CN102257751A

CN102257751A - 使用数据帧的数据传输方法和设备

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Publication number: CN102257751A
Application number: CN2009801517188A
Authority: CN
Inventors: 文诚颢; 卢珉锡; 郭真三; 金东哲; 韩承希; 李玹佑
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2008-12-22
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2011-11-23
Anticipated expiration: 2029-12-21
Also published as: CN103501217B; CN102257751B; CN103501217A

Abstract

本发明涉及在宽带无线通信系统中使用帧进行数据传输的方法和设备。根据本发明的用于数据传输的方法包括以下步骤：设置用于通过上行链路和下行链路来发送并接收数据的数据帧；以及通过所设置的数据帧来发送并接收数据。所述数据帧包括至少一个或更多个第一类型子帧以及至少一个或更多个第二类型子帧，该第二类型子帧包括的数据符号的数量与该第一类型子帧的数据符号的数量不同。

Description

使用数据帧的数据传输方法和设备

技术领域

本发明涉及可适用于各种带宽的公共帧结构以及使用该帧结构来发送并接收数据的方法和设备。

背景技术

根据通信技术，由移动通信系统提供的业务逐渐演进为各种业务，包括分组数据发送/接收业务(以传输大量的数据)、多媒体广播业务、以及语音通信业务等。

当前运营的第三代通信业务(诸如WCDMA)允许以较高传送速率来发送并接收大量的数据以及语音数据，并且考虑到所预期的数据业务量的快速增长而为了创建带宽更宽的演进网络，正在进行对长期演进(LTE)网络、IEEE802.16m等的标准化。

具体地说，IEEE802.16m目的在于，在保持与现有的基于802.16标准的终端(或用户设备)和基站设备的兼容性的同时，开发可以满足IMT高级系统的要求的标准。

这种演进的IMT高级通信系统是宽带无线接入通信系统，其特征在于，它具有广阔的服务区域并支持快速传送速率。为了在物理信道支持宽带传输网络，宽带无线接入通信系统采用正交频分复用(OFDM)和正交频分多址(OFDMA)。在OFDM/OFDMA方案中，通过使用多个子载波来发送并接收物理信道信号，因而实现高速数据通信。

图1示出了采用OFDM/OFDMA方案的宽带无线接入通信系统的上行(UL)和下行(DL)帧结构。

参照图1，该上行和下行帧结构包括以下区域：前导码101、帧控制报头(FCH)102、DL-MAP 103、UL-MAP 104和多个数据突发。

通过前导码101区域来发送用于在基站与终端之间获得相互同步的前导码序列(即，同步信号)，通过FCH 102区域来提供与DL-MAP 103有关的信道分配信息和信道代码信息，并且，通过DL-MAP 103、UL-MAP 104区域来提供数据突发在下行链路和上行链路中的信道分配信息。在上行帧与下行帧之间插入用于区分这些帧的保护时间。TTG(发送/接收转换间隔)是下行突发与随后的上行突发之间的保护时间。RTG(接收/发送转换间隔)是上行突发与随后的下行突发之间的保护时间。

要求IMT高级系统支持各种带宽，并且具体地说，IEEE802.16m(正在进行对其的标准化)限定了诸如5MHz、7MHz、8.75MHz、10MHz、20MHz等的带宽，作为系统信道的带宽。但是，当前IMT高级系统并未限定实质的帧结构，并且具体地说，在IEEE802.16m的情况下，如果针对各个带宽单独地设计多个帧，则会增大系统复杂性。另外，当可变地设置帧的循环前缀(CP)的长度时，帧结构会变化，并且在该情况下，当单个通信系统使用分别具有不同CP长度的两个帧结构时，会产生在相邻小区之间出现干扰的问题。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种帧结构以及通过该帧结构来发送并接收数据的方法和设备，该帧结构可以普遍地适用于系统所要求的各种带宽。

为了实现上述目的，提供一种在宽带无线系统中传输数据的方法，该方法包括以下步骤：设置用于通过上行链路和下行链路来发送并接收数据的数据帧；以及通过所设置的数据帧来发送并接收数据，其中，数据帧包括一个或更多个第一类型子帧以及一个或更多个第二类型子帧，该第二类型子帧包括的数据符号的数量与该第一类型子帧的数据符号的数量不同。

第一类型子帧可以配置为包括6个数据符号作为一个单元，第二类型子帧可以配置为包括5个数据符号作为一个单元，并且所述数据帧可以配置为使得第一类型子帧的数量最大化。

为了实现上述目的，还提供一种用于发送并接收数据的设备，该设备包括：收发器，其被配置为通过下行链路和上行链路来发送并接收数据；以及控制器，其被配置为设置数据帧并控制所述收发器通过所设置的数据帧来发送并接收数据，所述数据帧包括一个或更多个第一类型子帧以及一个或更多个第二类型子帧，该第二类型子帧包括的数据符号的数量与该第一类型子帧的数据符号的数量，其中，所述控制器将所述数据帧配置为使得所述第一类型子帧的数量最大化。

