CN102396168A - 在无线通信系统中发送和接收数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在无线通信系统中发送和接收数据的方法。根据本发明的一个方面的用于在无线通信系统中发送数据的方法包括以下步骤：基站经由帧的第一区向支持第一系统的第一终端发送下行数据，并且经由第二区向支持第二系统的第二终端发送下行数据，所述第二区对应于时间轴上的帧偏移量跟随在第一区之后，其中所述无线通信系统支持8.75MHz的带宽，并且所述帧偏移量是用于所述第一系统的帧的开始点与用于所述第二系统的帧的开始点的偏移量，并且所述第一区包括3+6(所述帧偏移量-1)个OFDM符号。

Description

在无线通信系统中发送和接收数据的方法
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，尤其涉及一种在无线通信系统中发送和接收数据的方法。
背景技术
近年来，IEEE 802.16m系统的标准化正在进行中。然而，相关技术的IEEE 802.16e终端在IEEE 802.16m系统可商业运用时就已经得到广泛使用。因此，IEEE 802.16m系统需要进行标准化以与IEEE 802.16e系统相兼容。IEEE 802.16m系统需要能够支持IEEE 802.16e终端的帧结构。
IEEE 802.16m系统的帧包括多个子帧。子帧在频率轴上包括多个副载波并在时间轴上包括多个OFDM符号。一帧中所包括的多个子帧中的一些被用于发送上行数据，而其余则被用于发送下行数据。
为了支持IEEE 802.16e终端，IEEE 802.16m系统将一些下行子帧用于IEEE802.16m系统，而将其余下行子帧用于IEEE 802.16e系统。用于IEEE 802.16e系统的区被称作无线城域网正交频分多址下行区(此后称作“无线MAN OFDM DL区”)，而用于IEEE 802.16m系统的区则被称作高级空中接口下行区(此后称作“高级空中接口DL区”)。
将参考图1和图2对根据相关技术的IEEE 802.16m系统的具有8.75MHz带宽的下行帧结构进行描述。
图1是示出在帧偏移量为1的情况下根据相关技术的下行帧结构的示图，而图2是示出在帧偏移量为2的情况下根据相关技术的下行帧结构的示图。
根据相关技术的帧偏移量以子帧为单位定义了IEEE 802.16e系统的帧开始点与IEEE 802.16m系统的帧开始点之间的偏移量。然而，由于IEEE 802.16m系统的帧包括一个或更多个下行子帧，所以帧偏移量是大于1或等于并且小于下行子帧数的整数。例如，如果一帧包括五个下行子帧，则帧偏移量为大于或等于1并且小于5的整数。
IEEE 802.16m系统的子帧可以被分为四种类型。类型1子帧包括六个OFDM符号，类型2子帧包括七个OFDM符号，类型3子帧包括五个OFDM符号，而类型4子帧包括九个OFDM符号。
如图1和图2所示，在相关技术的帧结构中，无线MAN OFDMA DL区包括类型1子帧。也就是说，无线MAN OFDMA DL区在图1中包括六个OFDM符号，而无线MAN OFDMA DL区在图2中包括12个OFDM符号。前导码(preamble)被分配给IEEE 802.16e系统的帧的第一个OFDM符号，并且FCH和DL-MAP被分配给第二和第三个OFDM符号。
IEEE 802.16e系统的子信道化(subchannelization)方法包括子信道的部分使用(此后称作“PUSC”)、子信道的完全使用(此后称作“FUSC”)以及自适应调制和编码(此后称作“AMC”)。PUSC包括两个OFDM符号，FUSC包括一个OFDM符号，而AMC则包括三个OFDM符号。对其分配了FCH和DL-MAP的第二和第三个OFDM符号通过PUSC进行子信道化。
因此，参见图1，奇数的OFDM符号出现在无线MAN OFDMA DL区中除分配了前导码、FCH和DL-MAP的部分之外的部分之中。
然而，当对奇数OFDM符号进行子信道化时，应当使用FUSC或Band-AMC方法。因此，为了报告子信道化方法改变，应当向终端发送控制消息。如果使用PUSC执行子信道化并接着使用另一种方法执行子信道化，则资源无法被连续使用。
如上所述，在相关技术的帧结构中，由于应当发送控制消息以便通知终端子信道化方法改变，所以开销增加。此外，当子信道化发生改变时，无法连续使用资源。因此浪费了无线电资源。
发明内容
因此，本发明针对一种在无线通信系统中发送和接收数据的方法，其实质上避免了由于相关技术的局限和缺陷所导致的一个或更多个问题。
本发明的一个目的是提供一种使用能够提高无线通信系统的效率的帧结构来发送数据的方法。
