CN103888998B - 通信系统中的中继站、基站、通信系统及中继通信方法 - Google Patents

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CN103888998B CN201410157799.5A CN201410157799A CN103888998B CN 103888998 B CN103888998 B CN 103888998B CN 201410157799 A CN201410157799 A CN 201410157799A CN 103888998 B CN103888998 B CN 103888998B
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Abstract

一种在无线通信系统中的中继站，被配置为在基站和多个用户站之间中继通信。所述中继站包括被配置为发送和接收数据与控制信息的至少一个天线。所述中继站还包括耦接到天线的控制器。所述控制器被配置为在中继站到用户站(RS到SS)子帧中的第一码元组期间发送控制信息到用户站。所述控制器还将天线模式切换到接收模式；以及在RS到SS子帧中的第二码元组期间接收控制信息。

Description

通信系统中的中继站、基站、通信系统及中继通信方法
本申请是国际申请日为2010年4月6日、中国申请号为201080022911.4、发明名称为“用于高级中继操作的控制信道和数据信道的设计”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本申请一般涉及无线通信，更具体地，涉及在无线通信系统中用于中继节点的控制信道和数据信道。
背景技术
将中继站（以下简称为“RS”）添加到无线通信网络以在蜂窝覆盖范围的外围扩大覆盖范围、提高用户数据速率或两者。多跳（multi-hop）网络设施通信发生在由中继站提供的扩展的覆盖范围中的基站(以下简称为“BS”）和用户站(还被称为移动站，“MS”）之间。在多跳网络中，通过中继站的使用，来自源的信号可以在多跳中到达它的目的地。中继站典型地放大下行链路(基站到用户站)信号以及上行链路(用户站到基站)信号而不考虑中继站是固定中继站(以下简称为“RS”）还是移动中继站。
发明内容
技术问题
当采用用于中继站的省电机制时，当前系统未能有效地扩大中继系统覆盖范围。此外，当前没有可用的过程来有效地管理诸如接收和发送的数据以及确认分组的数量之类的负载条件。
技术方案
提供一种中继站。所述中继站包括被配置为发送和接收数据与控制信息的至少一个天线。所述中继站还包括耦接到天线的控制器。所述控制器被配置为在中继站到用户站(RS到SS)子帧中的第一组码元期间发送控制信息到用户站。所述控制器还在RS到SS子帧中的第二码元组期间接收控制信息。所述控制器还被配置为基于带宽确定第二码元组的起始码元。
提供一种中继站。所述中继站包括被配置为发送和接收数据与控制信息的至少一个天线。所述中继站还包括耦接到天线的控制器。所述控制器被配置为从单个调度分配中识别用于在至少一个子帧中分布的回程数据的多个资源分配。
提供一种中继站。所述中继站包括被配置为发送和接收数据与控制信息的至少一个天线。所述中继站还包括耦接到天线的控制器。所述控制器被配置为在中继站到用户站(RS到SS)子帧中的第一组码元期间发送控制信息到用户站。所述控制器还在RS到SS子帧中的第二码元组期间接收控制信息。所述控制器还被配置为在起始于第四码元的第二码元组中接收控制信息而不考虑带宽大小。
提供一种无线通信系统。所述无线通信系统包括至少一个基站以及至少一个中继站。所述中继站被配置为在基站和多个用户站之间中继通信。所述中继站包括被配置为发送和接收数据与控制信息的至少一个天线。所述中继站还包括耦接到天线的控制器。所述控制器被配置为在中继站到用户站(RS 到SS)子帧中的第一组码元期间发送控制信息到用户站。所述控制器还在RS 到SS子帧中的第二组码元期间接收控制信息。所述控制器还被配置为基于带宽确定第二组码元的起始码元。
提供一种无线通信系统。所述无线通信系统包括至少一个基站以及至少一个中继站。所述中继站被配置为在基站和多个用户站之间中继通信。所述中继站包括被配置为发送和接收数据与控制信息的至少一个天线。所述中继站还包括耦接到天线的控制器。所述控制器被配置为从单个调度分配中识别用于在至少一个子帧中分布的回程数据的多个资源分配。
提供一种无线通信系统。所述无线通信系统包括至少一个基站以及至少一个中继站。所述中继站被配置为在基站和多个用户站之间中继通信。所述中继站包括被配置为发送和接收数据与控制信息的至少一个天线。所述中继站还包括耦接到天线的控制器。所述控制器被配置为在中继站到用户站(RS 到SS)子帧中的第一组码元期间发送控制信息到用户站。所述控制器还在RS 到SS子帧中的第二组码元期间接收控制信息。所述控制器还被配置为在起始于第四码元的第二码元组中接收控制信息而不考虑带宽大小。
提供一种中继通信的方法。所述方法包括接收数据和控制信息。所述方法还包括在中继站到用户站(RS到SS)子帧中的第一组码元期间发送控制信息到用户站。此外，所述方法包括基于带宽确定在RS到SS子帧中的第二组码元的起始码元；以及在第二组码元期间接收控制信息。
提供一种中继通信的方法。所述方法包括接收数据和控制信息。所述方法还包括在中继站到用户站(RS到SS)子帧中的第一组码元期间发送控制信息到用户站。此外，所述方法包括在起始于第四码元的RS到SS子帧中的第二码元组期间接收控制信息而不考虑带宽大小。
提供一种在通信系统中通过中继站从基站接收控制信息的方法，该方法包括：接收下行链路子帧的码元信息，通过该下行链路子帧接收用于中继站的下行链路控制信息；根据所述码元信息接收用于所述中继站的下行链路控制信息，其中，所述下行链路子帧包括第一时隙和第二时隙，并且所述码元信息包括开始接收所述下行链路控制信息所在的所述第一时隙的第一码元的位置以及终止接收所述下行链路控制信息所在的所述第二时隙的第二码元的位置。
