230与宏基站220的覆盖同地协作，也可以执行FDD-TDD CA。
小区的覆盖可以受到上行链路覆盖的很大限制。这是因为上行链路信号是由功率受很大限制的终端发送的。具体地讲，由于对上行链路/下行链路的配置的限制，当TDD希望获取与FDD相同的上行链路数据速率时，终端需要在一段时间内比FDD小区传输更多的上行链路数据。因此，TDD小区中的调制和编码方案(MCS)级别或分配的带宽必须比FDD小区更高。其结果是，TDD小区中上行链路的覆盖变得比FDD小区的上行链路覆盖更小，并且TDD小区的覆盖极大地受到上行链路覆盖的限制。
图3描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的FDD小区和TDD小区的覆盖。图3A描绘了其中宏基站320同时提供FDD小区和TDD小区两者的情况，图3B示出了其中宏基站320提供FDD小区并且小基站330提供TDD小区的情况。参照图3，根据本发明的实施例，包括上行链路的TDD覆盖比TDD覆盖小。也即，根据本发明的各种实施例的系统可以通过通过FDD小区执行上行链路通信来扩展TDD小区的覆盖范围。因此，即使当终端位于TDD小区的上行链路覆盖之外时，它也可以操作包括TDD小区的CA。
根据本发明的一个实施例，不仅上行链路通信量，而且上行链路控制信息也通过FDD小区传送。也即，终端310发送通过FDD小区的上行链路资源发送TDD小区的控制信息，并且不使用TDD小区的上行链路控制信道(例如，物理上行链路公共控制信道(PUCCH))。也即，TDD小区在仅下行链路模式中操作。因此，提高了TDD小区速率的卸载(off-loading)速度，并且扩展了根据本发明的实施例的FDD-TDD CA区域。其结果是，可进一步提高下行链路的吞吐量。
图4描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的FDD小区和TDD小区的帧结构的示例。
参照图4，FDD帧403和TDD帧407的每一个可包括十个子帧。FDD帧403包括在频率轴上划分的十个下行链路子帧和十个上行链路子帧，TDD帧407包括六个下行链路子帧和四个上行链路子帧。在TDD帧407中，下行链路子帧和上行链路子帧的特定速率可以根据各种实施例变化。尤其是，根据本发明的实施例，可以使用仅包括下行链路子帧的TDD帧。
对于在FDD-TDD CA中操作的终端，不使用TDD帧407的四个上行链路子帧。也即，FDD-TDD CA模式的终端可被分配以FDD帧403的所有下行链路和上行链路资源，但TDD帧407的上行链路资源被排除在分配之外。也即，在FDD-TDD CA操作中，上行链路通信仅使用FDD帧403的资源。更具体地，为了实现TDD小区的覆盖扩展的效果，终端可以通过TDD的控制信道(例如，PUCCH)，通过FDD帧403的上行链路子帧，发送将要发送的控制信息。然而，TDD帧407的上行链路子帧可以由连接到对应的TDD小区但不在FDD-TDD CA中操作的其他终端使用。
在图5中显示了根据图4的帧结构的下行链路资源和上行链路资源的可用量。图5描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的下行链路资源和上行链路资源的可用量。如在图5中所显示的，TDD小区的下行链路资源504和FDD小区的下行链路资源508可被分配用于下行链路通信，并且FDD小区的上行链路资源505可以被分配用于上行链路通信。因此，下行链路的资源的可用量大大增加而不降低小区覆盖。在图5中，虽然未描绘TDD小区的上行链路资源，但TDD小区还可以提供上行链路资源，并且TDD小区的上行链路资源可以由另一个不操作FDD-TDD CA的终端所使用。
图4的TDD帧407包括六个下行链路子帧和四个上行链路子帧。TDD帧407中的下行链路子帧和上行链路子帧的速率可以根据具体的实施例而变化。例如，可以使用图6的TDD帧。
图6描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的TDD帧的各种结构的示例。参照图6，示出了从配置0到配置6的七个TDD帧。图4的TDD帧407对应于图6的配置1。此外，根据本发明的各种实施例，除了图6的七个配置，还可以使用具有下行链路子帧662和上行链路子帧664的不同速率和具有下行链路子帧662和上行链路子帧664的不同布局的其他配置。例如，每个子帧可以是下行链路子帧662。
