WO2012130075A1 - 无线通信系统与设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线通信系统、一种网络设备和一种终端设备，网络设备动态配置当前通信帧的结构和帧长，并在当前通信帧中发送当前通信帧的帧结构配置信息，终端设备根据当前通信帧的帧结构配置信息，得知当前通信帧的结构和帧长。通过动态配置帧结构，针对未来丰富多样的数据业务考虑其不同的业务特征和需求，设计同时满足链路自适应与业务需求自适应的动态资源配置灵活可变的帧结构，同时可满足不同处理能力的设备对处理时间的需求。通过动态配置帧长，可降低控制开销和调度开销，并可降低实现复杂度。

Description

无线通信系统与设备

本申请要求申请日为 2011年 3月 25 日、 申请号为 2011 10074598.5、 发 明名称为 "无线通信系统中解调导频的调整方法及系统" 的中国专利申请的 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 2011 10081193.4、 发 明名称为 "一种无线通信方法、 系统与设备" 的中国专利申请的优先权， 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" 的中国专利申请的优先权， 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" 的中国专利申请的优先权， 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" 的中国专利申请的优先权， 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" 的中国专利申请的优先权， 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" 的中国专利申请的优先权， 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" 的中国专利申请的优先权， 该在先申请的全部 内容均已在本申请中体现。 技术领域

本发明属于无线通信领域， 尤其涉及无线通信系统与设备。 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^"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系统釆用了载波侦听 /冲突避免 （CSMA/CA, Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance )机制， 系统效率较 ^ [氐，对无线资源 -浪费较 ΐ^。 导致这一问题的根本原因是 CSMA/CA机制是一种基于竟争的随机多址接入 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机制竟争无线资源的使用权， 同时竟争无线信道， 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在竟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. l lg系统物理层峰值速率可 达 54Mbps， 但传输控制十办议 （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 釆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 存在由于竟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无线通信系统及设备， 从 而实现不仅能够基于业务需求动态划分上下行无线传输资源， 还能够较好的 动态适配未来种类丰富且特征各异的数据业务需求。

为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解， 下面给出了筒单的 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。 其唯一目的是用筒单的形式呈现一些概念， 以此作 为后面的评细说明的序言。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种无线通信系统， 包括网络设备和至少一个终端设备， 其中： 所述网络设备， 动态配置当前通信帧的结构和帧长， 在当前通信帧中发 送当前通信帧的帧结构配置信息；

所述终端设备， 通过检测当前通信帧的帧结构配置信息， 确定当前通信 帧的结构和帧长。

一种网络设备， 包括：

配置单元， 动态配置当前通信帧的结构和帧长；

发送单元， 在当前通信帧中发送当前通信帧的帧结构配置信息。

可选的， 当前通信帧中至少包括下行子帧。

可选的， 所述下行子帧中至少包括前导序列和系统信息信道。 可选的， 所述发送单元在所述系统信息信道发送当前通信帧的帧结构配 置信息。

可选的， 所述发送单元还在系统信息信道发送当前通信帧的帧长配置信 息。

可选的， 所述下行子帧中还包括如下信道中的至少一个：

下行传输信道， 用于传输下行业务、 和 /或下行控制信令、 和 /或反馈； 下行探测信道， 用于下行信道质量和 /或状态的测量与估计。

可选的， 所述下行探测信道位于所述下行传输信道的中间。

可选的， 所述当前通信帧的结构中还包括上行子帧。

可选的， 在所述下行子帧和所述上行子帧之间还具有保护间隔。

可选的， 所述上行子帧中包括如下信道中的至少一个：

上行传输信道， 用于传输上行业务、 和 /或上行信令、 和 /或反馈； 上行探测信道， 用于上行信道质量和 /或状态测量与估计；

上行调度请求信道， 用于终端设备触发上行调度请求或信令反馈； 上行随机接入信道， 用于传输上行接入信令或信令反馈。

可选的， 所述下行子帧中还包括控制信道， 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。

可选的， 所述系统信息信道和所述控制信道通过时分复用、 频分复用、 码分多址中的一种方式或组合方式复用资源。

可选的， 所述发送单元在所述系统信息信道发送一部分当前通信帧的帧 结构配置信息， 其中至少包括所述控制信道的时长， 在所述控制信道发送另 一部分当前通信帧的帧结构配置信息。

可选的， 所述配置单元获取到调度信息后， 依据调度信息确定调度的传 输资源， 动态配置与调度的传输资源匹配的当前通信帧的结构和帧长。

可选的， 所述发送单元通过当前通信帧的至少一个信道发送当前通信帧 的帧结构配置信息。

可选的， 所述发送单元还通过当前通信帧的至少一个信道发送当前通信 帧的帧长配置信息。

可选的， 该设备还包括：

通信单元， 通过当前通信帧中选择性配置的信道， 与终端设备通信。 可选的， 所述通信单元执行操作时， 包括执行如下操作中的一个或多个： 通过当前通信帧中至少一个选择性配置的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；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送下行业务数据、 和 / 或控制信令、 和 /或反馈；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送序列， 该序列用于下 行信道的质量和 /或状态测量；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收上行业务数据、 和 / 或上行信令、 和 /或反馈信息；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收序列， 该序列用于上 行信道的质量和 /或状态测量；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收上行调度请求信息和 /或反馈信息；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收初始接入信道信息。 一种终端设备， 包括：

