CN101542942B - 用于在宽带无线接入网中划分通信信号并形成帧的装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于将帧划分成子帧的方法和系统，其中可以根据参考系统标准定义这些帧，并在预先指定的下行链路传输期间传送一个或多个子帧，以及在预先指定的上行链路传输期间传送一个或多个子帧。一种方法和系统，用于将帧划分成子帧，在预先指定的传统传输周期期间传送包括传统前导的一个或多个子帧，该传统前导用于与根据参考系统标准工作的传统终端通信，以及在预先指定的非传统传输周期期间传送包括补充前导的子帧，该补充前导用于与根据参考系统标准的已发展版本工作的非传统终端通信。一种方法和系统，用于将两个或两个以上的帧的每个帧划分成两个或两个以上子帧，并传送用于非中继传输的子帧，包括在预先指定的下行链路传输期间传送(DL：BS-＞MS/RS)子帧和在预先指定的上行链路传输期间传送(UL：MS/RS-＞BS)子帧，传送用于中继传输的子帧，包括在预先指定的下行链路传输期间传送(DL：RS-＞MS)子帧和在预先指定的上行链路传输期间传送(UL：MS-＞RS)子帧。

Description

用于在宽带无线接入网中划分通信信号并形成帧的装置、系统和方法

先前申请数据 

本申请要求2006年10月17日提交的美国临时申请号60/852,891的优先权，通过引用将其全部结合于本文。 

背景技术

由于对宽带通信持续增长的需求，可向订户提供例如无线媒体的高速电信服务，而与现有电缆和陆地线路技术相比，此类高速电信服务相对不贵。因此，期望改进宽带无线通信系统的效率和/或容量。 

附图说明

在说明书的结论部分具体提出视为本发明的主题并明确地对其要求权利。但是，当结合附图阅读时，通过参考下文描述可以针对组织和操作方法及其目的、特征和优点最佳地理解本发明，其中： 

图1是根据本发明实施例的无线网络的示意图示； 

图2是根据本发明实施例的无线网络中使用的设备的示意图示； 

图3是根据本发明实施例的帧结构的示意图示； 

图4是根据本发明实施例的超帧结构的示意图示； 

图5是根据本发明实施例的超帧结构的示意图示； 

图6、6A和6B是根据本发明实施例的超帧结构的示意图示； 

图7是根据本发明实施例的具有与传统前导(preamble)复用的补充前导的超帧结构的示意图示； 

图8是根据本发明实施例的具有与传统前导复用的补充前导的超帧结构的示意图示，其中可以对传统终端隐藏(obscured)传统前导； 

图9是根据本发明实施例的按时域和/或频域划分的帧结构的示 意图示； 

图10是根据本发明实施例的在FDD双工方式中的帧结构的示意图示； 

图11-14是根据本发明实施例的超帧及其相应的帧的示意图示，每个帧具有基本不同的循环前缀和双工方式； 

图15-18是根据本发明实施例的快速反馈机制的示意图示； 

图19-23是根据本发明实施例的适于与其他无线系统共存的帧结构的示意图示； 

图24是根据本发明实施例的方法的流程图； 

图25是根据本发明实施例的用于具有两跳和多跳的非透明中继操作的帧结构的示意图示；以及 

图26是根据本发明实施例的，在TDD双工方式中，在无线网络中通信且具有规则和不规则子帧的超帧结构的示意图示。 

应认识到，出于说明简明的目的，附图中所示的部件不一定精确或按比例绘制。例如，为了看得清晰或对于包括在一个功能框或部件中的多个物理组件，可能将一些部件的尺寸相对于另一些部件放大。而且，在认为适合的情况中，可能在多个附图中重复使用引用数字来指示对应或相似的部件。而且，可以将附图中图示的一些框组合成单个功能。 

具体实施方式

在下文的详细描述中，阐述许多特定细节以便透彻地理解本发明。但是，本领域技术人员应认识到，没有这些特定细节，仍可以实施本发明。在其他实例中，对于公知的方法、过程、组件和电路未作详细描述，以免妨碍对本发明的理解。 

除非明确说明，否则从下文描述中显见到，在说明书论述中采用诸如“处理”、“计算”“演算”或“确定”等术语，是指计算机或计算系统或相似的电子计算装置操纵计算系统的寄存器和/或存储器内 表示为物理(例如电子)量的数据并将其变换成计算系统的存储器、寄存器或其他此类信息存储装置、传输或显示装置内以相似方式表示为物理量的其他数据的动作和/或过程。此外，在说明书中，还使用术语“多个”来描述两个或两个以上的组件、装置、部件、参数等。 

虽然下文的详细描述可结合采用正交频分复用(OFDM)调制的无线网络来描述本发明的各种实施例，但是本发明的实施例并不局限于此，例如可以在适用的情况中使用其他调制和/或编码方案来实施本发明。而且，虽然示例实施例是结合无线城域网(WMAN)来描述的，但是本发明并不局限于此，而且可以应用于其中可获得相似优点的其他类型的无线网络。此类网络具体包括但不限于无线局域网(WLAN)、无线个人区域网(WPAN)和/或无线广域网(WMAN)。 

下文的发明实施例可以用在包括无线电系统的发射器和接收器的多种应用中，当然本发明不局限于此方面。明确包括在本发明的范围内的无线电系统包括但不限于，网络接口卡(NIC)、网络适配器、移动台、基站、接入点(AP)、网关、网桥、集线器和蜂窝无线电电话。而且，本发明范围内的无线电系统可以包括蜂窝无线电电话系统、卫星系统、个人通信系统(PCS)、双向无线电系统、双向传呼机、个人计算机(PC)及相关外设、个人数字助理(PDA)、个人计算附件以及本质上相关以及可适合地应用本发明实施例原理的所有现有和将来出现的系统。 

参考图1，其中以示意图说明根据本发明实施例的无线网络100。无线网络100可以包括提供商网络(PN)120、基站(BS)118和可以是例如移动或固定订户站的一个或多个订户或其他站110、112、114和/或116。在一些实施例中，例如WLAN中的基站118可以称为接入点(AP)、终端和/或节点，订户站110、112、114和/或116可以称为站(STA)、终端和/或节点。但是，在本说明书中，术语基站和订户站仅用作示例，在这方面，它们的名称绝不意味着将本发明实施例限制于任何特定类型的网络或协议。 

无线网络100可便于每个订户站110、112、114和/或116与PN 120之间的无线访问。例如，无线网络100可以配置成：使用电气和电子工程师协会(IEEE)802.11^TM标准(“2003年6月12日重新审定的用于无线LAN媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范的IEEE标准1999版)中指定的一个或多个协议(例如IEEE 802.11a^TM-1999；IEEE802.11b^TM-1999/Corl-2001；IEEE 802.11g^TM-2003；和/或IEEE802.11n^TM)；使用IEEE 802.16TM标准(“用于局域网和城域网的IEEE标准-第16部分：用于固定宽带无线接入系统的空中接口”，2004年10月1日)中指定的一个或多个协议(例如，IEEE802.16-2004/Corl-2005或IEEE 802.16e-2005，本文中将其称为“IEEE802.16e-2005”或“WiMAX”标准)和/或使用IEEE 802.15.1^TM标准(“用于局域网和城域网的IEEE标准--特定要求第15.1部分：用于无线个人区域网络(WPANs^TM)的无线媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范”，2005年6月14日)中指定的一个或多个协议，当然本发明并不局限于此方面，还可以使用其他标准。在一些实施例中，无线网络100及其组件的属性、兼容性和/或功能性可以根据例如IEEE 802.16标准(例如可以称为用于微波接入的全球互操作性(WiMAX))来定义。作为备选或作为附加，无线网络100可以使用可与第三代伙伴关系项目(3GPP)长期发展(LTE)蜂窝网络兼容的装置和/或协议或用于WPAN或WWAN的任何协议。 

