TDD通信系统间时间与频率域上的灵活的无线资源共享

摘要

一种方法包括使用第一通信方案传送多个第一帧。第一帧中的每个具有一个或多个第一激活时间周期。第一帧的传送使用第一频带。该方法包括使用第二通信方案传送多个第二帧。第二帧中的每个具有一个或多个第二激活时间周期。第二帧的传送使用至少部分与第一频带交迭的第二频带。第一帧的传送和第二帧的传送运行，使得第一以及第二帧的至少一部分在时间上交迭，但第一与第二激活时间周期不在时间上交迭。还公开了设备与计算机程序产品。公开了一种用于提供两个时分系统的共存的附加方法。

说明书

技术领域

本发明一般涉及无线网络，特别涉及时分双工(TDD)系统。

背景技术

第三代伙伴计划(3GPP)正致力适应当前实现的码分多址(CDMA)，例如宽带CDMA(W-CDMA)和多载波CDMA(MC-CDMA)，以便实现与目前适应的高速分组接入(HSPA)中的理论上的14.4Mbps(每秒兆位)相比可能高得多的数据速率。这些努力通常被称为通用移动通信系统(UMTS)陆上无线接入点长期演进(UTRAN LTE，或简称为LTE)、3.99G或演进UMTS。

这样的LTE系统实现了时分双工(TDD)，并将具有相对于当前系统的多种优点。当运营者部署LTE TDD系统时，非常可能部分可用频谱已被现有TDD系统占用，且现有系统的资源利用在整个网络中不一致。这意味着，时间或频率域占有量在整个网络中变化。这要求新系统在其信道和双工(或单工)帧设计中具有非常灵活的结构，使得新系统能够被配置为适合现有TDD系统的无线资源解决方案，其通常由其双工区间、时隙、无线帧结构来描述。

例如，运营者可能已经部署了802.16e系统。“802.16e”指一种标准，其包括对关于局域网和城域网的电气与电子工程师协会(IEEE)标准的第16部分：“Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless AccessSystems Amendment for Physical and Medium Access Control Layers forCombined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands”的修改。标准802.16e在2005年12月7日通过，并于2006年2月28日发布。假设802.16e系统以5ms(毫秒)的双工帧配置运行，例如1ms上行链路与4ms下行链路。三个5MHz(兆赫兹)载波被占用，以达到三个的再使用，运营者在该区域中仅仅具有15MHz的带宽。人们非常希望可通过在时域中与现有系统共享15MHz频谱来引入LTE覆盖。

另一个实例是已经部署了5MHz带宽的高码片速率TDD(HCR-TDD)的运营者，且运营者希望在与现有5MHz交迭的网络的一部分上部署10MHz LTE覆盖。LTE覆盖现在需要与现有的5MHz TDD共享频谱，且对应的LTE系统的帧结构必须以这样的方式来配置：使得该帧结构适合现有HCR-TDD的10ms无线帧。

因此，希望提供一种对例如LTE系统等TDD系统进行设计的方法，其允许被设计的系统与目前现有TDD系统共存。

另外，随着LTE系统的实施，人们期望现有系统或其部分将逐渐淘汰。因此，应当存在允许这样的LTE系统随着现有系统的淘汰而动态地更新的方法和相应的系统。

发明内容

在一示例性实施例中，一种方法包含使用第一通信方案传送多个第一帧。所述第一帧中的每个帧具有一个或多个第一激活时间周期。所述第一帧的传送使用第一频带。该方法包含使用第二通信方案传送多个第二帧。所述第二帧中的每个具有一个多个第二激活时间周期。所述第二帧的传送使用至少部分地与所述第一频带交迭的第二频带。所述第一帧的传送和所述第二帧的传送运行，使得第一以及第二帧的至少一部分在时间上交迭，但所述第一与第二激活时间周期不在时间上交迭。

在另一示例性实施例中，公开了一种设备，其包含一个或多个收发器以及一个或多个耦合到所述一个或多个收发器的控制器。所述一个或多个控制器被配置为使用第一通信方案导致多个第一帧的通过所述一个或多个收发器的传送。所述第一帧中的每个帧具有至少一个第一激活时间周期。第一帧的传送使用第一频带。所述一个或多个控制器进一步被配置为使用第二通信方案导致多个第二帧的通过所述至少一个收发器的传送。所述第二帧中的每个帧具有至少一个第二激活时间周期。第二帧的传送使用至少部分地与所述第一频带交迭的第二频带。第一帧的传送与第二帧的传送运行，使得第一以及第二帧的至少一部分在时间上交迭，但第一与第二激活时间周期不在时间上交迭。

在另一示例性实施例中，公开了一种计算机程序产品，其有形地包含了一种可由数字处理设备执行以实现操作的可机读指令的程序。该操作包含使用第一通信方案导致多个第一帧的传送。所述第一帧中的每个帧具有至少一个第一激活时间周期。第一帧的传送使用第一频带。该操作包含使用第二通信方案导致多个第二帧的传送。所述第二帧中的每个帧具有至少一个第二激活时间周期。第二帧的传送使用至少部分地与第一频带交迭的第二频带。第一帧的传送与第二帧的传送运行，使得第一以及第二帧的至少一部分在时间上交迭，但第一与第二激活时间周期不在时间上交迭。

在另一示例性实施例中，一种方法包含，使用第一时分双工系统的帧结构，选择适当的时域资源单位(TDRU)并配置第二时分双工系统的帧结构，使得规定的物理信道适应最小时间周期T0，且T0占用一个或多个TDRU。该方法包含将第一时分双工系统占用的时间周期限制为包含第二时分双工系统的至少一个TDRU的至少一个上行链路时隙。该方法还包含将其他物理信道映射到与第二时分双工系统帧结构持续时间相比较小且包含至少一个TDRU的实际运行持续时间中，并运行第一以及第二时分双工系统。

