通信系统中的频谱检测方法和检测帧结构的设计的制作方法
【专利摘要】本发明提供了在通信系统的用户设备中用于频谱检测的方法，包括：对于每个检测周期，在检测持续时间内的每个帧的一个特定下行检测子帧上检测来自目标系统的信号；在该检测持续时间结束后，将检测结果发送至基站。对于TDD系统的下行/上行子帧配置1，该一个特定下行检测子帧为子帧#4或#9；对于配置2，则为子帧#4或#9；对于配置3，则为子帧#7；对于配置4，则为子帧#4或#7；对于配置5，则为子帧#3、#4、#7或#9。对于FDD系统，该一个特定下行检测子帧为除子帧#0和#5之外的任一下行子帧。还提供了在通信系统的基站中用于频谱检测的方法，包括：接收来自一个或多个用户设备的检测结果；根据该检测结果，确定目标系统的某一或某些频段是否可用。
【专利说明】通信系统中的频谱检测方法和检测帧结构的设计
【技术领域】
[0001]本申请涉及通信系统，尤其涉及通信系统中的频谱检测以及检测帧结构的设计。【背景技术】
[0002]第三代合作伙伴项目(3rdgeneration partnership project, 3GPP)长期演进(long term evolution, LTE)系统被认为是未来最有希望的蜂窝网络之一。在LTE-A (LTE-Advanced)中，进一步融入了载波聚合、高级MMO和中继等技术用于增强系统性能。尽管LTE-A系统具有这些有价值的特性，但是稀缺的频谱资源仍限制了 LTE-A系统实现其全部的潜能。
[0003]然而，另一方面，在那些低活跃度或者无活动性的频段上仍具有未被充分使用的频谱资源。例如，由于模拟电视向数字电视的过渡，超高频段(UHF band)的电视空白频段(TV white space,TVffS)已经被释放,其可被LTE-A系统机会地接入以进一步改善性能。为了利用该机会，需要LTE-A系统配备有具有带外频谱检测能力的基站和用户设备，并且需要设计一种检测帧结构以实现可靠的带外频谱检测。
【发明内容】
[0004]在LTE-A中，已定义了频间测量(inter-frequency measurement)用于频间切换(inter-frequency handover)或者不同空中接口技术间的切换(inter-RAT handover)。在对应的帧结构中，定义了持续时间为6ms的测量间距，该测量间距的重复周期为40ms或80ms，如图1所示。在该测量间距期间，用户设备尝试在不同的载波频率上与目标小区基站进行同步并测量参考信号；然后，将测量报告发送至服务基站用于做切换决定。
[0005]上述的用户设备测量过程需要目标系统是蜂窝系统并且具有已知的同步信号和参考信号；另外，之所以选择6ms测量间距是因为假定目标蜂窝系统在该时段内包含同步信号。然而，对于一般的情形，例如TVWS频谱检测，应用6ms测量间距是没必要也是不合适的。
[0006]基于上述考虑，有必要提供一种具有更短测量间距的检测帧结构用于实现频谱检测，从而减少对当前帧的数据传输的影响。
[0007]本发明的主要思想在于，将检测时间从原来的6ms检测间距缩短为Ims子帧级。由此节省的时间资源能够被用于改善HARQ性能或者数据传输的频谱效率。
[0008]本发明在一个方面的一个实施例中提供了一种在通信系统的用户设备中用于频谱检测的方法，所述方法包括以下步骤:a.对于每个检测周期，在检测持续时间内的每个帧的一个特定下行检测子帧上检测来自目标系统的信号；b.在所述检测持续时间结束后，将检测结果发送至基站，其中所述检测结果用于确定所述目标系统的某一或某些频段是否可用。
[0009]有利的，对于TDD系统的下行/上行子帧配置1，所述一个特定下行检测子帧为子帧#4或者子帧#9 ;对于TDD系统的下行/上行子帧配置2，所述一个特定下行检测子帧为子帧#4或者子帧#9 ;对于TDD系统的下行/上行子帧配置3，所述一个特定下行检测子帧为子帧#7 ;对于TDD系统的下行/上行子帧配置4，所述一个特定下行检测子帧为子帧M或者子帧#7 ;对于TDD系统的下行/上行子帧配置5，所述一个特定下行检测子帧为子帧#3、子帧#4、子帧#7或者子帧#9。
[0010]有利的，对于FDD系统，所述一个特定下行检测子帧为下行帧中除下行子帧#0和下行子帧#5之外的任一下行子帧。
[0011]有利的，所述目标系统的所述某一或某些频段为带外频段。
[0012]有利的，所述检测周期Tp的长度取决于所述目标系统的活动特性；所述检测持续时间Td的长度取决于所述目标系统的信号检测难易程度。
[0013]本发明在另一个方面的一个实施例中提供了一种在通信系统的基站中用于频谱检测的方法，所述方法包括以下步骤:1.接收来自一个或多个用户设备的检测结果；i1.根据来自所述一个或多个用户设备的所述检测结果，确定目标系统的某一或某些频段是否可用。
[0014]有利的，所述方法还包括以下步骤:_对于每个检测周期，在检测持续时间内的每个帧的一个特定上行检测子帧上检测来自所述目标系统的信号；其中，所述步骤ii包括:根据来自所述一个或多个用户设备的所述检测结果以及所述基站的检测结果，确定所述目标系统的所述某一或某些频段是否可用。