本发明的实施例能使(例如基于IEEE 802.16m标准的)下一代移动WiMAX系统有效地支持相当高移动性和低延迟的应用，例如基于因特网的语音协议(VoIP)、基于空中接口的交互式游戏和/或“多跳”中继操作，同时能够实现后向兼容操作以及与参考标准(例如，基于IEEE 802.16e-2005标准的传统移动WiMAX系统)的结合。 

在一些实施例中，基站118可以管理和/或控制订户站110、112、114和/或116之间的无线通信以及订户站110、112、114和/或116与提供商网络120之间的无线通信。订户站110、112、114和/或116又 可便于其他装置(未示出)经由私用或公用局域网(LAN)至无线网络100的多种服务连接，当然实施例并不局限于此方面。 

参考图2，其中以示意图说明根据本发明实施例的在无线网络中使用的设备130。例如，设备130可以是与无线网络(例如图1中描述的无线网络100)中的其他终端、装置或节点通信的终端、装置或节点(例如，图1中描述的订户站110、112、114和/或116、基站118和/或提供商网络120的其中之一)。设备130可以包括控制器或处理电路150，控制器或处理电路150包括按本发明的一个或多个实施例中描述的来确定假帧检测率和/或调整帧检测的灵敏度的逻辑(例如包括硬电路、处理器和软件或它们的组合)。在一些实施例中，设备130可以包括射频(RF)接口140和/或媒体访问控制器(MAC)/基带处理器电路150。 

在一个实施例中，RF接口140可以包括适于传送和/或接收单载波或多载波调制的信号(例如，包括补码键控(CCK)和/或正交频分复用(OFDM)符号)的组件或组件的组合，当然本发明实施例并不局限于任何特定无线方式(over-the-air)接口或调制方案。RF接口140可以包括例如接收器142、发射器144和/或频率合成器146。接口140可以包括偏压控制、晶体振荡器和/或一个或多个天线148和/或149。在另一个实施例中，根据需要，RF接口140可以使用外部压控振荡器(VCO)、表面声波滤波器、中频(IF)滤波器和/或RF滤波器。由于潜在RF接口设计的多样性，所以省略对其的进一步描述。 

处理电路150可以与RF接口140通信以处理接收和/或传送信号，并且可以包括例如用于将接收的信号下变频的模数转换器152、用于将信号上变频以供传输的数模转换器154。而且，处理器电路150可以包括用于对相应接收/传送信号进行PHY链路层处理的基带或物理层(PHY)处理电路156。处理电路150可以包括例如用于媒体访问控制(MAC)/数据链路层处理的处理电路159。处理电路150可以包括用于例如经由接口155与处理电路159和/或基站管理实体160通信的存储 器控制器158。 

在本发明的一些实施例中，PHY处理电路156可以包括帧构造和/或检测模块，其与附加的电路(例如缓冲存储器)组合以构造和/或解构超帧，如实施例中先前所述。作为备选或作为附加，MAC处理电路159可以共享这些功能的某些功能的处理或独立于PHY处理电路156执行这些过程。在一些实施例中，如果期望的话，可以将MAC和PHY处理结合到单个电路中。 

设备130可以是例如基站、接入点、订户站、装置、终端、节点、混合协调器(hybrid coordinator)、无线路由器、用于计算装置的NIC和/或网络适配器、适于实现本文所述的发明方法、协议和/或体系结构的移动台或其他装置。因此，在设备130的多种实施例中可以根据适当需要包括或省略本文所述的设备130的功能和/或特定配置。在一些实施例中，设备130可以配置成与本文提到的用于WLAN、WPAN和/或宽带无线网络的IEEE 802.11、802.15和/或802.16标准其中一个或多个标准关联的协议和频率兼容，当然实施例并不局限于此方面。 

设备130的实施例可以使用单输入单输出(SISO)体系结构来实现。但是，如图2所示，某些实现可以包括用于使用自适应天线技术进行波束形成或空分多址(SDMA)和/或使用多输入多输出(MIMO)通信技术来进行传输和/或接收的多个天线(例如，天线148和149)。 

站130的组件和特征可以使用离散电路、专用集成电路(ASIC)、逻辑门和/或单芯片体系结构的任何组合来实现。而且，设备130的特征可以使用微控制器、可编程逻辑阵列和/或微处理器或在适合的情况下上述的任何组合来实现。要注意，硬件、固件和/或软件部件可以在本文中通称为或单独称为“逻辑”或“电路”。 

应该认识到，图2的框图所示的示例设备130可以表示许多潜在实现的一个功能描述性示例。因此，划分、省略或包括附图所述的框功能不意味着在一定要在本发明的实施例中划分、省略或包括用于实现这些功能的硬件组件、电路、软件和/或部件。 

参考图3，其中以示意图说明根据本发明实施例的帧300结构。帧300(例如无线电帧)可以是例如无线网络100中传送和/或接收的通信的一部分。在一些实施例中，帧300可以描述较大的通信信号或流的周期性重复段结构。在一些实施例中，重复帧300可以包括例如基本每次单独传输期间的基本不同的信息。可以定义帧300，并且帧300可以包括根据例如IEEE 802.16e-2005标准或移动WiMAX简档的宽带无线访问技术。根据移动WiMAX简档，帧300的时长或传输时间间隔(TTI)可以是例如约5毫秒。可以按例如IEEE 802.16e-2005标准规范中指定的、使用例如2、2.5、4、8、10、12和20毫秒的其他帧或无线电帧大小。 

在一些实施例中，可以例如根据时分多工(TDD)方式或方案来传送和/或接收帧300。根据本发明的实施例可以使用其他时间和/或频率方案(例如，频分双工(FDD)方式或方案)。 

帧300可以包括整数个OFDM符号或其他复用符号。可以例如根据OFDM数字(numerology)(例如，子载波间隔、循环前缀长度、采样频率等)来确定每个帧的OFDM符号的数量。在一些实施例中，可以例如取决于带宽和采样频率(例如或根据移动WiMAX简档的过采样系数)来确定、设置或获取OFDM数字。在多种实施例中，可以使用基本不同的OFDM数字，这样可在帧300中产生基本不同数量的OFDM符号。 

在一些实施例中，帧300可以包括空闲符号和/或空闲时隙。在一个实施例中，帧300可以包括一个或多个切换周期302和/或304，例如用于使用TDD双工方式或方案时在预先指定的下行链路(DL)传输306和预先指定的上行链路(UL)传输308之间变换。在其他实施例中，例如当使用FDD双工方案时，因为DL传输306和UL传输308可以基本在相同或重叠时间处发送(例如通过不同的频率或网络信道)，所以帧300可以包括极少或没有空闲符号、空闲时隙和/或切换周期302和/或304。 

在一些实施例中，帧300的TTI或时长可以例如约为5毫秒。往返程时间(RTT)(例如至特定无线节点的两个连续预先指定的DL传输306之间的时间间隔)可以约为10毫秒。信道状况快速改变和/或相干时间小(例如快速移动的移动台或节点，例如具有例如超过约120每小时公里(km/h)的车辆速度的汽车)的无线网络(例如无线网络100)可以使用用于在变化中的信道状况中支持基本高移动性的机制。本发明的实施例可以支持具有基本很小的往返程时间的无线网络100，例如以便能够在订户站110、112、114和/或116(例如移动台)与基站118之间实现基本快速变化的信道状况反馈。还可以使用其他持续时间。 

当前IEEE 802.16e-2005规范标准的帧结构可能包括一些限制，例如通常不适于支持(例如新出现的无线电访问技术所使用的)基本快速反馈和低访问延迟(例如小于10毫秒)的长TTI。 