附图说明

参照附图，阅读下面对示例性实施例的详细介绍，将会更加明了本发明的上述以及其他方面，在附图中：

图1为时分CDMA(TD-CDMA)和LTE的兼容帧结构的图；

图2为对于微波存取全球互通(Wimax)和LTE的频谱共存的实例；

图3为适合实现所公开发明的方面的示例性系统的简化框图；

图4为一示例性方法的流程图，该方法提供了TDD通信系统之间在时间和/或频率域中的灵活的无线资源共享；

图5为一示例性方法的流程图，该方法用于设计LTE系统的无线帧和物理信道结构，使得无线资源的时域动态共享成为可能；

图6为一示例性方法的流程图，该方法用于配置无线网络或其部分，以便提供无线资源的时域动态共享；

图7为一示例性方法的流程图，该方法用于动态修改现有以及新TDD系统之间的资源分割；

图8是示例性示出了第一、通用的TDD的可变双工特性的图；

图9是示例性示出了对于现有以及新TDD系统使用同一载波允许共存的情形的图；

图10是示例性示出了高码片速率时分双工(HCR-TDD)帧的图；

图11-13是示例性示出了对于HCR-TDD与第一、通用的TDD之间的无线资源共享的可能的配置的图；

图14是示例性示出了为了在同一网络中共存对于HCR-TDD与第一、通用的TDD的可能的帧配置的图；

图15是示例性示出了低码片速率TDD(LCR-TDD)无线帧和子帧的图；

图16-18是示例性示出了对于LCR-TDD与第二TDD之间的无线资源共享的可能的配置的图；

图19是示例性示出了为了在同一网络中共存对于LCR-TDD和第二TDD的可能的帧配置的图；

图20是示例性示出了用于802.16e(Wimax)的帧的图；

图21是示例性示出了使用Wimax向用户设备通知帧信息的图；

图22是示例性示出了Wimax和TDD如何能在同一载波上共存的实例的图；

图23是适合实现所公开发明的示例性实施例的设备的一部分的简化框图。

具体实施方式

如上所述，当新的TDD系统被引入已经包含另一TDD系统的无线网络时，可能是成问题的。另一方面，允许TDD系统在时间和频率域内共存的原理是熟知的，且这被通常理解为TDD系统的固有的灵活性之一。例如，IP无线已经促进了LTE-TDD与HCR-TDD的共存，且企业促进了LTE-TDD与Wimax的共存。

例如，图1为时分CDMA(TD-CDMA)和LTE的可兼容帧结构的图。标号140示出了对于TD-CDMA(称为“E-R7”)的无线帧110以及对于LTE的无线帧120的共同的帧结构。无线帧110、120均具有有着2ms子帧的10ms帧。每个2ms子帧容纳2次的1ms LTE突发(例如，或可能是4次的0.5ms突发)，或3次的0.667ms TD-CDMA突发。标号130用于表示TD-CDMA和LTE均使用自备的传输。标号130示出了LTE与E-R7(TD-CDMA)之间时分共享的实例。标号160示出了如何能通过将带宽等分为TD-CDMA的带宽W/2185和LTE的带宽W/2190，来共享TD-CDMA的带宽W 170与LTE的带宽W 180。

图2为对于微波存取全球互通技术(Wimax)和LTE的频谱共存的实例。在此实例中，上行链路与下行链路时间周期被同步以避免干扰。在TDD系统中，由于同一载波/频率中非同步的上行链路与下行链路传输，严重干扰的一个原因来自用户设备(UE)到UE的干扰以及基站(BS)到BS的干扰。为了避免这样的干扰，网络需要在不同BS和UE间对上行链路与下行链路传输进行完全同步和调准。换句话说，所有的UE/BS应当同时发送/接收。

然而，尚未解决使得在网络内在时间与频率域中的动态无线资源共享成为可能的系统设计。由于运营者(例如网络的拥有者或部分拥有者)可能需要对网络内现有终端基站(terminal base)以及新终端基站保留不同量的资源，在运移周期内也是这样，因此非常希望得到现有以及新TDD系统间的动态资源共享。另外，所支持的间隔尺寸(例如在时间周期方面)应当足够小。

这里，动态资源共享意味着，例如在现有以及新系统在同一频谱上共存的时间周期内，每个系统所占用的无线资源可在网络运行(例如支持正在进行的UE呼叫)时被修改。修改可同时(例如逐小区或逐区域)和/或不同时(例如在几天或几小时内)地发生在网络的不同部分。

所公开的发明的示例性实施例涉及新的改进TDD通信系统(例如LTE)在与某些现有TDD系统交迭的频谱和时域内的部署。新的改进系统被设计为具有可变的信道带宽和帧结构特性，以这样的方式使得新系统与该领域内已有的现有系统的容易的共存和无线资源共享成为可能。

具体而言，本发明的示例性实施例涉及在双工帧结构(例如上行链路与下行链路)方面的LTE TDD模式的设计，其允许与例如3GPPLCR-TDD、HCR-TDD、802.16e等现有TDD通信系统在时间与频率域内的灵活的无线资源共享。LCR-TDD和HCR-TDD都使用时分和扩频码分多址技术的通信方案，802.16e使用正交频分多址(OFDMA)的通信方案。LTE-TDD使用下行链路中的OFDMA和上行链路中的单载波FDMA的通信方案。通信方案因此可被例如多工技术(例如CDMA)、调制技术以及其他信息中的一个或多个定义。还应注意，所公开的发明的示例性实施例也可使用单帧结构(例如，仅下行链路)。

图3为包含适用于实现所公开发明的方面的设备的示例性系统。在图3中，无线网络1适用于包含多模式UE 10、“遗留(legacy)”UE 18及“新”UE 20与基站(例如节点B，演进节点B或BTS)12之间经由无线链路的通信。多模式UE 10支持“现有”及“新”TDD方案以及对应的系统，而遗留UE 18仅仅支持现有TDD方案以及对应的系统，新UE 18仅仅支持新TDD方案以及对应的系统。网络1还可包含网络控制器(例如RNC)14，其可被称为例如服务RNC(SRNC)。多模式UE 10包含数据处理器(DP)10A、存储程序(PROG)10C的存储器(MEM)10B、以及用于与基站12的收发器12D进行双向无线通信的适当的射频(RF)收发器10D。多模式UE 10还包含用于与基站12的收发器12G进行双向无线通信的RF收发器10E。多模式UE 10包含或被耦合到天线10F，并包含或被耦合到天线10G。基站12包含DP 12A、存储PROG 12C的MEM12B以及RF收发器12D与12G。基站12还可包含DP 12E、MEM 12D以及PROG 12F。基站12被耦合到天线12H或包含天线12H。基站12还可可选地耦合到或包含天线12J。

