Сокращение подфрейма нисходящего канала передачи в системах дуплексной передачи с разделением ао времени (tdd)

Сокращение подфрейма нисходящего канала передачи в системах дуплексной передачи с разделением ао времени (tdd)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Технология, раскрытая здесь, в общем, относится к системам беспроводной передачи данных и, более конкретно, относится к технологиям для модификации длины подфрейма в системах дуплексной передачи с разделением по времени (TDD).

Уровень техники

В типичной сотовой радиосистеме радиоустройство конечного пользователя или беспроводные терминалы, также известные, как мобильные станции и/или модули пользовательское устройство (UE), связываются через сеть радиодоступа (RAN) с одной или больше базовыми сетями. Сеть радиодоступа (RAN) охватывает географическую область, которая подразделена на области сот, при этом каждая область соты, обслуживается базовой станцией, например, базовой радиостанцией (RBS), которая в некоторых сетях также может называться, например, "NodeB" или "eNodeB". Сота представляет собой географическую область, где радиоохват обеспечивается оборудованием базовой радиостанции на месте базовой станции. Каждая сота идентифицируется идентичностью в пределах локальной радиообласти, которую передают в режиме широковещательной передачи в соте. Базовые станции связываются через радиоинтерфейс, работающий на радиочастотах, с модулями пользовательского устройства (UE) в пределах дальности действия базовых станций.

В некоторых сетях радиодоступа несколько базовых станций могут быть соединены, например, наземными линиями или линиями микроволновых соединений, с контроллером радиосети (RNC) или контроллером базовой станции (BSC). Контроллер радиосети осуществляет надзор над множеством базовых станций, соединенных с ним, и координирует различные действия с ними. Контроллеры радиосети обычно соединены с одной или больше базовыми сетями.

Универсальная система мобильной связи (UMTS) представляет собой систему мобильной связи третьего поколения, которая представляет собой развитие Глобальной системы мобильной связи (GSM). UTRAN представляет собой сеть радиодоступа, в которой используется широкополосный множественный доступ с кодовым разделением (W-CDMA) для связи между UE и базовыми станциями, которые называются, в соответствии со стандартами UTRAN, NodeB.

На форуме, известном как Проект партнерства 3-го поколения (3GPP), поставщики передачи данных, в общем, предлагают и соглашаются со стандартами для сетей третьего поколения и, в частности, UTRAN, и исследуют технологии для улучшения скорости беспроводной передачи данных и пропускной способности радиоканалов. 3GPP занимается дальнейшим развитием UTRAN и GSM на основе технологии сети радиодоступа. Несколько выпусков спецификаций Развернутой универсальной сети наземного радиодоступа (e-UTRAN) были выпущены, и продолжается выпуск стандартов. Развернутая универсальная сеть наземного радиодоступа (e-UTRAN) содержит Долгосрочное развитие (LTE) и Развитие системной архитектуры (SAE).

Долгосрочное развитие (LTE) представляет собой вариант технологии радио доступа 3GPP, где узлы базовой радиостанции соединены с базовой сетью, через шлюзы доступа (AGW), а не с узлами контроллера радиосети (RNC). В общем, в системах LTE функции узла контроллера радиосети (RNC) распределяются между узлами базовых радиостанций, которые в спецификациях для LTE называются eNodeB и AGW. В результате, сеть радиодоступа (RAN) в системе LTE имеет то, что иногда называется "плоской" архитектурой, включающей в себя узлы базовой радиостанции, которые не передают отчеты в узлы контроллера радиосети (RNC).

Передача и прием из узла, например, радиотерминала, такого как UE, в сотовой системе, такой как LTE, могут быть мультиплексированы в области частоты или в области времени, или используя их комбинации. В системах дуплексной передачи с разделением по частоте (FDD), как представлено с левой стороны на фиг. 1, передача по нисходящему каналу и восходящему каналам передачи происходит в разных, достаточно разделенных полосах частот. При дуплексной передаче с разделением по времени (TDD), как представлено справа на фиг. 1, передача по нисходящему и восходящему каналам передачи происходит в разные, не накладывающиеся друг на друга временные интервалы. Таким образом, TDD может работать с неспаренным частотным спектром, тогда как для FDD требуется спаренный частотный спектр.

