CN101505483A - 基站和已知序列发送方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于在第一时间段期间以与相邻基站所用的频率相同的频率发送数据而在第二时间段期间以与相邻基站所用频率不同的频率发送数据的基站。该基站包括：天线；以及发送单元，其被配置用以在第一时间段期间从天线发送第一已知序列而在第二时间段期间从天线发送第二已知序列。

Description

基站和已知序列发送方法

相关申请的交叉援引

本申请基于通过援引将全部内容结合于此的于2006年2月4日提交的在先日本专利申请2008-024283并且要求对该在先申请的优先权。

技术领域

这里的公开内容涉及一种基站和一种已知序列发送方法。

背景技术

已知用于在不同时间段中发送不同数据的无线通信系统。

此类系统的一个例子是利用FFR(部分频率再使用)的OFDMA(正交频分多址接入)。WiMAX技术可以用于通信。

在WiMAX中，包括前同步码的控制信号放置于无线帧的开头并且以相对高的功率从基站发送以便跨越基站的整个小区而抵达。

图1是示出了在利用FFR的常规OFDMA通信中三个基站BS1至BS3的小区的示意图。

根据图1中所示例子，在所有基站(下文有时缩写为“BS”)中，为位于各小区中心附近的移动站分配相同频带A(即再使用因子RF＝1)，而为位于相应小区边缘的移动站分配三个不同频带B、C和D(即再利用因子RF＝3)。

图2A至2C示出了在这一情况下使用的无线帧的帧映射的例子。代表OFDMA符号方向的水平轴也代表时间轴。

在各图2A、2B和2C中，T2是用于当RF＝1时发送数据的区域(时间段)，而T3是用于当RF＝3时发送数据的区域(时间段)。

参照示出了基站BS1的帧映射的图2A，在DL(下行链路)子帧之后是UL(上行链路)子帧。在DL子帧内，在无线帧的开头在T1中提供包括前同步码的控制信号(具体为前同步码、DL-MAP、UL-MAP和FCH)，接着是当RF＝1时在其期间发送实际数据的T2，然后是当RF＝3时在其期间发送实际数据的T3。

在图2A中的DL子帧内，T2是专用于向与基站BS1小区的中心接近的移动站发送数据的区域，而T3是专用于向在基站BS1的小区边缘附近的移动站发送数据的区域。如图2A中所示，在用于小区中心的T2(即RF＝1的区域)中使用所有可用子信道的整个范围(图2A中的频带A)。另一方面，在用于小区边缘的T3(即RF＝3的区域)中使用所有子信道的三分之一(频带B)。

类似地，在图2B中，在基站BS2的DL子帧内，T2是专用于向与基站BS2小区的中心接近的移动站发送数据的区域，而T3是专用于向在基站BS2的小区边缘附近的移动站发送数据的区域。如图2B中所示，在用于小区中心的T2(即RF＝1的区域)中使用所有可用子信道的整个范围(图2B中的频带A)。另一方面，在用于小区边缘的T3(即RF＝3的区域)中使用与图2A中的频带B不同的、所有子信道的三分之一(频带C)。

类似地，在图2C中，在基站BS3的DL子帧内，T2是专用于向与基站BS3小区的中心接近的移动站发送数据的区域，而T3是专用于向在基站BS3的小区边缘附近的移动站发送数据的区域。如图2C中所示，在用于小区中心的T2(即RF＝1的区域)中使用所有可用子信道的整个范围(图2C中的频带A)。另一方面，在用于小区边缘的T3(即RF＝3的区域)中使用与图2A中的频带B和图2B中的频带C不同的、所有子信道的三分之一(频带D)。

也就是说，根据图2A-2C的例子，基站BS1、BS2和BS3将相同频带A用于在相应小区中心的移动站，而将频带A的不同的三分之一(B、C和D)用于在它们的小区边缘中的移动站。

在图2A-2C中所示常规技术的例子中，仅在DL子帧的开头(图2A-2C中的T1)提供包括前同步码的控制信号。当移动站接收来自基站的具有此类结构的无线帧时，移动站根据前同步码测量CINR(载波与干扰和噪声之比)，然后将测量结果发送到基站。

然后，基于从移动站反馈的CINR值，基站确定将移动站分配到RF＝1的区域(即图2A-2C中的T2)或者RF＝3的区域(即T3)。基站也为移动站确定适用的MCS(调制和信道编码方案)。

注意图3和图4分别形象地示出了在T2和T3中执行无线通信的移动站的位置。

专利文献1：日本待审专利申请公开号H10-186944

专利文献2：日本待审专利申请公开号2006-74325

然而在T2和T3期间，位于给定基站的小区内的移动站可能经历由相邻基站发送的信号所造成的不同级别的干扰。

也就是说，在T2期间，相邻基站也在相同频带中发送无线信号；然而在T3期间，给定基站和它的相邻基站在不同频带中来发送无线信号，而不共享相同频带。因而，移动站与在T3期间相比可能在T2期间受到更强干扰。

鉴于上述问题，需要提供一种将相邻基站的发送条件纳入考虑之中的基站和已知序列发送方法。

发明内容

根据一个实施例，提供一种用于在第一时间段期间以与相邻基站所用频率相同的频率发送数据而在第二时间段期间以与相邻基站所用频率不同的频率发送数据的基站，包括发送单元，该发送单元配置用以在第一时间段期间发送第一已知序列而在第二时间段期间发送第二已知序列。