图6中由“S”指示的子帧是特殊子帧666，并且包括用于从下行链路向上行链路切换的保护时段。可如图7所示配置特殊子帧666。图7描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的TDD帧的保护时段的结构。参照图7，特殊子帧666包括下行链路部分(DwPTS)772、保护时段(GP)774和上行链路部分(UpPTS)776。也即，特殊子帧666的一部分可用于下行链路通信，并且其他部分可用于上行链路通信。GP 774没有被分配给连接到相应的TDD小区的终端。然而，当在FDD-TDD CA中操作时，终端不通过TDD帧发送上行链路信号，并且因此基站可利用GP 774的资源和UpPTS 776的资源向终端发送下行链路信号。因此，资源利用的效率得到提高。
在本发明的上述实施例中，在FDD-TDD CA操作中，不使用TDD小区的上行链路资源。然而，根据本发明的另一实施例，可以使用TDD小区的上行链路资源发送除控制信令外的通信量。此外，根据本发明的另一实施例，可以使用TDD小区的上行链路资源发送通信量和一些控制信令。
图8描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的根据终端的模式的调度的示例。参照图8，根据本发明的实施例，基站820提供FDD覆盖802和扩展的TDD覆盖806。终端A810-1在TDD上行链路的覆盖809之外，并且终端B 810-2在TDD上行链路覆盖809之内。终端A810-1和终端B810-2在FDD-TDD CA模式中操作。对于终端A 810-1，基站820使用FDD小区的下行链路资源和下行链路资源以及TDD小区的上行链路资源执行调度。对于终端B 810-2，基站820使用FDD小区的下行链路资源和上行链路资源以及TDD小区的下行链路资源执行调度。也即，在图8的实施例中，根据本发明的实施例，终端A 810-1和终端B 810-2中没有一个使用扩展的TDD覆盖806执行上行链路通信。也即，在图8中，基站820实现调度而不论终端位于TDD的上行链路覆盖809中。
图9描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的根据终端的模式调度的另一示例。参照图9，根据本发明的实施例，基站920提供了FDD覆盖902和扩展的TDD覆盖906。终端A 910-1在TDD上行链路覆盖909之外，并且终端B 910-2在TDD的上行链路覆盖909之内。终端910-1在FDD-TDD CA模式操作，终端B910-2在TDD模式中操作。对于终端A 910-1，基站920使用FDD小区的下行链路资源和下行链路资源以及TDD小区的上行链路资源执行调度。对于终端B 910-2，基站920使用TDD小区的下行链路资源和上行链路资源执行调度。也即，在图9的实施例中，在TDD上行链路覆盖909中的终端B 910-2可使用TDD小区执行上行链路通信。也即，在图9中，根据终端是否使用FDD-TDD CA或单独的TDD操作，基站920改变可分配资源的范围。
图10描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的根据终端的模式调度的示例。参照图10，根据本发明的实施例，宏基站1020提供了FDD覆盖1002，小基站1030提供了扩展的TDD覆盖1006。终端A 1010-1在TDD上行链路覆盖1009之外，并且终端B 1010-2在TDD上行链路覆盖1009之内。终端A 1010-1和终端B 1010-2在FDD-TDD CA模式中运行。对于终端A1010-1，宏基站1020使用FDD小区的下行链路资源和上行链路资源执行调度，小基站1030使用TDD小区的下行链路资源执行调度。对于终端B 1010-2，基站1020使用FDD小区的下行链路资源和上行链路资源执行调度，并且小基站1030使用TDD小区的下行链路资源执行调度。也即，在图10的实施例中，根据本发明的实施例，终端1010-1和终端B 1010-2中都不使用扩展的TDD覆盖1006进行上行链路通信。也即，在图10中，宏基站1020实现调度而不管终端是否在TDD上行链路覆盖1009内。
图11描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的根据终端的模式调度的另一示例。参照图11，根据本发明的实施例，宏基站1120提供了FDD覆盖1102，小基站1130提供了扩展的TDD覆盖1106。终端A 1110-1在TDD上行链路覆盖1109之外，终端B 1110-2在TDD上行链路覆盖1109之内。终端A 1110-1在FDD-TDD CA模式中运行，终端B 1110-2在TDD模式中运行。对于终端A 1110-1，宏基站110使用FDD小区的下行链路资源和上行链路资源执行调度，小基站1130使用TDD小区的下行链路资源执行调度。对于终端B 1110-2，宏基站1120未分配任何资源，并且小基站1130使用TDD小区的下行链路资源和上行链路资源执行调度。也即，在图11的实施例中，在TDD上行链路覆盖1109中的终端B 1110-2可以使用TDD小区执行上行链路通信。也即，在图11中，根据终端是否使用FDD-TDD CA或单独的TDD操作，宏基站1120改变可分配资源的范围。