为了实现上述目的，还提供一种在时分双工(TDD)型正交频分多址(OSDMA)通信系统中传输数据的方法，该方法包括以下步骤：设置包括多个子帧的数据帧；以及通过所设置的数据帧来发送数据，其中，所述数据帧的循环前缀(CP)是有效OFDMA符号的长度的1/16，传输信道的带宽是7MHz，并且所述数据帧配置为使得配置成包括6个数据符号作为一个单元的子帧的数量最大化。

所述数据帧的下行子帧与上行子帧的比可以是K∶J，分配给下行链路的数据符号的数量可以是6*K-1，分配给上行链路的数据符号的数量可以是6*J，将一个数据符号分配给TTG(发送/接收转换间隔)，并且下行链路的最后一个子帧可以配置为包括5个符号作为一个单元。

所述数据帧的下行子帧与上行子帧的比可以是5∶1，下行链路的第一子帧至第四子帧以及上行链路的子帧可以配置为包括6个符号作为一个单元，并且下行链路的第五子帧可以配置为包括5个符号作为一个单元。

为了实现上述目的，还提供一种在频分双工(FDD)型正交频分多址(OSDMA)通信系统中传输数据的方法，该方法包括以下步骤：设置包括多个子帧的数据帧；以及通过所设置的数据帧来发送数据，其中，所述数据帧的循环前缀(CP)是有效OFDMA符号的长度的1/16，传输信道的带宽是7MHz，并且所述数据帧配置为使得配置为仅包括包含6个数据符号作为一个单元的子帧。

为了实现上述目的，还提供一种用于发送并接收数据的设备，该设备包括：收发器，其被配置为通过下行链路和上行链路来发送并接收数据；以及控制器，其被配置为设置数据帧并控制所述收发器通过所设置的数据帧来发送并接收数据，所述数据帧包括一个或更多个子帧，该一个或更多个子帧具有数量为n的数据符号，其中，所述控制器将所述数据帧配置为使得所述子帧的数量最大化。

所述数据帧的循环前缀(CP)可以是有效OFDMA符号的长度的1/16，传输信道的带宽可以是7MHz，并且所述子帧的数据符号单元“n”可以是6。

根据本发明的示例性实施方式，提供了一种可以普遍地适用于要求支持各种带宽的系统的帧结构，可以防止系统复杂性增加的问题。

另外，在TDD型数据帧中，可以防止分别具有不同CP长度的帧的下行链路与上行链路之间的干扰，并且，可以提供具有与TDD帧结构的共同特征的FDD帧。

附图说明

图1是示意性示出宽带无线接入通信系统的上行和下行帧结构的图；

图2是示意性示出在本发明的一个示例性实施方式中使用的OFDM/OFDMA符号结构的图；

图3是示意性示出根据本发明的一个示例性实施方式的高等级帧结构的图；

图4是示意性示出根据本发明的一个示例性实施方式的FDD型帧结构的图；

图5是示意性示出根据本发明的一个示例性实施方式的TDD型帧结构的图；

图6是示出根据本发明的另一示例性实施方式的TDD和FDD帧结构的图；

图7是示出根据本发明的另一示例性实施方式的TDD帧结构的图；

图8是示出根据本发明的另一示例性实施方式的TDD帧结构的图；

图9是示出根据本发明的另一示例性实施方式的FDD帧结构的图；

图10是示出根据本发明的另一示例性实施方式的TDD和FDD帧结构的图；

图11是示出根据本发明的另一示例性实施方式的TDD和FDD帧结构的图；

图12是示出根据本发明的另一示例性实施方式的FDD帧结构的图；

图13是示出根据本发明的另一示例性实施方式的FDD帧结构的图；

图14是示出根据本发明的另一示例性实施方式的TDD帧结构的图；

图15是示出根据本发明的另一示例性实施方式的TDD帧结构的图；

图16是示出根据本发明的另一示例性实施方式的FDD帧结构的图；

图17是根据本发明一个示例性实施方式的用于发送并接收数据的设备的示意性框图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细地描述本发明的示例性实施方式。相同的附图标记始终用于表示相同或相似的组件，并省略重复的描述。在描述本发明的过程中，如果认为对相关的已知功能或结构的详细解释不必要地偏离了本发明的主旨，则省略这种解释，但是本领域技术人员能够理解这种解释。在图中，为了清楚可以扩大形状和尺寸，并且相同的附图标记始终用于表示相同或相似的组件。附图仅通过图表而给出，因而不是对本发明的限制。

根据本发明的示例性实施方式的终端还可以称为用户台(SS)、用户设备(UE)、移动设备(ME)、移动台(MS)等。另外，终端可以是具有通信功能的便携式设备(诸如移动电话、PDA、智能电话、笔记本等)或非便携式设备(诸如PC)或车载设备。

图2是示意性示出在本发明的一个示例性实施方式中使用的OFDM/OFDMA符号结构的图。

在OFDM/OFDMA方案中，位于各个符号前的特定间隔用作保护间隔，考虑到由于反射波所导致的符号间干扰(ISI)的影响并不对该保护间隔进行使用，并且如图所示，将符号的后部的一部分复制作为保护间隔并插入。符号的插设在保护间隔中的前部部分称为循环前缀(CP)。

