WO2012000278A1 - Tdd系统与fdd系统间实现频谱协调的方法及装置 - Google Patents

Tdd系统与fdd系统间实现频谱协调的方法及装置 Download PDF

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fdd
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fdd system
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李岩
田开波
赵楠
李峰
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中兴通讯股份有限公司
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks

Definitions

  • the present invention relates to a spectrum resource utilization technology, and more particularly to a method and apparatus for realizing spectrum coordination between a Time Division Duplexing (TDD) system and a Frequency Division Duplexing (FDD) system.
  • TDD Time Division Duplexing
  • FDD Frequency Division Duplexing
  • Spectrum resources are the basic medium for communication, and the limited spectrum makes it desirable to maximize spectrum utilization.
  • the ultimate goal of cognitive radio is to: require different radio access technologies to access and communicate on different frequency bands. This requirement has high requirements for base stations and terminals. It is even possible to add new network elements in the existing network structure, which is complicated to implement. At present, the sensing radio technology is still in the research stage, and no achievable technical solutions are provided. Summary of the invention
  • the main object of the present invention is to provide a method and a device for realizing spectrum coordination between a TDD system and an FDD system, which can realize flexible allocation of spectrum and provide spectrum utilization. In turn, increase system throughput.
  • a method for achieving frequency coordination between a TDD system and an FDD system including:
  • the TDD system occupies the uplink resources of the FDD system for uplink transmission.
  • the statistics result is: The uplink available bandwidth of the FDD system is surplus, and the bandwidth required for the uplink of the TDD system is insufficient.
  • the TDD system occupies the uplink resources of the FDD system for uplink transmission: the users of the TDD system are sent in the FDD system on the FDD system, and the uplink frequency of the FDD system is occupied by the uplink subframe of the TDD system.
  • the user of the TDD system transmits the same data in the uplink resource of the TDD system and the uplink resource of the FDD system.
  • the users of the TDD system transmit different data in the uplink resources of the TDD system and the uplink resources of the FDD system.
  • the method further includes: the user of the TDD system and the user of the FDD system perform uplink multi-user MIMO pairing on the same resource.
  • the TDD system and the FDD system are co-sited.
  • a device for realizing spectrum coordination between a TDD system and an FDD system mainly comprising a TDD system, an FDD system, and a statistical unit, wherein
  • the TDD system is configured to obtain the resource allocation result and the user information to be scheduled, and report the information to the statistical unit;
  • the FDD system is configured to obtain its own resource allocation result and user information to be scheduled, and report it to the FDD system. Giving a statistical unit; receiving a scheduling result of the uplink transmission of the uplink resource of the FDD system by the TDD system, and knowing that the uplink frequency band is occupied;
  • the statistical unit is used to calculate the bandwidth required for the uplink of the TDD system and the uplink available bandwidth of the FDD system, and analyze the statistical results to determine whether the TDD system can occupy the uplink resources of the FDD system and the occupied situation, and send it to the TDD system and the FDD system.
  • the TDD system and the FDD system are co-sited.
  • the bandwidth required for the uplink of the TDD system and the uplink available bandwidth of the FDD system are counted; according to the statistical result, the TDD is implemented.
  • the system occupies the uplink resources of the FDD system for uplink transmission.
  • the TDD system can occupy the uplink frequency band of the FDD system for uplink transmission, thereby realizing flexible allocation and provision of spectrum between the TDD system and the FDD system.
  • the spectrum utilization which in turn increases system throughput.
  • FIG. 1 is a flowchart of a method for realizing spectrum coordination between a TDD system and an FDD system according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a time when a TDD system borrows FDD uplink resources according to the present invention
  • FIG. 3 is a spectrum coordination between a TDD system and an FDD system according to the present invention
  • Schematic diagram of the composition of the device
  • FIG. 4 is a schematic flow chart of a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic flow chart of a second embodiment of the present invention. detailed description
  • FIG. 1 is a flow chart of a method for implementing spectrum coordination between a TDD system and an FDD system according to the present invention. As shown in FIG. 1, the method includes the following steps:
  • Step 100 Obtain resource allocation result and user information to be scheduled of the TDD system and the FDD system Interest.