图12描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的根据终端的模式调度的另一示例。参照图12，根据本发明的实施例，基站1220提供了FDD覆盖1202和扩展的TDD覆盖1206。终端A 1210-1在FDD-TDD CA模式中运行，终端B 1210-2在TDD模式中运行，终端C1210-3在FDD模式中运行。对于终端A 1210-1，基站1220使用FDD小区的下行链路资源和上行链路资源以及TDD小区的下行链路资源执行调度。对于终端B 1210-2，基站1220使用TDD小区的下行链路资源和上行链路资源执行调度。对于终端B 1210-3，基站1220使用FDD小区的下行链路资源和上行链路资源执行调度。也即，在图12中，根据终端是否使用FDD-TDDCA、仅TDD或仅FDD操作，基站1220改变可分配资源的范围。
根据LTE标准，在CA操作中，可以使用包括频道选择的PUCCH格式1b为多达两个载波，或使用PUCCH格式3为多达五个载波发送混合自动重复请求(HARQ)应答(ACK)。通常，由于FDD小区在任何时间期间具有下行链路子帧和上行链路子帧，所以可以持续地保持下行链路数据发送时间和ACK反馈时间之间的时间规则。与此相反，由于TDD小区专有地包括时间轴上的下行链路子帧和上行链路子帧，所以通过不同的下行链路子帧接收到的下行链路数据的ACK可以通过相同的上行链路子帧反馈。
根据本发明的实施例，在FDD-TDD CA操作中，可以仅在FDD小区中提供上行链路控制信道(例如，PUCCH)。因此，用于下行链路数据的每个HARQ ACK是通过FDD小区发送的。也即，在TDD小区上接收到的用于下行链路数据的HARQ ACK是通过FDD小区的上行链路控制信道反馈的。根据本发明的实施例，用于TDD小区的HARQ ACK发送时间可以遵循FDD小区的HARQ ACK发送时间。也即，对于在TDD小区上通过自调度发送的下行链路信道(例如，物理下行链路共享信道(PDSCH))，HARQ ACK时间遵循FDD小区的时间。此外，对于通过FDD小区发送的下行链路信道，调度/HARQ时间遵循FDD小区的时间。本文中，FDD小区的下行链路信道和TDD小区的下行链路信道的HARQ ACK通过FDD小区的上行链路控制信道(例如，PUCCH)递送。例如，图12显示了HARQ ACK的时间。
图13描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的HARQ反馈。参照图13，FDD小区的第n个上行链路子帧为TDD小区的第(n-k)个子帧的下行链路信道反馈HARQ ACK。在图13中，以k是4做为示例。然而，根据本发明的各种实施例，k的特定值可变化。
当在终端中配置CA时，也即，当配置两个或更多个服务小区时，终端根据每个服务小区单独的配置报告信道状态信息(CSI)。例如，该配置可以包括“cqi-pmiConfigIndex”和“ri-configIndex”。这样做，在FDD-TDD CA中操作的终端可以通过如图14中所示的FDD小区报告如图14所示的FDD小区的CSI和TDD小区的CSI两者。
图14描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的CSI报告。参照图14，在FDD帧1403的下行链路子帧中接收参考信号(RS)1483，并且在TDD帧1407的下行链路子帧中接收RS 1486。因此，终端使用RS 1483生成FDD小区的下行链路CSI 1493，并使用RS 1486生成TDD小区的下行链路CSI 1496。终端通过FDD帧1403的上行链路子帧向基站发送CSI 1493和CSI 1496。虽然在图4中通过相同的子帧发送CSI 1493和CSI 1496，但根据本发明的另一实施例可以通过不同的子帧发送，CSI 1493和CSI 1496。