本发明的实施例可以包括或使用帧300结构的修改版本来支持较低的延迟操作，同时保持与例如IEEE 802.16e-2005标准规范帧结构的后向兼容性。帧300结构可以用于例如下一代移动WiMAX系统和装置(例如包括IEEE 802.16m标准)。在一些实施例中，帧300结构或其一部分可以对传统终端(例如根据移动WiMAX简档和IEEE802.16e-2005标准工作的终端)是透明的，并且可以仅用于在均基于IEEE 802.16m标准工作的BS、订户站和/或MS之间的通信。 

根据本发明的实施例，可使用新帧结构(例如根据图3-23所述的)进行通信的无线网络100及其组件可以与参考网络后向兼容，参考网络可以使用常规/参考帧结构(例如根据移动WiMAX简档和基于IEEE802.16e-2005标准描述的)来进行通信。在一些实施例中，后向兼容性可以包括，例如，传统终端(例如其可使用常规和/或参考帧结构进行通信)可以在无线网络中工作且相对于常规网络对终端的性能和操作不会有重大影响。在一些实施例中，使用新(例如非传统)帧结构的新(例如非传统)终端或订户站可以在常规网络中工作且相对于无线网络对终端的性能和操作不会有重大影响。例如，新终端可以是“后向兼 容的”。在一些实施例中，无线网络100可以例如基本同时地(例如在将重叠的新和传统帧在同一个帧中进行时分复用的情况中)支持传统和新(例如非传统)终端。在一些实施例中，无线网络100可以实现无缝通信、移动性和传统终端与新终端之间的切换。在本文中使用时，“新”、“已发展的”或“已更新的”和“下一代”仅是相对于“旧”、“传统”或“目前”等而言的。例如，“新”标准可以是本申请提交日起所使用的标准，“传统”系统可以是本申请提交日之前以及本申请提交之后一段时间所使用的系统；“新”系统是“传统”系统之后实施或开发的系统，通常包括改进和更新。“新”、“已发展的”、“已更新的”等系统常常是后向兼容的，由此它们可与“旧”、“传统”或先前系统或标准一起使用。 

根据本发明的实施例，新帧结构可以包括新同步和广播信道以便例如通过以低信号干扰+噪声比(SINR)来增强系统获取和/或增强小区选择来扩大IEEE 802.16e-2005标准的能力。根据IEEE 802.16e-2005标准，广播信道(例如和DL信道描述符和UL信道描述符)通常不在帧中的预定义位置处，移动台需要将公共控制信道(例如MAP)解码来获取系统配置信息。 

根据本发明的实施例，新帧结构可以包括例如超帧，超帧包括整数个无线电帧，这些无线电帧可以包括同步和/或广播信息和/或消息、例如系统配置信息，这样简化了无线网络100操作并进一步减少无线网络100的开销和获取延迟。 

参考图4，其中以示意图说明根据本发明实施例的超帧400结构。在一些实施例中，终端或节点之间的传输可以包括例如一个或多个超帧400。超帧400可以包括固定和/或预定数量的帧410或可分成固定或预定数量的帧410。在其他实施例中，两个或两个以上超帧400的每个超帧中的帧410的数量可以是不同的。超帧400内的帧M、410的数量(例如M可以为整数，其中M＝2，3，4...)可以是设计参数，并且可在标准规范中指定，并且例如对于特定简档和部署可以是固定 的。在一些实施例中，超帧400内的帧410的数量可以由一个或多个因素来确定，这些因素包括但不限于例如，目标系统获取时间、两个连续前导(例如同步信道)之间的最大允许距离、系统获取期间为检测前导可取均值的前导的最小数量、和/或两个连续广播信道(例如系统配置信息或传呼信道)之间的最大允许距离。 

在一个实施例中，基本上可以将每个超帧400划分成或包括两个或两个以上(例如四(4)个)帧410。还可以使用其他数量的划分、划分或帧。例如为了建立与符合IEEE 802.16e-2005标准的系统的后向兼容性，每个帧410的长度可以例如约为5毫秒。还可以使用其他帧或无线电帧长度。可以将每个帧410进一步划分或细分成两个或两个以上(例如八(8)个)子帧420。还可以使用其他数量的划分。子帧420的长度可以确定可符合新标准的终端的TTI，并且例如合并超帧400和/或帧410结构。每个TTI的开始和结束可以基本与例如子帧边界对齐或同步。每个TTI可以包含整数个子帧(例如通常为一个或两个子帧)。每个子帧420可以划分成或包括固定数量的OFDM符号430。在一个实施例中，每个子帧420可以划分成或包括例如六(6)个OFDM符号，由此子帧内的OFDM符号430的数量(例如子帧420的长度)可以与对应于例如IEEE 802.16e-2005标准中指定的多种排列方案的资源块大小(例如子信道)兼容。 

图26以示意图说明根据本发明的实施例的，在TDD双工方式中，在无线网络中通信的超帧2600结构，其具有规则子帧2632和不规则子帧2634。在一些实施例中，规则子帧2632通常不包括空闲OFDM符号或空闲时间，以及不规则子帧通常不包括一个或多个空闲OFDM符号2670或空闲时间。在TDD双工方式中，不规则子帧2634可以基本位于超帧2600的帧2610的切换点2660附近。规则子帧2632可以位于帧2610中的其他位置(例如在TDD双工方式中)。在FDD双工方式中，通常仅使用规则子帧(例如并且不是不规则子帧2634)。在一些实施例中，与空闲OFDM符号2670对应的子载波通常不用于数据 和/或导频或参考信号分配。 

在其他实施例中，可能有其他或备选数量、长度、大小和/或变化的超帧400、帧410、子帧420和/或OFDM符号430。本文所使用的数量仅出于演示目的而提出的。在另一个实施例中，可针对建立与IEEE 802.16e-2005标准相符系统、装置和/或传输的后向兼容性来设置帧410的长度(例如约为5毫秒)和OFDM符号430的数量(例如六(6)个)。 

例如根据目前标准规范定义的排列方案可以包括用于传送信号和/或资源块的时隙的数量，例如从一到六。物理资源块的边界可以例如与子帧边界对齐。在一些实施例中，可以将每个物理资源块基本包含在单个子帧420内。在其他实施例中，可以将每个物理资源块基本包含在两个连续子帧内。 

本领域技术人员会认识到，可以使用TDD和FDD双工方案或方式的任何一种来应用例如包括超帧400结构的本发明实施例。在FDD双工方式中，DL和UL传输的每一个可以例如同时地在各自的频率或信道上通信。在TDD双工方式中，DL和UL传输的每一个可以例如在基本相同的频率或信道上按基本非重叠间隔(例如根据时分多址(TDM)方案)来通信。在TDD双工操作方式中以及在任何帧410内，可以例如在每个部署中静态地将子帧420配置成DL和UL传输(例如，DL传输306和UL传输308)。可以通过空闲时间和/或空闲符号来分隔DL和UL传输以进行DL和UL传输(例如切换周期302和/或304)之间的切换。 

在本发明的一个实施例中，“传统(legacy)区”和“新区”可以包括例如专门设计为分别基本仅与传统终端或新终端通信的DL或UL传输的周期、部分或区。在IEEE-802.16-2005标准的TDD双工方式中，可以将DL传输306和UL传输308的每一个进一步划分成两个或两个以上排列区。在一些实施例中，帧410中的一定数量的连续OFDM或其他符号430可以称为例如排列区(例如，参考图3描述的 排列区310)。排列区可以例如包括使用基本相同的前导(例如，已部分使用的子信道(PUSC)到子载波的分布式分配、用于子载波的局部化分配的自适应调制和编码(AMC)等)的多个连续OFDM符号(例如在参考图3描述的DL和UL传输306和308中)。 