本发明的另一个目的是提供一种能够降低开销并且有效利用无线电资源的发送数据的方法。
本发明的其它优点、目的和特征将在随后的描述中部分地提出，并且对于本领域技术普通人员来说在对以下内容进行验证后将部分地变得明显或者可以从对本发明的实践中习得。本发明的目的和其它优点可以通过这里的文字描述和权利要求以及附图中特别给出的结构来实现并获得。
为了实现这些目的和其它优点并且依据如这里所体现并宽泛描述的本发明的目的，一种在无线通信系统中发送数据的方法包括：在基站，通过帧的第一区向支持第一系统的第一终端发送下行数据，以及通过第二区向支持第二系统的第二终端发送下行数据，其中所述第二区在时间轴上的比所述第一区落后一个帧偏移量，其中所述无线通信系统支持8.75MHz的带宽，所述帧偏移量是用于所述第一系统的帧的开始点和用于所述第二系统的帧的开始点之间的偏移量，并且所述第一区包括3+6*(帧偏移量-1)个正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)符号。
在本发明的另一方面，一种在无线通信系统中接收数据的方法包括：在终端，通过帧的第二区接收下行数据，其中所述第二区比第一区落后一个帧偏移量，其中所述第一区被用于向另一终端发送下行数据，该另一终端支持与该终端所支持系统不同的系统，其中所述无线通信系统支持8.75MHz的带宽，所述第一区包括3+6*(帧偏移量-1)个正交频分复用(OFDM)符号，并且所述帧偏移量是用于所述第一系统的帧的开始点和用于所述第二系统的帧的开始点之间的偏移量。
此时，所述无线通信系统可以支持包括六个OFDM符号的类型1子帧以及包括三个OFDM符号的类型2子帧。
第二区中所包括的所有子帧都可以是类型1子帧。
本发明的实施方式具有以下效果。
首先，由于包括三个OFDM符号的子帧包括在帧偏移量中，所以所有的OFDM符号都能够使用一种方法进行子信道化并且因此能够降低开销。
第二，由于第二区仅包括类型1子帧，所以可以利用相关技术的物理层结构。
所要理解的是，本发明以上的总体描述以及以下的详细描述均为示例和解释性的，并且意在对所要求保护的发明提供进一步的解释。
附图说明
所包括用来提供对本发明进一步的理解并且结合于此构成本申请一部分的附图图示了本发明的(多个)实施方式，并且连同文字描述一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是示出在帧偏移量为1的情况下根据相关技术的下行帧结构的示图；
图2是示出在帧偏移量为2的情况下根据相关技术的下行帧结构的示图；
图3是示出带宽为8.75MHz并且循环前缀(Cyclic Prefix，CP)为可用符号时间的1/8的时分双工(Time Division Duplexing，TDD)无线通信系统的帧结构的示图；
图4是示出在帧偏移量为1的情况下根据本发明第一实施方式的帧结构的示图；
图5是示出在帧偏移量为2的情况下根据本发明第一实施方式的帧结构的示图；
图6是示出在帧偏移量为3的情况下根据本发明第一实施方式的帧结构的示图；
图7是示出在帧偏移量为1的情况下根据本发明第二实施方式的下行帧结构的示图；
图8是示出在第二区中包括类型1子帧的情况下根据本发明第二实施方式的下行帧结构的示图；
图9是示出在帧偏移量为1的情况下根据本发明第三实施方式的下行帧结构的示图；和
图10是示出在帧偏移量为2的情况下根据本发明第三实施方式的下行帧结构的示图。
具体实施方式
现在将详细参见本发明的优选实施方式，这些实施方式的示例在附图中进行了图示。本发明可以以各种形式来实施而并不局限于以下实施方式。为了清楚地描述本发明，在图中省略了与本发明描述无关的部分。只要有可能，贯穿全图，相同的附图标记将用来指代相同或相似的部分。
在整个说明书中，除非明确进行了相反的说明，否则当任何部分“包括”任意要素时，词语“包括”都将被理解为暗示包含所提及的要素但是并不包括任何其它要素。术语“……部”、“……者/器”和“模块”指示用于执行至少一种功能或操作的单元，其可以通过硬件、软件或者二者的组合来实现。
首先，参考图3对带宽为8.75MHz、循环前缀(CP)为可用符号时间的1/8并且下行子帧与上行子帧之比为5∶2的情况下无线通信系统中的时分双工(TDD)帧结构进行描述。图3是示出具有8.75MHz带宽并且CP为可用符号时间1/8的TDD无线通信系统的帧结构的示图。
如图3所示，超帧包括四个帧，并且每个帧包括七个子帧。超帧包括超帧头(superframe header，SFH)。