在周期性的CSI报告的情况中，终端可以使用上行链路控制信道(例如，PUCCH)报告CSI。用于周期性CSI报告的信道质量指标(CQI)/预编码矩阵指数(PMI)报告周期的可配置集在FDD小区和TDD小区中可以不同。例如，在FDD小区中，当以子帧数目表示时，可选择的周期集可以是{2,5,10,20,40,80,160,32,64,128}。在TDD中，当以子帧数目表示时，可选择的周期集可以是{1,5,10,20,40,80,160}。
在非周期性的CSI报告的情况中，终端可以使用所调度的上行数据信道(例如，PUSCH)报告CSI。例如，终端可以根据在子帧中的上行下行链路控制信息(DCI)格式0/4的解码结果非周期性地报告的CSI。
图15描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的终端和基站的信号交换过程。
在步骤1510中，终端和基站进行RRC层设定。这样做，终端可以向基站发送RRC连接请求消息，基站可以向终端发送RRC连接设定消息，并且终端可以向基站发送RRC连接设定完成消息。
在步骤1520中，基站和终端执行认证。在步骤1530中，基站和终端执行非接入层(NAS)安全过程以安全地发送NAS消息。在步骤1540中，基站向终端询问有关CA能力信息。本文中，CA能力信息包括由终端支持的CA模式信息。
在步骤1550中，终端向基站发送CA能力信息。本文中，CA能力信息包括由终端支持的CA模式信息。CA模式信息包括关于终端可访问的频带的信息。也即，终端向基站发送它是否支持CA的信息。当支持CA时，终端提供详细CA能力信息。例如，终端可以向基站提供通知是否支持TDD-FDD CA的信息。
在步骤1560中，基站和终端执行RRC安全过程以安全地发送RRC消息。在步骤1570中，基站向终端发送RRC连接重配置消息。这样做，当终端支持特定的CA模式时，基站可以为终端提供必要的信息以在特定的CA模式中连接。也即，基站可以基于该终端的能力信息配置CA以施加到终端。在步骤1580中，终端向基站发送RRC连接重配置完成消息。因此，终端在特定的CA模式中连接。根据本发明的实施例，终端可以在TDD-FDD CA模式中连接。
辅小区在基站的RRC层管理。例如，基站检查CA是否通过RRC层支持、管理可分配给辅小区的载波的信道测量设置和已分配的载波，辅小区添加、变化、以及释放，辅小区系统的信息提供，以及PUCCH资源的设置，并且因为辅小区存在，还执行主小区的激活和主小区切换以启用CA。基站管理在RRC层中添加的辅小区的激活和停用、资源分配和调度、并通过媒体访问控制(MAC)层传输信道的创建。在图16中显示了RRC层中的辅助管理过程。
图16描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的RRC连结重配置过程的示例。
在步骤1610中，基站的主小区向终端的主小区发送RRC连接重配置消息。当终端支持特定的CA模式时，基站可以提供RRC连接信息，使得终端可以在特定的CA模式中连接。
在步骤1620中，终端从主小区向基站的主小区发送HARQ ACK信息。该ACK信号是用于通知基站关于终端是否成功地接收到信息的信息。响应于从基站接收到的RRC连接重配置消息，终端向基站发送ACK信息。
在步骤1630中，当基站从终端接收到ACK响应时，基站和终端为在新模式中的连接重配置连接信息。在步骤1640中，终端从主小区向基站的主小区请求调度。终端从基站接收信息，并从基站请求调度以分配用于RRC连接重配置的资源。
在步骤1650中，基站从主小区向终端的主小区提供DCI信息。基站响应于终端的调度分配请求提供DCI信息，使得终端分配到资源。
在步骤1660中，终端完成从主小区到基站的主小区的RRC连接配置。终端通过接收来自基站的RRC连接重配置信息分配到资源，并完成RRC连接重配置。在步骤1670中，通过MAC层添加的辅小区被从基站的主小区到基站的主小区激活。在步骤1580中，基站的主小区和辅小区向终端的主小区和辅小区发送物理下行链路共享信道(PDSCH)的信息。
图17描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的CA的控制信令过程。
在步骤1710中，基站的第一小区请求来自终端的测量配置信息。基站请求用于识别终端的辅小区的添加信息的信息。
在步骤1720中，终端向基站的第一小区发送测量报告信息。终端向基站发送关于是否添加辅小区的信息。在步骤1630中，基站的第一小区向终端发送RRC连接重配置信息。当从终端接收到辅小区添加的信息时，基站向终端发送RRC连接重配置信息。在步骤1740中，终端向基站的第一小区发送RRC连接重配置完成信息。当从基站接收到RRC连接重配置信息时，终端通过添加第二小区作为辅小区并施加辅小区的配置来完成RRC连接重配置。
