CN105099635A - 基于ofdm的帧配置的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于OFDM的帧配置的方法，包括：发送设备获取发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息；基于预定配置规则选择与信道状态信息相适应的帧配置信息；将帧配置信息发送至接收设备；基于帧配置信息与接收设备进行通信。使得帧配置信息随传输信道状态的变化进行实时的动态调整，帧配置参数的选择与信道特性相适应，实现了系统参数的合理配置，提升了频谱利用率，提高了信道的传输效率。

Description

基于OFDM的帧配置的方法和设备

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体而言，本发明涉及基于OFDM的帧配置的方法和设备。

背景技术

无线通信系统因为其便捷性，已成为一种主要的个人通信方式。目前，由于智能终端设备的广泛使用，对通信链路吞吐量的要求越来越高。在现有的通信系统中，如3GPP(3rdGenerationPartnershipProject，第三代移动通信合作伙伴项目)制定的E-UTRA(EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess，演进的UMTS陆面无线接入)协议对应的LTE(LongTermEvolution，长期演进)系统中，可以通过信道捆绑方式将多个频段同时用于一个终端设备的通信中，以提高通信链路的吞吐量，进而提升用户在通信过程中的使用体验。

随着智能终端设备的进一步普及，对于无线通信网络吞吐量的需求将进一步提高。为了满足移动业务量高速增长的需求，现有的解决方式一般为提高无线频谱资源的利用效率，部署更加密集的接入节点等，但在有限的频谱资源下，仅通过提高利用率和增加接入点终究会遇到瓶颈。

目前在低频段上，即小于6GHz的频率，已经很难找到更多未被利用的频段来用于个人无线通信、设备间通信以及物联网通信。但在高频段中，即大于6GHz的频率，还有许多未被利用的大带宽频段，因此针对高频的蜂窝无线通信系统有很大的应用潜力。因此，采用在高频段上进行无线通信时提高无线通信网络吞吐量的有效方式。但随着频率的增高，波长的减小，在同样传输距离下，高频段中无线信号的传播损耗会增大，传输信道处于视距和非视距传输状态的差别相对于低频段中会更加明显。例如，在28GHz频率的高频段上，视距传输的路径损耗因子大约在2.2，非视距传输的路径损耗因子大约在3.1-3.7。在高频段中，传输信道的状态处于视距和非视距传播情况下，时延扩展值也有显著的差异：视距传播情形下，时延扩展的均方根值中位数在1.9-4.0ns之间，99％累积概率分布下，时延扩展的均方根值在11-14ns之间；非视距传播情形下时延扩展的均方根值中位数在15-35ns之间，99％累积概率分布下，时延扩展的均方根值166-200ns之间。即在高频段中，传输路径一旦偏离视距，从视距传输转换为非视距传输时会导致时延扩展和路径损耗的显著增加，从而降低信道的传输效率。

在现有的通信系统传输参数的帧配置过程中，一般采用如LTE中，通过将当前的传输模式变更为广播模式，来实现帧配置信息中CP的配置变更，而不存在根据信道状态信息的变化对将帧配置信息进行动态调整的技术。在高频段上，不同的信道状态下采用相同的帧配置会导致较低信道传输效率。现有技术中通过变更传输模式来调整帧配置的方式不能根据信道状态的变化及时高效的对帧配置信息进行动态调整，因此在信道状态发送变化时，信道的帧配置不能及时进行相应的调整，导致信道传输效率较低。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是帧配置信息不能根据传输信道状态的变化进行动态调整从而影响传输效率的问题。

本发明提供了一种基于OFDM的帧配置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

发送设备获取发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息；

基于预定配置规则选择与所述信道状态信息相适应的帧配置信息；

将所述帧配置信息发送至所述接收设备；

基于所述帧配置信息与所述接收设备进行通信。

本发明还提供了一种基于OFDM的帧配置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收设备向发送设备发送信号；

