CN102891714A - 一种fdd中继系统的通信方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种FDD中继系统的通信方法及装置，其方法包括：基站通过向用户站设备发送下行超帧来传输下行数据信息，其中基站利用下行超帧中第一帧的第一个子帧传输下行控制信息；用户站设备通过向基站设备发送上行超帧来传输上行数据信息，其中用户站设备利用上行超帧中控制域传输上行控制信息。本发明可以大幅降低控制信道开销，提高中继传输中的效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线通信方法及装置，更具体地说，涉及一种FDD中继系统的通信方法及装置。
背景技术
多年以来，飞机与地面的数据通讯手段一直依赖于卫星进行中转。由于租用卫星的通讯线路非常昂贵，很多飞机上虽都提供语音和数据等通讯服务，但实际上很少有旅客在飞机上打电话和上网。随着移动通讯技术的快速发展，国外公司开始利用地面基站与飞机直接通信，来为飞机上旅客提供语音及数据通信业务。目前其使用的技术为基于CDMA2000系统演进过来的EVDO系统。该系统与卫星通讯相比，在网络成本及时延上有比较大优势。但是，通过地面站为飞行中的飞机提供无线通信，然后再由飞机中的处理单元向飞机中的乘客提供通信，这种应用场景的地空通信链路是一种典型中继数据双向传输的无线链路。在这种链路中，最典型的是要求链路传输速率高，时延小，控制开销尽可能的小。但是由于EVDO系统其主要的设计应用场景是是面向于地面的无线通信应用，资源调度灵活，用户数多，控制信道开销大。而地空中继链路相对而言用户(飞机)数要少很多，中继链路也不需要太复杂的资源分配与调度方法，因此直接将地面通信系统(如这里的EVDO)用于地空中继链路，必然不是最优的。
以地空通信为例的系统是一种典型的中继链路通信系统。中继链路传输的一个重要特点是将数据从一个点向一个或多个点进行双向发送，发送的目标通常是将大量的数据以低延时的方式进行传输。中继链路的应用场景通常是需要对通信进行大范围覆盖扩展的情形，如从地面站到空中的通信，覆盖范围通常大到数百公里；又如从地面固定站向运行中的铁路发送，或者从地面向海中运行的船只进行覆盖等。这些场景都需要从一个点向多个点来传输大容量的数据，大容量的数据到了接收站后可以进行进一步的向更多用户的分发与处理(例如，飞行中的飞机，可以在收到地空中继链路的数据后，再通过机舱通信系统对机舱内的用户做进一步的分发)。因此这种中继链路的重要要求就是低处理时延、低中继链路控制信道开销，并且在特殊的场景下还需要能够抵抗高的运行速度(如高达1000km/h)与大的多径时延(如长达33us以上)与传输延时。而所有这些特点，是通常的陆地移动通信系统所不具备的。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种能够实现在大范围覆盖条件下的高效传输的FDD中继系统的通信方法及装置。
根据本发明第一方面，提供了一种FDD中继系统的通信方法，其中所述FDD中继系统包括用来建立中继链路的基站和用户站设备，所述方法包括：
基站通过向用户站设备发送下行超帧来传输下行数据信息，其中基站利用下行超帧中第一帧的第一个子帧传输下行控制信息；
用户站设备通过向基站设备发送上行超帧来传输上行数据信息，其中用户站设备利用上行超帧中控制域传输上行控制信息。
其中，所述下行超帧和上行超帧均由N个等长的帧构成，每个帧又由M个等长的子帧构成，每个子帧又由4个等长的块构成。
其中，所述基站设有下行超帧通信单元，包括：
下行导频信道生成器，用于生成导频符号循环前缀和导频符号；
下行同步信道生成器，用于生成下行同步信道循环前缀和下行同步信道；
下行广播信道生成器，用于生成下行广播信道；
下行控制子帧形成装置，用于形成所述下行超帧中第一帧的第一子帧，以传输所述导频符号循环前缀和导频符号、下行同步信道循环前缀和下行同步信道、下行广播信道；
下行业务信道生成器，用于生成下行业务信道；