在步骤1750中，基站的第一小区向终端发送MAC激活信息。基站通过MAC层激活小区。在步骤1760和步骤1770中，经由第二小区和第一小区发送数据。在步骤1780中，基站的第二小区向终端发送MAC停用的消息。当经过一定时间后，基站通过MAC层停用小区。在步骤1790中，基站的第一小区向终端发送RRC连接重配置信息。基站执行到终端的RRC连接重配置以释放辅小区。
图18描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的CA的配置过程。
在步骤1810中，基站执行RRC层的初始配置。在步骤1820中，基站执行RRC重配置。基站通过RRC层激活主小区。当终端测量参考信号接收功率(RSRP)并将测量结果发送到基站时，基站接收测量结果并激活主小区。更具体地，根据从终端向基站提供的触发事件的辅小区管理如下。
表一
在步骤1830中，基站通过MAC层激活并停用辅小区。MAC层具有可用的辅小区，并且如果需要可以激活辅小区。辅小区的激活指示是通过主小区子帧中的MAC控制元素进行的。MAC可以直接决定停用辅小区，并且经过一段时间后可自动地停用辅小区。
图19描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的辅小区的配置的激活或停用的示例。
参照图19，包括主小区1910、第一辅小区1920和第二辅小区1930的CA模式正在进行中。最初，通过全部的主小区1910、第一辅小区1920及第二辅小区1930发送数据。接着，第一辅小区1920转换到空闲模式并在停用定时器1925期间保持空闲模式，并因此第一辅小区1920被停用。另外，由于诸如信道质量劣化的其它因素，基站可以确定将停用第二辅小区1920。在这种情况下，指示第二辅小区1920的停用的MAC控制元素(CE)是通过主小区1910发送的，并且第二辅小区1920被停用。接着，主小区1910可以切换到空闲模式。
图20描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的CA的信号交换过程。
参照图20，在步骤2010中，终端向基站发送CA能力信息。CA能力信息包括通知终端可以执行TDD-FDD CA的信息。例如，CA能力信息可以包括终端可支持的频带的信息。也即，当通知TDD-FDD CA支持时，CA能力信息可以包括，作为终端可支持的频带的信息那样的至少一个TDD频带的信息和至少一个FDD频带的信息。
在步骤2020中，基站发送TDD小区的配置信息。基站通过RRC信号向终端发送TDD辅小区的上行链路和下行链路的配置信息。例如，TDD小区配置信息可以包括在TDD小区中使用的TDD帧的配置信息。更具体地，TDD小区配置信息可以包括下行链路子帧和上行链路子帧的速率、下行链路子帧和上行链路子帧的布局，以及指示用于速率和布局的预定义配置的识别信息中的至少一个。本文中，可指示的帧结构包括其中所有的子帧是下行链路子帧的配置。
在步骤2030中，终端识别在TDD帧中的不携带CRS的子帧。例如，不携带CRS的子帧是上行链路子帧。也即，终端可以基于从基站接收到的TDD小区配置信息识别不携带CRS的TDD上行链路子帧。因此，终端可以通过避免在上行链路子帧的信道估计来防止故障。
在步骤2040中，终端在TDD-FDD CA中操作。终端基于从基站接收到的小区配置信息与基站通过不是TDD小区和FDD小区的上行链路帧的其他子帧执行CA。这样做，终端和基站可以进一步执行信令来配置并激活TDD小区，这没有在图20中示出。
图21描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的终端的操作过程。此后，图21的过程可以由终端来运行。然而，图21的过程也可以由基站来运行。
参考图21，在步骤2101中终端通过第一载波和第二载波执行下行链路通信。也即，终端使用第一载波和第二载波在CA中操作。本文中，使用FDD方案操作第一载波，使用TDD方案操作第二载波。此外，第一载波可以占据比第二载波更低频率的频带。然而，当终端离开第二载波下行链路的覆盖时，使用第二载波的下行链路通信可以被排除。这样做，终端可以向基站发送用于确定离开第二载波下行链路的覆盖的测量报告。
在步骤2103中，终端使用第一载波执行上行链路通信。也即，与下行链路通信不同，终端仅使用第一载波用于上行链路通信。因此，由使用TDD方案操作的第二载波的小区覆盖可以得到扩展。不通过第二载波执行上行链路通信的终端，可以使用在保护时段中的资源，在包括用于通过第二载波执行上行链路通信的另一终端的保护时段的第二载波的子帧中进行下行链路通信。