接收设备接收来自所述发送设备的发送设备到接收设备的传输信道的帧配置信息，其中，所述帧配置信息与所述传输信道的信道状态信息相适应；

基于所述帧配置信息与所述发送设备进行通信。

本发明还提供了一种基于OFDM的帧配置的发送设备，其特征在于，包括状态获取模块、配置选择模块、配置发送模块和第一通信模块：

所述状态获取模块，用于获取发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息；

所述配置选择模块，用于基于预定配置规则选择与所述信道状态信息相适应的帧配置信息；

所述配置发送模块，用于将所述帧配置信息发送至所述接收设备；

所述第一通信模块，用于基于所述帧配置信息与所述接收设备进行通信。

本发明还提供了一种基于OFDM的帧配置的接收设备，其特征在于，包括信号发送模块、配置接收模块和第二通信模块：

所述信号发送模块，用于向发送设备发送信号；

所述配置接收模块，用于接收来自所述发送设备的发送设备到接收设备的传输信道的帧配置信息，其中，所述帧配置信息与所述传输信道的信道状态信息相适应；

所述第二通信模块，用于基于所述帧配置信息与所述发送设备进行通信。

本发明的是实施例中，发送设备根据所获取传输信道的信道状态信息，如视距传输状态和非视距传输状态，选择与信道状态信息相适应的帧配置信息，随后将帧配置信息发送至接收装置，基于帧配置信息发送设备与接收设备进行通信，使得帧配置信息随传输信道状态的变化进行实时的动态调整，帧配置与信道特性相适应，实现了系统参数的合理配置，提升了频谱利用率，提高了信道的传输效率。本发明提出的上述方案，对现有系统的改动很小，不会影响系统的兼容性，而且实现简单、高效。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的在发送设备中基于OFDM的帧配置的方法流程图；

图2为根据本发明另一实施例的在接收设备中基于OFDM的帧配置的方法流程图；

图3为根据本发明应用场景一的流程示意图；

图4为根据本发明应用场景二的流程示意图；

图5a和图5b为参考信号插入模式的示例图；

图6为根据本发明实施例的基于OFDM的帧配置的发送设备功能示意图；

图7为根据本发明实施例的基于OFDM的帧配置的接收设备功能示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

在本发明实施例中，接收设备包括终端设备、基站、eNB与汇集点等，其中，汇集点指用于将基站业务汇集后接入到核心网的汇集设备。发送设备包括但不限于如基站、eNB等。

本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“终端”、“终端设备”既包括无线信号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路上，执行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括：蜂窝或其他通信设备，其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备；PCS(PersonalCommunicationsService，个人通信系统)，其可以组合语音、数据处理、传真和/或数据通信能力；PDA(PersonalDigitalAssistant，个人数字助理)，其可以包括射频接收器、寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日历和/或GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)接收器；常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备，其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。这里所使用的“终端”、“终端设备”可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、海运和/或陆地)中的，或者适合于和/或配置为在本地运行，和/或以分布形式，运行在地球和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的“终端”、“终端设备”还可以是通信终端、上网终端、音乐/视频播放终端，例如可以是PDA、MID(MobileIntemetDevice，移动互联网设备)和/或具有音乐/视频播放功能的移动电话，也可以是智能电视、机顶盒等设备。

图1为根据本发明实施例的基于OFDM的帧配置的方法流程图。

在步骤S110中，发送设备获取发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。

在本实施例中，信道状态信息包括：传输信道为视距传输状态或传输信道为非视距传输状态。帧配置信息包括但不限于：循环前缀CP的长度、参考信号的频域密度及信道均衡方式。针对不同的信道状态信息，需要选择与传输信道相适应的帧配置信息。

在通信系统中，帧配置需要与信道状态相适应：即帧配置的选择需要保证通信可以正常进行且差错率在要求的范围之内；在此前提下，帧配置可以尽量选择对系统资源开销更小的方式。在本发明的实施例中，帧配置的选择包括：CP长度可以选择满足正常通信的最短CP配置以减小系统资源开销，提高通信效率。参考信号的频域密度可以选择满足正常通信的最低的频域导频密度配置，以减小系统资源开销，提供通信效率。

发送设备获取发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息，包括：

1)接收来自接收设备的发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。

2)参照图1，步骤S110包括步骤S111(图中未示出)和步骤S112(图中未示出)；在步骤S111中，发送设备接收来自接收设备的第一参考信号；在步骤S112中，根据第一参考信号，通过信道估计，并基于信道互异性确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。其中，第一参考信号包括普通参考信号或探测参考信号，普通参考信号即导频信号，用于保证系统同步、信道估计等；探测参考信号，用于为调度资源提供参考。

具体地，在步骤S111中，发送设备接收来自接收设备的第一参考信号；步骤S112包括步骤S113(图中未示出)和步骤S114(图中未示出)，在步骤S113中，发送设备根据第一参考信号，通过信道估计测量接收设备到发送设备的传输信道在预定时间内的时延扩展统计值；在步骤S114中，发送设备将时延扩展统计值与预定阈值范围进行比较，判断接收设备到发送设备的传输信道的信道状态信息，并基于信道互异性确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。其中，时延扩展统计值包含但不限于：时延扩展的最大值、平均值、中位值、RMS(RootMeanSquare，均方根值)在CDF(CumulativeDistributiveFunction，给定累积概率)如90％、95％或99％累计概率下的统计值。

在一示例中，发送设备根据来自接收设备的第一参考信号，通过信道估计测量接收设备到发送设备的传输信道在预定时间内的时延扩展统计值，接着，将时延扩展统计值与预定阈值范围的最大值D1与最小值D2进行比较，当时延扩展统计值大于D1，则判断接收设备到发送设备的传输信道的信道状态信息为非视距传输状态，基于信道互异性确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息为非视距传输状态；当时延扩展统计值小于D2，则基于信道互异性确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息视距传输状态；其中，D1与D2可以相等，预定阈值范围即为预定阈值。D1与D2通过在类似传输环境下的多次测量统计获取。移动设备可以预先设置该阈值范围，或者通过基站的下行广播信息获取。基站也可以通过预先设置该阈值范围，或者通过多次测量统计获取。