基站12经由数据路径13(Iub)耦合到网络控制器14，网络控制器14也包含DP 14A以及存储关联的PROG 14C的MEM 14B。网络控制器14可通过另一数据路径15(Iur)耦合到另一网络控制器(例如另一RNC)。

示出了两个其他单模式UE 18和20。UE 18包含数据处理器(DP)18A、存储程序(PROG)18C的存储器(MEM)18B，以及用于与基站12的收发器12D进行双向无线通信的适当的射频(RF)收发器18D。假设收发器12D支持现有的、遗留TDD方案，UE 18为遗留UE。UE 18包含或被耦合到天线18F。UE 18包含或被耦合到天线18F。UE 20包含数据处理器(DP)20A、存储程序(PROG)20C的存储器(MEM)20B，以及用于与基站12的收发器12D进行双向无线通信的适当的射频(RF)收发器20D。假设收发器12E支持新TDD方案，UE 20是仅支持新TDD方案且不支持遗留TDD方案的UE。UE 20包含或被耦合到天线20F。

假设PROG 10C、12C、18C、20C(以及可能的12F)包含这样的程序指令：该程序指令在由关联的DP执行时，使得电子设备能够根据如将在下面更为详细讨论的本发明的示例性实施例来运行。

在一示例性实施例中，“现有”TDD通信系统包含UE 10和18，其包含收发器10D和18D以及天线10F和18F，基站12，其包含天线12H和收发器12D，连同PROG 10C、18C及12C中的适当的控制(例如调度器/控制器)。通过包含UE 10与20中的收发器10E与20E、收发器12G以及PROG 10C、20C、12C中适当的控制(例如调度器/控制器)，“新”TDD通信系统被添加到无线网络1。新DP 12E和关联的PROG 12F以及MEM 12D被添加以便包含与新TDD通信系统关联的新功能也是可行的。另外，也可使用新天线10G、12J中的一个或二者。另外，收发器10D、12D可被修改，以支持新TDD通信系统，因而可不使用收发器10E和12G。注意，如下面更为详细介绍的那样，用于新的以及现有TDD系统的帧共享时域资源。这样的共享确保了两个不同TDD系统的帧的激活周期(例如向UE 10、18、20或基站12分配的用于上行链路或下行链路的周期)不在时间上交迭。在这里的某些示例性实施例中，可将与为两个不同TDD系统分配的时间周期有关的信息从基站12传送到UE 10、18、20。例如，可将特定于小区的时间共享信息21从基站12传送到UE 10、18、20。

一般而言，UE 10、18、20的多种实施例可包括但不限于蜂窝电话、具有无线通信能力的个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的便携式计算机、具有无线通信能力的诸如数码相机的图像捕获设备、具有无线通信能力的游戏设备、具有无线通信能力的音乐存储与回放装备、允许无线互联网访问与浏览的互联网装备以及合并有此类功能的组合的便携式单元或终端。

本发明的实施例可通过可由DP 10A、12A、18A、20A(以及可能的12E)执行的计算机软件(例如，在PROG 10C、12C、18C、20C中，以及在可能的12F中，如果其被使用的话)，或硬件，或软件与硬件的组合来实现。MEM 10B、12B、18B、20B、14B(以及可能的12D)可以是适合于本地技术环境的任何类型，并可使用任何合适的数据存储技术来实现，例如基于半导体的存储器设备、磁存储器设备和系统、光存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。DP 10A、12A、18A、20A、14A(以及12A，如果其被使用的话)可以是适合于本地技术环境的任何类型，并可包括一个或多个作为非限制性实例的通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)、基于多核处理器架构的处理器。所公开的发明的示例性实施例还包含计算机程序产品，其有形地包含了可由诸如UE 10、18、20或基站12的数字处理设备执行以执行这里介绍的操作的可机读指令的程序。

所公开的发明在示例性实施例中包括下面两个方面(a)和(b)，其用于使得能够实现在例如LTE TDD系统与现有TDD系统之间的动态资源共享。一般而言，方面(a)致力于应当如何设计LTE TDD系统，以便使得LTE TDD系统通过与遗留TDD系统共享部分时间/频率资源来适应于遗留(例如“现有”)TDD系统，而方面(b)介绍了如何设计网络，以便并入所设计的LTE TDD系统，从而产生LTE TDD系统与现有TDD系统之间的动态时间/频率共享。

因此，转到图4，在方法400的方框405中，LTE系统的无线帧和物理信道结构被设计，使得LTE能够与一个或多个现有TDD系统在时间和/或频率上调准。方框405代表方面(a)，并在图5中被更为详细地介绍。在方框410中，网络配置被设计，从而网络配置使得能够根据运营者的部署策略实现时域动态共享。方框410代表方面(b)，并被参照图6与7更为详细地介绍。注意这里将重点放在LTE TDD系统上，但所公开的发明适用于其他的TDD系统。

(a)对LTE系统的无线帧和物理信道结构进行设计，以便使得LTE能够与一个或多个现有TDD系统以现有系统的一个或多个信道间隔以及一个或多个时隙的间隔尺寸在时间和频率域内调准。参见图4的方框405。具体而言，帧结构被设计为容纳下列特性(可参照图5的方法500)：

(a)(1)与LTE想要与其共存的遗留系统相比，所支持的LTE中的最小双工帧明显较小。例如，LTE支持2ms，这将意味着LTE可被引入具有2ms的最小运行持续时间T0的网络。同时，典型的现有TDD系统通常以5ms或10ms帧基础来运行。因此，在方框505中，作出新TDD系统的最小双工帧是否等于或大于现有TDD系统的最小双工帧的确定和判决，从而继续。

