CN101364972B - 一种无线帧传输方法、系统、基站及用户设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线帧传输方法，包括：预先设置K，K≥1种无线子帧，所述K种无线子帧中的第i，1≤i≤K种无线子帧中预先设置有全下行的N_i个时隙，所述N_i个时隙中按照预设的时隙间隔预先设置有M_i个训练序列，M_i≤N_i；从所述K种无线子帧中确定当前进行业务传输的无线子帧，利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输。此外，本发明还公开了一种无线帧传输系统、基站及用户设备。本发明提供的技术方案，能够提高频谱利用率，减少资源的浪费。

Description

一种无线帧传输方法、系统、基站及用户设备

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及时分-同步码分多址接入(TD-SCDMA)系统中一种提高频谱利用率的无线帧传输方法、系统、基站及用户设备。

背景技术

为了有效地利用移动网络资源，第三代合作组织(3GPP)提出了组播和广播业务(MBMS)，即实现点到多点的多播业务，多播业务是指从一个数据源向多个目标传送数据报的方式，与以前的点到点的单播方式相比，可以节约带宽，实现网络资源共享。3GPP定义的MBMS不仅能够实现纯文本低速率的消息类组播和广播，而且能够实现高速率的多媒体业务组播和广播。

图1为现有技术中TD-SCDMA系统的无线子帧结构示意图。如图1所示，每个无线子帧由七个常规时隙(TS0～TS6)和三个特殊时隙构成。其中，三个特殊时隙分别为下行同步时隙(DwPTS)、保护间隔(GP)和上行同步时隙(UpPTS)。其中，DwPTS为下行导频信道，用于系统的下行同步信息的发送，UpPTS为上行导频信道，用于用户接入的上行同步信息发送，GP用于提供下行发送时隙向上行发送时隙转换的时间间隔。

对于TD-SCDMA系统无线子帧的七个常规时隙TS0～TS6，每个时隙的结构中分别包括位于中间的中间码(Midamble码导频序列，图中标记为“M”)、位于中间码两侧的数据域(Data，图中标记为“D”)和位于时隙末端的保护间隔(GP)。其中，中间码为接收端用于进行信道估计的训练序列，以便根据信道估计值解调所接收的对应时隙的数据域；GP用于避免前后时隙的干扰。上述各常规时隙中，TS0专门用于下行、TS1专门用于上行，TS2至TS6的上、下行可以变化。

可见，由于MBMS是一种下行的点到多点的多播业务，因此采用图1所示帧结构进行MBMS等全下行且对频谱效率较敏感的业务来说，专门用于上行的TS 1以及专门用于上行同步的UpPTS所占用的资源便无法使用，造成资源的浪费，频谱利用率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明中一方面提供一种无线帧传输方法，另一方面提供一种无线帧传输系统、基站及用户设备，以便提高频谱利用率。

本发明所提供的无线帧的传输方法，包括：

预先设置K种无线子帧，所述K种无线子帧中的第i种无线子帧中预先设置了N_i个时隙，并且所述N_i个时隙为全下行；所述N_i个时隙中按照预设的时隙间隔预先设置有M_i个训练序列，M_i≤N_i；其中，K≥1，1≤i≤K；

从所述K种无线子帧中确定当前进行业务传输的无线子帧，利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输。

其中，所述第i种无线子帧中的N_i个时隙的长度全部相同或部分相同。其中，1≤i≤K。

其中，所述时隙间隔为：均等的时隙间隔或不等的时隙间隔。

其中，所述第i种无线子帧中的N_i个时隙中包括一个下行同步时隙；其中，1≤i≤K。

或者，所述N_i个时隙中不包括下行同步时隙，所述N_i个时隙中设置有训练序列的一个时隙内的训练序列兼作下行同步序列。

其中，所述兼作下行同步序列的训练序列为：与不作下行同步序列的训练序列存在区别的训练序列。

其中，所述兼作下行同步序列的训练序列为：与不作下行同步序列的训练序列互不相关的特定序列；

或者为：由不作下行同步序列的训练序列的固定偏移构成的序列；

或者为：对不作下行同步序列的训练序列利用特殊序列进行调制后构成的序列；

或者为：从不作下行同步序列的训练序列的序列组中选取的一组序列。

其中，所述兼作下行同步序列的训练序列的两侧设置有保护间隔。

其中，所述利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输为：对每个子帧中需要占用P个时隙的下行业务，在传输所述业务的Q个无线子帧内或长度为Q个连续子帧的一个传输时间间隔内，将所述业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的Q*P个时隙上进行传输。

其中，所述在传输所述业务的Q个子帧内或长度为Q个连续子帧的一个传输时间间隔内，将所述业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的Q*P时隙上为：

若P为偶数，则在传输所述业务的每个子帧内，将所述业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的P个时隙上；

若P为奇数，则在传输所述业务的每个子帧内，将所述业务中对应P-1个时隙的业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的P-1个时隙上，将对应剩余一个时隙的业务交替分配在设置有训练序列的时隙或未设置有训练序列的时隙上；

或者，若P为奇数，则在传输所述业务的Q个子帧中的[Q/2]个子帧的每个子帧内，将所述业务中对应2P个时隙的业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的2P个时隙上，其中，[]为取整符号；