下行数据子帧形成装置，用于形成下行数据子帧，以传输来自下行业务信道的下行业务数据；
超帧成帧装置，用于把所述下行超帧中第一帧的第一子帧和下行数据子帧组合成下行超帧。
其中，所述基站利用所述第一子帧的第一块至第四块传输下行控制信息，其中：
第一块和第三块传输的控制信息依次为：
a1，3)导频符号循环前缀；
b1，3)导频符号；
c1，3)下行同步信道循环前缀；
d1，3)下行同步信道；
e1，3)用来承载广播信息的下行广播信道；
第二块和第四块传输的控制信息依次为：
a2，4)导频符号循环前缀；
b2，4)导频符号；
c2，4)三个接续的下行广播信道。
其中，所述用户站设备设有上行超帧通信单元，包括：
上行同步信道生成器，用于生成上行同步信道；
上行控制域生成器，用于生成上行控制域，以传输所述上行同步信道；
上行业务信道生成器，用于生成上行业务信道；
上行数据子帧生成生成器，用来生成上行数据子帧，以传输来自上行业务信道的上行业务数据；
上行超帧成帧装置，用于把所述上行控制域和上行数据子帧组合成上行超帧。
其中，所述上行超帧中的控制域包括上行超帧第一帧中前几个子帧，所述控制域传输的上行控制信息依次为：
两个接续的用来承载上行接入信息的上行接入信道，；
不发送任何数据的保护间隔；
其中，所述控制域的子帧数量与基站的覆盖半径成正比。
其中，下行超帧和上行超帧中的用于传输业务数据的每个数据子帧分别包括4个等长数据块，其每个数据块中依次包括：
导频符号循环前缀；
导频符号；
3个接续的等长的数据子块。
其中，不同的用户站设备被分配给不同的时域资源，所述时域资源的最小单位是子帧。
其中，不同的用户站设备被分配给不同的频域资源，所述频域资源包括所分配的时域资源上的整个带宽上的一部分带宽。
其中，所述用户站设备是安装在移动物体或固定物体上的用户中继设备。
其中，所述用户站设备是安装在飞行器上的机载设备，所述基站是与所述机载设备进行通信的地面基站，其中：
机载设备收到地面基站发送的下行超帧后，通过解析第一帧第一子帧中承载的下行广播信道及下行同步信道得到地面基站的发送的帧头位置信息及所在小区号，与地面基站取得下行同步；
随后，机载设备向地面基站发送上行超帧，用于进行随机接入；
随机接入成功后，地面基站通过下行超帧中的下行数据子帧向机载设备发送下行业务数据；以及
机载设备通过上行超帧中的上行数据子帧向地面基站发送上行业务数据。
根据本发明第二方面，提供了一种FDD中继系统的通信装置，所述FDD中继系统包括用来建立中继链路的基站和用户站设备，所述通信装置包括：
设置在所述基站中的下行超帧通信单元，该下行超帧通信单元通过向用户站设备发送下行超帧来传输下行数据信息，其中利用下行超帧中第一帧的第一个子帧传输下行控制信息；
设置在所述用户站设备中的上行超帧通信单元，该上行超帧通信单元通过向基站设备发送上行超帧来传输上行数据信息，其中利用上行超帧中控制域传输上行控制信息。
其中，所述下行超帧和上行超帧均由N个等长的帧构成，每个帧又由M个等长的子帧构成，每个子帧又由4个等长的块构成。
其中，所述下行超帧通信单元包括：
下行导频信道生成器，用于生成导频符号循环前缀和导频符号；
下行同步信道生成器，用于生成下行同步信道循环前缀和下行同步信道；
下行广播信道生成器，用于生成下行广播信道；
下行控制子帧形成装置，用于形成所述下行超帧中第一帧的第一子帧，以传输所述导频符号循环前缀和导频符号、下行同步信道循环前缀和下行同步信道、下行广播信道；
下行业务信道生成器，用于生成下行业务信道；
下行数据子帧形成装置，用于形成下行数据子帧，以传输来自下行业务信道的下行业务数据；
超帧成帧装置，用于把所述下行超帧中第一帧的第一子帧和下行数据子帧组合成下行超帧。
其中，所述下行超帧通信单元利用第一子帧的第一块至第四块传输下行控制信息，其中：
第一块和第三块传输的控制信息依次为：
a1，3)导频符号循环前缀；
b1，3)导频符号；
c1，3)下行同步信道循环前缀；
d1，3)下行同步信道；
e1，3)用来承载广播信息的下行广播信道；
第二块和第四块传输的控制信息依次为：
