CN101882954A - 在无线通信系统中收发信号的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在无线通信系统中收发信号的方法。公开了一种在无线通系统中利用预定帧结构来发送信号的方法。移动台可以利用具有与有用符号的1/4对应的CP长度的帧结构，来发送或接收信号。此外，移动台可以利用具有与有用符号的1/4对应的CP长度的帧结构，来发送或接收信号。

Description

在无线通信系统中收发信号的方法

技术领域

本发明涉及信号发送方法，更具体地说，涉及在无线通信系统中利用预定的帧结构来发送信号的方法。

背景技术

通常，IEEE 802.16m系统可以支持FDD(frequency division duplex，频分双工)(包含H-FDD(half-frequency division duplex，频分半双工)移动台操作在内)、以及TDD(time division duplex，时分双工)这两者。IEEE 802.16m系统将OFDMA(orthogonal frequency division multiplexingaccess，正交频分多址)用作DL(下行链路)和UL(上行链路)的多址方案。OFDMA参数的内容如表1所示。

[表1]

在以下说明中，示意性地对IEEE 802.16m系统的帧结构进行解释。

图1是示出了IEEE 802.16m系统的基本帧结构的图。

参照图1，将各个20ms的超帧划分成彼此尺寸相等的4个5ms无线帧。并且，相应的超帧从超帧报头(SFH)开始。当在从5MHz、10MHz和20MHz中选择的信道带宽内使用表1中的相同OFDMA参数的情况下，每个5ms的无线帧由8个子帧构成。可以将1个子帧分配用于下行或上行传输。可以将第一类型定义为包括6个OFDMA符号的子帧。可以将第二类型定义为包括7个OFDMA符号的子帧。而且，可以将第三类型定义为包括5个OFDMA符号的子帧。

基本帧结构可以应用于FDD(包括H-FDD移动台操作在内)以及TDD这两者。在TDD系统的各个无线帧中的转换点的数量是2。可以根据由下行至上行或由上行至下行的方向变化来定义转换点。

H-FDD移动台可以包括在FDD系统中。H-FDD移动台的帧结构与TDD帧结构类似。但是，在两个独立的频段进行下行传输和上行传输。要求在下行链路与上行链路之间(或反之)存在传输间隙(gap)，以使得发送电路和接收电路彼此转换。

图2是将DL与UL之比设置为5∶3的TDD帧的示例的图。

参照图2，假设OFDMA符号持续时间是102.857μs，并且将CP(cyclic prefix：循环前缀)长度设置为与有用符号长度(T_u)的1/8对应的长度，则第一类型子帧的长度和第二类型子帧的长度分别是0.617ms和0.514ms。最后一个DL(下行链路)子帧SF4是第三类型的子帧。并且，分别将TTG(transmit transition gap，发送转换间隙)和RTG(receivetransition gap，接收转换间隙)设置为105.714μs和60μs。根据其它术语(terminology)，每帧的子帧数量以及子帧内的符号数量可以不同。

图3是FDD系统的帧结构的示例的图。

参照图3，支持FDD系统的基站可以同时支持全双工移动台以及利用同一RF载波工作的半双工移动台这两者。支持FDD系统的移动台应当使用H-FDD系统或FDD系统。全部子帧均可用于DL传输和UL传输。可以在频域中彼此区分DL传输和UL传输。一个超帧可以划分成4个帧。并且，一帧包括8个子帧。

图4是在CP长度与可用符号长度(T_u)的1/16相对应的情况下的TDD和FDD帧结构的图。

参照图4，IEEE 802.16m系统的帧具有与5MHz、10MHz和20MHz信道带宽的有用符号长度(T_u)的1/16对应的CP长度，这种帧在FDD系统中包括5个第一类型的子帧和3个第二类型的子帧，或者，这种帧在TDD系统中包括6个第一类型子站和2个第二类型子帧。

假设OFDMA符号持续时间是97.143μs，并且将CP长度设置为与有用符号长度(T_u)的1/16对应的长度，则第一类型子帧的长度和第二类型子帧的长度分别是0.583ms和0.680ms。并且，分别将TTG和RTG设置为82.853μs和60μs。根据其它术语，每帧的子帧数量以及子帧内的符号数量可以不同。

如在上述说明书中提及的，在IEEE 802.16m系统中，用于5MHz、10MHz和20MHz信道带宽的OFDMA参数和帧结构只是针对CP长度为1/8Tb的情况和CP长度为1/16Tb的情况而定义的。也就是说，目前尚没有提出针对CP长度为1/4Tb情况下的帧结构。

CP长度为1/4Tb的帧结构有可能会导致对CP长度为1/8Tb或1/16Tb的先前帧结构造成以下问题：由下行与上行之间的转换点处产生干扰。但是，目前尚没有提出通过解决该问题而实现能够彼此共存的新的帧结构。

发明内容

因此，本发明致力于在无线通系统中发送信号的方法，该方法基本上消除了由于现有技术的限制和缺点所导致的一个或更多个问题。

本发明的一个目的在于提供在无线通信系统中收发信号的方法。

本发明的其它优点、目的及特征将在以下的说明书中部分地进行阐述，并且对于本领域的技术人员，将通过对以下说明书进行研究而部分地变得明了，或者可以通过对本发明的实践而得知。本发明的这些目的和其它优点可以通过在说明书、权利要求书及附图中具体指出的结构来实现和获得。