子帧在频率轴上包括多个副载波并在时间轴上包括多个OFDM符号。可以根据子帧中所包括的OFDM符号数将子帧分为四种类型。类型1子帧包括六个OFDM符号，类型2子帧包括七个OFDM符号，类型3子帧包括五个OFDM符号，而类型4子帧则包括九个OFDM符号。参见图3，六个子帧中的三个是类型1子帧，而其余的是类型3子帧。
一帧中所包括的七个子帧可以被用于上行链路或下行链路传输，并且用于上行链路传输的部分和用于下行链路传输的部分可以遵从频分双工(FDD)或时分双工(TDD)。图3示出了针对TDD情形的帧结构。其中用于上行链路传输的部分和用于下行链路传输的部分遵从FDD的帧被称作FDD帧，而其中用于上行链路传输的部分和用于下行链路传输的部分遵从TDD的帧被称作TDD帧。
通过在时间轴上将帧划分为用于下行链路传输的区和用于上行链路传输的区而获得TDD帧。也就是说，该帧中所包括的多个子帧中的一些被用于下行链路传输而其余的被用于上行链路传输。用于下行链路传输的子帧数目和用于上行链路传输的子帧数目根据下行子帧与上行子帧的比率来确定。例如，如图3所示，一帧中所包括的七个子帧中的前五个子帧可以被用于下行链路传输而后两个子帧则可以被用于上行链路传输。
在下行子帧和上行子帧之间存在切换时间。
本发明涉及一种通过其中用于上行链路传输的部分和用于下行链路传输的部分遵从TDD的帧向支持第一系统的终端和支持第二系统的终端发送下行数据的方法。
图3示出了带宽为8.75MHz时在无线通信系统的基站支持一种系统的情况下的帧结构。该无线通信系统需要支持新系统以及现有系统。因此，在本发明的实施方式中，提出了带宽为8.75Mhz时在无线通信系统支持新系统以及现有系统的情况下的帧结构。
接下来，将参考图4至图6对根据本发明第一实施方式的在无线通信系统的基站向支持第一系统的终端和支持第二系统的终端发送数据的方法进行描述。
根据本发明本实施方式，基站将一个帧中所包括的多个下行子帧划分为第一区和第二区，通过第一区向支持第一系统的终端发送下行信号，并且通过第二区向支持第二系统的终端发送下行信号。
将参考图4至图6对根据本发明第一实施方式的下行帧结构进行描述。
图4是示出帧偏移量为1的情况下根据本发明第一实施方式的帧结构的示图，图5是示出帧偏移量为2的情况下根据本发明第一实施方式的帧结构的示图，以及图6是示出帧偏移量为3的情况下根据本发明第一实施方式的帧结构的示图。
所述帧偏移量是用于第一系统的帧的开始点和用于第二系统的帧的开始点之间的偏移量。
在图4和图5中，水平轴表示时间，“p”表示第一系统的前导码，而“PUSC”表示通过PUSC子信道化的符号。第一区是用于与支持第一系统的终端进行通信的区，而第二区是用于与支持第二系统的终端进行通信的区。用于第一系统的帧从第一区的第一个OFDM符号开始，而用于第二系统的帧从第二区的第一个OFDM符号开始。
虽然图4至图6示出了在下行子帧与上行子帧的比率为5∶2时的下行帧，但是本发明并不限于此。
如图4至图6所示，如果下行子帧与上行子帧的比率为5∶2，则下行子帧包括包括27个OFDM符号。
根据本发明第一实施方式的下行子帧包括具有三个OFDM符号的迷你子帧(mini-subframe)，以用于与IEEE 802.16e系统的时间对准。如果在IEEE 802.16e系统模式中操作的终端与在IEEE 802.16m系统模式中操作的终端相混合，使用包括三个OFDM符号的子帧作为下行帧的第一个子帧，通过使用用于IEEE 802.16e系统的下行帧的前部子帧并且使用用于IEEE 802.16m系统的包括后面六个OFDM符号的子帧而保持了IEEE 802.16m系统的类型1子帧的单位的传输时间间隔(TransmissionTime Interval，TTI)传输。
第一区包括3+6*(帧偏移量-1)个OFDM符号。也就是说，第一区在图4中包括三个OFDM符号，第二区在图5中包括九个OFDM符号，而第二区在图6中包括15个OFDM符号。
第一区在最前面的部分包括迷你子帧。如果帧偏移量为1，则如图4所示，第一区包括一个类型3子帧。如果帧偏移量为2，则如图5所示，第一区包括一个类型3子帧和一个类型1子帧。无论帧偏移量在何时逐一增加，第一区中所包括的类型1子帧的数目也逐一增加。也就是说，帧偏移量包括迷你子帧，并可进一步包括类型1子帧。
第二区中所包括的所有子帧都是类型1子帧。
接下来，将参考图7对根据本发明第二实施方式的在无线通信系统的基站向支持第一系统的终端和支持第二系统的终端发送数据的方法进行描述。图7是示出帧偏移量为1的情况下根据本发明第二实施方式的帧结构的示图。
如图7所示，下行帧包括27个OFDM符号。根据本发明第二实施方式的下行帧包括三个类型2子帧和一个类型1子帧。
第二区中所包括的所有子帧都是类型2子帧，并且第一区包括6+7*(帧偏移量-1)个OFDM符号。