a2，4)导频符号循环前缀；
b2，4)导频符号；
c2，4)三个接续的下行广播信道。
其中，所述上行超帧通信单元包括：
上行同步信道生成器，用于生成上行同步信道；
上行控制域生成器，用于生成上行控制域，以传输所述上行同步信道；
上行业务信道生成器，用于生成上行业务信道；
上行数据子帧生成生成器，用来生成上行数据子帧，以传输来自上行业务信道的上行业务数据；
上行超帧成帧装置，用于把所述上行控制域和上行数据子帧组合成上行超帧。
其中，所述上行超帧中的控制域包括上行超帧第一帧中前几个子帧，所述控制域传输的上行控制信息依次为：
两个接续的用来承载上行接入信息的上行接入信道，；
不发送任何数据的保护间隔；
其中，所述控制域的子帧数量与基站的覆盖半径成正比。
此外，本发明的下行传输在第1频率上进行，其上行传输在第2频率上进行；以及导频符号PS由具有低的互相关、自相关旁瓣的伪随机序列构成。
与现有技术相比，本发明可以大幅降低控制信道开销，提高中继传输中的效率，从而满足了中继系统中大吞吐、少用户、低传输时延的要求。
附图说明
图1a为本发明的第一设备与第二设备在不同频率上收发示意图；
图1b为本发明的设有下行超帧单元的基站和设有上行超帧单元的用户站设备的中继系统原理示意图；
图2为本发明的超帧结构；
图3a为本发明的一种下行超帧单元的示意图；
图3b为本发明的一种下行超帧结构；
图4a为本发明的一种上行超帧单元的示意图；
图4b为本发明的一种地空宽带中继链路的上行超帧结构；
图5为本发明的下行与上行数据子帧结构；
图6为地面站与飞行中的机上机载设备进行通信的示意图。
具体实施方式
为了便于本领域一般技术人员理解和实现本发明，现结合附图描绘本发明的实施例。
图1a为本发明的第一设备与第二设备在不同的频率上相互发送数据的示意图。第一设备通过在第一频率上发送数据给第二设备，实现下行链路的传输。第二设备通过在第二频率上发送数据给第一设备，实现上行链路的传输。第一频率与第二频率是指定的不同的频率，这种通过不同频率来发送与接收数据的通信方式，称为频分双工FDD。本发明的中继通信链路的上、下行分别在不同的频率上进行发射和接收。
上述第一设备可以是基站，第二设备可以是用户站设备，两者通过两个不同的频率建立中继链路，其中用户站设备是一种中继设备，它可以通过与用户站相连的网络(如局域网、基于IP的家用基站等)进一步向各个用户终端提供话音、上网等业务。本发明的FDD中继系统中的通信方法包括：
基站通过向用户站设备发送下行超帧来传输下行数据信息，其中基站利用下行超帧中第一帧的第一个子帧传输下行控制信息，如图3a所示；
用户站设备通过向基站设备发送上行超帧传输上行数据信息，其中用户站设备利用上行超帧中控制域传输上行控制信息，如图4a所示。
图1b显示了为本发明中继系统的通信装置，如图1b所示，本发明的通信装置包括设置在所述基站中的下行超帧通信单元和设置在所述用户站设备中的上行超帧通信单元。下行超帧通信单元通过向用户站设备发送下行超帧来传输下行数据信息，其中利用下行超帧中第一帧的第一个子帧传输下行控制信息。上行超帧通信单元通过向基站设备发送上行超帧来传输上行数据信息，其中利用上行超帧中控制域传输上行控制信息。
图2显示了本发明的下行超帧和上行超帧的结构，图2所示的超帧中的最基本传输单位为子帧，子帧的长度固定为1ms。M个子帧形成一个帧，M的典型值为10，也就是说一个帧的典型长度为Mms。N个帧合在一起组成一个超帧，超帧中子帧N的配置分别是：10，20，30，40，可根据需要选用。此时对应超帧的长度分别为100ms，200ms，300ms和400ms。超帧长度通常是用来划定控制信息出现的时间周期，相对于地面系统中通常使用10ms以内的超帧长度而言，本发明的超帧长至少是地面系统的10倍以上，这也意味着，本发明用来传输控制信道的开销至少是地面系统开销的1/10以上。这样大大地提高了中继链路传输的效率。如图2所示，每个子帧由4个等长的块构成，每个块的长度为250us。
图3a显示了本发明的设置在基站中的下行超帧单元的结构，如图3a所示，该下行超帧单元包括：