提供一种用于在通信系统中从基站接收控制信息的中继站，所述中继站包括：一个或多个天线，用于发送和接收下行链路控制信息；以及控制器，其连接到所述一个或多个天线以控制所述下行链路控制信息的发送和接收，其中，所述控制器进行控制以接收下行链路子帧的码元信息，通过该下行链路子帧接收用于所述中继站的下行链路控制信息，并且所述控制器进行控制以根据所述码元信息接收用于所述中继站的下行链路控制信息，并且其中，所述下行链路子帧包括第一时隙和第二时隙，并且所述码元信息包括开始接收所述下行链路控制信息所在的所述第一时隙的第一码元的位置以及终止接收所述下行链路控制信息所在的所述第二时隙的第二码元的位置。
提供一种在通信系统中通过基站向中继站发送控制信息的方法，该方法包括：发送下行链路子帧的码元位置信息，通过该下行链路子帧将发送用于所述中继站的下行链路控制信息；根据所述码元位置信息发送用于所述中继站的下行链路控制信息，其中，所述下行链路子帧包括第一时隙和第二时隙，并且所述码元位置信息包括开始接收所述下行链路控制信息所在的所述第一时隙的第一码元的位置以及终止接收所述下行链路控制信息所在的所述第二时隙的第二码元的位置。
提供一种用于在通信系统中向中继站发送控制信息的基站，所述基站包括：控制器，用于进行控制来发送下行链路子帧的码元位置信息，通过该下行链路子帧将发送用于所述中继站的下行链路控制信息,并且该控制器用于控制根据所述码元位置信息发送用于所述中继站的下行链路控制信息；以及发送器，用于向所述中继站发送所述码元位置信息，并且根据所述码元位置信息发送用于所述中继站的下行链路控制信息，其中，所述下行链路子帧包括第一时隙和第二时隙，并且所述码元位置信息包括开始接收所述下行链路控制信息所在的所述第一时隙的第一码元的位置以及终止接收所述下行链路控制信息所在的所述第二时隙的第二码元的位置。
提供一种通信系统，包括：至少一个基站；以及至少一个中继站，用于中继所述至少一个基站和多个移动站之间的通信，其中，所述中继站包括：一个或多个天线，用于发送和接收数据和下行链路控制信息；以及控制器，其连接到所述一个或多个天线以控制所述下行链路控制信息的发送和接收，其中，所述控制器进行控制以接收下行链路子帧的码元信息，通过该下行链路子帧接收用于所述中继站的下行链路控制信息，并且所述控制器进行控制以根据所述码元信息接收用于所述中继站的下行链路控制信息，并且其中，所述下行链路子帧包括第一时隙和第二时隙，并且所述码元信息包括开始接收所述下行链路控制信息所在的所述第一时隙的第一码元的位置以及终止接收所述下行链路控制信息所在的所述第二时隙的第二码元的位置。
在进行以下的发明的详细描述之前，对遍及本专利文件使用的特定词汇的定义进行说明是有利的：术语“包含”或“包括”及其变形，意味着包括而不限制；术语“或”是包括的，意味着和/或；字句“与...联合”及其变形，可以意味着包括、被包括在之内、互联、包含、被包含、连接到或与...连接、耦接到或与...耦接、可与...通信、协同、交织、并列、接近、绑定到或与... 绑定、具有、具有...的性质等等；并且术语“控制器”意味着控制至少一个操作的任何设备、系统或其部分，可以在硬件、固件或软件、或者一些至少两个相同物的组合中实现这种设备。应该注意的是，可以集中或者分布与任何具体控制器有关的功能，无论本地或远程地。遍及本专利文件提供用于特定词汇的定义，那些本领域普通技术人员应该理解的是，在大多数（即使不是全部）情况中，这种定义应用于之前的、以及将来的这种定义词汇的使用中。
有益效果
根据本发明，本发明提供用于中继站的机制，可用于有效地管理诸如接收和发送的数据和确认分组的数量之类的负载条件。
附图说明
为了更全面地理解本公开及其优点，现在结合附图进行以下描述，其中相似的参考标号表示详细的部分：
图1示出根据本公开实施例的能够解码数据流的示范性无线网络100；
图2示出根据本公开实施例的正交频分多址(OFDMA)发送和接收路径的高级图；
图3示出根据本公开的包括中继站的蜂窝系统；
图4示出根据本公开的使用标准子帧的中继到SS通信和使用MBSFN 子帧的BS到中继通信；
图5示出根据本公开实施例的在BS到RS下行链路传输(BS到RS子帧) 和RS到SS下行链路传输(RS到SS子帧)之间的子帧边界；
图6到图8示出根据本公开实施例的用于在BS到RS以及RS到SS之间的子帧边界的对齐；
图9到图10示出根据本公开实施例的RS到SS子帧边界相对于BS到 RS子帧偏移了一个码元；
图11示出根据本公开实施例的分布的资源块；
图12示出根据本公开实施例的下行链路回程传输；
图13示出根据本公开实施例的用于UL/DL调度分配的联合编码；以及
图14示出根据本公开实施例的中继操作。
具体实施方式
本专利文件中在下面讨论的图1到图14，以及用于描述本公开的原理的各种实施例仅作为说明，并且不应该被解释为以任何方式限制本公开的范围。那些本领域技术人员将理解的是，可以以任何适当设置的无线通信系统来实现本公开的原理。
关于以下描述，应该注意地是，LTE术语“节点B”是用于下面使用的“基站”的另一术语。此外，术语“小区（cell）”是逻辑概念，可以表示“基站”或“扇区(sector)”属于“基站”。在本公开中，“小区”和“基站”可交换地使用，以指示无线系统中的实际传输单元(可以是“扇区”或“基站”等)。此外，LTE术语“用户设备”或“UE”是对于以下使用的“用户站”的另一术语。
图1示出根据本公开一个实施例的、能够解码数据流的示范性无线网络 100。在示出的实施例中，无线网络100包括基站(BS)101、基站(BS)102以及基站(BS)103。基站101与基站102和基站103通信。基站101还与诸如因特网、私有IP网络或其它数据网络之类的网络协议(IP)网络130通信。
基站102向基站102的覆盖范围120内的第一多个用户站提供经由基站 101的对网络130的无线宽带接入。第一多个用户站包括用户站(SS)111、用户站(SS)112、用户站(SS)113、用户站(SS)114、用户站(SS)115以及用户站 (SS)116。用户站(SS)可以是任何无线通信设备，诸如，但不限于，移动电话、移动PDA以及任一移动站(MS)。在示范性实施例中，SS111可以位于小型商业(small business,SB)中、SS112可以位于企业(enterprise,E)中、SS113可以位于WiFi热点(HS)中、SS114可以位于住宅中、SS115可以是移动(M) 设备、以及SS116可以是移动(M)设备。
