专利名称：无线通信系统中的混合双工模式决定方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线通信系统，尤其涉及一种同时使用时分双工与频分双工的混合双工模式决定方法及装置。
背景技术：
新一代无线通信系统的目标是同时支持语音服务、广播及实时视频会议等各种在通信量上具有特点的多媒体服务。因此，为了有效地提供这些具有各种特点的服务，要求基于服务特点而考虑上行及下行链路传输的非对称性与连续性双工(duplexing)方式。无线通信系统所使用的双工方式可分为时分双工(Time Division Duplexing TDD)方式与频分双工(Frequency Division Duplexing :FDD)方式。TDD方式将同一频带划分成时段后交替切换(Switching)发信与收信时段，以实现双向通信，FDD方式将所分配的频带分割成发信与收信频带，以实现双向通信。在基于TDD方式的通信系统中，基站可以将能够用于时隙中的部分或全部时隙分配给具有移动性与固定性的用户终端，并且通过这样的时隙的可变分配，实现非对称通信。 但是，基于TDD方式的通信系统在基站所覆盖的小区半径变大时，因往返行程时延(Round Trip Delay)导致增加收发信时隙之间的保护时间(guard time)，从而降低传输效率。因此，在如同宏小区(macro cell)的、具有较大小区半径的通信环境不适合使用TDD。而且， 基于TDD方式的通信系统在多个(Multi)小区环境下各小区的非对称比率不相同，因此处于邻接小区边缘的用户终端之间将发生严重的频率干扰。另外，由于基于FDD方式的通信系统已经分割了用于发信与收信的频带，因此不会产生用于发信或收信的时延(Time delay)。因此，不会因时延而产生往返行程时延，因此比较适合如同宏小区的具有较大小区半径的小区环境。但是，基于FDD方式的通信系统其发信频带与收信频带是固定的，因此不适合使用在采取可变非对称传输的双工方式。因此，考虑到新一代的各种通信环境与通信量特点，研究混用两种双工方式的混合双工(Hybrid Duplexing)方式，以获得TDD方式与FDD方式的所有优点。
图1是基于现有混合双工方式的无线通信系统的一个实例。如图所示，小区 (Cell)按照分界线分为内区(inner zone)和外区(outer zone)，在小区内区(TDD区域) 使用TDD，以有效地管理下行链路与上行链路的非对称通信量，同时在小区外区(FDD区域) 使用FDD，以有效地处理小区之间的干扰。因此，各小区内用户终端的双工模式根据所处区域而运行，以固定分界线为基准，处于小区内区时以TDD方式运行，处于小区外区时则以 FDD方式运行。
发明内容
技术问题在所述基于现有混合双工方式的无线通信系统中，以固定分界线为标准划分小区区域，并且同时使用TDD与FDD方式，从而具备各自的优点。但是，基于固定分界线区分用
4户终端的双工模式，在分界线移动的用户终端只根据自己的位置信息而切换双工模式，因此具有各种问题。例如，以TDD方式运行的用户终端通过分界线移动到FDD区域时，将忽略该用户终端的如通信量非对称性的特点而直接切换到FDD方式。但是，正如以下数学式所示，每个用户终端的TDD方式与FDD方式的通信量收容方法互不相同，使下行链路通信量大小与上行链路通信量大小差异较大的、具有非对称通信量的用户终端以FDD方式运行时，将进一步降低资源有效性。
权利要求
1.一种双工模式决定方法，用于无线通信系统中的混合双工模式决定方法，其特征在于，在同一小区内基站与用户终端之间的双工模式使用时分双工(TDD)模式或频分双工 (FDD)模式互相通信，所述小区被区分为对应于TDD模式的TDD区域和对应于FDD模式的 FDD区域，包括下列步骤步骤(a)，获取用户终端的位置信息与所述用户终端与基站之间的通信量信息；及步骤(b)，所述用户终端在作为所述TDD区域和所述FDD区域分界线的TDD分界线移动时，根据所述通信量特性而决定所述用户终端的双工模式。
2.根据权利要求1所述的双工模式决定方法，其特征在于在所述步骤(b)，根据所述通信量的非对称性而决定所述用户终端的双工模式。
3.根据权利要求2所述的双工模式决定方法，其特征在于在所述步骤(b)，以TDD模式进行通信的用户终端从所述TDD区域移动到所述FDD区域时，根据所述通信量的非对称性而维持TDD模式或切换到FDD模式。
4.根据权利要求3所述的双工模式决定方法，其特征在于，所述步骤(b)包括步骤(bl)，利用所述用户终端的上行链路及下行链路通信量大小而算出表示所述通信量的非对称性程度的参数；及步骤( )，比较所述计算出来的参数与预设临界值，根据其结果而维持TDD模式或切换到FDD模式。
5.根据权利要求2所述的双工模式决定方法，其特征在于在所述步骤(b)，以FDD模式进行通信的用户终端从所述FDD区域移动到所述TDD区域时，根据所述通信量的非对称性而维持FDD模式或切换到TDD模式。