又或者，若P为奇数，则在传输所述业务的Q个子帧中的[Q/2]个子帧的每个子帧内，将该业务中对应P+1个时隙的业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的P+1个时隙上，在另外的[Q/2]个子帧的每个子帧内，将该业务中对应P-1个时隙的业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的P-1个时隙上。

其中，所述利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输为：根据所估计的当前业务的传输距离的远近，将距离远的业务分配在设置有训练序列的时隙上，将距离近的业务分配在未设置有训练序列的时隙上。

其中，所述训练序列为中间码或由中间码变换得到的导频码；则设置有训练序列的时隙包括：位于中间的中间码或导频码、位于中间码或导频码两侧的数据域和位于时隙末端的保护间隔；未设置有训练序列的时隙包括：数据域和时隙末端的保护间隔；

或者，所述训练序列为前导码或由前导码变换得到的导频码，则设置有训练序列的时隙包括：位于时隙前端的前导码或导频码，以及位于前导码或导频码之后的数据域；未设置有训练序列的时隙包括：数据域和时隙前端的保护间隔。

其中，所述训练序列包括循环前缀；

所述循环前缀及所述保护间隔的长度根据所覆盖区域的需要预先确定，不同覆盖区域确定的循环前缀及保护间隔的长度不同或相同。

其中，所述由中间码变换得到的导频码为：由中间码进行串并转换、扩频及叠加后得到的导频码，或由中间码进行调制后得到的导频码；

所述由前导码变换得到的导频码为：由前导码进行串并转换、扩频及叠加后得到的导频码，或由前导码进行调制后得到的导频码。

其中，该方法进一步包括：将利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输的控制信息指示给用户设备。

其中，该方法进一步包括：用户设备根据所述控制信息对所述无线子帧进行接收解析。

其中，所述对无线子帧进行解析包括：

利用所述无线子帧中设置有训练序列的时隙中的训练序列进行信道估计，根据所得到的信道估计值对所述信道估计值对应的时隙中的数据域进行解调；

利用设置有训练序列的时隙的信道估计值得到未设置有训练序列的时隙的信道估计值，并对所述未设置有训练序列的时隙中的数据域进行解调。

其中，所述利用设置有训练序列的时隙的信道估计值得到未设置有训练序列的时隙的信道估计值为：利用设置有训练序列的至少两个相邻时隙的信道估计值进行内插运算，得到所述相邻时隙之间未设置有训练序列的时隙的信道估计值；

或者为：将设置有训练序列的时隙的信道估计值作为相邻的未设置有训练序列的时隙的信道估计值。

本发明所提供的基站，包括：无线子帧设置模块，用于预先设置K种无线子帧，所述K种无线子帧中的第i种无线子帧中预先设置了N_i个时隙，并且所述N_i个时隙为全下行；所述N_i个时隙中按照预设的时隙间隔预先设置有M_i个训练序列，M_i≤N_i；其中，K≥1，1≤i≤K；

业务传输模块，用于从所述无线子帧设置模块设置的K种无线子帧中确定当前进行业务传输的无线子帧，利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输。

其中，所述业务传输模块包括：

时隙分配子模块，用于对每个子帧中需要占用P个时隙的下行业务，在传输所述业务的Q个无线子帧内或长度为Q个连续子帧的一个传输时间间隔内，将所述业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的Q*P个时隙上；

业务发送子模块，用于将所述时隙分配模块分配完成的无线帧及其控制信息发送出去。

本发明所提供的用户设备，包括：接收模块，用于接收进行业务传输的无线帧及其控制信息，将所接收的无线帧及其控制信息提供给解析模块；所述无线帧的每个子帧中包括有N个时隙，并且所述N个时隙为全下行；所述N个时隙中按照预设的时隙间隔预先设置有M个训练序列，M≤N；

解析模块，用于根据所述控制信息对所述无线帧进行解析。

其中，所述解析模块包括：

信道估计子模块，用于根据控制信息，利用所述无线子帧中设置有训练序列的时隙中的训练序列进行信道估计，得到对应时隙的信道估计值；利用设置 有训练序列的时隙的信道估计值得到未设置有训练序列的时隙的信道估计值；将所得到的各时隙的信道估计值提供给数据解析子模块；

数据解调子模块，用于利用所述信道估计子模块提供的各时隙的信道估计值，对所述信道估计值对应时隙的数据域进行解调。

本发明所提供的无线帧传输系统，包括：

基站，用于预先设置K种无线子帧，所述K种无线子帧中的第i种无线子帧中预先设了N_i个时隙，并且所述N_i个时隙为全下行；所述N_i个时隙中按照预设的时隙间隔预先设置有M_i个训练序列，M_i≤N_i；从所述无线子帧设置模块设置的K种无线子帧中确定当前进行业务传输的无线子帧，利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输；其中，K≥1，1≤i≤K；

用户设备，用于接收所述无线子帧及其控制信息，根据所述控制信息对所述无线子帧进行解析。

从上述方案可以看出，本发明中通过在无线子帧中设置全下行的时隙来传输全下行的业务，从而消除了进行全下行业务时，专用上行时隙带来的资源浪费，提高了频谱利用率。进一步地，在所有全下行的时隙中可以按照预设的时隙间隔，间隔性的设置训练序列，从而通过减少训练序列占用的资源，来进一步提高频谱利用率。

