部分地丢弃循环前缀以进行高效tdd或半双工fdd操作的制作方法
【专利摘要】描述了用于执行部分地丢弃循环前缀以进行高效TDD或半双工FDD操作的技术。用户装备（UE）可减少针对在从数据接收切换至数据传输之前的最后OFDM码元要丢弃的循环前缀的量。这可允许UE提早完成数据接收并以及时方式切换至数据传输。在一种设计中，UE可接收第一OFDM码元，并且丢弃第一OFDM码元的第一循环前缀量。UE可在随后接收第二OFDM码元，并丢弃第二OFDM码元的第二循环前缀量。要丢弃的第二循环前缀量可基于从数据接收切换至数据传输所需的时间量来确定，该时间量可取决于UE处的传送时基与接收时基之间的时间提前量。
【专利说明】部分地丢弃循环前缀以进行高效TDD或半双工FDD操作
[0001]本分案申请是国家申请号为200880110241.4、发明名称为“部分地丢弃循环前缀以进行高效TDD或半双工FDD操作”的发明专利申请的分案。
[0002]背景
[0003]1.领域
[0004]本公开一般涉及通信，尤其涉及用于在无线通信系统中传送和接收数据的技术。
[0005]I1.背景
[0006]无线通信系统被广泛地部署以提供诸如语音、视频、分组数据、消息接发、广播等各种通信内容。这些无线系统可以是能够通过共享可用的系统资源来支持多个用户的多址系统。此类多址系统的示例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交FDMA (OFDMA)系统、和单载波FDMA (SC-FDMA)系统。
[0007]无线通信系统可包括能支持数个用户装备(UE)通信的数个B节点。UE在任意给定时刻能够仅传送或接收数据。UE在一部分时间可接收来自B节点的数据，而在另外一部分时间可向B节点传送数据。可针对从数据接收至数据传输的每个切换点定义没有传输的保护周期。保护周期可允许UE完成数据接收并在恰适的时间开始数据传输，以使得B节点能通过B节点处恰当的时基接收数据传输。保护周期代表开销并且降低系统的效率。需要尽可能多地减少保护周期以便改善系统效率。
[0008]概述
[0009]本文中描述了用于执行部分循环前缀丢弃以获得更多时间以供从数据接收切换至数据传输用的技术。对于部分循环前缀丢弃，UE可减少针对在从数据接收至数据传输的切换之前的最后正交频分复用(OFDM)码元要丢弃的循环前缀的量。这可允许UE提早完成数据接收并以及时方式切换至数据传输。这些技术可减短或可能地省去保护周期，这可改善系统效率。这些技术可用于时分双工(TDD)操作以及半双工频分双工(FDD)操作。
[0010]在一种设计中，UE可接收第一 OFDM码元，并且可丢弃第一 OFDM码元的第一循环前缀量(例如，整个循环前缀)。UE可在随后接收第二 OFDM码元，其可以是从数据接收至数据传输的切换之前的最后OFDM码元。UE可丢弃第二 OFDM码元的第二循环前缀量(例如，部分循环前缀)。要丢弃的第二循环前缀量可基于用于从数据接收切换至数据传输的切换时间来确定。UE可根据传送时基发送单载波频分复用(SC-FDM)码元，在UE处，该传送时基可相对于接收时基提前。UE可基于UE处的传送时基与接收时基之间的时间提前量来确定切换时间。
[0011]以下更加详细地描述本公开的各种方面和特征。
[0012]附图简述
[0013]图1示出了无线通信系统。
[0014]图2示出了 OFDM调制器的框图。
[0015]图3A和3B示出了两个示例帧结构。
[0016]图4示出了 TDD或半双工FDD操作的示例下行链路和上行链路传输。
[0017]图5示出了完全和部分循环前缀丢弃。[0018]图6示出了在使用部分循环前缀丢弃的情况下的数据接收。
[0019]图7示出了用于接收和传送数据的过程。
[0020]图8示出了用于接收和传送数据的装置。
[0021]图9示出了 B节点和UE的框图。
[0022]详细描述
[0023]本文中所描述的技术可用于各种无线通信系统，诸如CDMA、TDMA, FDMA, OFDMA,SC-FDMA和其他系统。术语“系统”和“网络”常被可互换地使用。CDMA系统可以实现诸如通用地面无线电接入(UTRA)、cdma2000等无线电技术。UTRA包括宽带CDMA (WCDMA)和CDMA的其他变体。cdma2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA系统可实现诸如全球移动通信系统(GSM)等无线电技术。OFDMA系统可实现诸如演进UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE802.11 (W1-Fi)、IEEE802.16 (WiMAX), IEEE802.20、Flash-OFDM? 等无线电技术。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的部分。3GPP长期演进(LTE)是UMTS的使用E-UTRA的即将发布版，其在下行链路上采用OFDMA而在上行链路上采用SC-FDMA。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE以及GSM在来自名为“第三代伙伴项目”(3GPP)的组织的文档中进行了描述。cdma2000和UMB在来自名为“第三代伙伴项目2” (3GPP2)的组织的文献中进行了描述。为了清楚起见，以下针对LTE对这些技术的某些方面进行描述，并且在以下描述的很大部分中使用LTE术语。
