一種實施上下行子幀切換的方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別的，涉及一種在低復(fù)雜度的半雙工的頻分復(fù)用通信用戶端上實施上下行子幀切換的方法及其裝置，和一種在基站端輔助該通信用戶端實施上下行子幀切換的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在目前3GPP中，正在制定低成本的機器類型通信設(shè)備(MTC =Machine-TypeCommunicat1n)的規(guī)范，其目標是降低用戶端的成本使得其與GSM/GPRS設(shè)備相比具有競爭力。使用頻分復(fù)用(FDD)的半雙工的低成本MTC是被研究的一個重要議題，由于該類設(shè)備僅有一個振蕩器，其將會對“接收到發(fā)送”(Rx-to-Tx)和“發(fā)送到接收”(Tx-to-Rx)的切換時間產(chǎn)生影響，該類MTC的切換時間在RAN4[LS R1-141109]中被討論分析并得出如下結(jié)論:
[0003]低復(fù)雜度的半雙工-頻分復(fù)用MTC的用戶端，如果僅使用一個振蕩器，那么其“接收到發(fā)送”(Rx-to-Tx)的切換時間會達到Ims ；
[0004]-低復(fù)雜度的半雙工-頻分復(fù)用MTC的用戶端，如果僅使用一個振蕩器，那么其“發(fā)送到接收”(Tx-to-Rx)的切換時間會達到1ms?！?br>[0005]而Ims的耗時顯然高于一般通信設(shè)備在切換過程中所需要的消耗時間。
[0006]在規(guī)范36.211中規(guī)定了半雙工-頻分復(fù)用的用戶端的運行方式，對于“接收到發(fā)送”的切換，通過不接收上行子幀之前的下行子幀中的部分符號來獲得保護時間，該保護時間可用于“接收到發(fā)送”的切換。對于“發(fā)送到接收”的切換，通過把子幀的時序提前來形成保護時間(對于10km大小的小區(qū)，其回程時間RTT時間為667 μ s)。因此在實際的實施中，基站可以采用兩種方式:如果小區(qū)尺寸非常大并且用戶端在小區(qū)的邊緣處，由于用戶端只能接收到子幀中最初幾個OFDM符號，基站可以在切換前的最后一幀中僅發(fā)送HXXH和PHICH數(shù)據(jù)。如果小區(qū)尺寸小或者用戶端在小區(qū)的中心附近，基站可以在被丟棄的下行子幀中傳輸數(shù)據(jù)。然而對于低復(fù)雜度的半雙工-頻分復(fù)用MTC來說，切換時間明顯增加并且這會產(chǎn)生運行中的其他問題。
[0007]問題1:上下行數(shù)據(jù)的碰撞
[0008]圖1示出了當基站和用戶端距離比較近時上下行子幀的碰撞情況。圖中帶點的子幀表示需要進行下行傳輸?shù)淖訋?，帶點并標有陰影的子幀表示由于碰撞而會被丟棄的下行子幀；斜紋的子幀表示需要進行上行傳輸?shù)淖訋?br>[0009]回程時間RTT指數(shù)據(jù)從用戶端發(fā)送至基站，并由基站發(fā)送至用戶端的傳輸時間。當基站與用戶端的距離越遠，則回程時間RTT越大。
[0010]當基站和用戶端的距離比較近時，回程時間RTT非常小(可以近似忽略)，用戶端的子幀時序和基站的子幀時序可以被認為是近似對齊的。在該情況下，當在上行切換至下行的過程中，該切換會影響到下行子幀中最初幾個符號的接收(圖1中ULl至DL2的切換影響到DL2子幀中最初幾個符號的正常接收)。同樣，當在下行切換至上行的過程中，該切換會影響下行子幀的接收(圖1中DL5至UL6的切換影響到DL5子幀中數(shù)據(jù)的正常接收)。由于低復(fù)雜度的半雙工-頻分復(fù)用MTC的切換用時比一般的通信用戶端的切換用時長，因此其對下行子幀的影響也更大(例如圖1中，子幀DL5中會有更多的符號無法被用戶端正常接收)。
[0011]圖2示出了當基站和用戶端距離比較遠且用戶端的切換用時比較長時上下行子幀的碰撞情況。圖中帶點的子幀表示需要進行下行傳輸?shù)淖訋?，帶點并標有陰影的子幀表示由于碰撞而會被丟棄的下行子幀；斜紋的子幀表示需要進行上行傳輸?shù)淖訋?br>[0012]從圖2中可以發(fā)現(xiàn)通過重新設(shè)定上下行子幀的時序能夠使得用戶端的上下行子幀的時序與基站端的上下行子幀的時序匹配，從而克服由于數(shù)據(jù)在長距離的傳輸所造成的用戶端和基站的上下行子幀時序在時間上不一致的問題。通常，用戶端上行子幀的時序相對于基站上行子幀的時序會略微提前，用戶端下行子幀的時序相對于基站下行子幀的時序會略會延后，而提前量和延后量也通常是一樣的。該提前量與延后量之和與回程時間RTT相等。
