在LTETDD系统中通知UL/DL配置的制造方法与工艺

在LTETDD系统中通知UL/DL配置优先权要求本申请要求2011年8月15日提交的美国专利申请No.13／210,033的优先权，其全部内容通过引用并入此处。技术领域本公开涉及长期演进(LTE)环境中的时分双工配置。

背景技术：
在LTE系统中，下行链路和上行链路传输可以被组织为两种双工模式：频分双工(FDD)模式和时分双工(TDD)模式。FDD模式使用成对频谱，其中，使用频域来分离上行链路(UL)和下行链路(DL)传输。图1A是针对FDD模式频域中分离的上行链路和下行链路子帧的图形示意。在TDD系统中，可以使用不成对频谱，其中UL和DL均在相同载频上传输。UL和DL在时域中分离。图1B是在TDD模式中共享载频的上行链路和下行链路子帧的图形示意。附图说明图1A是针对FDD模式频域中分离的上行链路和下行链路子帧的图形示意。图1B是在TDD模式中共享载频的上行链路和下行链路子帧的图形示意。图2是基于3GPPLTE的示例无线蜂窝通信系统的示意表示。图3是示例无线站的示意图。图4是示例用户设备(UE)的示意图。图5A是针对增强NodeB(eNB)的基于主信息块(MIB)消息的TDD配置的示例处理流程图。图5B是针对用户设备的基于MIB消息的TDD配置的示例处理流程图。图6是混合的新版本UE和传统UE场景的示例处理流程图。图7是对具有TDD配置信息的一个或更多个控制格式指示符(CFI)码字进行加扰的示例处理流程图。图8A是针对新版本用户设备的基于物理控制格式指示符信道(PCFICH)的TDD配置的示例处理流程图。图8B是针对传统UE的基于PCFICH的TDD配置的示例处理流程图。图9是基于物理下行链路控制信道(PDCCH)的TDD配置的示例增强NodeB处理流程。图10是基于PDCCH的TDD配置的示例UE处理流程图。具体实施方式可以使得LTETDD系统更频繁地向UE通知TDDUL／DL配置(或配置改变)。该系统能够在UL和DL之间重新分配无线资源，以满足与例如业务条件相关联的要求。在LTETDD系统中，无线帧的子帧可以是下行(DL)、上行(UL)或特殊子帧。特殊子帧包括由用于下行链路至上行链路切换的保护时段分开的下行链路和上行链路时间区域，并包括3个部分：i)下行链路导频时隙(DwPTS)，ii)上行链路导频时隙(UpPTS)以及iii)保护时段(GP)。表1列出了LTETDD操作中的7个不同UL／DL配置方案。在表1中，D表示下行链路子帧，U表示上行链路子帧，S为特殊子帧。表1LTETDD上行链路-下行链路配置如表1所示，存在在LTE标准中规定的两个切换点周期：5ms和10ms。5ms切换点周期可以支持LTE与低码片速率通用陆地无线接入(UTRA)TDD系统之间的共存；10ms切换点周期可以支持LTE与高码片速率UTRATDD系统的共存。所支持的配置覆盖从DL偏重配置(9∶1比率DL∶UL)到UL偏重配置(2∶3比率DL∶UL)的大范围UL／DL分配。TDD系统在给定频谱指派内可指派给上行链路和下行链路通信的资源的比例方面具有灵活性。具体地，可以在上行链路和下行链路之间不均匀地分配无线资源，以提供通过基于例如DL和UL的不同业务特性来选择UL／DL配置来更高效地利用无线资源的方式。在一些实施例中，可以使用主信息块(MIB)来指示TDD配置。在一些示例中，MIB中可以有10个备用比特。备用比特中的一些可以用于TDD配置指示符。在特定实现中，MIB使用固定调度(例如每40ms)，在特定实施例中，使用MIB备用比特来通信TDD配置可以增加TDD配置标识频率，快至每40ms一次。在另一示例实施例中，当需要配置改变时，可以更新系统信息块类型1(SIB1)。当系统标识需要配置改变时，其可以在接下来的80ms传输周期更新SIB1中的TDD配置信息单元(IE)。