專利名稱：在tdd移動和tdd基站之間的時分雙工模式中提供通信信道的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在TDD移動和TDD基站之間的時分雙工(TDD)模式中提供通信信道的方法，特別涉及(但并不專指)在TDD移動和TDD基站之間的時分雙工(TDD)模式中降低來自位于TDD基站附近、工作在頻分雙工(FDD)模式的移動站的通信干擾。
背景技術(shù)：
在(例如蜂窩電話)通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)中，移動站和基站之間的通信既需要上行信道(從移動站到基站)又需要下行信道(從基站到移動站)。將信道提供為時分雙工(TDD)或頻分雙工系統(tǒng)是有用的。通常，相同覆蓋區(qū)域內(nèi)的不同操作器(operator)將具有一個或兩個對于其客戶來說可用的系統(tǒng)。
在TDD中，特殊的頻率信道被劃分成時間幀，每幀又被劃分成多個時隙。每幀中的某些時隙被指定為上行的，某些被指定為下行的，給特殊的移動站分配了用于特殊通信會話的特定上行和下行時隙。當(dāng)然，通常不同的操作器將具有分配給他們的不同的頻率信道。
在FDD中，大量頻率信道可用作通信信道，對于與移動站的特定通信會話，操作器將分配一個作為上行信道的頻率信道和一個作為下行信道的頻率信道。之后，在通信會話期間，那些特殊頻率信道對于移動站始終保持可用。
當(dāng)工作在FDD模式的移動站在特殊基站覆蓋區(qū)域附近移動時，根據(jù)其在任意特殊時刻距離基站有多近來控制它從而增加或減少它的傳輸功率。因此可以看出，如果移動站距離基站相對較遠，它的傳輸功率就將會很高。如果移動站接近工作在TDD模式的基站的話，那么由于來自FDD上行信道的鄰近頻率信道的功率泄漏，可用于TDD通信、靠近移動站正在其上通信的FDD上行信道的任何頻率信道都將具有來自FDD移動站的干擾。這樣的泄漏可以通過使TDD基站降低它在鄰近FDD上行信道的TDD頻率信道中的接收靈敏度來降低TDD基站的靈敏度，由此其可以不再充分地接收那些頻率信道中的TDD上行通信。
如果共同定位或位于TDD基站附近并且FDD上行信道具有很寬的傳輸頻譜的話，這個問題甚至可能在FDD移動站接近FDD基站的時候發(fā)生。克服這個問題的一個方法是使用非常陡(sharp)的RF濾波器來排除或降低從FDD上行信道到相鄰信道的任何交迭，但是這樣的濾波器非常昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明設(shè)法提供一種用于在TDD移動站和TDD基站之間的時分雙工(TDD)模式中提供通信信道的方法，該方法將克服或者至少降低上述的現(xiàn)有技術(shù)的問題。
因此，在第一方面，本發(fā)明提供了一種用于在TDD移動站和TDD基站之間的時分雙工(TDD)模式中提供通信信道的方法，所述方法包括如下步驟指定TDD通信可用的多個頻率信道，每個頻率信道具有在幀中定義的多個上行時隙和多個下行時隙；將用于在TDD移動站和TDD基站之間通信會話的上行信道指定為一系列上行時隙，在通信會話期間為每幀指定一個上行時隙；將用于在TDD移動站和TDD基站之間通信會話的下行信道指定為一系列下行時隙，在通信會話期間為每幀指定一個下行時隙；TDD基站在通信會話的開始時確定哪些上行和下行信道是可用的；和TDD基站在通信會話的開始時向TDD移動站傳送哪些上行和下行信道可分配用于所述通信會話；其中，形成上行和下行信道的時隙被指定在不同幀中的不同頻率信道上。