由于IEEE 802.16m系统的超帧头由类型1子帧所构成，所以优选地，第二区包括至少一个类型1子帧。因此，如图8所示，下行帧可以被配置为使得类型1子帧包括在第二区中。图8是示出类型1子帧包括在第二区中的情况下根据本发明第二实施方式的下行帧结构的示图。
参见图8，根据本发明第二实施方式的下行帧包括三个类型2子帧和一个类型1子帧，并且第一区包括7*(帧偏移量)个OFDM符号。
接下来，将参考图9和10对根据本发明第三实施方式的在无线通信系统的基站向支持第一系统的终端和支持第二系统的终端发送数据的方法进行描述。图9是示出在帧偏移量为1的情况下根据本发明第三实施方式的下行帧结构的示图，而图10是示出在帧偏移量为2的情况下根据本发明第三实施方式的下行帧结构的示图。
如图9和图10所示，根据本发明第三实施方式的下行帧包括27个OFDM符号，并且下行帧包括三个类型3子帧和两个类型1子帧。
如图9所示，两个类型1子帧都可以包括在第二区中，或者如图10所示，一个类型1子帧可以包括在第一区中而另一个类型1子帧则可以包括在第二区中。
第一区在图9中包括5*(帧偏移量)个OFDM符号，而第一区在图10中则包括6+5*(帧偏移量-1)个OFDM符号。
本发明的实施方式可以通过例如硬件、固件、软件或者它们的组合的多种手段来实施。在通过硬件实施本发明的情况下，根据本发明实施方式的发送和接收数据的方法可以利用专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)，数字信号处理器(Digital signal processor，DSP)、数字信号处理设备(digital signal processing device，DSPD)、可编程逻辑设备(programmable logic device，PLD)、现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实施。
如果本发明的操作或功能通过固件或软件来实施，则本发明可以以各种格式的形式来实施，例如模块、过程、函数等。软件代码可以存储在存储器单元中以便存储器单元能够被处理器所驱动。所述存储器单元位于所述处理器内部或外部，从而存储器单元能够经由各种已知部件与之前所提到的处理器进行通信。
对于本领域技术人员明显的是，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改和变型。因此，本发明意在覆盖所提供的本发明的修改和变型，它们落入所附权利要求及其等同物的范围之内。
对于本领域技术人员明显的是，以上实施方式可以通过将没有明确指明的关系的权利要求进行合并来构建，或者也可以在本申请之后通过修改来添加新的权利要求。

Claims (6)

1.一种在无线通信系统的基站发送数据的方法，该方法包括：
通过帧的第一区向支持第一系统的第一终端发送下行数据；以及
通过第二区向支持第二系统的第二终端发送下行数据，其中所述第二区在时间轴上比所述第一区落后一个帧偏移量，
其中，所述无线通信系统支持8.75MHz的带宽，所述帧偏移量是用于所述第一系统的帧的开始点和用于所述第二系统的帧的开始点之间的偏移量，并且所述第一区包括3+6*(帧偏移量-1)个正交频分复用OFDM符号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线通信系统支持包括六个OFDM符号的类型1子帧和包括三个OFDM符号的类型2子帧。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二区中包括的所有子帧都是类型1子帧。
4.一种在无线通信系统的终端接收数据的方法，该方法包括：
通过帧的第二区接收下行数据，其中所述第二区比第一区落后一个帧偏移量，其中所述第一区用于向另一终端发送下行数据，所述另一终端支持与所述终端所支持的系统不同的系统，
其中，所述无线通信系统支持8.75MHz的带宽，所述第一区包括3+6*(帧偏移量-1)个正交频分复用OFDM符号，并且所述帧偏移量是用于所述第一系统的帧的开始点和用于所述第二系统的帧的开始点之间的偏移量。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述无线通信系统支持包括六个OFDM符号的类型1子帧和包括三个OFDM符号的类型2子帧。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二区中包括的所有子帧都是类型1子帧。
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