UE可以每80ms读取SIB1.在一些实施例中，TDD配置指示符可以加扰至物理控制格式指示符信道(PCFICH)上的控制格式指示符(CFI)。可以利用TDD配置改变指示符来对当前CFI码字加扰。由于PCFICH是基于子帧来发送的，其可以实现TDD配置的动态改变。在一些实施例中，可以使用物理下行链路控制信道(PDCCH)来通知TDD配置。可以引入将在公共搜索空间上传输的DCI格式。无线网络临时标识符(RNTI)，称为TDD-RNTI，可以用于对循环冗余校验(CRC)加扰以用于搜索。由于每子帧发送PDCCH，提供TDD配置的动态改变。在一些实施例中，可以使用对连接模式UE的专用信令。可以使用包含TDD-ConfigIE的专用信令消息(例如无线资源控制(RRC)连接重配置)来向连接模式UE通信更新的TDD配置。该网络可以将该专用消息发送至RRC连接模式的所有UE。此外，还更新SIB1内的TDD配置，以向空闲模式UE提供该信息。上述用户设备可以操作于蜂窝网络，如图2所示的网络，该网络基于第三代伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)，也称为演进通用陆地无线接入(E-UTRA)。更具体地，图2是基于3GPPLTE的示例无线蜂窝通信系统200的示意表示。图2所示的蜂窝网络系统200包括多个基站212。在图2所示的LTE示例中，将基站示为增强NodeB(eNB)212。可以理解，基站可以操作于任何移动环境，包括毫微微小区或微微小区，或者基站可以操作为可以中继其他移动台和／或基站的信号的节点。图2的示例LTE通信环境200可以包括：一个或多个无线接入网210、核心网(CN)220(示为演进分组核心(EPC)220)和外部网络230。在特定实现中，无线接入网可以是演进通用移动通信系统(UMTS)陆地无线接入网(EUTRAN)。此外，在特定示例中，核心网220可以是演进分组核心(EPC)。此外，可以有一个或更多个用户设备202操作于LTE系统200内。在一些实现中，2G／3G系统240，例如全球移动通信系统(GSM)、过渡标准95(IS-95)、通用移动通信系统(UMTS)和CDMA2000(码分多址)也可以集成入LTE通信系统200。在图2所示的示例LTE系统中，EUTRAN210包括eNB212。UE202可以操作于eNB212之一所服务的小区。EUTRAN210可以包括一个或多个eNB212，一个或多个UE202可以操作于小区中。eNB212可以直接与UE202通信。在一些实现中，eNB212可以与UE202具有一对多关系，例如示例LTE系统200中的eNB212可以服务于其覆盖区内的多个UE202；而每个UE202一次仅可以连接至一个eNB212。在一些实现中，eNB212可以与UE202具有多对多关系。eNB212可以彼此连接，并且如果UE202从一个eNB212行进到另一个eNB，可以进行UE切换。UE202可以由最终用户用于通信，例如，在LTE系统200内的任何无线电子设备。UE202可以被称为移动电子设备，用户设备，移动站，用户站，或无线终端。UE202可以是蜂窝电话，个人数据助理(PDA)，智能手机，膝上型计算机，平板个人计算机(PC)，寻呼机，便携式计算机，或其他无线通信设备。在上行链路中，上行链路数据信号通过例如物理上行链路共享信道(PUSCH)传输，上行链路控制信号经由例如物理上行链路控制信道(PUCCH)传输。在下行链路中，同步信号通过例如同步信道(SCH)传输，下行链路数据信号通过例如物理下行链路共享信道(PDSCH)传输，以及下行链路控制信号经由例如物理下行链路控制信道(PDCCH)传输。主信息块(MIB)可被配置为作为每个小区中的广播信息经由例如物理广播信道(PBCH)来传输，系统信息块(SIB)1至11被配置为通过例如PDSCH传输。