当一个OFDM符号的总长度是Ts，并且CP的长度是Tg时，有效OFDM符号的长度是Tb，其中Tb是通过从OFDM符号的总长度Ts排除CP的长度而获得的。

关于配置为OFDM/OFDMA符号的帧结构，根据帧参数可以确定帧尺寸以及子帧和符号的数量，如在下面的表1所示：

[表1]

当参照表1确定该系统的传输信道频带和CP长度时，可以确定OFDM符号的数量以及用于设计帧的其它要求的参数。

现在将参照附图详细地描述帧结构。

图3是示意性示出根据本发明的一个示例性实施方式的高等级帧结构的图。

如图3所示，应用于根据本发明的示例性实施方式的系统的帧结构包括5ms帧作为基本元素，并且，作为基本的单个传输单元的该帧可以限定为多个前导码之间的间隔。

帧可以包括多个TTI(传输时间间隔)，并且TTI是在MAC(介质访问控制)层中所执行的调度的基本单元，并也作为无线资源分配单元。

帧包括至少一个子帧，并且子帧的尺寸由符号确定。在本发明的示例性实施方式中，子帧限定为总共4种类型的子帧：类型1、类型2、类型3和类型4。类型1子帧包括6个OFDM符号。类型2子帧包括7个OFDM符号。类型3子帧包括5个OFDM符号。类型4子帧包括9个OFDM符号。

如图所示，形成了包括多个帧的超帧，并且在该情况下，超帧例如可以由20ms配置。当配置超帧时，针对初始快速小区选择和低延迟业务的系统配置信息设置为传输单元，并且广播信息设置为传输单元，并且一般来说，将2至6个帧配置为单个超帧。另外，按照5ms的单个帧包括多个子帧，并且各个子帧包括多个OFDM/OFDMA符号。各个超帧包括一个超帧报头(SFH)，超帧报头(SFH)包括广播信道，并且SFH定位在相应超帧的第一下行(DL)子帧处。

可以根据系统信道的带宽、双工方案、CP长度等来设计帧结构。

图4是示意性示出根据本发明的一个示例性实施方式的FDD型帧结构的图。

在FDD模式中，在频域上区分下行传输和上行传输，并且各个帧的每一个子帧可以经由上行和下行传输。在FDD模式中的终端可以利用特定的下行子帧接收数据突发，并同时访问上行子帧。

图4限定了当信道带宽是5MHz、10MHz和20MHz并且CP长度是1/8Tb时在FDD模式中的帧结构。20ms超帧包括4个5ms帧F0、F1、F2和F3，并且一个帧F2包括8个子帧SF0、SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6和SF7(长度分别为0.617ms)以及62.86μs的空闲时间间隔。各个子帧配置为包括7个OFDM符号S0、S1、S2、S3、S4、S5和S6的类型2子帧。

图5是示意性示出根据本发明的一个示例性实施方式的TDD型帧结构的图。

在TDD模式中，在时域上区分下行传输和上行传输，由于在下行传输时间间隔之后分配上行传输时间间隔，所以经由下行链路或上行链路而发送或接收数据。

与在图4中类似，在图5中，限定了当信道带宽是5MHz、10MHz和20MHz并且CP长度是1/8Tb时的TDD模式帧结构。20ms超帧包括4个5ms帧F0、F1、F2和F3，并且，一个帧F2包括8个子帧SF0、SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6和SF7(长度分别为0.617ms)以及62.86μs的空闲时间间隔。帧F2包括根据下行与上行的比(D∶U)确定的D个数量的连续下行帧和U个数量的连续上行帧。当DL与UL的比为5∶3时，将5个子帧SF0、SF1、SF2、SF3和SF4配置为DL帧，并且将3个子帧SF5、SF6和SF7配置为上行帧。将用于区分DL和UL的单个空闲符号插入在最后一个下行子帧SF4与第一上行子帧SF5之间，以通知从DL切换到UL。在下行与上行之间插入的间隔称为TTG(发送转换间隔)，并且在上行与下行之间插入的间隔称为RTG(接收转换间隔)，借此发送结束和接收结束可以区分下行传输和上行传输。

如图5所示，最后一个下行子帧SF4包括5个OFDM符号和最后一个空闲符号S5，并且在该情况下，空闲符号S5用作区分DL与UL的TTG。

图6是示出根据本发明的另一示例性实施方式的TDD和FDD帧结构的图。

图6中示出的帧结构是假设CP长度为1/16Tb、并且传输信道带宽为5MHz、10MHz和20MHz的情况。在TDD帧的情况下，假设DL与UL的比为5∶3，并且TDD/FDD帧的长度基本为5ms。在一个帧(TDD帧或FDD帧)内的OFDM符号的数量为总共48个，并且一个帧包括总共8个子帧。因而，不同于在图4和图5中示出的情况，不能将这些子帧全部配置为同一类型。也就是说，将这些子帧配置为类型1子帧610(包括6个OFDM符号)及类型2子帧620(包括7个OFDM符号)。

类型1子帧610包括6个OFDM符号并具有0.583ms的长度。类型2子帧620包括7个OFDM符号并具有0.680ms的长度。TDD帧和FDD帧具有相同的尺寸和相同的子帧配置，但在TDD帧的情况下，因为在DL与UL之间需要TTG，所以将第五子帧SF4的最后一个符号配置为空闲符号611。