此外，每个子帧中全下行的时隙的个数及各时隙的长度也不限制于现有技术中的时隙个数及长度，可以根据实际需要进行调整。并进一步地，可预先设置几种子帧格式，并在业务传输时，选取一种进行业务传送，提高了业务传输的灵活性。

附图说明

图1为现有技术中TD-SCDMA系统的无线子帧结构示意图；

图2为本发明实施例中无线帧传输方法的示例性流程图；

图3为本发明实施例中无线帧中一个时隙的结构示意图；

图4为本发明实施例中导频码变换的过程示意图；

图5为本发明实施例中无线帧传输系统的示例性结构图；

图6为本发明实施例中基站的内部结构图；

图7为本发明实施例中用户设备(UE)的内部结构图；

图8为本发明示例一中的无线子帧的结构示意图；

图9为图8所示无线子帧中TS1的时隙结构示意图；

图10为本发明示例二中的无线子帧的结构示意图；

图11为本发明示例四中的无线子帧的结构示意图；

图12为本发明示例五中的无线子帧的结构示意图。

具体实施方式

根据用于进行信道估计的导频码位于时隙中的位置，可将导频码分别称为中间码(位于时隙中间)和前导码(位于时隙前端)。本发明实施例中，为描述方便，将进行信道估计的中间码、前导码等导频码统称为训练序列，并且考虑到全下行且对频谱效率较敏感的业务，可将子帧中的时隙设置为全下行，并且进一步地将训练序列在时隙中间隔设置，即有些时隙中设置训练序列，有些时隙中则未设置训练序列，训练序列的个数小于等于时隙个数。并且可预先设置几种子帧结构，进行业务传输时，根据实际需要选取一种子帧结构进行传输。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。

图2为本发明实施例中无线帧传输的方法的示例性流程图。如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤201，预先设置K，K≥1种无线子帧，K种无线子帧中的第i，1≤i≤K种无线子帧中预先设置有全下行的N_i个时隙，且N_i个时隙中按照预设的时隙间隔预先设置有M_i个训练序列，M_i≤N_i。

其中，第i，1≤i≤K种无线子帧中的N_i个时隙的长度可以全部相同，也 可以部分相同。N_i的取值可以与现有技术中时隙个数的取值一致，也可以不一致。例如，可以设置小于7个的常规时隙和一个用于下行同步信道的特殊时隙，也可以设置大于7个的常规时隙和0个特殊时隙等。当M_i＝N_i时，每个时隙中均设置有训练序列，此时时隙间隔为0；当M_i<N_i时，有些时隙中设置有训练序列，有些时隙中未设置训练序列，则未设置训练序列的时隙中节约出来的资源可以用来传输数据。此时，时隙间隔可以为均等的时隙间隔，如1或2等，也可以为不等的时隙间隔。

由于在MBMS等系统中，3Km/h速度下的性能是系统的瓶颈，而高速情况下，信道的变化速度较慢，从而使得在某个时隙中不设置进行信道估计的训练序列，而是使用其它时隙的信息进行信道估计时不会损失系统的性能，因此，本实施例中可以在所有时隙中间隔性的设置训练序列。

其中，训练序列可以是中间码(Midamble)，也可以是前导码(Preamble)，还可以是由中间码或前导码变换得到的导频码等。若训练序列是中间码或由中间码变换得到的导频码，则设置有训练序列的时隙格式与图1中所示时隙格式一致，即中间码或导频码位于时隙中间，中间码或导频码的两侧为数据域，时隙末端为GP；此时，对于未设置训练序列的时隙格式则可以是：时隙前端为数据域，时隙末端为GP。

若训练序列是前导码或由前导码变换得到的导频码，则设置有训练序列的时隙格式可如图3所示，前导码或由前导码变换得到的导频码位于时隙前端，数据域位于前导码或导频码之后，此时时隙末端可以有GP，也可以没有GP，因为训练序列的前端设置有循环前缀(CP)，当前训练序列置于时隙前端作为前导码时，其循环前缀可以起到保护间隔的作用。对于未设置训练序列的时隙格式则可以是时隙前端是GP，时隙后端是数据域。

其中，中间码或前导码变换得到导频码的过程可以如图4所示，包括：对中间码或前导码进行串并转换、扩频及叠加，得到导频码。以前导码为例，假设原有前导码的长度为L，将L长的前导码的每个元素或每几个元素作为一个符 号来看，将L长的前导码序列变成K列，同时使用K个扩频码来进行扩频，对扩频的序列进行叠加，得到最终的导频码。其中，串并转换的算法可以是顺序转换，也可以是间隔转换；扩频序列可以使用OVSF码，也可以使用其他的序列；最后形成的导频信号的长度可仍然为L，或为L/2等。

此外，中间码或前导码变换得到导频码的过程还可以是：对中间码或前导码进行调制，得到导频码。以中间码为例，假设中间码(Midamble)的长度为128码片(chip)，考虑到在MBMS系统等全下行业务中，多个用户可以共用一个窗，因此实际上中间码的长度可以为32码片或者为64码片就可以了，因此可对原有中间码进行调制得到新的中间码，比如可将原有中间码中的每两个比特进行QPSK调制，得到新的长度为64码片的新的中间码，其包含64个符号；同样，可对原有中间码中的每4个比特进行16QAM调制，可以得到长度为32码片的新的中间码。上述训练序列一般都包括循环前缀。