根据本发明的实施例，帧可以包括或可以划分成传统区和新区(可使用其他术语)。在一个实施例中，传统终端和新终端可以分别使用传统区和新区来通信。在一些实施例中，新终端可使用传统区和新区来通信。传统终端通常仅使用传统区来通信。在一个实施例中，在帧中，可以将每个DL传输进一步划分成两个或两个以上区，例如包括DL传输传统区和DL传输新(例如非传统)区，且可以将每个UL传输进一步划分成两个或两个以上区，例如包括UL传输传统区和UL传输新(例如非传统)区。 

参考图25，其中以示意图说明根据本发明实施例、用于具有两跳2510和多跳2520的非透明中继操作的帧结构。 

在一个实施例中，过程可以将两个或两个以上帧的每个帧划分成两个或两个以上子帧，其中可以根据参考系统标准来定义这些帧。该过程可以传送用于非中继传输的两个或两个以上子帧的其中一个或多个子帧，包括在预先指定的下行链路传输期间传送(DL：BS->MS/RS)子帧2512和在预先指定的上行链路传输期间传送(UL：MS/RS->BS)2516子帧，该过程可以传送用于中继传输的两个或两个以上子帧的其中一个或多个子帧，包括在预先指定的下行链路传输期间传送(DL：RS->MS)子帧2514和在预先指定的上行链路传输期间传送(UL：MS->RS)2518子帧。在一个实施例中，该过程可以支持例如具有最优延迟两跳中继传输。在一个实施例中，该过程可以通过如下方式来将两个或两个以上帧的每个帧进一步划分：在预先指定的下行链路传输期间将偶数编号的跳区划分成(DL：BS->MS，BS->奇数RS，偶数RS->奇数RS)区以及在预先指定的上行链路传输期间将偶数编号的跳区划分成(UL：MS->BS，奇数RS->BS，奇数RS->偶数RS)，以及在预 先指定的下行链路传输期间将奇数编号的跳区划分成(DL：奇数RS->偶数RS，奇数RS->MS)区以及在预先指定的上行链路传输期间将奇数编号的跳区划分成(UL：MS->奇数RS，偶数RS->奇数RS)。进一步划分可以例如支持多跳中继传输。还可以使用其他划分。本发明的实施例可以支持透明中继，例如在RS未传送前导、广播和控制信道时，并且可以支持非透明中继，例如在RS传送前导、广播和控制信道时。还可以使用其他配置。 

本发明的实施例可以通过如下方式例如在IEEE 802.16m中在TDD双工方式中支持这种中继操作：为RS与BS之间(例如，RS<->BS)、RS与RS之间(例如，RS<->RS)、或RS与移动终端之间(例如RS<->MS)的通信分配DL和UL区以及多个传统区和新区，如图25所示。本发明的实施例可以支持透明和非透明中继操作。在透明中继操作中，中继站可能不单独地传送通常由基站传送的定时、广播或控制信息。在非透明中继操作中，中继站可与常规基站一样单独地传送定时、广播和控制信息。可以将接收至传送间隙或传送至接收间隙插入在例如两个相邻DL和UL区之间。在一些实施例中，在非透明中继操作中，每个中继站可以传送唯一的前导，并且可以使用根据本发明实施例的帧结构。在一些实施例中，基本上每个中继站均可传送公共控制信道和/或MAP信号，它们可能与基站传送的公共控制信道和/或MAP信号不同或相同。MAP信号可以例如描述DL和UL的新和/或传统中继区的资源分配。基站和中继站可以协调调度器以便控制这些区内的干扰。 

本发明的实施例可以支持基站或其他单元的多个扇区内部署的透明中继。在一个实施例中，在第一个新DL区中只能传送新前导、帧控制报头和MAP。新终端(例如包括移动台和中继站)可以与新(例如补充)前导同步来接收MAP信号。MAP信号可以描述DL和UL区中的中继和非中继区(例如新区的)帧资源分配。在DL区中，可以将数据直接从BS传送到MS，并且可以将该数据在新中继或非中继DL区 的任何一个区中进行调度。最初可以在例如新DL区中将中继的信息从BS传送到RS，然后在例如中继区中，将该信息从RS传送到MS。在UL区中，BS可以调度MS传输。在一个实施例中，MS传输可以通过RS来中继，这对MS可能是透明的。 

本发明的实施例可以用于支持多个(例如两个或两个以上)中继跳，如图25所示。在图25中，偶数编号的中继跳和奇数编号的中继跳中的每个中继跳均可包括两个子类型的区2522。在一些实施例中，每个中继区的开始可以包含定时和/或控制信息。可以对每个中继站的同步信道赋予唯一的码。 

本发明的实施例可以提供将帧划分成子帧(例如，可将传输块或区的边界与子帧边界同步的情况)。根据IEEE-802.16e-2005标准，传输块或区的边界可起始于以及结束于帧边界内的任何OFDM符号处。根据本发明的实施例，新区可以使用新的且更有效率的资源分配和反馈机制。帧内的OFDM符号的总数可能取决于OFDM数字而有所变化。为了保持与传统移动WiMAX系统的后向兼容性，可以对IEEE802.16m系统和传统移动WiMAX系统使用相同的帧大小和OFDM数字(例如或OFDM参数)。本领域技术人员会认识到，根据本发明的实施例可以使用例如802.16e-2005标准指定的所有允许的数字和/或帧大小。 

本发明的实施例可以提供可与常规标准(例如IEEE 802.16e-2005标准和/或其他标准)兼容的超帧结构。例如，超帧结构可以包括例如移动WiMAX简档中指定的特征子集或与之兼容(例如，并且可以与移动WiMAX简档后向兼容)。 

本发明的实施例可以提供这样的超帧结构：可以将该超帧结构划分成多个帧，这些帧在与每个帧或整数个帧对应的新和传统区中包括例如一个或多个传统同步信道(例如，IEEE 802.16e前导)、补充同步信道(例如IEEE 802.16m前导)、广播信道(BCH)、媒体访问协议(MAP)或公共控制信道(CCCH)。 

参考图5，其中以示意图说明根据本发明实施例的超帧500结构。在一个实施例中，超帧500可以包括传统前导502，例如可称为主同步信道(PSCH)的传统前导。在一些实施例中，超帧500可以包括附加或补充前导504，例如用于改进新终端的系统定时获取和小区选择的附加或补充前导。补充前导504可以例如称为辅助同步信道(SSCH)。同步信道可以包括由基站和移动台均可使用和/或解密以用于例如获取帧定时和/或调度的序列。 

在一些实施例中，补充前导504对于传统终端可能是实际上或部分地透明、不可读或不可检测的，而传统前导502对于传统和新终端均是可检测的。在一些实施例中，超帧500可以包括广播信道(BCH)506。广播信道可以包含可例如包括系统配置信息、传呼、和/或其他广播类型信息的信息，并且可以由基站发送到网络和/或周围区域中的所有移动台。 

如图5所示，补充或新前导504(例如，SSCH)可以位于新或传统区中的固定位置处。例如，在本发明的一个实施例中，可以按固定偏移量设置补充前导504，该固定偏移量可称为例如“SSCH-OFFSET”。SSCH-OFFSET可以是例如每个帧中、补充前导504例如相对于传统前导的位置的位置的测量。在一些实施例中，移动WiMAX系统中的传统前导可以位于每个帧的第一个OFDM符号中(如图9所示)。SSCH-OFFSET的值可作为系统配置信息的一部分被包括并被广播。在一些实施例中，当移动终端检测到补充前导504时，可以使用SSCH-OFFSET来定位帧的开始。在一个实施例中，当SSCH_OFFSET＝0时，可能没有传统前导502，这可指示网络不支持传统终端。在一些实施例中，新同步信道和广播信道可能横跨最小系统带宽(BW)。在一些实施例中，传统同步信道通常横跨(span)整个系统BW，图9中示出其示例。为(例如通过多个子载波)传送补充前导504而预先指定的区域对于传统终端例如可以是透明的和/或传统终端可将其忽略。用于下行链路基站或终端传输的调度器通常不在为传送 补充前导504而预先指定的区域中分配用户/系统业务/控制/信令。 