基站103向基站103的覆盖范围125内的第二多个用户站提供经由基站 101的对网络130的无线宽带接入。第二多个用户站包括用户站115和用户站116。在替换实施例中，基站102和基站103可以利用有线宽带连接直接连接到因特网或其它控制器单元，而不是通过基站101间接地连接，所述有线宽带连接诸如光纤、DSL、电缆或T1/E1线。
在其它实施例中，基站101可以与更少或更多基站通信。此外，虽然在图1中仅示出六个用户站，但是众所周知，无线网络100可以向多于六个用户站提供无线宽带接入。注意到，用户站115和用户站116在覆盖范围120 和覆盖范围125两者的边界上。用户站115和用户站116每个都与基站102 和基站103两者通信，并且会被认为是彼此干扰的小区边界设备。例如，BS 102和SS116之间的通信可能与BS103和SS115之间的通信发生干扰。另外，BS102和SS116之间的通信可能与BS102和SS115之间的通信发生干扰。
在示范性实施例中，例如，基站101-103可以使用诸如IEEE-802.16e标准的IEEE-802.16无线城域网标准彼此通信并且与用户站111-116通信。然而，在另一实施例中，例如，可以采用不同的无线协议，诸如HIPERMAN 无线城域网标准。取决于用于无线回程的技术，基站101可以通过直接视距（direct line-of-sight）或非视距(non-line-of-sight)与基站102和基站103通信。基站102和基站103的每一个都可以通过非视距使用OFDM和/或OFDMA技术与用户站111-116通信。
基站102可以向与企业有关的用户站112提供T1级别服务，并且向与小型商业有关的用户站111提供部分的T1级别服务。基站102可以对于用户站113提供与WiFi热点有关的无线回程，WiFi热点可能位于航空站、咖啡馆、旅馆或大学校园。基站102可以向用户站114、115和116提供数字用户线(DSL)级别服务。
用户站111-116可以使用到网络130的宽带接入以接入声音、数据、视频、视频电信会议和/或其它宽带业务。在示范性实施例中，一个或多个用户站111-116可以与WiFi WLAN的接入点(AP)关联。用户站116可以是许多移动装置中的任意一个，包括启用无线的膝上电脑、个人数据助理、笔记本、手持设备或其它启用无线的设备。例如，用户站114可以是启用无线的个人电脑、膝上电脑、网关或其它设备。
虚线示出覆盖范围120和125的近似范围（extent），仅为了说明和注解的目的显示为近似圆形。应该清楚地理解，与基站有关的覆盖范围，例如，覆盖范围120和125可以取决于基站的构造以及与自然和人工障碍有关的射频环境方面的变化而具有包括不规则的形状的其它形状。
此外，与基站有关的覆盖范围随着时间不是常量，而是基于基站和/或用户站的发射功率级别、天气条件及其他因素的改变可以是动态的(扩大或缩小或改变形状)。在实施例中，基站的覆盖范围，例如，基站102的覆盖范围120和基站103的覆盖范围125的半径可以在从距基站小于2千米扩展到大约五万米的范围。
如本领域中公知的，诸如基站101、102或103之类的基站可以采用定向天线以支持覆盖范围内的多个扇区。在图1中，基站102和基站103分别被描绘在覆盖范围120和125的近似中心。在其它实施例中，定向天线的使用可以将基站定位在邻近覆盖范围的边界，例如，接近锥形或梨形的覆盖范围。
从基站101到网络130的连接可以包括到位于中心局或另一运行公司的入网点（point-of-presence）的服务器的宽带连接，例如，光纤线。服务器可以对于基于网络协议的通信提供到因特网网关的通信，以及对于基于声音的通信提供到公用交换电话网网关的通信。在以IP语音(VoIP)形式的基于声音的通信的情况下，通话可以被直接转送到因特网网关而不是到PSTN网关。服务器、因特网网关和公用交换电话网网关未在图1中示出。在另一实施例中，可以通过不同的网络节点和设备提供到网络130的连接。
根据本公开的实施例，一个或多个基站101-103和/或一个或多个用户站 111-116包括接收机，可操作该接收机以使用MMSE-SIC算法来解码来自多个发送天线的、作为组合数据流被接收的多个数据流。如以下更详细描述的，可操作接收机以基于用于每个数据流的解码预测度量来确定用于数据流的解码次序，基于该数据流的强度相关的特征来计算所述解码预测度量。从而，通常，接收机能够首先解码最强的数据流，继之以下一最强的数据流，诸如此类。结果，与以任意或预定义的次序对流进行解码的接收机相比，改善了接收机的解码性能，而不必与搜索全部可能的解码次序以找到最优的次序那样的接收机一样复杂。
图2(a)示出正交频分多址(OFDMA)发送路径的高级示图。图2(b)示出正交频分多址(OFDMA)接收路径的高级示图。在图2(a)和图2(b)中，仅为了说明和注解的目的，在基站(BS)102中实现OFDMA发送路径并且在用户站(SS) 116中实现OFDMA接收路径。然而，本领域技术人员应该理解，还可以在 BS102中实现OFDMA接收路径并且可以在SS116中实现OFDMA发送路径。
BS102中的发送路径包括信道编码和调制块205、串行到并行(S到P) 块210、尺寸为N的快速傅里叶逆变换(IFFT)块215、并行到串行(P到S)块 220、添加循环前缀块225、上变频器(UC)230。SS116中的接收路径包括下变频器(DC)255、除去循环前缀块260、串行到并行(S到P)块265、尺寸为 N的快速傅里叶变换(FFT)块270、并行到串行(P到S)块275、信道解码和解调块280。
图2中的至少一些组件可以以软件实现，而其它组件可以通过可配置的硬件、或软件与可配置的硬件的混合来实现。具体地，注意到，在此公开文档中描述的FFT块和IFFT块可以实现为可配置的软件算法，其中尺寸N的值可以根据实现而修改。
此外，虽然此公开针对实现快速傅里叶变换和快速傅里叶逆变换的实施例，但是这仅是作为说明而不应该被解释为对本公开的范围的限制。应该意识到，在本公开的替换实施例中，快速傅里叶变换函数和快速傅里叶逆变换函数可以分别容易地用离散傅里叶变换(DFT)函数和离散傅里叶逆变换 (IDFT)函数替换。应该理解，对于DFT函数和IDFT函数，变量的值N可以是任何整数(即，1，2、3、4等等)，而对于FFT函数和IFFT函数，变量的值N可以是为二的幂的任何整数(即，1、2、4、8、16等等)。