在图21的实施例中，上行链路通信仅通过第一载波进行。然而，根据本发明的另一个实施例，可以通过第二载波实现上行链路通信。例如，当终端在第二载波的上行链路覆盖之外时，它仅通过第一载波执行上行链路通信。然而，在第二载波的上行链路覆盖之内，终端可以通过第一载波和第二载波执行上行链路通信。这样做，基站需要确定终端是否位于上行链路的覆盖之内。因此，终端可以发送测量报告，以确定离开第二载波的上行链路的覆盖。
图22描绘了根据本发明的另一实施例的无线通信系统中的终端的操作过程。
参考图22，在步骤2201中，终端通过TDD小区接收下行链路的数据。HARQ方案被施加到下行链路数据，并且因此终端确定解码是否成功。因此，当解码成功时，终端生成ACK用于反馈成功接收。
接下来，在步骤2203中，根据FDD小区的ACK时间规则，终端通过FDD小区的上行链路子帧发送ACK。也即，对通过TDD小区接收到的下行链路数据的ACK是通过FDD小区的上行链路控制信道发送的。另外，ACK发送时间遵循施加到FDD小区的ACK时间规则。例如，当通过在时间轴上相同位置的第一载波的下行链路子帧和第二载波的下行链路子帧接收第二下行链路数据时，终端可以通过第一载波的相同的上行链路子帧发送对第一下行链路数据的ACK和对第二下行链路数据的ACK。
对于在图22中显示的ACK反馈，基站可以分配用于ACK反馈的资源，以便如上面的表述操作ACK时间。也即，基站可以在FDD小区中为对在TDD小区上发送的下行链路数据的ACK反馈分配上行链路资源。
图23描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的终端的框图。
参考图23，终端包括通信单元2310、存储单元2320、以及控制单元2330。
通信单元2310为通过无线电信道发送和接收信号执行诸如信号频带转换和放大的功能。也即，通信单元2310将从通信单元2310馈送的基带信号上变频为射频(RF)信号，然后通过天线将其发送，并将通过天线换接收到的RF信号下变频为基带信号。例如，通信单元2310可以包括发送滤波器、接收滤波器、放大器、混频器、振荡器、数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC)。虽然在图23中描绘了单个天线，但终端可以包括多个天线。另外，通信单元2310可以包括用于通过多个载波连接多个单元的多个链2312和2314，也即，用于在CA中操作。通信单元2310如上面所提到的发送和接收信号。因此，通信单元2310和通信单元2310可以被称为发送器、接收器或收发器。
存储单元2320存储用于终端的操作的基础程序、应用程序、以及诸如配置信息的数据。存储单元2330根据控制单元2340的请求提供所存储的数据。
控制单元2340控制终端的一般操作。例如，控制单元2340通过通信单元2310发送以及接收信号。并且，控制单元2340在存储单元2320中记录数据或从中读取数据。为此，控制单元2340可以包括至少一个处理器。根据本发明的实施例，控制单元2340控制以在FDD-TDD CA中操作。例如，控制单元2340可以控制终端以运行图8到图23中的过程。根据本发明的实施例的控制单元2340的操作如下。
根据本发明的实施例，控制单元2330控制以使用第一载波和第二载波执行下行链路通信。本文中，使用FDD方案操作第一载波，并使用TDD方案操作第二载波。并且，第一载波可以占据比第二载波更低频率的频带。控制单元2330可以控制以通过第一载波执行上行链路通信。也即，与下行链路通信不同，控制单元2330仅使用第一载波用于上行链路通信。由于上行链路通信不是通过第二载波执行的，所以控制单元2330可以通过在保护时段中的资源在包含了用于通过第二载波进行上行链路通信的另一终端的保护时段的第二载波的子帧中进行下行链路通信。
根据本发明的另一实施例，当终端离开第二载波的下行链路覆盖时，使用第二载波的下行链路通信可以被排除。这样做，控制单元2330可以向基站发送用于确定离开第二载波的下行链路覆盖的测量报告。
根据本发明的另一实施例，可以通过第二载波实现上行链路通信。例如，在第二载波的上行链路覆盖之外，控制单元2330仅通过第一载波执行上行链路通信。然而，在第二载波的上行链路覆盖之内，控制单元2330可以通过第一载波和第二载波执行上行链路通信。这样做，基站需要确定终端是否位于上行链路覆盖之内。因此，控制单元2330可以发送测量报告，以确定它是否离开第二载波上行链路的覆盖。
