邻频共存下的频率分配方法及网络实体的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种多系统邻频共存下的频率分配方法及网络实体。方法包括：时分双工（TDD）系统中的第一网络实体将TDD频段内与频分双工（FDD）上行频段相邻的第一频率资源作为上行传输资源分配给第二网络实体；所述第一网络实体接收所述第二网络实体在所述第一频率资源上发送的上行数据；所述第一网络实体将TDD频段内与FDD下行频段相邻的第二频率资源作为下行传输资源，并在所述下行传输资源上将下行数据发送给所述第二网络实体。本申请所公开的技术方案能够抑制邻频间的干扰。
【专利说明】邻频共存下的频率分配方法及网络实体
【技术领域】
[0001]本申请涉及无线通信技术，尤其涉及一种邻频共存下的频率分配方法及网络实体。
【背景技术】
[0002]为了应对宽带接入技术的挑战，同时为了满足新型业务需要，国际标准化组织3GPP在2004年底启动了其长期演进技术(LTE，Long Term Evolution)的标准化工作。它是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发项目。LTE的研究包含了如延时的减少、更高的用户数据速率、系统容量和覆盖的改善以及运营成本的降低等。3GPP LTE项目的主要性能目标包括:能够提供比3G系统高的多的峰值速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，缩短从驻留状态到激活状态的迁移时间；支持超远半径的小区覆盖；能够为高速移动用户提供宽带接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置多种带宽等。
[0003]LTE-Advanced是在LTE的基础上研究新一代移动通信系统(IMT-Advanced,International Mobile Telecommunications-Advanced)的候选技术提案。无线中继(Relay)作为一种低功率、低成本的网络节点被引入到LTE-Advanced系统中，其具有拓扑灵活的优点，能够有效提高系统频谱效率、拓展网络覆盖。根据3GPP对Relay讨论的最新进展,LTE-Advanced系统中已经确定支持类型l(Type I )Relay,且优先考虑固定Relay。现在国内外各大通信设备制造商以及移动网络运营商都已投入大量的人力物力，致力于Relay技术的研究，包括Relay的系统仿真、预研及算法优化等，力图在4G时代的通信发展中取得领先地位。在很多国家，都会出现多个运营商各自部署自己的LTE/LTE-A网络，因此两个系统邻频共存的情况很可能出现。如采用频分双工(FDD, Frequency Division Duplexing)模式的系统(简称FDD系统)和采用时分双工(TDD，Time Division Duplexing)模式的系统(简称TDD系统)邻频共存。这样，运营商在进行网络规划时，须考虑两个系统间的邻信道干扰问题，尽量减小共存带来的系统吞吐量损失，从而更有效地利用频谱资源。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本申请一方面提出一种邻频共存下的频率分配方法，另一方面提出两种网络实体，以便抑制邻频干扰。
[0005]本申请所提出的邻频共存下的频率分配方法，包括:
[0006]时分双工TDD系统中的第一网络实体将TDD频段内与频分双工FDD上行频段相邻的第一频率资源作为上行传输资源分配给第二网络实体；
[0007]所述第一网络实体接收所述第二网络实体在所述第一频率资源上发送的上行数据；
[0008]所述第一网络实体将TDD频段内与FDD下行频段相邻的第二频率资源作为下行传输资源，并在所述第二频率资源上将下行数据发送给所述第二网络实体。
[0009]在本申请的一个实施方式中，该方法进一步包括:第一网络实体将第一频率资源的分配信息通过资源调度信息指示给第二网络实体；
[0010]所述第一网络实体接收所述第二网络实体在所述第一频率资源上发送的上行数据为:第一网络实体接收所述第二网络实体根据所述资源调度信息在所述第一频率资源上发送的上行数据。
[0011]在本申请的一个实施方式中，所述第一网络实体为基站，所述第二网络实体为用户设备；或者，
[0012]所述第一网络实体为基站，所述第二网络实体为无线中继；或者，