在BS102中，信道编码和调制块205接收一组信息比特，对输入比特应用编码(诸如Turbo编码)和调制(诸如QPSK、QAM)以产生频域调制码元的序列。串行到并行块210将串行的调制码元转换(即，解多路复用)为并行数据以产生N个并行码元流，其中N是在BS102和SS116中使用的 IFFT/FFT尺寸。尺寸为N的IFFT块215随后对N个并行码元流执行IFFT 操作以产生时域输出信号。并行到串行块220对来自尺寸为N的IFFT块215 的并行时域输出码元进行转换(即，多路复用)以产生串行的时域信号。添加循环前缀块225随后向时域信号插入循环前缀。最后，上变频器230将添加循环前缀块225的输出调制(即，上变频)到RF频率以用于经由无线信道传输。该信号还可以在被变频到RF频率之前在基带处被滤波。
发送的RF信号在穿过无线信道之后到达SS116处，并且被执行在BS 102处的那些操作的逆操作。下变频器255将接收的信号下变频到基带频率并且除去循环前缀块260除去循环前缀以产生串行的时域基带信号。串行到并行块265将时域基带信号转换为并行时域信号。尺寸为N的FFT块270 随后执行FFT算法以产生N个并行频域信号。并行到串行块275将并行频域信号转换为调制的数据码元的序列。信道解码和解调块280对调制的码元进行解调并且随后对其进行解码，以恢复原始输入数据流。
基站101-103中的每一个都可以实现类似于到用户站111-116的下行链路中的发送的发送路径，并且可以实现类似于来自用户站111-116的上行链路中的接收的接收路径。类似地，每个用户站111-116可以实现与用于到基站101-103的上行链路中的发送的结构相应的发送路径，并且可以实现与来自基站101-103的下行链路中的接收的结构相应的接收路径。
本公开描述用于将关于基站配置的信息传递到用户站的方法和系统，并且，更具体地，将基站天线配置中继到用户站。可以通过多种方法来传递此信息，所述方法包括将天线配置放置进正交相移键控(quadrature-phase shift keying,QPSK)星座(诸如n-正交调幅(QAM)信号，其中n是2x)以及将天线配置放置进误差校正数据(诸如循环冗余校验(CRC)数据)。通过将天线信息编码进QPSK星座或误差校正数据，基站101-103可以传递基站101-103天线配置而不必分开发送天线配置。这些系统和方法允许降低开销同时保证在基站101-103和多个用户站之间的可靠通信。
在一些此处公开的实施例中，使用QAM发送数据。QAM是通过调制两个载波的幅度来传递数据的调制方案。此两个波被称作正交载波，并且通常彼此异相90度。可以通过包括2x个点的星座来表示QAM，其中x是大于1的整数。在此处讨论的实施例中，讨论的星座将是四点星座(4-QAM)。在4-QAM星座中，示出二维图，其中在二维图的每个象限中有一个点。然而，不言而喻地是，可以利用在星座中的任意数量的点的任何调制方案来使用此处讨论的创新。进一步理解，利用具有多于四个点的星座，与基站 101-103的配置有关的附加信息(诸如参考功率信号)可以按照本公开的系统和方法被传递。
众所周知，基站101-103内的发射机在实际发送数据之前执行多个功能。在4-QAM实施例中，QAM调制的码元被串并转换并且输入到快速傅里叶逆变换(IFFT)。在IFFT的输出处，获得N个时域采样。在本公开的实施例中， N指的是由OFDM系统使用的IFFT/快速傅里叶变换(FFT)尺寸。IFFT之后的信号被并串转换并且循环前缀(CP)被添加到该信号序列。采样的结果序列被称作OFDM码元。
在用户站内的接收机处，与这个过程相逆，首先除去循环前缀。随后在将信号装入FFT之前对其进行串并转换。FFT的输出被并串转换，并且结果的QAM调制码元被输入到QAM解调器。
OFDM系统中的总带宽被划分为称作副载波的窄带频率单元。副载波的数量等于该系统中使用的FFT/IFFT的尺寸N。通常，因为处于频谱的边界的一些副载波被保留作为保护副载波，所以用于数据的副载波的数量小于 N。通常，在保护副载波上不传输信息。
图3示出根据本公开的包括中继站的蜂窝系统。每个中继站(RS)305、 310可以包括与小区120中的BS102相同或相似的组件。为在阐明本公开的操作中简单和清楚的目的，在小区335和小区340中的基本收发器子系统以及与中继收发器子系统有关的中继站控制器共同地分别由RS305和RS310 表示。
BS102发送和接收来自中继—RS305和RS310，以及宏用户站(SS)— SS111和SS116的数据。RS305发送和接收来自SS112的数据，并且RS310 发送和接收来自SS114的数据。SS111、SS112、SS114和SS116可以是类似布置的UE，以使得每个都包括相同或实质上相似的通信功能。然而， SS111、SS112、SS114和SS116中的每一个可以是不同类型的UE、诸如个人数据助理、个人电脑、移动电话、智能电话等等。
在BS102与诸如RS305和RS310之类的每个中继之间的传输链路在此处被称作回程链路325。RS310将从BS102接收的数据转送到SS114，并且RS305将从BS102接收的数据转送到SS112。RS310还将从SS114 接收的数据转送到BS102，并且RS305还将从SS112接收的数据转送到 BS102。
中继在高级LTE中被用作改善诸如高速率数据的覆盖、群移动性、临时网络部署、小区边界吞吐量之类的项和/或提供在新区域中的覆盖的工具。中继节点可以无线连接到射频无线接入网络并且该连接可以是带内和带外的。对于带内中继，演进型节点B(eNodeB)到中继链路在与中继到用户设备(UE) 链路相同的频谱中操作。由于中继发射机造成对其自己的接收机的干扰，在相同频率资源上的同时的eNB到中继和中继到UE传输可能不可行。处理该干扰问题的一个方式是操作中继以使得当应当从宿主（donor）eNB接收数据时中继并不向终端发送，也就是说，在中继到UE传输中创建“间隙”。在LTE系统中，可以通过配置如图4中所示的多播/广播单频网络(MBSFN) 子帧来创建这些"间隙"。
图4示出根据此公开的使用标准子帧的中继到SS通信和使用MBSFN 子帧的BS到中继通信。图4中示出的实施例仅供说明之用，并且其它实施例可被使用而不脱离此公开的范围。