下行导频信道生成器，用于生成导频符号循环前缀和导频符号；
下行同步信道生成器，用于生成下行同步信道循环前缀和下行同步信道；
下行广播信道生成器，用于生成下行广播信道；
下行控制子帧形成装置，用于形成所述下行超帧中第一帧的第一子帧，以传输所述导频符号循环前缀和导频符号、下行同步信道循环前缀和下行同步信道、下行广播信道；
下行业务信道生成器，用于生成下行业务信道；
下行数据子帧形成装置，用于形成下行数据子帧，以传输来自下行业务信道的下行业务数据；
下行超帧成帧装置，用于把所述下行超帧中第一帧的第一子帧和下行数据子帧组合成下行超帧；以及
基本时钟控制单元，用于分别向下行控制子帧形成装置和下行超帧成帧装置提供时钟，以形成如图3b所示的下行超帧。
图3b显示了本发明的下行超帧的结构，其结构与图2中的超帧结构完全相同，只是其中的第一帧frame0中的第一子帧subframe0作为控制(DwCR)域来发送下行控制信息。本发明的下行超帧可以为地面基站向飞机机载设备方向发送数据。
图3b中的下行超帧frame0中的subframe0为下行控制域(DwCR)的子帧。下行控制域(DwCR)每超帧发送一次，其中承载下行同步信道(DwSCH)和下行广播信道(DwBCH)。下行广播信道用于广播小区编号信息，本基站与相邻基站GPS座标信息等。下行同步信道和下行广播信道总共占有1ms的时间长度，如附图3b所示。下行同步信道DwSCH占用subframe0的第一块Block0和第二块Block2的前两个子块sub-block，下行广播信道DwBCH占用第一块Block0和第三块Block2剩余的第三个sub-block及Block1和Block3的全部3个sub-block。DwSCH采用这种重复的block配置可以减少由于地空环境带来的下行同步信道检测误差，提高小区搜索准确度，避免因为漏检或误检而需要等到下一个超帧开始的时候才能进行下行控制信道的检测。所述DwSCH信道，可以是时域上的具有好的低、零相关特性的序列(如伪随机序列、完美序列(perfect sequence)等)，不同的地面站对应不同的序列；或者是在频域上不同带宽上放置的具有好的低、零相关特性的序列(如伪随机序列、完美序列(perfectsequence)等)，不同带宽或者不同的序列对应不同的地面站。
更具体地说，下行超帧中第一帧的第一子帧利用第一块至第四块传输下行控制信息，其中：
第一块和第三块传输的控制信息依次为：
a1，3)导频符号循环前缀；
b1，3)导频符号；
c1，3)下行同步信道循环前缀；
d1，3)下行同步信道；
e1，3)用来承载广播信息的下行广播信道；
第二块和第四块传输的控制信息依次为：
a2，4)导频符号循环前缀；
b2，4)导频符号；
c2，4)三个接续的下行广播信道。
图4a显示了本发明的设置在用户站设备中的上行超帧单元的结构，如图4a所示，该上行超帧单元包括：
上行同步信道生成器，用于生成上行同步信道；
上行控制域生成器，用于生成上行控制域，以传输所述上行同步信道；
上行业务信道生成器，用于生成上行业务信道；
上行数据子帧生成生成器，用来生成上行数据子帧，以传输来自上行业务信道的上行业务数据；
上行超帧成帧装置，用于把所述上行控制域和上行数据子帧组合成上行超帧；以及
基本时钟控制单元，用于分别向上行控制域生成器和和上行超帧成帧装置提供时钟，以形成如图4b所示的上行超帧。
图4b显示了本发明的用于地空宽带中继链路的上行超帧实施例，其基本结构与图2的超帧结构相同，不同之处在于第一帧frame0的前3个subframe为上行控制域(UpCR)，为飞机机载设备向地面基站发送上行接入信息。上行超帧长为100ms，帧长为10ms，子帧长为1ms。上行数据域中子帧结构采用和下行相同的时域划分结构。上行控制域(UpCR)占用上行超帧的frame0中的subframe0～2三个子帧。上行控制域UpCR中承载的接入信道UpACH。