例如，在28GHz毫米波的高频信道中，在99％累计概率下的时延扩展均方根值统计值的预定阈值范围中，将最大值D1设置为100ns，将最小值D2设置为20ns；发送设备根据第一参考信号，通过信道估计测量接收设备到发送设备的传输信道在预定时间内的时延扩展统计值如下表3所示，则判断99％累计概率下的时延扩展均方根值统计值为11.4ns的接收设备到发送设备的传输信道属于视距传输状态，基于信道互异性确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息为视距传输状态。

表1：28GHz信道

在另一优选实施例中，步骤S112包括步骤S115(图中未示出)和步骤S116(图中未示出)，在步骤S115中，发送设备测量接收设备到发送设备的传输信道在预定时间内的时延扩展统计值；在步骤S116中，发送设备对时延扩展统计值进行信号分布分析，确定时延扩展统计值所符合的信号分布类型；将信号分布类型在预定对应关系中进行对比，并基于信道互异性确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。在本发明的实施例中，将时延扩展统计值所符合的信号分布类型在预定对应关系中进行对比来确定信道状态信息的情形包括：当时延扩展的统计值符合莱斯分布时，确定信道状态信息为视距传输状态；当时延扩展的统计值符合瑞利分布时，确定信道状态信息为非视距传输状态。

在步骤S120中，发送设备基于预定配置规则选择与信道状态信息相适应的帧配置信息。

其中，基于预定配置规则选择传输信道的帧配置信息包括：

当传输信道为视距传输状态，选择短CP帧配置；或当传输信道为非视距传输状态，选择长CP帧配置；

当传输信道为视距传输状态，选择频域低密度参考信号配置；或当传输信道为非视距传输状态，选择频域高密度参考信号配置；

当传输信道为视距传输状态，选择单抽头时域均衡方式；或当传输信道为非视距传输状态，选择多抽头时域均衡方式或者频域均衡方式。

在本发明的实施例中，当传输信道处于非视距传输状态，即信道条件较差时，选择能够保证数据能够正常进行传输的帧配置A；当传输信道处于视距传输状态，即信道条件较佳时，选择能够降低系统资源开销的帧配置B。由于视距传输状态的信道传输条件相对于非视距传输状态更佳，因此可以减少为了保证系统正常通信所需要的资源开销：例如减小CP长度，减少频域上的导频。在进行通信系统帧配置时，可以选择开销更小的帧配置，即帧配置B的系统开销小于帧配置A。

本发明的实施例中，系统资源开销包括：CP长度，频域导频密度，均衡方式中的一种或多种。其中，CP长度的配置包括以下两种情形：

1)CP长度选择绝对长度值：一般的CP长度选择1/8的OFDM符号长度，则短CP帧配置选择1/16的OFDM符号长度，长CP帧配置选择1/4的OFDM符号长度；

2)CP长度选择相对长度值：

短CP帧配置：选择比前一次CP长度值更短的CP长度值；例如，前一次CP帧配置为1/8的OFDM符号长度，则短CP帧配置选择1/16的OFDM符号长度；前一次CP帧配置为1/4的OFDM符号长度，则短CP帧配置选择1/8或1/16的OFDM符号长度；

长CP帧配置：选择比前一次CP长度值更长的CP长度值；例如，前一次CP帧配置为1/8的OFDM符号长度，则短长CP帧配置选择1/4的OFDM符号长度；前一次CP帧配置为1/16的OFDM符号长度，则短长CP帧配置选择1/8或1/4的OFDM符号长度。

在一示例中，系统的CP长度包含三种配置选择，分别为1/16、1/8、1/4的OFDM符号长度；如果帧配置A采用1/8的OFDM符号长度，则配置B所指的更短CP配置，可以理解为采用1/16的OFDM符号长度；如果配置A采用1/4的OFDM符号长度，则配置B所指的更短CP配置，可以理解为采用1/8或者1/16的OFDM符号长度；其中，上述帧配置B中的短CP配置，均指在满足正常通信之下的帧配置。其中，频域密度参考信号的配置包括以下两种情形：

1)绝对度量值的频域密度；

低密度与高密度的频域密度度量值均为确定的绝对度量值；频域低密度参考信号的频域密度度量值低于频域高密度参考信号的频域密度度量值；

2)相对度量值的频域密度：

频域低密度参考信号配置：选择比前一次频域密度更低的频域密度参考信号；

频域高密度参考信号配置：选择比前一次频域密度更高的频域密度参考信号。

在步骤S130中，发送设备将帧配置信息发送至接收设备；

在步骤S140中，发送设备基于帧配置信息与接收设备进行通信。

优选地，发送设备可将帧配置信息以收发双方已知的编号方式进行编号，并将编号信息发送至接收设备；接收设备获取编号信息后基于编号方式确定对应的帧配置信息；发送设备基于帧配置信息与接收设备进行通信。