[0024]图1示出了无线通信系统100，其可以是LTE系统。系统100可包括数个B节点110和其他网络实体。B节点可以是与UE通信的固定站并且也可被称为演进B节点(eNB)、基站、接入点等。每个B节点110为特定地理区域提供通信覆盖。B节点的整个覆盖区可被划分成多个(例如三个)较小的区域。每个较小的区域可由相应B节点子系统来服务。在3GPP中，术语“蜂窝小区”可指B节点的最小覆盖区和/或服务此覆盖区的B节点子系统。
[0025]UE120可遍布于该系统内，且每个UE可以是固定或移动的。UE也可称为移动站、终端、接入终端、订户单元、台等。UE可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、无线通信设备、手持式设备、膝上型计算机、无绳电话等。UE可经由下行链路和上行链路与B节点通信。下行链路(或即前向链路)是指从B节点至UE的通信链路，而上行链路(或即反向链路)是指从UE至B节点的通信链路。
[0026]LTE在下行链路上利用OFDM而在上行链路上利用SC-FDM。OFDM和SC-FDM将系统带宽划分成多个(Nfft个)正交副载波，这些副载波也通常被称为频调、频槽等。每个副载波可用数据来调制。一般而言，调制码元在OFDM下是在频域中发送，而在SC-FDM下是在时域中发送。毗邻副载波之间的间隔可以是固定的，且副载波的总数(Nfft)可取决于系统带宽。例如，对于1.25,2.5、5、10或20MHz的系统带宽而言，Nfft可分别等于128、256、512、1024或2048。
[0027]图2示出了例如B节点等发射机的OFDM调制器200的设计的框图。在OFDM调制器200内，串-并(S/P)转换器212可接收输入码元(例如，调制码元)并可以并行形式提供这些输入码元。码元-副载波映射器214可将输入码元映射至用于传输的副载波，并且可将具有零信号值的零码元映射至其余副载波。快速傅里叶逆变换(IFFT)单元216可接收对应一个OFDM码元周期中总共Nfft个副载波的Nfft个映射码元。IFFT单元216可通过Nfft点IFFT将这Nfft个映射码元变换至时域，并提供Nfft个时域样本。每个采样是要在一个样本周期中发送的复数值。并-串(P/s)转换器218可将Nfft个样本串行化，并提供包含这些样本的有用部分。循环前缀发生器220可复制有用部分的最后Nct个样本并将这Nct个样本追加至该有用部分的前面以获得包含ΝΡΡΤ+Νσ个样本的OFDM码元。所复制部分被称为循环前缀(CP)，并且Nct是循环前缀长度。该循环前缀用于对抗由频率选择性衰落所导致的码间干扰(ISI)。
[0028]对于SC-FDM调制器(例如，UE处)，K个输入码元可首先通过K点离散傅里叶变换(DFT)来变换，以获得K个频域码元。K个频域码元可由码元-副载波映射器214、IFFT单元216、P/S转换器218、和循环前缀生成器220来处理，以获得包含对应有用部分的Nfft个样本以及对应循环前缀的Nep个样本的SC-FDM码元。
[0029]系统可利用FDD或TDD。对于FDD，下行链路和上行链路被分配单独的频率信道，下行链路传输可在一个频率信道上发送，而上行链路传输可在另一频率信道上发送。对于TDD,下行链路和上行链路共享相同的频率信道，下行链路传输可在一部分时间在该频率信道上发送，而上行链路传输可在另外一部分时间在相同的频率信道上发送。
[0030]图3A示出了帧结构类型I (FSl)的示例帧结构300，其可用于LTE中的FDD。关于每条链路的传输时间线可以被划分成以无线电帧为单位。每个无线电帧可具有预定的历时(例如，10毫秒(ms))并且可被划分成具有索引O到9的10个子帧。每个子帧可包括两个时隙，且每个时隙可包括索引为O到L-1的L个码元周期，例如，L=6个码元周期用于扩展循环前缀或者L=7个码元周期用于正常的循环前缀。
[0031 ] 对于FDD，在每个无线电帧中，10个子帧可用于下行链路传输，而10个子帧可用于上行链路传输。对于全双工FDD，UE可向B节点发送上行链路传输，并且可并发地接收来自B节点的下行链路传输。对于半双工FDD，UE可在不同时间发送上行链路传输以及接收下行链路传输，以使得上行链路和下行链路传输在时间上不交迭。
[0032]图3B示出了帧结构类型2 (FS2)的示例帧结构350，其可用于LTE中的TDD。传输时间线可被划分成以无线电帧为单位。每个无线电帧可具有IOms的历时并且可被划分成具有索引O到9的10个子帧。LTE支持多种下行链路-上行链路配置。对于所有下行链路-上行链路配置，子帧O和5可被用于下行链路(DL)，而子帧2可被用于上行链路(UL)。子帧3、4、7、8和9可各自被用于下行链路或上行链路，这取决于下行链路-上行链路配置。子帧I可包括三个特殊字段，这三个特殊字段包括用于下行链路控制信道以及数据传输的下行链路导频时隙(DwPTS)、没有传输的保护周期(GP)、以及用于或者随机接入信道(RACH)或者探测基准信号(SRS)的上行链路导频时隙(UpPTS)。子帧6可包括仅DwPTS、或者所有三个特殊字段、或者下行链路子帧，这取决于下行链路-上行链路配置。对于不同的子帧配置，DwPTS、GP和UpPTS可具不同的历时。未被用于特殊字段的每个子帧可被划分成两个时隙，且每个时隙可包括L个码元周期。