MIB可以被配置为包括物理参数，诸如小区带宽和发送天线标识信息，以及系统帧号(SFN)，以及被配置为在40ms周期中进行传输。SIB1可被配置为在80ms周期中进行传输。简要地转向图3，每一个无线站可以是任何电子设备，用于在LTE通信系统200中发送和接收无线信号。在本发明中，无线站可以是移动电子设备(例如，UE)或基站(例如，eNB)。图3是示例的无线站300的示意图。无线站300可以包括处理器302，存储器304，无线收发器306，以及天线308。处理器302可包括微处理器，中央处理单元，图形控制单元，网络处理器，或其他用于执行存储在存储器304中的指令的处理器。处理器302的功能可以包括计算，队列管理，控制处理，图形加速，视频解码，以及执行来自保存在存储器模块304中的程序的存储指令的序列。在一些实施方式中，处理器302还可以负责信号处理，包括信号的采样，量化，编码／解码，和／或调制／解调。存储器模块304可以包括临时状态设备(例如，随机存取存储器(RAM))和数据存储。存储器模块304可以被用来临时或永久存储数据或程序(即，指令序列)，以在UE中使用。无线收发器306可以包括发射机电路和接收机电路。无线收发器306可以负责将基带信号转换成通带信号，反之亦然。无线收发器306的部件可以包括数模转换器／模数转换器，放大器，频率滤波器和振荡器。此外，无线收发器306也可包括或可通信地耦合到数字信号处理(DSP)电路310和数字滤波器电路312。DSP电路310可以执行的功能包括生成正交频分复用(OFDM)和／或单载波频分多址(SC-FDMA)信号。OFDM是作为多载波调制方法的频分复用的技术。可以通过在多个正交的子载波上调制信息承载信号，例如比特映射的符号序列，来生成OFDM信号。调制在不同的子载波上不同的比特映射的符号中的每一个被认为是经历平坦衰落信道，也就是说，衰落信道针对每个子载波的频率响应可以被认为是平坦的，使得该信息可能更容易在接收端进行解码。在一些实际的实施方式中，OFDM使用快速傅里叶变换(FFT)和快速傅立叶逆变换(IFFT)以在信号的时间和频率域表示之间交替。FFT运算可以将信号从时域表示转换成频域表示。IFFT操作可以执行相反方向的转换。OFDM可以在无线下行链路中使用，而SC-FDMA技术可以在无线上行链路中使用。SC-FDMA使用与OFDM调制基本类似的调制方式，以将上行链路信号调制到多个子载波。在与OFDM的其他差异中，在发射机侧的SC-FDMA中的子载波映射和IFFT之前执行多点离散傅里叶变换(DFT)，以便降低调制信号的峰均功率比。因为上行链路信号从UE发送，调制信号的较低的峰均功率比可能会导致在UE的成本更低的信号放大。数字滤波器电路312可以包括用于信号均衡的均衡滤波器。均衡可以是调整的无线信号中的频率分量之间的平衡的过程。更具体地，均衡器可以被用来使得从发射机到均衡输出以及所关注的整个信道带宽之内的频率响应平坦。当信道已被均衡时，在均衡输出处信号的频域属性可以是基本上类似于发射机处的发送信号的频域属性。均衡器可以包括一个或更多个滤波器的抽头，每个抽头可对应于滤波器系数。滤波器系数可以根据信道／系统条件的改变进行调整。天线308是换能器，可以发射和／或接收电磁波。天线308可以将电磁辐射转换成电流，反之亦然。天线308一般负责无线电波的发送和接收，并且可以作为收发机306和无线信道之间的接口。在一些实施方式中，无线站300可配备有多于一个天线以利用多输入多输出(MIMO)技术的优势。MIMO技术可以提供一种方法，利用多个信号路径，以减少多径衰落的影响和／或提高吞吐量。通过在无线站使用多个天线，MIMO技术可以实现在同一无线信道上的多个并行数据流的传输，从而增加了信道的吞吐量。