根据本发明的另一实施例，当通过TDD小区接收下行链路数据时，控制单元2330生成用于反馈成功接收的ACK，并根据FDD小区的ACK时间规则通过FDD小区的上行链路子帧发送ACK。也即，对通过TDD小区接收到的下行链路数据的ACK是通过FDD小区的上行链路控制信道被发送的，并且ACK发送时间遵循施加到FDD小区的ACK时间规则。例如，当通过在时间轴上相同位置的第一载波的下行链路子帧和第二载波的下行链路子帧接收第二下行链路数据时，控制单元2330可以通过第一载波的相同的上行链路子帧控制发送对第一下行链路数据的ACK和对第二下行链路数据的ACK。
图24描绘了根据本发明的实施例的无线通信系统中的基站的框图。
参考图24，基站包括无线通信单元2410、回程通信单元2420、存储单元2430和控制单元2440。
无线通信单元2410为通过无线电信道发送和接收信号执行诸如信号频带转换和放大的功能。也即，无线通信单元2410将从无线通信单元2410馈送的基带信号上变频为RF信号，然后将其通过天线发送，并将通过天线接收的RF信号下变频为基带信号。例如，无线通信单元2410可以包括发送滤波器、接收滤波器、放大器、混频器、振荡器、DAC和ADC。虽然在图24中描绘了单个天线，但无线通信单元2410可以包括多个天线。此外，无线通信单元可以包括用于通过多个载波提供多个小区，也即，用于支持CA的多个链2412和2414。无线通信单元2410如上面所提到的发送和接收信号。因此，无线通信单元2410和无线通信单元2410可以被称为发送器、接收器或收发器。
回程通信单元2420提供用于与网络中的其它节点通信的接口。也即，回程通信单元2420将从基站向其他节点，例如向另一基站或核心网络，发送的位串，转换为物理信号，并将从其它节点接收到的物理信号转换成位串。
存储单元2430存储用于基站操作的基本程序、应用程序和诸如配置信息的数据。存储单元2430根据控制单元2440的请求提供所存储的数据。
控制单元控制基站2440的一般操作。例如，控制单元2440通过基带处理单元2420和无线通信单元2410，或通过回程通信单元2420，发送和接收信号。而且，控制单元2440在存储单元2430中记录数据并从存储单元2430中读取数据。为此，控制单元2440可以包括至少一个处理器。根据本发明的实施例，控制单元2440控制以支持FDD-TDD CA。例如，控制单元2440可以控制基站执行图8到图21的过程。根据本发明的实施例的控制单元2440的操作如下。
根据本发明的实施例，控制单元2440控制以使用第一载波和第二载波进行下行链路通信。本文中，第一载波是使用FDD方案操作的，第二载波是使用TDD方案操作的。并且，第一载波可以占据比第二载波的更低频率的频带。控制单元2440控制以通过第一载波执行上行链路通信。也即，与下行链路通信不同，控制单元2440仅使用第一载波用于上行链路通信。由于上行链路通信不是通过第二载波执行的，所以控制单元2440可以通过保护时段中的资源在包括用于通过第二载波进行上行链路通信的另一个终端的保护时段的第二载波的子帧中进行下行链路通信。这样做，控制单元2440可以向在第一载波的下行链路资源、第二载波的下行链路资源以及第一载波的上行链路资源中的在FDD-TDD CA中操作的终端分配资源。
根据本发明的另一实施例，当终端离开第二载波的下行链路覆盖时，使用第二载波的下行链路通信可以被排除。这样做，控制单元2440可以从终端接收用于确定离开第二载波的下行链路覆盖的的测量报告。
根据本发明的又一实施例，可以通过第二载波实现上行链路通信。例如，在第二载波的上行链路覆盖之外，控制单元2440仅通过第一载波执行上行链路通信。然而，在第二载波的上行链路覆盖之内，控制单元2440可以通过第一载波和第二载波执行上行链路通信。这样做，控制单元2440需要确定终端是否位于上行链路覆盖之内。因此，控制单元2440可接收测量报告以确定离开第二载波的上行链路覆盖。
根据本发明的又一实施例，当通过TDD小区发送下行链路数据时，对于根据FDD小区的ACK时间规则的FDD小区的上行链路，控制单元2440可以分配用于ACK反馈的资源从而操作ACK时间。也即，控制单元2440可以在FDD小区中，为在TDD小区上发送的下行链路数据分配用于ACK反馈的上行链路资源。
根据权利要求或本发明的各种实施例描述的方法可以以软件、固件、硬件或者在它们的组合来实现。
对于软件，可以提供存储一个或多个程序(软件模块)的计算机可读存储介质。存储在计算机可读存储介质中的一个或多个程序可以被配置为由电子设备上的一个或多个处理器运行。一个或多个程序可包括用于控制电子设备以执行根据权利要求或本发明的各种实施例描述的方法的指令。