如附图4所示，UpCR时域总长3ms，其中上行接入信道信号(UpACH)长800us，为两个相同的UpACH连续放置，保护间隔(GP)长1400us。GP的长度保证了地空通信大时延下其它用户能同时接入。图4的示例可以支持到距离达210km的覆盖。另外，当覆盖的距离更远时，如400km，UpCR上行控制域所占用的最前面的子帧数量还会增加，此时需要保证GP至少需要2.67ms，为了保证在增大的覆盖范围的检测能力，UpACH信道的长度也需要适当增加，如1.6ms。所述UpACH信道，可以是时域上的具有好的低、零相关特性的序列(如伪随机序列、完美序列(perfectsequence)等)，不同的用户站对应不同的序列；或者是在频域上不同带宽上放置的具有好的低、零相关特性的序列(如伪随机序列、完美序列(perfect sequence)等)，不同带宽或者不同的序列对应不同的用户站。
更具体地说，本发明的上行超帧中的控制域包括上行超帧第一帧中前几个子帧，所述控制域传输的上行控制信息依次为：
两个接续的用来承载上行接入信息的上行接入信道；
不发送任何数据的保护间隔；
其中，所述控制域的子帧数量与基站的覆盖半径成正比。
图5显示了本发明的下行数据域DwDR以及上行数据域UpDR的数据子帧的结构，即用于上行与下行的专用数据域的子帧。在这些子帧中，每个1ms子帧划分为4个等长的数据块Block(Block0～Block3)，每个Block长度为250us。以采样频率为fs＝7.68M的系统为例来做实施例的说明。每个采样点长度为Ts＝1/fs，每个Block包含1920Ts。每个Block划分为1个带有循环前缀CP的导频符号PS以及3个不带有循环前缀的数据符号(sub-block)。如图所示，CP长度为128Ts，即16.7us，PS长度为256Ts，Sub-block为512Ts。采样率fs＝7.68M只是本发明给出的一种理解本发明帧结构的实例，本发明的帧结构并不受采样率的具体数值的限制。这种用于专门数据域的子帧结构，同时适用于上行和下行。
在DwDR以及UpDR子帧中，地面站与下行不同用户站间的相互发送数据的基本单位是子帧。即地面站可以通过不同的子帧给不同的用户站发数据，不同的用户站通过不同的子帧给地面站发送数据。同时，在同一个子帧上，还可以进一步按不同的频率分配给不同的用户站。即在同一子帧上，不同的用户站占用不同的频率资源。
具体地说，下行超帧和上行超帧中的用于传输业务数据的每个数据子帧分别包括4个等长数据块，其每个数据块中依次包括：导频符号循环前缀；导频符号；和3个接续的等长的数据子块。
在本发明中，不同的用户站设备被分配给不同的时域资源，所述时域资源的最小单位是子帧。
例如，时域资源可以是图5所示的1ms数据子帧(包括4个Block)，因此可以将一个10ms下行帧里的10个1ms的子帧分别分配给地面基站向10架不同的飞机来发送数据。在上行方向，则是10架不同的飞机在不同的子帧向地面站发送数据。
此外，不同的用户站设备被分配给不同的频域资源，所述频域资源包括所分配的时域资源上的整个带宽上的一部分带宽。
例如，频域资源是指频带，如果系统带宽是3MHz，在1ms的子帧上，还可以将3MHz的带宽进一步分成多个更小带宽的子带，如分成100个子带，每个子带的带宽为300KHz。
也就是说，在1ms子帧上进一步的可以将整个3MHz的带宽分成10个用户来使用，每个用户使用300kHz的带宽。
这样就形成了时间和频率上的二维资源划分的结构。
这样10ms的子帧里可以分配给总共10*10＝100个用户来使用。
当然，某个用户占用的资源可以是多个子帧和多个子带。如某个用户占用2ms子帧上的3个子带，即2ms上的900kHz的带宽。
本发明的用户站设备是安装在移动物体或固定物体上的用户中继设备，例如可以是安装在飞机、轮船、列车等移动物体上的机载设备，也可以是安装在固定建筑物或自然物体上的固定中继设备，其中继通信过程均相同。下面以安装在飞机上的机载设备为例，说明中继通信过程。