为了实现这些目的和其它优点，并且根据本发明的目的，如在此具体实施和广泛描述的，提供了一种在无线通信系统中使用帧结构来收发信号的方法，该方法包括以下步骤：根据所述帧结构，通过帧来收发信号，其中，所述帧包括7个子帧，并且，所述7个子帧包括第一类型子帧或者第二类型子帧这两者中的至少一种，该第一类型子帧包含6个正交频分多址OFDMA符号，该第二类型子帧包含7个正交频分多址OFDMA符号。

优选的是，所述帧是时分双工TDD帧或频分双工FDD帧。并且，所述帧是TDD帧，并且，所述TDD帧中的7个子帧中的各个子帧是所述第一类型子帧。

更优选的是，所述TDD帧包括下行间隔和跟随所述下行间隔之后的上行间隔，其中，发送转换间隙TTG位于所述TDD帧中的所述下行间隔与所述上行间隔之间，并且其中，接收转换间隙RTG位于所述TDD帧中的所述上行间隔的最后一个子帧之后。

此时，所述TDD帧中下行子帧数量与上行子帧数量之比被设置为2∶5、3∶4、4∶3、5∶2和6∶1中的一种比例。

并且，所述帧是FDD帧，并且，所述FDD帧包括6个第一类型子帧和1个第二类型子帧。

更优选的是，所述FDD帧中的所述1个第二类型子帧与位于所述TDD帧中的最后一个下行子帧相同的次序而设置。

此时，所述1个第二类型子帧位于所述FDD帧的第四子帧处。

此外，空闲时间位于所述FDD帧中的最后一个子帧之后。

空闲时间位于所述FDD帧中的最后一个子帧之后。所述帧包括循环前缀CP，该循环前缀CP的长度被设置为有用符号长度的1/4。所述帧的信道带宽被设置为5MHz、10MHz和20MHz中的一个。

在本发明的另一个方面中，提供了一种在无线通信系统中使用帧结构来收发信号的方法，该方法包括以下步骤：根据所述帧结构，通过帧来收发信号，其中，所述帧包括8个子帧，并且，所述8个子帧包括第一类型子帧或者第三类型子帧这两者中的至少一种，该第一类型子帧包含6个正交频分多址OFDMA符号，该第三类型子帧包含5个正交频分多址OFDMA符号。

在本发明的另一个方面中，提供了一种在无线通信系统中使用帧结构来收发信号的设备，该设备包括：收发模块，其根据所述帧结构，通过帧来收发信号，其中，所述帧包括7个子帧，并且，所述7个子帧包括第一类型子帧或者第二类型子帧这两者中的至少一种，该第一类型子帧包含6个正交频分多址OFDMA符号，该第二类型子帧包含7个正交频分多址OFDMA符号。

在本发明的另一个方面中，提供了一种在无线通信系统中使用帧结构来收发信号的设备，该设备包括：收发模块，其根据所述帧结构，通过帧来收发信号，其中，所述帧包括8个子帧，并且，所述8个子帧包括第一类型子帧或者第三类型子帧这两者中的至少一种，该第一类型子帧包含6个正交频分多址OFDMA符号，该第三类型子帧包含5个正交频分多址OFDMA符号。

首先，移动台(MS)可利用具有与有用符号的1/4对应的CP长度的帧结构来发送或接收信号。

其次，移动台可利用具有与有用符号的1/4对应的CP长度的帧结构来发送或接收信号。

应当了解的是，本发明的以上概述和以下详述都是示例性和解释性的，并旨在对所要求保护的本发明提供进一步的说明。

附图说明

包括附图以提供对本发明的进一步理解，并入附图而构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是示出了IEEE 802.16m系统的基本帧结构的图；

图2是将DL与UL之比设置为5∶3的TDD帧的示例的图；

图3是FDD系统的帧结构的示例的图；

图4是在CP长度与可用符号长度(T_u)的1/16相对应的情况下的TDD和FDD帧结构的图；

图5是包括CP在内的符号结构的示例的图；

图6是在CP长度为1/4Tb的情况下、针对5MHz、10MHz和20MHz信道带宽的TDD帧结构的示例；

图7至图11分别是根据DL子帧数量与UL子帧数量之间的比率的、CP长度为1/4Tb的TDD帧结构的示例的图，该CP长度为1/4Tb的TDD帧结构可以与CP长度不同的其它TDD帧结构共存；

图12是CP长度为1/4Tb的TDD帧结构的示例的图；

图13是CP长度为1/4Tb的TDD帧结构的示例的图；

图14至图17分别是根据DL子帧数量与UL子帧数量之间的比率的、CP长度为1/4Tb的TDD帧结构的示例的图，该CP长度为1/4Tb的TDD帧结构可以与CP长度不同的其它TDD帧结构共存；

图18是CP长度为1/4Tb的FDD帧结构的示例的图；

图19是CP长度为1/4Tb的FDD帧结构的示例的图；

图20是CP长度为1/4Tb的FDD帧结构的示例的图；

图21是CP长度为1/4Tb的TDD帧结构的示例的图；

图22是CP长度为1/4Tb的FDD帧结构的示例的图；

图23是CP长度为1/4Tb的TDD帧结构的示例的图；

图24是CP长度为1/4Tb的FDD帧结构的示例的图；

图25是CP长度为1/4Tb的TDD帧结构的示例的图；

图26是CP长度为1/4Tb的FDD帧结构的示例的图；以及

图27是示出了可以是MS或BS的设备50的组成元件的框图。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的优选实施方式，在附图中例示了这些优选实施方式的示例。在本发明的以下具体说明中包括细节，以帮助完整理解本发明。但是对于本领域技术人员来说明显的是，可以无需这些细节来实现本发明。例如，虽然针对预定的术语来给出以下说明，但是以下说明并不限于这些术语。如果以下说明使用了任意的术语，则它们可以表示相同的含义。只要可能，在全部附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。

