一种双工通信方法、基站及终端技术

本申请公开了一种双向通信方法及设备，本申请在可用连续频段的第一子频带和第三子频带分别传输上行控制信道和下行控制信道之一，且同一时间第一子频带内与第三子频带内传输不同方向的控制信道；在所述可用连续频段的第二子频带，按照时分复用的方式传输上行数据和下行数据；其中，第一子频带与第三子频带位于所述可用连续频段的两端。应用本申请能够提升无线通信系统的频谱利用率和性能。

Duplex communication method, base station and terminal

The invention discloses a device and a two-way communication method, the application in the first available continuous band sub bands and third sub bands respectively for transmitting uplink control channel and downlink control channel, control channel and at the same time the first sub band and third band transmission in different directions; the available continuous band second sub bands, according to a time division multiplexing transmission method of uplink data and downlink data; wherein, the two ends of the first sub bands and third sub bands in the available continuous band. Application of this application can improve the spectrum utilization and performance of wireless communication systems.

【技术实现步骤摘要】
一种双工通信方法、基站及终端
本申请涉及无线通信
，尤其涉及一种双工通信方法、基站及终端。
技术介绍
信息产业的快速发展，特别是来自移动互联网和物联网(IoT,internetofthings)的增长需求，给未来移动通信技术带来前所未有的挑战。如根据国际电信联盟ITU的报告ITU-RM.[IMT.BEYOND2020.TRAFFIC]，可以预计到2020年，移动业务量增长相对2010年(4G时代)将增长近1000倍，终端设备连接数也将超过170亿，随着海量的IoT设备逐渐渗透到移动通信网络，连接设备数将更加惊人。为了应对这前所未有的挑战，通信产业界和学术界已经展开了广泛的第五代移动通信技术研究(5G)，面向2020年代。目前在ITU的报告ITU-RM.[IMT.VISION]中已经在讨论未来5G的框架和整体目标，其中对5G的需求展望、应用场景和各项重要性能指标做了详细说明。针对5G中的新需求，ITU的报告ITU-RM.[IMT.FUTURETECHNOLOGYTRENDS]提供了针对5G技术趋势的相关信息，旨在解决系统吞吐量显著提升、终端体验一致性、扩展性以支持IoT、时延、能效、成本、网络灵活性、新兴业务的支持和灵活的频谱利用等显著问题。无线通信中的双工方式是指上行与下行双向数据通信的处理方式，是无线通信空中接口(Air-interface)设计的重要基础，5G的研发中也不会例外。当前，频分双工(FrequencyDivisionDuplex,FDD)与时分双工(TimeDivisionDuplex,TDD)是两种主要的双工方式，并且被广泛地应用于广播式的音频和视频领域以及民用通信系统中，例如第三代移动通信合作伙伴项目(3rdGenerationPartnershipProject，3GPP)制定的EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(E-UTRA)协议对应的长期演进(LongTermEvolution，LTE)系统、IEEE802.11a/g无线局域网(WirelessLocalArea,WLAN)等。FDD模式中，上行与下行使用满足一定双工间隔(duplexspacing)的成对频率资源进行通信，而TDD模式中，上行与下行共享相同的频率资源，通过不同的时间资源来划分上行通信与下行通信。双工方式的不同会导致帧结构等空口物理层设计的不同。以LTE为例，LTE中规定了适用于FDD模式与TDD模式的两种帧结构。FDD的帧结构如图1所示，一个10ms的无线帧由10个时长为1ms的子帧组成，而每个子帧由两个时长为0.5ms的时隙组成。上行通信与下行通信在不同的频率资源上进行。