其中，训练序列的循环前缀及两个时隙间的GP的长度可以是可变的。根据所覆盖区域的需要，可以将此覆盖区域内所采用的帧结构中的保护间隔长度以及训练序列的循环前缀的长度设定为一个确定的值，并通过信令告知用户终端。不同的覆盖区可以根据需要采用不同长度的保护间隔以及训练序列的循环前缀，但一个覆盖区域内部采用相同长度的保护间隔以及训练序列的循环前缀。

以GP为例，在密集城区，GP的长度可以设置为16码片等。在郊区环境或者是山区环境中，由于小区的半径较大，可以设置GP的长度为32码片等。此时，GP的长度可通过下行的控制信令来通知。

其中，为了进行小区搜索及下行同步，在第i，1≤i≤K种无线子帧中的N_i个时隙中设置一个下行同步时隙。或者也可不在N_i个时隙中设置下行同步时隙，而将其中一个设置有训练序列的时隙内的训练序列兼作下行同步序列。此时，可对该训练序列的时隙格式进行变换，使其能够被用来进行小区搜索。

其中，兼作下行同步序列的训练序列可与其它不作下行同步序列的训练序列不同。若将不作下行同步序列的训练序列称为普通训练序列，则兼作下 行同步序列的训练序列为与普通训练序列存在区别的训练序列。具体实现时，可有下述四种方法：

方法一：使用与普通训练序列互不相关的特定的序列作为兼作下行同步序列的训练序列，比如普通的训练序列使用ZC(Zedoff-Chu)序列，而特殊序列则可使用其它非ZC序列，如低码片速率(LCR)中的DwPTS序列。此时，这种序列的选择可兼顾小区搜索的效果和信道估计的效果。

方法二：使用时隙中普通训练序列的固定偏移构成的序列作为兼作下行同步序列的训练序列。例如，对于MBMS业务，由于其使用广播方式，各个业务的信道是相同的，因此可以共用一个信道估计结果，则此时使用训练序列的固定偏移是合适的。

方法三：将时隙中的普通训练序列利用特殊序列进行调制，将调制结果作为兼作下行同步序列的训练序列。其中，特殊序列可以是本小区的扰码等。

方法四：从训练序列使用的序列组中选择出一组序列作为兼作下行同步序列的训练序列，比如将ZC序列中的后10个序列作为兼作下行同步序列的训练序列等。

此外，为了便于搜索，可在兼作下行同步序列的训练序列的两侧设置GP。具体实现时，可将训练序列前面的循环前缀换成长度为循环前缀一半的两个保护间隔，并分别置于训练序列的两端。或者，直接在原训练序列的基础上前后各设置一个GP。又或者，将原训练序列前端的循环前缀直接变换为GP，并在原训练序列的后端添加一个GP等。此时可以将该训练序列和其后的GP合起来看作是新的训练序列，而训练序列前面的GP则可看作为新的训练序列的循环前缀。

步骤202，从所设置的K种无线子帧中确定当前进行业务传输的无线子帧，利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输。

本步骤中，可将所确定的当前进行业务传输的无线子帧的控制信息通过下行的控制信令通知出去。

利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输时，可按照现有技术中的方 式进行传输，对在每个子帧中需要占用P个时隙的下行业务，在传输该业务的Q个无线子帧内或长度为Q个连续子帧的一个传输时间间隔(TTI)内的每个子帧中，均利用固定的P个时隙传输该业务，即每个业务固定的占用某个或某些时隙，这个或这些时隙在不同的子帧内位置不变。

此外，考虑到训练序列间隔设置在子帧的时隙中时，由于距离训练序列较远的时隙其检测性能会较差，若按照以前的时隙分配方式，如果某个业务始终处于性能较差的时隙内，则这个业务的帧误块率(BLER)也会较差，因此，可对在每个子帧中需要占用P个时隙的下行业务，在传输该业务的Q个无线子帧内或长度为Q个连续子帧的一个TTI内，将该业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的Q*P个时隙上进行传输。

具体实现时，可以包括如下两种情况：

情况一：若P为偶数，则在传输该业务的每个子帧内，将该业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的P个时隙上，即在每个子帧中，该业务被分配在P/2个设置有训练序列的时隙上和P/2个未设置有训练序列的时隙上。

情况二：若P为奇数，则在传输该业务的每个子帧内，将该业务中对应P-1个时隙的业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的P-1个时隙上，将对应剩余一个时隙的业务交替分配在设置有训练序列的时隙或未设置有训练序列的时隙上，即在每个子帧中，该业务中对应P-1个时隙的业务被分配在(P-1)/2个设置有训练序列的时隙上和(P-1)/2个未设置有训练序列的时隙上，对于对应剩余一个时隙的业务，若在上一个子帧中对应剩余一个时隙的业务被分配在设置有训练序列的时隙上，则当前子帧中则被分配在未设置有训练序列的时隙上，同理，下一子帧中对应剩余一个时隙的业务将被分配在设置有训练序列的时隙上。