在本说明书中，如果指定部分“包括”指定元件，只要没有特殊的相反表述，则这表示还可以包括另一个元件而不是排除其它元件。

以下说明可应用于能提供视频数据、分组数据等的各种通信服务的多种通信系统。该通信系统的技术可以用在DL(下行)或UL(上行)。在这种情况下，“基站”可以用其它术语(诸如，固定台、Node B、eNodeB(eNB)、接入点、ABS等)来替换。并且，“移动台(MS)”可以用其它术语(诸如，用户设备(UE)、用户台(SS)、移动用户台(MSS)、AMS、移动终端等)来替换。

发送端表示用于发送数据或音频业务的节点，接收端表示用于接收数据或音频业务的节点。因此，在上行链路，移动台是发送端，基站是接收端。反之，在下行链路，移动台是接收端，基站是发送端。

并且，本发明的移动台可包括PDA(个人数字助理)、蜂窝电话、PCS(个人通信业务)电话、GSM(全球移动系统)电话、WCDMA(宽带CDMA)电话、MBS(移动宽带系统)电话等。

可以由至少一种无线接入系统(包括IEEE 802系统、3GPP系统、3GPP LTE系统以及3GPP2系统在内)中所公开的标准文献来支持本发明的实施方式。具体而言，在本发明的实施方式中，可以由上述文献来支持没有进行清楚说明、以揭示本发明的技术思想的步骤或部分。此外，可以由作为IEEE 802.16系统的标准的P802.16-2004、P802.16e-2005、P802.16Rev2以及P802.16m文献中的至少一个来支持该文献中公开的全部术语。

在以下说明中，参照附图来详细说明本发明的优选实施方式。结合附图所公开的详细说明旨在解释本发明的示例性实施方式，而不是本发明的唯一实施方式。在以下说明中，提供了用于本发明的实施方式的特定术语，以帮助理解本发明。并且，可以在本发明的技术思想范围内将这些特定术语的用途修改成其它形式。

作为无线通信系统中的多载波调制方案的OFDM(orthogonalfrequency division multiplexing，正交频分复用)的基本原理介绍如下。

首先，在OFDM系统中，将高速率数据流划分成多个低速率数据流。这是为了利用多个载波来同时发送数据流。将各个载波称作“子载波”。因为在OFDM系统的多个载波中存在正交性，所以即使各个载波的频率分量彼此交叠，仍然也可以被接收端检测到。通过串并转换器将高速率数据流转换成多个低速率数据流。并行转换的多个数据流分别与各个子载波相乘，然后相加。相加后的数据流被发送至接收端。

由串并转换器生成的多个并行数据流可以通过IDFT(inverse discreteFourier transform，离散傅里叶逆转换)而承载在多个子载波上。在这种情况下，可以使用IFFT(inverse fast Fourier transform，快速傅里叶逆变换)来有效地实施IDFT。随着低速率子载波的符号持续时间增大，由多径延迟扩展所产生的相对时域信号扩散(relative time-domain signaldispersion)减小。

在使用此OFDM系统的无线通信中，可以在各个符号间插入比信道的延迟扩展长的保护间隔，以减小符号间干扰。具体而言，当在多径信道上发送各个符号时，可以在连续的符号间插入比信道的最大延迟扩展长的保护间隔。这样，为了防止破坏子载波之间的正交性，将有用符号间隔的最后间隔(即，保护间隔)中的信号进行复制，然后将其插入符号的前部。这被称作“循环前缀”(以下简称为CP)。

图5是包括CP在内的符号结构的示例的图。

参照图5，符号持续时间Ts是用于实际承载数据的有用符号间隔Tb与保护间隔Tg之和。接收端将保护间隔去除，然后提取有用符号间隔的数据进行解调。发送端和接收端可以利用循环前缀码而彼此同步，并保持数据符号间的正交性。此时，本发明的符号可以是OFDMA符号。

在以下说明中，对在5MHz、10MHz、20MHz信道带宽上的802.16m系统的帧结构(TDD帧和FDD帧)进行说明，这些帧结构具有与有用符号长度的1/4对应的CP长度(以下称作1/4Tb的CP长度)。并且，还将介绍针对相同8.75MHz信道带宽的情况、可以与具有1/8Tb或1/16Tb的CP长度的TDD帧结构共存的TDD帧结构。此外，还将介绍本发明提出的与TDD帧结构具有许多共性的FDD帧结构。

在IEEE 802.16m系统中，存在4种类型的子帧。这些类型定义如下。首先，第一类型子帧是包括6个OFDMA符号的子帧。第二类型子帧是包括7个OFDMA符号的子帧。第三类型子帧是包括5个OFDMA符号的子帧。并且，第四类型子帧是包括9个OFDMA符号的子帧。此时，第四类型子帧可用于8.75MHz信道带宽的帧结构。

如表1所示，在CP长度为1/4Tb的情况下，在针对5MHz、10MHz、20MHz信道带宽的帧结构中有43个OFDMA符号是可用符号。因此，对于5MHz、10MHz、20MHz信道带宽的基本帧结构，可以利用根据用于构造子帧的符号数量而定义的各种类型的子帧，来构造CP长度为1/4Tb的帧结构。

当按照与之前的CP长度为1/8Tb或1/16Tb的相同的方式来构造具有7个子帧的帧时，在TDD帧结构中，可以将一个OFDMA符号分配给TTG和RTG间隔。并且，可以将其余38个OFDMA符号分配给下行链路和上行链路。此时，TDD帧可包括3个第一类型子帧和4个第三类型子帧。