Как правило, передаваемый сигнал в системе передачи данных организован в некоторой форме структуры фрейма. Например, в LTE используется десять одинакового размера подфреймов 0-9 длиной 1 миллисекунда на радиофрейм, как представлено на фиг. 2.

В случае работы FDD, представленной в верхней части на фиг. 2, используются две несущие частоты, одна для передачи по восходящему каналу передачи (f_UL) и одна для передачи по нисходящему каналу передачи (f_DL). По меньшей мере, в отношении радиотерминала, в системе сотовой передачи данных, FDD может представлять собой либо полную дуплексную или полудуплексную передачу. В случае полной дуплексной передачи терминал может передавать и принимать одновременно, в то время как при работе в полудуплексном режиме (см. фиг. 1), терминал не может передавать и принимать одновременно (хотя базовая станция выполнена с возможностью одновременного приема/передачи, то есть, приема из одного терминала, при одновременной передаче в другой терминал). В LTE полудуплексный радиотерминал отслеживает/принимает по нисходящему каналу передачи, за исключением тех случаев, когда в явном виде получают инструкцию на передачу по восходящему каналу передачи в определенном подфрейме.

В случае операции TDD (представленной в нижней части на фиг. 2), существует только одна несущая частота, F_UL/DL, и передача по восходящем/нисходящему каналам передачи разделена по времени также на основе соты. Поскольку одна и та же несущая частота используется для восходящей и нисходящей передачи данных, как базовая станция, так и мобильные терминалы должны переключаться с передачи на прием и наоборот. Важный аспект системы TDD состоит в том, чтобы обеспечить достаточно большое защитное время, когда не происходит передача ни по нисходящему, ни по восходящему каналам передачи, для исключения взаимных помех между передачами по нисходящему и восходящему каналам передачи. Для LTE специальные подфреймы (размещенные в подфрейме 1 и, в некоторых случаях, в подфрейме 6) обеспечивают такое защитное время. Специальный подфрейм TDD разделен на три части: часть нисходящего канала передачи (DwPTS), защитный период (GP), и часть восходящего канала передачи (UpPTS). Оставшиеся подфреймы выделяют для передачи либо по восходящему или по нисходящему каналам передачи.

Операция дуплексной передачи с разделением по времени (TDD) позволяет использовать различную асимметрию с точки зрения величины ресурсов, выделяемых для передачи по восходящему и нисходящему каналам передачи, соответственно, посредством разных конфигураций нисходящего/восходящего каналов передачи. В LTE существует семь разных конфигураций, как представлено на фиг. 3. Каждая конфигурация имеет отличающуюся пропорцию подфреймов нисходящего и восходящего каналов передачи в каждом радиофрейме длительностью 10 миллисекунд. Например, конфигурация 0, представленная в верхней части на фигуре, имеет два подфрейма нисходящего канала передачи и три подфрейма восходящего канала передачи в каждой половине фрейма длительностью 5 миллисекунд, как обозначено "DL:UL 2:3". Конфигурации 0, 1 и 2 имеют одинаковую компоновку в каждой из половин фреймов длительностью 5 миллисекунд в радиофрейме, в то время как оставшиеся конфигурации не имеют такого. Конфигурация 5, например, имеет только один подфрейм восходящего канала передачи и девять подфреймов нисходящего канала передачи, как представлено обозначением "DL:UL 9:1". Конфигурации предоставляют диапазон соотношений восходящего/нисходящего каналов передачи данных таким образом, что система может выбирать конфигурацию, которая наилучшим образом соответствует ожидаемой нагрузке, связанной с трафиком.

Для того, чтобы исключить существенных взаимных помех между передачами по нисходящему и восходящему каналами передачи между разными сотами, соседние соты должны иметь одинаковую конфигурацию восходящего/нисходящего каналов передачи. В противном случае, передача по восходящему каналу передачи в базовую станцию 2, BS2, в одной соте может оказывать помеху для передачи по нисходящему каналу передачи в базовую станцию 1, BS1, в соседней соте (и наоборот), как представлено на фиг. 4. На фиг. 4, передача по восходящему каналу передачи UE в правой соте, идентифицированной на фигуре, как мобильная станция 1, MS1, представляет помеху для приема по нисходящему каналу передачи UE в левой соте, MS2. Для исключения такой взаимной помехи, асимметрия восходящего/нисходящего каналов передачи обычно не изменяется между сотами. Конфигурацию асимметрии восходящего/нисходящего каналов передачи передают по сигналам, как часть информации системы, и она остается фиксированной в течение длительного периода времени.