根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供一種用于降低在TDD移動站和TDD基站之間的時分雙工(TDD)模式中的通信干擾的方法，所述方法包括如下步驟指定多個可用于TDD通信的頻率信道，每個頻率信道具有在幀內(nèi)定義的多個上行時隙和多個下行時隙；將用于在TDD移動站和TDD基站之間通信會話的上行信道指定為一系列上行時隙，在通信會話期間為每幀指定一個上行時隙；將用于在TDD移動站和TDD基站之間通信會話的下行信道指定為一系列下行時隙，在通信會話期間為每幀指定一個下行時隙；TDD基站在通信會話的開始確定哪些上行和下行信道是可用的；和TDD基站在通信會話的開始時向TDD移動站傳送哪些上行和下行信道可分配用于所述通信會話；其中，形成上行和下行信道的時隙被指定在不同幀中的不同頻率信道上。


下面將結(jié)合附圖，通過舉例的方式來更加全面地描述本發(fā)明的一個實施例，在附圖中圖1示出了在已知通信系統(tǒng)中用于FDD和TDD的頻率信道和時隙分配的示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例、在通信系統(tǒng)中用于FDD和TDD信道的頻率信道和時隙分配的示意圖；圖3示出了使用圖2的頻率信道和時隙分配的通信系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式
圖1示出了示出可用于通信的不同頻率信道f和時隙t的示意圖1。已知通信系統(tǒng)具有特殊頻率信道，分配它們用于作為網(wǎng)絡(luò)的基站和使用網(wǎng)絡(luò)的移動站之間的通信信道使用。如上所述，網(wǎng)絡(luò)操作器通常向移動站提供頻分雙工(FDD)模式或時分雙工(TDD)模式的服務(wù)。通常，要用于TDD通信信道的不同頻率信道被分配給不同的操作器。
例如，如圖1中所示，頻率信道f1、f2、f3和f4分配用于TDD通信，可以分配給多個操作器。頻率信道f6、f7、f8、f9、f10、f11和f12分配用于FDD通信，頻率信道f6、f7和f8用于上行信道，頻率信道f10、f11和f12用于下行信道。頻率信道f9在上行和下行信道之間提供保護帶，頻率信道f5在FDD頻率信道和TDD頻率信道之間提供保護帶。將認識到，保護帶不需要具有相同的帶寬。實際上，通常情況下，F(xiàn)DD上行和下行信道之間的保護帶的帶寬遠大于FDD上行信道和TDD信道之間的保護帶的帶寬。因此，例如，頻率信道f10可被FDD操作器用于與特殊移動站的通信會話的下行信道2，頻率信道f6可相似地被用于通信會話，作為上行信道3。頻率信道f7和f11可相似地被不同的移動站用作通信會話的下行信道4和上行信道5。當(dāng)然，大量移動站通過使用不同代碼(對于FDD通信)或不同時隙和代碼(在TDD通信中)，可以很好地共享相同的頻帶。
在TDD通信中，具有頻率信道的操作器可以將幀F(xiàn)內(nèi)的不同時隙分配給用于不同通信會話的不同移動站。每個幀F(xiàn)通常被劃分成兩部分，一部分用于上行信道，一部分用于下行信道。例如，具有分配到的頻率信道f4的操作器可以將第一幀F(xiàn)1的上行部分中的第一時隙t1分配給第一移動站，作為上行信道6，下行部分中的相應(yīng)的時隙t6類似地被分配給相同的移動站，作為下行信道7。很明顯，第二幀F(xiàn)2中相應(yīng)的時隙t11和t16以及后續(xù)幀中的相應(yīng)時隙將被分配給所述相同的移動站，直到通信會話完成。在圖1中，第一幀F(xiàn)1中的時隙t3和t8以及第二幀F(xiàn)2中的時隙t13和t18被分別分配給第二移動站，作為上行和下行信道8和9，第一幀F(xiàn)1中的時隙t4和t9以及第二幀F(xiàn)2中的時隙t14和t19被分別分配給第三移動站，作為上行和下行信道10和11。類似地，在頻率信道f3上，第一幀F(xiàn)1中的時隙t3和t8以及第二幀F(xiàn)2中的時隙t13和t18被分別分配給第四移動站，作為上行和下行信道12和13，而在頻率信道f2和f1上，每幀的每部分中的第一和第五以及第一、第四和第五時隙被示出分別分配給不同的移動站，作為上行和下行信道16、18、20、22和17、19、21、23。