本发明的是实施例中，发送设备根据所获取传输信道的信道状态信息，如视距传输状态和非视距传输状态，选择与信道状态信息相适应的帧配置信息，随后将帧配置信息发送至接收设备，基于帧配置信息发送设备与接收设备进行通信，使得帧配置信息随传输信道状态的变化进行实时的动态调整，帧配置参数的选择与信道特性相适应，实现了系统参数的合理配置，提升了频谱利用率，提高了信道的传输效率。

优选地，在步骤S140中，发送设备基于帧配置信息，按照预定时延与接收设备进行通信。

在一示例中，发送设备按照预定时延，在当前帧或时间长度N后K帧或者时间长度时，即在N+K帧或者时间长度时与接收装置进行通信，例如在当前帧N后延迟2帧，即从N+2帧开始，采用帧配置信息与接收设备进行通信。同时，接收设备按照预定时延，在当前帧N后延迟2帧，即从N+2帧开始，采用帧配置信息与发送设备进行通信。

新的帧配置信息在按照预定时延后生效，发送设备与接收设备双方的同步启用新配置信息进行通信，从而保证收发双方能够正常进行数据传输。

图2为根据本发明另一实施例的在接收设备中基于OFDM的帧配置的方法流程图。

在步骤S210中，接收设备向发送设备发送信号。

其中，信号包括：第一参考信号；或信道状态信息。

当信号包括信道状态信息时，接收设备向发送设备发送信号之前，还包括步骤S200(图中未示出)，在步骤S200中，接收设备判断发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。

具体地，在步骤S200中，接收设备接收来自发送设备的第二参考信号；根据第二参考信号，通过信道估计确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。

更具体地，步骤S200包括步骤S201和步骤S202：在步骤S201中，接收设备根据第二参考信号，测量传输信道在预定时间内的时延扩展统计值；在步骤202中，接收设备将时延扩展统计值与预定阈值范围进行比较，判断传输信道的信道状态信息。在此，接收设备根据第二参考信号，通过信道估计确定传输信道的信道状态信息的方式与参照图1所述的发送设备根据第一参考信号，通过信道估计确定传输信道的信道状态信息的方式相同或相似，在此不再赘述。

在一优选实施例中(参照图2)，步骤S200包括步骤S203(图中未示出)和步骤S204(图中未示出)，在步骤S203中，接收设备测量发送设备到接收设备的传输信道在预定时间内的时延扩展统计值：在步骤S204中，接收设备对时延扩展统计值进行信号分布分析，确定时延扩展统计值所符合的信号分布类型；将信号分布类型在预定对应关系中进行对比，确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。在本发明的实施例中，将时延扩展统计值所符合的信号分布类型在预定对应关系中进行对比来确定信道状态信息的情形包括：当时延扩展的统计值符合莱斯分布时，确定信道状态信息为视距传输状态；当时延扩展的统计值符合瑞利分布时，确定信道状态信息为非视距传输状态。

在步骤S220中，接收设备接收发送设备发送的发送设备到接收设备的传输信道的帧配置信息，其中，帧配置信息与传输信道的信道状态信息相适应。

其中，帧配置信息与信道状态信息相适应，包括以下一种或多种情形：

当传输信道处于视距传输状态，与其相适应的帧配置信息包括短CP帧配置；或当传输信道处于非视距传输状态，与其相适应的帧配置信息包括长CP帧配置；

当传输信道处于视距传输状态，与其相适应的帧配置信息包括频域低密度参考信号配置；当传输信道处于非视距传输状态，与其相适应的帧配置信息包括频域高密度参考信号配置；

当传输信道处于视距传输状态，与其相适应的帧配置信息包括单抽头时域均衡方式；或传输信道处于非视距传输状态，与其相适应的帧配置信息包括多抽头时域均衡方式或者频域均衡方式。

在步骤S230中，接收设备基于帧配置信息与发送设备进行通信。

优选地，发送设备可将帧配置信息以收发双方已知的编号方式进行编号，并将编号信息发送至接收设备；接收设备获取编号信息后基于编号方式确定对应的帧配置信息；接收设备基于帧配置信息与发送设备进行通信。

优选地，接收设备基于帧配置信息，按照预定时延与发送设备进行通信。在此，接收设备按照预定时延与发送设备进行通信的方式与参照图1所述的发送设备按照预定时延与接收设备进行通信的方式相同，在此不再赘述。

本发明的是实施例中，接收设备接收来自发送设备的帧配置信息，其中，帧配置信息与传输信道的信道状态信息相适应，基于帧配置信息发送设备与接收设备进行通信，实现了在接收设备端，帧配置信息随传输信道状态的变化进行实时的动态调整，提高信道的传输效率。