6.根据权利要求5所述的双工模式决定方法，其特征在于，所述步骤(b)包括下列步骤步骤(bl)，利用所述用户终端的上行链路及下行链路通信量大小而算出表示所述通信量的非对称性程度的参数；及步骤( )，比较所述计算出来的参数与预设临界值，根据其结果而维持FDD模式或切换到TDD模式。
7.根据权利要求1所述的双工模式决定方法，其特征在于根据所述小区内的TDD通信量与FDD通信量的分布而适应性地决定所述TDD分界线。
8.根据权利要求7所述的双工模式决定方法，其特征在于所述小区的至少一部分被划分成分配互不相同频率资源的多个扇区，各个扇区独立地决定所述TDD分界线。
9.根据权利要求8所述的双工模式决定方法，其特征在于所述各个扇区独立决定所述TDD分界线时，根据该扇区里的TDD通信量与FDD通信量的分布而适应性地决定所述TDD分界线。
10.根据权利要求9所述的双工模式决定方法，其特征在于所述TDD分界线根据所述该扇区里的TDD模式富余通信量与FDD模式富余通信量的比率而决定。
11.根据权利要求10所述的双工模式决定方法，其特征在于，所述TDD分界线的决定方法包括下列步骤算出参数，该参数表示所述TDD模式的富余通信量与所述FDD模式的富余通信量的比率；对所述计算出来的参数与第一预设临界值进行比较，根据其结果而选择性地扩展所述 TDD分界线；及对所述计算出来的参数与第二预设临界值进行比较，根据其结果而选择性地收缩所述 TDD分界线。
12.根据权利要求8所述的双工模式决定方法，其特征在于可以根据来自所述小区的周围小区的干扰而决定各个扇区的所述TDD分界线可具有的最大值。
13.根据权利要求12所述的双工模式决定方法，其特征在于所述TDD分界线可具有的最大值根据该扇区的信干噪比决定，该信干噪比根据从所述小区的周围小区基站所汇聚的用户分布模型与传输电力信息而推定。
14.一种双工模式决定装置，用于无线通信系统中的混合双工模式决定装置，其特征在于，在同一小区内基站与用户终端之间的双工模式使用时分双工(TDD)模式或频分双工 (FDD)模式互相通信，所述小区被区分为对应于于TDD模式的TDD区域和对应于FDD模式的 FDD区域，并且包括终端位置及通信量信息获取单元，获取用户终端的位置信息与所述用户终端与基站之间的通信量信息；及双工模式决定单元，当所述用户终端在作为所述TDD区域和所述FDD区域分界线的TDD 分界线移动时，根据所述通信量特性而决定所述用户终端的双工模式。
15.根据权利要求14所述的双工模式决定装置，其特征在于所述双工模式决定单元根据所述通信量的非对称性而决定所述用户终端的双工模式。
16.根据权利要求15所述的双工模式决定装置，其特征在于在以TDD模式进行通信的用户终端从所述TDD区域移动到所述FDD区域时，所述双工模式决定单元根据所述通信量的非对称性而维持TDD模式或切换到FDD模式。
17.根据权利要求15所述的双工模式决定装置，其特征在于在以FDD模式进行通信的用户终端从所述FDD区域移动到所述TDD区域时，所述双工模式决定单元根据所述通信量的非对称性而维持FDD模式或切换到TDD模式。
18.根据权利要求14所述的双工模式决定装置，其特征在于还包括TDD分界线信息更新单元，根据所述小区里的TDD通信量与FDD通信量的分布而适应性地决定所述TDD分界线。
19.根据权利要求18所述的双工模式决定装置，其特征在于所述小区的至少一部分被划分成分配互不相同频率资源的多个扇区，所述TDD分界线信息更新单元可以独立地决定各个扇区的所述TDD分界线。
20.根据权利要求19所述的双工模式决定装置，其特征在于还包括TDD界限区决定单元，根据来自所述小区的周围小区的干扰而决定各个扇区的所述TDD分界线可具有的最大值。
全文摘要
本发明涉及一种无线通信系统中的混合双工模式决定方法及装置。本发明无线通信系统中的混合双工模式决定方法在同一小区内基站与用户终端之间的双工模式使用时分双工(TDD)模式或频分双工(FDD)模式互相通信，所述小区(Cell)被划分为对应于TDD模式的TDD区域和对应于FDD模式的FDD区域，包括下列步骤获取用户终端的位置信息与所述用户终端与基站之间的通信量信息；及所述用户终端在作为所述TDD区域和所述FDD区域分界线的TDD分界线移动时，根据所述通信量特性而决定所述用户终端的双工模式。所述本发明在无线通信系统决定双工模式时同时考虑用户终端位置信息与通信量特性，可以高效率地使用分配给小区的FDD资源与TDD资源。
文档编号H04W88/10GK102301822SQ200980155576
公开日2011年12月28日 申请日期2009年1月30日 优先权日2009年1月29日
发明者姜海璘, 柳惠仁, 申秀贞, 金洛明 申请人:梨花女子大学校产学协力团