诸如RS305的中继在第一子帧410中发送数据到SS112。随后，在后续的子帧中，即MBSFN子帧415中，RS305包括传输间隙420以允许来自 BS102的BS到中继传输的接收。
BS到中继通信发生在MBSFN子帧415中。SS112不期望在MBSFN 子帧415期间从RS305接收任何数据405。然而，RS205仍发送控制信息到SS112，该信息会占据一个或两个码元。
图5示出根据本公开实施例的在BS到RS下行链路传输(BS到RS子帧) 和RS到SS下行链路传输(RS到SS子帧)之间的子帧边界。图5(a) 和图5(b) 中示出的实施例仅供说明之用，并且其它实施例可被使用而不脱离此公开的范围。
如图5(a)中的子帧结构500所示，BS到RS以及RS到SS之间的子帧边界是相同的。然而，图5(b)中的子帧结构505包括BS到RS与RS到 SS之间的偏移510。偏移510可以是两个OFDM码元偏移加上从发送模式到接收模式的切换时间。RS305可以接收eNB PDCCH信道以及PHICH信道，但是将在eNB PDSCH信道中引入较大的损失。
在某些例子中，从发送(Tx)到接收(Rx)或从Rx到Tx存在转变时段。最多，半个码元用于该转变时段。因此，子帧结构500的BS到RS与RS到 SS之间的子帧边界可以包括半个码元偏移。
在LTE下行链路中，SS112通过读取来自于BS102的PCFICH信道而知道多少码元将用于PDCCH信道。此外，PCFICH信道通常被映射到子帧的第一码元。然而，对于子帧结构500中的下行链路回程子帧，因为RS305 发送数据到SS112，所以RS305不能读取来自于BS012的PCFICH信道。 BS102将使用控制信道R-PDCCH以发送控制信息到RS305，并且R-PDCCH 将在BS102的PDSCH区域被发送。
当RS305在子帧结构500中发送控制信息到SS112时，RS305可能不知道eNB PDCCH区域的大小。
在一些实施例中，RS305假定BS102将使用最大允许的码元数量用于它的PDCCH信道传输。在LTE系统中，如果带宽大于十个资源块(RB），则用于PDCCH信道的OFDM码元的数量可以是“1”、“2”和“3”。如果带宽等于或小于10个RB，则OFDM码元的数量将是“2”、“3”和“4”。
例如，当带宽大于10个RB时。此外，为了说明的简易和清楚，此处以下描述的实施例还将应用于当带宽等于或小于10个RB的情况。对于此情况，BS PDCCH信道允许的OFDM码元的最大数量是“3”(当带宽等于或小于10个RB时是四个OFDM码元)。RS305假定BS102使用三个OFDM 码元用于它的PDCCH传输而不考虑多少OFDM码元实际上被BS102用于它的PDCCH信道传输。RS305将从码元#3(第4个码元)开始从BS102接收数据。(如果带宽小于或等于10个RB，则RS305将从码元#4（第五个码元）开始从BS102接收数据)。RS305从BS102接收的数据区域可以包括 R-PDCCH、R-PDSCH，或两者。由于从Tx到Rx和从Rx到Tx的转变时段，在子帧结构500中，BS到RS的子帧边界以及RS到SS的子帧边界可以包括半个码元偏移。
在一些实施例中，RS305假定对于大于10个RB的带宽，BS102将使用最大允许的码元数量用于它的PDCCH信道传输。不考虑带宽大小(即，大于或小于10个RB），RS305将假定BS102将使用三个OFDM码元用于它的PDCCH传输，并且RS305将从固定起点，诸如码元#3(第四个码元）开始从BS102接收数据。BS102仍可以具有可变数量的OFDM码元(小于或等于3)用于它的实际的PDCCH控制信道传输。RS305从BS102接收的数据区域可以包括R-PDCCH、R-PDSCH，或两者。
图6到图8示出根据本公开实施例的用于在BS到RS以及RS到SS之间的子帧边界的对齐。图6中示出的实施例仅供说明之用，其它实施例可被使用而不脱离此公开的范围。在图6到图8示出的示例中，BS102使用两个 OFDM码元用于它的PDCCH信道传输，而RS305将从码元#3（第四个码元）开始从BS接收数据。
图6示出何时BS到RS子帧601对齐RS到SS子帧602边界。由于最大PDCCH大小假设605和RN RX到TX转变610，仅中继发送区域615可以用于BS102向RS305以及RS310发送控制和数据。BS102还可以在SS 发送区域607中向一个或多个用户站，诸如SS116发送。RS305在开头两个码元620中向SS112发送控制信息。RS305切换625到接收模式，并且开始在从第四个码元（从码元#0628开始数起，第四个码元是#3630）开始的接收区域627中从BS102接收数据。从发送模式到接收模式的切换时间可以大于用于循环前缀的持续时间(即，切换>循环前缀)。RS305在码元#13 640处再次切换635到发送模式。从接收模式到发送模式的切换时间可以大于用于循环前缀的持续时间。
在一些实施例中，从发送模式到接收模式的切换时间可以小于用于循环前缀的持续时间。即，切换发生在循环前缀内。此外，从接收模式到发送模式的切换时间可以小于用于循环前缀的持续时间。
图7示出何时BS到RS子帧701向前(例如，向左)偏离RS到SS子帧 702边界半个码元移位。类似于图6中的对齐示例，RS305在开头两个码元 720期间向SS112发送。在第三个码元，码元#2722之前的半个码元，RS305 切换725到接收数据。随后RS305可以在从第四个码元（码元#3730）开始直到第11个码元（码元#12733）的接收区域727中从BS102接收数据。在BS到RS子帧前面半个码元，RS305再次切换735到向SS112发送数据。
图8示出何时RS到SS子帧802边界在BS到RS子帧801之后(例如，向右)的半个码元移位。RS305在第三码元830处开始从BS102接收827数据并且在下一子帧码元#0850中发送控制信息845到SS112。
在一些实施例中，RS305可以在其中从BS102接收数据的码元的结尾将基于RS到SS子帧802边界和BS到RS子帧801边界之间的偏移以及用于BS102PDCCH传输的OFDM码元的数量的假设。
在图8中示出的此示例中，RS到SS子帧802边界在BS到RS子帧801 之后(例如，向右)移位半个码元。RS305假定BS102将使用三个OFDM码元用于它的PDCCH传输。RS305从BS102接收数据直到码元#13855（第 14个码元）。因此，码元#13855是子帧的结尾。