(a)(2)应当对保持网络运行必要的规定的(mandated)物理信道——例如公共控制信道——进行设计(方框510)，使得信道结合并可被映射(方框510)到最小时间跨度(time span)T0。示例性的公共控制信道包括SCH(同步控制信道)、BCH(广播信道)、特定于小区的(cell specific)参考信号(RS)序列、RACH(随机接入信道)。

(a)(3)其他物理信道被设计(方框520)为被映射到时间跨度T2，其中，T2表示对于LTE分配的实际持续时间，T2＞＝T0但小于T1(也就是说当共存发生时)。当在该频率载波上对于LTE已达到100％时间占用时，T2达到最大值(其取决于系统)。

(a)(4)取决于网络配置，关于LTE/TDD的实际运行持续时间T2，可被设计(方框530)为被明确地(例如使用特定于小区的时间共享信息21)通知给连接到该小区的所有UE。在某些配置中，不需要明确的信令，T2只不过在eNode B(演进Node B)调度器(例如作为PROG 12C或12F的一部分)中被动态更新(方框530)。

(a)(5)某些规定的信道将被更为频繁地重复，例如SCH以及特定于小区的RS序列，如果分配到LTE的时域资源允许的话。这在方框540中发生。这增强了移动性性能，只要可行。然而，没有规定重复，因为网络可以以最小跨度模式运行。换句话说，某些信道无论如何都被规定，例如，每10ms至少发生一次(举例而言)。然而，每10ms更多的发生对于其他性能需求——例如移动性——可能是有益的，但是决定为了实现某设计目标应当进行多少次发生则取决于运营者。但是，每帧一次的发生是对于特定信道的最小发生，且这些信道因此被认为是受规定的。

(a)(6)另外，所有物理信道能够被自由分配(方框550)到LTE无线帧的任何子帧，以便允许LTE被部署到现有TDD系统的TDD帧的任何部分中。

(b)网络配置可以以这样的方式定义，从而网络配置使得能够根据运营者的部署策略实现时域动态共享。这发生在图4的方框410中。具体而言，网络配置应当包含下列特性(见图6，图6是示例性方法600的流程图，所述方法用于配置无线网络或其中的一部分以便实现无线资源的时域动态共享)：

(b)(1)由现有的TDD双工帧结构选择合适的时域资源单位(TDRU，time-domain resource unit)以便对改造(re-farming)(例如重新分配)进行计划。所选择的TDRU应当大于或等于LTE最小运行持续时间T0。这在方框605中发生。

(b)(2)以这样的结构配置新LTE/TDD帧，使得规定的LTE信道适于最小跨度T0(例如最小时间周期)。在网络配置的这一阶段，一个TDRU被静态分配给LTE，其余TDRU被指定为“动态的”，也就是说，它们可在现有TDD配置和新LTE-TDD配置之间被自由分配。这在方框610中发生。

(b)(3)人们希望，如果可能的话，由遗留TDD系统占用的时间周期应当被限制到LTE帧的上行链路时隙(例如一个或多个TDRU)。这在方框615中发生。因此，在上行链路中，通过简单地不将LTE的这些上行链路时隙(例如一个或多个TRDU)分配给任何LTE UE，eNode B(例如基站12)可确保它们被保持为空闲的。

(b)(4)其他物理信道被映射(方框620)到实际运行持续时间T2中。T2是在改造过程开始时对于LTE的计划的时域资源，T2等于一个或多个TDRU(时域资源单位)。其余TDRU是能够被现有TDD使用的那些。可根据特定小区中对于LTE需要的容量来不同地设置从一个小区到另一个小区的T2的值。注意，在方框625中，现有的以及新的TDD系统被运行。

(b)(5)在改造(例如重新分配)的使用期限期间，可能存在修改两个TDD系统之间的资源分割(方框630)的需求。注意，这种修改发生在对两个TDD系统(例如“现有的”以及“新的”TDD系统)的正常运行期间。还可参照图7，其示出了示例性方法700的流程图，所述方法用于动态修改两个TDD系统之间的资源分割。为了向“新的”LTE系统移动动态资源，网络1(例如基站12)应当首先从对于来自“现有”TDD系统的业务可用的时间周期(例如时隙或子帧)去分配一个或多个激活的TDRU。这发生在方框705中。网络1(例如基站12)于是相应地更新(方框710)例如LTE节点B调度器(例如作为PROG 12C和/或12F的一部分)中的可用时间周期(例如时隙或子帧)，该调度器于是将开始使用(方框715)调度中的附加一(多)个资源。换句话说，节点B调度器将激活对于新TDD系统的TDRU。如果需要，新的T2的值(对于新TDD系统)将被发送/通知(方框720)(例如使用特定于小区的时间共享信息21)到LTE小区中的UE，以便反映变化。注意，例如，BCH可用于通知小区特定系统信息(例如使用特定于小区的时间共享信息21)。所有这些操作在不必中断两个TDD系统的正常小区操作的情况下发生。

运行上述实例中的动态资源共享网络时的问题在于确保来自两个TDD系统的终端的一致的行为。这意味着在部分帧结构中，必须通过固定的配置来定义每个系统(不与其他系统交迭)，而剩余时隙则可被一个系统或穿越网络的其他系统动态使用，这取决于每个系统的资源需求。这些时隙(例如无线容量)仅仅承载被调度的数据业务，使得可根据需要对时隙进行去分配并释放，用于其他系统使用。该小区中所述系统的基本操作不受影响。

在通常情况下，资源共享能从一个小区到另一个小区地变化，但系统不妨碍一个小区区域内的动态共享。该实现需要两个系统之间的接口交换容量信息。例如，基于请求，从随后的无线帧中，通过分配限制到剩余时隙的PRB(LTE的物理资源块)，LTE-TDD可开始释放一个或多个时隙。这可立即向LCR-TDD释放容量，同时继续对用户服务。