本发明的附加目的和优点部分将在以下描述中加以阐明，并且部分将从该描述中变得清楚或者可以通过对本发明的实施来加以获悉。将借助在所附权利要求中特别指出的单元和组合来实现和获得本发明的目的和优点。

将理解以上总体描述和以下具体描述仅仅是举例说明而并非限制所要求保护的本发明。

附图说明

图1是示出了在利用FFR的常规OFDMA通信中三个基站BS1至BS3对频率的使用例子的示意图；

图2A至2C示出了在利用常规FFR方法的情况下帧映射的例子；

图3示出了当RF＝1时利用FFR的无线发送的例子；

图4示出了当RF＝3时利用FFR的无线发送的例子；

图5A至5C示出了根据第一实施例的帧映射；

图6是对于RF＝1在CINR与MCS之间的对应表的例子；

图7是对于RF＝3在CINR与MCS之间的对应表的例子；

图8示出了在仿真中发送十个时隙的情况下十个时隙在无线帧内的位置；

图9示出了仿真结果的例子；

图10A是示出了用来实施本发明一个实施例的基站的结构例子的功能框图；

图10B是示出了用来实施本发明一个实施例的基站的结构例子的硬件框图；

图11A是示出了用来实施本发明一个实施例的移动站的结构例子的功能框图；

图11B是示出了用来实施本发明一个实施例的移动站的结构例子的硬件框图；

图12是用来实施本发明一个实施例的基站和移动站的操作流程图；

图13A至13C是用于说明第二实施例的图；

图14是用于说明第三实施例的图；以及

图15是用于说明第四实施例的图。

具体实施方式

以下实施例涉及一种用于在第一时间段期间以与相邻基站所用频率相同的频率发送数据而在第二时间段期间以与相邻基站所用频率不同的频率发送数据的基站，该基站包括配置用以在第一时间段期间发送第一已知序列而在第二时间段期间发送第二已知序列的发送单元。

由于第一已知序列在第一时间段期间发送而第二已知序列在第二时间段期间发送，所以位于基站的小区内的移动站能够测量第一已知序列的接收质量以由此测量用于第一时间段的接收环境，以及能够测量第二已知序列的接收质量以由此测量用于第二时间段的接收环境。因此，发送第一和第二已知序列至关重要。

基于测量的接收环境，移动站可以确定是在第一时间段中还是在第二时间段中接收数据更理想。当然，测量结果可以发送(报告)到基站，而基站可以确定在第一时间段或者第二时间段期间将数据发送到移动站。在报告测量结果之时，测量结果可以简单地原样发送到基站。可替选地，基于测量结果来选择两个时间段中对于数据发送而言更理想的时间段(例如按照吞吐量以及适用的MCS等是否以高速工作来评估理想性)，然后可以报告所选时间段作为测量报告。

第一时间段和第二时间段各自可以包括多个在时间上分离的时间段。

在第一时间段期间优选地在用于数据发送的所有或者部分频带中发送第一已知序列。在第二时间段期间也优选地在用于数据发送的所有或者部分频带中发送第二已知序列。用于发送第一已知序列的频带可以比用于发送第二已知序列的频带更宽。

下文说明利用FFR的WiMAX无线通信系统。

图5A至5C示出了根据本发明第一实施例的无线帧的帧映射。代表OFDMA符号的水平轴也代表时间轴。

在各图5A、5B和5C中，T2是用于当RF＝1时发送数据的区域，在该区域期间向各移动站发送数据。T3-2是用于当RF＝3时发送数据的区域，在该区域期间针对每个移动站发送数据。自然地，数据可以是发送到多个移动站的多播数据。

参照示出了基站BS1的帧映射的图5A，在DL子帧之后是UL子帧。在DL子帧内，用作已知序列的前同步码和控制信号(DL-MAP、UL-MAP和FCH)在无线帧的开头放置于其后跟随T2的T1中。然后，用作已知序列的前同步码和控制信号(DL-MAP、UL-MAP和FCH)放置于其后跟随T3-2的T3-1中。

在UL子帧之后，发送与下一帧对应的信号，而该信号可以采用相同形式、即T1、T2、T3-1、T3-2和UL子帧。因此在第一帧之后可以使用这样的帧结构来依次地发送后续数据。

在图5A中的DL子帧内，T2是当RF＝1时专用于向在基站BS1的小区中心附近的移动站发送数据的区域，而T3-2是当RF＝3时专用于向在基站BS1的小区边缘附近的移动站发送数据的区域。如图5A中所示，在专用于小区中心的T2期间允许使用所有可用子信道的整个范围(图5A中的频带A)来发送数据。另一方面，在专用于小区边缘的T3-2期间允许使用所有子信道的三分之一(频带B)来发送数据。频带A比频带B更宽。

T1和T2是在其期间允许以与相邻基站所用频率相同的频率进行发送的区域。T1和T2一起可以称为第一时间段，在其期间以与相邻基站所用频率相同的频率进行发送。另一方面，T3-1和T3-2是在其期间允许以与相邻基站所用频率不同的频率进行发送的区域。T3-1和T3-2一起可以称为第二时间段，在其期间以与相邻基站所用频率不同的频率进行发送。注意，即使T1和T2在时间上相互分离，但是这二者一起仍然可以称为第一时间段。类似地，注意即使T3-1和T3-2在时间上相互分离，但是这二者一起仍然可以称为第二时间段。