  • the FDD system and the TDD system are co-sited in one set of equipment, that is, the TDD system and the FDD system.
  • the TDD system and the FDD system exist simultaneously in one base station.
  • the TDD system and the FDD system respectively prioritize the respective users, and perform pre-resource allocation, thereby obtaining resource allocation results of the TDD system and the FDD system and users to be scheduled. information.
  • Step 101 Count the bandwidth required for the uplink of the TDD system and the uplink available bandwidth of the FDD system. According to the obtained resource allocation result and the information to be scheduled, the bandwidth required for the uplink of the TDD system and the remaining available bandwidth of the FDD system are calculated, and the specific implementation is a technical means used by those skilled in the art, and details are not described herein again. In this paper, the bandwidth required for uplink of the TDD system is recorded as BW , and the remaining available bandwidth of the uplink of the FDD system is recorded as ship, ⁇ .
  • Step 102 According to the statistical result, the TDD system occupies the uplink resources of the FDD system for uplink transmission.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the time when the TDD system borrows the FDD uplink resource according to the present invention, and the D subframe in FIG. 2 represents the downlink of the TDD system.
  • an S subframe represents a special subframe of the TDD system
  • a U subframe represents an uplink subframe of the TDD system.
  • the time when the TDD system borrows the FDD system must be a time corresponding to the U subframe in the TDD system.
  • the TDD system can consider the uplink transmission mode that occupies the uplink resources of the FDD system in the uplink; and use the control information to notify the TDD user to transmit the service on part of the uplink bandwidth of the FDD.
  • the real-time resource borrowing can be realized by the method of the invention, and therefore, the maximum time granularity Spectrum utilization.
  • the TDD user transmits the same data in the uplink resource of TDD and the uplink resource of FDD, which may be different forms of the same data, also called diversity;
  • TDD users transmit different data in the uplink resources of TDD and uplink resources of FDD, also called multiplexing.
  • the following situations may occur: When the TDD user can If the uplink multi-user MIMO pairing is performed on the same resource as the FDD user, pairing is performed; otherwise, only one system user occupies the resource.
  • MIMO multiple input multiple output
  • the flexible allocation of the spectrum is realized, the spectrum utilization rate is provided, and the system throughput is improved.
  • the user terminal is required to operate both in the TDD system and the FDD system and in the corresponding frequency bands.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a device for realizing spectrum coordination between a TDD system and an FDD system according to the present invention.
  • the device of the present invention mainly includes a TDD system, an FDD system, and a statistical unit. , among them,
  • the TDD system is configured to obtain the resource allocation result and the information to be scheduled, and report the information to the statistical unit.
  • the receiving TDD system occupies the scheduling result of the uplink resource of the FDD system for uplink transmission, and learns that the uplink frequency band is occupied.
  • the FDD system is configured to obtain the resource allocation result and the information to be scheduled, and report the information to the statistical unit.
  • the receiving TDD system occupies the scheduling result of the uplink resource of the FDD system for uplink transmission, and learns that the uplink frequency band is occupied.
  • the statistical unit is configured to calculate the bandwidth required for the uplink of the TDD system and the uplink available bandwidth of the FDD system, and analyze the statistical result, determine whether the TDD system can occupy the uplink resources of the FDD system, and the occupied situation, and send the information to the TDD system and the FDD system.
  • FIG. 4 is a schematic flowchart of the first embodiment of the present invention, for scheduling an uplink subframe in a TDD system, as shown in FIG. 4, including:
  • Step 400 The TDD system and the FDD system respectively sequence the user priorities within the system, and perform resource pre-allocation.
  • Step 401 The TDD system and the FDD system report the resource allocation result and the user information to be scheduled to the statistical unit.
  • Step 402 The statistical unit coordinates the bandwidth and notifies the TDD system and the FDD system.