В LTE нисходящий канал передачи основан на Ортогональном мультиплексировании с частотным разделением (OFDM), в то время как передача восходящего канала передачи основана "на распределении с дискретным преобразованием Фурье" (DFT-spread) OFDM, также известном как множественный доступ с частотным разделением на одной несущей (SC-FDMA). Детали можно найти в документе 3GPP, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation," 3GPP TS 36.211, VI 1.3.0, который можно найти по адресу www.3gpp.org. Интервал передача-время (TTI) в обоих случаях равен подфрейму длительностью 1 миллисекунда, который состоит из 14 интервалов символа OFDM в нисходящем канале передачи и 14 интервалов символа SC-FDMA в восходящем канале передачи, при условии циклического префикса нормальной длины. Части символов OFDM и SC-FDMA, передаваемые в эти интервалы символа, используются для передачи данных пользователя по физическим каналам, которые называются физический совместно используемый канал нисходящего канала передачи (PDSCH) и физический совместно используемый канал восходящего канала передачи (PUSCH). В будущих системах беспроводной передачи данных могла бы быть существенно уменьшена длина подфрейма для уменьшения задержки при передаче данных пользователя. Кроме того, в будущих системах беспроводной передачи данных, как нисходящий, так и восходящий каналы передачи могут быть основаны на OFDM.

Важные приоритеты для развития текущих систем беспроводной передачи данных и развития будущих систем беспроводной передачи данных представляют собой более высокие скорости передачи битов и более короткие значения задержки, в частности, как применяется в сценариях с малыми сотами. Более высокие скорости передачи битов могут быть достигнуты, используя более высокие несущие частоты, например, когда доступны ресурсы широкополосного спектра. Кроме того, все больший интерес вызывает использование TDD (дуплексирование с разделением по времени). В динамической системе TDD, то есть, в системе, где конфигурация TDD не обязательно является статической от одного фрейма до следующего, скорость передачи битов по нисходящему или восходящему каналам передачи может быть мгновенно увеличена путем адаптивного изменения соотношения между количеством интервалов, используемых для нисходящей передачи данных (от eNodeB до UE) и по восходящему каналу передачи (от UE до eNodeB). В пределах малых сот задержки на распространение могут быть малыми, таким образом, что можно использовать малые защитные периоды, когда происходит переключение с нисходящего на восходящий канал передачи. В соответствии с этим, требуются улучшенные технологии для переключения между нисходящим и восходящим каналами передачи в динамической системе TDD, при поддержании минимальной взаимной помехи между передачами по нисходящему и восходящему каналам передачи, и поддержании минимального объема сигналов управления.

Раскрытие изобретения

Фиксированная взаимосвязь между восходящим и нисходящим каналами передачи в системах дуплексной передачи с разделением по времени (TDD) приводит к негибкому использованию радиоресурсов. Системы динамического TDD позволяют достигать более гибкого использования этих ресурсов. В разных вариантах осуществления настоящего изобретения защитный период для переключения между подфреймами восходящего и нисходящего каналов передачи данных формируют путем сокращения подфрейма нисходящего канала передачи. Это выполняется путем исключения одного или больше символов в конце интервала передачи подфрейма нисходящего канала передачи, то есть, передачу не выполняют во время одного или больше интервалов символов в конце интервала подфрейма. Сигналы включены в сообщение предоставления нисходящего канала передачи, передаваемое в UE, сигналы, обозначающие для UE, что подфрейм нисходящего канала передачи представляет собой один или более OFDM (или символов SC-FDMA), которые короче, чем нормальный подфрейм, где передача такого подфрейма раньше заканчивает один или более интервалов символа OFDM (или SC-FDMA), по сравнению с нормальным подфреймом.

В то время, как несколько вариантов осуществления описаны ниже в контексте системы LTE, где восходящий канал передачи соответствует передачам от UE в eNodeB, следует понимать, что раскрытые технологии также можно применять в других системах беспроводной передачи данных, и они не обязательно зависят от одной конкретной иерархической компоновки между LTE eNodeB и UE.