这样的程序(软件模块、软件)可以被存储到随机存取存储器、包括闪存、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)，磁盘存储装置、光盘(CD)-ROM、数字通用光碟(DVD)或其它光学存储设备的非易失性存储器，和磁带盒。可替代地，程序可以被存储到结合部分或所有这些记录介质的存储器。另外，可以包括多个存储器。
程序可以存储在经由诸如因特网、内联网、局域网(LAN)、宽局域网(WLAN)或存储区域网络(SAN)的通信网络，或者通过组合这些网络的通信网络可访问的可附接的存储设备。存储设备可以通过外部端口访问本发明的设备。此外，单独的存储设备可通过信网络访问本发明的设备。
在本发明的特定实施例中，在本发明中包含的元件以单数或复数形式表示。然而，单数或复数的表示是为了便于解释根据建议的情况适当地选择的，并且本发明并不限于单个元件或多个元件。以复数形式表示的元件可以被配置为单个元件，并且以单数形式表示的元件可以被配置为多个元件。
尽管已经参照它的某些示例性实施例示出并说明本发明，本领域的技术人员应理解可以在形式和细节上进行各种改变，而不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种用于在无线通信系统中操作终端的方法，所述方法包括：
使用下行链路频分双工(FDD)-时分双工(TDD)载波聚合(CA)接收下行链路信号，所述下行链路FDD-TDD CA使用使用FDD方案操作的第一载波和使用TDD方案操作的第二载波；以及
通过第一载波发送对应于通过第一载波接收到的下行链路信号以及通过第二载波接收到的下行链路信号的上行链路信号。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
通过第一载波的上行链路资源发送对通过第二载波接收到的下行链路数据的确认(ACK)；
通过第一载波的下行链路子帧接收第一下行链路数据；
通过在时间轴上同一位置的第一载波的下行链路子帧和第二载波的下行链路子帧接收第二下行链路数据；以及
通过第一载波的相同上行链路子帧发送对第一下行链路数据的ACK和对第二下行链路数据的ACK。
3.如权利要求1所述的方法，还包括：
为第二载波测量信道状态；以及
通过第一载波发送第二载波的信道状态的信息。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
通过在保护时段的资源，在包含用于通过第二载波执行上行链路通信的另一终端的保护时段的第二载波的子帧中，接收下行链路数据。
5.一种用于在无线通信系统中操作基站的方法，所述方法包括：
使用下行链路频分双工(FDD)-时分双工(TDD)载波聚合(CA)向终端发送下行链路信号，所述下行链路FDD-TDD CA使用使用FDD方案操作的第一载波和使用TDD方案操作的第二载波；以及
通过第一载波从终端接收对应于通过第一载波接收到的下行链路信号和通过第二载波接收到的下行链路信号的上行链路信号。
6.如权利要求5所述的方法，还包括：
向终端分配第一载波的下行链路资源、第二载波的下行链路资源和第一载波的上行链路资源中的资源。
7.如权利要求5所述的方法，还包括：
通过第一载波的上行链路资源接收对通过第二载波接收到的下行链路数据的应答(ACK)；
通过第一载波的下行链路子帧发送第一下行链路数据；
通过在时间轴上的同一位置的第一载波的下行链路子帧和第二载波的下行链路子帧发送第二下行链路数据；以及
通过第一载波的相同的上行链路子帧接收对第一下行链路数据的ACK和对第二下行链路数据的ACK。
8.如权利要求5所述的方法，还包括：
通过保护时段中的资源，在包括用于通过第二载波执行上行链路通信的另一终端的保护时段的第二载波的子帧中，发送下行链路数据。
9.如权利要求1或权利要求5所述的方法，其中，所述第一载波占据一个比第二载波更低频率的频段。
10.如权利要求1或权利要求5所述的方法，其中，所述终端位于第二载波的上行链路覆盖之外。
11.如权利要求1或权利要求5所述的方法，其中，所述上行链路信号包括对通过第二载波接收到的下行链路数据的ACK。
12.如权利要求1或权利要求5所述的方法，其中，所述上行链路信号包括第二载波的信道状态的信息。
13.如权利要求1或权利要求5所述的方法，其中，所述上行链路信号包括用于确定离开第二载波的下行链路覆盖的测量报告。
14.如权利要求1或权利要求5所述的方法，其中，所述上行链路信号包括用于第二载波的上行链路控制信息。
15.一种被配置为运行权利要求1至权利要求14的方法的装置。
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