  • This step includes: the statistic unit counts the bandwidth required for the uplink of the TDD system, and the available egress bandwidth of the FDD system (also referred to as the remaining available bandwidth);
  • TDD system occupies FDD uplink resource in an uplink transmission system; TDD and notifies the control information transmission service in the user portion of the upstream bandwidth FDD;
  • the TDD user transmits different data content on the uplink bandwidth of the FDD system and the TDD system; or, in the TDD system, the TDD user transmits the same on the uplink bandwidth of the FDD system and the TDD system.
  • Data content, where the signal form can be different, but the packets from the top should be the same.
  • Step 403 The TDD system re-schedule according to the coordination result of step 402.
  • FIG. 5 is a schematic flowchart of a second embodiment of the present invention, for scheduling an uplink subframe in a TDD system, as shown in FIG. 5, including:
  • Step 500 The TDD system and the FDD system respectively sort user priorities within the system, and perform resource pre-allocation.
  • Step 502 The statistical unit coordinates the bandwidth.
  • the statistic unit counts the bandwidth required by the TDD system on the line « and the loanable bandwidth of the FDD system (also called the remaining available bandwidth).
  • Step 503 In this embodiment, the TDD system and the FDD system can perform multi-user MIMO pairing. Then, the statistics unit performs uplink multi-purpose MIMO pairing for the TDD user and the FDD user. The specific implementation of this step belongs to the technical means of those skilled in the art and will not be described in detail herein.
  • Step 504 The statistics unit notifies the TDD system and the FDD system of the coordinated bandwidth and pairing results.
  • Step 505 The TDD system reschedule according to the coordination result of step 502.
  • TDD system occupies FDD uplink resource in an uplink transmission system; TDD and notifies the control information transmission service in the user portion of the upstream bandwidth FDD; and ,