现在介绍了所公开发明的示例性技术，将给出使用该技术来创建合适的网络的某些实例。LTE是对于TDD系统之间的灵活无线资源共享有用的合适的TDD配置(如上所述)中的一种。LTE TDD的主要优点之一是其在双工帧结构中的灵活性，允许网络以不同的方式运行在不同时隙。LTE具有下列优点：其支持可变的双工区间；其支持多个TDD系统之间的频谱共享；其使得从现有TDD配置逐步地移向与现有TDD配置共存的新LTE-TDD配置成为可能；且其提供了能在时间和/或频率域中共享的无线资源。

这里介绍的示例性实施例包含：第一TDD帧结构以及可能的系统配置，使得具有第一帧结构的新TDD能被添加到HCR-TDD(现有TDD)并与之共存；LCR-TDD兼容帧结构以及可能的系统配置，使得具有第二帧结构的第二TDD能被添加到LCR-TDD(现有TDD)并与之共存。另外，可使用另一新TDD，以便实现在同一载波上与802.16e(移动Wimax系统简档(profile))的共存。

关于LTE-TDD，第一TDD可被看作能够在3GPP中部署的“通用的”TDD，并且是LTE的版本。该“通用的”TDD已被设计为以多种双工区间(duplex space)运行：10ms，5ms，2ms，具有一个子帧(1ms)的最小DL(下行链路)/UL(上行链路)分割分辨率。这里的示例性目的在于使得与领域内多个现有TDD系统的共存成为可能，并实现在与现有TDD系统相同的频带上向新系统的逐渐迁移。为了与LCR-TDD 100％的帧式(frame-wise)兼容，已在3GPP中提出了替代性TDD。这种第二TDD像LCR-TDD中那样具有5ms的固定双工区间。人们希望第一、通用的TDD和第二TDD两者都将成为LTE规范的一部分，可能其他TDD也将成为LTE规范的一部分。

现在参照图8，示出了示例性说明第一、通用的TDD的可变双工特性的图。第一、通用的TDD为具有下列特性的可扩展双工区间系统：最小运行持续时间T0为2ms(1DL子帧与1UL子帧，其等于20％占用率)；最大运行持续时间T1为10ms(或20子帧)，其等于100％占用率；第一、通用的TDD以一个子帧的步进来运行。

另外，双工帧结构每10ms无线帧重复一次。公共信道SCH、BCH、RS(具有Cell ID)以及RACH被映射到最小持续时间T0。其他信道可占用较长持续时间T2的一部分或全部，其中，T0＜＝T2＜＝T1。T2标识对于第一、通用的TDD分配的实际持续时间。可在例如BCH上(例如在无线链路上)向UE10明确地指示(见图7的方框520)T2的值，或者，可在eNode B调度器中动态改变T2的值。

转到图9，示出了示例性说明实现对于现有以及新TDD系统使用同一载波的共存的可能情形。示出了对于10MHz LTE-TDD以及现有TDD的共存。LTE-TDD被引入到现有网络的同一载波(即10MHz)中。两个TDD系统必须共享同一双工区间。LTE-TDD帧710可能不与现有TDD系统的帧720完全调准。将剩下某些空闲周期730，因为没有一个系统能够将这些周期730用于下行链路(DL)或上行链路(UL)中的传输。因此，在时域中丧失了某些占用效率，这意味着并排放置帧710、720(在时间上不交迭，并通过空闲周期730在时间上分隔开)降低了效率。

形成对比的是，发明人已经意识到，使用可变双工区间特性，在与现有TDD系统相同的频带内，LTE可以以20％(2ms)的最小占用率被引入此网络。因此，代替以非交迭(在时间上)方式并排放置帧710、720的是，帧可在时间上交迭，只要对于来自每个TDD系统的每个帧的现用区域(上行链路与下行链路中的一个或二者)不在时间上交迭。分配给LTE的资源可逐渐增加以满足改造(例如重新分配)的需要，直到整个载波被完全地给予LTE(即从该载波中移除了现有系统720)。

在转移期间，LTE系统的运行不被中断，因为持续时间T0包含了运行网络的所有必要的功能。另外，UE可以像平常那样“安顿”(例如保持为分配给LTE)在小区中。仅仅对于业务可用的资源变化。这意味着LTE和遗留TDD系统能在网络的不同部分以及在迁移过程的不同阶段共享剩余的持续时间(例如资源)。

LTE可在时域中与遗留TDD系统共享的分辨率将取决于遗留系统的时隙方案。对于HCR-TDD，分辨率为2ms(三个HCR时隙)。对于LCR-TDD，分辨率为0.675ms(一个LCR时隙)。对于802.16e，分辨率为0.5ms。

图10是示例性示出HCR-TDD帧的图。在HCR-TDD中，10ms的无线帧(其等价于TDD双工区间)被分为15个时隙(每个0.667ms，其为2560＊T_c，T_c为载波周期)。HCR-TDD具有两个可能的运行信道带宽，5MHz与10MHz，分别有3.84Mcps(每秒兆码片)和7.68Mcps的码片速率。HCR-TDD至少需要两个时隙来运行(一个时隙DL与一个时隙UL)。

为了与第一、通用的TDD在时域中共存，10ms无线帧资源可按2ms时域资源单位(TDRU)分为五份：2ms产生三个HCR-TDD时隙；2ms产生第一、通用的TDD的四个子帧。HCR-TDD需要最小一个的TDRU(2ms)来运行，例如DL中的两个时隙以及UL中的一个时隙。第一、通用的TDD需要最大一个的TDRU(2ms)来运行，例如DL中的两个子帧以及UL中的两个子帧。剩余三个TDRU(6ms)能在两个系统之间在网络的不同部分和/或在不同的时间周期内共享。