在一些实施例中，RS305经由更高层信令从BS102接收其中BS102将发送控制和数据的起始码元编号。此信令可以动态地或半静态地传送到RS 305。在动态信令中，BS102每个帧或每几个子帧地将PDCCH大小传送到 RS305。
在一些实施例中，RS305经由更高层信令从BS102接收其中BS102将传送控制和数据的结尾码元编号。此信令可以动态地或半静态地传送到RS 305。在动态信令中，BS102每个帧或每几个子帧地将PDCCH大小传送到 RS305。
在图6到图8中示出的示例中，BS102通过更高层信令用信号通知RS 305它将使用三个码元用于它的PDCCH信道传输。R-PDCCH将从第四码元（分别是码元#3630、730和830）开始。BS102仍可以具有可变数量的OFDM 码元(在此示例中小于或等于3)用于它的PDCCH信道传输。由起始码元的指示造成间隙670、770、870。间隙670、770、870可以起因于更高层信令和 RF切换。此外，由结尾码元的指示造成据结尾间隙675、775。结尾间隙675、 775可以由假设引起或可以起因于更高层信令和RF切换。
此外，如图9和10中示出的示例所示，此处以下讨论的，由于由BS102 使用的用于它的PDCCH信道传输的偏移移位和码元数量，间隙970、1070 可以大小不同。RS到SS子帧902边界在BS到RS子帧901之后(例如，向右)移位一个码元。因为在PCFICH中指示PDCCH大小，并且PCFICH被映射到BS102的控制区域的第一OFDM码元，所以RS305可以读取BS102 的PCFICH以确定BS102的PDCCH大小。具有不同的PDCCH尺寸的示例在图9和图10中示出。在图9中，BS103使用三个码元910用于PDCCH 信道传输。在图10中，BS103使用两个码元1010用于PDCCH信道传输。
图11示出根据本公开实施例的分布的资源块。在图11中示出的分布的资源块仅供说明之用。其它实施例可被使用而不脱离此公开的范围。
在一些实施例中，利用为下行链路回程链路设计的新控制信道。如此处以上示出的，RS305可以不通过在子帧结构500中读取BS PDCCH信道而从BS102得到控制信息。新控制信道设计(R-PDCCH)1100可被用于BS102 传送控制信息到RS305。R-PDCCH信道可以被传送以指示BS到RS的DL 或UL回程信息。
R-PDCCH信道可以被映射到一个RB。此RB的大小可以等于一个标准 RB的大小减去“无传输（no transmission）”部分。此外，取决于R-PDCCH 大小，R-PDCCH信道可以被映射到多个RB。例如，如果R-PDCCH大小较小，则一个RB可用于携带多个R-PDCCH。可以使用时分多路复用(TDM)、码分多路复用(CDM)或混合TDM/CDM将小的R-PDCCH多路复用到一个“RB”。
RB可以是局部或分布的。局部的RB可以使用子带中全部可用的码元。例如，分布的RB可以例如在子帧的时隙边界从一个子带跳跃到另一子带。
例如，在图11中示出具有图5(a)类型对齐的一个分布的RB。R-PDCCH 位置1105、1110被预先确定并且通过BS更高层信令或从BS102的广播信道预先传送到RS305。RS305和RS310每个都可以监控预定的RB以获得它们各自的控制信息，诸如中继来自于BS到RS的数据的区域，等等。
图12示出根据本公开实施例的下行链路回程传输。在图12中示出的 DL回程传输仅供说明之用。其它实施例可被使用而不脱离此公开的范围。
在一些实施例中，一个回程调度分配(SA)可用于指示在几个子帧中的用于回程数据的多个资源分配。资源分配的指示可以在子帧之间是固定的或者变化。
对于回程中继系统，用于子帧n中的R PDSCH的DL SA可用于指示子帧n中的数据，用于子帧n+k中的R-PDSCH的DL SA等等(其中k>0是整数)可以在子帧n中一同被发送。每个SA可以被映射到一个R-PDCCH，并且全部R-PDCCH将在子帧n中传输；或者全部SA可以被映射到一个 R-PDCCH，并且R-PDCCH将在子帧n中传输。每个SA具有相对于SA寿命(子帧n)的不同的时间偏移。此外，这些SA可以被联合编码。
子帧n+4中的用于UL资源的UL SA、子帧n+4+k中的用于UL资源的 UL SA、...可以在子帧n中一同传输。每个SA可以被映射到一个R-PDCCH，并且全部R-PDCCH将在子帧n中传输；或者全部SA可以被映射到一个 R-PDCCH，并且R-PDCCH将在子帧n中传输。每个SA具有相对于SA寿命(子帧n)的不同的时间偏移。此外，这些SA可以被联合编码。
在图12中，一个DL SA1205用于指示在两个子帧1210、1220中的资源。在此示例中，R-PDCCH01205和R-PDCCH11206两者都包括用于子帧 n1210和子帧n+k1220两者的资源分配。对于该示例，对于R-PDCCH01205，资源分配(通过子帧n1210处的DL SA指示)不从子帧n1210改变到子帧n+k 1220。仅需要一个授权(grant)并且该授权将在子帧1210中的R-PDCCH0中被发送。在该授权中，可以具有信息以令RS305知道该授权指示子帧1210 和子帧1220两者。反之对于R-PDCCH11206，资源分配改变(通过子帧n+k 1220中的DL SA指示)可以从子帧n1210变化到子帧n+k1220。仅需要两个授权并且它们将在子帧1210中的R-PDCCH1中被发送。每个授权将具有相对于授权寿命(子帧1210)的不同的时间偏移。
在一些实施例中，分开的编码可被用于诸如上行链路SA、下行链路SA 以及HARQ指示符(HI)之类的控制信息，这些信息从BS102发送到RS305。分开编码的控制信息随后被一同多路复用并且在R-PDCCH信道上传输，如上所述。
图13示出根据本公开实施例的用于UL/DL调度分配的联合编码。图 13(a)示出用于UL/DL调度分配的联合编码，而图13(b)示出用于DL调度分配和HARQ指示符的联合编码。在图13中示出的联合编码仅供说明之用。其它实施例可被使用而不脱离此公开的范围。
