CN103124433A - 用于无线通信的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于无线通信的装置，基于调度的传输资源动态配置物理帧，不仅满足未来丰富多样的数据业务的不同业务特征和需求，还满足链路自适应与业务需求自适应的动态资源，同时满足不同处理能力的设备对处理时间的需求。

Description

用于无线通信的装置

本申请要求申请日为2011年3月25日、申请号为201110074598.5、发明名称为“无线通信系统中解调导频的调整方法及系统”的在先申请的优先权，该在先申请的全部内容均已在本申请中体现。

本申请要求申请日为2011年3月31日、申请号为201110081193.4、发明名称为“一种无线通信方法、系统与设备”的在先申请的优先权，该在先申请的全部内容均已在本申请中体现。

本申请要求申请日为2011年5月19日，申请号为201110130194.3，发明名称为“一种通信系统”的在先申请的优先权，该在先申请的全部内容均已在本申请中体现。

本申请要求申请日为2012年1月16日、申请号为201210011924.2、发明名称为“无线通信方法及装置”的在先申请的优先权，该在先申请的全部内容均已在本申请中体现。

本申请要求申请日为2012年2月16日、申请号为201210035552.7、发明名称为“无线通信方法及装置”的在先申请的优先权，该在先申请的全部内容均已在本申请中体现。

本申请要求申请日为2012年2月21日、申请号为201210041655.4、发明名称为“无线通信系统及用于无线通信的装置”的在先申请的优先权，该在先申请的全部内容均已在本申请中体现。

本申请要求申请日为2012年2月21日、申请号为201210041650.1、发明名称为“用于无线通信的装置”的在先申请的优先权，该在先申请的全部内容均已在本申请中体现。

本申请要求申请日为2012年2月21日、申请号为201210041651.6、发明名称为“用于无线通信的装置”的在先申请的优先权，该在先申请的全部内容均已在本申请中体现。

技术领域

本发明属于通信领域，尤其涉及用于无线通信的装置。

背景技术

近年来，应用于中短通信距离的无线通信系统有基于802.11标准的无线局域网技术WiFi、基于802.15的蓝牙(Bluetooth)系统以及由移动通信系统衍生而来的面向室内应用的Femto技术等等。

基于802.11的WiFi技术是当今使用最广的一种无线网络传输技术。由于WiFi系统采用了载波侦听/冲突避免(CSMA/CA，Carrier Sense Multiple Access with CollisionAvoidance)机制，系统效率较低，对无线资源浪费较大。导致这一问题的根本原因是CSMA/CA机制是一种基于竞争的随机多址接入机制，接入点(AP，Access Point)和站点(STA，Station)，或者不同STA之间，会通过CSMA/CA机制竞争无线资源的使用权，同时竞争无线信道，此时就发生碰撞，导致无线资源的浪费。为了避免碰撞，具有CSMA/CA机制要求AP或STA在竞争无线信道时需要随机退避，在所有AP和STA都退避时，无线信道虽有空闲，但并未被使用，这也是对无线信道的极大浪费。由于上述原因，802.11系统效率较低。例如：802.11g系统物理层峰值速率可达54Mbps，但传输控制协议(TCP，Transmission Control Protocol)层在大数据包下载业务下可达速率不高于30Mbps，在小数据包业务下，由于开销比例增加，可达峰值速率更低。虽然存在上述缺点，但802.11系统灵活，不依赖集中控制机制，因此也能够实现较低的设备成本。

基于3GPP标准的Femto技术是从移动通信系统演进而来的一种面向室内覆盖的新技术。基于对3G系统的数据统计，大约70％的数据业务都发生在室内，因此室内高速率数据接入方案就尤为重要。Femto基站，称为微微基站，体积小巧(与Wi-Fi近似)，部署灵活。由于从移动通信系统演进而来，Femto基站几乎继承了移动通信系统的所有特点。Femto设备只是结合其有限的覆盖范围，较少的接入用户等应用场景特征，将设备处理能力降低，进而降低设备成本。从双工方式考虑，与移动通信系统相同，Femto基站可分为频分双工(FDD，Frenqucy Division Duplexing)与时分双工(TDD，Time Division Duplexing)两类双工机制。FDD上下行载波资源对称，而数据业务上下行数据流量非对称的业务特征使得FDD系统面对数据业务时存在一定的资源浪费。TDD系统上下行链路工作在同一载波上，通过划分时间资源为上下行链路分配不同的无线资源，因此较FDD能够更好的适配上下行业务需求非对称的数据业务。然而，移动通信系统(包括Femto系统)的TDD双工方式，上下行资源静态分配，面对需求不同的各类数据业务，例如：浏览网页，移动视频，移动游戏，机器对机器(M2M，machine-to-machine)等，难以实现业务需求与资源划分的动态适配。与Wi-Fi相比，由于Femto采用了基于调度的集中控制机制，基站或AP和终端之间，或者终端之间不存在由于竞争冲突和随机退避导致的无线资源浪费，因此链路效率较高。

虽然Femto系统也通过调度为上下行通信，为不同的终端分配无线资源，但其静态配置的帧结构不能匹配上下行灵活分配的无线资源，不能够以较小的颗粒度自适应业务变化，当业务与资源配置失衡时或者会造成长时排队，用户体验降低，或者会造成信道容量浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供用于无线通信的装置。

为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本发明的技术方案是这样实现的：

第一种用于无线通信的装置，该装置由第一单元和第二单元组成，其中：

所述第一单元，发送用于同步的前导序列；

所述第二单元，发送指示当前物理帧结构的信息。

第二种用于无线通信的装置，其特征在于，该装置包括：

第一单元，发送用于同步的前导序列；

第二单元，发送指示当前物理帧结构的信息；和，

第一通信单元，通过至少一个被选择性地配置的信道进行相关地发送。

可选的，所述被选择性地配置的信道包括：

第一下行传输信道，用于传输下行业务、和/或下行信令、和/或上行业务反馈；

下行探测信道，用于传输下行探测信号；和，

第二下行传输信道，用于传输下行业务、和/或下行信令，和/或上行业务反馈。

第三种用于无线通信的装置，该装置包括：

第一单元，发送用于同步的前导序列；

第二单元，发送指示当前物理帧结构的信息；和，

第一通信单元，通过至少一个被选择性地配置的信道进行相关地接收。

可选的，所述被选择性地配置的信道包括：

上行探测信道，用于传输上行探测信号；

上行调度请求信道，用于触发上行传输资源调度；

上行传输信道，用于传输上行业务、和/或上行信令、和/或下行业务反馈、和/或下行的信道质量信息CQI反馈、和/或下行的信道状态信息CSI反馈；和，

上行随机接入信道，用于触发新用户接入。

可选的，所述被选择性地配置的信道包括：

上行探测信道，用于传输上行探测信号；

上行调度请求信道，用于触发上行传输资源调度；

上行传输信道，用于传输上行业务、和/或上行信令、和/或下行业务反馈；

CQI反馈信道，用于传输下行的CQI反馈；

CSI反馈信道，用于传输下行的CSI反馈；和，

上行随机接入信道，用于触发新用户接入。

可选的，以上第一至第三种用于无线通信的装置中还包括：

第三单元，通过被选择性配置的控制信道，发送指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息。

可选的，以上第一至第三种用于无线通信的装置中，所述第二单元通过系统信息信道发送一部分指示当前物理帧结构的信息，其中至少包括被选择性配置的控制信道的时长，并通过被选择性配置的控制信道发送另一部分指示当前物理帧结构的信息。

可选的，以上第一至第三种用于无线通信的装置中，被选择性配置的控制信道和所述系统信息信道按照时分复用、频分复用、码分多址中的一种方式或组合方式复用下行传输资源。

以上第一至第三种用于无线通信的装置中，第二单元通过系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息。

第四种用于无线通信的装置，包括：

解析单元，解析当前物理帧中指示当前物理帧结构的信息，确定当前物理帧的结构；

第二通信单元，在当前物理帧中至少一个被选择性地配置的信道进行相关地发送。

可选的，所述被选择性地配置的信道包括：

上行探测信道，用于传输上行探测信号；

上行调度请求信道，用于触发上行传输资源调度；

上行传输信道，用于传输上行业务、和/或上行信令、和/或下行业务反馈、和/或下行的CQI反馈、和/或下行的CSI反馈；和，

上行随机接入信道，用于触发新用户接入。

可选的，所述被选择性地配置的信道包括：

上行探测信道，用于传输上行探测信号；

上行调度请求信道，用于触发上行传输资源调度；

上行传输信道，用于传输上行业务、和/或上行信令、和/或下行业务反馈；

CQI反馈信道，用于传输下行的CQI反馈；

CSI反馈信道，用于传输下行的CSI反馈；和，

上行随机接入信道，用于触发新用户接入。

可选的，所述上行随机接入信道、所述上行传输信道和所述上行调度请求信道，按照时分复用、频分复用、码分多址中的一种方式或组合方式复用资源。

第五种用于无线通信的装置，包括：

解析单元，解析当前物理帧中指示当前物理帧结构的信息，确定当前物理帧的结构；

第二通信单元，在当前物理帧中至少一个被选择性地配置的信道进行相关地接收。

可选的，所述被选择性地配置的信道包括：

第一下行传输信道，用于传输下行业务、和/或下行信令、和/或上行业务反馈；

下行探测信道，用于传输下行探测信号；和，

第二下行传输信道，用于传输下行业务、和/或下行信令，和/或上行业务反馈。

可选的，在上述第四至第五种用于无线通信的装置中，所述第二通信单元还通过被选择性配置的控制信道，接收指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息。

可选的，在上述第四至第五种用于无线通信的装置中，所述解析单元通过当前物理帧中的系统信息信道接收一部分指示当前物理帧结构的信息，其中至少包括被选择性配置的控制信道的时长，并通过当前物理帧中被选择性配置的控制信道接收另一部分指示当前物理帧结构的信息。

可选的，在上述第四至第五种用于无线通信的装置中，所述解析单元通过当前物理帧中的系统信息信道，接收指示当前物理帧结构的信息。

可选的，在上述五种用于无线通信的装置中，进一步还包括：配置单元，用于根据调度的传输资源为当前物理帧有选择性地配置信道；

其中，所述当前物理帧的长度由其结构决定，是非固定的。

可选的，在上述五种用于无线通信的装置中，所述指示当前物理帧结构的信息包括：指示第一信道的存在性的信息。

可选的，所述第一信道是用于传输下行探测信号的下行探测信道。

进一步可选的，所述指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的时长的信息，所述第二信道的时长大于或等于零。

进一步可选的，所述第二信道是下行传输信道，或，上行传输信道。

可选的，所述第一信道是用于触发新用户接入的上行随机接入信道。

可选的，在上述五种用于无线通信的装置中，所述指示当前物理帧结构的信息包括：第一信道的存在性以及时长的信息。

可选的，所述第一信道是用于触发上行传输资源调度的上行调度请求信道。

可选的，所述第一信道是用于传输上行探测信号的上行探测信道。

进一步可选的，所述指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的时长的信息，所述第二信道的时长大于或等于零。

进一步可选的，所述第二信道是下行传输信道，或，上行传输信道。

可选的，在上述五种用于无线通信的装置中，所述指示当前物理帧结构的信息包括：指示第一信道的时长的信息，所述时长大于或等于零。

可选的，所述第一信道是用于指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的控制信道。

可选的，所述第一信道是下行传输信道。

进一步可选的，所述指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的存在性以及时长的信息。

进一步可选的，所述第二信道是用于传输上行探测信号的上行探测信道。

进一步可选的，所述指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的存在性的信息。

进一步可选的，所述第二信道是用于传输下行探测信号的下行探测信道。

可选的，所述第一信道是上行传输信道。

进一步可选的，所述指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的存在性以及时长的信息。

进一步可选的，所述第二信道是用于传输上行探测信号的上行探测信道。

进一步可选的，所述指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的存在性的信息。

进一步可选的，所述第二信道是用于传输下行探测信号的下行探测信道。

通过采用本发明所提出的方案，将可以实现以下功能：

1、通过CAP集中调度与其关联的STA，为不同的STA分配无线资源，避免了竞争机制带来的无线资源浪费；

2、可实现动态的TDD帧长和帧结构配置，灵活的上下行的资源比例配置，针对室内场景提高了系统效率、并节省控制开销和调度开销，基于传输资源需求动态划分上下行无线资源，能够较好的动态适配未来种类丰富且特征各异的数据业务上下行传输需求，没有固定的帧长约束，帧结构灵活可变，同时还降低了实现复杂度；

3、能够以较小的颗粒度为用户和上下行通信分配无线资源，资源分配能够较好的自适应业务变化，为不同用户和上下行通信分配的无线资源能够较好的适配业务需求与信道传输条件；

4、不仅能够适配不同终端的较大的业务速率需求变化，而且也能够较好的适配无线信道的动态变化。本发明能够更好的适配各种数据业务需求的动态变化，将信道容量与业务需求动态匹配，可获得更好的系统效率。针对不同无线通信场景，自适应调整帧结构，优化系统开销。能够权衡业务需求与信道特征，动态划分上下行链路资源，在考虑链路自适应的条件下，为不同终端动态分配无线资源；