或者，若P为奇数，则也可以在传输该业务的Q个子帧中的[Q/2]个子帧的每个子帧内，将该业务中对应2P个时隙的业务平均分配在设置有训练 序列和未设置有训练序列的2P个时隙上，其中，[]为取整符号，即在Q个子帧中的[Q/2]个子帧的每个子帧中，将该业务中对应2P个时隙的业务分配在P个设置有训练序列的时隙上和P个未设置有训练序列的时隙上。则剩余的Q-[Q/2]个子帧的对应时隙可用于传输其它业务。

又或者，若P为奇数，则也可以在传输该业务的Q个子帧中的[Q/2]个子帧的每个子帧内，将该业务中对应P+1个时隙的业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的P+1个时隙上，即在[Q/2]个子帧的每个子帧中，将该业务中对应P+1个时隙的业务分配在(P+1)/2个设置有训练序列的时隙上和(P+1)/2个未设置有训练序列的时隙上；在另外的[Q/2]个子帧的每个子帧内，将该业务中对应P-1个时隙的业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的P-1个时隙上，即在另外的[Q/2]个子帧的每个子帧中，将该业务中对应P-1个时隙的业务分配在(P-1)/2个设置有训练序列的时隙上和(P-1)/2个未设置有训练序列的时隙上。

此外，利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输还可以是：利用快速动态信道分配(DCA)法，根据所估计的当前业务的传输距离，将距离远的业务分配在设置有训练序列的时隙上，将距离近的业务分配在未设置有训练序列的时隙上，即根据用户终端距离该业务发送端的远近，将距离基站远的用户终端的业务分配在设置有训练序列的时隙上，将距离近的用户终端的业务分配在未设置有训练序列的时隙上。此外，利用快速DCA的方法时，可同时考虑UE的速度。

分配完时隙并进行下行传输时，可将利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输的控制信息指示出去。

进一步地，用户设备根据控制信息对上述进行业务传输的无线子帧进行接收解析。

具体解析过程可以是：利用所述无线子帧中设置有训练序列的时隙中的训练序列进行信道估计，根据所得到的信道估计值对该信道估计值对应的时 隙中的数据域进行解调；利用设置有训练序列的时隙的信道估计值得到未设置有训练序列的时隙的信道估计值，并对该未设置有训练序列的时隙中的数据域进行解调。

其中，利用设置有训练序列的时隙的信道估计值得到未设置有训练序列的时隙的信道估计值可以为：利用设置有训练序列的至少两个相邻时隙的信道估计值进行内插运算，得到该相邻时隙之间未设置有训练序列的时隙的信道估计值；或者为：将设置有训练序列的时隙的信道估计值直接作为相邻的未设置有训练序列的时隙的信道估计值。

具体内插运算可以是现有技术中任何一种内插运算，如线性内插等。

以上对本发明实施例中的无线帧传输方法进行了详细描述，下面再对本发明实施例中的无线帧传输系统进行详细描述。

图5为本发明实施例中无线帧传输系统的示例性结构图。如图5所示，该系统包括：基站和用户设备。

其中，基站用于预先设置K，K≥1种无线子帧，其中，K种无线子帧中的第i，1≤i≤K种无线子帧中预先设置有全下行的N_i个时隙，N_i个时隙中按照预设的时隙间隔预先设置有M_i个训练序列，M_i≤N_i；从无线子帧设置模块设置的K种无线子帧中确定当前进行业务传输的无线子帧，利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输。

用户设备用于接收上述进行业务传输的无线子帧及其控制信息，根据控制信息对无线子帧进行解析。

其中，基站和用户设备的具体操作过程可与图2所示方法流程中描述的操作过程一致，此处不再一一赘述。

其中，具体实现时，基站的具体实现形式可有多种。图6示出了其中的一种具体实现时的结构示意图。如图6所示，该基站包括：无线子帧设置模块和业务传输模块。

其中，无线子帧设置模块用于预先设置K，K≥1种无线子帧，其中，K 种无线子帧中的第i，1≤i≤K种无线子帧中预先设置有全下行的Ni个时隙，N_i个时隙中按照预设的时隙间隔预先设置有M_i个训练序列，M_i≤Ni。

业务传输模块用于从无线子帧设置模块设置的K种无线子帧中确定当前进行业务传输的无线子帧，并利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输。

具体实现时，如图6中的虚线部分所示，业务传输模块可具体包括：时隙分配子模块和业务发送子模块。

其中，时隙分配子模块用于对每个子帧中需要占用P个时隙的下行业务，在传输该业务的Q个无线子帧内或长度为Q个连续子帧的一个TTI内，将该业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的Q*P个时隙上。

业务发送子模块用于将时隙分配模块分配完成的无线帧及其控制信息发送出去。

上述基站内部的各模块及子模块的具体操作过程可与图2所示方法流程中描述的操作过程一致，此处不再一一赘述。

此外，具体实现时，UE的具体实现形式也可有多种。图7示出了其中的一种具体实现时的结构示意图。如图7所示，该UE包括：接收模块和解析模块。

其中，接收模块用于接收进行业务传输的无线帧及其控制信息，将所接收的无线帧及其控制信息提供给解析模块。其中，无线帧的每个子帧中包括有全下行的N个时隙，所述N个时隙中按照预设的时隙间隔预先设置有M个训练序列，M≤N。