类似地，在图5B中的DL子帧内，T2是当RF＝1时专用于向在基站BS2的小区中心附近的移动站发送数据的区域，而T3-2是当RF＝3时专用于向在基站BS2的小区边缘附近的移动站发送数据的区域。在T2期间允许使用频带A来发送数据，而在T3-2期间允许使用为频带A的三分之一的频带C来发送数据。注意，频带C不同于图5A中基站BS1所用的频带B，而这两个频带没有共享任何频率。

类似地，在图5C中的DL子帧内，T2是当RF＝1时专用于向在基站BS3的小区中心附近的移动站发送数据的区域，而T3-2是当RF＝3时专用于向在基站BS3的小区边缘附近的移动站发送数据的区域。如图5C中所示，在专用于小区中心的T2期间允许使用频带A来发送数据；在专用于小区边缘的T3-2期间允许使用为频带A三分之一的频带D来发送数据。注意频带D不同于图5A中基站BS1所用频带B和图5B中基站BS2所用频带C，而这三个频带没有共享任何频率。

也就是说，根据图5A-5C的例子，基站BS1、BS2和BS3将相同频带A用于在相应小区中心的移动站，而将频带A的不同的三分之一(B、C和D)用于在它们的小区边缘的移动站。

如图5A至5C中所示，根据本实施例，用于RF＝1的前同步码(第一已知序列)放置于DL子帧的开头(图5A-5C的T1中)，而用于RF＝3的前同步码(第二已知序列)放置于DL子帧的T3-1中。当移动站接收具有此类结构的无线帧时，移动站可以根据用于RF＝1和RF＝3的前同步码来测量CINR并且将结果反馈到基站。可替选地，移动站可以向基站发送以下测量结果信息，该测量结果信息指定了与测量的CINR中较好的一个对应的用于数据发送的区域。

多个基站可以相互同步地开始T1和T3-1，并且可以相互不同步地结束T2和T3-2。通过使得时序同步，有可能避免一个基站的T2与另一基站的T3-1暂时地重叠。

如图5A-5C中所示，与在T2中的数据脉冲串情况下一样，使用所有可用频带的整个范围A来发送包括在T1中放置的用于RF＝1的前同步码的控制信号。也可以利用与在T2中使用的相同发送功率来发送这些控制信号。类似地，与在T3-2中的数据脉冲串情况下一样，使用所有可用频带的整个范围A的三分之一(B、C或者D)来发送包括在T3-1中放置的用于RF＝3的前同步码的控制信号。也可以利用与在T3-2中使用的相同发送功率来发送这些控制信号。注意，并非必须以用于T2中数据发送的所有相同频率来发送在T1中发送的已知序列(前同步码)，这对于T3-1和T3-2同样成立。可以以通过基于预定规则从用于T2或者T3-2的频率中省略一些频率而产生的频率发送已知序列。关于用于发送的频率，各移动站或者基站可以通过插值来估计接收质量。

如上所述，与在T2中的数据脉冲串情况下一样，(有可能)以与相邻基站所用频率相同的频率在T1期间发送用于RF＝1的控制信号(包括前同步码)。因而，可以认为在相对相似的发送条件之下发送当RF＝1时在T1中的前同步码和在T2中的数据脉冲串。也就是说，就以与相邻基站所用频带相同的频带中进行发送而言，T1和T2具有相似的发送条件。以相同方式，在与当RF＝3时用于在T3-2期间的那些数据脉冲串的发送条件相似的发送条件之下，在T3-1期间发送用于RF-3的控制信号。也就是说，就以与相邻基站所用频带不同的频带进行发送而言，T3-1和T3-2具有相似的发送条件。因此，根据在用于RF＝1的控制信号中包括的前同步码而测量的接收质量(例如CINR和接收电平)可能类似于当RF＝1时针对数据脉冲串而获得的接收质量。以相同方式，根据在用于RF＝3的控制信号中包括的前同步码而测量的接收质量(例如CINR)可能类似于当RF＝3时针对数据脉冲串而获得的接收质量。基站可以接收由移动站获得的接收质量作为反馈。基于所发送的根据用于RF＝1和RF＝3的两个前同步码而测量的接收质量的结果(CINR)，基站(控制单元)可以确定将移动站分配到RF＝1的区域(即图5A-5C中的T2)或者RF＝3的区域(即T3-2)。基站也可以确定哪个MCS将适用于移动站。

此外如图5A-5C中所示，在RF＝1和RF＝3的相应区域中也发送除了前同步码之外的控制信号(即FCH、DL-MAP和UL-MAP)。也就是说，在RF-1的区域即T1中以及也在RF＝3的区域即T3-1中，发送除了前同步码之外还包括FCH、DL-MAP和UL-MAP的控制信号。

注意，在T1中发送的DL-MAP限定了将要在T2中发送的数据的发送格式以及发送时序；在T3-1中发送的DL-MAP限定了将要在T3-2中发送的数据的发送格式以及发送时序。

接着简要地描述通过实施第一实施例中的上述结构而获得的效果。

图6示出了在RF＝1的区域中在无衰落环境(也就是其中移动站固定的环境，下文将该环境简称为“AWGN环境”)之下在CINR与MCS之间的对应关系。根据该对应关系，在CINR例如在0.5dB与5dB之间的传播环境中，利用QPSK(1/3)作为MCS。

图7示出了在RF＝3的区域中在AWGN环境之下在CINR与MCS之间的对应关系。如上文参照图4所述，在RF＝3的区域中，在相同频带B(频带C和D类似)中进行发送的基站在位置上相互远离，因此认为干扰与当RF＝1时相比而言相对地减小。因而，与当RF＝1时相比，较高级别的MCS可以在RF＝3时适用于相同CINR。