图6是在CP长度为1/4Tb的情况下、针对5MHz、10MHz和20MHz信道带宽的TDD帧结构的示例。

参照图6，一帧可包括8个子帧，并且可以使用43个符号。可以考虑将43个符号用作第一类型子帧和第三类型子帧。可以将一个OFDMA符号分配作为TDD帧中的TTG/RTG的空闲间隔。同样，其余42个OFDMA符号可以分配为2个第一类型子帧和6个第二类型子帧来使用。如果考虑将1个符号用作空闲间隔，则用于构造的第一类型子帧数量是3。因此，无需定义额外的子帧来配置帧。

也就是说，在TDD帧的情况下，可以将6个符号分配在最后一个下行子帧。将1个符号分配作为TTG/RTG的空闲间隔，使得最后一个下行子帧成为第三类型子帧。一帧中子帧数量与CP长度不同(例如，CP长度为1/8Tb、CP长度为1/16Tb，等)的先前帧结构的子帧数量相等，因此，针对不同CP长度的帧结构或者针对以子帧为单位的控制信息而设计的HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest，混合自动重传请求)协议可以用于同一类型。

图6中，第一类型子帧分别位于DL和UL间隔(区域)。DL和UL中的第一类型子帧的位置没有限制。例如，第一类型子帧可以位于该帧的第一子帧或最后一个子帧处。

如图6所示，在包括8个子帧在内的一个TDD帧中，将针对TDD方案的可用DL子帧数量与可用UL子帧数量之比设置为(2∶6)、(3∶5)、(4∶4)、(5∶3)、(6∶2)和(7∶1)中的一种比例。如果DL子帧数量与UL子帧数量之比为(2∶6)、(3∶5)、(4∶4)、(5∶3)、(6∶2)或(7∶1)，则DL子帧中所分配的符号数量与UL子帧中所分配的符号数量之比分别是(11∶31)、(16∶26)、(21∶21)、(26∶16)、(31∶11)或(36∶6)。因为超帧报头(SFH)由6个符号构成，所以第一DL子帧优选地为第一类型子帧。当DL子帧数量与UL子帧数量之比为(2∶6)、(3∶5)、(4∶4)、(5∶3)、(6∶2)或(7∶1)时，可以将帧结构设计成防止在DL/UL转换点处产生干扰，使得可以分别将5*k+1(k＝DL子帧数量)个OFDMA符号和5*j+1(j＝UL子帧数量)个OFDMA符号分配给DL间隔和UL间隔。

图7至图11分别是根据DL子帧数量与UL子帧数量之间的比率的、CP长度为1/4Tb的TDD帧结构的示例的图，该CP长度为1/4Tb的TDD帧结构可以与CP长度不同的其它TDD帧结构共存。

参照图7至图11，分别将DL子帧数量与UL子帧数量之比设置为(3∶5)、(4∶4)、(5∶3)、(6∶2)或(7∶1)。如果分别将DL子帧数量与UL子帧数量之比设置为(3∶5)、(4∶4)、(5∶3)、(6∶2)或(7∶1)，则DL子帧中所分配的符号数量与UL子帧中所分配的符号数量之比分别是(16∶26)、(21∶21)、(26∶16)、(31∶11)或(36∶6)。位于从DL转换至UL的间隔处的最后一个DL子帧可以是通过包含空闲间隔而由6个符号构成的第一类型子帧。但是，为了在TDD帧结构中生成TTG间隔所需的时延，可以通过将最后一个DL子帧的1个符号分配给空闲间隔而使得由5个符号构成的第三类型子帧位于最后一个DL子帧处。可以在TDD帧中将1个符号分配作为TTG/RTG的空闲间隔。这种结构是可应用的，而与DL子帧数量与UL子帧数量之间的比率无关。也就是说，该结构可分别用于图7至图11所示的比率中。

如图7至图11所示，第一类型子帧分别位于下行链路和上行链路，以解决在DL/UL转换点处产生的干扰的问题。

同样，第三类型子帧位于CP长度为1/4Tb的帧结构的最后一个下行子帧处，使得CP长度为1/4Tb的帧结构能够与CP长度为1/8Tb的帧结构以及CP长度为1/16Tb的帧结构共存。

图12是CP长度为1/4Tb的TDD帧结构的示例的图。

图6中，第一类型子帧位于最后一个上行子帧处。但是，图12示出了将最后一个上行子帧移位到下行间隔的结构。也就是说，可以将帧结构设计成2个第一类型子帧可位于下行间隔处。在这种情况下，下行间隔中2个第一类型子帧的位置没有限制。更具体地说，2个第一类型子帧可以位于下行间隔中的第一子帧和第二子帧处。为了使用先前定义的超帧报头(SFH)，至少一个第一类型子帧优选地为位于一帧的第一子帧处。

如果将DL子帧数量与UL子帧数量之比设置为(2∶6)，则第一类型子帧可以位于DL/UL转换点处。但是，如果分别将DL子帧数量与UL子帧数量之比设置为(3∶5)、(4∶4)、(5∶3)、(6∶2)或(7∶1)，则第三类型子帧可以位于DL/UL转换点处。

图12中，下行间隔中的2个第一类型子帧的位置没有限制。例如，如上所述，第一类型子帧可以位于下行子帧中的第一子帧和第二子帧处。在这种情况下，可以分别将5*k+2(k＝DL子帧数量)个OFDMA符号和5*j(j＝UL子帧数量)个OFDMA符号分配给DL区域和UL区域。同时，可以在TDD帧中将1个符号分配作为TTG/RTG的空闲间隔。

