一种时频二维调度的双工通信方法
【技术领域】
[0001]本发明属于无线通信领域，具体涉及一种时域和频域两个维度上调度的双工通信方法及其应用。
【背景技术】
[0002]无线通信系统的一项基本任务是建立和保持收发节点间的通信链路，实现通信数据的双向传输。传统的双工方式主要分为时分双工(TDD)和频分双工(FDD)。
[0003]传统的时分双工系统，采用不同的时间进行上行和下行的传输，上行和下行数据信道间是时间正交的。在一个数据帧(或数据子帧)内，信道被划分为若干的时隙，每个激活的时隙或者为上行时隙、或者为下行时隙。传统的频分双工系统，采用不同的频段进行上行和下行的传输，上行和下行数据信道间是频率正交的。上行数据帧和下行数据帧分别在上行频段和下行频段同时发送。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对无线通信系统设计一种基于时频二维调度的双工方法，可以在保持系统后向兼容的同时，充分利用上下行链路信道的互易性，给系统带来分集增益。
[0005]本发明所述的技术方案如下:
[0006]一种时频二维调度的双工通信方法，其特征是，包括:
[0007]I)无线通信系统使用两个对称的频率进行上、下行数据传输；
[0008]2)在这两个对称的频率上分别交替地调度上、下行链路数据进行传输；
[0009]3)数据传输调度的周期根据系统的需求进行设置。
[0010]所述的双工通信方法，其特征是，所有的调度过程都在基站端完成，并通过控制信道通知相应的移动端用户。
[0011]所述的双工通信方法，其特征是，在上行频段处，先传输上行链路数据，经过一个调度周期T1之后，改为传输下行链路数据，经过一个调度周期T2之后，再传输变为上行链路数据，如此依次交替传输上行、下行链路数据；同样的，在下行频段处，先传输下行链路数据，经过一个调度周期T1之后，改为传输上行链路数据，经过一个调度周期T2之后，再传输变为下行链路数据，如此依次交替传输。
[0012]所述的双工通信方法，其特征是，T1与T2相等或者不相等。
[0013]一种时频二维调度的双工通信方法，其特征是，包括:
[0014]I)无线通信系统操作在对称的两个频率和f2，其中为上行频段，f2为下行频段，保证了对现有FDD系统的后向兼容性；
[0015]2)在上行频段首先传输上行链路数据，在下行频段首先传输下行链路数据；
[0016]3)在上行频段，传输完上行链路数据帧后，调度下行链路数据进行下行传输；在下行链路传输完下行链路数据帧后，调度上行链路数据进行上行传输；
[0017]4)在下行频段，传输完下行链路数据帧后，调度上行链路数据进行上行传输；在上行链路传输完上行链路数据帧后，调度下行链路数据进行下行传输；
[0018]5)上行频段和下行频段交替调度上、下行链路数据进行传输，调度的数据帧周期分别为T1和T2，调度周期根据系统需求进行设置。
[0019]所述的双工通信方法，其特征是，所有的调度过程都在基站端完成，并通过控制信道通知相应的移动端用户。
[0020]本发明的有益效果:本发明所述的方法，整合了传统时分双工和频分双工的特点，在现有频分双工系统上、下频段交互调度不同的时隙给上、下行链路进行数据传输，既可以兼容现有的频分双工系统，保持后向兼容性，又可以充分发挥时分双工系统的优势，利用上下行链路信道的互易性，并给系统带来有效的分集增益。
【附图说明】
[0021]图1为传统时分双工系统不意图；
[0022]图2为传统频分双工系统示意图；
[0023]图3为本发明的时频二维双工系统示意图；
[0024]图4为本发明基于时频二维调度的双工方法；
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图将对本发明的【具体实施方式】进行详述。
[0026]如图1所示为传统TDD系统的示意图，在传统TDD系统中，上行链路和下行链路在同一频率的不同时隙进行数据传输，并通过时间分离来保证上行和下行信道之间的正交性，属于时间分隔控制的系统。TDD系统不需要使用两个对称的频率，适用于不对称的上、下行数据传输速率，特别适合于IP数据业务。图2所示为传统FDD系统的示意图，在传统FDD系统中，系统在两个对称的频率上同时分别传输上行和下行数据业务，发送和接收信道之间存在着一定的保护频段，用分离频段来保证上行和下行信道之间的正交性，属于连续控制的系统。
[0027]相比于TDD系统，FDD系统可以支持移动台更高的移动速度，是现在全球运营商主要采用的双工模式。FDD上下行信号被不同频率分隔，一次需要两个对称的频率。对语音应用来说，上下行流量是对称的，因此FDD在2G和3G蜂窝网络中的效率很高，而TDD上下行信号在时域上是分开的，具有上下行流量的非对称性和单一频谱的灵活性，更适合基于IP的数据业务，由于TDD模式采用单一频谱传输上下行数据，因而还可以充分利用信道的互易性。