如上所述，在5MHz、10MHz和20MHz的信道带宽中，将帧结构配置为使得包括6个符号的类型1子帧是基本子帧，并还将该帧结构配置为使得基本子帧(类型1子帧)的数量最大化。因为将帧结构配置为使得基本子帧的数量最大化，所以，当使用帧在发送端与接收端之间发送并接收数据时，TTI的最小尺寸(即，基本单元)是子帧，这样，可以在最高水平上使用物理层(PHY)的导频和资源块的同一配置和设计。

以下，将描述当信道带宽是7MHz并且CP长度为1/8Tb时的TDD和FDD帧结构。

图7是示出根据本发明的另一示例性实施方式的TDD帧结构的图。

参照表1，34个OFDM符号可用于7MHz的带宽和1/8Tb。在5MHz、10MHz和20MHz的基本帧结构中，包括6个符号的类型1子帧用作基本子帧，并且本示例性实施方式提出了尽可能多地使用类型1子帧(其包括6个符号)的帧结构。在图7中，一个帧包括6个子帧，并且尽可能多地使用包括6个符号的类型1子帧，可以配置30个符号(6*5)并且剩余4个符号。在TDD结构中，当为TTG留下一个符号时，剩余3个符号，这样可以配置包括3个符号的子帧。将包括3个符号的子帧定义为微型子帧(mini-subframe)。可以由3个符号来对针对包括6个符号的类型1子帧的物理层(PHY)的结构进行区分，这样，当配置微型子帧时，可以利用现有PHY结构的一部分。另选的是，可以通过将包括6个符号的类型1子帧与微型子帧进行组合，来配置包括9个符号的类型4子帧。当一个帧配置有类型4子帧时，除了图7中的帧结构710之外，可以按照帧结构720、730和740进行配置。

在TDD模式中，第一子帧用作超帧报头(SFH)，这样优选的是，包括6个符号的类型1子帧配置为该帧的第一子帧。因而，如图所示，在TDD模式中可用的DL与UL的比可以包括4种类型的帧710、720、730和740，即，2∶4、3∶3、4∶2、和5∶1。

其中，DL的最后一个子帧配置为包括3个符号的微型子帧(如上所述)，并且最后一个符号分配给TTG。

图8是示出根据本发明的另一示例性实施方式的TDD帧结构的图。

与上述图7的示例性实施方式相比，当DL与UL的比为4∶2和5∶1时，基于包括5个符号的类型3子帧来配置TDD帧。在本示例性实施方式中，当DL与UL的比为2∶4和3∶3时，可以使用在图7中示出的结构而不做改变。因而，将省略对其的描述，并将描述DL与UL的比为4∶2和5∶1的情况。

对于DL与UL的比为4∶2的TDD帧830，考虑到在TDD模式中第一子帧用于SFH的事实，将第一子帧配置为包括6个符号的类型1基本子帧SF0，将第二子帧SF1和第三子帧SF2配置为包括5个符号的类型3子帧，并且，第四DL子帧SF3包括用于TTG的符号，结果形成基本上由5个符号单元配置的类型3子帧。因而，将UL子帧SF4和SF5配置为分别具有6个符号的类型1的基本子帧。

对于DL与UL的比为5∶1的TDD帧840，同样考虑到在TDD模式中第一子帧用于SFH的事实，将第一子帧配置为包括6个符号的类型1基本子帧SF0，将第三子帧SF1和第四子帧SF2配置为包括5个符号的类型3子帧，并且，第五DL子帧SF3包括用于TTG的符号，结果形成基本上由5个符号单元配置的类型3子帧。将UL子帧SF5配置为具有6个符号的类型1子帧，通过这样的结构，将一个帧配置为使得包括6个符号的类型1子帧的数量最大化。

图9是示出根据本发明的另一示例性实施方式的FDD帧结构的图。

在本示例性实施方式中，包括6个符号的类型1子帧用作基本子帧，基于该基本子帧，将一个帧配置为使得类型1子帧的数量最大化，并且添加一个微型子帧以配置FDD帧。在FDD帧的情况下，不同于TDD帧，FDD帧不需要用作TTG/RTG的间隙，这样，除了基本子帧和微型子帧之外，还另外在该帧中分配一个符号。

参照第一FDD帧910和第二FDD帧920，将剩余的一个符号添加到微型子帧SF3和SF5，以配置包括4个符号的扩展的微型子帧SF3和SF5。这些微型子帧并不限于在图中示出的情况，并且也不限于它在帧内的设置。

如同FDD帧的930、940和950的实施方式，在该帧内可以插入一个符号，并且，可将包括3个符号的微型子帧配置在该帧的结束处。在该配置中，通过主动使用上述的包括3个符号的微型子帧，可以尽可能地利用物理层(PHY)的结构。剩余的一个符号可以位于第二子帧或第三子帧后、该帧的中间或可以位于该帧的最前部，以利用通过符号来传送控制信息(例如，诸如前导码和FCH的附加信息)。

在其它示例性实施方式中，微型子帧可以与包括6个符号的类型1子帧进行组合，以配置包括9个符号的类型4子帧。当一个帧配置有类型4子帧时，子帧是包括9个符号的类型4子帧，这是因为在图9中的帧结构930、940和950中对类型1子帧SF4和微型子帧SF5进行组合。