例如，在本发明的另一个实施例中，补充前导504可位于例如新帧的开始处，其中该新帧可位于相对于传统帧的固定偏移量处。在一个实施例中，该固定偏移量可以称为例如“FRAME-OFFSET”，并且可以在帧定时内被固定。在一些实施例中，FRAME-OFFSET的值可以由网络运营商或管理员来设置(例如，不广播)。新移动终端可以检测补充前导504，补充前导504可指示新帧的开始，并且可指示例如相对于新帧的开始的其他信息信道(例如如图6所示)。例如，可以将BCH 506的定时或周期性与超帧500传输的定时或周期性基本对齐。 

在多种实施例中，超帧500可以具有基本不同的结构，可以例如基于超帧500中传统前导502和/或补充前导504的相对位置、和/或帧结构的其他特征或设计考虑(例如，DL扫描延迟、物理层开销和其他信息)来这些结构进行区分。本领域技术人员会认识到，虽然会描述超帧500的结构的三种选项，包括例如选项I、II和III，但是根据本发明的实施例可以使用多种其他结构和/或其变化。 

下文描述包括可单独或统一地称为选项I的实施例。选项I和本文提供的其他“选项”仅仅是示例，并非限制。 

在一些实施例中，可以将补充前导504和/或BCH 506基本设置在每个超帧500的开始处，例如通信流中的每个超帧500的第一个帧中。在此类实施例中，传统前导502和补充前导504可以分开设置(例如沿超帧500的长度设置间隔或偏移量)。在此类实施例中，可以将补充前导504对传统终端(例如通常仅检测传统前导502的终端)及其操作(例如系统获取)的影响或可见性最小化。可以按任何期望频率(例如基本每个帧)周期性地重复补充前导504。BCH 506可以包含系统配置信息、传呼信道和/或其他广播信息。在一些实施例中，BCH 506可以与超帧500的间隔同步，并且可以每整数个超帧出现一次。在一些实施例中，新终端可以(例如专用地或附加地)使用补充前导504来改进系统定时获取和快速小区选择。例如，补充前导504可以包括小区标 识(ID)信息或码，并且可供新终端用于帧定时的获取。例如，小区ID码可以包括连接的基站群ID码、基站、ID码、扇区ID码和/或其他码或信息，例如以便简化小区ID的检测(例如执行结构化搜索)。 

根据参考选项I描述的本发明实施例，因为补充前导504可以与传统前导502隔开，所以使传统终端最小可能性地检测到补充前导504。在一些实施例中，为了将例如通过使用OFDM符号来传送补充前导504可能增加的物理层开销(第1层开销)最小化，可以通过例如有限(例如最小)带宽或时间来传送补充前导504，或通过使用与相同OFDM符号对应的附加子载波调度用户业务来传送补充前导504，如图9和18所示。 

下文描述可以包括可单独或统一地称为选项II的实施例。 

参考图6，其中以示意图说明根据本发明实施例的超帧600结构。在TDD双工方式的一些实施例中，可以将超帧600划分成具有预先指定的传统周期、间隔或区以及新或非传统周期、间隔或区的四个帧。在一个实施例中，可以将传统帧610进一步划分成子帧，该子帧包括例如DL传输传统区612和UL传输传统区616。新帧620可以开始于相对于传统帧的开始的固定偏移量(例如FRAME-OFFSET)处。FRAME-OFFSET的值可以是整数个子帧，并且(例如在TDD双工方式中)可以基于DL与UL传输的长度或时间之比来确定。例如，当FRAME_OFFSET＝T_offset且T_sub-frame表示子帧的长度以及T_f表示帧长度时，可以按如下公式确定T_offset的最小和最大可允许值的值： 

T_offset＜αT_f

0≤α≤1：分配给DL的帧的分数 

示例：对于DL∶UL＝5∶3，α＝0.625 

nT_sub-frame≤αT_f-T_offset  1≤n＜7 

T_offset＝mT_sub-frame  0≤m＜(DL子帧的数量)-n 

在一些实施例中，传统终端可以使用传统帧610来通信，而新终 端可以使用新帧620和/或传统帧610来通信。 

根据本发明的实施例，例如在选项III中，新帧620与传统帧610的开始偏移(offset by)固定值，例如偏移帧偏移量622或偏移量间隔(例如固定的时长和/或子帧数)。 

图6中说明例如在TDD双工方式中，根据一个实施例的新帧620和传统帧610的相对位置。例如，在TDD双工方式中，传统帧610结构可以开始于DL传输612并结束于UL传输616。例如，新帧610结构可以开始于DL传输614，随后是UL传输618，并结束于DL传输614。 

在一些实施例中，每个新帧610可以例如在帧610的起始或开始处的子帧中包含补充前导(例如SSCH)。 

在其他实施例中，每个超帧600可以例如在超帧600的起始或开始处的子帧中包括超帧报头(例如SFH)624。例如，SFH 624可以包括补充前导和广播信道。 

例如，K和6-K，K＝1，2，...，6可以表示分别分配给补充前导和广播信道的OFDM符号的数量。分配给补充和传统前导的OFDM符号的数量可小到每个信道一个OFDM符号。在一个实施例中，SFH 624子帧中可用的其他OFDM符号可被分配用于例如用户业务、控制和/或控制和信令信息，这可以将系统第1层开销减到最小。 

SFH 624可以包括补充前导序列和广播信息(例如包括系统配置信息和传呼信道)。在一些实施例中，传统帧和新帧可以具有固定的帧偏移量622，其可由网络运营商来配置。 

在本发明的一些实施例中，传统区和新区可偏移固定数量的子帧。偏移量值可以在实际部署内基本是稳定或固定的。因为网络业务在实际中的动态特征，所以在一些帧中，传统区可能未充分利用，而新区可能是满负载的，或反之。在一些实施例中，可以设计和/或使用IEEE 802.16m公共控制信道中的指针，例如以指向或指示可能未被传统终端使用的传统区中的子帧。例如，当传统区和/或新区分区是固定 的时，可以动态地逐个帧分配资源(例如子帧)，以最大化地利用在其他情况下未被使用的物理资源。 

下文描述可以包括可单独或统一地称为选项III的实施例。 

参考图7，其中以示意图说明根据本发明实施例的超帧700结构，其具有与传统前导702复用的补充前导704。在一些实施例中，补充前导704可以例如每M个帧与传统前导702复用(例如其中M可以是超帧700内的帧的数量)。例如，超帧700中的第一个帧710的第一个OFDM符号可以包括补充前导704，以及超帧700中的M-1个连续帧710可以包括传统前导702。在一些实施例中，公共控制信道(例如包括DL和UL MAP)和/或帧控制报头(FCH)708和BCH 706传输可以分别例如在超帧700和帧710的间隔出现。 

传统前导702的获取(例如被传统终端获取)可能因周期性传统前导702的接收中的中断而暂停。因为补充前导704和传统前导702可以共享物理资源，并且例如可以在沿超帧700的基本相同或重叠的时间或位置处传送，所以将补充前导704包括到超帧700结构中通常无需附加的物理资源。此外，在一些实施例中，还可以将补充前导704的位置固定在周期性数量(一个或多个)个帧710内。 

在一些实施例中，当将补充前导704和传统前导702例如在基本相同的OFDM符号中码分复用时，通常对第1层开销没有实质性影响。在此类实施例中，可以连续地传送一些传统前导702，并且例如可以将其他传统前导702与补充前导704叠加(例如根据本文论述的复用方案)。 