图13是CP长度为1/4Tb的TDD帧结构的示例的图。

参照图13，第一类型子帧可以分别位于下行区域和上行区域的第一子帧处。换言之，下行子帧和上行子帧以第一类型子帧开始。因此，可以通过使用第一类型的位置来掌握下行区域和上行区域的起始点。在图13所示的TDD帧结构中，当分别将DL子帧数量与UL子帧数量之比设置为(7∶1)、(6∶2)、(5∶3)、(4∶4)(3∶5)或(2∶6)时，则DL子帧中所分配的符号数量与UL子帧中所分配的符号数量之比分别是(36∶6)、(31∶11)、(26∶16)、(21∶21)、(16∶26)或(11∶31)。

图14至图17分别是根据DL子帧数量与UL子帧数量之间的比率的、CP长度为1/4Tb的TDD帧结构的示例的图，该CP长度为1/4Tb的TDD帧结构可以与CP长度不同的帧结构共存。

在图14至图17所示的TDD帧结构中，包括5个符号在内的第三类型子帧可以位于最后一个下行子帧处，以用于从DL至UL的转换间隔。可以应用该结构，而同DL子帧数量与UL子帧数量之比无关。可以分别将6+5*k个OFDMA符号(k＝DL子帧中所分配的第三类型子帧数量)和6+5*n个OFDMA符号(n＝UL子帧中所分配的第三类型子帧数量)分配给DL区域和UL区域。

在图14至图17所示的TDD帧结构中，与图7至图11所示的TDD帧结构类似，可以将DL子帧数量与UL子帧数量之比分别设置为(3∶5)、(4∶4)、(5∶3)、(6∶2)或(7∶1)。可以通过在CP长度为1/4Tb的TDD帧结构中包括空闲间隔，来使用6个符号构成位于从DL转换至UL的间隔处的最后一个DL子帧。但是，为了在TDD帧结构中生成TTG间隔所需的时延，通过分配1个符号给空闲间隔而由5个符号构成的第三类型子帧可以位于最后一个DL子帧处。可以在TDD帧中将1个符号分配作为TTG/RTG的空闲间隔。可以同DL子帧数量和UL子帧数量之间的比率无关地应用这种结构。

如果第一类型子帧分别位于下行区域和上行区域，则可以解决在DL/UL转换点处所产生的干扰。因此，图14至图17所示的CP长度为1/4Tb的TDD帧结构可以与CP长度为1/8Tb或CP长度为1/16Tb的先前的TDD帧结构共存。

图18是CP长度为1/4Tb的FDD帧结构的示例的图。

图18所示的FDD帧结构是与图6至图11所示的TDD帧结构对应的帧结构。可以将43个OFDMA符号分配给FDD帧。FDD帧可以包括8个子帧。同样，FDD帧可包括2个第一类型子帧。因为与TDD帧结构不同的是FDD帧结构没有TTG/RTG间隔，所以与TDD帧结构相比，FDD帧结构还能使用1个符号。下面将介绍使用额外的1个符号的各种方法。

作为图18所示的第一个情况(FDD情况1)，考虑通过将1个符号符号添加到一帧的多个第三类型子帧中的1个第三类型子帧来配置第一类型子帧。在考虑H-FDD帧结构和两个组的情况下，因为空闲间隔符号很有可能位于FDD帧的中心，所以包括所添加的1个符号在内的子帧优选地位于FDD帧的第四子帧处。这仅是CP长度为1/4Tb的FDD帧结构的一个示例，包括所添加的1个符号在内的子帧在FDD帧结构中的位置没有限制。

作为第二个情况(FDD情况2)，可以将额外的1个符号分配给FDD帧中的第一子帧。因为位于FDD帧前部的符号需要以符号为单位的其它控制信息(例如，前导码、帧控制报头(FCH))，所以，所添加的符号可用于这种控制信息，可以配置第一类型子帧并用于数据传输。

作为第三个情况(FDD情况3)，在考虑帧中的H-FDD帧结构或中间训练码(mid-amble)的情况下，1个符号可以单独地或额外地位于该帧的第三子帧之后。额外的1个符号可以位于该帧的第三子帧、第四子帧或第五子帧之后。这仅是示例，该额外的1个符号在FDD帧结构中的位置没有限制。

作为第四个情况(FDD情况4)，该额外的1个符号可以位于FDD帧的最后一个子帧之后。由此，可以利用先前的帧结构来发送额外的信息(诸如探测)，而无需修改用于数据传输的帧结构。

图19是CP长度为1/4Tb的FDD帧结构的示例的图。

图19所示的FDD帧结构是与图12至图17所示的TDD帧结构对应的帧结构。可以将43个OFDMA符号分配给FDD帧。图19分别示出了根据图18所示的第一类型子帧数量与第三类型子帧数量之比而由第一类型子帧和第三类型子帧所构成的、包括8个子帧的FDD帧。

FDD帧可包括2个或3个第一类型子帧。更具体地说，第一类型子帧可位于FDD帧中的第一子帧或第二子帧处。同样，如上述FDD情况1所示，第一类型子帧可位于第四子帧处。1个第一类型子帧可位于第一子帧处，其余2个第一子帧的位置没有限制。

图20是CP长度为1/4Tb的FDD帧结构的示例的图。

图20所示的FDD帧结构是与第一类型子帧位于第一DL子帧处以及第一UL子帧处的TDD帧结构对应的帧结构。可以将43个OFDMA符号分配给FDD帧。图20示出了第一类型子帧按照与图18所示的FDD帧结构相同的方式位于FDD帧中的FDD帧结构。