  • the TDD user transmits simultaneously with the FDD user on the FDD uplink bandwidth.

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

TDD系统与 FDD系统间实现频谱协调的方法及装置 技术领域
本发明涉及频谱资源利用技术，尤指一种时分复用（ TDD, Time Division Duplexing ) 系统与频分复用 ( FDD, Frequency Division Duplexing ) 系统间 实现频谱协调的方法及装置。 背景技术
频谱资源是通信的基本媒介， 而频谱的有限， 使得人们希望最大限度 的提高频谱利用率。
不同无线接入技术的发展也是为了提高频谱利用率。 但是， 现有通信 网络的各个无线接入技术间的频谱和负载切换几乎不存在， 即不同无线接 入技术彼此之间几乎没有协作操作， 这样， 使得频谱使用相对固化， 不灵 活， 降低了频谱使用率， 通常会出现： 有的无线接入技术的频谱负载相对 较轻， 而另一无线接入技术的频谱负载较重。 为了解决这个问题， 正在研 究的无线感知技术， 通过感知无线电来实现网络的动态调整， 包括一个地 区的无线接入技术和频带等工作参数的调整。
感知无线电的最终目标是： 要求不同的无线接入技术在不同的频带上 都能够接入并进行通信。 这个要求对基站和终端的要求都很高， 甚至有可 能在现有网络结构中， 增加新的网元， 实现起来比较复杂。 目前， 感知无 线电技术还处于研究阶段， 没有提供可实现的技术方案。 发明内容
有鉴于此， 本发明的主要目的在于提供一种 TDD系统与 FDD系统间 实现频谱协调的方法及装置， 能够实现频谱的灵活分配、 提供频谱利用率， 进而提升系统吞吐量。
为达到上述目的， 本发明的技术方案是这样实现的：
一种 TDD系统与 FDD系统间实现频语协调的方法， 包括：
获取时分复用 TDD系统和频分复用 FDD系统的资源分配结果和待调 度用户信息；
统计 TDD系统上行需要的带宽及 FDD系统上行可用带宽；
根据统计结果， 实现 TDD系统占用 FDD系统上行资源进行上行传输。 所述统计结果为： 所述 FDD系统的上行可用带宽有剩余， 且 TDD系 统的上行需要的带宽不足。
所述 TDD系统占用 FDD系统上行资源进行上行传输为： 所述 TDD系 统的用户在 FDD系统上以 FDD的制式发送， 且在 TDD系统的上行子帧时 刻占用 FDD系统的上行频语。
所述 TDD系统的用户在 TDD系统的上行资源和 FDD系统的上行资源 传递相同的数据。
所述相同的数据具有不同形式。
所述 TDD系统的用户在 TDD系统的上行资源和 FDD系统的上行资源 传递不同的数据。
该方法还包括： 所述 TDD系统的用户与 FDD系统的用户在同样的资 源上进行上行多用户 MIMO配对。
所述 TDD系统和 FDD系统共站址。
一种 TDD系统与 FDD系统间实现频谱协调的装置，主要包括 TDD系 统、 FDD系统和统计单元， 其中，
TDD系统， 用于获取自身的资源分配结果和待调度用户信息， 并上报 给统计单元；
FDD 系统， 用于获取自身的资源分配结果和待调度用户信息， 并上报 给统计单元； 接收 TDD系统占用 FDD系统上行资源进行上行传输的调度 结果， 获知自身上行频带被占用情况；
统计单元， 用于统计 TDD系统上行需要的带宽及 FDD系统上行可用 带宽， 并分析统计结果， 决定 TDD系统是否可以占用 FDD系统的上行资 源， 以及占用的情况 , 并发送给 TDD系统和 FDD系统。
所述 TDD系统和 FDD系统共站址。
从上述本发明提供的技术方案可以看出，根据获得的 TDD系统和 FDD 系统的资源分配结果和待调度用户信息， 统计 TDD系统上行需要的带宽及 FDD系统上行可用带宽； 根据统计结果， 实现 TDD系统占用 FDD系统上 行资源进行上行传输。 通过本发明方法， 在 FDD系统的上行带宽有剩余， 且 TDD系统的上行带宽不足时， TDD系统可以占用 FDD系统的上行频带 进行上行传输， 实现了 TDD系统与 FDD系统间频谱的灵活分配、 提供了 频谱利用率， 进而提升了系统吞吐量。 附图说明
图 1为本发明 TDD系统与 FDD系统间实现频谱协调的方法的流程图； 图 2为本发明 TDD系统借用 FDD上行资源的时刻的示意图； 图 3为本发明 TDD系统与 FDD系统间实现频谱协调的装置的组成示 意图；
图 4为本发明第一实施例的流程示意图；
图 5为本发明第二实施例的流程示意图。 具体实施方式
图 1为本发明 TDD系统与 FDD系统间实现频谱协调的方法的流程图， 如图 1所示， 包括以下步骤：