在一些实施例中，可以使用例如码分复用(CDM)方案将补充前导704与传统前导702复用。CDM方案可以包括例如基本每M个帧710将补充前导704和传统前导702码分复用，例如如图7所示。 

在一个实施例中，可以(例如由新基站或终端)例如根据下列公式每M个帧叠加并传送补充前导704和传统前导702序列： 

y_k＝u_k+χ_ku′_k，其中u_k，u′_k，χ_k可以表示第k个主同步序列、第k个新同步序列和第k个展频函数。还可以使用其他(例如线性)组合。 

例如，展频函数可以包括一组鲁棒的展频函数，它们可以基本涵盖新同步序列。还可以使用其他复用方案或其组合。 

在一个实施例中，可以每固定数量(例如M＝1，2，3...)的帧将传统前导702和补充前导704例如码分复用。在此类实施例中，传统终端可能每M个帧遇到或包括在传统前导的能量中的小的下降。新终端可以检测并提取可能占据(encroach)或可能叠加在传统前导702上的补充前导704。如本文呈示的，补充前导可以称为例如“新前导”、“补充前导”、“新同步信道”、“SSCH”和“补充同步信道”，新系统、简档、和/或标准可以称为例如参考系统标准的“已发展版本”。 

参考图8，其中以示意图说明根据本发明实施例的超帧800结构，其具有与传统前导802复用的补充前导804，其中可以对传统终端隐藏传统前导802。 

在一些实施例中，将补充前导804叠加在传统前导802上可例如增加干扰电平，或例如增加过热干扰(interference over thermal)820(IoT)值。其目的是将IoT最大化，同时保持检测传统前导所需的最小信号干扰+噪声比(SINR)。 

在本发明的一个实施例中，可以按例如下文的公式所示计算第s个子载波处接收的信号y_s。在一个实施例中，与每个新基站或中继站关联的补充前导804基本上可以不同，例如以便使得移动台能够区分、检测和/或选择网络中的不同基站或中继站。在一些实施例中，因为可以确定补充前导804的接收功率822或补充前导804的接收功率822直接与IoT 820成比例，所以可能期望IoT 820最大化，例如达到最小SINR电平将允许传统终端正确地检测传统前导802的程度。在一些实施例中，可以例如根据下文的公式执行IoT 820值的最大化： 

$y_s=H_{s,k}{u}_k+H_{s,k}{\mathrm{\&chi;}}_k{u^{\&prime;}}_k+w_s+\underset{i\&NotEqual;k}{\mathrm{\&Sigma;}}{H}_{s,i}{u}_i+\underset{l\&NotEqual;k}{\mathrm{\&Sigma;}}{H}_{s,l}{\mathrm{\&chi;}}_l{u^{\&prime;}}_l$

${\mathrm{SINR}}_s=20{\log }_{10}\frac{\left|H_{s,k}{u}_k\right|}{|H_{s,k}{\mathrm{\&chi;}}_k{u^{\&prime;}}_k+w_s+\underset{i\&NotEqual;k}{\mathrm{\&Sigma;}}{H}_{s,i}{u}_i+\underset{l\&NotEqual;k}{\mathrm{\&Sigma;}}{H}_{s,l}{\mathrm{\&chi;}}_l{u^{\&prime;}}_l|}$

${\mathrm{SINR}}_s\&GreaterEqual;10{\log }_{10}\frac{{\left|H_{s,k}{u}_k\right|}^2}{{\left|H_{s,k}{\mathrm{\&chi;}}_k{u^{\&prime;}}_k\right|}^2+{\left|w_s\right|}^2+{\left|\underset{i\&NotEqual;k}{\mathrm{\&Sigma;}}{H}_{s,i}{u}_i\right|}^2+{\left|\underset{l\&NotEqual;k}{\mathrm{\&Sigma;}}{H}_{s,l}{\mathrm{\&chi;}}_l{u^{\&prime;}}_l\right|}^2}$

IoT＝|H_s，kχ_ku′_k|²

${\mathrm{SINR}}_{s\min }=10{\log }_{10}\frac{{\left|H_{s,k}{u}_k\right|}^2}{{\left|w_s\right|}^2+{\left|\underset{i\&NotEqual;k}{\mathrm{\&Sigma;}}{H}_{s,i}{u}_i\right|}^2+{\left|\underset{l\&NotEqual;k}{\mathrm{\&Sigma;}}{H}_{s,l}{\mathrm{\&chi;}}_l{u^{\&prime;}}_l\right|}^2+{\mathrm{IoT}}_{\max }}$

其中的各项可例如按如下定义： 

y_s：在第s个子载波处接收的信号 

u_k：第k个BS发送的传统前导序列 

H_s，k：多径信道脉冲响应 

u′_k：第k个BS发送的新前导序列 

χ_k：第k个展频函数 

w_s：在第s个子载波处接收的噪声 

SINR_S：传统终端的信号干扰+噪声比 

因新和传统前导所致的小区间干扰 

还可以使用优化IoT值的其他标准。在一些实施例中，当将传统前导702和802码分复用时，分别传送补充前导704和804可对传送它们的系统的物理层开销基本没有影响或影响最小。 

在此类实施例中，分别将补充前导804叠加在传统前导802上可能限制补充前导704的接收功率822，并且可能潜在地干扰或阻碍传统终端进行传统前导802的系统获取，其原因是例如来自相邻基站或中继站所传送的补充前导的附加干扰。可以例如使用鲁棒的前导检测算法来将附加干扰的影响降至最小，这种鲁棒的前导检测算法例如对前导功率中的瞬间下降具有最低敏感性。 

本领域技术人员会认识到，超帧和/或其分区的结构实施例的三个选项的每个(包括例如，参考选项I、II、III中的每个选项描述的实施例)均可应用于TDD和FDD双工方案。新和传统区以及它们对应的DL和UL传输和/或子帧的大小和分布可能取决于例如如下因素，包括但不限于新和传统终端的分布、网络负载和新和传统终端的性能优化。 

参考图10，其中以示意图说明根据本发明实施例的FDD双工方式中的帧1000结构。帧1000可以包括子帧1030。在一些实施例中，超帧1000可以包括传统前导1002、补充前导1004和BCH 1006，可以每整数个超帧传输来传送它们。在一个实施例中，可以将传统前导1002、补充前导1004和/或BCH 1006设置在帧100的开始处。根据本发明的实施例，在FDD双工方式中，DL传输1016和UL传输1018可例如采用不同的频率(例如DL频率F₁ 1024和UL频率F₂ 1026)基本同时进行。 

参考图11-14，其中以示意图说明根据本发明多种实施例的超帧1100、1200、1300和1400及其各自的帧1110、1210、1310和1410，它们均具有基本不同的循环前缀和双工方式。在图11中，可以在FDD双工方式中使用帧1110，并且帧1110可以具有(例如有用的)OFDM符号长度的1/8的循环前缀。在图12中，可以在FDD双工方式中使用帧1210，并且帧1210可以具有(例如有用的)OFDM符号长度的1/16的循环前缀。在图13中，可以在TDD双工方式中使用帧1310，并且帧1310可以具有(例如有用的)OFDM符号长度的1/8的循环前缀。在图14中，可以在TDD双工方式中使用帧1410，并且帧1410可以具有(例如有用的)OFDM符号长度的1/16的循环前缀。子帧中的OFDM符号的数量可与例如每个OFDM符号的长度和/或循环前缀值相关。本发明的实施例可以在具有任何适合的OFDM数字的情况中使用。本领域技术人员会认识到，虽然可以根据本文描述的实施例使用多种参数(例如，双工方式、循环前缀值、OFDM数字等)，但是可以使用适 合的变化，例如如图11-14的变化中说明的。 