作为图20所示的第一个情况(FDD情况1)，第一子帧可以位于FDD帧中的第一子帧、第四子帧、以及第五子帧处。作为第二个情况(FDD情况2至4)，第一子帧可以位于FDD帧中的第一子帧及第五子帧处。第一类型子帧的位置仅是示例。第一类型子帧在FDD帧中的位置没有限制。优选的是，1个第一类型子帧位于FDD帧中的第一子帧处，以使用包括6个符号在内的先前定义的超帧报头(SFH)。

所提出的FDD帧结构与针对5MHz、10MHz、20MHz信道带宽的基本帧结构存在共性，并且与先前定义的CP长度不同(例如，CP长度为1/8Tb或CP长度为1/16Tb)的帧结构存在共性。所提出的FDD帧结构与针对5MHz、10MHz、20MHz信道带宽的、CP长度为1/4Tb的、并且能去除在DL/UL转换点处所产生的干扰的TDD帧结构存在共性，并且与先前定义的CP长度为1/8Tb或1/16Tb的帧结构具有共性。因此，所提出的FDD帧结构可以与先前定义的CP长度不同的帧共存。

图21是CP长度为1/4Tb的TDD帧结构的示例的图。

参照图21，作为构造8个子帧的第二个情况，可以将43个符号用于配置第二类型子帧及第三类型子帧。可以在TDD帧中将1个符号分配给TTG/RTG的空闲间隔。其它符号(42个符号)可用于发送数据。

可以用包括5个符号在内的第三类型子帧来配置各个子帧，在这种情况下，还剩余2个符号。可将该其余的2个符号配置为添加到第三类型子帧。通过将2个符号添加到1个第三类型子帧来构造第二类型子帧。

因此，一帧可包括7个第三类型子帧和1个第二类型子帧。在考虑到在该帧的前部所发送的、以符号为单位的控制信息(例如，前导码、帧控制报头(FCH))的情况下，1个第二类型子帧优选地位于该帧的第一子帧处。

如图21所示，在TDD帧中将可用DL子帧数量与可用UL子帧数量之比被设置为(2∶6)、(3∶5)、(4∶4)、(5∶3)、(6∶2)和(7∶1)中的一个。将5*k+2个OFDMA符号(k＝DL子帧数量)分配给DL间隔，并且将5*j个OFDMA符号(j＝UL子帧数量)分配给UL间隔。第三类型子帧可位于DL/UL转换间隔处。

如上所述，图21示出了根据DL子帧数量与UL子帧数量之比的TDD帧结构。第二类型子帧可以位于该TDD帧的第一子帧处。这仅是示例，第二类型子帧在DL区域中的位置没有限制。第二类型子帧可用在DL/UL转换间隔处。因此，第二类型子帧的位置没有限制。

图22是CP长度为1/4Tb的FDD帧结构的示例的图。

图22所示的FDD帧结构是与图21所示的TDD帧结构对应的帧结构。可以将43个OFDMA符号分配给FDD帧。FDD帧可包括8个子帧。将8个子帧中的各个子帧配置为第一类型子帧、第二类型子帧或第三类型子帧。因为与TDD帧结构不同的是FDD帧结构没有TTG/RTG间隔，所以与TDD帧结构相比，FDD帧结构还可以使用1个符号。存在使用该额外的1个符号的各种方法。

作为第一个情况(FDD情况1)，通过将1个符号添加到一帧的多个第三类型子帧中的1个第三类型子帧来配置第一类型子帧。在考虑H-FDD帧结构和两个组的情况下，空闲符号很有可能位于FDD帧的中心，包括额外分配的1个符号的子帧或第二类型子帧优选地位于FDD帧的第一子帧处。但是，这仅是根据本发明的CP长度为1/4Tb的FDD帧结构的一个示例，第二类型子帧以及通过添加1个符号所构造的第一类型子帧可以位于FDD帧结构的任意位置。

作为第二个情况(FDD情况2)，将额外的1个符号分配给FDD帧中的第一子帧，使得该额外1个符号处于FDD帧的前部。因为位于FDD帧前部的符号还需要以符号为单位的控制信息(例如，前导码、帧控制报头(FCH))，所以所添加的符号可用于这种控制信息，第二类型子帧或第三类型子帧可用于数据传输。

作为第三个情况(FDD情况3)，在考虑帧中的H-FDD帧结构或中间训练码的情况下，1个符号可以单独地或额外地位于该帧的第三子帧、第四子帧或第五子帧之后。这仅是示例，该额外的1个符号在FDD帧结构中的位置没有限制。

作为第四个情况(FDD情况4)，1个符号可以位于FDD帧的最后一个子帧之后。由此，可以利用先前的用于数据传输的帧结构来发送额外的信息(诸如探测)，而无需修改先前的帧结构。

同样，如图22所示，尽管第二类型子帧位于FDD帧中的第一子帧处，但是，第二类型子帧在FDD帧中的位置没有限制。

图23是CP长度为1/4Tb的TDD帧结构的示例的图。

参照图23，作为CP长度为1/4Tb的TDD帧结构的示例，一帧可包括7个子帧。如图23所示，可以将TDD帧中的DL子帧数量与UL子帧数量之比设置为(2∶5)、(3∶4)、(4∶3)、(5∶2)与(6∶1)中的一种比例。TTG可位于最后一个DL子帧处，RTG可位于最后一个UL子帧处。可以在TDD帧中将1个符号分配作为TTG/RTG的空闲间隔。

