[發(fā)明專利]時(shí)分雙工結(jié)合頻分雙工的通信方法和通信設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610164908.1
• 申請(qǐng)日: 2006-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN101197655A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): H04L5/26
• 分類號(hào): H04L5/26;H04J4/00
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉巖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線通信系統(tǒng)，尤其涉及一種無(wú)線通信系統(tǒng)中的雙工技術(shù)。

背景技術(shù)

在通信系統(tǒng)的雙工方式中，最常用的兩種方式為TDD(時(shí)分雙工)和FDD(頻分雙工)。

其中，TDD將上行和下行分配到不同的時(shí)隙(很小的時(shí)間單元)上，而上下行都在同一個(gè)頻率上進(jìn)行通信。TDD雙工方式主要具有以下特點(diǎn)：

1)可以靈活地根據(jù)上下行業(yè)務(wù)比例調(diào)節(jié)上下行時(shí)隙比例，適合非對(duì)稱業(yè)務(wù)；

2)可以根據(jù)同一頻段上的信道的互易特性，通過(guò)一個(gè)方向上的信道去估計(jì)另外一個(gè)方向上的信道，據(jù)此可以實(shí)現(xiàn)波束賦形、同步等技術(shù)；

3)射頻收發(fā)信機(jī)在同一頻點(diǎn)上工作，成本更低；

4)上行和下行轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間保護(hù)間隔；

5)由于上下行共享一個(gè)帶寬，同樣的帶寬上提供的數(shù)據(jù)速率較低。

對(duì)于FDD，將上行和下行分配到不同的頻率上，時(shí)間上通常是持續(xù)發(fā)送的。FDD雙工方式具有以下特點(diǎn)：

1)上下行需要成對(duì)的頻段，而且頻段之間需要必要的頻率間隔；

2)由于上下行頻率存在間隔，信道互易性比較差；

3)射頻收發(fā)信機(jī)分別在不同的頻段工作，通過(guò)雙工器隔離，成本更高；

4)由于一個(gè)方向獨(dú)占頻段，所以同樣的帶寬上提供的數(shù)據(jù)速率更高。

在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，隨著上行和下行高速分組業(yè)務(wù)的需求增加，3G標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)引入HSPA(高速分組接入)和HSPA+技術(shù)，HSPA和HSPA+結(jié)合了HSUPA(High?Speed?Uplink?Packet?Access，高速上行分組接入)和HSDPA(High?SpeedDownlink?Packet?Access，高速下行分組接入)先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)支持上行和下行高速分組數(shù)據(jù)傳輸。其中，F(xiàn)DD的HSPA支持上行5.76Mbps，下行14.4Mbps的峰值速率；HSPA+則進(jìn)一步考慮上行采用MIMO+16QAM，下行采用MIMO+64QAM等技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)了上行至少10Mbps，下行至少40Mbps的峰值速率。

LCR?TDD系統(tǒng)在R5引入了HSDPA技術(shù)，HSDPA在最多占用下行5個(gè)時(shí)隙資源時(shí)，能夠達(dá)到下行峰值速率2.8Mbps；在R7引入了HSUPA技術(shù)，由于LCR?TDD的上行也采用了16QAM調(diào)制，同理使用5個(gè)上行時(shí)隙全部資源時(shí)，能夠達(dá)到2.8Mbps的上行傳輸速率。但實(shí)際上，由于系統(tǒng)必須分配公共控制信道或者伴隨DPCH(專用物理信道)，通常情況下，上下行最大可能用于HSUPA和HSDPA業(yè)務(wù)的時(shí)隙資源數(shù)目最多為4時(shí)隙的所有碼道，能夠達(dá)到的峰值速率為2Mbps。LCR?TDD的幀結(jié)構(gòu)如圖1所示，每個(gè)子幀包括時(shí)隙Ts?0～6。

HSDPA的引入增加了三種類型的信道，分別是在下行鏈路傳輸數(shù)據(jù)信息的高速下行共享信道HS-DSCH、傳輸下行控制信息的高速共享控制信道HS-SCCH、以及傳輸上行反饋信息的高速共享指示信道HS-SICH。其中，HS-DSCH用于傳輸終端業(yè)務(wù)信息，HS-SCCH用于傳輸HS-DSCH的業(yè)務(wù)控制信息，HS-SICH用于確認(rèn)HS-DSCH信道上終端數(shù)據(jù)的接收以及向網(wǎng)絡(luò)側(cè)指示HS-DSCH信道質(zhì)量。多個(gè)移動(dòng)終端共享HS-DSCH和HS-SCCH。HSDPA共享控制信息即HS-SCCH信道傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>

如果在LCR?TDD系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)HSPA，則典型的上下行時(shí)隙配置為2∶4和3∶3，再除去伴隨DPCH信道和公共控制信道所占的資源，則以上兩種配置剩余用于HSDPA和HSUPA業(yè)務(wù)的資源只有上行1時(shí)隙或者2時(shí)隙，下行3時(shí)隙或者2時(shí)隙。這樣，LCR?TDD的HSPA能夠達(dá)到的實(shí)際峰值速率約0.56Mbps/1.68Mbps或者1.12Mbps/1.12Mbps。對(duì)于HSPA的演進(jìn)技術(shù)HSPA+，假設(shè)上行采用MIMO(2×4)，下行采用MIMO(4×2)加64AQM，也只能達(dá)到1.12Mbps/10.08Mbps或者2.24Mbps/7.72Mbps的上行和下行速率。而3載波捆綁使用，能夠到達(dá)的峰值速率也只有3.36Mbps/30.24Mbps，或者6.72Mbps/20.16Mbps。

采用純TDD技術(shù)，系統(tǒng)帶寬有限，不能滿足高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求；采用多載波TDD，可以提高速率，但是由于上下行時(shí)隙轉(zhuǎn)換點(diǎn)必須保持一致，也限制了上行和下行同時(shí)實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。采用純FDD，不能利用信道的互易性，實(shí)現(xiàn)波束賦形，系統(tǒng)頻譜效率低。