图3为根据本发明应用场景一的流程示意图。在本具体实施例中，发送设备为eNB，接收装置为UE。

在此示例中，初始状态时，eNB到UE的传输信道处于非视距传输状态，且eNB与UE采用如下表2所示的长CP帧配置进行通信。在步骤S301中，UE向eNB发送信道状态信息，其示出传输信道为变化为视距传输状态；在步骤S302中，eNB接收该信道状态信息，根据该信道状态信息，选择与处于视距传输状态相适应的帧配置信息为：如下表1所示的短CP帧配置。在步骤S303中，eNB向UE发送该帧配置信息；在步骤S304中，eNB与UE在当前帧N后延迟2帧，即从N+2帧开始，采用该帧配置信息进行通信。

表1：短CP帧配置

表2：长CP帧配置

由于在OFDM中循环前缀CP中传输的是保护数据而非有效数据，但CP占用了传输信道的无线传输资源，因此不同长度的CP帧配置对应不同的空中接口传输资源利用率。对于相同的符号长度，短CP配置相对于长CP配置，所占用的无线传输资源更少，因此短CP配置下信道的频谱利用率更高。因此，在视距传输状态下选择短CP的帧配置信息，在非视距传输状态下选择长CP的帧配置信息，从而实现了在尽量减少由于CP造成的传输效率损失和提供足够数据保护能力之间找到最佳平衡点。

图4为根据本发明应用场景二的流程示意图。在本具体实施例中，发送设备为eNB，接收装置为UE。

在此示例中，初始状态时，eNB到UE的传输信道处于非视距传输状态，且UE与eNB采用如图5a所示的高密度参考信号插入模式的帧配置信息进行通信。在步骤S401中，UE向eNB发送信道状态信息，其示出传输信道为变化为视距传输状态；在步骤S402中，eNB接收该信道状态信息，根据该信道状态信息，选择与处于视距传输状态的传输信道相适应的帧配置信息为：如图5b所示的低密度参考信号插入模式的帧配置信息。在步骤S403中，eNB向UE发送该帧配置信息；在步骤S404中，eNB与UE在当前帧N后延迟3帧，即从N+3帧开始，采用该帧配置信息进行通信。

由于未携带数据的参考信号会占用时域频率资源，造成传输效率在一定程度上降低。因此，在视距传输状态下选择低密度参考信号插入模式的帧配置信息，在非视距传输状态下选择稿密度参考信号插入模式的帧配置信息，从而实现了在尽量减少由于参考信号造成的传输效率损失和提供足够能力跟踪信道变化之间找到最佳平衡点。

图6为根据本发明实施例的基于OFDM的帧配置的发送设备功能示意图。发送设备包括状态获取模块110、配置选择模块120、配置发送模块130和第一通信模块140。

状态获取模块110获取发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。

在本实施例中，信道状态信息包括：传输信道为视距传输状态或传输信道为非视距传输状态。帧配置信息包括但不限于：循环前缀CP的长度、参考信号的频域密度及信道均衡方式。针对不同的信道状态信息，需要选择与传输信道相适应的帧配置信息。

状态获取模块110获取发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息，包括：

1)接收来自接收设备的发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。

2)参照图6，状态获取模块110包括第一信号接收模块111(图中未示出)和第一状态确定模块112(图中未示出)；第一信号接收模块111接收来自接收设备的第一参考信号；第一状态确定模块112根据第一参考信号，通过信道估计，并基于信道互异性确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。其中，第一参考信号包括普通参考信号或探测参考信号，普通参考信号即导频信号，用于保证系统同步、信道估计等；探测参考信号，用于为调度资源提供参考。

具体地，第一信号接收模块111接收来自接收设备的第一参考信号；第一状态确定模块112包括第一测量模块(图中未示出)和第二状态确定模块(图中未示出)；第一测量模块根据第一参考信号，通过信道估计测量接收设备到发送设备的传输信道在预定时间内的时延扩展统计值；第二状态确定模块将时延扩展统计值与预定阈值范围进行比较，判断接收设备到发送设备的传输信道的信道状态信息，并基于信道互异性确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。其中，时延扩展统计值包含但不限于：时延扩展的最大值、平均值、中位值、RMS(RootMeanSquare，均方根值)在CDF(CumulativeDistributiveFunction，给定累积概率)如90％、95％或99％累计概率下的统计值。

在一示例中，第一信号接收模块111接收来自接收设备的第一参考信号，第一测量模块根据第一参考信号，通过信道估计测量接收设备到发送设备的传输信道在预定时间内的时延扩展统计值，接着，第二状态确定模块将时延扩展统计值与预定阈值范围的最大值D1与最小值D2进行比较，当时延扩展统计值大于D1，则判断接收设备到发送设备的传输信道的信道状态信息为非视距传输状态，基于信道互异性确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息为非视距传输状态；当时延扩展统计值小于D2，则基于信道互异性确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息视距传输状态；其中，D1与D2可以相等，预定阈值范围即为预定阈值。D1与D2通过在类似传输环境下的多次测量统计获取。