除了用于TTG/RTG的1个符号以外，TDD帧结构中可用符号的数量是42个。因此，可以只用包含6个OFDMA符号在内的第一类型子帧来构造包含7个OFDMA子帧在内的一个帧。只使用第一类型子帧的构造帧可以接在第一类型子帧结构的后面。将6*k个OFDMA符号(k＝DL子帧数量)分配给DL间隔，将6*j个OFDMA符号(j＝UL子帧数量)分配给UL间隔。

图24是CP长度为1/4Tb的FDD帧结构的示例的图。

图24所示的FDD帧结构是与图23所示的TDD帧结构对应的帧结构。可以将43个OFDMA符号分配给FDD帧。与TDD帧结构不同的是，FDD帧没有TTG/RTG，所以可包括7个子帧，与TDD帧结构相比，FDD帧结构还可利用1个符号。图24分别示出了额外可用的1个符号的子帧位置。该额外的1个符号可位于FDD帧中的第一子帧、第三子帧、第四子帧或第七子帧之后。空闲间隔可以位于FDD帧中的最后一个子帧之后。

图24示出了包括7个子帧在内的FDD帧。此时，通过将1个符号添加到多个第一类型子帧中的1个第一类型子帧，来配置第二类型子帧并使用。第二类型子帧的位置没有限制。也就是说，1个额外符号可以位于FDD帧中的第一子帧、第三子帧、第四子帧或最后子帧处。更具体地说，FDD帧中的第二类型子帧可按照与位于TDD帧的最后一个下行子帧相同的次序而设置。所提出的1个额外符号的位置仅是示例。在FDD帧中，所提出的1个额外符号位置没有限制。

图25是CP长度为1/4Tb的TDD帧结构的示例的图

参照图25，可以只利用包含7个OFDMA符号在内的第二类型子帧来构造子帧。因为在TDD帧中可用符号的数量是42，所以，如果用7个符号来构造各个子帧，则一帧可包括6个子帧。因此，可以用一种类型的子帧来构造一帧。利用第二类型子帧所构造的帧中的DL子帧数量与UL子帧数量之比可以设置为(2∶4)、(3∶3)、(4∶2)或(5∶1)。可以将1个符号分配为TTG/RTG的空闲时间。

图26是CP长度为1/4Tb的FDD帧结构的示例的图。

参照图26，图26所示的FDD帧结构是与图25所示的TDD帧结构对应的帧结构。可以将43个OFDMA符号分配给FDD帧。与TDD帧结构相比，利用第二类型子帧所构造的FDD帧结构还可以使用1个符号。例如，与图24的例子不同的是，可以通过将1个符号添加到1个第二类型子帧来配置包括8个OFDMA符号在内的新型的子帧。但是，该新型的子帧脱离了之前定义的子帧类型的范围。

因此，考虑单独地或额外地使用1个符号的方法。当单独地添加1个符号时，该1个额外符号位于FDD帧结构的上述帧的第一子帧处，并且该1个额外符号可用于传输以符号为单位的控制信息(例如，前导码、帧控制报头(FCH))。可替换的是，该1个额外符号位于最后一个子帧处，并且该1个额外的符号可用于传输诸如探测的额外信息。在考虑帧中的H-FDD帧结构或中间训练码的情况下，可以独立地或额外地将1个额外的符号分配在该帧的中心处。

换言之，可以独立地或额外地将1个额外符号分配在该帧的第三子帧与第四子帧之间。这仅是示例，在FDD帧结构中，该额外的1个符号的位置没有限制。

如上所述，移动台(MS)可以利用与TDD帧结构具有共性的FDD帧结构、以及CP长度为1/4Tb的TDD帧结构，来发送和接收信号。

图27是示出了设备50的组成元件的框图，该设备50可以是MS或BS，并且可以执行图6至图26的方法。设备50包括处理器51、存储器52、射频(RF)单元53、显示单元54以及用户接口单元55。可以在处理器51中实现无线接口协议的各个层。处理器51提供控制面与用户面。可以在处理器51中实现各个层的功能。处理器51还可以包括竞争解决定时器。存储器52连接到处理器51，并存储操作系统、应用程序和一般文件。如果设备50是MS，则显示单元54显示各种信息，并且可以使用公知的元件，诸如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)等。可以使用公知的用户接口(诸如键盘、触摸屏等)的组合来构成用户接口单元55。RF单元53连接到处理器51，并发送和/或接收无线信号。RF单元53可包括发射模块、接收模块、以及收发模块。

基于在通信系统中公知的开放系统互联(OSI)模型的下三层，可以将UE与网络之间的无线接口协议的各个层分成第一层(L1)、第二层(L2)及第三层(L3)。物理层(或简称PHY层)属于第一层，物理层通过物理信道来提供信息传输服务。无线资源控制(RRC)层属于第三层，无线资源控制(RRC)层用于控制UE与网络之间的无线资源。UE和网络经由RRC层来交换RRC消息。

通过根据预定的形式将本发明的构成元素和特征进行组合来实现上述实施方式。除非另有说明，否则各个构成元素或特征应当视为是可选的。可以执行各个构成元素或特征而无需与其它构成元素或特征进行组合。此外，可以将一些构成元素和/或特征彼此进行组合，以构成本发明的实施方式。可以改变本发明的实施方式中所述操作的次序。一个实施方式中的一些构成元素或特征可以包括在另一实施方式中，或者由另一实施方式的相应构成元素或特征来代替。此外，很明显的是，可以将引用特定权利要求的一些权利要求与引用除了该特定权利要求以外的其它权利要求的另一些权利要求进行组合，以构成实施方式或者在提交本申请之后通过修改的方式来增加新的权利要求。