5、除上述特征外，本发明还考虑到信道状态信息反馈延迟，不同等级设备对处理时间的需求等。上述考虑都能够提高系统效率和性能；

6、可实现本帧反馈，减少多用户多入多出(MU-MIMO)的反馈延迟；

7、可实现本帧调度，减少了业务的调度延迟。

为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

说明书附图

图1是本发明实施例中第一种用于无线通信的装置的结构示意图；

图2a是本发明实施例中第二种用于无线通信的装置的结构示意图；

图2b是本发明实施例中第三种用于无线通信的装置的结构示意图

图3a是本发明实施例中第四种用于无线通信的装置的结构示意图；

图3b是本发明实施例中第五种用于无线通信的装置的结构示意图；

图4是本发明实施例一中物理帧的结构示意图；

图5是本发明实施例二中物理帧的结构示意图；

图6a是本发明实施例三中第一个物理帧的第一种结构示意图；

图6b是本发明实施例三中第二个物理帧的结构示意图；

图7是本发明实施例三中第一个物理帧的第二种结构示意图；

图8是本发明实施例四中第二个物理帧的结构示意图；

图9是本发明实施例五中物理帧的结构示意图；

图10是本发明实施例六中物理帧的结构示意图；

图11是本发明实施例七中物理帧的结构示意图；

图12是本发明实施例八中物理帧的结构示意图；

图13是本发明实施例九中物理帧的结构示意图；

图14是本发明中通过CAP发射提前预留上行保护间隔的示意图；

图15是本发明实施例十中物理帧的结构示意图；

图16是上行传输信道、上行调度请求信道和上行随机接入信道复用资源的示意图；

图17是控制信道和系统信息信道复用资源的示意图；

图18是本发明实施例中资源调度的方法流程图；

图19是本发明应用实例一中下行调度及传输过程的流程图；

图20是本发明应用实例一中资源调度过程的示意图；

图21是本发明应用实例二中上行调度及传输过程的流程图；

图22是本发明应用实例二中资源调度过程的示意图；

图23是本发明应用实例三中上行调度及传输过程的流程图；

图24是本发明应用实例三中资源调度过程的示意图；

图25是本发明应用实例四中上行调度及传输过程的流程图；

图26是本发明应用实例四中资源调度过程的示意图；

图27是本发明应用实例五中一种上下行调度传输过程的系统帧结构的示意图；

图28是下行信令/反馈传输信道复用DL-TCH资源的示意图；

图29是第一种上行信令/反馈信道的结构示意图；

图30为第二种上行信令/反馈信道的结构示意图；

图31为上行调度请求信道的生成方法示意图；

图32为PN序列的最大长度线性反馈移位寄存器序列；

图33为第一种上行随机接入信道的格式；

图34为第二种上行随机接入信道的格式；

图35为第三种上行随机接入信道的格式。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。

采用本发明，可避免竞争冲突或者随机退避导致的无线资源浪费。与传统移动通信系统(包括：LTE，WiMax等下一代移动通信系统)不同，本发明通过动态配置物理帧的结构，使得帧结构灵活可变，能够实现基于业务需求动态划分上下行无线资源，能够较好的动态适配未来种类丰富且特征各异的数据业务上下行传输需求。同时，该系统能够提供甚小的资源颗粒度，不仅能够适配不同终端设备的较大的业务速率需求变化，而且也能够较好的适配无线信道的动态变化。本发明中物理帧的帧长非固定，由物理帧的结构决定，不仅能针对室内应用降低控制开销和调度开销，也能满足室外快速变化的要求，同时还能降低实现的复杂度。概括言之，本发明能够权衡业务需求与信道特征，动态划分上下行链路资源，在考虑链路自适应的条件下，为不同终端设备动态分配无线资源。

本发明中的物理帧结构包括物理帧中各部分的有无及时长，因此动态配置物理帧的结构，不仅可以配置物理帧中包括哪些部分，还可以配置各部分的时长。本发明中的物理帧的帧长取决于物理帧的结构，是非固定的。

在本发明实施例中，物理帧以TDD双工方式(在某一固定载波上，CAP与STA通过收发转换分时完成接收与发射)为基础，每个物理帧(Frame)包括下行(DL，Downlink，从CAP到STA方向)子帧、保护间隔和上行(UL，Uplink，从STA到CAP方向)子帧，下行子帧与上行子帧的结构及时长可动态配置，进而每个物理帧的结构及帧长也可动态变化。

上述下行子帧可以包括如下几部分：

前导序列(Preamble)，前导序列包括：短训练序列和长训练序列。其中，短训练序列用于帧检测、自动增益控制、粗频率同步或粗符号同步，长训练序列用于精频率同步、精符号同步或信道估计等；

系统信息信道，用于发送系统基本配置信息。其中，系统基本配置信息包括频带配置、天线配置、帧编号等；

控制信道，用于发送传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式，具体的，根据具体的应用场景，控制信道可以指示下行传输信道、下行探测信道、上行传输信道、上行探测信道、上行调度请求信道和上行随机接入信道中的一个或几个的传输资源的分配和调度、及这些信道的传输格式；

下行传输信道，用于发送下行业务、和/或下行信令、和/或上行业务反馈；由此，下行传输信道按功能可以划分为下行业务传输信道、下行信令信道和上行业务反馈信道；

下行探测信道，用于传输下行探测信号。

上述上行子帧可以包括如下几部分：

上行探测信道，用于传输上行探测信号；

上行调度请求信道，用于触发上行传输资源调度；

上行传输信道，用于发送上行业务、和/或上行信令、和/或下行业务反馈、和/或下行的信道质量信息(CQI)反馈、和/或下行的信道状态信息(CSI)反馈，由此，上行传输信道按功能可以划分为上行业务传输信道、上行信令信道、下行业务反馈信道、CQI反馈信道和CSI反馈信道。或者，可选的，上述CQI反馈信道和CSI反馈信道可以独立于上行传输信道而存在。

上行随机接入信道，用于触发新用户接入。

本发明实施例需要为CAP和STA预留收发转换时间。例如：CAP和STA从下行到上行转换时，其射频通道就由发射或接收转换为接收或发射状态；CAP和STA从上行到下行转换时，其射频通道就由接收或发射转换为发射或接收状态。为实现上述预留收发转换时间，物理帧结构中可以包括用于指示下行和上行转换的保护间隔，具体包括两种，一种是用于指示下行至上行转换的下行保护间隔(DGI)，一种是用于指示上行至下行转换的上行保护间隔(UGI)。上行保护间隔还可以通过发射提前预留，即通过将上行发射时间提前，为CAP和STA预留上行至下行转换的保护间隔。

根据物理帧结构中各信道的作用，可将上行调度请求信道、上行随机接入信道、下行探测信道、上行探测信道称作辅助信道。

图1为本发明实施例中第一种用于无线通信的装置的结构示意图，该装置由第一单元11和第二单元12组成，其中：

第一单元11，发送用于同步的前导序列。

第二单元12，发送指示当前物理帧结构的信息。

一种实施例中，第二单元12可以通过系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息。

图2a为本发明实施例中第二种用于无线通信的装置的结构示意图，该装置包括：

第一单元21a，发送用于同步的前导序列。

第二单元22a，发送指示当前物理帧结构的信息。

第一通信单元23a，通过至少一个被选择性地配置的信道进行相关地发送。

一种实施例中，第二单元22a可以通过系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息。

一种实施例中，被选择性地配置的信道包括：第一下行传输信道，用于传输下行业务、和/或下行信令、和/或上行业务反馈；下行探测信道，用于传输下行探测信号；和，第二下行传输信道，用于传输下行业务、和/或下行信令，和/或上行业务反馈。

在上述被选择性配置的信道的基础上，当前物理帧中还可以包括控制信道。

在当前物理帧中包括控制信道的基础上，该装置还可以包括：第三单元，通过被选择性配置的控制信道，发送指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息。

在当前物理帧中包括控制信道的基础上，第二单元22a还可以通过系统信息信道发送一部分指示当前物理帧结构的信息，其中至少包括被选择性配置的控制信道的时长，并通过被选择性配置的控制信道发送另一部分指示当前物理帧结构的信息。

在当前物理帧中包括控制信道的基础上，被选择性配置的控制信道和系统信息信道按照时分复用、频分复用、码分多址中的一种方式或组合方式复用资源。

图2b为本发明实施例中第三种用于无线通信的装置，该装置包括：

第一单元21b，发送用于同步的前导序列；

第二单元22b，发送指示当前物理帧结构的信息；和，

第一通信单元23b，通过至少一个被选择性地配置的信道进行相关地接收。

一种实施例中，第二单元22b可以通过系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息。

一种实施例中，被选择性地配置的信道包括：上行探测信道，用于传输上行探测信号；上行调度请求信道，用于触发上行传输资源调度；上行传输信道，用于传输上行业务、和/或上行信令、和/或下行业务反馈、和/或下行的信道质量信息CQI反馈、和/或下行的信道状态信息CSI反馈；和，上行随机接入信道，用于触发新用户接入。

另一种实施例中，被选择性地配置的信道包括：上行探测信道，用于传输上行探测信号；上行调度请求信道，用于触发上行传输资源调度；上行传输信道，用于传输上行业务、和/或上行信令、和/或下行业务反馈；CQI反馈信道，用于传输下行的CQI反馈；CSI反馈信道，用于传输下行的CSI反馈；和，上行随机接入信道，用于触发新用户接入。

在上述被选择性配置的信道的基础上，当前物理帧中还可以包括控制信道。

在当前物理帧中包括控制信道的基础上，该装置还可以包括：第三单元，通过被选择性配置的控制信道，发送指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息。

在当前物理帧中包括控制信道的基础上，第二单元22b还可以通过系统信息信道发送一部分指示当前物理帧结构的信息，其中至少包括被选择性配置的控制信道的时长，并通过被选择性配置的控制信道发送另一部分指示当前物理帧结构的信息。

在当前物理帧中包括控制信道的基础上，被选择性配置的控制信道和系统信息信道按照时分复用、频分复用、码分多址中的一种方式或组合方式复用资源。

在上述第一种至第三种用于无线通信的装置中，还可以进一步包括：配置单元，用于根据调度的传输资源为当前物理帧有选择性地配置信道；其中，所述当前物理帧的长度由其结构决定，是非固定的。

上述第一种至第三种用于无线通信的装置位于网络侧。

图3a为本发明实施例中第四种用于无线通信的装置的结构示意图，该装置包括：

解析单元31a，解析指示当前物理帧中指示当前物理帧结构的信息，确定当前物理帧的结构。

第二通信单元32a，在当前物理帧中至少一个被选择性配置的信道进行相关的发送。

一种实施例中，解析单元31a可以通过当前物理帧中的系统信息信道，接收指示当前物理帧结构的信息。

一种实施例中，被选择性配置的信道包括：上行探测信道，用于传输上行探测信号；上行调度请求信道，用于触发上行传输资源调度；上行传输信道，用于传输上行业务、和/或上行信令、和/或下行业务反馈、和/或下行的CQI反馈、和/或下行的CSI反馈；和，上行随机接入信道，用于触发新用户接入。

一种实施例中，被选择性配置的信道包括：上行探测信道，用于传输上行探测信号；上行调度请求信道，用于触发上行传输资源调度；上行传输信道，用于传输上行业务、和/或上行信令、和/或下行业务反馈；CQI反馈信道，用于传输下行的CQI反馈；CSI反馈信道，用于传输下行的CSI反馈；和，上行随机接入信道，用于触发新用户接入。

上述上行随机接入信道、所述上行传输信道和所述上行调度请求信道，按照时分复用、频分复用、码分多址中的一种方式或组合方式复用资源。

在上述被选择性配置的信道的基础上，当前物理帧中还可以包括控制信道。

在当前物理帧中包括控制信道的基础上，第二通信单元32a还通过被选择性配置的控制信道，接收指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息。

在当前物理帧中包括控制信道的基础上，解析单元31a还可以通过当前物理帧中的系统信息信道接收一部分指示当前物理帧结构的信息，其中至少包括被选择性配置的控制信道的时长，并通过当前物理帧中被选择性配置的控制信道接收另一部分指示当前物理帧结构的信息。

图3b为本发明实施例中第五种用于无线通信的装置的结构示意图，该装置包括：

解析单元31b，解析当前物理帧中指示当前物理帧结构的信息，确定当前物理帧的结构。

第二通信单元32b，在当前物理帧中至少一个被选择性地配置的信道进行相关地接收。

一种实施例中，解析单元31b通过当前物理帧中的系统信息信道，接收指示当前物理帧结构的信息。

一种实施例中，被选择性地配置的信道包括：第一下行传输信道，用于传输下行业务、和/或下行信令、和/或上行业务反馈；下行探测信道，用于传输下行探测信号；和，第二下行传输信道，用于传输下行业务、和/或下行信令，和/或上行业务反馈。

在上述被选择性配置的信道的基础上，当前物理帧中还可以包括控制信道。

在当前物理帧中包括控制信道的基础上，第二通信单元32b还通过被选择性配置的控制信道，接收指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息。

在当前物理帧中包括控制信道的基础上，解析单元31b还可以通过当前物理帧中的系统信息信道接收一部分指示当前物理帧结构的信息，其中至少包括被选择性配置的控制信道的时长，并通过当前物理帧中被选择性配置的控制信道接收另一部分指示当前物理帧结构的信息。

上述第四种和第五种用于无线通信的装置位于终端侧。

以下实施例中，假设本发明第一种至第三种用于无线通信的装置位于CAP中、第四种和第五种用于无线通信的装置位于STA中，因此执行网络侧操作的主体均直接以CAP表示，执行终端侧操作的主体均直接以STA表示，但这仅为一种具体的举例，本发明第一种至第三种用于无线通信的装置也可以独立于CAP而存在，同样的，第四种和第五种用于无线通信的装置也可以独立于STA而存在。

本发明实施例中，CAP可以通过如下两种方式发送指示当前物理帧结构的信息。

方式一：在系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息。

指示当前物理帧结构的信息，包括如下一种或几种：指示信道存在性的信息、指示信道的存在性以及时长的信息、和指示信道的时长的信息。

与CAP关联的STA解析系统信息信道中的指示当前物理帧结构的信息，可以确定当前物理帧的结构，将当前物理帧中的各个信道的时长相加，得到当前物理帧的帧长。

可选的，CAP还可以在系统信息信道发送当前物理帧的帧长信息，这时，与CAP关联的STA可以直接确定当前物理帧的帧长，不需要计算。

方式二：在系统信息信道和控制信道发送指示当前物理帧结构的信息。

指示当前物理帧结构的信息，包括如下一种或几种：指示信道存在性的信息、指示信道的存在性以及时长的信息、和指示信道的时长的信息。

CAP在系统信息信道发送一部分指示当前物理帧结构的信息，该部分指示当前物理帧结构的信息中至少包括控制信道的时长，在控制信道发送另一部分指示当前物理帧结构的信息。

与CAP关联的STA解析指示当前物理帧结构的信息，可以确定当前物理帧的结构，将当前物理帧中的各个信道的时长相加，得到当前物理帧的帧长。

进一步，CAP还可以在系统信息信道发送当前物理帧的帧长信息，与CAP关联的STA将直接获得当前物理帧的帧长，无需计算。或者，CAP还可以在系统信息信道和控制信道发送当前物理帧的帧长信息，这时，与CAP关联的STA将系统信息信道和控制信道中的两部分帧长相加，得到当前物理帧的帧长。

下面给出几个具体实施例，均以通过上行传输信道进行下行的CQI反馈及下行的CSI反馈为例。

实施例一

图4是本发明实施例一中物理帧的结构示意图，其中横坐标表示时间，纵坐标表示频率或码字，物理帧中包括前导序列和系统信息信道。

CAP执行如下操作：发送前导序列；和，在系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息。

本实施例一中的系统信息信道包括的如下字段：

①控制信道时长指示字段，指示控制信道的时长，控制信道时长指示字段可以为6比特，最大可指示63个OFDM符号，1个OFDM符号为最小资源分配单位。例如：如果这6比特是010000，转换为十进制数是16，即对应16个OFDM符号。