В соответствии с этим, один примерный способ, в соответствии с технологиями, раскрытыми здесь, пригоден для воплощения в узле приема, сконфигурированном для приема данных от узла передачи в подфреймах, возникающих в определенных интервалах подфрейма и имеющих заданное количество интервалов символа. В системе LTE такой узел приема может представлять собой UE, и подфреймы представляют собой подфреймы нисходящего канала передачи. Такой пример способа включает в себя определение, что принятый подфрейм должен быть сокращен относительно заданного количества интервалов символов, и, в ответ на это определение, игнорируют последнюю часть принимаемого подфрейма путем игнорирования одного или больше символов в конце принимаемого подфрейма, когда выполняется обработка принятого подфрейма.

В некоторых вариантах осуществления принимающий узел определяет, что принятый подфрейм должен быть сокращен, путем приема, от узла передачи, сообщения, содержащего информацию о сокращении подфрейма, информация о сокращении подфрейма, обозначающая, что принятый подфрейм должен быть сокращен. Информация о сокращении подфрейма, которая может быть принята в сообщении о предоставлении, передаваемом в начальной части принимаемого подфрейма, может состоять из одного бита, обозначающего, что принимаемый подфрейм должен быть сокращен, например, путем исключения заданного количества символов, или может включать в себя множество битов, обозначающих количество символов, которые должны быть проигнорированы в конце соответствующего подфрейма. В других вариантах осуществления или в других случаях, принимающий узел может определять, что принимаемый подфрейм должен быть сокращен, без явно выраженной передачи сигналов из узла передачи данных, например, путем определения, что передаваемый подфрейм запланирован для передачи в интервале, следующем после принятого подфрейма, и накладывающимся на него.

Другой примерный способ пригоден для воплощения в узле передачи, который выполнен с возможностью передачи данных в узел приема, в подфреймах, возникающих в определенных интервалах подфрейма и имеющих заданную длительность, например, заданное количество символов. В системе LTE такой узел может представлять собой LTE eNodeB, и подфреймы снова представляют собой подфреймы нисходящего канала передачи. Такой примерный способ включает в себя передачу в узел приема сообщения, содержащего информацию о сокращении подфрейма, при этом информация о сокращении подфрейма обозначает, что подфрейм должен быть сокращен в отношении заданного количества интервалов символа. Способ дополнительно включает в себя сокращение подфрейма путем исключения одного или больше символов в конце подфрейма при передаче подфрейма. Такая информация о сокращении подфрейма может быть передана в сообщении о предоставлении в первой части подфрейма, и может состоять из одного бита, обозначающего, что подфрейм должен быть сокращен путем исключения заданного количества символов с конца подфрейма, или может включать в себя множество битов, обозначающих конкретное количество символов, которые должны быть исключены из подфрейма.

Соответствующее устройство, то есть, принимающие и передающие узлы, сконфигурированные для выполнения одного или больше способов, кратко описанных выше, также будут подробно описаны в следующем описании.

Конечно, настоящее изобретение не ограничено представленными выше свойствами и преимуществами. Действительно, для специалиста в данной области техники будут понятны дополнительные свойства и преимущества, после чтения следующего подробного описания изобретения и после просмотра приложенных чертежей.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлена дуплексная передача с разделением по частоте, полудуплексирование с разделением частоты и дуплексные передачи с разделением времени.

На фиг. 2 показана структура время/частота восходящего канала/нисходящего канала передачи для LTE, для случаев дуплексной передачи с разделением по частоте (FDD) и дуплексной передачи с разделением по времени (TDD).

На фиг. 3 представлена схема, иллюстрирующая, в качестве примера, семь различных конфигураций нисходящего канала передачи/восходящего канала для дуплексной передачи с разделением по времени (TDD) в Долгосрочной эволюции (LTE).

На фиг. 4 показан пример взаимной помехи восходящего канала/нисходящего канала передачи (UL/DL) при дуплексной передаче с разделением по времени (TDD).

На фиг. 5, в качестве примера, показана часть сети LTE, включающая в себя множество комплектов пользовательских устройств (UE).

На фиг. 6 представлены временные характеристики нисходящего и восходящего каналов передачи в системе TDD

На фиг. 7 показаны конфигурации нисходящего и восходящего каналов передачи в соответствии со спецификациями 3GPP.