图6显示了地面基站与飞行中的机上机载设备进行通信的示意图。从地面基站发送到飞机上的机载设备方向的无线射频信号链路为下行链路，反之，从飞机上的机载设备发到地面基站的无线射频信号链路为上行链路。在此情况下，地面基站与所述机载设备进行如下操作：
机载设备收到地面基站发送的下行超帧后，通过解析第一帧第一子帧中承载的下行广播信道及下行同步信道得到地面基站的发送的帧头位置信息及所在小区号，与地面基站取得下行同步；
随后，机载设备向地面基站发送上行超帧，用于进行随机接入；
随机接入成功后，地面基站通过下行超帧中的下行数据子帧向机载设备发送下行业务数据；以及
机载设备通过上行超帧中的上行数据子帧向地面基站发送上行业务数据。
上述实施过程只是本发明公开的一种较佳实施例，实际上本发明的应用场景不限于上述实施例。另外的实施例还包括地面站与高速运行中的火车，地面站与海平面上的船只等。总之本发明所公开的一种地空宽带中继链路的通信方法与装置适用于点到点，点到多点的需要中继链路的通信场景。
虽然通过实施例描述了本发明，但本领域普通技术人员知道，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可使本发明有许多变形和变化，本发明的范围由所附的权利要求来限定。
Claims (17)
1.一种FDD中继系统的通信方法，其中所述FDD中继系统包括用来建立中继链路的基站和用户站设备，所述方法包括：
基站通过向用户站设备发送下行超帧来传输下行数据信息，其中基站利用下行超帧中第一帧的第一个子帧传输下行控制信息；
用户站设备通过向基站设备发送上行超帧来传输上行数据信息，其中用户站设备利用上行超帧中控制域传输上行控制信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述下行超帧和上行超帧均由N个等长的帧构成，每个帧又由M个等长的子帧构成，每个子帧又由4个等长的块构成。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述基站设有下行超帧通信单元，包括：
下行导频信道生成器，用于生成导频符号循环前缀和导频符号；
下行同步信道生成器，用于生成下行同步信道循环前缀和下行同步信道；
下行广播信道生成器，用于生成下行广播信道；
下行控制子帧形成装置，用于形成所述下行超帧中第一帧的第一子帧，以传输所述导频符号循环前缀和导频符号、下行同步信道循环前缀和下行同步信道、下行广播信道；
下行业务信道生成器，用于生成下行业务信道；
下行数据子帧形成装置，用于形成下行数据子帧，以传输来自下行业务信道的下行业务数据；
超帧成帧装置，用于把所述下行超帧中第一帧的第一子帧和下行数据子帧组合成下行超帧。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述基站利用所述第一子帧的第一块至第四块传输下行控制信息，其中：
第一块和第三块传输的控制信息依次为：
a1，3)导频符号循环前缀；
b1，3)导频符号；
c1，3)下行同步信道循环前缀；
d1，3)下行同步信道；
e1，3)用来承载广播信息的下行广播信道；
第二块和第四块传输的控制信息依次为：
a2，4)导频符号循环前缀；
b2，4)导频符号；
c2，4)三个接续的下行广播信道。
5.如权利要求2所述的方法，其中，所述用户站设备设有上行超帧通信单元，包括：
上行同步信道生成器，用于生成上行同步信道；
上行控制域生成器，用于生成上行控制域，以传输所述上行同步信道；
上行业务信道生成器，用于生成上行业务信道；
上行数据子帧生成生成器，用来生成上行数据子帧，以传输来自上行业务信道的上行业务数据；
上行超帧成帧装置，用于把所述上行控制域和上行数据子帧组合成上行超帧。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述上行超帧中的控制域包括上行超帧第一帧中前几个子帧，所述控制域传输的上行控制信息依次为：
两个接续的用来承载上行接入信息的上行接入信道，；
不发送任何数据的保护间隔；
其中，所述控制域的子帧数量与基站的覆盖半径成正比。