②下行传输信道时长指示字段，指示下行传输信道的时长，下行传输信道时长指示字段可以为9比特，最大可指示511个OFDM符号。例如：如果这9比特是100000000，转换为十进制数是256，即对应256个OFDM符号。

③上行传输信道时长指示字段，指示上行传输信道的时长，上行传输信道时长指示字段可以为9比特，最大可以指示511个OFDM符号。

④下行探测信道配置字段，指示下行探测信道的存在性。本实施例一中，下行探测信道的时长固定，下行探测信道配置字段可以为1比特，当该比特指示存在下行探测信道时，相当于间接指示了该下行探测信道为固定时长。

⑤上行探测信道配置字段，指示上行探测信道的存在性以及时长。上行探测信道配置字段可以为2比特，例如填入00指示无上行探测信道，填入01指示上行探测信道占用1个OFDM符号，填入10指示上行探测信道占用2个OFDM符号，填入11指示上行探测信道占用4个OFDM符号。

⑥上行调度请求信道配置字段，指示上行调度请求信道的存在性以及时长。上行调度请求信道配置字段可以为2比特，例如填入00指示无上行调度请求信道，填入01指示上行调度请求信道占用1个OFDM符号，填入10指示上行调度请求信道占用2个OFDM符号，填入11指示上行调度请求信道占用4个OFDM符号。

⑦上行随机接入信道配置字段，指示上行随机接入信道的存在性。本实施例一中，上行随机接入信道的时长固定，上行随机接入信道配置字段可以为1比特，当该比特指示存在上行随机接入信道时，相当于间接指示了该上行随机接入信道为固定时长。

可以看出，系统信息信道中的字段①-③，指示的是信道的时长信息，字段④和⑦指示的是信道的存在性的信息，字段⑤和⑥指示的是信道的存在性以及时长的信息。

在其他应用场景下，上述下行探测信道和上行随机接入信道也可以不是固定时长，此时下行探测信道配置字段和上行随机接入信道配置字段，也可以采用多比特指示信道的存在性以及时长，或者指示信道的时长信息。

由于本实施例一中的物理帧结构不包括控制信道、下行传输信道、下行探测信道、上行传输信道、上行探测信道、上行随机接入信道和上行调度请求信道，CAP在控制信道时长指示字段、下行传输信道时长指示字段和上行传输信道时长指示字段，填写时长为0，在下行探测信道配置字段和上行随机接入信道配置字段填写指示信道不存在的取值，在上行探测信道配置字段和上行调度请求配置字段填写指示信道不存在的取值。

本实施例一中，前导序列和系统信息信道的时长预先设定，CAP和STA均知晓该预先设定的情况，因此STA从系统信息信道中解析指示当前物理帧结构的信息，可以确定当前物理帧中只包括前导序列和系统信息信道，由此确定在当前物理帧不执行发送操作，只执行相关接收操作。

实施例二

图5是本发明实施例二中物理帧的结构示意图，其中横坐标表示时间，纵坐标表示频率或码字，物理帧中包括前导序列、系统信息信道、下行保护间隔、上行调度请求信道和上行随机接入信道。

CAP执行如下操作：发送前导序列；和，在系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息。

作为一种可选的实施方式，本实施例二中的下行保护间隔时长，CAP可以在指示当前物理帧结构的信息中携带，此时系统信息信道在实施例一中所列字段的基础上，还可以具有保护间隔的指示字段，该字段可以用多比特指示下行保护间隔的时长，或者，在保护间隔具有固定时长的情况下，该字段也可以仅用1比特指示下行保护间隔的存在性。

作为另一种可选的实施方式，本实施例二中的下行保护间隔时长，CAP还可以在下行传输信道周期性广播的广播信息帧(BCF)中携带，BCF中用2比特指示下行保护间隔的时长，例如取值为0时，指示下行保护间隔为2个OFDM符号，取值为1时，指示下行保护间隔为4个OFDM符号。STA在接入CAP所在无线网络的过程中，及接入成功之后，通过周期性的检测BCF来获知下行保护间隔的时长，此时，CAP就无需在每一物理帧中再指示下行保护间隔的时长，节省系统信息信道的开销。

STA确定当前物理帧的结构，由此确定在当前物理帧除执行相关接收操作外，还可以选择性的执行以下发送操作：

在上行随机接入信道发送随机接入请求序列，从而触发CAP分配发送随机接入请求的资源；

在上行调度请求信道发送上行调度序列，从而触发CAP分配发送上行调度请求的资源；或者，在上行调度请求信道发送快速信令反馈。

本实施例二中，STA通过竞争的方式获得上行随机接入信道和上行调度请求信道的传输资源，因此CAP无需在控制信道发送对这两个信道的资源指示，可以不配置控制信道。

可选的，本实施例二中的物理帧结构中也可以只包括上行随机接入请求信道和上行调度请求信道中的一个。

实施例三

假设本实施例三的应用场景包括：CAP对STA有下行业务传输需求；在下行业务传输之前需进行信道探测；STA无上行业务、上行信令或下行业务反馈需求。

作为第一种可选的实施方式，CAP需要通过两个物理帧完成下行业务传输，如图6a和图6b所示，其中横坐标表示时间，纵坐标表示频率或码字。

在第一个物理帧，CAP执行如下发送操作：发送前导序列；和，在系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息；和，在控制信道发送指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息；和，在下行探测信道发送下行探测信号。STA通过指示当前物理帧结构的信息，确定第一个物理帧的结构，并由此确定在第一个物理帧可以执行如下发送操作：

在上行传输信道向CAP反馈下行信道测量结果。这里的下行信道测量结果，由STA基于CAP发送的下行探测信号对下行信道测量后得到，包括下行的CQI，或者，包括下行的CQI和下行的CSI。在第二个物理帧，CAP执行如下发送操作：发送前导序列；和，在系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息；和，在控制信道发送指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息；和，在下行传输信道发送下行业务数据。

STA通过指示当前物理帧结构的信息，确定第二个物理帧的结构，并由此确定在第二个物理帧中不执行发送操作。

作为第二种可选的实施方式，CAP需要通过两个物理帧完成下行业务传输，如图7和图6b所示，其中横坐标表示时间，纵坐标表示频率或码字。

在第一个物理帧，CAP执行如下发送操作：发送前导序列；和，在系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息；和，在控制信道发送指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息。

STA确定第一个物理帧的结构，并由此确定在第一个物理帧中可以执行如下发送操作：

STA在上行探测信道向CAP发送上行探测信号，使得CAP利用该上行探测信号进行上行信道质量测量，或进行上行信道质量和上行信道状态测量，并根据上下行互易性的原理，得到下行信道的CQI，或者得到下行信道的CQI和CSI。

在第二个物理帧，CAP执行如下发送操作：发送前导序列；和，在系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息；和，在控制信道发送指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息；在下行传输信道发送下行业务数据。

STA通过指示当前物理帧结构的信息，确定第二个物理帧的结构，并由此确定在第二个物理帧中不执行发送操作。

在上述两种实施方式中，从CAP和STA执行发送操作的角度进行说明，当CAP执行发送时，STA将执行相关的接收，当STA执行发送时，CAP将执行相关的接收。

在上述两种实施方式中，CAP可以通过与实施例二相同的两种可选的实施方式指示下行保护间隔，其中采用第一种时，系统信息信道在实施例一中所列字段的基础上，还可以具有保护间隔的指示字段，该字段可以用多比特指示下行保护间隔的时长，或者，在保护间隔具有固定时长的情况下，该字段也可以仅用1比特指示下行保护间隔的存在性；采用第二种时，系统信息信道具有与实施例中相同的字段。

在上述两种实施方式中，如果CAP采用前文所述的方式二发送指示当前物理帧结构的信息，以第二个物理帧为例，在系统信息信道的控制信道时长指示字段填入相应取值，在控制信道中采用9比特指示下行传输信道的时长。

在上述两种实施方式中，如果在下行业务传输之前不进行信道探测，CAP可以通过如图6b所示的一个物理帧完成下行业务传输。

在上述两种实施方式中，第一个物理帧和第二个物理帧，可以是连续或非连续的。

除上述两种实施方式外，在下行业务传输之前，还可以同时基于下行探测信道和上行探测信道进行信道探测，即在第一个物理帧同时配置下行探测信道、上行探测信道和上行传输信道，此时CAP利用STA发送的上行探测信号进行上行信道状态测量，并基于上下行互易性得到下行的CSI，接收STA在上行传输信道反馈的下行的CQI；或者，CAP利用STA发送的上行探测信号进行上行信道质量测量，并基于上下行互易性得到下行的CQI，接收STA在上行传输信道反馈的下行的CSI。

上述两种实施方式中，以在一个物理帧中完成信道探测为例说明，实际应用中，也可能通过多个物理帧完成信道探测，这里不再赘述。

实施例四

假设本实施例四的应用场景包括：STA有上行业务传输需求；在上行业务传输之前需进行信道探测；CAP无下行业务、下行信令或上行业务反馈需求。

作为第一种可选的实施方式，在CAP已知STA有上行业务传输需求的前提下，STA需要通过两个物理帧完成上行传输，如图7和图8所示，其中横坐标表示时间，纵坐标表示频率或码字。

在第一个物理帧，CAP执行如下发送操作：发送前导序列；和，在系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息；和，在控制信道发送指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息。

STA确定当前物理帧的结构，并由此确定在第一物理帧中可以执行如下发送操作：

在上行探测信道向CAP发送上行探测信号，使得CAP利用该上行探测信号进行上行信道质量测量、得到上行的CQI，或进行上行信道质量测量和上行信道状态测量、得到上行的CQI和CSI。

在第二个物理帧，CAP执行如下发送操作：发送前导序列；和，在系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息；和，在控制信道发送指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息。

STA确定当前物理帧的结构，并由此确定在第二个物理帧中可以执行如下发送操作：

在上行传输信道发送上行业务数据。

作为第二种可选的实施方式，在CAP已知STA有上行业务需求的前提下，STA需要通过两个物理帧完成上行传输，如图6a和图8所示，其中横坐标表示时间，纵坐标表示频率或码字。

在第一个物理帧，CAP执行如下发送操作：发送前导序列；和，在系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息；和，在控制信道发送指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息；和，在下行探测信道发送下行探测信号。

STA确定当前物理帧的结构，并由此确定在第一物理帧中可以执行如下发送操作：

在上行传输信道向CAP发送下行的CQI，或者发送下行的CQI和CSI。由此，CAP基于上下行互易性的原理，得到上行的CQI，或者上行的CQI和CSI。

在第二个物理帧，CAP执行如下发送操作：发送前导序列；和，在系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息；和，在控制信道发送指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息。

STA确定当前物理帧的结构，并由此确定在第二个物理帧中可以执行如下发送操作：

在上行传输信道发送上行业务数据。

在上述两种实施方式中，从CAP和STA执行发送操作的角度进行说明，当CAP执行发送时，STA将执行相关的接收，当STA执行发送时，CAP将执行相关的接收。

在上述两种实施方式中，CAP可以通过与实施例二相同的两种可选的实施方式指示下行保护间隔，其中采用第一种时，系统信息信道在实施例一中所列字段的基础上，还可以具有保护间隔的指示字段，该字段可以用多比特指示下行保护间隔的时长，或者，在保护间隔具有固定时长的情况下，该字段也可以仅用1比特指示下行保护间隔的存在性；采用第二种时，系统信息信道具有与实施例中相同的字段。在上述两种实施方式中，如果CAP采用前文所述的方式二发送指示当前物理帧结构的信息，以第二个物理帧为例，在系统信息信道的控制信道时长指示字段填入相应取值，在控制信道中使用9比特指示上行传输信道的时长。

在上述两种实施方式中，如果不进行上行信道测量，那么CAP也可以不配置上行探测信道，并通过图8所示的一个物理帧完成上行业务传输。

在上述两种实施方式中，CAP也可以在第一个物理帧同时配置下行探测信道、上行探测信道和上行传输信道，此时CAP利用STA在第一个物理帧的上行探测信道发送的上行探测信号进行上行信道状态测量、得到上行的CSI，接收STA在第一个物理帧的上行传输信道反馈的下行的CQI、并基于上下行互易性得到上行的CQI，或者，CAP利用STA在第一个物理帧的上行探测信道发送的上行探测信号进行上行信道质量测量、得到上行的CQI，接收STA在第一个物理帧的上行传输信道反馈的下行的CSI，并基于上下行互易性得到上行的CSI。

上述两种实施方式中，以在一个物理帧中完成信道探测为例说明，实际应用中，也可能通过多个物理帧完成信道探测，这里不再赘述。

以上实施例一至实施例四，分别针对最简单的应用场景，举出了几种可能的物理帧结构，目的在于说明本发明实施例的物理帧中，传输信道与相应的探测信道的关联性，而实际的应用场景可能要复杂的多，例如系统中存在多个STA，CAP和各个STA都有不同的传输需求，基于STA是否支持信道探测，有些上下行传输之前需要进行信道探测，有些上下行传输之前也可能不需要信道探测，以下的实施例五至实施例十分别举出在其他应用场景下可能配置的物理帧结构。

实施例五

图9是本发明实施例五中物理帧的结构示意图。

如图9所示，物理帧中包括下行子帧和上行子帧，下行子帧包括前导序列、系统信息信道、控制信道和下行传输信道，上行子帧包括上行传输信道。

各STA可通过时分，频分，码分、空分或者上述复用方式的结合共享上行传输资源。

一种可选的实施方式，CAP可以在系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息，举例如下：

用6比特指示控制信道的时长，该6比特最大可指示63个OFDM符号。例如：如果这6比特是010000，转换为十进制数是16，对应16个OFDM符号。

在系统信息信道中，用9比特指示下行传输信道时长，最大511个OFDM符号。例如：如果这9比特是100000000，转换为十进制数是256，对应256个OFDM符号。

在系统信息信道中，用9比特指示上行传输信道时长，最大511个OFDM符号。

在系统信息信道中，可以用1比特指示保护间隔，共1个OFDM符号。或者系统信息信道不指示保护间隔，而是系统已配置好。另一种可选的实施方式，CAP还可以在系统信息信道与控制信道发送指示当前物理帧结构的信息，举例如下：