在一些实施例中，联合编码可被用于像上行链路SA1305、下行链路SA 1310以及HARQ指示符(HI)1315那样的控制信息，这些信息从BS102发送到RS305。随后在R-PDCCH信道上携带该联合编码的控制信息，如上所述。在BS到RS回程系统中，一旦RS305被部署后，信道质量不会显著地改变。此外，上行链路SA1305和下行链路SA1310可以被联合编码以更有效地使用R-PDCCH资源。此外，HI1315还可以与DL SA1310一起被联合编码。
在图13(a)中，首先在块1320中组合UL SA1305和DL SA1310，而不是分开地编码ULSA和DL SA以及使用两个分开的编码链。在块1325中对组合的SA仅附加一个CRC。一个信道编码1330和速率匹配1335用于联合编码。在图13（b）中，在块1321中将DL SA1310和1315组合在一起。仅使用一个编码链。由于联合编码，一些用于分开的编码而占据的资源现在可被用于其它目的。例如，可以使用先前由中继节点HARQ指示符使用的 PHICH信道的部分。在一些实施例中，DL SA1310、UL SA1305和HI1315 在一起。
在一些实施例中，对于子帧结构505，使用预定的一组控制信道元素（CCE）回程下行链路中继控制信息。一组用于回程中继控制的CCE的大小和索引可以取决于由BS102在发送中继控制信道的子帧中指示的 PCFICH值。CCE组对于PCFICH值的依赖性可以在规范中固定或者经由更高层信令用信号通知到RS305。例如，如果PCFICH=1，则使用CCE{1,2}，如果PCFICH=2，则CCE{3、4、5、6}用于中继控制信道。此外，上述讨论的DL SA1310、UL SA1305和HI1315的联合编码还可以应用在子帧结构 505中。
在子帧开始时指示用于控制信令的OFDM码元的数量的LTE Rel-8系统中，在一个或几个控制信道元素(CCE)的集合上传输控制信息。用户站通过盲目地搜索控制信道候选者直到它找到它自己的控制信道来检测控制信息。通过预定的用于中继控制信道的CCE并且将搜索限制到特定CCE集合级别，可以降低盲目检测的数量。
图14示出根据本公开实施例的中继操作。在图14中示出的中继操作仅供说明之用。其它实施例可被使用而不脱离此公开的范围。
RS305在块1405中通电。当RS205通电并且初次加入网络时，RS305 执行与用户站相似的动作。RS305与BS102同步1410。RS305使用与用户站相似的同步过程以便与BS102同步。在RS305与BS102同步之后，RS305 和BS102交换性能信息1415。RS305通过BS102的广播信道读取BS102 的信息以确定预定的中继控制信道位置1420，以读取它的控制信道(如上对于子帧结构500和子帧结构505所述）。在RS305从BS102接收必要信息之后，在块1425中RS305从“UE模式”切换到“中继模式”，以便服务 SS112以及在RS305的覆盖范围中的其他用户站。从那时起，BS102可以通过传送恰当的信令作为回程通话的一部分来调整中继控制信道的位置。此外，SS112可以读取同步和配置信息1435以建立与RS305的通信1440。
虽然本公开已经描述了示范性实施例，但是可以向本领域技术人员建议不同的改变和修改。本公开旨在将这些改变和修改包括在所附的权利要求的范围之内。

Claims (38)

1.一种在通信系统中通过中继站从基站接收控制信息的方法，所述方法包括：
接收下行链路子帧的码元信息，通过该下行链路子帧接收用于中继站的下行链路控制信息；
根据所述码元信息接收用于所述中继站的下行链路控制信息，
其中，所述下行链路子帧包括第一时隙和第二时隙，并且
其中所述码元信息包括开始接收所述下行链路控制信息所在的所述第一时隙的第一码元的位置以及终止接收所述下行链路控制信息所在的所述第二时隙的第二码元的位置,
其中，在所述基站和所述中继站的子帧边界相互对齐的情况下的第二码元的位置与在所述基站和所述中继站的子帧边界未相互对齐的情况下的第二码元的位置不同。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一码元是所述第一时隙的第四码元。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述第二码元是所述第二时隙的第六码元或者第七码元。
4.如权利要求1所述的方法，其中，用于所述中继站的下行链路控制信息在所述下行链路子帧的预定码元处通过中继物理下行链路控制信道(R-PDCCH)接收。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述下行链路子帧是多播/广播单频网络(MBSFN)子帧。
6.如权利要求3所述的方法，其中，当所述基站和所述中继站的子帧边界相互对齐时，所述第二码元是所述第二时隙的第六码元，而当所述基站和所述中继站的子帧边界未相互对齐时，所述第二码元是所述第二时隙的第七码元。
7.如权利要求6所述的方法，还包括：
在所述下行链路子帧中通过所述中继站向移动站发送用于所述移动站的下行链路控制信息，
其中，用于所述移动站的下行链路控制信息在所述第一时隙的头两个码元期间发送。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述第一码元的位置由系统带宽确定。
9.一种用于在通信系统中从基站接收控制信息的中继站，所述中继站包括：
一个或多个天线，用于发送和接收下行链路控制信息；以及
控制器，其连接到所述一个或多个天线以控制所述下行链路控制信息的发送和接收，
其中，所述控制器进行控制以接收下行链路子帧的码元信息，通过该下行链路子帧接收用于所述中继站的下行链路控制信息，并且所述控制器进行控制以根据所述码元信息接收用于所述中继站的下行链路控制信息，并且
其中，所述下行链路子帧包括第一时隙和第二时隙，并且
其中所述码元信息包括开始接收所述下行链路控制信息所在的所述第一时隙的第一码元的位置以及终止接收所述下行链路控制信息所在的所述第二时隙的第二码元的位置，
其中，在所述基站和所述中继站的子帧边界相互对齐的情况下的第二码元的位置与在所述基站和所述中继站的子帧边界未相互对齐的情况下的第二码元的位置不同。
10.如权利要求9所述的中继站，其中，所述第一码元是所述第一时隙的第四码元。