當(dāng)然，應(yīng)該認識到，頻率信道f定義得并不像圖中所表示得那么陡。相反地，任何特殊頻率信道上的信號都很可能交疊到一個或多個相鄰的信道中，特別是在較高功率處，如上所述。因此，雖然保護帶f5和f9試圖提供必要的分割來防止多余的交疊，例如從頻率信道f6到頻率信道f4(甚至在保護帶f5上)的某些交疊還是可能會發(fā)生，特別是例如當(dāng)頻率信道f6上的信號處于相對高功率處時，這是因為使用該信道的移動站距離與之通信的FDD基站相當(dāng)遠，雖然它可能相對靠近TDD基站。如上所述，在這種情況下，在頻率信道f4上通信的TDD基站可能由于來自頻率信道f6上的FDD通信的該頻率信道上的干擾而相對變得不敏感，從而不利地影響在該頻率信道上的TDD通信的質(zhì)量。如果該頻率信道f4已經(jīng)被分配給也許還沒有分配有任何或許多其它頻率信道的操作器，質(zhì)量上的不利影響就可能是特別不希望的。
因此，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，可以通過至少改變分配給特殊TDD通信信道的頻率信道或者優(yōu)選地也改變分配給所述特殊TDD通信信道的時隙來降低TDD移動站和TDD基站之間的時分雙工(TDD)模式中的通信干擾量。因此，不分配特殊頻率信道給TDD通信的特殊操作器，而是可以將TDD通信的任意特殊操作器所使用的頻率信道一幀接一幀地改變。例如，操作器可以分配到一個改變了順序的特殊頻率信道，從而，從某參考時刻開始，所使用的頻率信道可以預(yù)設(shè)的順序改變每一幀。頻率信道上的幀內(nèi)的時隙可以保持原樣或也可以改變。因此，在相同頻率信道上，或者在一幀內(nèi)的相同時隙上，從一幀到下一幀，任何特殊通信信道都不會保留，從而不會有信道具有來自FDD或者實際上任何其它干擾源的持續(xù)干擾，但是所有的通信信道都將具有在他們之間共享的干擾。
如圖2中所示，通信系統(tǒng)包括通過耦合來控制FDD基站25的FDD操作器24和與FDD基站25通信的FDD移動站26，如虛線鏈路27所示。工作在TDD模式的通信系統(tǒng)具有兩個操作器28和29，每個都控制三個TDD基站30、31、32和33、34、35。第一TDD移動站36與TDD基站31通信，第二TDD移動站37與TDD基站34通信，第三TDD移動站38與TDD基站35通信。如所示，F(xiàn)DD移動站26距離TDD基站31比距離FDD基站25更近，并造成了干擾，如它與TDD基站31的虛線鏈路39所示。如上所述，如果TDD操作器A 28只分配有一個頻率信道，那么幾乎沒有辦法減輕來自移動站26的、對該頻率信道上從TDD移動站36到TDD基站31的通信干擾的影響。
但是，在本實施例中，兩個TDD操作器28和29連接到協(xié)調(diào)器40，該協(xié)調(diào)器40將頻率信道分配給操作器。如圖3中所示，每個TDD信道的上行和下行信道都以預(yù)設(shè)的順序從一幀到相鄰一幀通過幀內(nèi)的可用頻率信道和時隙。在圖3中，用相同的標號示出了與圖1中相同的元素。但是，簡便起見，實際示出的所使用信道的數(shù)量比圖1少。因此，在此情況中，只示出了單獨的FDD通信會話，處于頻率信道f6上行信道3和處于頻率信道f10上行信道4表示FDD移動站26與FDD基站25之間的通信。圖3中只示出了五個單獨的TDD通信會話，而不是圖1中的九個會話。在此情況下，第一移動站(例如圖2中的TDD移動站36)具有分配給它的上行信道6和下行信道7，第二移動站(圖2中未示出)具有分配給它的上行信道8和下行信道9。第三TDD移動站(圖2中亦未示出)具有分配給它的上行信道16和下行信道17，第四TDD移動站(例如圖2中的TDD移動站37和38)分別具有分配給它們的上行信道18、22和下行信道19、23。簡便起見，現(xiàn)在單獨看上行信道，將看到，上行信道6和8位于幀F(xiàn)1中的頻率信道f4中的時隙t1和t3中，上行信道16位于頻率信道f2中的時隙t5中，上行信道18和22位于幀F(xiàn)1中的頻率信道f1中的時隙t2和t5中。