在系统信息信道中，用6比特发送控制信道时长；在控制信道中，用9比特发送下行传输信道时长，并用9比特发送上行传输信道时长。

基于图9的物理帧结构，可在上下行传输中将信令与业务分离。

实施例六

图10是本发明实施例六中物理帧的结构示意图。

如图10所示，在图9的基础上，在下行子帧设置了下行探测信道。下行探测信道的存在性信息包含在CAP发送的指示当前物理帧结构的信息中，可以用1比特实现，是在系统信息信道中发送的。如图10所示，下行探测信道可以位于下行传输信道的后面。

实施例七

图11是本发明实施例七中物理帧的结构示意图，下行探测信道位于下行传输信道的中间。

在MU-MIMO传输方案中，由于下行MU-MIMO系统性能不仅对下行信道状态信息延迟敏感，而且多用户MIMO会涉及较大的信号处理复杂度。综合考虑信道状态信息延迟，以及不同应用场景下可能不同的硬件处理复杂度，下行探测信道位于下行传输信道的中间更为合理。如果下行探测信道位置固定，可在系统信息信道中用1比特指示下行探测信道的存在性。如果系统中存在不同处理能力的STA，下行探测信道位置可变。此时，在系统信息信道中不仅需要指示下行探测信道的存在性，还需要指示图11中两个下行传输信道的时长。两个下行传输信道的时长指示可采用如下三种方法：

分别指示下行传输信道一和下行传输信道二的时长；

分别指示下行传输信道总时长和下行传输信道一的时长；

分别指示下行传输信道总时长和下行传输信道二的时长。

通过上述动态或半静态设置下行探测信道位置，为不同处理能力的设备提供足够的处理时间。

一种可选的实施方式，CAP在系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息，例如：用6比特指示控制信道时长；用9比特指示下行传输信道总时长，用7比特指示下行传输信道二的时长；用9比特指示上行传输信道时长；用2比特指示下行探测信道，分别指示：无下行探测信道、下行探测信道位置1、下行探测信道位置2和下行探测信道位置3，用于匹配不同的Sounding带宽。下行探测信道位置1、2、3均是系统定义的确定位置。

另一种可选的实施方式，CAP可以在系统信息信道与控制信道发送指示当前物理帧结构的信息，例如，在系统信息信道，CAP用6比特指示控制信道的时长，在控制信道，用9比特指示下行传输信道总时长，用7比特指示下行传输信道二的时长，用9比特指示上行传输信道的时长，用2比特指示下行探测信道的位置。

实施例八

图12是本发明实施例八中物理帧的结构示意图。

本实施例八在上行子帧中设置了一些辅助信道，例如：在上行子帧设置了上行探测信道、上行调度请求信道和上行随机接入信道中的一个或多个。图12仅仅是一个三种辅助信道都包括的帧结构举例，在实际情况中，依据系统应用场景或方案的不同，某些辅助信道也可不予考虑。

一种可选的实施方式，CAP可以在系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息，例如，在系统信息信道中，用6比特指示控制信道时长；用9比特指示下行传输信道时长；用9比特指示上行传输信道时长；用2比特指示上行探测信道的存在性及时长，分别指示0、1、2、4个OFDM符号；用2比特指示上行调度请求信道的存在性及时长，分别指示1、2、3、4个OFDM符号；用1比特指示上行随机接入信道的存在性，分别指示有和无两种情况，若有，固定为1个OFDM符号。

另一种可选的实施方式，CAP可以在系统信息信道与控制信道发送指示当前物理帧结构的信息，例如：

在系统信息信道中，用6比特指示控制信道的时长，用1比特指示上行随机接入信道的存在性；在控制信道中，用9比特指示下行传输信道的时长，用9比特指示上行传输信道的时长，用2比特指示上行探测信道的存在性及时长，用2指示上行调度请求信道的存在性及时长。

实施例九

图13是本发明实施例九中物理帧的结构示意图。

在下行子帧中设置了下行探测信道，并且同时也在上行子帧中设置了上行探测信道、上行调度请求信道和上行随机接入信道。但在实际情况中，依据系统应用场景或方案的不同，某些辅助信道也可不予考虑。

可选的，以上实施例一至九中，上行保护间隔通过发射提前预留，即：将上行发射时间提前，为CAP和STA预留上行至下行转换的保护间隔，具体如图14所示，CAP在STA的入网阶段可以通过控制信道中发送的资源指示通知定时提前量，STA在此后的上行发射操作中，均按照该定时提前量进行发射提前。在通过发射提前预留上行保护间隔的情况下，指示下行至上行转换的下行保护间隔，应不小于CAP与STA或STA与所述CAP的最大下行至上行收发与上行至下行收发的保护时间之和。

实施例十

图15是本发明实施例十中物理帧的结构示意图，其中横坐标表示时间，纵坐标表示频率或码字。

在当前物理帧，CAP执行如下发送操作：发送前导序列；和，在系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息；和，在控制信道发送指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息；和，在下行传输信道一发送下行业务数据、下行信令和上行业务反馈中的一个或几个；和，在下行探测信道发送下行探测信号；和，在下行传输信道二发送下行业务数据、下行信令和上行业务反馈中的一个或几个。

STA确定当前物理帧的结构，并由此确定在当前物理帧中可以执行如下发送操作：

在上行探测信道发送上行探测信号；

在上行调度请求信道发起上行调度请求；

在上行传输信道发送上行业务、和/或上行信令、和/或上行反馈；

在上行随机接入信道发起随机接入。

可选的，上行保护间隔和下行保护间隔都可以按照与实施例二类似的方式指示。

在以上具体实施例中，当物理帧中存在上行传输信道、上行调度请求信道和上行随机接入信道时，上行传输信道、上行调度请求信道和上行随机接入信道通过时分复用、频分复用、码分多址中的一种方式或组合方式复用资源，以实施例十中的物理帧结构为例，图16是这种复用情况的一个举例。这种复用方式可以预先设定且CAP和STA均知晓，此时无需在物理帧中指示该复用方式，或者可以由控制信道予以指示，例如用4比特指示上行调度请求信道在上行传输信道中占用的子载波个数，最大16个子载波，位于上行传输信道上边带边缘；用4比特指示上行随机接入信道在上行传输信道中占用的子载波个数，最大16个子载波，位于上行传输信道下边带边缘。

进一步，当物理帧中存在控制信道和系统信息信道时，控制信道与系统信息信道可以通过时分复用、频分复用、码分多址中的一种方式或组合方式复用资源，以实施例十中的物理帧结构为例，图17是这种复用情况的一个举例，系统信息信道和控制信道采用频分和时分混合复用。这种复用方式预先设定且CAP和STA均知晓，因此无需在物理帧中指示该复用方式。控制信道和系统信息信道也可以只采用频分的方式复用资源。

另外，同一信道中为各STA分配的资源之间也可以采用时分、频分、码分以及空分中的一种或者多种组合的复用方式共享传输资源。

实施例十一

指示当前物理帧结构的信息包括：指示第一信道的存在性的信息。指示第一信道的存在性的信息，携带在物理帧的至少一个信道中。

一种可选的实施方式，第一信道是下行探测信道。

在此基础上，指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的时长的信息。指示第二信道的时长信息，携带在物理帧的至少一个信道中。第二信道可以是下行传输信道或上行传输信道。

在该可选的实施方式中，存在上行传输需求时，可以先进行下行信道探测，然后基于上下行互易性，得到上行信道测量结果，存在下行传输需求时，可以先进行下行信道探测，直接得到下行信道测量结果。

另一种可选的实施方式中，第一信道是上行随机接入信道。

实施例十二

指示当前物理帧结构的信息包括：第一信道的存在性以及时长的信息。第一信道的存在性及时长的信息，携带在物理帧的至少一个信道中。

一种可选的实施方式中，第一信道是上行调度请求信道。

另一种可选的实施方式中，第一信道是上行探测信道。

在此基础上，指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的时长信息。指示第二信道的时长信息，携带在物理帧的至少一个信道中。第二信道是上行传输信道或下行传输信道。

在该可选的实施方式中，存在下行传输需求时，可以先进行上行信道探测，然后基于上下行互易性，得到下行信道测量结果，存在上行传输需求时，可以先进行上行信道探测，直接得到上行信道测量结果。

实施例十三

指示当前物理帧结构的信息包括：指示第一信道的时长信息，所述时长大于或等于零。指示第一信道的时长信息，携带在物理帧的至少一个信道中。

第一种可选的实施方式中，第一信道是用于指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的控制信道。

第二种可选的实施方式中，第一信道是下行传输信道。

在此基础上，指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的存在性以及时长的信息。指示第二信道的存在性以及时长的信息，携带在物理帧的至少一个信道中。第二信道是用于传输上行探测信号的上行探测信道。

在该可选的实施方式中，当存在下行传输需求时，可以先进行上行信道测量，并基于上下行互易性得到下行信道测量结果。

第三种可选的实施方式中，第一信道是下行传输信道。在此基础上，指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的存在性的信息。指示第二信道的存在性的信息，携带在物理帧的至少一个信道中。第二信道是用于传输下行探测信号的下行探测信道。

在该可选的实施方式中，当存在下行传输需求时，可以先进行下行信道测量，得到下行信道测量结果。

第四种可选的实施方式中，第一信道是上行传输信道。

在此基础上，指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的存在性以及时长的信息。指示第二信道的存在性以及时长的信息，携带在物理帧的至少一个信道中。第二信道是用于传输上行探测信号的上行探测信道。

在该可选的实施方式中，当存在上行传输需求时，可以先进行上行信道测量，得到上行信道测量结果。

第五种可选的实施方式中，第一信道是上行传输信道。在此基础上，指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的存在性的信息。指示第二信道的存在性的信息，携带在物理帧的至少一个信道中。第二信道是用于传输下行探测信号的下行探测信道。

在该可选的实施方式中，当存在上行传输需求时，可以先进行下行信道测量，并基于上下行互易性得到上行信道测量结果。

下面给出本发明的资源调度方法，在实现资源调度后，方可基于调度的传输资源确定物理帧的结构。

图18为本发明实施例中资源调度的方法流程图，该流程包括：

步骤S101：根据传输需求进行资源调度；

步骤S102：配置与调度的资源匹配的帧长非固定的物理帧结构。

采用本发明的方法不存在竞争冲突或者随机退避导致的无线资源浪费。与传统移动通信系统(包括：LTE、WiMax等下一代移动通信系统)不同，该系统能够基于业务需求动态划分上下行无线资源，能够较好的动态适配未来种类丰富且特征各异的数据业务需求。

下面将具体说明如何根据传输需要进行资源调度并据以配置物理帧结构。

实施例十四

当存在传输需求时，根据所述传输需求调度相应的传输资源，配置与所调度的传输资源匹配的帧结构。本发明实施例中传输需求由调度信息承载，CAP获取并解析所述调度信息，得到传输需求，据以完成资源调度。

其中，所述上行的传输需求是CAP从STA获取到的。具体地，CAP可以通过如下三种方式获取到上行的传输需求：

第一种：通过请求-应答方式获取上行的传输需求，具体为：STA发起调度请求，CAP为所述STA分配反馈上行的传输需求的资源，所述STA在相应的资源上反馈上行的传输需求；

若采用所述第一种方式，则需在物理帧结构中配置上行调度请求信道，用于STA向CAP发送上行调度请求，以请求用于向CAP上报上行传输需求的传输资源。

在物理帧结构中配置上行调度请求信道时，可以为STA调度独占的上行传输资源，用于STA以非竞争方式发起上行调度；也可以为STA调度共享的上行传输资源，用于STA以竞争方式发起上行调度。即，STA发起调度请求，可以采用基于无冲突的上行传输请求机制，或者采用基于竞争的上行传输请求机制。

在配置上行调度请求信道时，根据与CAP关联的STA的数量计算并配置所述上行调度请求信道的时长。例如，可为与CAP关联的N个STA分别分配N个上行调度请求信道，各STA可在对应的信道上基于无冲突的上行传输请求机制发起上行调度请求。或者也可以为与CAP关联的N个STA分配M个上行调度请求信道，M小于N，所述N个STA竞争所述M个上行调度请求信道，以发起上行调度请求。

另外，还可以设计所述上行调度请求信道还可以用于反馈开关量信息，从而实现快速反馈。

第二种：通过轮询方式获取上行的传输需求，具体为：CAP周期性轮询各STA，接收STA反馈的上行的传输需求。

第三种：通过携带上报的方式获取上行的传输需求，具体为：STA在传输上行业务时，将上行的传输需求承载于数据帧中，随上行业务一起发送至CAP。

其中，所述下行的传输需求是从CAP的MAC层或者高层获取到的。

所述传输需求，按照传输方向，可以分为上行传输需求和下行传输需求。当存在上行传输需求时，根据所述上行传输需求调度上行资源，据以配置与所调度的上行资源匹配的上行传输信道。当存在下行传输需求时，根据所述下行传输需求调度下行资源，据以配置与所调度的下行资源匹配的下行传输信道。

所述传输需求按照传输的数据类型，又可以分为传输业务数据的需求、传输信令的需求，以及反馈需求等。

基于此，所述根据上行传输需求调度上行传输资源，并配置匹配的上行传输信道可以进一步包括：

当存在传输上行业务的需求时，为所述上行业务调度上行传输资源，并据以在物理帧结构中配置上行业务传输信道。所述上行业务传输信道的时长根据与CAP关联的各STA传输上行业务所需的总的传输资源确定。

当存在传输上行信令的需求时，为所述上行信令调度上行传输资源，并据以在所述帧结构中配置上行信令信道。所述上行信令信道的时长根据与CAP关联的各STA传输上行信令所需的总的传输资源确定。

当存在对下行业务进行反馈的需求时，为所述下行业务反馈调度上行传输资源，并据以配置下行业务反馈信道。所述下行业务反馈信道的时长根据与CAP关联的各STA对下行业务进行反馈所需的总的传输资源确定。

若还存在其他上行传输需求，则可在所述上行传输信道中增加相应的信道，本发明在此不再详述。

基于此，所述根据下行传输需求调度下行传输资源，并配置匹配的下行传输信道可以进一步包括：

当存在传输下行业务的需求时，为所述下行业务调度下行传输资源，并据以在所述帧结构中配置下行业务传输信道。所述下行业务传输信道的时长根据CAP向与其关联的各STA传输下行业务所需的总的传输资源确定。

当存在传输下行信令的需求时，为所述下行信令调度下行传输资源，并据以在所述帧结构中配置下行信令信道。所述下行信令信道的时长根据CAP向与其关联的各STA传输下行信令所需的总的传输资源确定。