[0033]在公众可获得的题为“Evolved Universal Terrestrial RadioAccess (E-UTRA) ; Physical Channels and Modulation (演进通用地面无线电接入(E-UTRA);物理信道和调制)”的3GPP TS36.211中描述了帧结构300和350。
[0034]对于TDD和半双工FDD操作，UE可在下行链路子帧上接收数据，并且可在上行链路子帧上发送数据，其中下行链路子帧与上行链路子帧不交迭。下行链路子帧是其中可在下行链路上发送数据的子帧，而上行链路子帧是其中可在上行链路上发送数据的子帧。对于TDD和半双工FDD操作两者，可在从下行链路至上行链路的切换点上定义保护周期，并且该保护周期可覆盖紧邻切换点之前的下行链路子帧中的Nep个OFDM码元。在保护周期里没有传输被发送。保护周期可允许UE提前足够的时间开始上行链路传输，以使得B节点处的接收时间可与B节点处的传送时间对准。
[0035]图4示出了在下行链路-上行链路切换点处具有保护周期的TDD或半双工FDD操作的下行链路和上行链路传输的示例。B节点在子帧η中在下行链路上传送数据，而UE在子帧η+1中在上行链路上传送数据。下行链路-上行链路切换点在时间T5出现，其与B节点处的子帧η与η+1之间的边界相重合。
[0036]在图4中所示的示例中，每个时隙包括用于正常循环前缀的7个码元周期，并且保护周期是NeP=2个OFDM码元。B节点在子帧η的右侧时隙的码元周期O到4中传送OFDM码元O到4，并且不在码元周期5和6中传送。UE在子帧η中接收来自B节点的OFDM码元O到4。OFDM码元O是由B节点自时间T1起传送的，并且由UE自时间T2起接收。接收时间T2与传送时间T1之间的差异是下行链路传播延迟Λ Tm，其为Λ Tdl=T2-T10
[0037]UE在子帧t+Ι的左侧时隙的码元周期O中传送SC-FDM码元O。SC-FDM码元O是由UE自时间T4起传送的，并且由B节点自时间T5起接收。接收时间T5与传送时间T4之间的差异是上行链路传播延迟Λ Tul,其为Λ Tul=T5-T40 UE处的传送时间T4可被选择成使得B节点处的接收时间T5与下行链路-上行链路切换点在子帧边界处对准。从下行链路上最后的OFDM码元4的末尾(其为时间T3)至上行链路上的第一 SC-FDM码元O的开头(其为时间T4)之间的历时是供UE从下行链路接收切换至上行链路传输用的时间量。
[0038]本质上，UE可能需要在时间Ttl发送上行链路传输，以便使B节点在时间T1接收上行链路传输。B节点可在时间T1发送下行链路传输，而UE可在时间T2接收下行链路传输。往返行程延迟(RTD)等于UE处的接收时间T2与传送时间Ttl之间的差异，或者即RTD=T2-T0= Δ Tdl+ Δ Tm。UE处的传送时基由此相对于UE处的接收时基提前一个RTD，以使得B节点能具有相同的传送时基和接收时基。
[0039]保护周期可具有可配置历时。表1列出了根据一种设计的无线电帧的子帧O、子帧5以及其余子帧中所支持的保护周期。也可支持其他保护周期。在表1中所示的设计中，支持零保护周期。B节点可在具有零保护周期的子帧的所有码元周期中传送OFDM码元。
[0040]表1
[0041]
【权利要求】
1.一种用于无线通信的方法，包括: 根据用于第二链路上的数据传输的传送时基传送单载波频分复用SC-FDM码元，其中所述传送时基相对于用于第一链路上的数据接收的接收时基是提前的，并且其中切换时间是基于所述传送时基与所述接收时基之间的时间提前量来确定的。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 丢弃所述SC-FDM码元的循环前缀的一部分，所述循环前缀的被丢弃的部分是基于所述切换时间来确定的。
3.一种用于无线通信的设备，包括: 用于根据用于第二链路上的数据传输的传送时基传送单载波频分复用SC-FDM码元的装置，其中所述传送时基相对于用于第一链路上的数据接收的接收时基是提前的，并且其中切换时间是基于所述传送时基与所述接收时基之间的时间提前量来确定的。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，还包括: 用于丢弃所述SC-FDM码元的循环前缀的一部分的装置，所述循环前缀的被丢弃的部分是基于所述切换时间来确定的。
【文档编号】H04L27/26GK103546265SQ201310401032
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2008年9月30日 优先权日:2007年10月1日
【发明者】J·蒙托约, D·P·玛拉迪, S·帕特尔 申请人:高通股份有限公司