接收单元， 接收当前通信帧的帧结构配置信息； 检测单元， 通过检测当前帧的帧结构配置信息， 得知当前通信帧的结构 和帧长。

可选的， 当前通信帧中至少包括下行子帧。

可选的， 所述下行子帧中至少包括前导序列和系统信息信道。

可选的， 所述接收单元在所述系统信息信道接收当前通信帧的帧结构配 置信息。

可选的， 所述接收单元还在系统信息信道接收当前通信帧的帧长配置信 息。

可选的， 所述下行子帧中还包括如下信道中的至少一个：

下行传输信道， 用于传输下行业务、 和 /或下行控制信令、 和 /或反馈； 下行探测信道， 用于下行信道质量 /状态的测量与估计。

可选的， 所述下行探测信道位于所述下行传输信道的中间。

可选的， 所述当前通信帧的结构中还包括上行子帧。

可选的， 在所述下行子帧和所述上行子帧之间还具有保护间隔。

可选的， 所述上行子帧中包括如下信道中的至少一个：

上行传输信道， 用于传输上行业务、 和 /或上行信令、 和 /或反馈； 上行探测信道， 用于上行信道质量 /状态测量与估计；

上行调度请求信道， 用于所述终端设备触发上行调度请求或信令反馈； 上行随机接入信道， 用于传输上行接入信令或信令反馈。

可选的， 所述上行调度请求信道、 所述上行随机接入信道与所述上行传 输信道通过时分复用、 频分复用、 码分多址中的一种方式或组合方式复用资 源。

可选的， 所述下行子帧中还包括控制信道， 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。

可选的， 所述接收单元在所述系统信息信道接收一部分当前通信帧的帧 结构配置信息， 其中至少包括所述控制信道的时长， 在所述控制信道接收另 一部分当前通信帧的帧结构配置信息。

可选的， 该设备还包括：

计算单元， 才艮据所述检测单元确定出的当前通信帧的结构， 计算当前通 信帧的帧长。

可选的， 所述接收单元通过当前通信帧的至少一个信道接收当前通信帧 的帧结构配置信息。

可选的， 所述接收单元还通过当前通信帧的至少一个信道接收当前通信 帧的帧长配置信息。

可选的， 该设备还包括：

通信单元， 通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道， 与网络设备 通信。

可选的， 所述通信单元与网络设备通信时， 执行如下操作中的一个或多 个：

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的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；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收当下行业务数据、和 / 或下行控制信令、 和 /或反馈；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收序列， 该序列用于下 行信道的质量和 /或状态测量；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送上行业务数据、 上行 信令、 和 /或反馈信息；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送序列， 该序列用于上 行信道的质量和 /或状态测量；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送上行调度请求信息和 /或反馈信息；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送初始接入信道信息。 通过釆用本发明所提出的方案， 将可以实现以下功能：

1、 通过基站或 CAP集中调度与其关联的终端或 STA， 为不同的终端或 STA分配无线资源， 避免了竟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， 没有固定的帧长或帧时长约束， 帧结构灵活 可变， 同时还降低了实现的复杂度；

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评细说明并在 权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图评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。 附图说明

图 1是本发明实施例一提供的帧结构的示意图；

图 2是本发明实施例二提供的帧结构的示意图；

图 3是本发明实施例三提供的帧结构的示意图；

图 4是本发明实施例四提供的帧结构的示意图；

图 5是本发明实施例五提供的帧结构的示意图；

图 6是本发明实施例六提供的帧结构的示意图；

图 7是本发明实施例七提供的帧结构的示意图；

图 8是本发明实施例八提供的上下行收发保护间隔设置的示意图； 图 9是本发明实施例九提供的帧结构的示意图；

图 10是本发明实施例十提供的帧结构的示意图；

图 11是本发明实施例十一提供的帧结构的示意图；

图 12 是本发明实施例十二提供的上下行调度传输过程的帧结构的示意 图；

图 13是本发明提供的无线通信系统的结构示意图；

图 14是本发明提供的网络设备的结构示意图；

图 15是本发明提供的终端设备的结构示意图。 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。

本发明的核心在于： 网络设备动态配置当前通信帧的结构和帧长， 并在 当前通信帧中发送当前通信帧的帧结构配置信息， 终端设备通过检测帧结构 配置信息， 得知当前通信帧的结构和帧长。

上述结构的含义包括： 通信帧中各信道的有无及时长。

釆用本发明， 可避免竟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 明通过动态配置帧结构， 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。 本发明通过动态配置帧长， 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。

本发明中提到的网络设备不仅仅局限于 CAP， 也可能是基站或其他网络 设备， 终端设备也不仅仅局限于 STA， 也可能是终端或其他终端设备。

本发明中的通信帧是以 TDD 双工方式 （在某一固定载波上， 网络设备 与终端设备通过收发转换分时完成接收与发射） 为基础， 每个通信帧包括下 行（DL， Downlink, 从网络设备到终端设备方向）传输与上行（ UL， Uplink, 从终端设备到网络设备方向 ) 传输两个部分， 但下行传输与上行传输的时长 可动态配置， 进而每个通信帧的帧长也可动态变化。 网络设备可以通过如下 两种方法指示每个通信帧的结构， 或结构和帧长。

第一种方法： 通过系统信息信道指示帧结构。

网络设备通过系统信息信道传输当前帧的系统基本配置信息和帧结构配 置信息。

上述系统基本配置信息包括频带配置、 天线配置、 帧编号等。

上述帧结构配置信息可以包括如下几种： 本帧内各信道或者部分信道的 时长； 本帧内各信道或者部分信道的配置。 其中信道的时长可以用多比特 ( bit ) 实现， 当信道的时长为零时， 隐含指示通信帧中不包含该信道。 信道 的配置包括信道的存在性、 位置、 和存在性及时长中的一种或多种。 其中信 道的存在性可以用 lbit实现， 指示信道的有无， 可以用于一些时长固定的信 道， 当指示通信帧中有某信道时， 间接获知该信道的时长为固定时长； 信道 的存在性及时长可以用多 bit实现， 既指示信道的有无、 也指示信道的时长， 可以用于一些时长非固定的信道。

举一个具体的例子， 本发明的帧结构配置信息中可以包括： 控制信道时 长、 下行传输信道时长、 下行探测信道配置、 上行探测信道配置、 上行调度 请求信道配置、 上行传输信道时长和上行随机接入信道配置。

与网络设备关联的所有终端设备， 通过检测系统信息信道获得帧结构配 置信息， 从而确定本帧结构， 进一步可以 艮据本帧结构计算本帧的帧长， 例 如将本帧结构中各个部分的时长相力口。