当存在对上行业务进行反馈的需求时，为所述上行业务反馈调度下行传输资源，并据以配置上行业务反馈信道。所述上行业务反馈信道的时长根据CAP向与其关联的各STA反馈上行业务所需的总的传输资源确定。

若还存在其他下行传输需求，则可在所述下行传输信道中增加相应的信道，本发明在此不再详述。

较佳地，当对传输资源进行调度时，还需要考虑信道的状况，以使得资源调度更合理。可以根据CQI进行资源分配，或者根据CQI和CSI进行资源分配。其中，CSI是传输信道的H矩阵(N×M阶，N个接收天线，M个发射天线)，或者传输信道的H矩阵在SVD分解后的V矩阵(M×K阶)，或者该V矩阵的压缩信息；CQI包括下述信息中的一种或者多种：传输信道的SNR(信噪比)或SINR(信干噪比)，MCS(下行传输可采用的调制编码集合)，Nss(下行传输可采用的空间流数)，PMI(下行传输可采用的预编码矩阵集合)等其它相关测量尺度。

当STA的能力支持CAP获取CQI时，CAP还获取CQI，根据传输需求和CQI进行资源调度。当STA的能力支持CAP获取CQI和CSI时，所述CAP还获取CQI和CSI，根据传输需求、CQI、CSI进行资源调度。

其中，所述CQI可以是测量整个频带得到的CQI，也可以是测量部分频带得到的CQI。所述CSI可以是测量整个频带得到的CSI，也可以是测量部分频带得到的CSI。

下面分别从获取上行的信道状况和获取下行的信道状况说明本发明资源调度及物理帧结构配置：

在调度上行传输资源时，根据上行的CQI进行资源调度。为获取上行的CQI，可采用如下设计：

方式一：根据上行探测信道测算。即，当存在调度上行的传输资源的需求时，例如，存在传输上行业务的需求、传输上行信令的需求或者对下行业务进行反馈的需求时，还需为获取上行的CQI进行资源调度，并据以在所述物理帧结构中配置上行探测信道，用于STA向CAP发送上行探测信号。当CAP调度上行的传输资源时，通过在所述上行探测信道测量上行探测信号，计算出上行的CQI，结合测算出的上行的CQI进行资源调度。

方式二：利用TDD系统的上下互易性，由STA测算并反馈下行的CQI，CAP基于系统互易性，得到上行的CQI。即，当存在上行传输需求时，还需为获取上行的CQI进行资源调度，并据以在所述物理帧结构中配置下行探测信道和CQI反馈信道，所述下行探测信道用于CAP向STA发送下行探测信号，所述CQI反馈信道用于STA向CAP反馈根据下行探测信号测算出的下行的CQI；CAP在根据上行传输需求调度上行传输资源时，基于上下互易性，根据STA反馈的下行的CQI确定上行的CQI，并结合所述上行的CQI调度上行传输资源。

在调度上行传输资源时，还可根据上行的CQI和CSI进行资源调度。为获取上行的CQI和上行的CSI，可采用如下设计：

方式一：根据上行探测信道测算。即，当存在调度上行的传输资源的需求时，例如，存在传输上行业务的需求、传输上行信令的需求或者对下行业务进行反馈的需求时，还需为获取上行的CQI和上行的CSI进行资源调度，并据以在物理帧结构中配置上行探测信道，用于STA向CAP发送上行探测信号。当调度上行的传输资源时，通过在所述上行探测信道测量上行探测信号，计算出上行的CQI和CSI，并结合测算出的上行的CQI和上行的CSI进行资源调度。

方式二：利用TDD系统的上下互易性，由STA测算并反馈下行的CQI和下行的CSI，CAP基于系统互易性，得到对应的上行的CQI和上行的CSI。即，当存在上行传输需求时，还需为获取上行的CQI和上行的CSI进行资源调度，并据以在物理帧结构中配置下行探测信道、CQI反馈信道和CSI反馈信道，所述下行探测信道用于CAP向STA发送下行探测信号，所述CQI反馈信道用于STA向CAP反馈根据下行探测信号测算出的下行的CQI；所述CSI反馈信道用于STA向CAP反馈根据下行探测信号测算出的下行的CSI；在根据上行传输需求调度上行传输资源时，基于上下互易性，根据STA反馈的下行的CQI确定上行的CQI，以及根据STA反馈的下行的CSI确定上行的CSI，并结合上行的CQI和上行的CSI调度上行传输资源。

方式三：利用直接测量方式得到CQI，利用系统互易性得到CSI；或者利用直接测量方式得到CSI，利用系统互易性得到CQI。即：

当存在上行传输需求时，还需为获取上行的CQI和上行的CSI进行资源调度，并据以在物理帧结构中配置上行探测信道、下行探测信道和CQI反馈信道，所述上行探测信道用于STA向CAP发送上行探测信号，所述下行探测信道用于CAP向STA发送下行探测信号，所述CQI反馈信道用于STA向CAP反馈根据下行探测信号测量出的下行的CQI；在根据上行传输需求调度上行传输资源时，在所述上行探测信道上测量上行探测信号，计算出上行的信道质量信息CSI，以及基于上下互易性根据STA反馈的下行的CQI确定上行的CQI，并结合所述上行的CQI和上行的CSI调度上行传输资源。

或者，当存在上行传输需求时，还需为获取上行的CQI和上行的CSI进行资源调度，并据以在物理帧结构中配置上行探测信道、下行探测信道和CSI反馈信道，所述上行探测信道用于STA向CAP发送上行探测信号，所述下行探测信道用于CAP向STA发送下行探测信号，所述CSI反馈信道用于STA向CAP反馈根据下行探测信号测算出的下行的CSI；CAP在根据上行传输需求调度上行传输资源时，在所述上行探测信道上测量上行探测信号，计算出上行的信道质量信息CQI，以及基于上下互易性根据STA反馈的下行的CSI确定上行的CSI，并结合上行的CQI和上行的CSI调度上行传输资源。

在调度下行传输资源时，可根据下行的CQI进行资源调度。为获取下行的CQI，可采用如下设计：

方式一：可以利用TDD系统的上下互易性，由CAP测算出下行的CQI。具体可以是，当存在调度下行的传输资源的需求时，例如，存在传输下行业务的需求、传输下行信令的需求或者对上行业务进行反馈的需求时，还需为获取下行的CQI进行资源调度，并据以在物理帧结构中配置上行探测信道，用于STA向CAP发送上行探测信号。当CAP调度下行的传输资源时，通过在所述上行探测信道测量上行探测信号，计算出上行的CQI，基于TDD系统的上下行互易性，确定下行的CQI，结合所述下行的CQI进行资源调度。

方式二：可以由STA测量下行的CQI，通过反馈的方式向CAP上报测量结果，以使得CAP获得下行的CQI。具体可以是，当存在调度下行的传输资源的需求时，例如，存在传输下行业务的需求、传输下行信令的需求或者对上行业务进行反馈的需求时，还需为获取下行的CQI进行资源调度，并据以在物理帧结构中配置下行探测信道和CQI反馈信道，所述下行探测信道用于CAP向STA发送下行探测信号，所述CQI反馈信道用于STA向CAP反馈根据下行探测信号测算出的下行的CQI。当调度下行的传输资源时，根据STA反馈的下行的CQI进行资源调度。

其中，所述上行探测信道的时长可根据上报上行探测信号的STA的天线总数确定。

在调度下行传输资源时，还可根据下行的CQI和CSI进行资源调度。为获取下行的CQI和CSI，可采用如下设计：

方式一：可以利用TDD系统的上下互易性，由CAP测算出下行的CQI和CSI。具体可以是，当存在调度下行的传输资源的需求时，例如，存在传输下行业务的需求、传输下行信令的需求或者对上行业务进行反馈的需求时，还需为获取下行的CQI和下行的CSI进行资源调度，并据以在物理帧结构中配置上行探测信道，用于STA向CAP发送上行探测信号。当调度下行的传输资源时，通过在所述上行探测信道测量上行探测信号，计算出上行的CQI和上行的CSI，基于TDD系统的上下行互易性，确定下行的CQI和下行的CSI，结合所述下行的CQI和下行的CSI进行资源调度。

方式二：可以由STA测量下行的CQI和下行的CSI，通过反馈的方式向CAP上报测量结果，以使得CAP获得下行的CQI和下行的CSI。具体可以是，当存在调度下行的传输资源的需求时，例如，存在传输下行业务的需求、传输下行信令的需求或者对上行业务进行反馈的需求时，还需为获取下行的CQI和下行的CSI进行资源调度，并据以在物理帧结构中配置下行探测信道、CQI反馈信道和CSI反馈信道，所述下行探测信道用于CAP向STA发送下行探测信号，所述CQI反馈信道用于STA向CAP反馈根据下行探测信号测算出的下行的CQI；所述CSI反馈信道用于STA向CAP反馈根据下行探测信号测算出的下行的CSI。当调度下行的传输资源时，根据STA反馈的下行的CQI和下行的CSI进行资源调度。

较佳地，在接收到的STA反馈的CQI后，还可结合资源分配方式，计算所述STA对应的信道的质量，例如，如果资源分配方式为时分，频分，则可直接使用STA反馈的下行的CQI和CSI进行资源调度；如果资源分配方式为空分，则根据各STA反馈的CSI计算各STA对应的空分传输干扰，在使用各STA反馈的CQI时，需去除对应的空分干扰。另外，还可以根据其他调整因素对各STA反馈的CQI进行处理，得到用于进行资源调度的CQI。

方式三：考虑到CQI的数据量较小，CSI的数据量较大，由STA对下行的信道的测算精度高于由CAP利用TDD系统上下互易性测算出的信道精度的特点，综合考虑后，设计由CAP利用TDD系统的上下互易性测算下行的CSI，以节约传输带宽，由STA测量下行的CQI，通过反馈的方式向CAP上报测量结果，以使得CAP获取到准确的CQI。具体可以是，当存在调度下行的传输资源的需求时，例如，存在传输下行业务的需求、传输下行信令的需求或者对上行业务进行反馈的需求时，还需为获取下行的CQI和下行的CSI进行资源调度，并据以在物理帧结构中配置上行探测信道、下行探测信道和CQI反馈信道，所述上行探测信道用于STA向CAP发送上行探测信号；所述下行探测信道用于CAP向STA发送下行探测信号，所述CQI反馈信道用于STA向CAP反馈根据下行探测信号测量出的下行的CQI。当调度下行的传输资源时，在根据传输下行业务的需求、传输下行信令的需求和对上行业务进行反馈的需求中的一种或者多种进行资源调度时，在上行探测信道上测量上行探测信号，计算出上行的CSI，基于系统的上下行互易性，确定下行的CSI，根据所述下行的CSI以及STA反馈的下行的CQI进行资源调度。

较佳地，在接收到的STA反馈的CQI后，还可结合资源分配方式，计算所述STA对应的信道的质量，例如，如果资源分配方式为时分，频分，则可直接使用STA反馈的下行的CQI和CSI进行资源调度；如果资源分配方式为空分，则根据各STA反馈的CSI计算各STA对应的空分传输干扰，在使用各STA反馈的CQI时，需去除对应的空分干扰。另外，还可以根据其他调整因素对各STA反馈的CQI进行处理，得到用于进行资源调度的CQI。

较佳地，如果当前物理帧允许其他STA接入CAP，则可为STA接入CAP调度资源，并据以在物理帧结构中配置上行随机接入信道，用于STA接入CAP，与CAP建立关联关系。所述上行随机接入信道的时长根据预期的同时发起接入的STA的最大数量确定。如果当前帧不再允许其他STA接入CAP，则可不再当前帧配置上行随机接入信道。

其中，可以采用两种方式调度STA在上行探测信道上发送上行探测信号：CAP触发，调度STA发射探测信号；或当所述CAP调度一次后，在一段时间内，所述STA在上行探测信道上周期性地发射探测信号。

其中，在配置所述CQI反馈信道和/或CSI反馈信道时，在上行传输信道中配置所述CQI反馈信道和/或CSI反馈信道，即将所述CQI反馈信道和/或CSI反馈信道作为上行传输信道的一部分。或者，可以将CQI反馈信道和/或CSI反馈信道配置成独立于上行传输信道的信道。

较佳地，还可在物理帧结构中配置控制信道，用于承载所述上行传输信道、下行传输信道、上行探测信道、下行探测信道、上行调度请求信道、上行随机接入信道中一个或者多个信道的描述信息。从而告知与CAP关联的STA物理帧结构中各信道的具体传输资源分配情况。

其中，所述控制信道由调度信令组成，所述描述信息承载于所述调度信令中。所述调度信令用于指示资源调度的对象，以及为所述对象调度的传输资源；所述对象为一个或者一组STA。

所述控制信道的时长根据CAP向与其关联的各STA下发调度信令所需的总的传输资源确定。可以对每个调度信令的长度求和计算，得到所述控制信道的时长；或，如果各信令的长度是固定大小，用信令的固定长度与下行调度信令的个数相乘计算，得到控制信道的时长。

在进行资源调度时，可以采用例如最大载干比调度算法，轮询调度算法，正比公平调度算法等调度算法完成。所调度的资源类型可以是时分、频分、码分以及空分中的一种或者多种组合。因此，配置的物理帧结构中的各信道可以采用时分、频分、码分以及空分中的一种或者多种组合的方式复用资源。

下面将以应用实例一至五对如何根据需求进行资源调度并据以配置帧结构进行详细说明。

应用实例一

本应用实例提供了一种基于系统的上下互易性，通过上行探测信道测量下行信道的质量的情况，并据以完成下行调度及传输过程，具体如图19所示，包括以下步骤：

步骤S501：CAP接收并解析下行调度信息，得到向STA1和STA2传输下行业务的需求；

所述传输下行业务的需求包括各STA或各STA的不同业务流的调度需求，例如：待调度的业务和队列长度、不同业务的服务质量QoS需求、业务优先级等等。所述传输下行业务的需求由下行调度信息承载。

步骤S502：所述CAP为需要调度的2个STA，即STA1和STA2调度2个上行探测信道；

步骤S503：所述CAP分别测量STA1和STA2在上行探测信道发射的上行探测信号，并基于TDD系统的上下行互易性，得到STA1和STA2对应的下行传输信道的质量；