步骤 100: 获取 TDD系统和 FDD系统的资源分配结果和待调度用户信 息。
本发明中， FDD系统和 TDD系统在一套设备中即 TDD系统和 FDD系 统共站址 , 具体地 , TDD系统和 FDD系统同时存在于一个基站中。
本步骤中， 按照现有技术， 在每个调度周期内， TDD系统和 FDD系统 分别对各自用户进行优先级排列， 进行预先资源分配， 从而获得 TDD系统 和 FDD系统的资源分配结果和待调度用户信息。
步骤 101： 统计 TDD系统上行需要的带宽及 FDD系统上行可用带宽。 根据获得的资源分配结果和待调度用户信息， 统计 TDD系统上行需要 的带宽及 FDD系统上行剩余可用带宽， 具体实现属于本领域技术人员惯用 技术手段， 这里不再赘述。 本文中， 将 TDD 系统上行需要的带宽记为 BW , FDD系统上行的剩余可用带宽记为 舰,^。
步骤 102: 根据统计结果， 实现 TDD系统占用 FDD系统上行资源进行上 行传输。
本步骤中， 当 FDD系统的上行带宽有剩余， 且 TDD系统的上行带宽 不足时， TDD可以考虑占用 FDD的上行频带资源进行上行传输， 即 TDD 的用户在 FDD的上行资源上以 FDD的制式发送， 但是需要在 TDD的上行 子帧时刻占用 FDD的上行频谱， 如图 2所示， 图 2为本发明 TDD系统借 用 FDD上行资源的时刻的示意图， 图 2中 D子帧表示 TDD系统的下行子 帧， S子帧表示 TDD系统的特殊子帧， U子帧表示 TDD系统的上行子帧， TDD系统借用 FDD系统的时刻必须是 TDD系统中 U子帧对应的时刻。
比 ^口，
如果 red> o , 且 1^ w> 0 , 那么可以考虑 TDD系统在上行传输占 用 FDD系统上行资源的上行传输方式； 并利用控制信息通知 TDD用户在 FDD的部分上行带宽上传输业务。
通过本发明方法可以实现实时的资源借用， 因此， 从时间粒度上最大 化了频谱利用率。
本步骤中， 如果 TDD系统的用户占用 FDD的上行资源， 根据 TDD带 宽与 FDD带宽上数据是否相同， 可以有以下两种情况：
TDD用户在 TDD的上行资源和 FDD的上行资源传递的是相同的数据， 这里可以是相同数据的不同形式， 也称为分集； 以及，
TDD用户在 TDD的上行资源和 FDD的上行资源传递的是不同的数据， 也称为复用。
本步骤中， 如果 TDD系统的用户占用 FDD的上行资源， 根据 TDD用 户是否可与 FDD用户在同样的资源上做上行多用户多输入多输出（ MIMO ) 配对， 可以有以下情况： 当 TDD用户可以与 FDD用户在同样的资源上做 上行多用户 MIMO配对， 则进行配对； 否则只有一个系统的用户占用该资 源。
通过本发明方法， 实现了频谱的灵活分配、 提供了频谱利用率， 进而 提升了系统吞吐量。
利用本发明方法， 要求用户终端 （UE )可以同时工作在 TDD 系统和 FDD的系统以及对应的频带。
针对本发明方法， 还提供一种装置， 图 3为本发明 TDD系统与 FDD 系统间实现频谱协调的装置的组成示意图， 如图 3 所示， 本发明装置主要 包括 TDD系统、 FDD系统和统计单元， 其中，
TDD系统， 用于获取自身的资源分配结果和待调度用户信息， 并上报 给统计单元； 接收 TDD系统占用 FDD系统上行资源进行上行传输的调度 结果， 获知自身上行频带被占用情况。
FDD 系统， 用于获取自身的资源分配结果和待调度用户信息， 并上报 给统计单元； 接收 TDD系统占用 FDD系统上行资源进行上行传输的调度 结果， 获知自身上行频带被占用情况。 统计单元， 用于统计 TDD系统上行需要的带宽及 FDD系统上行可用 带宽， 并分析统计结果， 决定 TDD系统是否可以占用 FDD系统的上行资 源， 以及占用的情况 , 并发送给 TDD系统和 FDD系统。
下面结合实施例对本发明方法进行详细描述。
图 4为本发明第一实施例的流程示意图， 针对在 TDD系统的上行子帧 进行调度， 如图 4所示， 包括：
步骤 400: TDD系统与 FDD系统分别对系统内部的用户优先级进行排 序， 并进行资源预分配。
步骤 401 : TDD系统与 FDD系统将资源分配结果和待调度用户信息上 报给统计单元。
步骤 402: 统计单元协调带宽， 并通知 TDD系统和 FDD系统。
本步骤包括： 统计单元统计 TDD系统上行需要的带宽 , 以及 FDD系统上行的可外借带宽 (也称为剩余可用带宽）；
如果 BWre¾„'w > () , 且 ^^^ 0 , 本实施例中， TDD系统在上行传输 占用 FDD系统上行资源； 并利用控制信息通知 TDD用户在 FDD的部分上 行带宽上传输业务；