TDD模式所采用的帧结构如图2所示。与FDD模式帧结构类似，一个10ms的无线帧由时长为1ms的十个子帧组成，不同的是，TDD模式中上行通信与下行通信共用相同的频率资源，通过时间资源区分。例如图2中的配置，子帧0、5用于下行通信，子帧2、3、4、7、8、9用于上行通信。为确保下行通信不会影响到上行通信，TDD模式的帧结构引入了特殊子帧，即图2中的子帧1与子帧6。特殊子帧由下行导频时隙(DownlinkPilotTimeSlot，DwPTS)、保护间隔(GuardPeriod，GP)与上行导频时隙(UplinkPilotTimeSlot，UpPTS)三个域组成。TDD模式的帧结构中，子帧1、5与DwPTS总用于下行传输，而UpPTS与其后的子帧总用于上行传输，GP为下行通信与上行通信间的保护间隔，以确保上行数据通信不会受到下行通信的影响。LTE中的TDD模式可以灵活配置，以支持上下行数据通信不对称的业务。表1所示为LTE中TDD模式的各种配置，其中D表示该子帧用于下行通信，U表示该子帧用于上行通信，S表示特殊子帧。表1：LTE中TDD模式上下行配置上述两种双工方式各有优劣，具体来说：FDD模式需要在成对的频带完成上、下行的数据通信，上下行频率配对需要满足一定的双工间隔，当5G往高频率大带宽发展时，从频谱划分的角度来看容易导致频谱碎片不利于频谱管理，而TDD模式使用相同的频带完成上下行的数据通信，因此TDD模式在频率资源使用的灵活性方面具有优势,能更多的支持非对称业务，具有更高的频谱使用效率；FDD因为是成对频谱，所以上下行资源总是存在可用，那么调度和终端反馈上行控制信令能比较及时，如混合自动重传请求(HybridAutomaticRetransmissionRequest,HARQ)的应答消息(ACK/NACK,Acknowledge/Non-Acknowledge)和信道状态信息(CSI,Channelstateinformation)，从而能够减少空口的反馈时延，提高调度效率，而TDD不同上下行时隙配置就会导致相关设计比较复杂；另外，TDD模式具有上下行信道互易性(channelreciprocity)的优势，可以极大简化CSI的获取。5G中可能采纳大规模MIMO技术来进一步提升频谱效率，基站端配备大量天线，那么FDD模式下需要大量资源用于下行物理信道训练以及信道状态信息的反馈，而通过利用TDD模式下的信道互易性，训练与反馈的开销可以显著降低，因此TDD模式对于大规模MIMO技术来说更有吸引力；然而5G中也有低时延的要求，需要进一步缩短空口传输时间间隔(TransmissionTimeInterval,TTI)和更及时的控制信令，这会导致TDD模式的设计更加复杂。从上面的分析可以看出，FDD模式与TDD模式互有优劣势，面对5G中更加丰富的应用场景和新频带的使用，有必要设计新的双工方式，融合FDD模式与TDD模式的优点，以期更好保证5G频谱利用率和网络的性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是无线通信系统中FDD模式与TDD模式单一操作，无法相互结合，从而限制了无线通信系统的频谱利用率和性能的问题。为此，本专利技术提供了一种基于频带内的双工通信方法、基站以及终端。本申请提供的一种双向通信方法，包括：在可用连续频段的第一子频带和第三子频带分别传输上行控制信道和下行控制信道之一，且同一时间第一子频带内与第三子频带内传输不同方向的控制信道；在所述可用连续频段的第二子频带，按照时分复用的方式传输上行数据和下行数据；其中，第一子频带与第三子频带位于所述可用连续频段的两端。较佳的，第一子频带与第二子频带间存在保护频带，第二子频带与第三子频带间存在保护频带，保护频带中不传输信号。较佳的，所述保护频带的大小根据相邻子频带间的干扰水平及所采用的带外泄露抑制方法进行设定。较佳的，该方法还包括：基站通过以下保护频带模式中的至少一种调整所述保护频带的大小：在至少一个子频带内插入附加保护频带；调整第二子频带上数据信道中至少一个子帧的中心频点。较佳的，该方法还包括：基站根据上行数据接收信号强度动态调整保护频带模式，并通过预定义的方式或广播信道或是下行控制信道指示终端当前所用的保护频带模式。较佳的，该方法还包括：基站将保护频带模式及其索引的对应关系存储于查找表，并通过向终端指示相应模式的索引来指示终端当前所用的保护频带模式。较佳的，在子频带内插入附加保护频带的保护频带模式下，调整的参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向通信方法，其特征在于，包括：在可用连续频段的第一子频带和第三子频带分别传输上行控制信道和下行控制信道之一，且同一时间第一子频带内与第三子频带内传输不同方向的控制信道；在所述可用连续频段的第二子频带，按照时分复用的方式传输上行数据和下行数据；其中，第一子频带与第三子频带位于所述可用连续频段的两端。