假设在RF＝1与RF＝3之间的CINR差异为-5dB(见图7)。也就是说，如从图7中所见，在CINR例如在-4.5dB与0dB之间的传播环境中，当RF＝3时利用QPSK(1/3)作为MCS。如上所述，当RF＝1时，针对CINR在0.5dB与5dB之间的传播环境利用相同的QPSK(1/3)作为MCS。因此，当RF＝3与RF＝1做比较时，相同MCS适用于较低水平的CINR。

这里假设移动站被分配到RF＝3的区域。下文描述了在这一情况下如何确定适用的MCS。

如图5A-5C中所示，在T3-1的时间段中提供用于RF＝3的前同步码，并且有可能使用根据用于RF＝3的前同步码而测量的CINR按照图7的对应关系来为这一移动站确定适当的MCS。

如上文参照图3和图4所述，传播环境在RF＝1的区域中的发送与RF＝3的区域中的发送之间是不同的。因此，在将移动站分配到RF＝3的区域情况下，可以使用根据用于RF＝3的前同步码而测量的CINR来确定更适当的MCS。

现在假设移动站被分配到RF＝3的区域(即T3-2)，在T3-2中的十个时隙被分配到移动站用于二十个连续帧。图9示出了仿真计算的在这一情况下的数据发送量。

另外假设CINR值针对二十个帧而持续地改变，例如在第1号帧中为3dB、在第2号帧中为5dB等等。仿真条件如下：用于发送十个时隙的RF＝1与RF＝3之比为1∶1，而针对10个时隙的所发送符号的数目为根据以下方程而计算的480个符号：

10(个时隙)×24(个子信道)×2(个符号)＝480(个符号)。

在这一情况下，根据上文参照图2描述的常规技术，基于用于RF＝1的区域的CINR而导出的MCS适用(也就是例如适用图6的对应关系)。例如参照图9，第1号帧的CINR为3dB，因此图6的第1项(CINR＝0.5dB(<3dB))适用。因而QPSK(1/3)适用并且每符号的位数为0.67。因此：

480(个符号)×0.67≈320(位)。

基于这一计算，根据常规技术，用于20个帧的数据发送总量如图9(在“常规”之下的“发送位数”)中所见为20,000位。

另一方面，考虑根据本发明的第一实施例使用图7中所示的CINR与MCS之间的对应关系这一情况。例如在图9中，第1号帧的CINR为3dB，因此图7的第3项(CINR＝2.5dB(<3dB))适用。因而QPSK(2/3)适用，并且每符号的位数为1.33。因此：

480(个符号)×1.33≈640(位)。

基于这一计算，根据本身实施例，用于20个帧的数据发送总量如图9(在“本发明”之下的“发送位数”)中所见为28,960位。因而：

吞吐量的提高＝(28960)/(20000)≈1.5(倍)

因此可以理解本发明提高了数据发送的吞吐量。

注意这里假设MCS以最优方式与CINR关联，而为了简化并未将无线链路掉线(link drop)纳入考虑之中。

因而根据第一实施例，即使利用FFR，仍有可能将移动站分配到最优区域并且确定最优MCS，由此提高了数据发送的吞吐量。

如上所述，如从图5A-5C中所见，第一实施例涉及一种利用FFR的通信系统，其中每个基站在RF＝1的区域(即图5A-5C中的T1和T2)期间在所有可用频带的整个范围A中执行数据发送，而在RF＝3的区域(T3-1和T3-2)期间在频带A的不同三分之一(B、C和D)中执行数据发送。第一实施例的特征在于：基站在下行无线帧的RF＝1的区域期间(具体为在T1内)发送包括用于RF＝1的前同步码的控制信号，在RF＝3的区域期间(具体为在T3-1内)发送包括用于RF＝3的前同步码的控制信号。然后，通信系统中的移动站基于信号来测量CINR，并且在上行无线帧中嵌入测量结果以将CINR值反馈到基站。

如下文在第二实施例中所述，包括用于RF＝1的前同步码的控制信号和包括用于RF＝3的前同步码的控制信号可以一起放置于下行无线帧的开头。同样在这一情况下，如在第一实施例中那样，与当RF＝1时对应的数据脉冲串情况下一样，在所有可用频带的整个范围A中发送包括用于RF＝1的前同步码的控制信号。此外，以与用于当RF＝1时对应的数据脉冲串的相同发送功率(或者被增加与预定偏移对应的量的发送功率)发送控制信号。以相同方式，与当RF＝3时对应的数据脉冲串情况下一样，在所有可用频带的整个范围A的不同的三分之一(B、C或者D)中发送包括用于RF＝3的前同步码的控制信号。此外，以与用于当RF＝3时对应的数据脉冲串的相同发送功率(或者被增加与预定偏移对应的量的发送功率)发送控制信号。

注意，可以用相同发送功率执行在RF＝1和RF＝3时的数据发送，或者，可以用与当RF＝3时的数据发送相比更少的发送功率执行在RF＝1时的数据发送。

如下文在第五实施例中所述，在单个下行无线帧内，在RF＝1的区域期间发送包括用于RF＝1的前同步码的控制信号，而在RF＝3的区域期间发送包括用于RF＝3的前同步码的控制信号。在这一情况下，为了增加数据脉冲串区域，可以鉴于衰落环境等而改变包括这些前同步码的控制信号的发送周期。基站可以同时发送用于RF＝1和RF＝3的前同步码。在这一情况下，可以在每个帧中发送其余控制信号。另外，可以在每个帧中发送两个前同步码中的至少一个(例如在T1中发送的前同步码)。