11.如权利要求9或10所述的中继站，其中，所述第二码元是所述第二时隙的第六码元或者第七码元。
12.如权利要求9所述的中继站，其中，所述控制器进行控制从而在所述下行链路子帧的预定码元处通过中继物理下行链路控制信道(R-PDCCH)接收用于所述中继站的下行链路控制信息。
13.如权利要求9所述的中继站，其中，所述下行链路子帧是多播/广播单频网络(MBSFN)子帧。
14.如权利要求11所述的中继站，其中，当所述基站和所述中继站的子帧边界相互对齐时，所述第二码元是所述第二时隙的第六码元，而当所述基站和所述中继站的子帧边界未相互对齐时，所述第二码元是所述第二时隙的第七码元。
15.如权利要求14所述的中继站，其中，所述控制器进行控制从而所述中继站在所述下行链路子帧中向移动站发送用于所述移动站的下行链路控制信息，
其中，用于所述移动站的下行链路控制信息在所述第一时隙的头两个码元期间发送。
16.如权利要求15所述的中继站，其中，所述第一码元的位置由系统带宽确定。
17.一种在通信系统中通过基站向中继站发送控制信息的方法，该方法包括：
发送下行链路子帧的码元位置信息，通过该下行链路子帧将发送用于所述中继站的下行链路控制信息；
根据所述码元位置信息发送用于所述中继站的下行链路控制信息，
其中，所述下行链路子帧包括第一时隙和第二时隙，并且
其中所述码元位置信息包括开始接收所述下行链路控制信息所在的所述第一时隙的第一码元的位置以及终止接收所述下行链路控制信息所在的所述第二时隙的第二码元的位置，
其中，在所述基站和所述中继站的子帧边界相互对齐的情况下的第二码元的位置与在所述基站和所述中继站的子帧边界未相互对齐的情况下的第二码元的位置不同。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述第一码元是所述第一时隙的第四码元。
19.如权利要求17或18所述的方法，其中，所述第二码元是所述第二时隙的第六码元或者第七码元。
20.如权利要求17所述的方法，其中，用于所述中继站的下行链路控制信息在所述下行链路子帧的预定码元处通过中继物理下行链路控制信道(R-PDCCH)接收。
21.如权利要求17所述的方法，其中，所述下行链路子帧是多播/广播单频网络(MBSFN)子帧。
22.如权利要求19所述的方法，其中，当所述基站和所述中继站的子帧边界相互对齐时，所述第二码元是所述第二时隙的第六码元，而当所述基站和所述中继站的子帧边界未相互对齐时，所述第二码元是所述第二时隙的第七码元。
23.如权利要求22所述的方法，其中，所述第一码元的位置由系统带宽确定。
24.一种用于在通信系统中向中继站发送控制信息的基站，所述基站包括：
控制器，用于进行控制来发送下行链路子帧的码元位置信息，通过该下行链路子帧将发送用于所述中继站的下行链路控制信息,并且该控制器用于控制根据所述码元位置信息发送用于所述中继站的下行链路控制信息；以及
发送器，用于向所述中继站发送所述码元位置信息，并且根据所述码元位置信息发送用于所述中继站的下行链路控制信息，
其中，所述下行链路子帧包括第一时隙和第二时隙，并且
其中所述码元位置信息包括开始接收所述下行链路控制信息所在的所述第一时隙的第一码元的位置以及终止接收所述下行链路控制信息所在的所述第二时隙的第二码元的位置，
其中，在所述基站和所述中继站的子帧边界相互对齐的情况下的第二码元的位置与在所述基站和所述中继站的子帧边界未相互对齐的情况下的第二码元的位置不同。
25.如权利要求24所述的基站，其中，所述第一码元是所述第一时隙的第四码元。
26.如权利要求24或25所述的基站，其中，所述第二码元是所述第二时隙的第六码元或者第七码元。
27.如权利要求24所述的基站，其中，所述发送器在所述下行链路子帧的预定码元处通过中继物理下行链路控制信道(R-PDCCH)发送用于所述中继站的下行链路控制信息。
28.如权利要求24所述的基站，其中，所述下行链路子帧是多播/广播单频网络(MBSFN)子帧。
29.如权利要求26所述的基站，其中，当所述基站和所述中继站的子帧边界相互对齐时，所述第二码元是所述第二时隙的第六码元，而当所述基站和所述中继站的子帧边界未相互对齐时，所述第二码元是所述第二时隙的第七码元。
30.如权利要求29所述的基站，其中，所述第一码元的位置由系统带宽确定。
31.一种通信系统，包括：
至少一个基站；以及
至少一个中继站，用于中继所述至少一个基站和多个移动站之间的通信，
其中，所述中继站包括：一个或多个天线，用于发送和接收数据和下行链路控制信息；以及控制器，其连接到所述一个或多个天线以控制所述下行链路控制信息的发送和接收，
其中，所述控制器进行控制以接收下行链路子帧的码元信息，通过该下行链路子帧接收用于所述中继站的下行链路控制信息，并且所述控制器进行控制以根据所述码元信息接收用于所述中继站的下行链路控制信息，并且
其中，所述下行链路子帧包括第一时隙和第二时隙，并且
其中所述码元信息包括开始接收所述下行链路控制信息所在的所述第一时隙的第一码元的位置以及终止接收所述下行链路控制信息所在的所述第二时隙的第二码元的位置。
32.如权利要求31所述的通信系统，其中，所述第一码元是所述第一时隙的第四码元。
33.如权利要求30或31所述的通信系统，其中，所述第二码元是所述第二时隙的第六码元或者第七码元。
34.如权利要求31所述的通信系统，其中，所述控制器进行控制从而在所述下行链路子帧的预定码元处通过中继物理下行链路控制信道(R-PDCCH)接收用于所述中继站的下行链路控制信息。
35.如权利要求31所述的通信系统，其中，所述下行链路子帧是多播/广播单频网络(MBSFN)子帧。
36.如权利要求33所述的通信系统，其中，当所述基站和所述中继站的子帧边界相互对齐时，所述第二码元是所述第二时隙的第六码元，而当所述基站和所述中继站的子帧边界未相互对齐时，所述第二码元是所述第二时隙的第七码元。
37.如权利要求36所述的通信系统，其中，所述控制器进行控制从而所述中继站在所述下行链路子帧中向移动站发送用于所述移动站的下行链路控制信息，
其中，用于所述移动站的下行链路控制信息在所述第一时隙的头两个码元期间发送。
38.如权利要求36所述的通信系统，其中，所述第一码元的位置由系统带宽确定。
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