本实施例中， 在 TDD系统中， TDD用户在 FDD系统和 TDD系统的 上行带宽上传输不同的数据内容； 或者，在 TDD系统中， TDD用户在 FDD 系统和 TDD系统的上行带宽上传输相同的数据内容， 这里信号形式可以不 同， 但是来自高层的数据包应该是一样的。
步骤 403: TDD系统根据步骤 402的协调结果重新进行调度。
图 5为本发明第二实施例的流程示意图， 针对在 TDD系统的上行子帧 进行调度， 如图 5所示， 包括：
步骤 500: TDD系统与 FDD系统分别对系统内部的用户优先级进行排 序， 并进行资源预分配。 步骤 501 : TDD系统与 FDD系统将资源分配结果和待调度用户信息上 报给统计单元。
步骤 502: 统计单元协调带宽。 本步骤中， 统计单元统计 TDD系统上 行需要的带宽 « 以及 FDD 系统上行的可外借带宽 (也称 为剩余可用带宽）。
步骤 503: 本实施例中， 4叚设 TDD系统与 FDD系统可以进行多用户 MIMO配对，那么，统计单元对 TDD用户与 FDD用户进行上行多用 MIMO 配对。 本步骤的具体实现属于本领域技术人员惯用技术手段， 这里不再详 述。
步骤 504:统计单元将协调的带宽和配对结果通知 TDD系统和 FDD系 统。
步骤 505: TDD系统根据步骤 502的协调结果重新调度。
如果 BWre¾„'w > () , 且 ^^^ 0 , 本实施例中， TDD系统在上行传输 占用 FDD系统上行资源； 并利用控制信息通知 TDD用户在 FDD的部分上 行带宽上传输业务； 并且，
本实施例中，在 TDD系统中， TDD用户在 FDD上行带宽上与 FDD用 户同时传输。
以上所述， 仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的保 护范围， 凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进 等， 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求书
1、 一种 TDD系统与 FDD系统间实现频语协调的方法， 其特征在于 , 包括：
获取时分复用 TDD系统和频分复用 FDD系统的资源分配结果和待调 度用户信息；
统计 TDD系统上行需要的带宽及 FDD系统上行可用带宽；
根据统计结果， 实现 TDD系统占用 FDD系统上行资源进行上行传输。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述统计结果为： 所述 FDD系统的上行可用带宽有剩余， 且 TDD系统的上行需要的带宽不足。
3、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，所述 TDD系统占用 FDD 系统上行资源进行上行传输为：所述 TDD系统的用户在 FDD系统上以 FDD 的制式发送， 且在 TDD系统的上行子帧时刻占用 FDD系统的上行频谱。
4、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述 TDD系统的用户 在 TDD系统的上行资源和 FDD系统的上行资源传递相同的数据。
5、 根据权利要求 4所述的方法， 其特征在于， 所述相同的数据具有不 同形式。
6、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述 TDD系统的用户 在 TDD系统的上行资源和 FDD系统的上行资源传递不同的数据。
7、根据权利要求 1~3任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括： 所述 TDD系统的用户与 FDD系统的用户在同样的资源上进行上行多用户 MIMO配对。
8、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述 TDD系统和 FDD 系统共站址。
9、 一种 TDD系统与 FDD系统间实现频谱协调的装置， 其特征在于， 主要包括 TDD系统、 FDD系统和统计单元， 其中，
TDD系统， 用于获取自身的资源分配结果和待调度用户信息， 并上报 给统计单元；
FDD 系统， 用于获取自身的资源分配结果和待调度用户信息， 并上报 给统计单元； 接收 TDD系统占用 FDD系统上行资源进行上行传输的调度 结果， 获知自身上行频带被占用情况；
统计单元， 用于统计 TDD系统上行需要的带宽及 FDD系统上行可用 带宽， 并分析统计结果， 决定 TDD系统是否可以占用 FDD系统的上行资 源， 以及占用的情况 , 并发送给 TDD系统和 FDD系统。
10、根据权利要求 9所述的装置， 其特征在于， 所述 TDD系统和 FDD 系统共站址。
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