如下文在第六实施例中所述，包括用于RF＝1的前同步码的控制信号和包括用于RF＝3的前同步码的控制信号可以一起放置于下行无线帧的开头。在这一情况下，为了增加数据脉冲串区域，可以鉴于衰落环境等而改变包括这些前同步码的控制信号的发送周期。一些无线帧可以包括用于RF＝1的前同步码但是排除用于RF＝3的前同步码，而其它无线帧可以包括用于RF＝3的前同步码但是排除用于RF＝1的前同步码。在这样的情况下，可以在每个帧中发送除了前同步码之外的用于RF＝1和RF＝3的控制信号。

下文给出对实施例的进一步具体描述。

如上所述，根据第一实施例，基站发送用于小区中心(即RF＝1)的前同步码和用于小区边缘(即RF＝3)的前同步码。在收到这些前同步码时，移动站根据每个前同步码来测量CINR。测量结果作为反馈发回到基站，而基站基于针对小区中心和小区边缘的两个CINR的测量结果将移动站分配到发送区域并且确定适用的MCS。

如图5A-5C中所示，在用于RF＝1和RF＝3的区域的每一个中发送除了前同步码之外的控制信号(FCH、DL-MAP和UL-MAP)。

图10A示出了根据第一实施例的基站100的结构例子。

基站100是在利用FFR的OFDMA无线通信系统中使用的无线基站。

基站100包括：天线单元，用于发送和接收无线信号；转换单元1，用于切换对信号的发送和接收；无线接收单元2，具有用于放大无线信号并且将它转换成基带信号的下变频器；CP去除单元3，用于从基带信号中提取和去除CP；S/P转换单元4，用于将串行信号转换成并行信号以便进行FFT处理；FFT单元5，用于通过使OFDMA信号进行FFT处理来提取数据；P/S转换单元6，用于将输出的并行信号转换成串行信号；导频提取单元9，用于从经FFT处理的信号中提取导频信号；信道估计单元8，用于根据提取的导频信号来估计传播环境；解调单元7，用于使用由信道估计单元8估计的传播环境来校正和解调数据；以及解码单元10，用于对解调的数据解码。

基站100还包括：MAC处理单元11，用于将解码的数据转换成MAC-PDU、MAC-SDU、IP分组等；连接到ASN-GW的IP网络接口单元12；在MAC处理单元11中包括的脉冲串数据创建单元11a，用于创建下行和上行脉冲串映射；RF＝1FCH DL/UL-MAP生成单元13，用于生成用于RF＝1的FCH信号、DL-MAP信号和UL-MAP信号；RF＝3FCHDL/UL-MAP生成单元22，用于生成用于RF＝3的FCH信号、DL-MAP信号和UL-MAP信号；编码单元14，用于对从脉冲串数据创建单元11a、RF＝1FCH DL/UL-MAP生成单元13和RF＝3FCH DL/UL-MAP生成单元22发送的信号编码；RF＝1导频/前同步码生成单元15，用于生成用于RF＝1的下行导频信号和下行前同步码信号；以及RF＝3导频/前同步码生成单元24，用于生成用于RF＝3的下行导频信号和下行前同步码信号。

基站100还包括：RF＝1符号映射器单元16，用于使用适用的MCS将用于RF＝1的编码信号和来自RF＝1导频/前同步码生成单元15的信号转换成符号，并且映射所转换的符号；RF＝3符号映射器单元23，用于使用适用的MCS将用于RF＝3的编码信号和来自RF＝3导频/前同步码生成单元24的信号转换成符号，并且映射所转换的符号；S/P转换单元17，用于将从RF＝1和RF＝3符号映射器单元16和23获得的输出信号从串行信号转换成并行信号，以便进行IFFT处理；IFFT单元18，用于使信号经历IFFT处理以将它转换成OFDMA符号；P/S转换单元19，用于将从IFFT单元18输出的并行信号转换成串行信号；CP插入单元20，用于插入CP；以及无线发送单元21，具有用于将信号转换成无线信号的上变频器以及具有放大器。

基站100的特征在于包括RF＝3FCH DL/UL-MAP生成单元22、RF＝3符号映射器单元23和RF＝3导频/前同步码生成单元24，这些单元生成用于RF＝3的包括前同步码、FCH、DL-MAP和UL-MAP的控制信号。

图10B示出了具有图10A中所示功能块的基站100的硬件框图。

如图10B中所示，在基站100中，天线单元、转换单元1、无线接收单元2和无线发送单元21由单独硬件设备组成。CP去除单元3、S/P转换单元4和17、FFT单元5、P/S转换单元6和19、CP插入单元20以及IFFT单元18可以通过例如FPGA(现场可编程门阵列)100B来实施。解调单元7、信道估计单元8、导频提取单元9、解码单元10、RF＝1导频/前同步码生成单元15、RF＝1FCH DL/UL-MAP生成单元13、RF＝1符号映射器单元16、RF＝3导频/前同步码生成单元24、RF＝3FCHDL/UL-MAP生成单元22、RF＝3符号映射器单元23和编码单元14可以通过例如DSP(数字信号处理器)100C来实施。MAC处理单元11和IP网络接口单元12可以通过例如MPU(微处理器单元)100D来实施。解码单元10、编码单元14和脉冲串创建单元11a能够并入于存储器中。