可选的， 网络设备还可以在系统信息信道发送帧长配置信息， 与网络设 备关联的所有终端设备， 通过检测系统信息信道获得帧长配置信息， 直接获 得本帧的帧长， 不需要计算。

第二种方法： 通过系统信息信道和控制信道联合指示帧结构。

网络设备通过系统信息信道和控制信道联合传输当前帧的帧结构配置信 息。

与网络设备关联的所有终端设备， 通过检测系统信息信道和控制信道获 得帧结构配置信息， 从而确定本帧结构， 进一步可以根据本帧结构计算本帧 的帧长。

可选的， 网络设备还可以通过系统信息信道发送帧长配置信息， 或者通 过系统信息信道和控制信道联合发送帧长指示信息， 与网络设备关联的所有 终端设备通过帧长配置信息， 可以直接确定本帧的帧长。

下面分别以几个实施例为例具体说明不同配置的帧结构。

每个帧至少包括下行子帧， 还可能包括上行子帧， 将下行子帧和上行子 帧按照功能划分不同的信道， 并且各信道按照功能划分不同的字段。 在下行 子帧和上行子帧之间具有保护间隔， 用于网络设备与终端设备完成收发双工 转换及其它功能。

实施例一

图 1是本发明实施例一提供的帧结构的示意图。

如图 1所示， 横坐标表示时间， 纵坐标表示频率， 该帧只包括下行子帧 和保护间隔。 下行子帧中至少包括前导序列和系统信息信道。 前导序列和系 统信息信道的时长为预先设定， 无需网络设备在帧结构指示信息中指示， 因 此本实施例中的帧结构指示信息， 指示的是除前导序列和系统信息信道之外 的通信帧中其他信道的有无及配置。

前导序列 （Preamble ), 可以划分为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和帧结构配置信息。 系统信 息信道还可以进一步用于发送帧长配置信息。

网络设备在系统信息信道广播帧结构配置信息。

与网络设备关联的所有终端设备， 通过帧结构配置信息， 可以确定当前 通信帧中只包括前导序列和系统信息信道。

在网络设备发送帧长配置信息时， 与网络设备关联的所有终端设备直接 得知当前通信帧的帧长， 在网络设备未发送帧长配置信息时， 与网络设备关 联的所有终端设备根据当前通信帧的结构计算出当前通信帧的帧长。 实施例二 图 2是本发明实施例二提供的帧结构的示意图。

如图 2所示， 在图 1的基础上下行子帧还可能包括控制信道和下行传输 信道。

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， 用于网络设备向终端设备传输下行业务、 和 /或下行控制 信令、 和 /或反馈信息。 这里的反馈可以指针对上行业务进行的反馈。

在下行传输信道进行下行业务调度传输、 和 /或下行信令调度传输、 和 / 或反馈传输。

各终端设备可通过时分， 频分， 码分、 空分或者上述复用方式的结合共 享下行传输资源。

实施例三

图 3是本发明实施例三提供的帧结构的示意图。

如图 3所示， 在图 2的基础上还可能包括上行子帧， 上行子帧包括上行 传输信道。

上行传输信道用于终端设备向网络设备传输上行业务数据、和 /或上行信 令、 和 /或反馈信息。 这里的反馈可以包括针对下行业务的反馈， 还可以包括 对下行的信道质量信息 （CQI ) 和 /或下行的信道状态信息 （CSI ) 的反馈。

在上行传输信道进行上行业务调度传输、 和 /或上行信令调度传输、 和 / 或上行反馈调度传输。

各终端设备可通过时分， 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。

具体地， 在帧结构中， 可以通过在系统信息信道中用比特 （ bit )位指示 帧结构。 举例 ¾口下：

在系统信息信道中， 用 6bits指示控制信道时长， 该 6bits最大可指示 63 个 OFDM符号， 资源最小分配单位： 1个 OFDM符号。 例如： 如果这 6bits 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 9bits指示下行传输信道时长，最大 511个 OFDM 符号。 例如： 如果这 9bit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 9bits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 lbit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。

控制信道指示下行传输信道或上行传输信道资源分配的方法举例如下： 在控制信道， 分别用 Nbit指示某个 STA在下行传输信道的起始位置， 再用 Nbit指示该 STA在该位置后连续多少个 bit是为其分配的资源。 例如： N=9, 控制信道对 STA指示起始位置， 000010000， 转换为十进制数是 16， 表示该 STA起始位置是第 16个 OFDM符号。 资源长度为 000100000， 转换 为十进制数是 32， 表示该符号后 （包括该符号）， 连续 32个符号都分配给该 STA。 在控制信道， 分别用 Mbit指示某个 STA在上行传输信道的起始位置， 再用 Mbit指示该 STA在该位置后连续多少个 bit是为其分配的资源。

还可以通过系统信息信道与控制信道共同指示帧结构， 举例如下： 在系统信息信道中， 用 6bits指示控制信道时长； 在控制信道中， 用 9bits指示下行传输信道时长， 用 9bits指示上行传输 信道时长。

基于图 3的实施例三， 可在上下行传输中将信令与业务分离， 设置各控 制信道或传输信道， 并在系统信息信道中指示控制信道的时长以及上下行传 输信道的时长。 网络设备通过系统信息信道告知与其关联的终端设备控制信 道时长、 上下行传输信道时长和保护间隔设置。 各与网络设备关联的终端设 备通过检测系统信息信道的帧结构配置信息， 可获得控制信道时长、 下行传 输信道时长和上行传输信道时长。通过对前导序列时长、 系统信息信道时长、 控制信道时长、 下行传输信道时长、 保护间隔时长和上行传输信道时长进行 求和运算， 确定本帧的帧长。 或者如果网络设备在系统信息信道中指示了本 帧的帧长， 则终端设备直接获得帧长， 不需要计算。