图10是示出根据本发明的另一示例性实施方式的TDD和FDD帧结构的图。

如图10所示，在本示例性实施方式中，在构成一个帧的34个符号中，将10个符号配置为包括5个符号的类型3子帧，并且，将剩余的24个符号配置为包括6个符号单元的类型1子帧。因而，包括6个符号单元的类型3子帧是基本的子帧单元，因此将4个类型3子帧包括在一个帧中，并且，配置了2个包括5个符号单元类型3子帧，因而获得了使得基本子帧的数量最大化的帧结构。

在配置TDD帧1001、1002、1003和1004的情况下，将一个符号分配给TTG间隔，因而，配置了基本上包括5个符号单元的3个类型3子帧。这类似于以下这种帧结构：其中，在5MHz、10MHz和20MHz的频带中CP长度是1/16Tb。因而，在配置了最大数量的类型1子帧的同时，将一个类型3子帧分别分配给DL和UL，并另外分配给用作TTG的最后一个子帧。

在基于类型1子帧而配置FDD帧1005的情况下，与上述TDD帧1001、1002、1003和1004相比通过添加一个符号，FDD帧1005包括2个类型3子帧和4个类型1子帧。如图所示，该类型3子帧可以位于最前部或后部，但本发明并不限于此。

图11是示出根据本发明的另一示例性实施方式的TDD和FDD帧结构的图。

在本示例性实施方式中，基于包括7个符号单元的类型2子帧来配置帧。

在构成一个帧的34个符号中，将4个子帧配置为包括7个符号的类型2子帧，并且将剩余的一个子帧配置为包括6个符号的类型1子帧。在这方面，因为在TDD帧1101、1102、和1103中可以利用一个符号作为TTG，所以，将类型2子帧的一个符号利用作为TTG，并且相应的子帧改变为类型1子帧。TDD帧1101、1102、和1103的特征在于，一个帧可以配置仅两种类型的子帧，诸如在5MHz、10MHz和20MHz的频带中的帧结构，并且，可以按照相同方式利用现有物理层(PHY)结构。另外，TDD帧具有的结构特征在于，由于将一个符号用为TTG间隔，所以类型2子帧可以改变为类型1子帧以进行传输。

在TDD帧1101、1102、和1103中考虑的DL与UL的比限定为2∶3、3∶2和4∶1，并且，根据统一的SFH的尺寸，基本子帧位于最前部，由此基本子帧可以不受DL与UL的比的影响。

另外，当在TDD帧1104和1105中的DL与UL的比为3∶2和4∶1时，UL的符号的数量可以按照6的倍数来进行调整。就传统支持而言，这是很希望的，因而可用的DL∶UL比是3∶2和4∶1。根据情况，考虑到SFH的位置而配置TDD帧1105，其中，DL的一个子帧配置为包括6个符号和一个独立项的子帧。

通过使用包括7个符号单元的类型2子帧，可以配置FDD帧1110。优选的是，将第一子帧配置为包括6个符号的类型1子帧，以使用SFH设计和不同带宽(5MHz、10MHz和20MHz)的共同特性。但是，类型1子帧的位置不限于此，并且可以自由地在帧中定位。

图12是示出根据本发明的另一示例性实施方式的FDD帧结构的图。

在本示例性实施方式中，基于包括5个符号单元的类型3子帧来配置帧。也就是说，在构成一个帧的34个符号中，15个符号用于配置类型3子帧，并且12个符号用于配置2个类型1子帧，并且其它剩余的7个符号用于配置类型2子帧。

在TDD模式中针对TTG可以利用一个符号，这样，与TTG间隔有关的DL的最后一个子帧可以改变为其它子帧类型。例如，在将包括7个符号单元的类型2子帧设置为DL的最后一个子帧的情况下，由于TTG间隔，所以类型2子帧改变为类型1子帧。在将类型1子帧设置为DL的最后一个子帧的情况下，类型1子帧改变为具有5个符号单元的类型3子帧。

与帧配置有关的其它情况是与上述示例性实施方式中描述的情况相同，因而将省略对其详细的描述。

图13是示出根据本发明的另一示例性实施方式的FDD帧结构的图。

在本示例性实施方式中，基于类型3子帧来配置FDD帧，如在图12中示出的情况。与在图12中示出的TDD帧1204相比，第一FDD帧1310包括一个附加的符号，这是因为它不需要TTG，并且，附加的符号将单个类型1子帧改变为类型2子帧。

同样，与在图8中示出的TDD帧840相比，第二FDD帧1320包括一个附加的符号，这是因为它不需要TTG，并且，附加的符号将单个类型3子帧改变为类型1子帧。因而，FDD帧1320包括总共4个类型1子帧和2个类型3子帧。类型3子帧的位置并不限于此，并可以自由改变。

另外，如同第三FDD帧1330，可以分隔一个符号1331，并且，其它剩余的符号可以用于配置3个类型1子帧和3个类型3子帧。在该情况下，单独的符号1331的位置并不限于此。