本发明的实施例可以包括快速反馈机制。快速反馈机制可以包括缩减的TTI长度。根据本发明的一个实施例的TTI长度可以等于例如一个子帧的长度。因此，当循环前缀(CP)等于例如1/8(例如有用的)OFDM符号长度时，TTI可以约等于例如0.617毫秒。在一些实施例中，RTT可约等于例如6 TTI，根据所给定的示例，其可约等于例如3.7毫秒。本文描述以及图11-14中说明的RTT值可以基本小于例如基于目前的移动WiMAX系统获得的常规RTT，并且因此可以在物理层使用较低延迟和/或更快的传输来支持更高的移动性终端或应用。在一个实施例中，可以例如在约小于或等于例如2 TTI间隔(例如约为1.23毫秒)的时间间隔内解调和/或解码本文描述的子帧。 

参考图15-18，其中以示意图说明根据本发明实施例的快速反馈机制。在一个实施例中，快速反馈机制可以包括支持快速周转(turnaround)时间的帧结构，例如用于支持更高的移动性和更低的链路访问延迟。快速反馈机制可以包括确认(ACK)或否定确认(NACK)传输。 

本发明的实施例可以提供用于改进且有效率的链路适配、更快速的信道质量指示(CQI)传输的快速反馈机制，和/或用于混合自动重发请求(H-ARQ)机制的ACK/NACK信号以便支持以基本更高速度移动的移动台。目前的移动WiMAX系统通常支持发往和/或来自具有例如约120km/h速度的移动终端的传输。虽然图15-18说明的本发明实施例可在TDD双工方式中使用，但是本领域技术人员会认识到，还可以使用FDD双工方式。在一些实施例中，当在FDD双工方式中使用时，相对于在TDD双工方式中使用时，例如包括新的帧结构和快速反馈机制的本文描述的机制可以支持更高移动性和/或更快速反馈速率。 

图17说明根据本发明实施例的例如使用新和传统区为新和传统装置或终端调度的传输的示例。在一些实施例中，新基站可以例如使用本文描述的帧结构的实施例支持传统和新终端在网络中的组合或 共存。在一个实施例中，例如根据本文描述的实施例的快速反馈机制可以用于支持具有高移动性的终端(例如新和/或传统终端)。 

图18说明例如使用根据本发明实施例的在TDD双工方式中的帧结构对子帧级的资源(例如，传统前导(例如，PSCH)、补充前导(例如，SSCH)和广播信道(例如，BCH))的物理分配的示例。图18说明对子帧资源排序或分配以用于与新终端(例如使用新区和/或传统区传输)和/或传统终端(例如使用传统区传输)进行通信的示例。例如，可以在具有等于1/8的(例如一个有用的测量)OFDM符号长度的循环前缀的TDD双工方式中传送新区。还可以使用其他比例。 

本发明的实施例可以提供例如用于支持目前和后续或将来新一代的移动WiMAX系统的帧结构。本领域技术人员会认识到，可以根据本文描述的超帧、帧、子帧、新和传统区、快速反馈机制和/或其他机制、结构定时和/或频率方案的实施例来使用帧结构的每个非限制示例，包括例如选项I、II和III。 

与常规系统相比，本文描述的帧结构的实施例可以提供更鲁棒的DL同步机制、更有效率的广播信道传输、和/或更低传输延迟以便能够实现更高移动性、更高容量和改进的服务质量(QoS)，同时保持与现有移动WiMAX系统的后向兼容性。在一些实施例中，该新的帧结构可对于传统终端是透明的，以便无缝地结合到和/或升级到常规网络或系统中(例如，从IEEE 802.16e-2005系统到IEEE 802.16m系统)。 

参考图19-23，其中以示意图说明根据本发明实施例的适于与其他无线系统共存的帧结构。常规无线系统或网络可以包括例如无线电接入技术网络、3GPP LTE网络、时分同步码分多址(TD-SCDMA)网络、移动WiMAX网络、IEEE 802.16网络和/或其他网络。 

例如，图19包括例如在FDD双工方式中，适于与3GPP LTE系统共存的帧结构。图20包括例如在TDD双工方式中适于与3GPP LTE系统共存的帧结构(例如，其中LTE DL∶UL＝5∶5和/或新移动WiMAX系统DL∶UL＝4∶4)。图21包括例如在TDD双工方式中适于与3GPP LTE系统共存的帧结构(例如，其中LTE DL∶UL＝7∶3和/或新移动WiMAX系统DL∶UL＝6∶2)。图22包括例如在TDD双工方式中适于与3GPP LTE系统共存的帧结构(例如，其中LTE DL∶UL＝3∶7和/或新移动WiMAX系统DL∶UL＝3∶5)。图23包括适于与UTRA LCR-TDDTD-SCDMA系统共存的帧结构。 

参考图24，图24是根据本发明实施例的方法的流程图。 

在操作2400中，终端中的处理器可以将每个帧划分成两个或两个以上子帧。这些帧(例如，参考图4描述的帧或其他帧)可以与参考系统简档后向兼容，并且例如根据参考标准系统(例如IEEE802.16e-2005标准或移动WiMAX简档)来定义。因此，与划分成子帧的帧相比，子帧(例如参考图4描述的子帧420)可以更短，并且因此可利用更小的周期性来更快速地处理和传输/接收子帧。根据子帧结构的传送可以提供周期性为几个子帧级而非相对较长的几个帧的周期性的无线方式通信。 

在一些实施例中，划分的子帧可以具有选为实现低于预定目标阈值或值的用于传送子帧的周转时间的长度。可以例如由用户、系统、网络、标准规范和/或其他方法或根据用户、系统、网络、标准规范和/或其他方法来选择、设置或确定该预定目标阈值或值。 

在操作2405中，发射器可以在预先指定的下行链路传输(例如，参考图3描述的预先指定的DL传输306)期间传送一个或多个子帧。 

在操作2410中，发射器可以在预先指定的上行链路传输(例如，参考图3描述的预先指定的UL传输308)期间传送一个或多个子帧。 

在操作2415中，发射器可以在预先指定的传统传输周期或区(例如参考图6描述的传统区612和/或616)期间传送包括传统前导的多个子帧的其中之一，该传统前导用于与例如根据参考系统简档工作的传统终端通信。 

在操作2420中，发射器可以在预先指定的新(例如非传统)传输周期或区(例如参考图6描述的新区614和/或618)期间传送包括补充前 导的多个子帧的其中之一，该补充前导用于与例如根据参考系统标准的已发展或较新版本(例如IEEE 802.16m标准)工作的新(例如非传统)终端通信。 

在多种实施例中，可以在TTD双工方式或FDD双工方式中传送第一和第二信号。在一些实施例中，当在TDD双工方式中传送信号时，操作2405和2410可以在基本不同的时间间隔或帧位置上执行，从而可以分别地传送第一和第二信号。在其他实施例中，当在FDD双工方式中传送信号时，操作2405和2410可以在基本重叠的时间周期上执行，从而可以在基本不同的频率和/或信道上传送第一和第二信号。 

在一些实施例中，可以进一步将子帧划分成两个或两个以上(例如六(6)个)信息承载、复用和/或OFDM符号。 

在一些实施例中，第一和第二信号可以包括用于与根据参考系统简档工作的传统终端通信的传统前导和用于与根据第二系统标准和/或参考系统的已发展版本工作的新(例如非传统)终端通信的补充前导。在一个实施例中，可以预先指定第一和第二子帧的每个用于与传统终端、非传统终端的其中之一或传统终端和非传统终端二者进行通信。例如，可以在操作2410中预先指定两个或两个以上子帧的其中之一用于与传统终端和非传统终端二者通信。 