实施例四

图 4是本发明实施例四提供的帧结构的示意图。

如图 4所示， 在图 3的基础上， 在下行子帧设置了下行探测信道， 下行 探测信道用于下行信道质量和 /或状态测量与估计。如果下行探测信道的时长 配置， 则在系统信息信道中用 lbit指示下行探测信道的有无。 如图 4所示， 下行探测信道位于下行传输信道的后面。

实施例五

图 5是本发明实施例五提供的帧结构的示意图， 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， 可用在系统信息信道中用 lbit指示下行探测信道有无。 如果系统中 存在不同处理能力的终端或 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有无， 还需要指示图 5中两个下行传 输信道时长。 两个下行传输信道时长指示可釆用如下三种方法：

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。

具体地， 在帧结构中， 可以通过在系统信息信道中用 bit位指示帧结构。 举例如下：

在系统信息信道中， 用 6bit指示控制信道时长， 最大 63个 OFDM符号； 用 9bits指示下行传输信道总时长， 511个 OFDM符号， 用 7bits指示下行传 输信道二的时长， 80个 OFDM符号； 用 9bits指示上行传输信道时长， 最大 511 个 OFDM符号； 用 2bits指示下行探测信道配置， 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； 用 2bits指示上行探测信道配置， 分别指示 0、 1、 2、 4个 OFDM 符号； 用 2bits指示上行调度请求信道配置， 分别指示 1、 2、 3、 4个 OFDM 符号； 用 lbit指示上行随机接入信道配置， 分别指示有和无两种情况， 若有， 仅 1个 OFDM符号。

或者可以通过系统信息信道与控制信道共同指示帧结构， 举例如下： 在系统信息信道， 用 6bits指示控制信道时长； 并且在控制信道， 用 9bits 指示下行传输信道总时长， 用 7bits指示下行传输信道二的时长， 用 9bits指 示上行传输信道时长， 用 2bits指示下行探测信道配置。

各与网络设备关联的终端设备通过检测系统系统信息信道的帧结构配 置， 可获得控制信道时长、 下行传输信道一时长、 下行探测信道时长、 下行 传输信道二时长、 保护间隔时长， 并且通过对前导序列时长、 系统信息信道 时长、 控制信道时长、 下行传输信道一时长、 下行探测信道时长、 下行传输 信道二时长、 保护间隔时长、 上行传输信道时长进行求和运算， 得到本帧的 帧长。 或者如果网络设备在系统信息信道中指示了本帧的帧长， 则终端设备 直接获得本帧的帧长。

实施例六

图 6是本发明实施例六提供的帧结构的示意图。

在上行子帧中可以设置一些辅助信道， 例如： 在上行子帧设置了上行探 测信道、 上行调度请求信道或上行随机接入信道中的一个或多个。 其中， 上 行探测信道用于上行信道的质量和 /或状态测量与估计； 上行调度请求信道用 于终端设备触发上行调度请求或上行快速反馈； 上行随机接入信道用于终端 设备初始接入， 或终端设备调度请求。 在系统信息信道中可分别指示上行探 测信道、 上行调度请求信道以及上行随机接入信道的配置。 如果上述辅助信 道具有固定的物理层信道格式 （例如： 占用 1 或几个符号时长）， 系统信息 信道中只需用 lbit分别指示其中的某一个信道的配置， 例如： 上行随机接入 信道， 在系统信息信道中用 lbit指示， 若该 bit位为 0时， 说明没有配置上 行随机接入信道， 若该 bit位为 1 时， 说明配置了上行随机接入信道， 仅指 示 1个 OFDM符号。 如果上述辅助信道不具有固定的物理层信道格式， 则可 以使用 2bits指示其配置， 例如： 上行探测信道， 在系统信息信道中用 2bits 指示， 若取值为 00， 说明没有配置上行探测信道， 即上行探测信道为 0 个 OFDM符号， 若取值为 01， 说明上行探测信道为 1个 OFDM符号， 若取值 为 10， 说明上行探测信道为 2个 OFDM符号， 若取值为 11， 说明上行探测 信道为 4个 OFDM符号。

图 6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。

具体地， 在帧结构中， 可以通过在系统信息信道中用 bit位指示帧结构。 举例如下：

在系统信息信道中， 用 6bit指示控制信道时长， 最大 63个 OFDM符号； 用 9bits指示下行传输信道时长， 最大 511个 OFDM符号； 用 9bits指示上行 传输信道时长， 最大 511个 OFDM符号； 用 2bits指示上行探测信道配置， 分别指示 0、 1、 2、 4个 OFDM符号； 用 2bits指示上行调度请求信道配置， 分别指示 1、 2、 3、 4个 OFDM符号； 用 lbit指示上行随机接入信道配置， 分别指示有和无两种情况， 在有上行随机接入信道时， 固定为 1个 OFDM符 号。

或者可以通过系统信息信道与控制信道共同指示帧结构， 举例如下： 在系统信息信道中， 用 6bits指示控制信道时长， 用 lbit指示上行随机接 入信道配置； 并且在控制信道中， 用 9bits指示下行传输信道时长， 用 9bits 指示上行传输信道时长， 用 2bits指示上行探测信道配置， 用 2bits指示上行 调度请求信道配置。

各与网络设备关联的终端设备通过系统信息信道广播的帧结构配置， 可 获得控制信道时长、 下行传输信道时长、 上行传输信道时长、 上行探测信道 配置、 上行调度请求信道配置和上行随机接入信道配置， 并且通过对前导序 列时长、 系统信息信道时长、 控制信道时长、 下行传输信道时长、 保护间隔 时长、 上行探测信道时长、 上行调度请求信道时长、 上行传输信道时长以及 上行随机接入信道时长进行求和运算， 得到本帧的帧长。 或者如果网络设备 在系统信息信道中指示了本帧的帧长， 则终端设备直接获得本帧的帧长， 不 需要计算。

实施例七

图 7是本发明实施例七提供的帧结构的示意图。

如图 7所示， 是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的举例。 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。