图11-13示例性示出了根据图4-7的方法在HCR-TDD与第一、通用的TDD之间对于无线资源共享的可能配置。图11示出了一小区，其具有以40％的LTE占用率在5MHz TDD频带(例如5MHz带宽)中的共存。HCR-TDD在时间周期1110-1、1110-2、1110-3中运行，而第一、通用的TDD在时间周期1120-1、1120-2、1120-3中运行。图12示出了一小区，其具有以80％的LTE占用率在10MHz TDD频带(例如10MHz带宽)中的共存。HCR-TDD在时间周期1210-1、1210-2、1210-3中运行，而第一、通用的TDD在时间周期1220-1、1220-2、1220-3中运行。图11与12为共享时间资源的实例。图13示出了一小区，其具有以47％的LTE占用率在15MHz TDD频带(分割为三个5MHz频带1360、1370、1380，每个分别具有不同的载波频率f₁、f₂、f₃)中的共存。HCR-TDD在时间周期1310-1、1310-2、1310-3、1340-1、1340-2、1340-3中运行，而第一、通用的TDD在时间周期1320-1、1320-2、1320-3、1350-1、1350-2、1350-3中运行。注意，1310-1、1320-1以及(1340-1加1350-1)中的每个都是同样的10ms时间周期。还应注意，图13为共享时间与频率资源的实例。

图14示例性示出了为了在同一网络中共存，HCR-TDD和第一、通用的TDD的可能的帧配置。帧配置1410指示，存在五个将被使用的TDRU。帧配置1420指示下列内容：时间周期1421(例如TDRU#1)被分配给第一、通用的TDD；时间周期1422(例如TDRU#2和TDRU#3)被分配给第一、通用的TDD或HCR-TDD的下行链路；时间周期1423(例如TDRU#4)被分配给HCR-TDD；时间周期1424(TDRU#5)被分配给第一、通用的TDD或是HCR-TDD的上行链路。

在第一、通用的TDD侧的帧配置(由帧配置1430指示)：

帧在1431处开始；

子帧#0到子帧#9被定义为下行链路(DL)子帧；

子帧#10到子帧#19被定义为上行链路(UL)子帧；

SCH/BCH被分配给子帧#0和子帧#1；

RACH被分配给子帧#18和/或子帧#19；以及

子帧#10到子帧#13未被使用(由于这些子帧被定义为用于UE的UL子帧，基站12简单地不调度UE 10、18、20来使用这些子帧)。

因此，子帧#18、#19、#0、#1被定义为第一、通用的TDD方案的激活时间周期。在存在两个TDD方案的共存时，子帧#10-#13被定义为“永久性”未激活时间周期。根据由基站12维护的规定调度，子帧#2-#9和#14-#17可由第一、通用的TDD方案(或HCR-TDD方案)使用。

在HCR-TDD侧的帧配置，如帧配置1440所指示的：

帧在1432处开始；

时隙#0、时隙#1以及时隙#6到#14被定义为DL时隙；

时隙#2到#5被定义为UL时隙；

SCH/BCH在时隙#0中被分配；

RACH在时隙#2中被分配；以及

时隙#7到#9未被使用(由于这些时隙被定义为用于UE的UL时隙，基站12简单地不调度UE 10、18、20使用这些子帧)。

因此，时隙#0-#2被定义为HCR-TDD方案的激活时间周期。在存在两个TDD方案的共存时，时隙#6-#9被定义为“永久性”未激活时间周期。根据由基站12维护的规定调度，时隙#10-#14和#3-#5可由HCR-TDD方案(或第一、通用的TDD方案)使用。

对于第一、通用的TDD帧结构1430的其他假设需求如下。最小TDD双工帧长度应当尽可能小，当前假设为2ms(四个子帧)。这意味着系统仅需要2ms来起动改造。公共控制信道(例如SCH、BCH以及包含Cell ID的RS)可被自由地分配到任何时隙，且这些信道应当适于两个邻近的子帧(1ms)。如果可能，现有TDD系统占用的时间周期应当被限制为第一、通用的TDD帧的上行链路时隙。在上行链路中，eNode B(演进节点B，例如基站12，或是基站12的PROG 12C或12F中的调度器)可简单地通过不将这些时隙分配给LTE UE来确保它们被保持为空闲的。

如果eNode B需要从现有TDD系统的SCH信令获得帧同步信息，则eNode B(例如基站12)在这些时隙上进行空中同步测量较为容易。还应注意，eNode B(例如PROG 12C，可能与PROG 12F结合)可通过将部分时间周期1422、1424分配给TDD系统来创建图11-13的无线资源共享的可能的配置。例如，对第一、通用的TDD(LTE-TDD)系统分配时间周期1422的较大部分并向HCR-TDD系统分配较小部分，将提供较大的LTE-TDD占用百分比。

因此，图8-14示出了可如何使用图4-7所介绍的技术来制造第一、通用的TDD系统，从而灵活地与HCR-TDD系统在时间和/或频率域内共享资源。注意，对于多个第一、通用的TDD系统以及HCR-TDD系统可使用类似的技术。

现在，关于第二TDD系统，图15-19示出了可如何使用图4-7所介绍的技术来制造第二TDD系统，从而灵活地与LCR-TDD系统在时间和/或频率域内共享资源。

参照图15，示出了示例性说明LCR-TDD无线帧和子帧的图。在LCR-TDD中，5ms无线子帧(例如双工帧)被分为七个时隙，其中，每个时隙为0.675ms。最少，LCR-TDD需要两个时隙以便运行在每个1.6MHz载波上。TS0至少承载公共控制物理信道，其包含L2(层2)BCH(广播信道)、PCH(寻呼信道)、FACH(前向接入信道，其是对反向接入信道RACH的响应)。TS0可被组织为具有16个子帧的16个码信道，每个子帧具有8.8kbps(每秒千位)的L1(层1)比特率。假设BCH取两个码信道(17.6kbps)，PCH取两个码信道，FACH取四个码信道，则对于L2U/C层面数据以及L1控制信令，例如功率控制(PC)、扩展因子(SF)以及循环冗余校验(CRC)，八个码信道是可用的。