解析模块用于根据所述控制信息对所述无线帧进行解析。

具体实现时，如图7中的虚线部分所示，解析模块可具体包括：信道估计子模块和数据解调子模块。

其中，信道估计子模块用于根据控制信息，利用无线子帧中设置有训练序列的时隙中的训练序列进行信道估计，得到对应时隙的信道估计值；利用设置 有训练序列的时隙的信道估计值得到未设置有训练序列的时隙的信道估计值；将所得到的各时隙的信道估计值提供给数据解析子模块。

数据解调子模块用于利用信道估计子模块提供的各时隙的信道估计值，对相应信道估计值对应时隙的数据域进行解调。

上述UE内部的各模块及子模块的具体操作过程可与图2所示方法流程中描述的操作过程一致，此处不再一一赘述。

下面通过几个具体应用示例对本发明实施例中的上述技术方案进行详细描述。

示例一：

图8为本示例一中无线子帧的结构示意图。如图8所示，本示例中预先设置的无线子帧中，仍将时隙仍然分为7个时隙，且7个时隙全下行，无DwPTS和UpPTS信道。其中，TS0可用来传信令信息，比如基本公共控制物理信道(P-CCPCH)或者是MBMS指示信道(MICH)或其它下行控制信道等信令，空余的部分也可用来传数据；其余的时隙只用来传数据信息，不传信令。

上述各时隙的长度及使用安排可如下所示：

TS0长度为160，用来传送信令信息；TS1～TS6的长度均为1040，用于传数据信息。

其中，TS1、TS3和TS5中设置有训练序列，训练序列可以为前导码(Preamble)，也可以为中间码(Midamble)，其余时隙中未设置训练序列。

若训练序列为前导码，则前导码前的CP(如果前导码长度为零，即未设置前导码，则此处为GP)长度为16(城区)或者是32(郊区或农村)。

其中，当GP或CP＝16时，有用信号的利用效率为95.25％，当GP或CP＝32时，有用信号的利用效率为93.5。

在进行业务的时隙分配时，由于TS1，TS3，TS5中设置有训练序列，因此TS1，TS3，TS5的解调性能较好，如果一个业务分配到TS2，TS4，TS6时，其性能会比较差，为了均衡不同业务的解调性能，可以将一个业务的时 隙在不同的帧中使用不同的时隙。比如，一个128K的业务在每个子帧中需占用一个时隙，则进行业务的时隙分配时，可在第一帧中使用TS1，在第二帧中使用TS2，在第三帧中使用时隙TS3，依次类推。或者也可以是，将一个128K的业务在第一帧中分配到TS1和TS2，在第二帧中不分配这个业务，而将第二帧的TS1和TS2分配给其他的业务，在第三帧中使用TS1和TS2，在第四帧中不分配这个业务，依次类推。

UE接收到上述进行业务传输的子帧后，可以将TS1，TS3，TS5的信道估计结果做内插，从而内插出TS2，TS4，TS6处的信道估计值。其中，TS6的信道估计值可以使用本帧的TS5和下一帧的TS1做内插得到。

其中，考虑到小区搜索的需要，可以将TS1的训练序列兼设成下行同步序列(或者是使用一个码序列的不同的偏移来标志时隙的位置)，使得这个训练序列既可以用来做信道估计，也可以用来做小区的搜索。

以训练序列为前导码的情况为例，如图9所示，若将TS1中的前导码兼做下行同步序列，则在前导码之后可增加一个GP，GP后面是数据域，以保证方便进行小区的搜索，又可以方便进行信道估计。并进一步地，如图9所示，可将前导码之前的CP替换为GP。

示例二：

在每个子帧中，划分较小的时隙，每个时隙上可以承载一个基本的业务，以尽量减少各种业务之间的干扰，并简化UE端的算法。以MBMS业务为例，现阶段下，基本的MBMS业务是64K的业务，则可以设计图10所示的时隙结构。图10中共划分了16个时隙，其中，TS0的长度为256码片，用于传输信令信息，其余的每个时隙其长度为384码片，用于传输数据信息。这些时隙中可以根据情况确定每个时隙中是否设置训练序列。例如，可只在TS3，TS9，TS15中使用训练序列等。

之后的时隙分配及UE对所接收子帧的解析等操作与示例一中的操作相似，此处不再一一赘述。

示例三：

基于现有技术中的时隙结构，在将时隙全部设置为下行后，也可以使用可变的中间码和可变的GP长度来提高系统的使用效率，比如在城区环境下，使用GP为16，在郊区环境下，使用GP为32。城区环境下，在一个子帧中，可以在3个时隙中使用中间码(甚至更少)，例如，可分别为TS0，TS2，TS4；在郊区环境中，信道变化较快，可在每个时隙中都使用中间码等。GP的长度和每个时隙中是否存在中间码，可由信令广播给UE。中间码的长度也可以缩短，比如可缩减至64码片。

此外，在将UpPTS时隙变为下行时隙后，对应时隙可用于传输数据域，并且在时隙末端设置GP。此时，原DwPTS和原UpPTS之间的GP可按照环境的因素进行改变，当该GP的长度为16且原UpPTS对应时隙末端设置GP为32时，原UpPTS对应时隙中数据域的长度为208码片，此处的数据域可以用来传一些信令信息。