实施例八

图 8是本发明实施例八提供的上下行收发保护间隔设置的示意图。

本发明需要为网络设备和终端设备预留收发转换时间。 例如： 网络设备 和终端设备从 DL到 UL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； 网络设备和终端设备从 UL到 DL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。 在图 1至图 6所示的实施例一至六中， 仅保 留了 DL至 UL转换的保护间隔，而 UL至 DL转换的保护间隔是通过基站或 CAP通过发射提前预留的， 即： 将上行传输时间提前， 为网络设备和终端设 备预留 UL至 DL转换的保护间隔， 具体如图 8所示， 当然此时图 1至图 7 中所示下行至上行保护间隔 GI应不小于网络设备与终端设备的最大 DL至 UL与 UL至 DL的保护时间之和。

除了图 8所示的设置方法 （移动通信系统通用的定时提前方法） 外， 也 可考虑图 9所示方案， 分别设置保护间隔。

实施例九

图 9是本发明实施例九提供的系统帧结构的示意图。

在实施例九中， 可以在系统信息信道中为上行至下行和下行至上行分别 设置各自的保护间隔下行保护间隔 （ DGI ) 和上行保护间隔 （ UGI ), 所述下 行保护间隔为下行至上行收发保护间隔， 所述上行保护间隔为上行至下行收 发保护间隔。

具体地， 在帧结构中， 可以通过在系统信息信道中用 bit位指示帧结构。 举例如下：

在系统信息信道中， 用 6bit指示控制信道时长， 最大 63个 OFDM符号； 用 9bits指示下行传输信道总时长， 511个 OFDM符号， 用 7bits指示下行传 输信道二的时长， 80个 OFDM符号； 用 9bits指示上行传输信道时长， 最大 511 个 OFDM符号； 用 2bits指示下行探测信道配置， 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 （ 20MHz/40MHz/80MHz )， 下行探测信道位 置 1、 2、 3均是系统定义的确定位置； 用 2bits指示上行探测信道配置， 分别 指示 0、 1、 2、 4个 OFDM符号； 用 2bits上行调度请求信道配置， 分别指示 1、 2、 3、 4个 OFDM符号； 用 lbit指示上行随机接入信道配置， 分别指示 有和无两种情况，若有，仅 1个 OFDM符号；用 lbit指示下行保护间隔配置； 用 lbit指示上行保护间隔配置。

或者可以通过系统信息信道与控制信道共同指示帧结构， 举例如下： 在系统信息信道中， 用 6bits指示控制信道时长， 用 2bits指示上行调度 请求信道配置； 并且在控制信道， 用 9bits指示下行传输信道总时长， 用 7bits 指示下行传输信道二的时长， 用 9bits指示上行传输信道时长， 用 2bits指示 下行探测信道配置， 用 2bits指示上行探测信道配置， 用 lbit指示上行随机 接入信道配置， 用 lbit 指示下行保护间隔配置， 用 lbit指示上行保护间隔 UGI配置。

各与网络设备关联的终端设备通过检测系统信息信道的帧结构配置， 可 获得本帧的控制信道时长、 下行传输信道一时长、 下行探测信道配置、 下行 传输信道二时长、 下行保护间隔配置、 上行探测信道配置、 上行调度请求信 道配置、上行传输信道时长、上行随机接入信道配置以及上行保护间隔配置， 并且通过对前导序列时长、 系统信息信道时长、 控制信道时长、 下行传输信 道一时长、 下行探测信道时长、 下行传输信道一时长、 下行保护间隔时长、 上行探测信道时长、 上行调度请求信道时长、 上行传输信道时长、 上行随机 接入信道时长以及上行保护间隔时长进行求和运算， 得到本帧的帧长。 或者 如果网络设备在系统信息信道中指示了本帧的帧长， 则终端设备直接获得本 帧的帧长， 不需要计算。

在上述实施例一至九中， 辅助信道与上下行传输信道釆用了时分复用的 传输方式。 依据场景要求， 也可实现辅助信道与上下行传输信道频分或码分 复用， 如图 10所示的实施例十。

实施例十

图 10是本发明实施例十提供的帧结构的示意图。

在实施例十中， 如图 10所示， 系统信息信道指示控制信道时长、 下行传 输信道时长、 下行探测信道配置、 上行探测信道配置、 上行调度请求信道时 长、 上行传输信道时长、 上行随机接入信道配置、 下行保护间隔配置和上行 保护间隔配置。 控制信道为上行传输信道、 上行调度请求信道和上行随机接 入信道再分配各信道占用的频率或码字。

上行调度请求信道和上行随机接入信道可以与上行传输信道实现时分、 频分、 码分复用或者时分、 频分、 码分组合复用， 而具体的资源分配由控制 信道予以指示，例如用 4bits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 4bits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。

各个与网络设备关联的终端设备通过检测系统信息信道的帧结构配置信 息， 得知通信帧的结构， 通过对前导序列时长、 系统信息信道时长、 控制信 道时长、 下行传输信道一时长、 下行探测信道时长、 下行传输信道二时长、 下行保护间隔时长、 上行探测信道时长、 上行传输信道时长和上行保护间隔 时长进行求和运算， 得到本帧的帧长。 或者如果网络设备在系统信息信道中 指示了本帧的帧长， 则终端设备直接获得本帧的帧长， 不需要计算。

实施例一至十中， 系统信息信道与控制信道釆用时分复用方式， 并由系 统信息信道指示控制信道时长。 每帧内控制信道容量需求可随需要调度的终 端设备的数量动态调整。

实施例十一

图 11是本发明实施例十一提供的系统帧结构的示意图。

如图 11所示， 也可实现系统信息信道与控制信道频分、码分复用或者时 分、 频分、 码分组合复用资源， 这种资源复用方式为预先设定， 网络设备无 需指示， 其他的资源分配由控制信道予以指示。 系统信息信道的位置和大小 是固定的， 控制信道时长由系统信息信道指示， 例如： 系统信息信道与控制 信道一共占用 10个 OFDM符号， 系统信息信道占用所述 10个 OFDM符号 固定位置， 控制信道占用其余时间符号和 /或子载波资源。