在一些实施例中，可以将可预先指定用于与传统终端和非传统终端通信的帧的开始偏移例如固定数量的子帧。 

在一些实施例中，可以定义超帧。例如，超帧可以包括可连续传送的两个或两个以上帧(例如，在操作2400中描述的帧)。在一个实施例中，可以在每个超帧的传输期间基本传送补充前导一次。在一个实施例中，可以每个帧基本传送补充前导一次。 

根据例如本文描述的选项I的实施例，可以例如在沿帧的长度间隔基本固定的距离来分别传送传统前导和补充前导。 

在一个实施例中，过程可以执行操作2400、2405和2410，并且 无需执行操作2415和2420。在另一个实施例中，过程可以执行操作2400、2415和2420，并且无需执行操作2405和2410。在又一个实施例中，过程可以执行操作2400、2405、2410、2415和2420。该过程可以执行本文描述的其他序列、顺序和/或操作的排列。 

虽然本发明是参考有限数量的实施例来描述的，但是将认识到可以对本发明进行许多变化、修改和其他应用。本发明的实施例可以包括用于执行本文的操作的其他设备。此类设备可以结合所论述的部件，或可以包括实现相同目的的备选组件。本领域技术人员将认识到，所附权利要求应涵盖落在本发明真正精神内的所有此类修改和更改。 

Claims (27)

1.一种在无线网络中通信的方法，所述方法包括：

传送包括第一预定整数个帧的序列的超帧的传输以根据传统系统标准在无线通信网络中通信，其中所述帧序列中的帧包括第二预定整数个子帧，其中子帧包括第三预定整数个正交频分复用(OFDM)符号，其中所述超帧包括分配用于根据所述传统系统标准与至少一个传统终端通信的至少一个传统区和用于与非传统终端通信的至少一个非传统区，其中所述传统区与非传统区中的每个区的开始与所述子帧中的相应子帧的开始对齐；

在所述传统区期间，传送所述子帧中包括传统前导的子帧以用于与所述传统终端通信；以及

在所述非传统区期间，传送所述子帧中包括非传统前导的子帧以用于与所述非传统终端通信。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述子帧具有选为实现低于预定目标值的用于传送所述子帧的周转时间的长度。

3.如权利要求1所述的方法，其中与所述传统终端通信的传统传输时间间隔对应于所述超帧内的帧的长度，并且其中与所述非传统终端通信的非传统传输时间间隔对应于所述帧内的子帧的长度。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一预定整数等于或大于四，并且所述第二预定整数等于或大于八。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述第三预定整数等于六。

6.如权利要求1所述的方法，其中在所述传统区期间传送和在所述非传统区期间传送的至少其中之一包括利用时分双工模式来传送下行链路和上下行链路传输。

7.如权利要求1所述的方法，其中在所述传统区期间传送和在所述非传统区期间传送的至少其中之一包括利用频分双工模式来通过不同的频率传送子帧中的信号。

8.如权利要求1所述的方法，包括：

在所述传统区内的下行链路区期间向所述传统终端传送传统下行链路传输，并在所述传统区内的上行链路区期间向所述传统终端传送传统上行链路传输；以及

在所述非传统区内的下行链路区期间向所述非传统终端传送非传统下行链路传输，并在所述非传统区内的上行链路区期间向所述非传统终端传送上行链路传输。

9.如权利要求1所述的方法，其中预先指定一个或多个子帧用于与所述传统终端和所述非传统终端通信。

10.如权利要求1所述的方法，其中在所述传统区期间传送和在所述非传统区期间传送分别包括传送传统帧和传送非传统帧，并且其中所述传统帧和非传统帧偏移固定数量的子帧。

11.如权利要求1所述的方法，包括沿所述超帧的长度间隔固定的距离来传送所述传统前导和所述非传统前导。

12.如权利要求1所述的方法，包括：在每个超帧内传送所述非传统前导一次。

13.如权利要求1所述的方法，包括在所述帧中的每个帧的传输期间传送所述传统前导一次。

14.一种在无线网络中通信的方法，所述方法包括：

传送包括第一预定整数个帧的序列的超帧的传输以根据传统系统标准在无线通信网络中通信，其中所述帧序列中的帧包括第二预定整数个子帧，其中子帧包括第三预定整数个正交频分复用(OFDM)符号，其中所述超帧包括分配用于根据所述传统系统标准与至少一个传统终端通信的至少一个传统区和用于与非传统终端通信的至少一个非传统区，其中所述传统区与非传统区中的每个区的开始与所述子帧中的相应子帧的开始对齐；

在所述传统区期间，传送所述子帧中包括传统前导的子帧以用于与所述传统终端通信；

在所述非传统区期间，传送所述子帧中包括非传统前导的子帧以用于与所述非传统终端通信；

传送用于非中继传输的所述子帧中的一个或多个子帧，包括在预先指定的下行链路传输期间传送下行链路BS→MS/RS子帧和在预先指定的上行链路传输期间传送上行链路MS/RS→BS子帧；以及

传送用于中继传输的所述子帧中的一个或多个子帧，包括在预先指定的下行链路传输期间传送下行链路RS→MS子帧和在预先指定的上行链路传输期间传送上行链路MS→RS子帧。

15.如权利要求14所述的方法，还包括支持两跳中继传输。

16.如权利要求15所述的方法，还包括支持具有优化的延迟的两跳中继。

17.如权利要求14所述的方法，还包括：在预先指定的下行链路传输期间将偶数编号的跳区划分成下行链路BS→MS、BS→奇数RS、偶数RS→奇数RS区以及在预先指定的上行链路传输期间将偶数编号的跳区划分成上行链路MS→BS、奇数RS→BS、奇数RS→偶数RS，以及在预先指定的下行链路传输期间将奇数编号的跳区划分成下行链路奇数RS→偶数RS、奇数RS→MS区以及在预先指定的上行链路传输期间将奇数编号的跳区划分成上行链路MS→奇数RS、偶数RS→奇数RS。

18.如权利要求17所述的方法，还包括使用多跳中继传输来传送所述一个或多个子帧。

19.如权利要求14所述的方法，还包括使用透明中继，其中所述RS不传送前导、广播信道和控制信道。

20.如权利要求14所述的方法，还包括使用非透明中继，其中所述RS传送前导、广播信道和控制信道。

21.一种无线通信系统，包括：

处理器，用于处理包括超帧的序列的超帧结构，其中所述超帧中的每个超帧包括第一预定整数个帧的序列以根据参考系统标准在无线通信网络中通信，其中所述第一预定整数个帧的序列中的每个帧包括第二预定整数个子帧，其中每个子帧包括第三预定整数个正交频分复用(OFDM)符号，其中所述超帧包括分配用于根据所述参考系统标准与至少一个传统终端通信的至少一个传统区和用于与非传统终端通信的至少一个非传统区，其中所述传统区与所述非传统区中的每个区的开始与所述子帧中的相应子帧的开始对齐；以及

发射器，用于在所述传统区期间传送所述子帧中包括传统前导的子帧以用于与所述传统终端通信，并在所述非传统区期间传送所述子帧中包括非传统前导的子帧以用于与所述非传统终端通信。

22.如权利要求21所述的系统，其中所述第一预定整数等于或大于四，并且所述第二预定整数等于或大于八。

23.如权利要求21所述的系统，其中所述发射器在所述传统区期间传送所述子帧中包括待由所述非传统终端接收的数据的一个或多个子帧。

24.如权利要求21所述的系统，其中所述发射器在所述传统区期间传送传统帧并在所述非传统区期间传送非传统帧，其中所述传统帧和所述非传统帧偏移固定数量的子帧。

25.如权利要求21所述的系统，其中正交频分复用符号的数量等于六。

26.如权利要求21所述的系统，其中所述发射器使用时分双工方式在不同的时间间隔期间传送。

27.如权利要求21所述的系统，其中所述发射器使用频分双工方式在不同的频率上传送。

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