此外，也可以将时隙中的中间码代替为前导码，此时，取消时隙末端的GP，并在未设置前导码的时隙前端设置GP，在设置有前导码的时隙中无需设置。

如果MBMS等业务中不要求有单独的DwPTS，则原DwPTS和原UpPTS以及原DwPTS和原UpPTS之间的GP，可合并为一个时隙，且该时隙包括前导码和位于前导码之后的数据域。

之后的时隙分配及UE对所接收子帧的解析等操作与示例一中的操作相似，此处不再一一赘述。

示例四：

图11为本示例四中无线子帧的结构示意图，如图11所示，在一个子帧中，划分了4个时隙，每个时隙有一个中间码，GP的长度为32码片，每个时隙的总码片数为：6400/4＝1600个码片。其中GP的长度为32码片，中间码域的总长度为96个码片，中间码的长度为64个码片，循环前缀的长度为32个码片。数据域分为两段，每一段的长度为736码片。

该分配节省了GP的长度。另外比原有的时隙适合传输多个384K的业 务。

之后的时隙分配及UE对所接收子帧的解析等操作与示例一中的操作相似，此处不再一一赘述。

示例五：

图12为本示例五中无线子帧的结构示意图，如图12所示，在一个子帧中，划分了8个时隙，将中间码置于时隙前端(即图中的M，也可称为前导码)，并与之后的数据域组成第一个时隙，将GP和之后的数据域组成第二个时隙，依次类推。此时，设置有前导码的时隙的码片数为832，其中数据域长度为736码片，前导码域的总长度为96个码片，前导码的长度为64个码片，循环前缀的长度为32个码片；无前导码的时隙的码片数为768，其中数据域长度为736码片，GP的长度为32码片。此外，为了支持在采用该帧结构的系统中进行下行同步和/或小区搜索，可以将子帧中的某一个时隙(比如第一个时隙)的前导码进行特殊设计使之同时可以用作信道估计和下行同步和/或小区搜索。例如，可将第一个时隙的前导码设计为前后各16个码片的GP和中间的64个码片的训练序列。此时可以将该64个码片的训练序列和其后的16个码片的GP合起来看作是长度为80个码片的新的训练序列，而训练序列前面的GP则可看作为新的训练序列的循环前缀。这样就保证了该训练序列的循环前缀特性以便于进行信道估计，同时两端的GP的存在也有利于更好地找到该序列进行下行同步和小区搜索。

训练序列可以为64个码片长度的Zedoff-Chu序列或常规的DwPTS序列。针对覆盖半径较小的场景比如城区，为了进一步提高频谱效率，可以将保护间隔和循环前缀的长度设为16个码片，相应地，数据域的长度变为752个码片。对于兼作下行同步的特殊训练序列，其两端的GP也相应地减小为8个码片。

这样每个时隙的长度较小，每个业务可以直接映射到每个小的时隙上，从而节省了UE接收业务所需要的时间，在业务量比较小的时候有优势。

之后的时隙分配及UE对所接收子帧的解析等操作与示例一中的操作相 似，此处不再一一赘述。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种无线帧传输方法，其特征在于，该方法包括：

预先设置K种无线子帧，所述K种无线子帧中的第i种无线子帧中预先设置了N_i个时隙，并且所述N_i个时隙为全下行；所述N_i个时隙中按照预设的时隙间隔预先设置有M_i个训练序列，M_i≤N_i；其中，K≥1，1≤i≤K；

从所述K种无线子帧中确定当前进行业务传输的无线子帧，利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第i种无线子帧中的N_i个时隙的长度全部相同或部分相同；其中，1≤i≤K。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时隙间隔为：均等的时隙间隔或不等的时隙间隔。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第i种无线子帧中的N_i个时隙中包括一个下行同步时隙；其中，1≤i≤K；

或者，所述N_i个时隙中不包括下行同步时隙，所述N_i个时隙中设置有训练序列的一个时隙内的训练序列兼作下行同步序列。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述兼作下行同步序列的训练序列为：与不作下行同步序列的训练序列存在区别的训练序列。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述兼作下行同步序列的训练序列为：与不作下行同步序列的训练序列互不相关的特定序列；

或者为：由不作下行同步序列的训练序列的固定偏移构成的序列；

或者为：对不作下行同步序列的训练序列利用特殊序列进行调制后构成的序列；

或者为：从不作下行同步序列的训练序列的序列组中选取的一组序列。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述兼作下行同步序列的训练序列的两侧设置有保护间隔。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输为：对每个子帧中需要占用P个时隙的下行业务，在传输所述业务的Q个无线子帧内或长度为Q个连续子帧的一个传输时间间隔内，将所述业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的Q*P个时隙上进行传输。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述在传输所述业务的Q个子帧内或长度为Q个连续子帧的一个传输时间间隔内，将所述业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的Q*P时隙上为：

若P为偶数，则在传输所述业务的每个子帧内，将所述业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的P个时隙上；

若P为奇数，则在传输所述业务的每个子帧内，将所述业务中对应P-1个时隙的业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的P-1个时隙上，将对应剩余一个时隙的业务交替分配在设置有训练序列的时隙或未设置有训练序列的时隙上；