步骤S504：所述CAP依据下行调度信息和下行传输信道的质量分别为STA1和STA2调度下行传输资源；

其中，STA1和STA2通过时分复用方式的结合共享下行传输资源。

步骤S505：所述CAP依据下行调度信息和下行传输信道的质量为STA1调度用于对下行业务进行反馈的传输资源。

STA2在第N帧的下行传输并未在该帧的上行传输反馈ACK2信令，这可能是由于下述原因：(1)STA2在第N帧的下行传输在第N+k帧反馈；(2)STA2的下行业务不需要反馈ACK信令。

所述CAP配置与调度的传输资源匹配的帧结构，STA通过解析系统信息信道获知帧结构，通过解析控制信道获知具体的传输资源分配情况。

为了更形象地说明本发明应用实例资源调度过程，参见图20，通过2个帧完成下行业务传输的资源调度过程，以及根据所调度的资源动态配置帧结构的过程。

应用实例二

本应用实例提供了一种由STA测量信道的质量信息并向CAP反馈，CAP根据所述反馈的信道质量信息完成上行调度及传输过程，具体如图21所示，包括以下步骤：

步骤S701：CAP接收并解析下行调度信息，得到向STA1和STA2传输下行业务的需求；

所述传输下行业务的需求包括各STA或各STA的不同业务流的调度需求，例如：待调度的业务和队列长度、不同业务的服务质量QoS需求、业务优先级等等。所述传输下行业务的需求由下行调度信息承载。

步骤S702：所述CAP为需要调度的2个STA，即STA1和STA2调度2个CQI反馈信道；

步骤S703：所述CAP在下行探测信道发送探测信号；

步骤S704：STA1和STA2分别测量CAP在下行探测信道发射的探测信号，得到STA1和STA2对应的下行传输信道的质量；

步骤S705：STA1和STA2分别通过对应的CQI反馈信道，将测算出的下行传输信道的质量反馈给CAP；

步骤S706：所述CAP依据下行调度信息和下行传输信道的质量分别为STA1和STA2调度下行传输资源；

步骤S707：所述CAP依据下行调度信息和下行传输信道的质量为STA1调度用于对下行业务进行反馈的传输资源。

STA2在第N帧的下行传输并未在该帧的上行传输反馈ACK2信令，这可能是由于下述原因：(1)STA2在第N帧的下行传输在第N+k帧反馈；(2)STA2的下行业务不需要反馈ACK信令。

所述CAP配置与调度的传输资源匹配的帧结构，STA通过解析系统信息信道获知帧结构，通过解析控制信道获知具体的传输资源分配情况。

为了更形象地说明本发明应用实例资源调度过程，参见图22，通过2个帧完成下行业务传输的资源调度过程，以及根据所调度的资源动态配置帧结构的过程。

应用实例一中，由于考虑TDD上下行信道互易性获得下行传输信道的质量，需要上行探测信道。而在应用实例二中，STA测量下行探测信道并将信道的质量反馈给CAP，因此不再需要上行探测信道。采用哪种反馈方式，由CAP调度器依据STA能力，以及系统设置确定。帧结构中配置的信道可随传输需求自适应变化，较佳地还可随无线信道时间选择性衰落自适应调整。

应用实例三

本应用实例提供了一种上行调度及传输过程，如图23所示，具体包括以下步骤：

步骤S901：CAP在第N-2帧的上行调度请求信道接收STA发送的上行调度请求信号；

步骤S902：所述CAP在第N-1帧为所述STA调度上行探测信道和用于发送上行业务传输需求的上行传输信道；

步骤S903：所述CAP在第N-1帧的上行传输信道接收并解析上行调度信息，得到所述STA传输上行业务的需求；

所述传输上行业务的需求包括所述STA或所述STA的不同业务流的调度需求，例如：待调度的业务和队列长度、不同业务的服务质量QoS需求、业务优先级等等。所述传输上行业务的需求由上行调度信息承载。

步骤S904：所述CAP在第N-1帧的上行探测信道测量所述STA发送的上行探测信号，得到所述STA对应的上行传输信道的质量；

步骤S905：所述CAP依据所述STA传输上行业务的需求和上行传输信道的质量，在第N帧为所述STA调度上行传输资源。

所述CAP配置与调度的传输资源匹配的帧结构，STA通过解析系统信息信道获知帧结构，通过解析控制信道获知具体的传输资源分配情况。

为了更形象地说明本发明应用实例资源调度过程，参见图24，通过3个帧完成上行业务传输的资源调度过程，以及根据所调度的资源动态配置帧结构的过程。

应用实例四

本应用实例提供了另一种上行调度及传输过程，如图25所示，具体包括以下步骤：

步骤S1101：CAP在第N帧为STA调度上行传输资源；

步骤S1102：所述STA在上行传输时，将所述STA传输上行业务的需求承载于数据帧中，随上行数据一起发送至所述CAP；

步骤S1103：所述CAP接收到所述STA传输上行业务的需求后，根据所述STA传输上行业务的需求在第N+1帧为所述STA分配上行传输资源。

所述CAP配置与调度的传输资源匹配的帧结构，STA通过解析系统信息信道获知帧结构，通过解析控制信道获知具体的传输资源分配情况。

为了更形象地说明本发明应用实例资源调度过程，参见图26，通过2个帧完成上行业务传输的资源调度过程，以及根据所调度的资源动态配置帧结构的过程。

应用实例五

图27为本应用实例中一种上下行调度传输过程的系统帧结构的示意图。

如图27所示，帧被划分前导序列、系统信息信道、控制信道、下行业务传输信道、下行保护间隔DGI、上行探测信道、上行调度请求信道、上行业务传输信道、上行随机接入信道和上行保护间隔UGI。

其中，前导序列具体包括短前导和长前导。

某个CAP关联有4个STA：STA0、STA1、STA2和STA3。

在第N-1帧，STA0进行了上下行业务传输，但STA0各业务的下行传输队列中依然有分组排队，等待被调度；在上行业务传输中，STA0向上稍带了N-1帧结束后，STA0各业务上行队列等待被调度的分组数量。为了确保第N帧高效下行调度，CAP在第N-1帧调度STA0通过上行传输信道反馈下行信道的质量；为了确保第N帧高效上行调度，CAP在第N-1帧调度STA0在上行探测信道1上发射上行探测信号，便于CAP测量上行信道的质量。在N-1帧，STA1有新的下行业务到达，等待被调度。STA2在N-1帧完成随机接入过程，等待被调度，向CAP报告STA2的传输能力和设备配置。STA3在N-1帧上行调度请求信道成功发起上行调度请求。

在第N帧，下行传输过程，CAP依据STA0下行传输队列信息，以及在N-1帧反馈的下行传输信道的质量，为STA0调度了下行384个OFDM符号用于下行业务传输。由于只有STA0有业务传输，本帧内下行传输信道共分配了384个OFDM符号，其中编号1至编号384的OFDM符号都由CAP向STA0传输下行业务。为了便于CAP在后续帧下行调度STA1，CAP发起下行探测信号，并调度STA1在上行传输过程反馈信道的状态信息。因此，本帧内下行探测信道设置1个OFDM符号。

在第N帧，上行传输过程，CAP依据STA0反馈的上行传输队列信息，以及CAP依据上行探测信道1测量的上行传输信道的质量，为STA0调度了上行128个OFDM符号用于上行业务传输。CAP为STA2分配了16个OFDM符号报告STA2传输能力和设备配置。CAP为STA3分配了16个OFDM符号，报告上行调度信道。STA2与STA3均为反馈传输，采用确定的调制编码格式，CAP不需要考虑上行传输信道的质量为其指配传输格式。本帧传输结束后，STA0不再有下行业务传输，因此STA0不再需要反馈下行信道的质量。但CAP估计STA0依然有上行业务等待传输，因此调度STA0依然通过上行探测信道1发射上行探测信道。同时，CAP调度STA3在上行探测信道2发射上行探测信道，便于在N+1帧调度STA3上行传输。另外，CAP为STA1分配了64个OFDM符号反馈上行信道的质量。综上，上行探测信道共需要128+16+16+64＝224个OFDM符号。其中，编号1至编号16用于STA2报告设备能力；编号17至编号32用于STA3反馈上行调度信息；编号33至编号96用于STA1反馈下行信道的质量；编号98至编号224用于STA0进行上行传输。另外，本帧还需要2个上行探测信道。由于未知其它STA是否还会发起上行业务调度请求，需要预留2个OFDM符号用于上行调度请求信道；由于未知是否会有新的STA发起随机接入，预留1个OFDM符号用于上行随机接入。

CAP计算控制信道需求：下行调度传输，以及为N-1帧STA0上行传输反馈ACK/NACK信令，共需2个控制子信道；上行调度传输，需要6个控制子信道，分别用于STA0、STA1、STA2与STA3上行传输信道调度，以及STA0和STA3上行探测信道指配。综上分析，本帧需要6个OFDM符号用于控制信道传输。

基于上述调度考虑，第N帧帧配置信息如下：6个OFDM符号用于控制信道传输，384个OFDM符号用于下行业务传输，1个OFDM符号用于下行探测信道传输(下行探测信道位置固定)，2个OFDM符号用于上行探测信道传输，2个OFDM符号用于上行调度请求信道，224个OFDM符号用于上行传输信道，1个OFDM符号用于上行随机接入信道。加之系统固有的短前导、长前导、系统信息信道各一个OFDM符号。下行至上行保护间隔DGI，以及上行至下行保护间隔UGI各一个OFDM符号。本帧共计：3+6+384+1+1+2+2+224+1+1＝625个OFDM符号。

基于上述过程，STA0、STA1、STA2、STA3收到通信帧后，通过检测系统信息信道的广播信息，可获得控制信道周期6个OFDM符号、下行传输信道周期384个OFDM符号、DGI周期1个OFDM符号、下行探测信道周期1个OFDM符号、上行探测信道周期2个OFDM符号、调度请求信道周期2个OFDM符号、上行传输信道周期224个OFDM符号、随机接入信道周期1个OFDM符号和UGI周期1个OFDM符号；然后通过对前导序列信道周期2个OFDM符号(短训练序列1个OFDM符号、长训练序列1个OFDM符号)、系统信息信道周期1个OFDM符号、控制信道周期、下行传输信道周期、下行探测信道周期、DGI周期、上行探测信道周期、调度请求信道周期、上行传输周期、随机接入信道周期和UGI周期进行求和运算，确定帧N帧长，即3+6+384+1+1+2+2+224+1+1＝625个OFDM符号。

本发明实施例还提供了一种具体指示物理帧结构中各信道资源分配情况的指示方法，如下：

1、系统信息信道与控制信道：

系统信息信道字段定义

系统信息信道采用MCS0传输，不采用空时编码。系统信息字段定义如表1所示，其中的周期与前文所述的时长含义相同，例如控制信道周期指前文所述的控制信道时长。

表1系统信息字段定义

其中，系统信息信道采用16位CRC校验，CRC生成多项式为g(D)＝D¹⁶+D¹²+D⁵+1。寄存器初始状态为0xFF，运算结束后将寄存器状态取反作为CRC校验序列输出。高阶寄存器输出对应高位(b₁₀₃)，低阶寄存器输出对应低位(b₈₈)。

2、控制信道字段定义：

控制信道采用MCS1传输，不采用空时编码。控制信道由多个单播和广播调度信令组成。上下行单播调度信令字段如表2所示。

表2下行与上行调度信令字段定义

其中，b₇₁ b₇₀…b₅₆为单播调度信令字段的CRC校验码与CAP分配的本小区唯一的12比特ID异或。

$\left[\begin{array}{cccc}{b}_{71}& b_{70}& \·\·\·& b_{56}\end{array}\right]={\left[\begin{array}{cccccccc}0& 0& 0& 0& d_{11}& d_{10}& \·\·\·& d_0\end{array}\right]}_{\mathrm{STAID}}\⊕{\left[\begin{array}{cccc}{c}_{15}& c_{14}& \·\·\·& c_0\end{array}\right]}_{\mathrm{CRC}}$

控制信道采用16位CRC校验，CRC生成多项式为g(D)＝D¹⁶+D¹²+D⁵+1。定义同表1。

3、上下行传输信道：

上下行传输信道资源分配类型：

在上下行传输信道，本部分支持时分资源复用调度。

时分复用资源分配：

在上行或下行传输信道为每个STA分配的时频资源称为资源组。

时分复用时，STA资源组内OFDM符号索引按照时间增长方向由0至D(b₃₂ b₃₁…b₂₄)-1。其中，D(b₃₂ b₃₁…b₂₄)表示比特b₃₂ b₃₁…b₂₄对应的十进制数。

上下行传输信道资源指示：

时分复用资源分配：

在STA调度信令(表2)中，用[b₁₆ b₁₅…b₈]指示STA资源组起始OFDM符号索引，域值0～510；用[b₃₂ b₃₁…b₂₄]指示STA资源组占用的连续OFDM符号个数。

为STA分配的资源组包括解调导频占用的资源。

传输信道解调导频

本部分可动态调整解调导频图样。通过控制信道调度信令b₄₅(表2)可配置不同的时域导频间隔；通过控制信道调度信令b₄₇ b₄₆(表2)可配置不同的频域导频图样。

若表2中b₇ b₆为01或10，解调导频需经预编码处理(专用解调导频)；若表2中b₇ b₆为00或11，解调导频不需要预编码处理(公共解调导频)。

解调导频图样如表3所示。

表3解调导频图样

索引	Nsts	DPIF	DPnum
				1	1	1	1
2	1	2	1
				3	2	1	2
4	2	2	1
				5	3	1	3
6	3	2	2
				7	3	4	1
8	4	1	4
				9	4	2	2
10	4	4	1
				11	5	1	5

12	5	2	3
				13	5	4	2
14	6	1	6
				15	6	2	3
16	6	4	2
				17	7	1	7
18	7	2	4
				19	7	4	2
20	8	1	8
				21	8	2	4
22	8	4	2

其中，

(1)导频间隔DPI_F指同一空时流导频符号子载波周期。例如：DPI_F＝2指示每2个相邻的有用子载波有一个解调导频。

(2)导频符号数，DP_num，指解调导频在时间域占用的连续OFDM符号个数。

表4定义了解调导频图样中各导频符号对应的子载波位置。

表4解调导频位置

其中，

为第sti个空时流解调导频子载波索引集合；l＝1，…，DP_num指示解调导频占用的OFDM符号；表内的DPI为频域的解调导频间隔，即DPI_F。

解调导频间隔设计如下：

通过控制信道调度信令b₄₅(表2)可配置不同的时域导频间隔，以自适应不同的无线传播环境。时域导频间隔配置，DPI_T，即：每隔DPI_T个OFDM符号插入一组解调导频。b₄₅＝0为短DPI_T，b₄₅＝1为长DPI_T。长、短DPI_T在MAC层BCF帧指示。

