[发明专利]基于动态映射的双工频率对匹配方法

说明书

技术领域

本发明涉及频分双工移动通信系统中的上、下行链路频点之间的 匹配方法，更具体地说，本发明涉及频分双工移动通信系统中上、下 行频点动态映射下的双工频率对匹配方法。

背景技术

近年来，移动通信技术发展非常迅速，移动通信的业务种类也日益 丰富，由最初的单一语音业务发展到支持名目繁多的增值业务，如铃声 下载、新闻浏览、天气预报、视频点播等等。根据通用移动通信系统 (UMTS)的业务前景分析，未来频谱资源的需求将向两方面发展：中 高速多媒体业务的上下行业务将具有非对称特性，而其它低速业务流将 保持对称的传统业务特性。移动通信的业务分布日益呈现出上行链路和 下行链路的不对称性，即下行链路的业务需求总量大于上行链路。另 外，由于基站的处理能力比手机强大得多，基站距离人体较远，可以产 生比手机更强的电磁辐射，也造成下行链路的平均传输速率大于上行链 路的平均传输速率。因此，未来移动通信系统的设计应当满足上下行链 路非对称特性的要求。

双工技术是实现上行链路(UL，UpLink)和下行链路(DL， DownLink)资源分配的重要技术手段。频分双工(FDD，Frequency Division Duplex)和时分双工(TDD，Time Division Duplex)是现代移 动通信系统的两大双工方式。FDD系统通过上下行链路使用两个不同 的频段来实现上下行之间的通信，保持信道的正交性；而TDD系统的 上下行链路使用同一个频段，通过不同的时隙来区分上下行，可以通过 动态调整时隙从而达到动态调整上下行资源的分配。

FDD技术是最早引入无线通信系统的全双工技术方案，也是应用 最为广泛、最为成熟的双工方案。在理想的FDD系统中，上行和下行 各自占用一个频带，整个频带上的功率谱密度均匀分布，截止频率处陡 直地下降，上行和下行频带可以相邻，不用其它频带隔离，如图1a所 示。但实际中，由于通信双方的发射机和接收机的滤波器不可能是完全 理想化的，会有一定的滚降系数，从而造成不可避免的带外泄露，如图 1b所示。因此，UL和DL的有效频带之间必须有一段保护频带来隔 离，而上行频带的中心频率到下行频带的中心频率之间的间隔称作双工 间隔，也叫双工距离。

双工间隔的大小直接涉及到上、下行频率的隔离问题，是衡量上、 下行链路隔离的标准，最小双工间隔表征了满足隔离要求的上下行频率 之间的最小频率间隔。双工间隔一般是所用载频的5％～10％左右，随 着使用频段的逐渐升高，双工间隔也逐渐变大。目前，通信领域中将双 工间隔视为一个比较重要的参数。

FDD系统将上、下行频带划分成多个频点(即子频带)，所有上行 (下行)频点组成上行(下行)频率池，从上行(下行)频率池中选取 出若干个上行(下行)频点分配某小区使用，称为该小区的上行(下 行)频率簇。由于目前已实用化的FDD系统都是对称型FDD系统，即 上下行链路的总带宽和单位带宽(即单个频点的宽度)都相同，上下行 频点的使用关系也一一对应，只要满足简单的上下行频段之间的隔离， 就能保证所有对应的上下行频点都能无干扰地使用。因此，目前几乎还 没有研究人员对保护频带和双工间隔的设置进行详细的分析。

由于移动通信系统的频谱资源非常有限，业务分布也日益呈现出上 行链路和下行链路的非对称性特性，因此，未来移动通系统将是一个频 谱资源动态调配，上下行链路的设计非对等的系统。例如Sangboh Yun， Seung Young Park等人的Hybrid Division Duplex System for Next- Generation Cellular Services文中提出了一种TDD和FDD相结合的混 合双工方案(HDD，Hybrid Division Duplex)，小区内部使用TDD模 式，外部使用FDD模式。它可以有效地提高频谱资源的利用率，并能 够满足未来移动通信系统上下行链路非对称特性的需求。