[0013]由于低成本或低復(fù)雜度的MTC用戶端只使用一個振蕩器，因此該類MTC從一個頻率(例如，上行子幀所用頻率)切換到另一個頻率(例如，下行子幀所用頻率)的時間比其他的通信端設(shè)備用時更長。根據(jù)RAN4，該類切換用時可能會高達1ms。因此，在這種情況下，當在上行切換至下行的過程中，該切換會影響到下行子幀中最初幾個符號的接收(圖2中ULl至DL2的切換影響到DL2子幀中最初幾個符號的正常接收)，而最初的幾個符號通常包含了比較重要的HXXH和PHICH信息。同樣，當在下行切換至上行的過程中，該切換會影響下行子幀的接收(圖2中DL5至UL6的切換影響到DL4和DL5子幀中數(shù)據(jù)的正常接收)。
[0014]問題2:上行信道狀態(tài)信息(CSI)報告和下行數(shù)據(jù)的碰撞
[0015]通常，CSI報告的發(fā)送周期一般為{25102040801603264128}，即每2子幀發(fā)送一個CSI報告,或每5子巾貞發(fā)送一個CSI報告,...,或每128子巾貞發(fā)送一個CSI報告。由于低復(fù)雜度的MTC的切換用時可能會達到1ms，因此CSI的報告周期不可能為2ms。而當CSI周期為5ms時，由于一個上行子幀可能會影響3個下行子幀的數(shù)據(jù)傳輸，因此5ms的周期也不合適。以下討論CSI周期是1ms的情況:
[0016]圖3示出了當CSI報告的發(fā)送周期為1ms時，CSI報告和下行數(shù)據(jù)的碰撞情況，在圖3中，CSI被在用戶端的上行子幀ULll和UL21中發(fā)送。由于需要在用戶端的上行子幀UL21中傳輸CSI報告，子幀DL19，DL20和DL21中的數(shù)據(jù)傳輸會受到影響。而由于DL19和DL20不可用，UL23、UL24就無法在DL19和DL20中獲得基站發(fā)送的上行授權(quán)，因此UL23、UL24這兩個上行子幀只能被用于重傳。由于DL21不可用，UL17中發(fā)送的PUSCH也無法在DL21中接收到對應(yīng)的PHICH，也就是說PUSCH-PHICH時序也會受影響。所以HJSCH-PHICH時序和H)CCH(上行授權(quán))-PUSCH時序會被影響。
[0017]為了避免上述技術(shù)問題，必須設(shè)計出一種上下行子幀的切換方式來降低上下行子幀間重要數(shù)據(jù)的碰撞并降低上述應(yīng)答時序關(guān)系被影響的可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面公開了一種在低復(fù)雜度的半雙工的頻分復(fù)用通信用戶端上實施上下行子幀切換的方法，其中，包括步驟:A.接受從基站側(cè)發(fā)來的時序提前信息；B.根據(jù)所述時序提前信息設(shè)定所述通信用戶端上行子幀的時序，通過測量確定所述通信用戶端的下行子幀的時序，根據(jù)所述通信用戶端的上行子幀和下行子幀的時序，確定對應(yīng)的上行子幀和下行子幀的間隔時間TintCTval ；C.根據(jù)所述間隔時間Tinterval和所述通信用戶端的切換用時Ts，確定在上下行子幀互相切換過程中所實施的策略。
[0019]特別的，所述步驟C具體包括:cl.根據(jù)所述間隔時間TintCTval與所述切換用時Ts的比較結(jié)果，確定在上行子幀切換到下行子幀的過程中所使用的上行至下行切換方式；c2.根據(jù)所述間隔時間TintCTval、所述切換用時Ts、下行子幀所需傳輸?shù)淖钌俚姆杺€數(shù)Ndl和上行子幀所需傳輸?shù)淖钌俚姆杺€數(shù)Nul，確定在下行子幀切換到上行子幀的過程中所使用的下行至上行切換方式。
[0020]特別的，所述步驟Cl具體包括:當所述間隔時間TintCTval比所述切換用時Ts長，或與所述切換用時Ts相等時，實施步驟1.在上行至下行切換前的最后一個上行子幀發(fā)送完所有數(shù)據(jù)后，把振蕩器的頻率從上行子幀所用的頻率切換到下行子幀所用的頻率；當所述間隔時間!^…-比所述切換用時Ts短時，實施步驟i1.在上行至下行切換前的最后一個上行子幀發(fā)送部分數(shù)據(jù)后，把振蕩器的頻率從上行子幀所用的頻率切換到下行子幀所用的頻率。
[0021]特別的，所述步驟ii具體包括:計算所述最后一個上行子幀所需發(fā)送的符號個數(shù)Nlast,并在所述最后一個上行子幀發(fā)送完所需發(fā)送的Nlast個符號之后，把振蕩器的頻率從上行子幀所用的頻率切換到下行子幀所用的頻率。
[0022]特別的，根據(jù)以下公式計算所述最后一個上行子幀所需發(fā)送的符號個數(shù)Nlast ；Nlast=Nsub-Max(O, ceil ((TAB/(Tsyn)))其中，Nsub表示所述最后一個上行子幀所有的符號個數(shù)；TAg表示所述切換用時Ts與所述間隔時間!^…-的差；Tsyni表示發(fā)送或接收一個符號所需的時間。
[0023]特別的，所述步驟c2 具體包括:當(Tsub-Tinterval) +Tsub ^ Ndl*Tsyn+Nul*Tsyn+Ts 時，在下行至上行切換前的最后一個下行子幀中接受Ndl個符號后，把振蕩器的頻率從下行子幀所用的頻率切換到上行子幀所