На фиг. 8 показаны детали структуры фрейма типа 2 (для периодичности точки переключения 5 миллисекунд), как определено в 3GPP.

На фиг. 9, показано сокращение символов OFDM восходящего канала передачи после подфрейма нисходящего канала передачи.

На фиг. 10, показано сокращение подфрейма нисходящего канала передачи перед под фреймом восходящего канала передачи.

На фиг. 11 показана схема потока обработки, поясняющая пример способа в соответствии с раскрываемыми технологиями.

На фиг. 12 показана схема потока обработки, поясняющая другой пример способа.

На фиг. 13 показана блок-схема, представляющая пример пользовательского устройства.

На фиг. 14 показана блок-схема, представляющая пример базовой станции.

Осуществление изобретения

В следующем описании, конкретные детали конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения представлены с целью пояснения, а не для ограничения. Для специалиста в данной области техники следует понимать, что могут использоваться другие варианты осуществления, помимо этих конкретных деталей. Кроме того, в некоторых случаях подробное описание хорошо известных способов, узлов, интерфейсов, цепей и устройств исключено так, чтобы оно не затеняло описание ненужными деталями. Для специалиста в данной области техники должно быть понятно, что описанные функции могут быть воплощены в одном или в нескольких узлах. Некоторые или все описанные функции могут быть воплощены, используя аппаратные схемы, такие как аналоговые и/или дискретные логические вентили, взаимно соединенные для выполнения специализированных функций, специализированные микросхемы, программируемые логические матрицы и т.д. Аналогично, некоторые или все функции могут быть воплощены, используя программное обеспечение и данные, совместно с одним или больше цифровыми микропроцессорами или компьютерами общего назначения. В случае, когда описаны узлы, которые связываются друг с другом, используя радиоинтерфейс, следует понимать, что эти узлы также имеют соответствующую схему радиопередачи данных. Кроме того, может дополнительно рассматриваться технология, которая будет воплощена полностью в пределах любой формы считываемого компьютером запоминающего устройства, включая в себя непереходные варианты осуществления, такие как твердотельное запоминающее устройство, магнитный диск или оптический диск, содержащие соответствующий набор компьютерных инструкций, которые могли бы привести к выполнению процессором описанных здесь технологий.

Воплощения в виде аппаратных средств настоящего изобретения могут включать в себя или могут охватывать, без ограничения, такие аппаратные средства, как цифровой сигнальный процессор (DSP), процессор с сокращенным набором команд, аппаратные схемы (например, цифровые или аналоговые), включающие в себя, но без ограничений специализированную интегральную схему (схемы) (ASIC), и/или программируемая вентильная матрица (матрицы) (FPGA), и (в соответствующих случаях) конечные автоматы, позволяющие выполнять такие функции.

Что касается воплощения в компьютере, под компьютером, в общем понимают, что он содержит один или больше процессоров, или один или больше контроллеров, и термины компьютер, процессор и контроллер могут использоваться взаимозаменяемо. Когда они обеспечиваются с помощью компьютера, процессора или контроллера, функции могут быть предусмотрены с помощью одного специализированного компьютера или процессора, или контроллера, с помощью одного совместно используемого компьютера или процессора, или контроллера, или с использованием множества отдельных компьютеров или процессоров, или контроллеров, некоторые из которых могут использоваться совместно или могут быть распределены. Кроме того, термин "процессор" или "контроллер" также относится к другим аппаратным средствам, позволяющим выполнять такие функции, и/или выполнять программное обеспечение, такое как пример описанных выше аппаратных средств.

Далее, на чертежах, на фиг. 5 иллюстрируется пример сети мобильной передачи данных для обеспечения услуг беспроводной передачи данных для мобильных терминалов 100. Три мобильных терминала 100, которые называются "оборудованием пользователя" или "UE" в терминологии 3GPP, представлены на фиг. 5. Мобильные терминалы 100 могут содержать, например, сотовые телефоны, карманные персональные компьютеры, смартфоны, переносные компьютеры, портативные компьютеры, устройства передачи данных машинного типа /машина-машина (МТС/М2М) или другие устройства с возможностями беспроводной передачи данных. Следует отметить, что термин "мобильный терминал", используемый здесь, относится к терминалу, работающему в сети мобильной передачи данных, и не обязательно подразумевает, что сам терминал является мобильным или выполнен с возможностью перемещения. Таким образом, термин, используемый здесь, следует понимать, как взаимозаменяемый с термином "беспроводное устройство", и может относиться к терминалам, которые устанавливают в фиксированные конфигурации, такие как в определенных приложениях машина-машина, а также к портативным устройствам, устройствам, устанавливаемым на моторных транспортных средствах, и т.д.