另外，如同第四FDD帧1340，可以分隔2个符号1341和1343，并且如同另一FDD帧1350，可以分隔3个符号1351、1353和1355。在FDD帧1330、1340和1350中独立配置的符号1331、1341、1343、1351、1353和1355可以用于按照符号单位来传输控制信息(例如，诸如前导码或FCH的附加信息)。

以下将描述当信道带宽为7MHz和CP长度为1/16Tb时的TDD帧结构。

图14是示出根据本发明的另一示例性实施方式的TDD帧结构的图。与上述CP长度为1/8Tb的情况相比，TDD帧结构CP长度为1/16Tb。

参照表1，当帧传输信道带宽为7MHz时，34个OFDM符号可用于1/8Tb的CP长度，并且36个OFDM符号可用于1/16Tb的CP长度。

在上述的5MHz、10MHz和20MHz信道传输频带的基本帧结构中，包括6个符号单元的类型1子帧尺寸用作基本子帧，并且本示例性实施方式还提出这样的结构：包括6个符号单元的类型1子帧用作基本子帧、并且在考虑到传统支持的情况下尽可能多地使用类型1子帧。

首先，在CP长度为1/8Tb的TDD帧1410的情况下，当DL与UL的比为4∶2时，考虑到在TDD模式中第一子帧用于SFH的事实，将第一子帧配置为包括6个符号的类型1基本子帧SF0，将第二子帧SF1和第三子帧SF2配置为包括5个符号的类型3子帧，并且，第四DL子帧SF3使用类型1子帧的结构，但是将最后一个符号分配为DL与UL之间的TTG符号，结果第四子帧改变为包括5个符号的类型3子帧。将UL子帧SF4和SF5配置为包括6个符号单元的类型1子帧。

通过上述结构，可以基本地将一个帧配置为尽可能多地具有包括6个符号单元的基本子帧，因此，可以在7MHz信道传输频带中配置与其它信道传输频带的帧结构具有共性的帧，通过该7MHz信道传输频带可以发送并接收数据。

在CP长度为1/16Tb的TDD帧1420的情况下，将基本子帧配置为包括6个符号单元的类型1子帧。并且，将一个帧配置为使得基本子帧的数量最大化，因而，如图所示，除了最后一个子帧SF3之外，配置了包括6个符号单元的类型1子帧。在DL的最后一个子帧SF3中，为TTG分配一个符号，这样最后一个子帧SF3配置为具有5个符号的类型3子帧。

另外，如上所述，考虑到CP长度为1/8Tb的TDD帧1410结构和CP长度为1/16Tb的TDD帧1420结构共存的环境，为了防止干扰，必须将TDD帧结构设计为使得具有不同CP长度的TDD帧1410与1420之间的DL和UL的边界彼此不重叠。

在CP长度为1/16Tb的TDD帧1420的情况下，为了防止在CP长度为1/8Tb的TDD帧的DL和UL的边界处生成干扰，将6*k-1数量的OFDM符号分配给DL，并且将6*j数量的OFDM符号分配给UL。在示出的示例中，k是4并且j是2。另外，参照在图14中示出的两个帧之间的比较，注意的是，DL和UL的边界彼此不重叠。

基于所分配的符号的数量在两个帧1410和1420之间的比较中，1/8Tb的TDD帧1410内的符号的数量是34(针对DL的21个符号，针对TTG的一个符号和针对UL的12个符号)，同时1/16Tb的帧1420内的符号的数量是36(针对DL的6*k-1＝23个符号，针对TTG的一个符号和针对UL的6*j＝12个符号)。因而，当基于1/8Tb的TDD帧710而设计1/16Tb的TDD帧时，与1/8Tb的TDD帧1410的符号的数量相比，将剩余的两个OFDM符号分配给包括5个符号的两个子帧(SF1和SF2)。接着，一个数据帧1420包括6个具有6个符号的类型1子帧。另外，如上所述，DL的最后一个符号分配给TTG。

图15是示出根据本发明的另一示例性实施方式的TDD帧结构的图。

关于CP长度为1/8Tb的TDD帧1510，因为全部的符号数量是34，所以，当配置了4个包括6个符号单元的类型1子帧并配置了2个包括5个符号单元的类型3子帧时，可以配置为使得包括6个符号单元的基本子帧最大化，因此，可以将一个帧设计为使得它甚至在7MHz信道传输频带中具有与其它信道传输频带的帧结构的共性。在TDD模式中，考虑到第一子帧用于SFH(超帧报头)的事实，优选的是，将第一子帧配置为包括6个符号的类型1子帧SF0。另外，因为DL的最后一个符号分配为DL与UL之间的TTG符号，所以，当DL的最后一个子帧配置为包括6个符号单元的类型1子帧并且将最后一个符号分配给TTG时，类型1子帧改变为包括5个符号单元的类型3子帧SF4。

在CP长度为1/16Tb的TDD帧1520的情况下，如参照图14所述，将基本子帧配置为具有6个符号单元的类型1子帧，并且将一个帧配置为使得基本子帧的数量最大化。因而，如图所示，除了最后一个子帧SF4之外，配置了包括6个符号的基本子帧。在DL的最后一个子帧SF4中，将一个符号分配给TTG，这样，将最后一个子帧SF4配置为具有5个符号的类型3子帧。