或者，若P为奇数，则在传输所述业务的Q个子帧中的[Q/2]个子帧的每个子帧内，将所述业务中对应2P个时隙的业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的2P个时隙上，其中，[]为取整符号；

又或者，若P为奇数，则在传输所述业务的Q个子帧中的[Q/2]个子帧的每个子帧内，将该业务中对应P+1个时隙的业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的P+1个时隙上，在另外的[Q/2]个子帧的每个子帧内，将该业务中对应P-1个时隙的业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的P-1个时隙上。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输为：根据所估计的当前业务的传输距离的远近，将距离远的业务分配在设置有训练序列的时隙上，将距离近的业务分配在未设置有训练序列的时隙上。

11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述训练序列为中间码或由中间码变换得到的导频码；则设置有训练序列的时隙包括：位于中间的中间码或导频码、位于中间码或导频码两侧的数据域和位于时隙末端的保护间隔；未设置有训练序列的时隙包括：数据域和时隙末端的保护间隔；

或者，所述训练序列为前导码或由前导码变换得到的导频码，则设置有训练序列的时隙包括：位于时隙前端的前导码或导频码，以及位于前导码或导频码之后的数据域；未设置有训练序列的时隙包括：数据域和时隙前端的保护间隔。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述训练序列包括循环前缀；

所述循环前缀及所述保护间隔的长度根据所覆盖区域的需要预先确定，不同覆盖区域确定的循环前缀及保护间隔的长度不同或相同。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述由中间码变换得到的导频码为：由中间码进行串并转换、扩频及叠加后得到的导频码，或由中间码进行调制后得到的导频码；

所述由前导码变换得到的导频码为：由前导码进行串并转换、扩频及叠加后得到的导频码，或由前导码进行调制后得到的导频码。

14.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：将利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输的控制信息指示给用户设备。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：用户设备根据所述控制信息对所述无线子帧进行接收解析。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述对无线子帧进行解析包括：

利用所述无线子帧中设置有训练序列的时隙中的训练序列进行信道估计，根据所得到的信道估计值对所述信道估计值对应的时隙中的数据域进行解调；

利用设置有训练序列的时隙的信道估计值得到未设置有训练序列的时隙的信道估计值，并对所述未设置有训练序列的时隙中的数据域进行解调。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述利用设置有训练序列的时隙的信道估计值得到未设置有训练序列的时隙的信道估计值为：利用设置有训练序列的至少两个相邻时隙的信道估计值进行内插运算，得到所述相邻时隙之间未设置有训练序列的时隙的信道估计值；

或者为：将设置有训练序列的时隙的信道估计值作为相邻的未设置有训练序列的时隙的信道估计值。

18.一种基站，其特征在于，该基站包括：

无线子帧设置模块，用于预先设置K种无线子帧，所述K种无线子帧中的第i种无线子帧中预先设置了N_i个时隙，并且所述N_i个时隙为全下行；所述N_i个时隙中按照预设的时隙间隔预先设置有M_i个训练序列，M_i≤N_i；其中，K≥1，1≤i≤K；

业务传输模块，用于从所述无线子帧设置模块设置的K种无线子帧中确定当前进行业务传输的无线子帧，利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输。

19.如权利要求18所述的基站，其特征在于，所述业务传输模块包括：

时隙分配子模块，用于对每个子帧中需要占用P个时隙的下行业务，在传输所述业务的Q个无线子帧内或长度为Q个连续子帧的一个传输时间间隔内，将所述业务平均分配在设置有训练序列和未设置有训练序列的Q*P个时隙上；

业务发送子模块，用于将所述时隙分配模块分配完成的无线帧及其控制信息发送出去。

20.一种用户设备，其特征在于，该用户设备包括：

接收模块，用于接收进行业务传输的无线帧及其控制信息，将所接收的无线帧及其控制信息提供给解析模块；所述无线帧的每个子帧中包括有N个时隙，并且所述N个时隙为全下行；所述N个时隙中按照预设的时隙间隔预先设置有M个训练序列，M≤N；

解析模块，用于根据所述控制信息对所述无线帧进行解析。

21.如权利要求20所述的用户设备，其特征在于，所述解析模块包括：

信道估计子模块，用于根据控制信息，利用所述无线子帧中设置有训练序列的时隙中的训练序列进行信道估计，得到对应时隙的信道估计值；利用设置有训练序列的时隙的信道估计值得到未设置有训练序列的时隙的信道估计值；将所得到的各时隙的信道估计值提供给数据解析子模块；

数据解调子模块，用于利用所述信道估计子模块提供的各时隙的信道估计值，对所述信道估计值对应时隙的数据域进行解调。

22.一种无线帧传输系统，其特征在于，该系统包括：

基站，用于预先设置K种无线子帧，所述K种无线子帧中的第i种无线子帧中预先设置了N_i个时隙，并且所述N_i个时隙为全下行；所述N_i个时隙中按照预设的时隙间隔预先设置有M_i个训练序列，M_i≤N_i；从所述无线子帧设置模块设置的K种无线子帧中确定当前进行业务传输的无线子帧，利用所确定的无线子帧进行全下行业务传输；其中，K≥1，1≤i≤K；

用户设备，用于接收所述无线子帧及其控制信息，根据所述控制信息对所述无线子帧进行解析。

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