【技术特征摘要】
1.一种双向通信方法，其特征在于，包括：在可用连续频段的第一子频带和第三子频带分别传输上行控制信道和下行控制信道之一，且同一时间第一子频带内与第三子频带内传输不同方向的控制信道；在所述可用连续频段的第二子频带，按照时分复用的方式传输上行数据和下行数据；其中，第一子频带与第三子频带位于所述可用连续频段的两端。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：第一子频带与第二子频带间存在保护频带，第二子频带与第三子频带间存在保护频带，保护频带中不传输信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述保护频带的大小根据相邻子频带间的干扰水平及所采用的带外泄露抑制方法进行设定。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：基站通过以下保护频带模式中的至少一种调整所述保护频带的大小：在至少一个子频带内插入附加保护频带；调整第二子频带上数据信道中至少一个子帧的中心频点。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：该方法还包括：基站根据上行数据接收信号强度动态调整保护频带模式，并通过预定义的方式或广播信道或是下行控制信道指示终端当前所用的保护频带模式。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：该方法还包括：基站将保护频带模式及其索引的对应关系存储于查找表，并通过向终端指示相应模式的索引来指示终端当前所用的保护频带模式。7.根据权利要求4至6任一项所述的方法，其特征在于：在子频带内插入附加保护频带的保护频带模式下，调整的参数包括：在控制信道和/或数据信道内插入的附加保护频带的位置及大小；调整数据信道的中心频点的保护频带模式下，调整的参数包括：数据信道中心频点偏移。8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于：该方法还包括：基站通知终端所述可用连续频带内各个子频带的位置与带宽，以及数据信道中上下行通信的配置，并与终端根据约定的配置进行通信。9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于：所述下行控制信道用于传输下行控制信令，所述下行控制信令至少包括以下信息的一种：资源分配信息、编码调制信息、混合自动重传请求信息、上行传输授权、上行传输功率控制指示；所述上行控制信道用于传输上行控制信令，所述上行控制信令至少包括以下信息的一种：调度请求、混合自动重传确认/非确认信息、信道状态信息；所述第二子频带用于传输上行数据和下行数据，还用于传输以下信道的至少一种：同步信道、用于传输系统信息的广播信道和上行随机接入信道。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：将每个无线帧的第一个子帧用于下行传输。11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：该方法还包括：基站在下行控制信道发送上行切换指示和/或下行切换指示，改变数据信道中子帧的传输方向。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：该方法还包括：在每个无线帧的下行控制信道中至少发送一次上行切换指示，数据信道中至少存在一个子帧用于上行数据通信。13.根据权利要求1至12任一项所述的方法，其特征在于：该方法还包括：在信道由下行传输切换到上行传输时插入保护间隔，所述保护间隔中不传输信号。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：该方法还包括：在下行传输切换至上行传输时插入特殊子帧；所述特殊子帧包括：下行特殊时隙、保护间隔与上行导频时隙，其中：下行特殊时隙用于下行通信，传输内容包含以下信息的至少一种：下行数据信道、物理同步信道、物理广播信道；上行导频时隙用于承载探测导频信号；保护时隙不传输任何信号。15.根据权利要求1至14任一项所述的方法，其特征在于：在各子频带上使用基于滤波器的或者滤波器组的单载波或多载波调制方式；所述基于滤波器的或者滤波器组的单载波或多载波调制方式包括以下调制方式中的至少一种：基于子载波滤波的滤波器组多载波FBMC、基于频带滤波的正交频分复用Filtered-OFDM和基于频带滤波的单载波滤波器组多载波SC-FBMC。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：该方法还包括：调整滤波器或滤波器组...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻斌，钱辰，孙程君，
申请(专利权)人：北京三星通信技术研究有限公司，三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：北京,11