Сеть мобильной передачи данных содержит множество областей географических сот или секторов 12. Каждая область географической соты или сектора 12 используется базовой станцией 20, которая называется eNodeB в контексте сети радиодоступа LTE, формально известной как Развернутая универсальная сеть наземного радиодоступа, или е-UTRAN. Одна базовая станция 20 может обеспечивать услугу во множестве географических областей сот или секторов 12. Мобильные терминалы 100 принимают сигналы от базовой станции 20 по одному или больше нисходящим каналам передачи данных (DL), и передают сигналы в базовую станцию 20 по одному или больше восходящим каналам передачи (UL).

В сети LTE базовая станция 20 представляет собой eNodeB и может быть соединена с одним или больше другими eNodeB через интерфейс Х2 (не показан). eNodeB также соединяется с ММЕ 130 через интерфейс SI- ММЕ, и может быть соединен с одним или больше другими сетевыми узлами, такими как обслуживающий шлюз (не показан).

С целью иллюстрации несколько вариантов осуществления настоящего изобретения будут описаны в контексте системы EUTRAN. Для специалиста в данной области техники будет понятно, однако, что несколько вариантов осуществления настоящего изобретения могут быть, в более общем смысле, применимыми для других систем беспроводной передачи данных.

Как описано выше, в системе TDD (дуплексирование с разделением по времени), одна и та же частота используется, как для нисходящей, так для восходящей передачи данных. Как UE, так и eNodeB, должны затем переключаться между передачей и приемом на основе предположения, что невозможна полная дуплексная операция. На фиг. 6 представлена иллюстрация временных характеристик между нисходящим и восходящим каналами передачи данных, которые иллюстрируют моменты времени передачи и приема подфрейма, как в UE, так и в eNodeB, в зависимости от времени, которое может измеряться, используя подход OFDM (или SC-FDMA). Из-за задержек на распространение, которые могут изменяться, по мере того, как UE перемещается в области охвата eNodeB, подфреймы нисходящего канала передачи, передаваемые eNodeB, принимаются в UE через определенную задержку. Окно быстрого преобразования Фурье, FFT в приемнике UE выравнивают так, чтобы принимать подфреймы таким образом, чтобы часть данных подфрейма полностью попадала в пределы окна FFT, в то время как циклический префикс, CP, представляющий собой часть подфрейма, может накладываться на кромку окна FFT. Подфреймы восходящего канала передачи, передаваемые UE, могут быть переданы только после полного переключения времени UE с режима приема на режим передачи, и их принимают в eNodeB после задержки на распространение. Временные характеристики передач UE управляются eNodeB, таким образом, что части, переносящие данные последовательных подфреймов восходящего канала передачи из множества UEs не накладываются друг с другом и попадают в пределы окна FFT приемника eNodeB. И снова, часть подфрейма, которая включает в себя циклический префикс, CP, может накладываться на кромку окна eNodeB FFT.

Фиксированное выделение подфреймов восходящего и нисходящего канала передачи данных используется в выпуске 11 LTE, и определено в "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation," 3GPP TS 36.211, VI 1.3.0, который доступен в www.3gpp.org. Несколько заданных выделений затем устанавливают, как представлено на фиг. 7, где иллюстрируются конфигурации восходящего -нисходящего каналов передачи данных 0-6, в то время, как их соответствующие периодичности составляют либо 5 миллисекунд или 10 миллисекунд. На диаграмме, показанной на фиг. 7, каждый из подфреймов с номерами 0-9 обозначены, как подфреймы "D," "U" или "S", соответствующие нисходящему каналу передачи, восходящему каналу передачи и специальным подфреймам, соответственно. Специальный подфрейм вставлен между последовательными подфреймами нисходящего и восходящего каналов передачи данных. Детали специального подфрейма представлены на фиг. 8. Специальный подфрейм содержит символы OFDM и SC-FDMA, как для нисходящего, так и для восходящего каналов, соответственно, с защитным периодом между ними. Защитный период используется UE для передачи с опережением по времени, таким образом, что символы восходящего канала принимают в пределах окна FFT eNodeB, как показано на фиг. 6. Защитный период также обеспечивает время для схемы передачи и приема eNodeB и UE, для переключения с режима нисходящего канала передачи данных на режим восходящего канала передачи.