例如，在28GHz毫米波的高频信道中，在99％累计概率下的时延扩展均方根值统计值的预定阈值范围中，将最大值D1设置为100ns，将最小值D2设置为20ns；第一测量模块根据第一参考信号，通过信道估计测量接收设备到发送设备的传输信道在预定时间内的时延扩展统计值如下表3所示，则第二状态确定模块判断99％累计概率下的时延扩展均方根值统计值为11.4ns的接收设备到发送设备的传输信道属于视距传输状态，基于信道互异性确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息为视距传输状态。

表1：28GHz信道

在一优选实施例中(参照图6)，第一状态确定模块112包括第二测量模块(图中未示出)和第三状态确定模块(图中未示出)：第二测量模块根据第一参考信号，通过信道估计测量接收设备到发送设备的传输信道在预定时间内的时延扩展统计值；第三状态确定模块对时延扩展统计值进行信号分布分析，确定所述时延扩展统计值所符合的信号分布类型；将所述信号分布类型在预定对应关系中进行对比，并基于信道互异性确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。在本发明的实施例中，将时延扩展统计值所符合的信号分布类型在预定对应关系中进行对比来确定信道状态信息的情形包括：当时延扩展的统计值符合莱斯分布时，确定信道状态信息为视距传输状态；当时延扩展的统计值符合瑞利分布时，确定信道状态信息为非视距传输状态。

配置选择模块120基于预定配置规则选择与信道状态信息相适应的帧配置信息。

其中，基于预定配置规则选择与信道状态信息相适应帧配置信息包括：

当传输信道为视距传输状态，选择短CP帧配置；或当传输信道为非视距传输状态，选择长CP帧配置；

当传输信道为视距传输状态，选择频域低密度参考信号配置；或当传输信道为非视距传输状态，选择频域高密度参考信号配置；

当传输信道为视距传输状态，选择单抽头时域均衡方式；或当传输信道为非视距传输状态，选择多抽头时域均衡方式或者频域均衡方式。

配置发送模块130将帧配置信息发送至接收设备；

随后，第一通信模块140基于帧配置信息与接收设备进行通信。

优选地，发送设备可将帧配置信息以收发双方已知的编号方式进行编号，并将编号信息发送至接收设备；接收设备获取编号信息后基于编号方式确定对应的帧配置信息；发送设备基于帧配置信息与接收设备进行通信。

本发明的是实施例中，发送设备根据所获取传输信道的信道状态信息，如视距传输状态和非视距传输状态，选择与信道状态信息相适应的帧配置信息，随后将帧配置信息发送至接收装置，基于帧配置信息发送设备与接收设备进行通信，使得帧配置信息随传输信道状态的变化进行实时的动态调整，帧配置参数的选择与信道特性相适应，实现了系统参数的合理配置，提升了频谱利用率，提高了信道的传输效率。

优选地，第一通信模块140基于帧配置信息，按照预定时延与接收设备进行通信。

在一示例中，第一通信模块140按照预定时延，在当前帧或时间长度N后K帧或者时间长度时，即在N+K帧或者时间长度时与接收装置进行通信，例如在当前帧N后延迟2帧，即从N+2帧开始，采用帧配置信息与接收设备进行通信。同时，接收设备按照预定时延，在当前帧N后延迟2帧，即从N+2帧开始，采用帧配置信息与发送设备进行通信。

新的帧配置信息在按照预定时延后生效，发送设备与接收设备双方的同步启用新配置信息进行通信，从而保证收发双方能够正常进行数据传输。

图7为根据本发明实施例的基于OFDM的帧配置的接收设备功能示意图。接收装置200包括信号发送模块210、配置接收模块220和第二通信模块230

信号发送模块210向发送设备发送信号。

其中，信号包括：第一参考信号；或信道状态信息。

优选地，接收装置200还包括状态判断模块(图中未示出)，当信号包括信道状态信息，信号发送模块210向发送设备发送信号之前，状态判断模块判断发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。

具体地，状态判断模块包括第二信号接收模块(图中未示出)和第四状态确定模块(图中未示出)；第二信号接收模块接收来自发送设备的第二参考信号；第四状态确定模块根据第二参考信号，通过信道估计确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。

更具体地，第四状态确定模块包括第三测量模块(图中未示出)和第五状态确定模块(图中未示出)；第三测量模块根据第二参考信号，测量传输信道在预定时间内的时延扩展统计值；第五状态确定模块将时延扩展统计值与预定阈值范围进行比较，判断传输信道的信道状态信息。在此，根据第二参考信号，通过信道估计确定传输信道的信道状态信息的方式与参照图6所述的根据第一参考信号，通过信道估计确定信道状态信息的方式相同或相似，在此不再赘述。