类似地，需要TS1中的四个码信道来承载RACH。在上面的假设的情况下，U/C-面L1的剩余容量对于DL和UL分别为大约70.4kbps和105.6kbps。这意味着，在5MHz TDD频带内，在LCT-TDD与LTE TDD(这里介绍的第二TDD)之间总共存在3x7＝21个无线资源单位待共享。

因此，第二TDD上存在这样的需求：使第二TDD具有与上面介绍的第一、通用的TDD类似的可变双工特性。为了使得与LCR-TDD的共存成为可能，第二TDD应当也具有下面的特性：两个时隙(一个下行链路，一个上行链路，具有14％占用率)的最小运行持续时间T0；七个时隙的最大运行持续时间T1(或5ms无线子帧，其为100％的占用率)；一个时隙(0.675ms)的步进。另外，诸如SCH、BCH、RS(具有Cell ID)、RACH的公共信道被映射到最小持续时间T0。其他信道可占用较长持续时间T2的部分或全部，其中，T0＜＝T2＜＝T1。T2表示对于第二TDD分配的实际持续时间。T2的值是特定于小区的。取决于需求，可向连接到小区的UE明确指示(例如通知，可能使用特定于小区的时间共享信息21)T2的值，或者可在eNode B调度器中动态地改变T2的值。

图16-18示例性示出了在LCR-TDD与LTE-TDD(即LTE的另一版本，其为这里介绍的第二TDD)之间无线资源共享的可能配置。图16示出了一小区，其具有以43％的LTE(即第二TDD)占用率在5MHz TDD频带(分割为三个频带1610、1620、1630，每个分别以不同的载波频率f₁、f₂、f₃运行)内的LCR-TDD与第二TDD的共存。在用于LCR-TDD的时间周期1641与用于第二TDD的时间周期1642之间分割时间周期1640。在用于LCR-TDD的时间周期1651与用于第二TDD的时间周期1652之间分割时间周期1650。在用于LCR-TDD的时间周期1661与用于第二TDD的时间周期1662之间分割时间周期1660。图17示出了一小区，其具有以70％的资源分割比率在5MHz TDD频带内LCR-TDD与第二TDD之间的共存。在用于LCR-TDD的时间周期1741与用于第二TDD的时间周期1742之间分割时间周期1640。在用于LCR-TDD的时间周期1751与用于第二TDD的时间周期1752之间分割时间周期1650。在用于LCR-TDD的时间周期1761与用于第二TDD的时间周期1762之间分割时间周期1660。在图16中，时间周期1641(举例而言)为5ms的57％，时间周期1642为5ms的43％。在图17中，时间周期1741(举例而言)为5ms的30％，时间周期1742为5ms的70％。

图18示出了一小区，其具有以24％的LTE(即第二TDD)占用率在5MHz TDD带中LCR-TDD与第二TDD的共存。频带1610、1620在时间周期1640、1650、1660期间用于LCR-TDD。对于频带1630，在用于LCR-TDD的时间周期1841以及用于第二TDD的时间周期1842之间分割时间周期1640；在用于LCR-TDD的时间周期1851以及用于第二TDD的时间周期1852之间分割时间周期1650；在用于LCR-TDD的时间周期1861以及用于第二TDD的时间周期1862之间分割时间周期1660。

现在参照图19，该图示出了对于LCR-TDD和LTE-TDD(第二TDD)的可能的帧配置，以便在同一网络中共存。时隙零和一被永久地分配给LCR-TDD，因此永久性激活。时隙五和六被永久地分配给第二TDD(示为LTE-TDD)，因此永久性激活。这些时隙被称为“基本时隙”，也就是说，为了使系统运行，至少这些时隙必须存在。

从使用LCR-TDD的UE的观点看来，时隙五和六被配置为DL时隙；但这些时隙只是永远不会被基站12(例如基站12的调度器)分配(例如永久性未激活)。从使用第二TDD的UE的观点看来，时隙零与一被配置为UL时隙，但这些时隙只是永远不会被基站12(例如基站12的调度器)分配(例如永久性未激活)。可在LCR-TDD与第二TDD之间自由地共享(例如激活或解除激活)时隙二到四，但两个系统应当大致运行在相同的UL/DL切换点。时隙二到四的共享通过基站12来控制(例如通过基站12的调度器)。

另一实例允许新LTE-TDD系统与现有Wimax(802.16e)TDD系统共存。转到图20，此图示例性示出了用于802.16e的帧。802.16e具有2ms、2.5ms、4ms、5ms、8ms、10ms、12.5ms以及20ms的可变双工(UL与DL两者)帧结构。然而，移动Wimax移动性系统简档仅仅指定了以5ms帧长度的运行。下行链路与上行链路子帧可被相当自由地放置。一个下行链路时隙包含两个正交频分复用(OFDM)符号(symbol)，上行链路时隙包含三个OFDM符号。802.16e的OFDM符号持续时间为大约0.1029ms。

现在参照图21，此图示例性示出了使用Wimax向用户设备通知帧信息。用户设备(例如UE 10、18、20)找到前同步码(preamble)，并接着确定快速傅立叶变换(FFT)、BW(例如，如通过时间周期所定义的)、循环前缀(CP)。用户设备还接收帧控制报头(FCH)，并确定信息以解码DL-MAP。用户设备接收DL-MAP，并确定与UL-MAP对应的信息(例如帧中的位置)，并确定帧持续时间(例如使用代码)。用户设备接收(例如取回)UL-MAP，并确定以PS＝0.357142857μs为单位(其取决于采样因子和带宽)的(UL的)分配开始时间以及以时隙为单位的持续时间。用户设备以上行链路间隔使用码(UIUC)＝0、12、13接收/取回UL-IE(信息单元，information element)。这些是块分配，其具有所限定的快速反馈(FastFeedback)、Ranging、峰均值功率比(PAPR)减少的长度(在时间上)。用户设备于是接收DCD(DL信道描述符)，并接收/传送物理时隙(PS，physical slot)中的转换间隙(RTG)时间，此时间具有91μs的最大值。注意，图21中的TTG代表发送/接收转换间隙(Transmit/ReceiveTransition Gap)。