另外，如上所述，考虑到CP长度为1/8Tb的TDD帧1510结构和CP长度为1/16Tb的TDD帧1520结构共存的环境，为了防止干扰，必须将TDD帧结构设计为使得具有不同CP长度的TDD帧1510与1520之间的DL和UL的边界彼此不重叠。

如图所示，在CP长度为1/16Tb的TDD帧1520的情况下，为了防止在CP长度为1/8Tb的TDD帧的DL和UL的边界处生成干扰，将6*k-1数量的OFDM符号分配给DL，并且将6*j数量的OFDM符号分配给UL。在示出的示例中，k是5并且j是1。

图16是示出根据本发明的另一示例性实施方式的FDD帧结构的图。

在本示例性实施方式中，将FDD帧设计为使得它具有与TDD结构的共性。

也就是说，在FDD中，不需要TTG，这样36个符号可以全部用于配置和设置6个分别包括6个符号的类型1子帧。因而，因为使得按照6个单元的基本子帧最大化，所以，可以对在现有5MHz、10MHz和20MHz中限定的PHY结构和MAC结构重新使用，并且可以降低系统复杂性。

根据本发明一个示例性实施方式的、用于发送并接收数据的设备包括收发器1701和控制器1703，收发器1701用于发送并接收按照帧形式配置的数据，并且控制器1703用于对收发器1701的数据的发送及接收进行控制。

控制器1703设置经由上行链路和下行链路而发送并接收数据的数据帧，并控制收发器1701通过所设置的数据帧来发送并接收数据。控制器1703根据FDD或TDD模式来配置上述参照图3至图16的帧，以发送并接收数据。优选的是，由控制器1703设置的数据帧包括：分别包括6个数据符号的一个或更多个类型1子帧；分别包括7个数据符号的一个或更多个类型2子帧；分别包括5个数据符号的一个或更多个类型3子帧；和分别包括9个数据符号的一个或更多个类型4子帧。参照表1的传输信道的带宽和系统参数来形成实际帧。上面已经描述由控制器1703设置的帧，所以这里将省略对其的描述。

根据本发明的另一示例性实施方式，控制器1703设置分别包括n个数量的数据符号的一个或更多个子帧，并控制收发器1701通过所设置的数据帧来发送并接收数据。

另外，在配置数据帧时，控制器1703将该数据帧配置为使得包括n个数量的符号单元的子帧的数量最大化。

优选的是，将数据帧配置为使得包括6个数据符号的基本子帧最大化，并且参照表1的传输信道的带宽和系统参数来形成实际帧。

所述根据本发明的方法可以实现为软件、硬件或它们的组合。例如，根据本发明的方法可以存储在存储介质(例如，终端的内部存储器、闪存、硬盘等)中，并可以在软件程序中实现为代码或命令，该软件程序可以由处理器(例如，终端内的微处理器)执行。

尽管描述了本发明，但是明显的是，可以按照许多方式进行变化。并不认为这些变化脱离本发明的范围，并且，旨在将对本领域技术人员明显的全部这些变化包括在权利要求的范围内。

Claims

1.一种在宽带无线系统中传输数据的方法，该方法包括以下步骤：

设置用于通过上行链路和下行链路来发送并接收数据的数据帧；以及通过所设置的数据帧来发送并接收数据，

其中，所述数据帧包括一个或更多个第一类型子帧以及一个或更多个第二类型子帧，该第二类型子帧包括的数据符号的数量与该第一类型子帧的数据符号的数量不同。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述宽带无线系统支持正交频分复用OFDM方案或正交频分多址OFDMA方案，并且，所述下行链路和所述上行链路使用按照相互时间进行划分的时分双工TDD方案和按照相互频率进行划分的频分双工FDD方案。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一类型子帧包括6个数据符号作为一个单元，所述第二类型子帧包括5个数据符号作为一个单元，并且所述数据帧配置为使得所述第一类型子帧的数量最大化。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述下行链路和所述上行链路使用按照相互时间进行划分的TDD方案，所述下行链路的子帧数量与所述上行链路的子帧数量的比为4∶2，所述数据帧的传输信道的带宽是7MHz，所述数据帧的循环前缀CP是有效OFDM符号的长度T_b的1/8，即，1/8T_b，

所述第一类型子帧包括6个数据符号作为一个单元，所述第二子帧包括5个数据符号作为一个单元，

所述下行链路的数据帧包括1个第一类型子帧和3个第二类型子帧，并且下行数据帧的第一子帧是所述第一类型子帧，

所述上行链路的数据帧包括2个第一类型子帧，并且

插入一个数据符号以在下行帧与上行帧之间形成发送/接收转换间隔TTG。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述上行链路和所述下行链路使用按照相互频率进行划分的FDD方案，所述数据帧的传输信道的带宽是7MHz，所述数据帧的循环前缀CP是有效OFDM符号的长度T_b的1/8，即，1/8T_b，