[0015]有利的，对于TDD系统的下行/上行子帧配置1，当一个特定下行检测子帧为子帧#4时，所述一个特定上行检测子帧为子帧#8 ;当一个特定下行检测子帧为子帧#9时，所述一个特定上行检测子帧为子帧#3。
[0016]有利的，对于FDD系统，所述一个特定上行检测子帧为上行帧中与一个特定下行检测子帧相隔4ms的一个特定上行检测子帧。
[0017]本发明在又一个方面的一个实施例中提供了一种在通信系统的用户设备中用于频谱检测的装置，所述装置包括:第一检测单元，用于对于每个检测周期，在检测持续时间内的每个帧的一个特定下行检测子帧上检测来自目标系统的信号；发送装置，用于在所述检测持续时间结束后，将检测结果发送至基站，其中所述检测结果用于确定所述目标系统的某一或某些频段是否可用。
[0018]本发明在又一个方面的一个实施例中提供了一种在通信系统的基站中用于频谱检测的装置，所述装置包括:接收单元，用于接收来自一个或多个用户设备的检测结果；判断单元，用于根据来自所述一个或多个用户设备的所述检测结果，确定目标系统的某一或某些频段是否可用。
[0019]有利的，所述装置还包括:第二检测单元，用于对于每个检测周期，在检测持续时间内的每个帧的一个特定上行检测子帧上检测来自所述目标系统的信号；其中，所述判断单元还用于根据来自所述一个或多个用户设备的所述检测结果以及所述基站的检测结果，确定所述目标系统的所述某一或某些频段是否可用。
[0020]本发明的方案不仅适用于带内频谱检测而且也适用于带外频谱检测，例如，当通信系统为LTE-A系统时，目标系统也可以是LTE-A系统，此时上述某一或某些频段为带内频段；当通信系统为LTE-A系统时，目标系统也可以是例如电视系统，此时上述某一或某些频段为带外频段。[0021]在本发明的方案中，由于使用了较短的检测间距(也即，一个子帧长度)，因此，频谱检测对当前帧的数据传输的影响较少。通过应用本发明的检测帧结构设计方案，用户设备有可能在一个时隙内能够同时执行频谱检测和数据传输，因此，系统性能(例如HARQ和频谱效率)得以提高。
[0022]本发明的各个方面将通过下文中的具体实施例的说明而更加清晰。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的上述及其他特征将会更加清晰:
[0024]图1示出了根据现有技术的处于RRC_C0NNECTED状态的用户设备测量过程的示意图；
[0025]图2示出了根据本发明的一个实施例的FDD系统的检测帧结构设计的示意图；
[0026]图3示出了根据本发明的一个实施例的TDD系统下行/上行子帧配置I的检测帧结构设计的示意图；
[0027]图4示出了根据本发明的一个实施例的TDD系统下行/上行子帧配置2的检测帧结构设计的示意图；
[0028]图5示出了根据本发明的一个实施例的TDD系统下行/上行子帧配置3的检测帧结构设计的示意图；
[0029]图6示出了根据本发明的一个实施例的TDD系统下行/上行子帧配置4的检测帧结构设计的示意图；
[0030]图7示出了根据本发明的一个实施例的TDD系统下行/上行子帧配置5的检测帧结构设计的示意图。
[0031 ] 附图中相同或者相似的附图标识表示相同或者相似的部件。
【具体实施方式】
[0032]本发明的检测帧结构的设计关键在于，选择合适的检测子帧同时不影响HARQ时序以及LTE-A系统的广播和同步信道。
[0033]对于FDD系统，下行子帧#0和#5不能被用于下行检测，因为它们携带重要的系统信息和同步信号。除了这两个下行子帧，下行帧中其余任何一个下行子帧都能够被用于下行检测，相应的，上行帧中与该下行子帧相隔4ms的上行子帧可被用于上行检测，例如，当下行帧中的下行子帧#1用于下行检测时，那么上行帧中的上行子帧#5用于上行检测。HARQ定时固定的4ms延迟使得FDD系统的下行和上行检测子帧的选择较为灵活，使得检测子帧的选择对HARQ进程的影响最小。
[0034]对于FDD系统，其检测帧结构如图2所示。其中，Td表示检测持续时间(在该检测持续时间内的每一帧中均包括检测子帧)，Tp表示检测周期。其中，检测持续时间Td的长度取决于目标系统的信号检测难易程度；检测周期Tp的长度取决于目标系统的活动特性。
[0035]对于TDD系统，由于有不同的DL/UL子帧配置，因此下行检测子帧和上行检测子帧的选择相比于FDD系统更为复杂。TDD系统的DL/UL子帧配置如下表I所示:
[0036]表ILTE-A TDD系统的DL/UL子帧配置
【权利要求】