图 11给出的是系统信息信道和控制信道频分和时分混用的情况，实际应 用中， 系统信息信道和控制信道也可以只通过频分复用资源。

本发明中系统动态配置通信帧， 从而实现灵活地对各终端设备的上下行 资源调度， 具体是通过以下方法实现的：

步骤 s 1101： 网络设备获取调度信息。

其中， 调度信息包括各终端设备或各终端设备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）。

其中， 步骤 si 101还可能包括： 获取网络设备至各终端设备的传输信道 的状态信息或质量信息 （网络设备能否获得下行传输信道的状态信息或质量 信息取决于终端设备的能力， 若终端设备不支持， 网络设备可不依赖该信道 信息调度）。

在下行调度传输中， 帧时长确定由网络设备侧的调度器完成。 调度器从 网络设备的 MAC或高层获得下行调度信息。

步骤 si 102: 网络设备的调度器完成调度算法， 根据下行调度信息， 或 根据调度信息和信道的状态或质量信息， 为全部或部分有业务需求的终端设 备调度传输资源。

各终端设备可通过时分， 频分， 码分、 空分或者上述复用方式的结合共 享传输资源。

步骤 S1103 : 网络设备根据本帧内调度的传输资源计算本帧内调度时长， 确定本帧的结构；

确定本帧的结构之后还可能包括步骤： 计算本帧的帧长。

步骤 S1104: 网络设备广播本帧的结构， 并发送下行调度信令。

其中， 可以通过系统信息信道， 或者系统信息信道与控制信道结合， 或 者其他信道广播本帧的结构；

可以通过控制信道或其他信道发送下行调度信令。

其中， 步骤 si 104还可能包括步骤： 广播本帧的帧长。

此时， 通过系统信息信道， 或者系统信息信道与控制信道结合， 或者其 他信道广播本帧的结构和 /或帧长。

通过上述过程， 实现了对帧结构的动态配置。

当终端设备接收到网络设备发送的下行调度信令后， 检查系统信息信道 和控制信道， 根据系统信息和下行调度信令， 计算获得各终端设备占用的传 输资源， 确定下行传输时长、 上行传输时长并计算本帧的帧长；

如果步骤 si 104不但广播本帧的结构还广播了帧长， 则终端设备直接获 得本帧的帧长， 不需要计算。

下面通过具体描述一个实施例十二来详细说明系统如何通过动态配置帧 结构， 从而实现灵活地对各终端设备的上下行资源调度。

实施例十二

图 12 是本发明实施例十二提供的上下行调度传输过程的帧结构的示意 图。

在实施例十二中， 基于前述实施例一至十一提供的帧结构方案， 考虑 MIMO-OFDM传输机制， 系统工作过程举例如下：

某个 CAP关联有 4个 STA: STA0、 STA 1、 STA 2和 STA 3。 在帧 N， 仅有 STAO有下行业务传输，其它 STA既无下行业务传输又无上行业务传输。 为了便于帧 N+1完成下行调度和链路自适应， CAP要求 STA0、 STA 1、 STA 2和 STA 3通过下行探测信道测量信道状态信息并反馈给 CAP (这里没有考 虑 TDD 系统上下行互易性， 但是如果考虑上下行互易的话， 通过上行探测 信道可得到下行传输信道质量， 而不需要 STA通过下行探测信道测量信道状 态信息并反馈给 CAP )。 为了便于帧 N+ 1完成上行调度和链路自适应， CAP 要求 STA0、 STA K STA 2和 STA 3均发射上行探测信号， 辅助 CAP测量上 行信道质量。 系统静态配置前导序列 1 个 OFDM符号， 系统信息信道 1 个 OFDM符号， 其它信道均由系统信息信道指示。 用 6bits为控制信道指示 63 个 OFDM符号。 基于上述需求， 在帧 N， CAP为控制信道分配 9个控制子 信道， 分别调度 STA0下行传输， STA0、 STA1、 STA2、 STA3下行信道状态 信息反馈和 STA0、 STA1、 STA2、 STA3上行探测信道分配。 AP依据帧 N-1 获知的 STA0下行信道质量和业务需求， 为 STA0分配了 511个 OFDM符号 用于传输 STA0下行数据， 其中有 80个 OFDM符号位于下行探测信道之后。 因此，在系统信息信道， CAP用 9bits指示下行传输时长为 511个 OFDM符 号。 CAP用 2bits指示有下行探测信道， 2个 OFDM符号。 CAP用 lbit为 DGI指示 1个 OFDM符号， 用 lbit为 UGI指示 1个 OFDM符号。 为上行探 测信道分配了 4 个探测子信道， 这 4 个探测子信道通过频分方式复用一个 OFDM符号。 考虑到 STA0、 STA K STA 2和 STA 3的反馈需求， 为 STA0、 STA 1、 STA 2和 STA 3共分配了 16个 OFDM符号用于反馈传输（上行传输；)， 4个 STA上行传输信道之间可以时分也可以频分， 具体资源调度在控制信道 完成。 系统信息信道用 2bits为上行调度请求信道指示了 2个 OFDM符号， 共计 4个调度请求子信道。 用 lbit为随机接入指示了 1个 OFDM符号。 由上 述配置得到帧结构， AP将该通信帧发送给 STA0、 STA 1、 STA 2和 STA 3。

基于实施例八， STA0、 STA K STA 2, STA 3收到通信帧后， 通过检测 系统信息信道的广播信息， 可获得控制信道时长 63个 OFDM符号、 下行传 输信道时长 511个 OFDM符号（其中下行探测信道时长二 80个 OFDM符号；)、 DGI时长 1个 OFDM符号、 下行探测信道时长 1个 OFDM符号、 上行探测 信道时长 1个 OFDM符号、 上行调度请求信道时长 2个 OFDM符号、 上行 传输信道时长 16个 OFDM符号、上行随机接入信道时长 1个 OFDM符号和 UGI时长 1个 OFDM符号，然后通过对前导序列信道时长 1个 OFDM符号、 系统信息信道时长 1个 OFDM符号、 控制信道时长、 下行传输信道时长、 下 行探测信道时长、 DGI时长、 上行探测信道时长、 上行调度请求信道时长、 上行传输时长、 上行随机接入信道时长和 UGI时长进行求和运算， 确定帧 N 帧长， 即 1+1+63+511+2+1+1+2+16+1+1= 600个 OFDM符号。