图11A是用来实施第一实施例的移动站200的功能框图。

移动站200包括：天线单元，用于发送和接收无线信号；转换单元51，用于切换对信号的发送和接收；无线接收单元52，具有用于放大无线信号并且将它转换成基带信号的下变频器；CP去除单元53，用于从基带信号中提取和去除CP；S/P转换单元54，用于将串行信号转换成并行信号以便进行FFT处理；FFT单元55，用于通过使OFDMA信号经历FFT处理来提取数据；P/S转换单元56，用于将输出的并行信号转换成串行信号；导频提取单元59，用于从经FFT处理的信号中提取导频信号；信道估计单元58，用于根据提取的导频信号来估计传播环境；以及解调单元57，用于使用由信道估计单元58估计的传播环境来校正和解调数据。

移动站200还包括：解码单元61，用于对解调的数据解码；MAC处理单元63，用于将解码的数据转换成MAC-PDU、MAC-SDU、IP分组等；帧同步单元60，用于基于前同步码信号来同步无线帧；RF＝1CINR测量单元62，用于使用用于RF＝1的前同步码以及使用数据来测量CINR；RF＝3CINR测量单元74，用于使用用于RF＝3的前同步码以及使用数据来测量CINR；在MAC处理单元63中包括的上行脉冲串创建单元63a，用于在指定的上行脉冲串中映射所测量的CINR值；上层处理单元64，用于执行与在MAC处理单元63以上的上层有关的处理；以及人类接口单元65，提供用于将来自移动站200的例如键钮、麦克风或者扬声器的信号连接到上层处理单元64的接口。

移动站200还包括：编码单元66，用于对来自上行脉冲串创建单元63a的信号编码；导频信号生产单元67，用于生成上行导频信号；符号映射器单元68，用于将来自编码单元66的信号和来自导频生成单元67的导频信号转换成符号；S/P转换单元69，用于将从符号映射器单元68获得的输出信号从串行信号转换成并行信号，以便进行IFFT处理；IFFT单元70，用于使信号经历IFFT处理以将它转换成OFDMA符号；P/S转换单元71，用于将从IFFT单元70输出的并行信号转换成串行信号；CP插入单元72，用于插入CP；以及无线发送单元73，具有用于将信号转换成无线信号的上变频器以及具有放大器。

根据第一实施例，如上所述，在来自基站100的下行通信中，包括用于RF＝1的前同步码的控制信号在单个下行子帧内放置于RF＝1的区域中(即，具体为图5A-5C的T1和T2之中的T1中)。类似地，包括用于RF＝3的前同步码的控制信号放置于RF＝3的区域中(即，具体为图5A-5C的T3-1和T3-2之中的T3-1中)。在收到这些控制信号之后，移动站200根据用于RF＝1和RF＝3的前同步码中的每一个来测量CINR，并且通过在上行脉冲串中包括所测量的CINR值将它们反馈到基站100。

移动站200的具体特征在于包括：RF＝3CINR测量单元74，用以获得针对RF＝3的CINR测量结果；以及上行脉冲串创建单元63a，用以将RF＝3CINR测量结果与RF＝1CINR测量结果一起反馈到基站100。

图11B示出了图11A中所示移动站200的硬件框图。

如图11B中所示，在移动站200中，天线单元、转换单元51、无线接收单元52、无线发送单元73和人类接口单元65由单独硬件设备组成。CP去除单元53、S/P转换单元54和69、FFT单元55、P/S转换单元56和71、CP插入单元72以及IFFT单元70可以通过例如FPGA200B来实施。解调单元57、信道估计单元58、导频提取单元59、解码单元61、RF＝1CINR测量单元62、RF＝3CINR测量单元74、编码单元66、导频生成单元67和符号映射器单元68可以通过例如DSP200C来实施。MAC处理单元63和上层处理单元64可以通过例如MPU200D来实施。解码单元61、编码单元66和上行脉冲串数据创建单元63a能够并入于存储器中。

注意，在T1和T3-1中发送的前同步码和MAP信息被广播，由此其可以由位于基站的小区内的多个移动站接收。

图12是用于描述具有上述结构的基站100和移动站200的操作过程的流程图。

图10A和10B中所示的基站100生成用于RF＝1的导频和前同步码以及用于RF＝3的导频和前同步码。基站100也生成用于RF＝1和RF＝3的包括FCH、DL-MAP和UL-MAP的控制信息。通过RF＝3符号映射器单元23在RF＝3的区域中映射所生成的RF＝3控制数据。映射的RF＝3数据与RF＝1控制数据一起在经过S/P转换单元17、IFFT单元18和P/S转换单元19之后转换成OFDMA信号。CP插入单元20将CP插入到OFDMA信号中，其被转换成无线信号。然后从发送天线发送无线信号(图12中的步骤S1和S2)。

接着，在无线接收单元52接收从基站100发送的无线信号之后，移动站200从信号中去除CP并且将信号从串行信号转换成并行信号。然后，移动站200对信号执行FFT处理并且将它分成相应子载波的信号。随后，在解调单元57对RF＝1前同步码和RF＝3前同步码解调，并且在RF＝1和RF＝3CINR测量单元62和74根据前同步码来测量CINR。测量的CINR发送到在上行数据中映射CINR的上行脉冲串创建单元63a。然后从移动站200的发送天线发送在上行数据中包括的CINR(步骤S3和S4)。

接着，基站100接收基于从移动站200发送的用于RF＝1和RF＝3的前同步码的CINR，并且确定用于移动站200的区域(即RF＝1的区域或者RF＝3的区域)以及适用于的MCS(步骤S5至S9)。