返回图2的示意图，UE202可发送语音，视频，多媒体，文本，网页内容和／或任何其它用户／客户特定的内容。一方面，一些这些内容的传输，例如视频和网页内容，可以要求高信道吞吐量，以满足最终用户的需求。另一方面，由于在无线环境中许多反射所产生的多个信号路径，UE202和eNB212之间的信道可以被多径衰落破坏。因此，UE的传输可以适应无线环境。总之，UE202的生成请求，发送响应，或者以不同的方式通过一个或更多个eNB212与演进分组核心(EPC)220和／或互联网协议(IP)网络230以其他方式通信。无线接入网络(RAN)是移动通信系统的一部分，实现了无线接入技术，如UMTS，CDMA2000和3GPPLTE。在许多应用中，包括在LTE通信系统200中的RAN被称为EUTRAN210。EUTRAN210可以位于UE202与EPC220之间。EUTRAN210包括至少一个eNB212。eNB可以是在系统的固定部分中可控制全部或至少一些无线电相关的功能的无线基站。至少一个eNB212可以在其覆盖区域或小区内针对UE202提供无线接口以进行通信。eNB212可以分布在整个蜂窝网络中以宽广的覆盖区域。eNB212直接与一个或多个UE202、其它eNB和EPC220进行通信。eNB212可以是向UE202的无线协议的端点，可以中继无线连接与向EPC220的连接之间的信号。在某些实现中，EPC220是核心网(CN)的主要部件。CN可以是骨干网络，其可以是通信系统的核心部分。EPC220可以包括移动性管理实体(MME)，服务网关(SGW)和分组数据网络网关(PGW)。MME可以是EPC220中的主要控制元件，负责包括与用户和会话管理相关的控制平面功能的功能。SGW可以作为本地移动锚，使得数据包通过此点路由，以实现EUTRAN210内的移动性和与其他传统的2G／3G系统240的移动性。SGW功能可包括用户平面隧道管理和切换。PGW可以提供对服务域(包括外部网络230，如IP网络)的连接。UE202、EUTRAN210和EPC220有时也被称为演进分组系统(EPS)。应当理解的是，LTE系统200的体系结构演进的重点是在EPS。功能演进可能包括EPS和外部网络230。虽然关于图2-3来描述，本发明并不限定于这样的环境。一般地，蜂窝通信系统可被描述为由多个无线小区(或分别由基站或其它固定的收发机服务的小区)组成的蜂窝网络。小区被用来覆盖不同的区域以便提供对区域的无线电覆盖。例如蜂窝通信系统包括全球移动通信系统(GSM)协议，通用移动通信系统(UMTS)，3GPP长期演进(LTE)，以及其他。除了蜂窝通信系统，无线宽带通信系统也可以适用于本公开中所描述的各种实施方案。例如无线宽带通信系统包括IEEE802.11无线局域网，IEEE802.16WiMAX网络等。简要地转向图4，每个UE202可以是任何电子设备，用于在LTE通信系统200中接收和发送无线信号。图4是示例性用户设备(UE)202的示意图。UE202可以包括处理器402，存储器404，无线收发器406，以及天线408。处理器402可以包括微处理器，中央处理单元，图形控制单元，网络处理器，或其他处理器用于执行存储在存储器404中的指令。处理器402的功能可以包括计算，队列管理，控制处理中，图形加速，视频解码，并执行来自存储器模块404中保存的程序的存储指令序列。在一些实施方式中，处理器402还可以负责信号处理，包括信号的采样，量化，编码／解码，和／或调制／解调。存储器模块404可以包括临时状态设备(例如，随机存取存储器(RAM))或数据存储。存储器模块204可用于临时或永久存储在UE中使用的数据或程序(即，指令序列)。无线收发器406可以包括发射机电路和接收机电路。无线收发器406可以负责将基带信号上变频为通带信号，反之亦然。无线收发器406的部件可以包括数模转换器／模数转换器，放大器，频率滤波器和振荡器。