以上实施例一至十二仅为优选实施例， 但是本发明不仅仅局限于通过前 面所提到的信道实现本发明， 通过以下信息传输方法来实现本发明的技术方 案也在本发明的保护范围之内。 以网络设备侧为例， 具体如下：

通过当前通信帧的至少一个信道发送当前帧的帧结构配置信息。进一步， 还可以通过当前通信帧的至少一个信道发送当前帧的帧长配置信息。

通过当前通信帧的至少一个选择性配置的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。

通过当前通信帧的至少一个选择性配置的信道发送下行业务数据、 和 / 或下行控制信令、 和 /或反馈信息。

通过当前通信帧的至少一个选择性配置的信道发送序列， 该序列用于下 行信道质量和 /或状态测量。

通过当前通信帧的至少一个选择性配置的信道接收上行业务数据、 和 / 或上行信令、 和 /或反馈信息。

通过当前通信帧的至少一个选择性配置的信道接收序列， 该序列用于上 行信道质量和 /或状态测量。

通过当前通信帧的至少一个选择性配置的信道接收上行调度请求信息和 /或反馈信息。

通过当前通信帧的至少一个选择性配置的信道接收初始接入信道信息。 在终端设备侧时， 也执行以上信息传输方法， 只是具体的发送和接收与 网络设备侧正好相反。 例如， 通过当前通信帧的至少一个信道接收当前帧的 帧结构配置信息。

在本发明无线通信系统中， 存在网络设备（例如基站或 CAP等）和终端 设备（例如终端或 STA等 )这两种通信设备。 本发明可以支持网络设备同时 和多个终端设备的通信， 可以支持根据不同用户的空域、 时域、 频域信道质 量的区别， 对多用户进行空域、 时域或频域资源的调度和分配。

本发明还提供一种无线通信系统， 结构如图 13所示， 该系统包括网络设 备 131 (例如： 基站或 CAP )和至少一个终端设备 132 (例如： 终端或 STA )， 通过网络设备 131调度， 为不同的终端设备 132分配无线资源。

网络设备 131， 用于动态配置当前通信帧的结构和帧长， 在当前通信帧 中发送当前通信帧的帧结构配置信息。

终端设备 132， 用于通过检测当前通信帧的帧结构配置信息， 确定当前 通信帧的结构和帧长。

本发明还提供一种网络设备， 结构如图 14所示， 该网络设备包括： 配置 单元 141和发送单元 142。

配置单元 141， 用于动态配置当前通信帧的结构和帧长。

发送单元 142， 用于在当前通信帧中发送当前通信帧的帧结构配置信息。 在一种实施例中， 当前通信帧中至少包括下行子帧， 下行子帧中至少包 括前导序列和系统信息信道。 发送单元 142在系统信息信道发送当前通信帧 的帧结构配置信息。 进一步， 发送单元 142还在系统信息信道发送当前通信 帧的帧长配置信息。

进一步， 当下行子帧中还包括控制信道时， 发送单元 142可以在系统信 息信道发送一部分当前通信帧的帧结构配置信息， 其中至少包括控制信道的 时长， 在控制信道发送另一部分当前通信帧的帧结构配置信息。

在一种实施例中， 配置单元 141获取到调度信息后， 依据调度信息确定 调度的传输资源， 动态配置与调度的传输资源匹配的当前通信帧的结构和帧 长。

配置单元 141可能配置的各种通信帧的具体结构， 在前文实施例中已有 许细描述， 这里不再赘述。

在一种实施例中， 发送单元 142通过当前通信帧的至少一个信道发送当 前通信帧的帧结构配置信息。 进一步， 发送单元 142还通过当前通信帧的至 少一个信道发送当前通信帧的帧长配置信息。

在一种实施例中， 网络设备中还包括： 通信单元， 通过当前通信帧中至 少一个选择性配置的信道， 与终端设备通信。

上述通信单元在执行通信时， 可能执行如下操作中的一个或多个： 通过当前通信帧中至少一个选择性配置的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；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送下行业务、和 /或下行 控制信令、 和 /或反馈信息； 通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送序列， 该序列用于下 行信道的质量和 /或状态测量；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收上行业务数据、 和 / 或上行信令、 和 /或反馈信息；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收序列， 该序列用于上 行信道的质量和 /或状态测量；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收上行调度请求信息和 /或反馈信息；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收初始接入信道信息。 本发明还提供一种终端设备， 结构如图 15所述， 该终端设备包括： 接收 单元 151和检测单元 152。

接收单元 151， 用于接收当前通信帧的帧结构配置信息。

检测单元 152， 用于检测当前通信帧的帧结构配置信息， 得知当前通信 帧的结构和帧长。

在一种实施例中， 当前通信帧中至少包括下行子帧， 下行子帧中至少包 括前导序列和系统信息信道， 接收单元 151在系统信息信道接收当前通信帧 的帧结构配置信息。 进一步， 接收单元 151还在系统信息信道接收当前通信 帧的帧长配置信息。

在一种实施例中， 当下行子帧中包括控制信道时， 接收单元 151在系统 信息信道接收一部分当前通信帧的帧结构配置信息， 其中至少包括控制信道 的时长， 在控制信道接收另一部分当前通信帧的帧结构配置信息。

在一种实施例中， 该终端设备还包括： 计算单元， 根据检测单元 152确 定出的当前通信帧的结构， 计算当前通信帧的帧长。 计算单元主要用在网络 设备未直接指示帧长的情况下。