[0013]所述第一网络实体为无线中继，所述第二网络实体为用户设备。
[0014]本申请所提出的一种第一网络实体，包括:
[0015]资源调度单元，用于将TDD频段内与FDD上行频段相邻的第一频率资源作为上行传输资源分配给第二网络实体；
[0016]接收单元，用于接收第二网络实体在所述第一频率资源上发送的上行数据；
[0017]发送单元，用于将TDD频段内与FDD下行频段相邻的第二频率资源作为下行传输资源，并在所述第二频率资源上将下行数据发送给所述第二网络实体。
[0018]在本申请的一个实施方式中，所述发送单元进一步用于将资源调度单元分配的第一频率资源通过资源调度信息指示给第二网络实体。
[0019]在本申请的一个实施方式中，所述第一网络实体为基站或无线中继。
[0020]本申请所提出的第二网络实体，包括:
[0021]接收单元，用于在TDD频段内与FDD下行频段相邻的第二频率资源上接收来自第一网络实体的下行数据；
[0022]发送单元，用于在TDD频段内与FDD上行频段相邻的第一频率资源上发送上行数据。
[0023]在本申请的一个实施方式中，所述发送单元根据来自第一网络实体的资源调度信息，在TDD频段内与FDD上行频段相邻的第一频率资源上发送上行数据。
[0024]在本申请的一个实施方式中，所述第二网络实体为无线中继或用户设备。
[0025]从上述方案可以看出，本申请中由于将TDD系统中与FDD上行频段相邻的第一频率资源专用于TDD系统的上行，将TDD系统中与FDD下行频段相邻的第二频率资源专用于TDD系统的下行，因此使得TDD系统与FDD系统相邻的频段变为TDD上行与FDD上行相邻，TDD下行与FDD下行相邻，从而可满足基本邻频抑制比(ACIR)指标的要求，抑制了邻频干扰。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本申请实施例中邻频共存下的频率分配示意图。
[0027]图2为本申请实施例中邻频共存下的频率分配方法的示例性流程图。
[0028]图3为本申请实施例中第一网络实体的示例性结构图。
[0029]图4为本申请实施例中第二网络实体的示例行结构图。
[0030]图5为TDD系统和FDD系统共存时基于本发明技术方案和基于传统技术方案的TDD频段内与FDD上行频段相邻的频率分配示意图；其中，左侧椭圆内为基于本发明技术方案的TDD频段内与FDD上行频段相邻的频率分配示意图；右侧椭圆内为基于传统技术方案的TDD频段内与FDD上行频段相邻的频率分配示意图。
[0031]图6为基于图5所示频率分配情况的系统性能比较仿真图。
[0032]图7为TDD系统和FDD系统共存时基于本发明技术方案和基于传统技术方案的TDD频段内与FDD下行频段相邻的频率分配示意图；其中，左侧椭圆内为基于本发明技术方案的TDD频段内与FDD下行频段相邻的频率分配示意图；右侧椭圆内为基于传统技术方案的TDD频段内与FDD下行频段相邻的频率分配示意图。
[0033]图8为基于图7所示频率分配情况的系统性能比较仿真图。
【具体实施方式】
[0034]通用移动通信系统(UniversalMobile Telecommunication System, UMTS)地面无线接入采用TDD和FDD两种模式实现无线接口。TDD模式是上行数据和下行数据的传输使用同一频率资源(即载波)的双工方式，需要根据时间进行上下行传输的切换，物理层的时间单元被分为上行时间单元和下行时间单元，物理层的时间单元包括时隙(Time Slot,TS)，正交频分复用(OFDM)系统中的OFDM符号，等等。FDD模式是上行数据和下行数据的传输使用分离的两个对应频率资源的双工方式，上下行频率间隔一般为190MHz。其中，用于上行数据传输的FDD频段称为FDD上行频段，用于下行数据传输的FDD频段称为FDD下行频段。
[0035]邻频干扰主要包括:上行对下行的干扰、下行对上行的干扰、上行对上行的干扰和下行对下行的干扰。对于TDD系统和FDD系统邻频共存的情况，根据以往的研究表明，最严重的邻频干扰问题出现在下行对上行的干扰，而TDD上行对FDD上行的干扰、FDD上行对TDD上行的干扰、TDD下行对FDD下行以及FDD下行对TDD下行的干扰，可以满足基本邻频抑制比(ACIR)指标的要求。
[0036]为了抑制邻频干扰，本实施例中考虑如图1所示，将TDD系统中与FDD上行频段相邻的第一频率资源专用于TDD系统的上行，将TDD系统中与FDD下行频段相邻的第二频率资源专用于TDD系统的下行。这样，TDD系统与FDD系统相邻的频段变为TDD上行与FDD上行相邻，TDD下行与FDD下行相邻，从而可满足基本邻频抑制比(ACIR)指标的要求，抑制了邻频干扰。