在一优选实施例中(参照图7)，第四状态确定模块包括第四测量模块(图中未示出)和第六状态确定模块(图中未示出)：第四测量模块根据第二参考信号，测量传输信道在预定时间内的时延扩展统计值；第六状态确定模块对时延扩展统计值进行信号分布分析，确定时延扩展统计值所符合的信号分布类型；将信号分布类型在预定对应关系中进行对比，确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。在本发明的实施例中，将时延扩展统计值所符合的信号分布类型在预定对应关系中进行对比来确定信道状态信息的情形包括：当时延扩展的统计值符合莱斯分布时，确定信道状态信息为视距传输状态；当时延扩展的统计值符合瑞利分布时，确定信道状态信息为非视距传输状态。

配置接收模块220接收发送设备发送的发送设备到接收设备的传输信道的帧配置信息，其中，帧配置信息与传输信道的信道状态信息相适应。

其中，帧配置信息与信道状态信息相适应，包括以下一种或多种情形：

当传输信道处于视距传输状态，与其相适应的帧配置信息包括短CP帧配置；或当传输信道处于非视距传输状态，与其相适应的帧配置信息包括长CP帧配置；

当传输信道处于视距传输状态，与其相适应的帧配置信息包括频域低密度参考信号配置；当传输信道处于非视距传输状态，与其相适应的帧配置信息包括频域高密度参考信号配置；

当传输信道处于视距传输状态，与其相适应的帧配置信息包括单抽头时域均衡方式；或传输信道处于非视距传输状态，与其相适应的帧配置信息包括多抽头时域均衡方式或者频域均衡方式。

第二通信模块230基于帧配置信息与发送设备进行通信。

优选地，发送设备可将帧配置信息以收发双方已知的编号方式进行编号，第二通信模块230将编号信息发送至接收设备；接收设备获取编号信息后基于编号方式确定对应的帧配置信息；接收设备基于帧配置信息与发送设备进行通信。

优选地，第二通信模块230基于帧配置信息，按照预定时延与发送设备进行通信。在此，第二通信模块230按照预定时延与发送设备进行通信的方式与参照图6所述的第一通信模块140按照预定时延与发送设备进行通信的方式相同，在此不再赘述。

本发明的是实施例中，接收设备接收来自发送设备的帧配置信息，其中，帧配置信息与传输信道的信道状态信息相适应，基于帧配置信息发送设备与接收设备进行通信，实现了在接收设备端，帧配置信息随传输信道状态的变化进行实时的动态调整，提高信道的传输效率。

本技术领域技术人员可以理解，本发明包括涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-OnlyMemory，只读存储器)、RAM(RandomAccessMemory，随即存储器)、EPROM(ErasableProgrammableRead-OnlyMemory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。

本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本发明公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。

本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (22)

1.一种基于OFDM的帧配置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

发送设备获取发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息；

基于预定配置规则选择与所述信道状态信息相适应的帧配置信息；

将所述帧配置信息发送至所述接收设备；

基于所述帧配置信息与所述接收设备进行通信。

2.根据权利要求1所述的基于OFDM的帧配置的方法，其特征在于，所述信道状态信息包括：

传输信道为视距传输状态；或

传输信道为非视距传输状态。

3.根据权利要求1所述的基于OFDM的帧配置的方法，其特征在于，所述帧配置信息包括以下至少任一项：

循环前缀CP的长度；

参考信号的频域密度；

信道均衡方式。

4.根据权利要求1所述的基于OFDM的帧配置的方法，其特征在于，发送设备获取发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息，包括：

接收所述接收设备发送的发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。

5.根据权利要求1所述的基于OFDM的帧配置的方法，其特征在于，发送设备获取发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息，包括：

接收来自所述接收设备的第一参考信号；

根据所述第一参考信号，确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。

6.根据权利要求5所述的基于OFDM的帧配置的方法，其特征在于，根据所述第一参考信号，确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息，包括：

根据所述第一参考信号，测量接收设备到发送设备的传输信道在预定时间内的时延扩展统计值；

将所述时延扩展统计值与预定阈值范围进行比较，并基于信道互异性判断发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。

7.根据权利要求5所述的基于OFDM的帧配置的方法，其特征在于，根据所述第一参考信号，确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息，包括：

根据所述第一参考信号，测量接收设备到发送设备的传输信道在预定时间内的时延扩展统计值；

对所述时延扩展统计值进行信号分布分析，确定所述时延扩展统计值所符合的信号分布类型；

将所述信号分布类型在预定对应关系中进行对比，并基于信道互异性确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。