但是在幀F(xiàn)2中，所有信道并不在相同頻率信道中的相同時隙中，而是已經(jīng)根據(jù)預(yù)設(shè)順序被移動到不同的頻率信道。在此情況下，除了移向頻率信道f4的頻率信道f1中的信道之外，其它信道都下移一個頻率信道。因此，上行信道6和8現(xiàn)在位于幀F(xiàn)2中的頻率信道f3中的時隙t1和t3中，上行信道16位于頻率信道f1中的時隙t5中，上行信道18和22位于幀F(xiàn)2中的頻率信道f4中的時隙t2和t5中。類似地，對于下一幀F(xiàn)3，上行信道6和8現(xiàn)在位于幀F(xiàn)3中的頻率信道f2中的時隙t1和t3中，上行信道16位于頻率信道f4中的時隙t5中，上行信道18和22位于幀F(xiàn)3中的頻率信道f3中的時隙t2和t5中。雖然頻率信道跳躍的順序是預(yù)設(shè)的，但是可以使用協(xié)調(diào)器40來提供參考時間，從而確保連接到協(xié)調(diào)器的所有TDD操作器都可以以預(yù)設(shè)間隔正確地同步。
這樣，所有信道都不在頻率信道f4上，頻率信道f4最有可能在所有幀上經(jīng)受來自頻率信道f6上的FDD信道3的干擾，但是所有的上行信道遍布所有的可用TDD頻率信道。當(dāng)然，頻率信道的序列不必象所示出的那樣是簡單的滾動序列，而可以是不同的。例如，可以有預(yù)設(shè)的偽隨機序列，從而使所有操作器接收要進行跳躍的頻率信道的序列，而不是一個或多個分配專用于任何特殊操作器的頻率信道的序列。在此情況中，重要特征在于，向操作器提供了關(guān)于要使用的頻率信道的順序的信息，當(dāng)然，也提供了用于同步頻率信道改變的參考時間。雖然目前為止提到的序列都被認為是周期性的，換句話說，頻率信道序列是有限的，然后重復(fù)其自身，但是應(yīng)該認識到，如果需要，協(xié)調(diào)器可以根據(jù)主要的環(huán)境(例如系統(tǒng)上的業(yè)務(wù)量、干擾量等)來動態(tài)地改變序列。因此，如果系統(tǒng)上有很少的業(yè)務(wù)量，那么有可能可以調(diào)整序列從而完全避免出現(xiàn)了大多數(shù)干擾的(一個或多個)頻率信道。
同樣應(yīng)該認識到，協(xié)調(diào)器可以分配成批的時隙和頻率信道跳躍序列給操作器，以使操作器能夠在之后以操作器所希望的任何方式使用這些序列，而無需向協(xié)調(diào)器回復(fù)每個單獨通信會話的新序列。
盡管在上面的實施例中，分配給信道的時隙并沒有一幀接一幀地改變，而只是改變了它們的頻率信道，如上所述，但是也可以改變分配了特殊信道的每幀內(nèi)的時隙。因此，如果需要的話，不同操作器可以在相同頻率信道上分配有不同的時隙。這很明顯需要協(xié)調(diào)器對操作器實施比簡單地使它們同步更多的控制，但是控制操作在大體上將相當(dāng)簡單，在這里不會進一步描述。改變分配給特殊信道的時隙的操作可以與任意類型的頻率信道改變上述序列的操作一起進行。因此，除上述的滾動頻率信道改變的簡單情況之外，在時隙可能以預(yù)設(shè)順序一幀接一幀地改變的地方，即使頻率信道改變是偽隨機的或是動態(tài)的，也可能會發(fā)生時隙改變。