В системе динамического TDD соотношение между количеством подфреймов нисходящего канала передачи данных и подфреймами восходящего канала передачи данных не фиксировано в соответствии с полу статическими конфигурациями, показанными на фиг. 7, но может быть гибко сконфигурировано в зависимости от текущей потребности. Например, UE может обрабатывать каждый подфрейм, как подфрейм нисходящего канала передачи данных до тех пор, пока она не получит явную инструкцию на передачу в заданном подфрейме. Такой подход для динамического TDD описан в публикации заявки на патент США 2011/0149813 А1 под названием "Flexible Subframes" и опубликован 23 июня 2011 г. Когда используется динамическое TDD, eNodeB передает сигнал управления в UE, обозначающий, когда и как запланирован его прием (то есть, компоновка нисходящего канала передачи данных), и когда и как следует его передавать по восходящему каналу передачи данных (то есть, предоставление восходящего канала передачи). В LTE такие сигналы управления могут передаваться либо по физическому нисходящему каналу управления (PDCCH), или по расширенному физическому каналу управления нисходящего канала передачи (EPDCCH). Назначение нисходящего канала передачи передают в том же подфрейме, в котором передают данные пользователя, в то время как предоставление восходящего канала передачи данных передают за несколько подфреймов перед тем, как запланирована передача UE по восходящему каналу передачи.

Фиксированная взаимосвязь между восходящим и нисходящим каналами передачи данных приводит к негибкому использованию ресурсов беспроводной передачи данных. Однако, при динамическом TDD количество сигналов управления может существенно увеличиваться, если все UE должны определять, какие подфреймы используются, как нисходящие и восходящие подфреймы, соответственно. Кроме того, в динамическом TDD защитный период требуется между последовательными подфреймами нисходящего и восходящего каналов передачи данных для обеспечения для схемы UE возможности переключения с режима нисходящей передачи на режим восходящей передачи.

Защитный период может быть сформирован путем исключения одного или нескольких символов OFDM в подфрейме восходящего канала передачи. В соответствии с таким подходом, базовая станция включает в себя сигналы при предоставлении UL, которые обозначают, что UE должен передавать подфрейм, который представляет собой один или несколько OFDM (или символов SC-FDMA), которые короче, чем нормальный подфрейм, и где передача такого подфрейма начинается через один или несколько интервалов символов OFDM (или SC-FDMA) после нормального подфрейма.

Временные характеристики подфрейма, в соответствии таким поздним подходом, представлены на фиг. 9, где последовательность подфреймов гибко планируют, при этом один подфрейм планируют для использования восходящего канала передачи, два других планируют для использования нисходящего канала передачи, и остальные подфреймы не планируют. Предоставление восходящего канала передачи передают в нисходящем канале передачи в подфрейме n (n=5 на фиг. 9), и это обозначает, что UE должно выполнить передачу в подфрейме восходящего канала передачи n+g (g=5 на фиг. 9). Если eNodeB передает в нисходящем канале передачи в подфрейме n+g-1 (подфрейм 9), то UE должно исключать один или несколько символов OFDM (или SC-FDMA) с начала его передачи в подфрейме n+g восходящего канала передачи (подфрейм 10 на фиг. 9) для формирования короткого защитного периода. "Сообщение о сокращении подфрейма", таким образом, включено в предоставление восходящего канала передачи, обозначающее для UE, что требуется исключить один или больше символов с начала передачи подфрейма по восходящему каналу передачи. Как представлено в нижней части на фиг. 9, подфрейм восходящего канала передачи охватывает интервал подфрейма, который включает в себя 14 интервалов символов с номерами 0-13. Каждый из этих интервалов символов обычно переносит символ OFDM (или SC-FDMA). Однако символ OFDM может быть исключен из одного или больше интервалов символов в начале интервала подфрейма. В примере, представленном на фиг. 9, защитный период формируют путем исключения двух символов OFDM в начале интервала подфрейма.