[0028]基于此，本发明提出一种基于时频二维调度的全新双工方式(2D-TFDD)，如图3所示，是在FDD系统的基础上，通过上、下行传输时隙在对称频率之间的调度，既保证了对现有FDD系统的后向兼容性，又可以充分发挥TDD模式的优势，利用信道的互易性，以及同一频率上下行数据链路时隙分配的灵活性，有效地提升系统的分集增益和频谱效率。
[0029]如图4所示，时频二维调度的双工方式的调度方法具体如下:
[0030]1.与传统FDD系统相似，2D-TFDD系统同样操作在对称的两个频率和f2，其中f:为上行频段，f2为下行频段，保证了对现有FDD系统的后向兼容性；
[0031 ] 2.在上行频段首先传输上行链路数据，在下行频段首先传输下行链路数据；
[0032]3.在上行频段，传输完上行链路数据帧后，调度下行链路数据进行下行传输；在下行链路传输完下行链路数据帧后，调度上行链路数据进行上行传输；
[0033]4.在下行频段，传输完下行链路数据帧后，调度上行链路数据进行上行传输；在上行链路传输完上行链路数据帧后，调度下行链路数据进行下行传输；
[0034]5.上行频段和下行频段交替调度上、下行链路数据进行传输，调度的数据帧周期分别为T1和T2，调度周期可以根据系统需求进行设置；
[0035]6.所有的调度过程在基站端完成，并通过控制信道通知相应的移动端用户。
[0036]最后需要注意的是，公布实施方式的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于【具体实施方式】所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。
【主权项】
1.一种时频二维调度的双工通信方法，其特征是，包括: 1)无线通信系统使用两个对称的频率进行上、下行数据传输； 2)在这两个对称的频率上分别交替地调度上、下行链路数据进行传输； 3)数据传输调度的周期根据系统的需求进行设置。
2.如权利要求1所述的双工通信方法，其特征是，所有的调度过程都在基站端完成，并通过控制信道通知相应的移动端用户。
3.如权利要求1所述的双工通信方法，其特征是，在上行频段处，先传输上行链路数据，经过一个调度周期T1之后，改为传输下行链路数据，经过一个调度周期T2之后，再传输变为上行链路数据，如此依次交替传输上行、下行链路数据；同样的，在下行频段处，先传输下行链路数据，经过一个调度周期T1之后，改为传输上行链路数据，经过一个调度周期T2之后，再传输变为下行链路数据，如此依次交替传输。
4.如权利要求3所述的双工通信方法，其特征是，T1与T2相等或者不相等。
5.一种时频二维调度的双工通信方法，其特征是，包括: 1)无线通信系统操作在对称的两个频率和f2，其中为上行频段，f2为下行频段，保证了对现有FDD系统的后向兼容性； 2)在上行频段首先传输上行链路数据，在下行频段首先传输下行链路数据； 3)在上行频段，传输完上行链路数据帧后，调度下行链路数据进行下行传输；在下行链路传输完下行链路数据帧后，调度上行链路数据进行上行传输； 4)在下行频段，传输完下行链路数据帧后，调度上行链路数据进行上行传输；在上行链路传输完上行链路数据帧后，调度下行链路数据进行下行传输； 5)上行频段和下行频段交替调度上、下行链路数据进行传输，调度的数据帧周期分别为T1和T2，调度周期根据系统需求进行设置。
6.如权利要求5所述的双工通信方法，其特征是，所有的调度过程都在基站端完成，并通过控制信道通知相应的移动端用户。
7.如权利要求5所述的双工通信方法，其特征是，T1与T2相等或者不相等。
【专利摘要】本发明针对无线通信系统设计了一种基于时频二维调度的双工方法，其特征在于：系统使用两个对称的频率进行上、下行数据传输；在这两个对称的频率上分别交替的调度上、下行链路数据进行传输；数据传输调度的周期可以根据系统的需求进行设置。本发明设计的双工方法是在传统频分双工系统的基础上，通过上、下行传输时隙在对称频率之间的调度，既保证了对现有频分双工系统的后向兼容性，又可以充分发挥时分双工模式的优势，利用信道的互易性，以及同一频率上上下行数据链路时隙分配的灵活性，有效的提升系统的分集增益和频谱效率。
【IPC分类】H04W72-04, H04W72-12
【公开号】CN104735802
【申请号】CN201310711355
【发明人】焦秉立, 马猛, 李斗, 张荣庆
【申请人】微思泰（北京）信息技术有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月20日