解调导频序列

导频序列生成多项式为1+X¹¹+X¹⁵。生成序列经BPSK调制得到导频符号序列{s_i}i＝0，1，…，32767。寄存器初始状态为：

[00101011a₆ a₅ a₄ a₃ a₂ a₁ a₀]

MSB在左，LSB在右。a₆ a₅…a₀是CAP的MAC地址最低7比特。

解调导频按照如下规则映射到时频资源。令：

i＝231·l+(k+115)

式中：k＝-115，…，+115；l＝0，1，…，DP_num-1。

i＝0

f0rl＝0:1:DP_num-1

fork＝-115:1:+115

$\mathrm{ifk}\∈{\mathrm{SC}}_{\mathrm{dp}}^{\mathrm{sti}}$

$p_{k,l}^{\mathrm{sti}}=s_i$

else

$p_{k,l}^{\mathrm{sti}}=0$

end

i＝i+1

end

end

下行传输信道多天线方案：

多天线传输模式下，第ti个天线端口的时域基带信号为：

$r_{\mathrm{Field}}^{\left(\mathrm{ti}\right)}\left(t\right)=\frac{1}{\sqrt{N_{\mathrm{Field}}^{\mathrm{Tone}}\·N_{\mathrm{sts}}}}{w}_T\left(t\right)\underset{\begin{array}{c}k=-N_{\mathrm{fft}}/2\\ k\∉{\mathrm{SC}}_V\end{array}}{\overset{N_{\mathrm{fft}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{\mathrm{si}=1}{\overset{N_{\mathrm{sts}}}{\mathrm{\Σ}}}{\left[Q_k\right]}_{\mathrm{ti},\mathrm{si}}{\tilde{x}}_k^{\left(\mathrm{si}\right)}\exp \left(j2\mathrm{\πk\Δft}\right)$

式中：w_T(t)为时域窗函数，

为第si个空间流上第k个子载波的加载符号，[Q_k]_ti，si表示预编码矩阵

的第ti行、si列的元素。

本部分支持的下行多天线传输模式有：

模式1：开环SU-MIMO

模式2：闭环SU-MIMO

模式3：闭环MU-MIMO

其中：

模式1：开环SU-MIMO

开环SU-MIMO时，STA可并行接收两个码字。开环模式下的预编码矩阵

为列正交矩阵，且

模式2：闭环SU-MIMO

闭环SU-MIMO时，STA可并行接收两个码字，且以子载波组为单位预编码。预编码矩阵分组定义如下：有用子载波的预编码分组的组数为N_g，第g个分组内的子载波序号集合为Ω_g，该组使用相同的预编码矩阵。

SU-MIMO模式下的同一预编码分组内的子载波数|Ω_g|通过如下公式确定。

|Ω_g|＝4·DPI_F

其中DPI_F定义在附录B。使用预编码分组时，DPI_F的取值为1和2两种。

DPI_F＝1时，4个子载波分组：

[-115，-113][-112，-109][-108，-105][-104，-101][-100，-97][-96，-93][-92，-89][-88，-85][-84，-81][-80，-77][-76，-73][-72，-69][-68，-65][-64，-61][-60，-57][-56，-53][-52，-49][-48，-45][-44，-41][-40，-37][-36，-33][-32，-29][-28，-25][-24，-21][-20，-17][-16，-13][-12，-9][-8，-5][-4，-1][1，4][5，8][9，12][13，16][17，20][21，24][25，28][29，32][33，36][37，40][41，44][45，48][49，52][53，56][57，60][61，64][65，68][69，72][73，76][77，80][81，84][85，88][89，92][93，96][97，100][101，104][105，108][109，112][113，115]

DPI_F＝2时，8个子载波分组：

[-115，，-105][-104，-97][-96，-89][-88，-81][-80，-73][-72，-65][-64，-57][-56，-49][-48，-41][-40，-33][-32，-25][-24，-17][-16，-9][-8，-1][1，8][9，16][17，24][25，32][33，40][41，48][49，56][57，64][65，72][73，80][81，88][89，96][97，104][105，115]

闭环SU-MIMO下，STA可依据MAC层指示反馈信道信息。

模式3：闭环MU-MIMO

闭环MU-MIMO时，各STA只能接收一个码字，且以子载波组为单位预编码。预编码矩阵分组定义如下：有用子载波的预编码分组的组数为Ng，第g个分组内的子载波序号集合为Ω_g，该组使用相同的预编码矩阵。MU-MIMO模式下的同一预编码分组内的子载波数|Ω_g|通过如下公式确定。

|Ω_g|＝DPI_F

其中DPI_F定义如表2，使用基于CSI矩阵反馈的MU-MIMO预编码分组时，DPI_F的取值为1。

闭环MU-MIMO下，STA可依据MAC层指示反馈信道信息。

上行传输信道多天线方案

本部分支持的上行多天线传输模式有：

模式1：开环SU-MIMO

模式2：闭环SU-MIMO

4、信令/反馈传输信道

此处所述信令/反馈传输信道，是指用于传输信令和/或反馈信息的信道。

STA时分复用资源时，表2中b₅₄ b₅₃…b₄₉指示业务传输从STA资源组中索引为D(b₅₄ b₅₃…b₄₉)的OFDM符号开始传输分组数据及其解调导频。D(b₅₄ b₅₃…b₄₉)为b₅₄ b₅₃…b₄₉对应的十进制数，其中b₅₄为高位，b₄₉为低位。在STA资源组内，OFDM符号0至OFDM符号D(b₅₄ b₅₃…b₄₉)-1用于信令或反馈传输，且传输格式独立于表2中的指示。其对应的传输格式如表5所示。

表5信令/反馈传输格式

编码	卷积码，1/2码率
		流数	单流
调制	QPSK
		空时编码	禁用
公共解调导频	格式1(表2和表4)
		传输模式	开环SU-MIMO

信令/反馈传输除复用表2分配的业务传输资源外，还可通过如下广播信令分配专用的信令/反馈传输资源。

下行信令/反馈传输信道：

下行信令/反馈传输信道复用DL-TCH资源，图28所示。所有下行信令/反馈传输信道共享一个解调导频。

上行信令/反馈传输信道：

上行信令/反馈传输信道复用UL-TCH资源。上行信令/反馈传输信道可支持两种结构，分别如图29和图30所示。在图30格式2中，每个基本资源块为28_subc×8_symbol(不包括相位跟踪导频)。其中，前4个OFDM符号和后4个OFDM符号如图所示方式跳频。

信令/反馈传输信道资源指示：

每帧内，信令/反馈传输信道在DL-TCH和UL-TCH占用资源通过CCH广播调度信令以广播方式通知所有STA。该广播调度信令使用控制信道资源，与控制信道调度信令具有相同的分组大小，采用相同的传输格式(见表2)。广播调度信令CRC校验用MAC层定义的BSTAID加扰。具体字段定义如表6。

表6信令/反馈传输信道资源指示信令字段定义

其中，下行信令反馈信道占用的OFDM符号数为D(b₂₈ b₂₇…b₂₃)，索引为0的OFDM符号为公共解调导频占用资源。CRC定义同表1。

信令/反馈传输信道分配：

CAP可通过如表7所示信令为STA分配信令/反馈传输信道。

表7信令/反馈传输信道分配信令字段定义

下行信令反馈传输信道，D(b₂₈ b₂₇…b₂₃)指示的是对应STA下行信令反馈传输信道的第1个OFDM符号，D(b₂₈ b₂₇…b₂₃)＝0指示下行信令反馈传输信道公共解调导频，属于无效指示。

上行信令反馈传输信道格式1，D(b₂₈ b₂₇…b₂₃)指示的是对应STA上行信令反馈传输信道的第1个OFDM符号，D(b₂₈ b₂₇…b₂₃)-1对应的OFDM符号是该STA上行信令反馈传输信道的解调导频。对于格式1，D(b₂₈ b₂₇…b₂₃)＝0是无效指示。

上行信令反馈传输信道格式2，D(b₂₈ b₂₇…b₂₃)指示的是对应STA上行信令反馈传输信道索引，D(b₂₈ b₂₇…b₂₃)＝0指示信令/反馈信道0。

下行信令反馈传输信道和上行信令反馈传输信道格式1，每个OFDM符号为一个信令/反馈信道；上行信令反馈传输信道格式2，每个资源块为一个信令/反馈信道。

5、上下行探测信道

下行探测信道：

当系统信息字段SICH中的b₆₄＝1，表示本帧配置下行探测信道。下行探测信道在下行传输信道的具体位置以及下行探测信道导频图样由MAC层BCF帧指示。

下行探测导频图样：

下行探测信道可支持的逻辑天线端口数为1～8个，导频图样如下：

表8探测导频图样

索引	Ntx	SPI	SPnum
				1	1	4	1
2	2	4	1
				3	3	4	1
4	4	4	1
				5	5	4	2
6	6	4	2
				7	7	4	2
8	8	4	2

表9定义了解调导频图样中各导频符号对应的子载波位置。

表9探测导频位置

其中，

为第ti个天线端口探测导频占用的子载波索引集合；l＝0，1，…，SP_num-1指示探测导频占用的OFDM符号。

下行探测序列生成：

导频序列生成多项式为1+X¹¹+X¹⁵。生成序列经BPSK调制得到导频符号序列{s_i}i＝0，1，…，32767。寄存器初始状态为：

[00101011a₆ a₅ a₄ a₃ a₂ a₁ a₀]

MSB在左，LSB在右。a₆ a₅…a₀是CAP的MAC地址最低7比特。

探测导频按照如下规则映射到时频资源。令：

i＝231·l+(k+115)

式中：k＝-115，…，+115；l＝0，1，…，SP_num-1。

i＝0

forl＝0:1:SP_num-1

fork＝-115:1:+115

$\mathrm{ifk}\∈{\mathrm{SC}}_{\mathrm{dp}}^{\mathrm{ti}}$

$p_{k,l}^{\mathrm{ti}}=s_i$

else

$p_{k,l}^{\mathrm{ti}}=0$

end

i＝i+1

end

end

上行探测信道

上行探测导频端口

上行探测导频端口如表10所示。

表10上行探测导频端口索引

上行探测信道分配

CAP通过表11所示信令为STA分配上行探测信道。

表11上行探测信道分配信令字段定义

其中，上行探测导频端口索引指示STA天线0的探测导频端口。如果STA为多天线配置，其它天线上行探测导频端口索引如下式：

${\mathrm{SP}}_{\mathrm{ti}}^{\mathrm{UL}}=D\left(\begin{array}{cccc}{b}_k& b_{k-1}& \·\·\·& b_{k-3}\end{array}\right)+\mathrm{ti},(\mathrm{ti}=\mathrm{0,1},\·\·\·,7)$

其中，D(b_k b_k-1…b_k-3)表示比特b_k b_k-1…b_k-3对应的十进制数。

上行探测导频序列：

导频序列生成多项式为1+X¹¹+X¹⁵。生成序列经BPSK调制得到导频符号序列{s_i}i＝0，1，…，32767。寄存器初始状态为：

[00101011a₆ a₅ a₄ a₃ a₂ a₁ a₀]

MSB在左，LSB在右。a₆ a₅…a₀是CAP的MAC地址最低7比特。

CAP为STA分配的上行探测导频端口集合为：

其中k为表10中子载波索引，l为表10中OFDM符号索引，ti为STA天线端口索引，port为上行探测导频端口索引。上行探测导频按照如下规则映射到时频资源。令：

i＝231·l+(k+115)

式中：k＝-115，…，+115，l＝0，1，2，3

i＝0

forl＝0:1:3

fork＝-115:1:+115

$\mathrm{if}\{k,l\}\∈\left\{{\mathrm{SP}}_{\mathrm{port}}^{\mathrm{ti}}\right|\mathrm{ti}=\mathrm{0,1},\·\·\·,N_{\mathrm{tx}}-1\}$

$p_{\mathrm{port}}^{k,l}=s_i$

else

$p_{\mathrm{port}}^{k,l}=0$

end

i＝i+1

end

end

6、上行调度请求信道

上行调度请求信号按照图31所示方法产生。

图中，CAP_MAC指CAP的MAC地址的最低7比特，i为PN序列索引(0≤i＜4)，{δ_CS}为循环移位参数集，j为循环移位参数索引(0≤j＜8)。

PN序列的产生

PN序列采用生成多项式为1+X¹¹+X¹⁵的最大长度线性反馈移位寄存器序列，其框图如图32所示。

寄存器的初始值r_init＝[00101011r₆r₅r₄r₃r₂r₁r₀]_b，MSB在左，LSB在右；其中[r₆r₅r₄r₃r₂r₁r₀]_b＝CAP_MAC，是CAP的MAC地址的最低7比特。

调制映射

序列S_i经BPSK调制后，得到序列C_i。

子载波映射

序列C_i按照下式进行子载波映射，得到序列M_i。

$M_{i,k}=\left\{\begin{array}{cc}{C}_{i,k+112}& \mathrm{if}-112\&le;k<0\\ C_{i,k+111}& \mathrm{if}1\&le;k<113\\ 0& \mathrm{otherwise}\end{array}\right.$

频域循环移位

对子载波映射后的序列M_i按照下式循环移位，得到序列

$T_{i,k}^j=M_{i,k}{e}^{-j\frac{2\mathrm{\&pi;k}{\mathrm{\&delta;}}_{\mathrm{CS}}^j}{N_{\mathrm{IFFT}}}}$

式中：N_IFFT为IFFT的点数， 为循环移位参数，单位为采样点个数。对于20MHz系统，N_IFFT＝256，{δ_CS}＝{0 32 64 96 128 160 192 224}。

独立资源请求帧资源分配

CAP通过如表12所示信令为STA分配独立资源请求帧占用的UL-TCH资源。

表12资源请求帧资源分配

7、上行随机接入信道

随机接入信号产生

随机接入信号的产生同上行调度请求信号。上行随机接入信号的序列索引号和循环移位索引号{i，j}由各STA随机选择。

随机接入信道格式：

格式1如图33所示，

{δ_CS}＝{0  1.6us 3.2us 4.8us 6.4us 8.Ous 9.6us 11.2us}

格式2，如图34所示，

{δ_CS}＝{0  3.2us  6.4us  9.6us}

格式3，如图35所示，

{δ_CS}＝{0  6.4us}

随机接入请求帧资源分配：

CAP通过如表13所示信令为STA分配随机接入请求帧占用的UL-TCH资源。

表13随机接入请求帧资源分配

其中，发射定时提前量为D(b_i+5b_i+4…b_i)·N，单位：样点数。定时提前量以100ns为单位，若采样时钟为20MHz，N＝2。

随机接入响应帧资源分配：

CAP通过如表14所示信令为STA指示随机接入响应帧占用的DL-TCH资源。

表14随机接入响应帧资源分配

上行功率控制

开环功控

考虑到TDD系统上下行链路的信道互易性，可以采用开环功控。

P_STA＝min{P_{STA_MAX}，PL_OL+C/N+10log₁₀(BW)}(dBm)