7.如权利要求3或5所述的方法，其中，下行超帧和上行超帧中的用于传输业务数据的每个数据子帧分别包括4个等长数据块，其每个数据块中依次包括：
导频符号循环前缀；
导频符号；
3个接续的等长的数据子块。
8.如权利要求2所述的方法，其中，不同的用户站设备被分配给不同的时域资源，所述时域资源的最小单位是子帧。
9.如权利要求8所述的方法，其中，不同的用户站设备被分配给不同的频域资源，所述频域资源包括所分配的时域资源上的整个带宽上的一部分带宽。
10.如上述任一项权利要求所述的方法，其中，所述用户站设备是安装在移动物体或固定物体上的用户中继设备。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述用户站设备是安装在飞行器上的机载设备，所述基站是与所述机载设备进行通信的地面基站，其中：
机载设备收到地面基站发送的下行超帧后，通过解析第一帧第一子帧中承载的下行广播信道及下行同步信道得到地面基站的发送的帧头位置信息及所在小区号，与地面基站取得下行同步；
随后，机载设备向地面基站发送上行超帧，用于进行随机接入；
随机接入成功后，地面基站通过下行超帧中的下行数据子帧向机载设备发送下行业务数据；以及
机载设备通过上行超帧中的上行数据子帧向地面基站发送上行业务数据。
12.一种FDD中继系统的通信装置，所述FDD中继系统包括用来建立中继链路的基站和用户站设备，所述通信装置包括：
设置在所述基站中的下行超帧通信单元，该下行超帧通信单元通过向用户站设备发送下行超帧来传输下行数据信息，其中利用下行超帧中第一帧的第一个子帧传输下行控制信息；
设置在所述用户站设备中的上行超帧通信单元，该上行超帧通信单元通过向基站设备发送上行超帧来传输上行数据信息，其中利用上行超帧中控制域传输上行控制信息。
13.如权利要求12所述的通信装置，其中，所述下行超帧和上行超帧均由N个等长的帧构成，每个帧又由M个等长的子帧构成，每个子帧又由4个等长的块构成。
14.如权利要求13所述的通信装置，其中，所述下行超帧通信单元包括：
下行导频信道生成器，用于生成导频符号循环前缀和导频符号；
下行同步信道生成器，用于生成下行同步信道循环前缀和下行同步信道；
下行广播信道生成器，用于生成下行广播信道；
下行控制子帧形成装置，用于形成所述下行超帧中第一帧的第一子帧，以传输所述导频符号循环前缀和导频符号、下行同步信道循环前缀和下行同步信道、下行广播信道；
下行业务信道生成器，用于生成下行业务信道；
下行数据子帧形成装置，用于形成下行数据子帧，以传输来自下行业务信道的下行业务数据；
超帧成帧装置，用于把所述下行超帧中第一帧的第一子帧和下行数据子帧组合成下行超帧。
15.如权利要求14所述的通信装置，其中，所述下行超帧通信单元利用第一子帧的第一块至第四块传输下行控制信息，其中：
第一块和第三块传输的控制信息依次为：
a1，3)导频符号循环前缀；
b1，3)导频符号；
c1，3)下行同步信道循环前缀；
d1，3)下行同步信道；
e1，3)用来承载广播信息的下行广播信道；
第二块和第四块传输的控制信息依次为：
a2，4)导频符号循环前缀；
b2，4)导频符号；
c2，4)三个接续的下行广播信道。
16.如权利要求12或13所述的通信装置，其中，所述上行超帧通信单元包括：
上行同步信道生成器，用于生成上行同步信道；
上行控制域生成器，用于生成上行控制域，以传输所述上行同步信道；
上行业务信道生成器，用于生成上行业务信道；
上行数据子帧生成生成器，用来生成上行数据子帧，以传输来自上行业务信道的上行业务数据；
上行超帧成帧装置，用于把所述上行控制域和上行数据子帧组合成上行超帧。
17.如权利要求16所述的通信装置，其中，所述上行超帧中的控制域包括上行超帧第一帧中前几个子帧，所述控制域传输的上行控制信息依次为：
两个接续的用来承载上行接入信息的上行接入信道，；
不发送任何数据的保护间隔；
其中，所述控制域的子帧数量与基站的覆盖半径成正比。
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