天线408是换能器，可以发射和／或接收电磁波。天线408可以将电磁辐射转换成电流，或反之亦然。天线408一般负责无线电波的发送和接收，并且可以作为收发机406和无线信道之间的接口。以上关于图2-4描述的LTE网络环境和UE可以用于动态标识或更新TDD配置信息。在一个实施例中，在LTE网络中配置UE中的时分双工(TDD)的UL／DL分配的方法可包括：在连接状态期间，以预定周期接收LTE网络中的增强NodeB(eNB)发送的每个信息块，其中每个信息块是根据具有预定发送周期的固定调度来发送的，并包括标识TDD配置的信息。UE至少部分基于信息块中标识TDD配置的信息来确定请求或需要TDD配置的更新，其中标识TDD配置的信息指示更新的TDD配置。至少响应于标识更新的TDD配置，UE可以根据更新的TDD配置自动更新UE的TDDUL／DL分配。发送的信息块可以在系统信息块类型1(SIB1)或主信息块(MIB)中。MIB使用40ms周期的固定调度以及40ms内进行的重复。MIB中的第一传输调度在系统帧号(SFN)mod4=0的无线帧的子帧0中，并且重复调度在所有其他无线帧的子帧0中。新的TDD-Config信息可以在下一40msMIB周期开始处尽可能快地应用。在某些示例实现中，在MIB中可以有10个“备用”比特。没有TDD-Config比特的示例MIB结构提供如下：在某些实施例中，MIB可被更新，以包括TDD配置。可以从“备用”比特中使用3个比特来表示7个TDD配置。包括TDD配置比特的示例MIB结构如下所示：在某些实施例中，可以使用两个比特，通过限制TDD配置改变的选择(即，tdd-ConfigBITSTRING(SIZE(2))，以指示TDD配置的改变。例如，如果新的TDD配置具有与当前TDD配置相同的切换周期，则配置的总数可以被分成两组，每一组内有至多4个配置(详见表2)。因此，两个比特足以指示TDD配置中的改变。类似地，1个比特可以用来指示从一个配置移动到另一个相邻配置。例如，基于下表2所示的TDD配置的组织，如果现有的配置是配置“1”，一个比特足以指示下移到配置“2”或上移到配置“6”。通常，术语“TDD配置改变”可以包括新的TDD配置的指示，或关于是否／如何改变TDD配置的指示。当使用MIB消息来标识TDD配置时，新版本UE接收和理解它，并相应地在下一帧改变配置。新版本UE可以根据本发明操作，传统UE可以按照版本10和更早版本操作。传统UE可能不尝试解码比特串的最后10比特，所以传统UE可以保持与之前相同的配置。当TDD配置改变时，系统还可以基于修改周期来更新SIB1中的TDD配置信息。然后，系统可以触发系统信息修改通知过程。因此，传统UE将最终在接下来的修改周期中更新配置。如果在(最小)640ms修改周期期间存在多个配置改变，则最近的改变将被应用。结果是传统UE也将TDD配置改变为更新的配置。如果配置改变是非常频繁的，并不总是需要使传统UE跟进经由SIB1信息改变的改变。系统可以针对每个给定周期(例如，640ms)保持跟踪配置改变率(CCR)。如果CCR小于某个预定义的阈值，TCCR，则系统可以更新SIB1中的TDD配置信息，并随后进行系统信息修改通知过程。否则，系统将不会更新SIB1。在这个示例实现中，系统可以节省系统的无线资源以及传统UE的电池功率。在从UL切换到DL的子帧的持续时间期间，可能会出现新的和传统(“版本间”)UE(尤其是在版本间UE位于非常接近彼此)之间的干扰问题。按照基于DL子帧的数量递增的顺序，关于切换点周期，UL／DL配置可以被分成两组：1组具有5ms的周期(表2的配置0，1，2，6)；一组具有10ms的周期(表1的配置3，4，5)。表2示出7个配置如何被分组。表2UL／DL配置组候选配置限于UE的当前配置的同一组内。以这种方...