可以通过各种方式来实现根据本发明的实施方式。例如，可以利用硬件、固件、软件或它们的组合来实现本发明的实施方式。在通过硬件来实现时，可以通过从由ASIC(专用集成电路)、DSP(数字信号处理器)、DSPD(数字信号处理设备)、PLD(可编程逻辑器件)、FPGA(现场可编程门阵列)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等构成的组中选择至少一个来实现本发明的实施方式。

如果通过固件或软件来实现根据本发明的实施方式，则可以通过执行上述功能或操作的模块、过程或函数的类型来实现本发明的一个实施方式。可将软件代码存储在存储器单元中，然后由处理器驱动。存储器单元位于处理器的内部或外部，以通过公知的各种方式来向处理器发送数据和从处理器接收数据。

对于本领域的技术人员来说明显的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求以及等同物范围内的本发明的修改和变型。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年4月3日提交的美国临时申请No.61/166,252、于2009年6月17日提交的美国临时申请No.61/218,044的优先权，以及于2010年3月23日提交的韩国专利申请No.10-2010-0025928的优先权，以引证的方式将其全部内容并入于此。

Claims (26)

1.一种在无线通信系统中使用帧结构来收发信号的方法，该方法包括以下步骤：

根据所述帧结构，通过帧来收发信号，

其中，所述帧包括7个子帧，并且，所述7个子帧包括第一类型子帧或者第二类型子帧这两者中的至少一种，该第一类型子帧包含6个正交频分多址OFDMA符号，该第二类型子帧包含7个正交频分多址OFDMA符号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述帧是时分双工TDD帧或频分双工FDD帧。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述帧是TDD帧，并且，所述TDD帧中的7个子帧中的各个子帧是所述第一类型子帧。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述TDD帧包括下行间隔和跟随所述下行间隔之后的上行间隔，其中，发送转换间隙TTG位于所述TDD帧中的所述下行间隔与所述上行间隔之间，并且其中，接收转换间隙RTG位于所述TDD帧中的所述上行间隔的最后一个子帧之后。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述TDD帧中下行子帧数量与上行子帧数量之比被设置为2∶5、3∶4、4∶3、5∶2和6∶1中的一种比例。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述帧是FDD帧，并且，所述FDD帧包括6个第一类型子帧和1个第二类型子帧。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述FDD帧中的所述1个第二类型子帧按照与位于所述TDD帧中的最后一个下行子帧相同的次序而设置。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述FDD帧中的所述1个第二类型子帧位于所述FDD帧的第四子帧处。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，空闲时间位于所述FDD帧中的最后一个子帧之后。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述帧包括循环前缀CP，该循环前缀CP的长度被设置为有用符号长度的1/4。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述帧的信道带宽被设置为5MHz、10MHz和20MHz中的一个。

12.一种在无线通信系统中使用帧结构来收发信号的方法，该方法包括以下步骤：

根据所述帧结构，通过帧来收发信号，

其中，所述帧包括8个子帧，并且，所述8个子帧包括第一类型子帧或者第三类型子帧这两者中的至少一种，该第一类型子帧包含6个正交频分多址OFDMA符号，该第三类型子帧包含5个正交频分多址OFDMA符号。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述帧是时分双工TDD帧或频分双工FDD帧。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述帧是TDD帧，并且，所述第一类型子帧位于第一下行子帧和第一上行子帧处。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第三类型子帧位于所述TDD帧中的最后一个下行子帧处。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述TDD帧包括下行间隔和跟随所述下行间隔之后的上行间隔，其中，发送转换间隙TTG位于所述TDD帧中的所述下行间隔与所述上行间隔之间，并且其中，接收转换间隙RTG位于所述TDD帧中的所述上行间隔的最后一个子帧之后。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述TDD帧中下行子帧数量与上行子帧数量之比被设置为3∶5、4∶4、5∶3、6∶2和7∶1中的一种比例。

18.根据权利要求13所述的方法，其中，所述帧是FDD帧，并且，所述FDD帧包括3个第一类型子帧和5个第三类型子帧。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述3个第一类型子帧中的1个第一类型子帧位于第一下行子帧，并且，所述3个第一类型子帧的另一个第一类型子帧位于第一上行子帧。

20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述FDD帧中的所述3个第一类型子帧中的1个第一类型子帧按照与位于所述TDD帧中的最后一个下行子帧相同的次序而设置。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述3个第一类型子帧中的所述1个第一类型子帧位于所述FDD帧中的第五子帧处。

22.根据权利要求20所述的方法，其中，空闲时间位于所述FDD帧中的最后一个子帧之后。

23.根据权利要求12所述的方法，其中，所述帧包括循环前缀CP，该循环前缀CP的长度被设置为有用符号长度的1/4。

24.根据权利要求12所述的方法，其中，所述帧的信道带宽被设置为5MHz、10MHz和20MHz中的一个。

25.一种在无线通信系统中使用帧结构来收发信号的设备，该设备包括：

收发模块，其根据所述帧结构，通过帧来收发信号，

其中，所述帧包括7个子帧，并且，所述7个子帧包括第一类型子帧或者第二类型子帧这两者中的至少一种，该第一类型子帧包含6个正交频分多址OFDMA符号，该第二类型子帧包含7个正交频分多址OFDMA符号。

26.一种在无线通信系统中使用帧结构来收发信号的设备，该设备包括：

收发模块，其根据所述帧结构，通过帧来收发信号，

其中，所述帧包括8个子帧，并且，所述8个子帧包括第一类型子帧或者第三类型子帧这两者中的至少一种，该第一类型子帧包含6个正交频分多址OFDMA符号，该第三类型子帧包含5个正交频分多址OFDMA符号。

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