式中：

PL_OL：传输路径损耗估计值。可依据STA接收信号功率与CAP发送功率估计。CAP发送功率在MAC层BCF帧指示。

C/N：不同MCS对应的载噪比。

BW：CAP分配给STA的传输带宽。

闭环控制：

表15闭环控制信令

实施例十五

本发明实施例提供了一种资源指示方法，用于指示信令和/或反馈传输资源，包括：

步骤1：生成调度信令，所述调度信令中携带指示用户资源组内用于信令和/或反馈传输的资源的指示信息；所述用户资源组用于用户业务数据传输；

步骤2：发送所述调度信令。

其中，所述调度信令中还携带用于指示用户资源组的起始位置和长度的指示信息。

本发明实施例中，用于信令和/或反馈传输的资源与用户传输资源复用，根据资源调度，相应地配置信令反馈信道与传输信道复用。调度信令格式可以参见表2，以b₅₄ b₅₃…b₄₉指示业务传输从STA资源组中索引为D(b₅₄ b₅₃…b₄₉)的OFDM符号开始传输分组数据及其解调导频。D(b₅₄ b₅₃…b₄₉)为b₅₄ b₅₃…b₄₉对应的十进制数，其中b₅₄为高位，b₄₉为低位。相应地，如图29所示，在用户资源组内，OFDM符号0至OFDM符号D(B₅₄ b₅₃…b₄₉)-1用于信令或反馈传输，从STA资源组中索引为D(B₅₄ b₅₃…b₄₉)的OFDM符号开始传输分组数据及其解调导频。

在传输信令和/或反馈信息时，按照双端约定好的信令和/或反馈传输格式传输。

为了实现上述资源指示方法，本发明实施例还提供了一种资源指示装置，包括：

封装模块，用于生成调度信令，所述调度信令中携带指示用户资源组内用于信令和/或反馈传输的资源的指示信息；所述用户资源组用于用户业务数据传输；

发送模块，用于发送所述调度信令。

其中，所述调度信令中还携带用于指示用户资源组的起始位置和长度的指示信息。

其中，所述调度信令，还指示按照预设的信令和/或反馈传输格式传输。

相应地，本发明实施例还提供了一种数据发送方法，用于接收上述调度信令，据以传输，包括：

步骤1：接收调度信令，所述调度信令中携带指示用户资源组内用于信令和/或反馈传输的资源的指示信息；所述用户资源组用于用户业务数据传输；

步骤2：根据所述指示信息，在用户资源组中相应的位置上传输信令和/或反馈消息。

其中，在传输数据时，按照预设的信令和/或反馈传输格式传输。

为了实现上述数据发送方法，本发明实施例还提供了一种数据发送装置，包括：

接收模块，用于接收调度信令，所述调度信令中携带指示用户资源组内用于信令和/或反馈传输的资源的指示信息；所述用户资源组用于用户业务数据传输；

发送模块，用于根据所述指示信息，在用户资源组中相应的位置上传输信令和/或反馈消息。

其中，所述发送模块，用于按照预设的信令和/或反馈传输格式传输。

实施例十六

本发明实施例提供了一种资源指示方法，用于指示信令和/或反馈传输资源，包括：

步骤1：生成第一调度信令，所述第一调度信令中携带用于指示信令和/或反馈传输的资源的信息；

步骤2：发送所述第一调度信令。

其中，所述指示信令和/或反馈传输的资源的信息中包括起始位置和长度。

其中，所述指示信令和/或反馈传输的资源的信息中包括格式，所述格式用于指示资源复用的方式。

其中，所述资源复用的方式可以是时分复用、频分复用、时频复用或者码分复用。

其中，所述指示信令和/或反馈传输的资源的信息中包括指示在频谱聚合模式下该第一调度信令所适用的子信道或子载波。

上述步骤2之后还包括步骤3和4：

步骤3：生成第二调度信令，所述第二调度信令中携带用于分配信令和/或反馈传输的资源的信息，指示为各用户分配的信令和/或反馈传输的资源；

步骤4：发送所述第二调度信令。

其中，所述分配信令和/或反馈传输的资源的信息中包括一个或者多个用户标识STAID，以及对应的STA在所述信令和/或反馈传输的资源中的起始位置和长度。

其中，所述STAID可以用于唯一标识一个STA。

其中，所述STAID也可以是广播ID标识。所述广播ID标识是指，所有的STA共用的ID标识，各STA均可通过所述广播ID标识接收对应的信令。

其中，可以通过指示所述STA占用的信令和/或反馈信道的个数来指示所述STA的长度。每个信令和/或反馈信道的单位长度为1个OFDM符号(模式1，即时分复用方式)或者1个单位资源块(模式2，即时频复用方式)。

本发明实施例中，用于信令和/或反馈传输的资源与用户传输资源独立。具体地，本发明实施例中第一调度信令可以如表6所示，第二调度信令可以如表7所示。支持图29和图30所示的两种传输模式。

为了实现上述资源指示方法，本发明实施例还提供了一种资源指示装置，包括：

第一封装模块，用于生成第一调度信令，所述第一调度信令中携带用于指示信令和/或反馈传输的资源的信息；

第一发送模块，用于发送所述第一调度信令。

其中，所述指示信令和/或反馈传输的资源的信息中包括起始位置和长度。

其中，所述指示信令和/或反馈传输的资源的信息中还包括格式，所述格式用于指示资源复用的方式。

其中，所述资源复用的方式可以是时分复用、频分复用、时频复用或者码分复用。

其中，所述指示信令和/或反馈传输的资源的信息中包括指示在频谱聚合模式下该第一调度信令所适用的子信道或子载波。

上述资源指示装置还包括：

第二封装模块，用于生成第二调度信令，所述第二调度信令中携带用于分配信令和/或反馈传输的资源的信息，指示为各用户分配的信令和/或反馈传输的资源；

第二发送模块，用于发送所述第二调度信令。

其中，所述分配信令和/或反馈传输的资源的信息中包括一个或者多个用户标识STAID，以及对应的STA在所述信令和/或反馈传输的资源中的起始位置和长度。

其中，所述STAID可以用于唯一标识一个STA。

其中，所述STAID也可以是广播ID标识。

其中，通过指示所述STA占用的信令和/或反馈信道的个数来指示所述STA的长度。每个信令和/或反馈信道的单位长度为1个OFDM符号(模式1，见图29)或者1个单位资源块(模式2，见图30)。

本发明实施例中，各STA可通过时分，频分，码分、空分或者上述复用方式的结合共享上行传输资源。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (42)

1.一种用于无线通信的装置，其特征在于，该装置由第一单元和第二单元组成，其中：

所述第一单元，发送用于同步的前导序列；

所述第二单元，发送指示当前物理帧结构的信息。

2.一种用于无线通信的装置，其特征在于，该装置包括：

第一单元，发送用于同步的前导序列；

第二单元，发送指示当前物理帧结构的信息；和，

第一通信单元，通过至少一个被选择性地配置的信道进行相关地发送。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述被选择性地配置的信道包括：

第一下行传输信道，用于传输下行业务、和/或下行信令、和/或上行业务反馈；

下行探测信道，用于传输下行探测信号；和，

第二下行传输信道，用于传输下行业务、和/或下行信令，和/或上行业务反馈。

4.一种用于无线通信的装置，其特征在于，该装置包括：

第一单元，发送用于同步的前导序列；

第二单元，发送指示当前物理帧结构的信息；和，

第一通信单元，通过至少一个被选择性地配置的信道进行相关地接收。

5.如权利要求1、2或4所述的装置，其特征在于，所述第二单元通过系统信息信道发送指示当前物理帧结构的信息。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述被选择性地配置的信道包括：

上行探测信道，用于传输上行探测信号；

上行调度请求信道，用于触发上行传输资源调度；

上行传输信道，用于传输上行业务、和/或上行信令、和/或下行业务反馈、和/或下行的信道质量信息CQI反馈、和/或下行的信道状态信息CSI反馈；和，

上行随机接入信道，用于触发新用户接入。

7.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述被选择性地配置的信道包括：

上行探测信道，用于传输上行探测信号；

上行调度请求信道，用于触发上行传输资源调度；

上行传输信道，用于传输上行业务、和/或上行信令、和/或下行业务反馈；

CQI反馈信道，用于传输下行的CQI反馈；

CSI反馈信道，用于传输下行的CSI反馈；和，

上行随机接入信道，用于触发新用户接入。

8.如权利要求3、6或7所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

第三单元，通过被选择性配置的控制信道，发送指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息。

9.如权利要求3、6或7所述的装置，其特征在于，所述第二单元通过系统信息信道发送一部分指示当前物理帧结构的信息，其中至少包括被选择性配置的控制信道的时长，并通过被选择性配置的控制信道发送另一部分指示当前物理帧结构的信息。

10.如权利要求3、6或7所述的装置，其特征在于，被选择性配置的控制信道和所述系统信息信道按照时分复用、频分复用、码分多址中的一种方式或组合方式复用资源。

11.一种用于无线通信的装置，其特征在于，包括：

解析单元，解析当前物理帧中指示当前物理帧结构的信息，确定当前物理帧的结构；

第二通信单元，在当前物理帧中至少一个被选择性地配置的信道进行相关地发送。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述被选择性地配置的信道包括：

上行探测信道，用于传输上行探测信号；

上行调度请求信道，用于触发上行传输资源调度；

上行传输信道，用于传输上行业务、和/或上行信令、和/或下行业务反馈、和/或下行的CQI反馈、和/或下行的CSI反馈；和，

上行随机接入信道，用于触发新用户接入。

13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述被选择性地配置的信道包括：

上行探测信道，用于传输上行探测信号；

上行调度请求信道，用于触发上行传输资源调度；

上行传输信道，用于传输上行业务、和/或上行信令、和/或下行业务反馈；

CQI反馈信道，用于传输下行的CQI反馈；

CSI反馈信道，用于传输下行的CSI反馈；和，

上行随机接入信道，用于触发新用户接入。

14.如权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述上行随机接入信道、所述上行传输信道和所述上行调度请求信道，按照时分复用、频分复用、码分多址中的一种方式或组合方式复用资源。

15.一种用于无线通信的装置，其特征在于，包括：

解析单元，解析当前物理帧中指示当前物理帧结构的信息，确定当前物理帧的结构；

第二通信单元，在当前物理帧中至少一个被选择性地配置的信道进行相关地接收。

16.如权利要求11或15所述的装置，其特征在于，所述解析单元通过当前物理帧中的系统信息信道，接收指示当前物理帧结构的信息。

17.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述被选择性地配置的信道包括：

第一下行传输信道，用于传输下行业务、和/或下行信令、和/或上行业务反馈；

下行探测信道，用于传输下行探测信号；和，

第二下行传输信道，用于传输下行业务、和/或下行信令，和/或上行业务反馈。

18.如权利要求12、13或17所述的装置，其特征在于，所述第二通信单元还通过被选择性配置的控制信道，接收指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的信息。

19.如权利要求12、13或17所述的装置，其特征在于，所述解析单元通过当前物理帧中的系统信息信道接收一部分指示当前物理帧结构的信息，其中至少包括被选择性配置的控制信道的时长，并通过当前物理帧中被选择性配置的控制信道接收另一部分指示当前物理帧结构的信息。

20.如权利要求1、2或4所述的装置，其特征在于，该装置还包括：配置单元，用于根据调度的传输资源为当前物理帧有选择性地配置信道；

其中，所述当前物理帧的长度由其结构决定，是非固定的。

21.如权利要求1、2、4、11或15所述的装置，其特征在于，所述指示当前物理帧结构的信息包括：指示第一信道的存在性的信息。

22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述第一信道是用于传输下行探测信号的下行探测信道。

23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的时长的信息，所述第二信道的时长大于或等于零。

24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述第二信道是下行传输信道，或，上行传输信道。

25.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述第一信道是用于触发新用户接入的上行随机接入信道。

26.如权利要求1、2、4、11或15所述的装置，其特征在于，所述指示当前物理帧结构的信息包括：第一信道的存在性以及时长的信息。

27.如权利要求26所述的装置，其特征在于，所述第一信道是用于触发上行传输资源调度的上行调度请求信道。

28.如权利要求26所述的装置，其特征在于，所述第一信道是用于传输上行探测信号的上行探测信道。

29.如权利要求28所述的装置，其特征在于，所述指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的时长的信息，所述第二信道的时长大于或等于零。

30.如权利要求29所述的装置，其特征在于，所述第二信道是下行传输信道，或，上行传输信道。

31.如权利要求1、2、4、11或15所述的装置，其特征在于，所述指示当前物理帧结构的信息包括：指示第一信道的时长的信息，所述时长大于或等于零。

32.如权利要求31所述的装置，其特征在于，所述第一信道是用于指示传输资源的分配和调度、及占用传输资源的信道的传输格式的控制信道。

33.如权利要求31所述的装置，其特征在于，所述第一信道是下行传输信道。

34.如权利要求33所述的装置，其特征在于，所述指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的存在性以及时长的信息。

35.如权利要求34所述的装置，其特征在于，所述第二信道是用于传输上行探测信号的上行探测信道。

36.如权利要求33所述的装置，其特征在于，所述指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的存在性的信息。

37.如权利要求36所述的装置，其特征在于，所述第二信道是用于传输下行探测信号的下行探测信道。

38.如权利要求31所述的装置，其特征在于，所述第一信道是上行传输信道。

39.如权利要求38所述的装置，其特征在于，所述指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的存在性以及时长的信息。

40.如权利要求39所述的装置，其特征在于，所述第二信道是用于传输上行探测信号的上行探测信道。

41.如权利要求38所述的装置，其特征在于，所述指示当前物理帧结构的信息还包括：指示第二信道的存在性的信息。

42.如权利要求41所述的装置，其特征在于，所述第二信道是用于传输下行探测信号的下行探测信道。

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