1.一种在通信系统的用户设备中用于频谱检测的方法，所述方法包括以下步骤: a.对于每个检测周期，在检测持续时间内的每个帧的一个特定下行检测子帧上检测来自目标系统的信号； b.在所述检测持续时间结束后，将检测结果发送至基站，其中所述检测结果用于确定所述目标系统的某一或某些频段是否可用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个特定下行检测子帧为: -对于TDD系统的下行/上行子帧配置1，所述一个特定下行检测子帧为子帧#4或者子中贞#9 ； -对于TDD系统的下行/上行子帧配置2，所述一个特定下行检测子帧为子帧#4或者子中贞#9 ； -对于TDD系统的下行/上行子帧配置3，所述一个特定下行检测子帧为子帧#7 ； -对于TDD系统的下行/上行子帧配置4，所述一个特定下行检测子帧为子帧#4或者子帧#7 ； -对于TDD系统的下行/上行子帧配置5，所述一个特定下行检测子帧为子帧#3、子帧#4、子帧#7或者子帧#9。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于FDD系统，所述一个特定下行检测子帧为下行帧中除下行子帧#0和下行子帧#5之外的任一下行子帧。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标系统的所述某一或某些频段为带外频段。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测周期Tp的长度取决于所述目标系统的活动特性。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测持续时间Td的长度取决于所述目标系统的信号检测难易程度。
7.—种在通信系统的基站中用于频谱检测的方法，所述方法包括以下步骤: 1.接收来自一个或多个用户设备的检测结果； ?.根据来自所述一个或多个用户设备的所述检测结果，确定目标系统的某一或某些频段是否可用。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤: -对于每个检测周期，在检测持续时间内的每个帧的一个特定上行检测子帧上检测来自所述目标系统的信号； 其中，所述步骤ii包括:根据来自所述一个或多个用户设备的所述检测结果以及所述基站的检测结果，确定所述目标系统的所述某一或某些频段是否可用。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对于TDD系统的下行/上行子帧配置1，当一个特定下行检测子帧为子帧#4时，所述一个特定上行检测子帧为子帧#8 ;当一个特定下行检测子帧为子帧#9时，所述一个特定上行检测子帧为子帧#3。
10.根据权利要求8所 述的方法，其特征在于，对于FDD系统，所述一个特定上行检测子帧为上行帧中与一个特定下行检测子帧相隔4ms的一个特定上行检测子帧。
11.一种在通信系统的用户设备中用于频谱检测的装置，所述装置包括: 第一检测单元，用于对于每个检测周期，在检测持续时间内的每个帧的一个特定下行检测子帧上检测来自目标系统的信号； 发送装置，用于在所述检测持续时间结束后，将检测结果发送至基站，其中所述检测结果用于确定所述目标系统的某一或某些频段是否可用。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述一个特定下行检测子帧为: -对于TDD系统的下行/上行子帧配置1，所述一个特定下行检测子帧为子帧#4或者子中贞#9 ； -对于TDD系统的下行/上行子帧配置2，所述一个特定下行检测子帧为子帧#4或者子中贞#9 ； -对于TDD系统的下行/上行子帧配置3，所述一个特定下行检测子帧为子帧#7 ； -对于TDD系统的下行/上行子帧配置4，所述一个特定下行检测子帧为子帧#4或者子帧#7 ； -对于TDD系统的下行/上行子帧配置5，所述一个特定下行检测子帧为子帧#3、子帧#4、子帧#7或者子帧#9。 -对于FDD系统，所述一个特定下行检测子帧为下行帧中除下行子帧#0和下行子帧#5之外的任一下行子中贞。
13.—种在通信系统的基站中用于频谱检测的装置，所述装置包括: 接收单元，用于接收来自一个或多个用户设备的检测结果； 判断单元，用于根据来自所述一个或多个用户设备的所述检测结果，确定目标系统的某一或某些频段是否可用。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括: 第二检测单元，用于对于每个检测周期，在检测持续时间内的每个帧的一个特定上行检测子帧上检测来自所述目标系统的信号； 其中，所述判断单元还用于根据来自所述一个或多个用户设备的所述检测结果以及所述基站的检测结果，确定所述目标系统的所述某一或某些频段是否可用。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，对于TDD系统的下行/上行子帧配置1，当一个特定下行检测子帧为子帧#4时，所述一个特定上行检测子帧为子帧#8，当一个特定下行检测子帧为子帧#9时，所述一个特定上行检测子帧为子帧#3 ;对于FDD系统，所述一个特定上行检测子帧为上行帧中与一个特定下行检测子帧相隔4ms的一个特定上行检测子帧。
【文档编号】H04W24/02GK103841579SQ201210491556
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月27日 优先权日:2012年11月27日
【发明者】徐斌阳, 张俊, 何高宁 申请人:上海贝尔股份有限公司