8.根据权利要求7所述的基于OFDM的帧配置的方法，其特征在于，将时延扩展统计值所符合的信号分布类型在预定对应关系中进行对比来确定信道状态信息的情形包括：

当时延扩展的统计值符合莱斯分布时，确定信道状态信息为视距传输状态；

当时延扩展的统计值符合瑞利分布时，确定信道状态信息为非视距传输状态。

9.根据权利要求3所述的基于OFDM的帧配置的方法，其特征在于，基于预定配置规则选择与信道状态信息相适应的帧配置信息，包括：

当传输信道为视距传输状态，选择短CP帧配置；或

当传输信道为非视距传输状态，选择长CP帧配置；或

当传输信道为视距传输状态，选择频域低密度参考信号配置；或

当传输信道为非视距传输状态，选择频域高密度参考信号配置；或

当传输信道为视距传输状态，选择单抽头时域均衡方式；或

当传输信道为非视距传输状态，选择多抽头时域均衡方式或者频域均衡方式。

10.根据权利要求1所述的基于OFDM的帧配置的方法，其特征在于，基于所述帧配置信息与所述接收设备进行通信，包括：

基于所述帧配置信息，按照预定时延与所述接收设备进行通信。

11.一种基于OFDM的帧配置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收设备向发送设备发送信号；

接收设备接收来自所述发送设备的发送设备到接收设备的传输信道的帧配置信息，其中，所述帧配置信息与所述传输信道的信道状态信息相适应；

基于所述帧配置信息与所述发送设备进行通信。

12.一种基于OFDM的帧配置的发送设备，其特征在于，包括状态获取模块、配置选择模块、配置发送模块和第一通信模块：

所述状态获取模块，用于获取发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息；

所述配置选择模块，用于基于预定配置规则选择与所述信道状态信息相适应的帧配置信息；

所述配置发送模块，用于将所述帧配置信息发送至所述接收设备；

所述第一通信模块，用于基于所述帧配置信息与所述接收设备进行通信。

13.根据权利要求12所述的基于OFDM的发送设备，其特征在于，所述信道状态信息包括：

传输信道为视距传输状态；或

传输信道为非视距传输状态。

14.根据权利要求12所述的基于OFDM的发送设备，其特征在于，所述帧配置信息包括以下至少任一项：

循环前缀CP的长度；

参考信号的频域密度；

信道均衡方式。

15.根据权利要求12所述的基于OFDM的发送设备，其特征在于，所述状态获取模块用于接收所述接收设备发送的发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。

16.根据权利要求12所述的基于OFDM的发送设备，其特征在于，所述状态获取模块，包括第一信号接收模块和第一状态确定模块：

所述第一信号接收模块，用于接收来自所述接收设备的第一参考信号；

所述第一状态确定模块，用于根据所述第一参考信号，确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。

17.根据权利要求16所述的基于OFDM的发送设备，其特征在于，所述第一状态确定模块包括第一测量模块和第二状态确定模块：

所述第一测量模块，用于根据所述第一参考信号，测量接收设备到发送设备的传输信道在预定时间内的时延扩展统计值；

所述第二状态确定模块，用于将所述时延扩展统计值与预定阈值范围进行比较，并基于信道互异性判断发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。

18.根据权利要求16所述的基于OFDM的帧配置的发送设备，其特征在于，所述第一状态确定模块还包括第二测量模块和第三状态确定模块：

所述第二测量模块，用于根据所述第一参考信号，测量接收设备到发送设备的传输信道在预定时间内的时延扩展统计值；

所述第三状态确定模块，用于对所述时延扩展统计值进行信号分布分析，确定所述时延扩展统计值所符合的信号分布类型；将所述信号分布类型在预定对应关系中进行对比，并基于信道互异性确定发送设备到接收设备的传输信道的信道状态信息。

19.根据权利要求18所述的基于OFDM的帧配置的发送设备，其特征在于，将时延扩展统计值所符合的信号分布类型在预定对应关系中进行对比来确定信道状态信息的情形包括：

当时延扩展的统计值符合莱斯分布时，确定信道状态信息为视距传输状态；

当时延扩展的统计值符合瑞利分布时，确定信道状态信息为非视距传输状态。

20.根据权利要求14所述的基于OFDM的发送设备，其特征在于，所述配置选择模块基于预定配置规则选择与信道状态信息相适应的帧配置信息，包括：

当传输信道为视距传输状态，选择短CP帧配置；或

当传输信道为非视距传输状态，选择长CP帧配置；或

当传输信道为视距传输状态，选择频域低密度参考信号配置；或

当传输信道为非视距传输状态，选择频域高密度参考信号配置；或

当传输信道为视距传输状态，选择单抽头时域均衡方式；或

当传输信道为非视距传输状态，选择多抽头时域均衡方式或者频域均衡方式。

21.根据权利要求12所述的基于OFDM的发送设备，其特征在于，所述第一通信模块用于基于所述帧配置信息，按照预定时延与所述接收设备进行通信。

22.一种基于OFDM的帧配置的接收设备，其特征在于，包括信号发送模块、配置接收模块和第二通信模块：

所述信号发送模块，用于向发送设备发送信号；

所述配置接收模块，用于接收来自所述发送设备的发送设备到接收设备的传输信道的帧配置信息，其中，所述帧配置信息与所述传输信道的信道状态信息相适应；

所述第二通信模块，用于基于所述帧配置信息与所述发送设备进行通信。