在預(yù)設(shè)頻率信道改變的情況中，不管簡單、滾動或偽隨機，還是某些其它預(yù)設(shè)順序，如果給予操作器序列，使操作器可以專用一幀的任何特殊頻率信道，那么由操作器采取所需的時隙改變，而無需協(xié)調(diào)器提供時隙改變序列。但是，當(dāng)然，協(xié)調(diào)器也可以提供時隙和頻率信道改變序列，例如使得簡單給予操作器大量改變的序列，然后操作器為特殊通信會話分配特殊的順序。當(dāng)然，如果頻率信道改變是動態(tài)的，那么優(yōu)選地，任何時隙改變也會由協(xié)調(diào)器進行控制，使得協(xié)調(diào)器之后只需要動態(tài)地向每個操作器提供改變的序列。提供給操作器的有關(guān)改變的序列的信息可以是相對的改變，諸如通過上移或下移x個頻率信道來改變頻率信道以及通過上移或下移y個時隙來改變時隙，或者可以通過提供用于每幀的實際時隙頻率信道和時序來完全絕對地改變。
很明顯，操作器將需要在每次通信會話的一開始，也許在通信會話期間，尤其是當(dāng)頻率信道的序列和(如果適用)時隙將動態(tài)地改變時，向移動站提供適當(dāng)?shù)男诺佬畔??？梢酝ㄟ^任何已知方便的方式向移動站提供該信息，在這里就不做進一步的描述。
應(yīng)該認識到，盡管只是詳細描述了本發(fā)明的一個特殊實施例，但是在不背離本發(fā)明范圍的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出各種修改和改進。
權(quán)利要求
1.一種用于在TDD移動站和TDD基站之間的時分雙工(TDD)模式中提供通信信道的方法，所述方法包括如下步驟指定TDD通信可用的多個頻率信道，每個頻率信道具有在幀中定義的多個上行時隙和多個下行時隙；將用于在TDD移動站和TDD基站之間通信會話的上行信道指定為一系列上行時隙，在所述通信會話期間為每幀指定一個上行時隙；將用于在TDD移動站和TDD基站之間通信會話的下行信道指定為一系列下行時隙，在所述通信會話期間為每幀指定一個下行時隙；所述TDD基站在通信會話的開始時確定哪些上行和下行信道是可用的；和所述TDD基站在通信會話的開始時向所述TDD移動站傳送哪些上行和下行信道被分配用于所述通信會話；其中，形成上行和下行信道的所述時隙被指定在不同幀中的不同頻率上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提供通信信道的方法，其中形成上行和下行信道的所述時隙被指定在不同幀的不同時刻上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的提供通信信道的方法，其中形成上行和下行信道的所述一系列時隙被指定為不同幀的不同頻率信道上和不同時刻上的時隙的序列。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提供通信信道的方法，其中所述時隙序列是預(yù)設(shè)的，其中，在所述通信會話的開始時將所述預(yù)設(shè)序列傳送到所述TDD移動站。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提供通信信道的方法，其中，動態(tài)地指定所述時隙序列，在至少一個在先的下行時隙中將所述頻率信道和隨后時隙的時刻傳送到所述TDD移動站。
6.根據(jù)任意前述權(quán)利要求所述的提供通信信道的方法，其中，由操作器指定分配給所述操作器的頻率信道上的所述時隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5中任意一個所述的提供通信信道的方法，其中，在所有操作器可用的所有頻率信道上向操作器提供所述操作器可用的時隙序列，由此使不同的操作器共享在不同幀中的相同頻率信道和時隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提供通信信道的方法，其中，動態(tài)地指定操作器可用的所述時隙序列。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或8所述的提供通信信道的方法，其中，在通信會話過程中改變所述時隙序列。