基站100如何将移动站分配到区域的一个例子是使用阈值α。也就是说，如果用于RF＝1的前同步码的CINR大于阈值α(步骤S5：是)，则基站100将移动站200分配到RF＝1的区域(步骤S6)。如果用于RF＝1的前同步码的CINR等于或者小于阈值α(步骤S5：否)，则基站100将移动站分配到RF＝3的区域(步骤S8)。关于如何确定适用的MCS，一个例子是使用上文参照图6和图7描述的CINR与MCS之间的对应关系(步骤S7和S9)。

注意，当基站100中DSP 100C(图10B中所示)等的CPU执行用以使DSP 100C等相应地工作的程序时实施基站100的操作。类似地，当移动站200中DSP 200C(图11B中所示)等的CPU执行用以使DSP 200C等相应地工作的程序时实施移动站200的操作。

根据本发明的第一实施例，如上文参照图5A-5C所述，用于RF＝1的前同步码和用于RF＝3的前同步码分别放置于每个区域的开头(即在用于RF＝1的T1和T2之中的T1中；以及在用于RF＝3的T3-1和T3-2之中的T3-1中)，并且通过被包含于每个无线帧中来发送。

图13是用于说明第二实施例的图。

第二实施例具有与上述第一实施例的结构和功能相同的结构和功能，以下描述着重于与第一实施例不同之处。

根据第二实施例，用于RF＝1和RF＝3的前同步码一起放置于每个无线帧的开头。同样在这一情况下，如在第一实施例中那样，与当RF＝1时对应的数据脉冲串情况下一样，使用所有可用频带的整个范围A来发送用于包括RF＝1的前同步码的控制信号。此外，以与用于当RF＝1时对应的数据脉冲串的相同发送功率来发送控制信号。以相同方式，与当RF＝3时对应的数据脉冲串情况下一样，在所有可用频带的整个范围A的不同的三分之一(B、C或者D)中发送包括用于RF＝3的前同步码的控制信号。此外，以与用于当RF＝3时对应的数据脉冲串的相同发送功率发送控制信号。

也就是说，如各图13A至13C中所示，在发送实际数据的用于RF＝1的T23和用于RF＝3的T24(即数据脉冲串区域)之前，分别在T21和T22中发送用于RF＝1和RF＝3的前同步码。

图14是用于说明第三实施例的图。为了简洁，图14仅示出了基站BS1的无线帧。除了当RF＝3时使用的频带之外，基站BS2和BS3发送与基站BS1的无线帧相似的无线帧。也就是，基站BS2使用频带C，而BS3使用频带D。当RF＝3时的频带C和D如上文参照图2A-2C和图5A-5C所述。

第三实施例具有与上述第一实施例的结构和功能相同的结构和功能，以下描述着重于与第一实施例不同之处。

根据第三实施例，用于RF＝1和RF＝3的前同步码放置于相应区域的开头(即在用于RF＝1的T1和T2之中的T1中；以及在用于RF＝3的T3-1和T3-2之中的T3-1中)。为了增加数据脉冲串区域(用于发送实际数据的区域)，通过被定期地包含于例如每隔一个无线帧中而不是每个无线帧中来发送用于RF＝1和RF＝3的前同步码。

同样在这一情况下，如在第一实施例中那样，与当RF＝1时对应的数据脉冲串情况下一样，使用所有可用频带的整个范围A来发送包括用于RF＝1的前同步码的控制信号。此外，以与用于当RF＝1时对应数据脉冲串的相同发送功率发送控制信号。以相同的方式，与当RF＝3时对应的数据脉冲串情况下一样，在所有可用频带的整个范围A的不同的三分之一(B、C或者D)中发送包括用于RF＝3的前同步码的控制信号。此外，以与用于当RF＝3时对应的数据脉冲串的相同发送功率发送控制信号。

也就是说，如图14中所示，用于RF＝1的控制信号放置于第一无线帧的T1中，在该T1之后是T2，这是在其期间发送实际数据的RF＝1的区域(即数据脉冲串区域)。随后，用于RF＝3的控制信号放置于T3-1中，在该T3-1之后是T3-2，这是在其期间发送实际数据的RF＝3的区域(即数据脉冲串区域)。在第二无线帧中，T01，即在其期间发送实际数据的RF＝1的区域(数据脉冲串区域)，被放置于前一半中，然后T02，即在其期间发送实际数据的RF＝3的区域(数据脉冲串区域)，被放置于后一半中。依次地重复这些无线帧的组合。

在第三实施例的情况下，由于包括用于CINR测量的前同步码的控制信号被包含于每隔一个无线帧中，所以每两个无线帧发送一次未包括控制信号的无线帧。对于没有控制信号的无线帧，由于无需控制信号，所以有可能提供较大数据脉冲串区域。

图15是用于说明第四实施例的图。与在图14的情况下一样，图15仅示出了基站BS1的无线帧。除了用于RF＝3的频带之外，基站BS2和BS3发送与基站BS1的无线帧相同的无线帧。用于RF＝3的频带C和D如上文参照图2A-2C和图5A-5C所述。

第四实施例具有与上述第一实施例的结构和功能相同的结构和功能，以下描述着重于与第一实施例不同之处。

根据第四实施例，用于RF＝1和RF＝3的前同步码一起放置于无线帧的开头。为了增加数据脉冲串区域，通过被定期地包含于例如每隔一个无线帧中而不是每个无线帧中来发送用于RF＝1和RF＝3的前同步码。