所述第一类型子帧包括6个数据符号作为一个单元，所述第二类型子帧包括5个数据符号作为一个单元，

所述数据帧的第一子帧、第二子帧、第五子帧和第六子帧是第一类型子帧，并且所述数据帧的第三子帧和第四子帧是第二类型子帧。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一类型子帧包括6个数据符号作为一个单元，所述第二类型子帧包括3个数据符号作为一个单元，并且所述数据帧配置为使得所述第一类型子帧的数量最大化。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述数据帧的传输信道的带宽是7MHz，所述数据帧的循环前缀CP是有效OFDM符号的长度T_b的1/8，即，1/8T_b，

所述下行链路和所述上行链路使用按照相互时间进行划分的TDD方案，

所述下行链路的数据帧包括一个或更多个第一类型子帧和配置为所述下行链路的最后一个子帧的一个第二类型子帧，所述上行链路的数据帧包括一个或更多个第一类型子帧，并且

插入一个数据符号以设置为下行帧与上行帧之间的发送/接收转换间隔TTG。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述数据帧的传输信道的带宽是7MHz，所述数据帧的循环前缀CP是有效OFDM符号的长度T_b的1/8，即，1/8T_b，

所述下行链路和所述上行链路使用按照相互频率进行划分的TDD方案，

所述数据帧包括5个第一类型子帧和一个第二类型子帧，并且

一个OFDM符号位于特定子帧之前，以传送特定控制信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述一个OFDM符号位于第一子帧、第三子帧或第四子帧之前。

10.一种用于发送并接收数据的设备，该设备包括：

收发器，其被配置为通过下行链路和上行链路来发送并接收数据；以及

控制器，其被配置为设置数据帧并控制所述收发器通过所设置的数据帧来发送并接收数据，所述数据帧包括一个或更多个第一子帧类型以及一个或更多个第二类型子帧，该第二类型子帧包括的数据符号的数量与该第一类型子帧的数据符号的数量不同，

其中，所述控制器将所述数据帧配置为使得所述第一类型子帧的数量最大化。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述用于发送并接收数据的设备支持正交频分复用OFDM方案或正交频分多址OFDMA方案，并且，所述下行链路和所述上行链路使用按照相互时间进行划分的时分双工TDD方案和按照相互频率进行划分的频分双工FDD方案。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述下行链路和所述上行链路使用按照相互时间进行划分的TDD方案，所述下行链路的子帧数量与所述上行链路的子帧数量的比为4∶2，所述数据帧的传输信道的带宽是7MHz，所述数据帧的循环前缀CP是有效OFDM符号的长度T_b的1/8，即，1/8T_b，

所述上行链路的数据帧包括2个第一类型子帧，并且

13.根据权利要求11所述的设备，其中，所述下行链路和所述上行链路使用按照相互频率进行划分的FDD方案，所述数据帧的传输信道的带宽是7MHz，所述数据帧的循环前缀CP是有效OFDM符号的长度T_b的1/8，即，1/8T_b，

14.根据权利要求11所述的设备，其中，所述第一类型子帧包括6个数据符号作为一个单元，所述第二类型子帧包括3个数据符号作为一个单元。

15.一种在时分双工TDD型正交频分多址OSDMA通信系统中传输数据的方法，该方法包括以下步骤：

设置包括多个子帧的数据帧；以及

通过所设置的数据帧来发送数据，

其中，所述数据帧的循环前缀CP是有效OFDMA符号的长度的1/16，传输信道的带宽是7MHz，并且

所述数据帧配置为使得配置成包括6个数据符号作为一个单元的子帧的数量最大化。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述数据帧的下行子帧与上行子帧的比是K∶J，

分配给所述下行链路的数据符号的数量是6*K-1，

分配给所述上行链路的数据符号的数量是6*J，

将一个数据符号分配给发送/接收转换间隔TTG，并且所述下行链路的最后一个子帧配置为包括5个符号作为一个单元。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述数据帧的下行子帧与上行子帧的比是5∶1，

所述下行链路的第一子帧至第四子帧以及所述上行链路的子帧配置为包括6个符号作为一个单元，并且所述下行链路的第五子帧配置为包括5个符号作为一个单元。

18.一种在频分双工FDD型正交频分多址OSDMA通信系统中传输数据的方法，该方法包括以下步骤：

设置包括多个子帧的数据帧；以及

通过所设置的数据帧来发送数据，

其中，所述数据帧的循环前缀CP是有效OFDMA符号的长度的1/16，传输信道的带宽是7MHz，

并且，所述数据帧配置为仅包括包含6个数据符号作为一个单元的子帧。

19.一种用于发送并接收数据的设备，该设备包括：

控制器，其被配置为设置数据帧并控制所述收发器通过所设置的数据帧来发送并接收数据，所述数据帧包括一个或更多个子帧，该一个或更多个子帧具有数量为n的数据符号，

其中，所述控制器将所述数据帧配置为使得所述子帧的数量最大化。

20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述数据帧的循环前缀CP是有效OFDMA符号的长度的1/16，

传输信道的带宽是7MHz，并且

所述子帧的数据符号单元“n”是6。

21.根据权利要求19所述的设备，其中，所述用于发送并接收数据的设备支持正交频分复用OFDM方案或正交频分多址OFDMA方案，并且，所述下行链路和所述上行链路使用按照相互时间进行划分的时分双工TDD方案和按照相互频率进行划分的频分双工FDD方案。