[0037]这里，TDD系统的上行可包括下述至少一种:用户到基站的上行，无线中继到基站的上行，和用户到无线中继的上行；TDD系统的下行可包括下述至少一种:基站到用户的下行，基站到无线中继的下行，和无线中继到用户的下行。
[0038]为使本申请的技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。
[0039]图2为本申请实施例中邻频共存下的频率分配方法的示例性流程图。如图2所示，该方法包括如下处理流程。
[0040]步骤201，TDD系统中的第一网络实体将TDD频段内与FDD上行频段相邻的频率资源(为便于区分，称为第一频率资源)作为上行传输资源分配给第二网络实体。
[0041]某些应用中，本步骤中的第一网络实体可将第一频率资源的分配信息通过下发资源调度信息指示给第二网络实体，由第二网络实体根据该资源调度信息将上行数据承载在第一频率资源上发送给第一网络实体。[0042]步骤202，第一网络实体接收第二网络实体在所述第一频率资源上发送的上行数据。
[0043]本实施例中，可将原TDD系统中对应第一频率资源的上行时间单元和下行时间单元均用作上行数据传输时间单元，即第二网络实体到第一网络实体的时间单元。当然，实际应用中，也可仅将原TDD系统中对应第一频率资源的上行时间单元用作上行数据传输时间单元，而将第一频率资源的下行时间单元作为保留单元等。
[0044]步骤203，第一网络实体将TDD频段内与FDD下行频段相邻的频率资源(为便于区分，称为第二频率资源)作为下行传输资源，并在所述第二频率资源上将下行数据发送给所述第二网络实体。
[0045]本实施例中，可将原TDD系统中对应第二频率资源的上行时间单元和下行时间单元均用作下行数据传输时间单元，即第一网络实体到第二网络实体的时间单元。当然，实际应用中，也可仅将原TDD系统中对应第二频率资源的下行时间单元用作下行数据传输时间单元，而将第二频率资源的上行时间单元作为保留单元等。
[0046]上述实施例中，第一网络实体可以为基站，相应地，第二网络实体可以为用户设备或无线中继；或者第一网络实体也可以为无线中继，相应地，第二网络实体为无线设备。
[0047]图3为本申请实施例中第一网络实体的示例性结构图。如图3所示，该第一网络实体可包括:资源调度单元301、接收单元302和发送单元303。
[0048]其中，资源调度单元301用于将TDD频段内与FDD上行频段相邻的第一频率资源作为上行传输资源分配给第二网络实体。某些应用中，第一网络实体可将第一频率资源的分配信息通过下发资源调度信息指示给第二网络实体，由第二网络实体根据该资源调度信息将上行数据承载在第一频率资源上发送给第一网络实体。
[0049]接收单元302用于接收第二网络实体在所述第一频率资源上发送的上行数据。与图1所示方法相对应，本实施例中可将原TDD系统中对应第一频率资源的上行时间单元和下行时间单元均作为上行数据传输时间单元，也即第二网络实体到第一网络实体的时间单元，或者，也可仅将原TDD系统中对应第一频率资源的上行时间单元用作上行数据传输时间单元，而将第一频率资源的下行时间单元作为保留单元等。
[0050]发送单元303用于将TDD频段内与FDD下行频段相邻的第二频率资源作为下行传输资源，并在所述第二频率资源上将下行数据发送给所述第二网络实体。与图1所示方法相对应，本实施例中可将原TDD系统中对应第二频率资源的上行时间单元和下行时间单元均用作下行数据传输时间单元，或者，也可仅将原TDD系统中对应第二频率资源的下行时间单元用作下行数据传输时间单元，而将第二频率资源的上行时间单元作为保留单元等。[0051 ] 本实施例中，第一网络实体可以为基站或无线中继。
[0052]图4为本申请实施例中第二网络实体的示例行结构图。如图4所示，该第二网络实体可包括:接收单元401和发送单元402。
[0053]其中，接收单元401用于在TDD频段内与FDD下行频段相邻的第二频率资源上接收来自第一网络实体的下行数据。与图1所示方法相对应，本实施例中，可将TDD系统中对应第二频率资源的下行时间单元和上行时间单元均作为下行数据传输时间单元，也即第一网络实体到第二网络实体的时间单元)中发送给第二网络实体，或者，也可仅将原TDD系统中对应第二频率资源的下行时间单元用作下行数据传输时间单元，而将第二频率资源的上行时间单元作为保留单元等。