已经介绍了Wimax(802.16e)的帧信息和帧，现在将介绍用于提供Wimax与LTE-TDD的共存的技术。此实例使用上面介绍的第一、“通用的”TDD。由于第一、通用的TDD的1ms的子帧长度与802.16e的DL或UL时隙长度不兼容，所以在这两种系统之间不存在共享资源的“完美”方式。为了支持改造(例如重新分配)，可以考虑以例如1ms的大致步进来迁移：1ms(第一、通用的TDD的两个子帧)＝四个Wimax DL时隙或三个Wimax UL时隙。

Wimax至少需要六个OFDM符号来运行：一个前同步码、两个DL符号、三个UL符号，其小于1ms。第一、通用的TDD至少需要2ms(两个子帧)来运行。剩余的2ms可在网络的不同部分和/或不同时间周期在两个系统之间被共享。

图22示例性示出了Wimax和“新”TDD如何能在同一载波上共存的实例。在此实例中，新TDD为先前介绍的第一、通用的TDD。标号2210说明了Wimax中UL的开始时间的分配。标号2220表明Wimax中的一个OFDM符号为0.1029ms。标号2230表明Wimax DL至少占0.3ms，并以0.2ms步进在时间上(在改造期间)增加2231。标号2235表明第一、通用的TDD DL至少占1ms，并以1ms步进(一个子帧)在时间上(在改造期间)增加2236。标号2240表明第一、通用的TDD UL至少占1ms，并以1ms步进(一个子帧)在时间上(在改造期间)增加2241。标号2245表明Wimax UL至少占0.3ms，并以0.3ms步进(即3个OFDM符号)在时间上(在改造期间)增加2246。换句话说，例如eBode B(例如基站12)中的调度器(包含在例如PROG 12C和/或PROG 12F中，也可参见图23)可通过以0.2ms的步进在时间上所分配的时间周期增加2231，来将DL帧的较大部分分配给Wimax。

通常，各种实施例可在硬件(例如专用电路或逻辑)、软件或其任意的组合中实现。例如，某些方面可在硬件中实现，而其他方面可在能通过数字处理设备(例如控制器、微处理器或其他计算设备)执行的软件中实现，尽管本发明不限于此。尽管将本发明的多个方面示例性说明和描述为框图、流程图或使用某些其他的图示表示，但是应当充分理解，这里介绍的这些方框、装置、系统、技术或方法可在作为非限制性实例的硬件(专用电路或逻辑、通用硬件或控制器，或其他计算设备)、软件(例如固件)或其某种组合中实现。

本发明的实施例可在例如集成电路模块等多种部件中实践。集成电路的设计基本上是高度自动化的过程。复杂且强大的软件工具可用于将逻辑层设计转变为准备好在半导体衬底上进行蚀刻和成形的半导体电路设计。

使用公知的设计规则以及预先存储的设计模块库，程序——例如加利福尼亚San Jose的California and Cadence Design，Mountain View的Synopsys公司所提供的——在半导体芯片上自动布置导体并放置部件。一旦完成了对于半导体电路的设计，结果得到的设计——以标准化电子格式(例如Opus、GDSII等)——可被传送到半导体制造厂或“fab”以便进行制造。

例如，图23示例性示出了适合实现所公开发明的示例性实施例的装置2300的一部分的简化框图。该装置可以是UE 10、18、20之一或基站12(例如eNode B)。装置2300包含一个或多个集成电路2310以及一个或多个分立电路2370。装置2300还包含数据处理器(DP)2315、包含有程序(PROG)2325的存储器(MEM)2320、总线2360、电路2340(例如专用电路)以及一个或多个收发器2350。在此实例中，一个或多个收发器2350的一部分包含分立电路2370，且另一部分形成在一(多)个集成电路2310上。当装置2300为基站12时，程序2325包含调度器2330，电路2340包含调度器。调度器2330、2345执行上面介绍的技术，以便提供新的以及现有TDD系统的共存。当装置2300是UE 10、18、20之一时，程序2325包含控制器2330，电路2340包含控制器2340。控制器2330、2345控制UE来根据调度器规定的调度使用新的以及现有TDD方案进行发送和接收。应当注意，可存在多个数据处理器2315。另外，调度器/控制器2330、2345可整体使用程序2325来实现、整体在电路2340中实现或在程序2325以及电路2340二者中实现。集成与分立电路之间的分离也仅仅是示例性的。

上面的说明以示例性和非限制性实例的方式给出了对发明人当前想到的用于实现本发明的实施例的最佳技术的全面以及信息性的介绍。然而，当结合附图以及所附权利要求阅读时，本领域技术人员由上面的介绍可想到多种修改和调整。例如，使用本发明的实施例的另一种方式是使得单播TDD以及多播(广播)系统之间的时域资源的动态共享成为可能。可以将运行在TDD带上的广播系统(例如多媒体广播和多播服务，MBMS)看作不过是另一个TDD系统，没有任何UL资源被分配给该系统。因此，本发明的示例性实施例也可覆盖其中TDD系统中的一个仅仅(举例而言)被分配下行链路时隙而不分配上行链路时隙的使用情况。例如，LTE-TDD和LTE多媒体多播/广播服务(MBMS)可共享同一RF载波(即LTEMBMS的混合载波部署)。通用的TDD和MBMS均使用5ms双工区间的相同的TDD帧结构(1ms子帧或时隙)，且动态TDRU(每个1ms)可在两个系统之间被共享，只是对于MBMS没有上行链路时隙被分配。另一种情况可以是与中继TDD系统(中继或跳(hop)是提供去往/来自向上进入到网络的节点B(例如向接入GW)的用户业务的逻辑网络节点)的动态时域资源共享。对本发明的教导的所有这些以及类似的修改仍将落在本发明的范围内。

另外，可在没有其他特征的对应使用的情况下，有利地使用本发明示例性实施例的某些特征。因此，上面的说明应当被看作仅仅是对本发明的实施例的原理的示例性说明，而不是对其进行的限制。