同样在这一情况下，如在第一实施例中那样，与当RF＝1时对应的数据脉冲串情况下一样，使用所有可用频带的整个范围A来发送包括用于RF＝1的前同步码的控制信号。此外，以与用于当RF＝1时对应的数据脉冲串的相同发送功率发送控制信号。以相同的方式，与当RF＝3时对应的数据脉冲串情况下一样，在所有可用频带的整个范围A的不同的三分之一(B、C或者D)中发送包括用于RF＝3的前同步码的控制信号。此外，以与用于当RF＝3时对应的数据脉冲串的相同发送功率发送控制信号。

如各图15中所示，在第一无线帧中，用于RF＝1和RF＝3的前同步码在发送实际数据的用于RF＝1的T23和用于RF＝3的T24(即数据脉冲串区域)之前分别被放置于T21和T22中。在第二无线帧中，T01，即在其期间发送实际数据的RF＝1的区域(数据脉冲串区域)，被放置于前一半中，然后T02，即在其期间发送实际数据的RF＝3的区域(数据脉冲串区域)，被放置于后一半中。依次地重复这些无线帧的组合。

在第四实施例的情况下，如在第三实施例中那样，由于包括用于CINR测量的前同步码的控制信号被包含于每隔一个无线帧中，所以每两个无线帧发送一次未包括控制信号的无线帧。对于没有控制信号的无线帧，由于无需控制信号，所以有可能提供较大数据脉冲串区域。

接着描述第五实施例。

第五实施例具有与上述第一实施例的结构和功能相同的结构和功能，以下描述着重于与第一实施例不同之处。

根据第五实施例，如在第三实施例中那样，用于RF＝1和RF＝3的前同步码放置于相应区域的开头。为了增加数据脉冲串区域，可以鉴于衰落环境等来改变包括这些前同步码的控制信号的发送周期。在衰落环境迅速变化的情况下，在每个无线帧中包括用于RF＝1和RF＝3的前同步码。另一方面，环境保持不变，定期地(例如每十个无线帧发送一次)发送用于RF＝1和RF＝3的前同步码。

例如，为了评估衰落环境，可以使用由移动站200测量的CINR的平均值X以及使用标准差σ。如果商(σ/X)大，则认为衰落变化迅速，因此可以在每个无线帧中包括用于RF＝1和RF＝3的前同步码。另一方面，如果商(σ/X)小，则认为衰落变化缓慢，因此可以每十个无线帧发送一次用于RF＝1和RF＝3的前同步码。

接着描述第六实施例。

第六实施例具有与上述第一实施例的结构和功能相同的结构和功能，以下描述着重于与第一实施例不同之处。

根据第六实施例，如在第四实施例中那样，用于RF＝1和RF＝3的前同步码一起放置于无线帧的开头。为了增加数据脉冲串区域，可以鉴于衰落环境等来改变包括这些前同步码的控制信号的发送周期。在衰落环境迅速变化的情况下，在每个无线帧中包括用于RF＝1和RF＝3的前同步码。另一方面，环境保持不变，定期地(例如每十个无线帧发送一次)发送用于RF＝1和RF＝3的前同步码。

同样在这一情况下，例如，为了评估衰落环境，可以使用由移动站200测量的CINR的平均值X以及使用标准差σ。如果商(σ/X)大，则认为衰落变化迅速，因此可以在每个无线帧中包括用于RF＝1和RF＝3的前同步码。另一方面，如果商(σ/X)小，则认为衰落变化缓慢，因此可以每十个无线帧发送一次用于RF＝1和RF＝3的前同步码。

这里使用的所有例子和条件语言旨在教导目的以帮助读者理解本发明的原理和发明人为促进本领域而贡献的概念，并且应理解为对这样的具体记载的例子和条件没有限制，这样的例子在说明书中的组织不涉及对本发明优劣性的展现。虽然已经具体描述了本发明的实施例，但是应当理解可以对之进行各种变化、替换和更改而不脱离本发明的实质和范围。

Claims (6)

1.一种基站，用于在第一时间段期间以与相邻基站所用的频率相同的频率发送数据以及在第二时间段期间以与相邻基站所用频率不同的频率发送数据，所述基站包括：

天线；以及

发送单元，其被配置用以在所述第一时间段期间从所述天线发送第一已知序列，以及在所述第二时间段期间从所述天线发送第二已知序列。

2.如权利要求1所述的基站，还包括：接收单元，其被配置用以在移动站测量所述第一已知序列和所述第二已知序列的接收质量之后从所述移动站接收测量结果。

3.如权利要求2所述的基站，还包括：控制单元，其被配置用以确定所述第一时间段或者所述第二时间段作为向所述移动站发送数据的时间段。

4.一种在无线通信装置中使用的已知序列发送方法，所述无线通信装置包括天线，并且在第一时间段期间以与相邻基站所用的频率相同的频率发送数据而在第二时间段期间以与相邻基站所用频率不同的频率发送数据，所述已知序列发送方法包括以下步骤：

在所述第一时间段期间从所述天线发送第一已知序列；以及

在所述第二时间段期间从所述天线发送第二已知序列。

5.如权利要求4所述的已知序列发送方法，还包括以下步骤：在移动站测量所述第一已知序列和所述第二已知序列的接收质量之后从所述移动站接收测量结果。

6.如权利要求5所述的已知序列发送方法，还包括以下步骤：确定所述第一时间段或者所述第二时间段作为向所述移动站发送数据的时间段。

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