[0054]发送单元402用于在TDD频段内与FDD上行频段相邻的第一频率资源上发送上行数据。与图1所示方法相对应，发送单元402可根据来自第一网络实体的资源调度信息，在所述第一频率资源上发送上行数据。本实施例中，可将原TDD系统中对应第一频率资源的上行时间单元和下行时间单元作为上行数据传输时间单元，也即第二网络实体到第一网络实体的时间单元，或者，也可仅将原TDD系统中对应第一频率资源的上行时间单元用作上行数据传输时间单元，而将第一频率资源的下行时间单元作为保留单元等。
[0055]本实施例中，第二网络实体可以为无线中继或用户设备。
[0056]目前有些应用中，针对FDD系统和TDD系统共存的情况，在频谱资源规划时，在TDD系统和FDD系统的频段之间预留保护频带，保护频带用于抑制TDD系统和FDD系统之间的邻频干扰。本发明实施例中，对于FDD系统和TDD系统之间不存在保护频带的情况，可以有效降低邻频间的干扰。而对于FDD系统和TDD系统之间存在保护频带的情况，同样可进一步降低邻频间的干扰。并且由于本发明实施例中，是在TDD系统内由TDD系统中的基站将自身系统中的频带分出一部分专用于TDD系统的上行和下行，而这部分频带的划分可根据实际情况灵活调整，相对于某些应用中固定了保护频带的情况，该方法可根据实际需要灵活调整FDD系统和TDD系统间的保护频带，最大可能的抑制了邻频间的干扰；并且对这部分灵活调整的保护频带在满足邻频干扰的情况下进行了充分利用。
[0057]本发明技术方案不仅能够应用于LTE系统中，还可以应用于2G、3G、4G等移动通信系统中。
[0058]下面以第一网络实体为基站，第二网络实体为无线中继的情况为例，对本发明实施例中的方案与现有技术中没有邻频抑制的方案的系统性能进行仿真比较。
[0059]仿真参数如下:TDD系统和FDD系统中均包括19个小区、57个扇区，且无线中继位于远离基站1.5R的位置上，其中，R为小区半径；载频的中心频率为2.6G ;带宽为IOMHz ;同一个系统中两个相邻基站的距离(ISD)为750m ;无线中继的天线高度为5m ;每个宏小区包括5个无线中继。
[0060]在上述仿真参数下，图5示出了 TDD系统和FDD系统共存时基于本发明技术方案和基于传统技术方案的TDD频段内与FDD上行频段相邻的频率分配示意图；其中，左侧椭圆内为基于本发明技术方案的TDD频段内与FDD上行频段相邻的频率分配示意图；右侧椭圆内为基于传统技术方案的TDD频段内与FDD上行频段相邻的频率分配示意图。可见，传统技术方案中，存在将TDD频段内与FDD上行频段相邻的频率分配给基站到无线中继的下行以及基站到用户设备的下行的情况，即存在FDD下行对TDD上行的干扰；而在本申请技术方案中，是将TDD频段内与FDD上行频段相邻的频率分配给了无线中继到基站的上行。图6为基于图5所示频率分配情况的系统性能比较仿真图。可以看出，采用本申请技术方案后，由于邻频干扰导致的容量损失比(TPL)大幅减少了。
[0061]同样，图7不出了 TDD系统和FDD系统共存时基于本发明技术方案和基于传统技术方案的TDD频段内与FDD下行频段相邻的频率分配示意图；其中，左侧椭圆内为基于本发明技术方案的TDD频段内与FDD下行频段相邻的频率分配示意图；右侧椭圆内为基于传统技术方案的TDD频段内与FDD下行频段相邻的频率分配示意图。可见，传统技术方案中，存在将TDD频段内与FDD下行频段相邻的频率分配给无线中继到基站的上行以及用户设备到基站的上行的情况，即存在TDD下行对FDD上行的干扰；而在本申请技术方案中，是将TDD频段内与FDD下行频段相邻的频率分配给了基站到无线中继的下行。图8为基于图7所示频率分配情况的系统性能比较仿真图。可以看出，采用本申请技术方案后，由于邻频干扰导致的容量损失比(TPL)大幅减少了。
[0062]通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现上述实施例，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案可以全部或部分以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行上述实施例所述的方法。
[0063]本领域技术人员可以理解上述实例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