Другой подход состоит в том, чтобы сформировать защитный период путем исключения одного или больше символов из конца передачи подфрейма нисходящего канала передачи. В системах, в которых используется избыточное кодирование, принимающее UE может обрабатывать такие исключенные символы OFDM, как "проколотые" символы, и может реконструировать данные, которые обычно были бы перенесены, по этим символам, используя нормальные технологии декодирования. В качестве альтернативы, принимающее UE может декодировать данные в оставшейся части подфрейма, во время работы вокруг интервалов символов, которые не переносят данные. В любом случае, если защитный период формируется путем исключения одного или нескольких символов OFDM в нисходящем канале передачи данных, тогда eNodeB должен передавать сообщения управления во все UE, обозначающие, что последние символы OFDM подфрейма исключены и должны, таким образом, быть игнорированы UE. Таким образом, в соответствии с таким подходом, сигналы включены в предоставление нисходящего канала передачи, сигналы, обозначающие, что eNodeB передает подфрейм, который на один или несколько символов OFDM (или SC-FDMA) короче, чем нормальный подфрейм, и где передача такого подфрейма заканчивается на один из нескольких интервалов символов OFDM (или SC-FDMA), раньше, чем в нормальном подфрейме. Следует отметить, что такое обозначение должно быть передано во все UE, которые запланированы для этого подфрейма.

Следует отметить, что UE должны вслепую обнаруживать был или нет исключен один или более из последних символов OFDM. Однако, если UE не очень хорошо взаимно изолированы друг от друга, тогда UE могут передавать по восходящему каналу передачи данных во время таких последних нисходящих символов OFDM, что приводит к взаимным помехам. Такая взаимная помеха может привести к ненадежному обнаружению исключения символов OFDM, что приводит к ухудшению рабочих характеристик.

На фиг. 10 иллюстрируется подход к сокращению подфрейма, который применяется в нисходящем канале передачи. Предоставление восходящего канала передачи передают по нисходящему каналу передачи в подфрейме n (n=5 на фиг. 10), и оно обозначает, что первое UE должно передавать по восходящему каналу передачи в подфрейме n+g (g=5 на фиг. 10). eNodeB передает по нисходящему каналу передачи в подфрейме n+g-1 (подфрейм 9), и, следовательно, исключает один или несколько символов OFDM (или SC-FDMA) из конца передачи подфрейма 9 нисходящего канала передачи. "Сообщение сокращения подфрейма", таким образом, включено в предоставление нисходящего канала передачи в подфрейме 9 нисходящего канала передачи, обозначающем для UE или нескольких UE, которые запланированы для подфрейма нисходящего канала передачи, что один или больше символов исключены из конца передачи подфрейма нисходящего канала передачи. Следует отметить, что UE или несколько UE, запланированные для приема сокращенного подфрейма, могут отличаться от UE или нескольких UE, запланированных для приема в следующем подфрейме.

В нижней части на фиг. 10 показаны подробности сокращенного подфрейма нисходящего канала передачи. Аналогично подфрейму восходящего канала передачи, показанному на фиг. 9, подфрейм нисходящего канала передачи, показанный на фиг. 10, охватывает интервал подфрейма, который включает в себя интервалы 14 символа с номерами 0-13. Каждый из этих интервалов символа обычно содержит один символ OFDM (или SC-FDMA). В сокращенном подфрейме нисходящего канала передачи символ OFDM может быть исключен из одного или больше интервалов символа в конце интервала подфрейма, формируя, таким образом, защитный период. В примере, представленном на фиг. 10, защитный период формируют путем исключения двух символов OFDM в конце интервала подфрейма.

В некоторых вариантах осуществления сообщение о сокращении подфрейма, в пределах предоставления нисходящего канала передачи, включает в себя только один бит, который сигнализирует о том, исключены или нет конечные символы OFDM (или SC-FDMA) при передаче по нисходящему каналу передачи. В этих вариантах осуществления UE может быть предварительно сконфигурировано, либо используя неизменяемое программирование, или полустатически, например, посредством сигналов RCC, с заданным количеством символов для игнорирования в случае, когда принимают сообщение о сокращении подфрейма. Несколько более гибкий формат также может использоваться, в к