10.一種用于降低在TDD移動站和TDD基站之間的時分雙工(TDD)模式中的通信干擾的方法，所述方法包括如下步驟指定可用于TDD通信的多個頻率信道，每個頻率信道具有在幀內(nèi)定義的多個上行時隙和多個下行時隙；將用于在TDD移動站和TDD基站之間通信會話的上行信道指定為一系列上行時隙，在所述通信會話期間為每幀指定一個上行時隙；將用于在TDD移動站和TDD基站之間通信會話的下行信道指定為一系列下行時隙，在所述通信會話期間為每幀指定一個下行時隙；所述TDD基站在通信會話的開始時確定哪些上行和下行信道是可用的；和所述TDD基站在通信會話的開始時向所述TDD移動站傳送哪些上行和下行信道分配用于所述通信會話；其中，形成上行和下行信道的所述時隙被指定在不同幀中的不同頻率信道上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的降低時分雙工(TDD)模式中的通信干擾的方法，其中形成上行和下行信道的所述時隙被指定在不同幀的不同時刻上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的降低時分雙工(TDD)模式中的通信干擾的方法，其中形成上行和下行信道的所述一系列時隙被指定為不同幀的不同頻率信道上和不同時刻上的時隙的序列。
13.根據(jù)權(quán)利要求10到12任意之一所述的降低時分雙工(TDD)模式中的通信干擾的方法，其中所述時隙序列是預(yù)設(shè)的，其中，在所述通信會話的開始時將所述預(yù)設(shè)序列傳送到所述TDD移動站。
14.根據(jù)權(quán)利要求10到12任意之一所述的降低時分雙工(TDD)模式中的通信干擾的方法，其中，動態(tài)地指定所述時隙序列，在至少一個在先的下行時隙中將所述頻率信道和隨后時隙的時刻傳送到所述移動站。
15.根據(jù)權(quán)利要求10到14任意之一所述的降低時分雙工(TDD)模式中的通信干擾的方法，其中，由操作器指定分配給所述操作器的頻率信道上的所述時隙。
16.根據(jù)權(quán)利要求12到14任意之一所述的降低時分雙工(TDD)模式中的通信干擾的方法，其中，在所有操作器可用的所有頻率信道上向操作器提供所述操作器可用的時隙序列，由此使不同的操作器共享在不同幀中的相同頻率信道和時隙。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的提供通信信道的方法，其中，動態(tài)地指定操作器可用的所述時隙序列。
18.根據(jù)權(quán)利要求14或17所述的提供通信信道的方法，其中，在通信會話過程中改變所述時隙序列。
19.一種基本上如結(jié)合附圖的圖2和3所述的用于在TDD移動站和TDD基站之間的時分雙工(TDD)模式中提供通信信道的方法。
20.一種基本上如結(jié)合附圖的圖2和3所述的用于降低在TDD移動站和TDD基站之間的時分雙工(TDD)模式中的通信干擾的方法。
全文摘要
通過至少改變分配給特殊TDD通信信道的頻率信道，并優(yōu)選地也通過改變分配給所述特殊TDD通信信道的時隙，可以在TDD移動和TDD基站之間的時分雙工(TDD)模式中降低來自位于TDD基站附近、工作在頻分雙工(FDD)模式的移動站的通信干擾量。由此，對于TDD通信，不再分配特殊頻率信道給特殊操作器，可以逐幀改變TDD通信的任何特殊操作器所使用的頻率信道。頻率信道上的一幀內(nèi)的時隙可以保持不變，也可以改變。因此，任何特殊通信信道(6，8)將不會一幀接一幀地保持在相同頻率信道上，也可能不保持在一幀內(nèi)的相同時隙上，從而使得沒有一個TDD信道會具有來自FDD信道的連續(xù)干擾，但所有的TDD通信信道都將具有在它們之間共享的干擾。
文檔編號H04B7/26GK1518844SQ02811949
公開日2004年8月4日 申請日期2002年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月15日
發(fā)明者盧斯·洛佩斯, 盧斯 洛佩斯 申請人:摩托羅拉公司