[0064]基于上述各个实施例所提供的技术方案，这里还提出了一种机器可读的存储介质，存储用于使一机器执行如本文所述的多系统邻频共存下的频率分配方法的指令。具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实现方式的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。
[0065]在这种情况下，从存储介质读取的程序代码本身可实现上述实例中任何一项实例的功能，因此程序代码和存储程序代码的存储介质构成了实现上述映射管理技术方案的一部分。
[0066]用于提供程序代码的存储介质实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如⑶-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和 ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
[0067]此外，应该清楚的是，不仅可以通过执行计算机所读出的程序代码，而且可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作，从而实现上述实施例中的功能。
[0068]此外，可以理解的是，将由存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实例中任一实例的功能。
[0069]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种邻频共存下的频率分配方法，其特征在于，包括: 时分双工TDD系统中的第一网络实体将TDD频段内与频分双工FDD上行频段相邻的第一频率资源作为上行传输资源分配给第二网络实体； 所述第一网络实体接收所述第二网络实体在所述第一频率资源上发送的上行数据； 所述第一网络实体将TDD频段内与FDD下行频段相邻的第二频率资源作为下行传输资源，并在所述第二频率资源上将下行数据发送给所述第二网络实体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括:第一网络实体将第一频率资源的分配信息通过资源调度信息指示给第二网络实体； 所述第一网络实体接收所述第二网络实体在所述第一频率资源上发送的上行数据为:第一网络实体接收所述第二网络实体根据所述资源调度信息在所述第一频率资源上发送的上行数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一网络实体为基站，所述第二网络实体为用户设备；或者， 所述第一网络实体为基站，所述第二网络实体为无线中继；或者， 所述第一网络实体为无线中继，所述第二网络实体为用户设备。
4.一种第一网络实体，其特征在于，包括: 资源调度单元，用于将TDD频段内与FDD上行频段相邻的第一频率资源作为上行传输资源分配给第二网络实体； 接收单元，用于接收第二网络实体在所述第一频率资源上发送的上行数据； 发送单元，用于将TDD频段内与FDD下行频段相邻的第二频率资源作为下行传输资源，并在所述第二频率资源上将下行数据发送给所述第二网络实体。
5.根据权利要求4所述的第一网络实体，其特征在于，所述发送单元进一步用于将资源调度单元分配的第一频率资源通过资源调度信息指示给第二网络实体。
6.根据权利要求4或5所述的第一网络实体，其特征在于，所述第一网络实体为基站或无线中继。
7.—种第二网络实体，其特征在于，包括: 接收单元，用于在TDD频段内与FDD下行频段相邻的第二频率资源上接收来自第一网络实体的下行数据； 发送单元，用于在TDD频段内与FDD上行频段相邻的第一频率资源上发送上行数据。
8.根据权利要求7所述的第二网络实体，所述发送单元根据来自第一网络实体的资源调度信息，在TDD频段内与FDD上行频段相邻的第一频率资源上发送上行数据。
9.根据权利要求7或8所述的第二网络实体，其特征在于，所述第二网络实体为无线中继或用户设备。
【文档编号】H04W72/12GK103634804SQ201210311040
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月28日 优先权日:2012年8月28日
【发明者】兰洋, 原田笃 申请人:株式会社Ntt都科摩