在一种实施例中， 接收单元 151还通过当前通信帧的至少一个信道接收 当前通信帧的帧结构配置信息。 进一步， 接收单元 151还通过当前通信帧的 至少一个信道接收当前通信帧的帧长配置信息。

在一种实施例中， 该终端设备还包括： 通信单元， 通过当前通信帧中至 少一个选择性配置的信道， 与网络设备通信。

上述通信单元执行通信时， 可能执行如下操作中的一个或多个： 通过当前通信帧中至少一个选择性配置的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；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收当下行业务数据、和 / 或下行控制信令、 和 /或反馈信息；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收序列， 该序列用于下 行信道的质量和 /或状态测量；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送上行业务数据、 和 / 或上行信令、 和 /或反馈信息；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送序列， 该序列用于上 行信道的质量和 /或状态测量；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送上行调度请求信息和 /或反馈信息；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送初始接入信道信息。 当前通信帧可能的结构在前文的实施例中已经详细描述，这里不再赞述。 本发明实施例提供的无线通信系统、 网络设备和终端设备中， 涉及到的 通信帧结构可以包含前文中举出各实施例中的结构， 工作原理及相关操作流 程与前述无线通信方法实施方案中基本相同， 在此不再赞述。

釆用本发明的系统和设备， 通过动态配置帧结构和帧长， 能够实现在中 短距离无线通信系统中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。 同时， 能够提供甚小的 资源颗粒度， 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。 通过动态配置帧长， 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， 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。

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。

在上述的评细描述中， 各种特征一起组合在单个的实施方案中， 以筒化 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 #†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

权 利 要 求 书

1. 一种无线通信系统，包括网络设备和至少一个终端设备，其特征在于： 所述网络设备， 动态配置当前通信帧的结构和帧长， 在当前通信帧中发 送当前通信帧的帧结构配置信息；

所述终端设备， 通过检测当前通信帧的帧结构配置信息， 确定当前通信 帧的结构和帧长。

2.一种网络设备， 其特征在于， 包括：

配置单元， 动态配置当前通信帧的结构和帧长；

发送单元， 在当前通信帧中发送当前通信帧的帧结构配置信息。

3. 如权利要求 2所述的设备， 其特征在于， 当前通信帧中至少包括下行 子帧。

4. 如权利要求 3所述的设备， 其特征在于， 所述下行子帧中至少包括前 导序列和系统信息信道。

5. 如权利要求 4所述的设备， 其特征在于， 所述发送单元在所述系统信 息信道发送当前通信帧的帧结构配置信息。

6. 如权利要求 5所述的设备， 其特征在于， 所述发送单元还在系统信息 信道发送当前通信帧的帧长配置信息。

7. 如权利要求 4所述的设备， 其特征在于， 所述下行子帧中还包括如下 信道中的至少一个：

下行传输信道， 用于传输下行业务、 和 /或下行控制信令、 和 /或反馈； 下行探测信道， 用于下行信道质量和 /或状态的测量与估计。

8. 如权利要求 7所述的设备， 其特征在于， 所述下行探测信道位于所述 下行传输信道的中间。

9. 如权利要求 4所述的设备， 其特征在于， 所述当前通信帧的结构中还 包括上行子帧。

10. 如权利要求 9所述的设备， 其特征在于， 在所述下行子帧和所述上 行子帧之间还具有保护间隔。

11. 如权利要求 9所述的设备， 其特征在于， 所述上行子帧中包括如下 信道中的至少一个：

上行传输信道， 用于传输上行业务、 和 /或上行信令、 和 /或反馈； 上行探测信道， 用于上行信道质量和 /或状态测量与估计；

上行调度请求信道， 用于终端设备触发上行调度请求或信令反馈； 上行随机接入信道， 用于传输上行接入信令或信令反馈。

12. 如权利要求 7至 11任一项所述的设备， 其特征在于， 所述下行子帧 中还包括控制信道， 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。

13. 如权利要求 12所述的设备， 其特征在于， 所述系统信息信道和所述 控制信道通过时分复用、 频分复用、 码分多址中的一种方式或组合方式复用 资源。

14. 如权利要求 12所述的设备， 其特征在于， 所述发送单元在所述系统 信息信道发送一部分当前通信帧的帧结构配置信息， 其中至少包括所述控制 信道的时长， 在所述控制信道发送另一部分当前通信帧的帧结构配置信息。

15. 如权利要求 2所述的设备， 其特征在于， 所述配置单元获取到调度 信息后， 依据调度信息确定调度的传输资源， 动态配置与调度的传输资源匹 配的当前通信帧的结构和帧长。

16. 如权利要求 2所述的设备， 其特征在于， 所述发送单元通过当前通 信帧的至少一个信道发送当前通信帧的帧结构配置信息。

17. 如权利要求 16所述的设备， 其特征在于， 所述发送单元还通过当前 通信帧的至少一个信道发送当前通信帧的帧长配置信息。

18. 如权利要求 2所述的设备， 其特征在于， 该设备还包括：

通信单元， 通过当前通信帧中选择性配置的信道， 与终端设备通信。

19. 如权利要求 18所述的设备，其特征在于，所述通信单元执行操作时， 包括执行如下操作中的一个或多个：

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的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；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送下行业务数据、 和 / 或控制信令、 和 /或反馈；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送序列， 该序列用于下 行信道的质量和 /或状态测量；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收上行业务数据、 和 / 或上行信令、 和 /或反馈信息；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收序列， 该序列用于上 行信道的质量和 /或状态测量；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收上行调度请求信息和 /或反馈信息；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收初始接入信道信息。

20.一种终端设备， 其特征在于， 包括：

接收单元， 接收当前通信帧的帧结构配置信息；

检测单元， 通过检测当前帧的帧结构配置信息， 得知当前通信帧的结构 和帧长。

21. 如权利要求 20所述的设备， 其特征在于， 当前通信帧中至少包括下 行子帧。

22. 如权利要求 21所述的设备， 其特征在于， 所述下行子帧中至少包括 前导序列和系统信息信道。

23. 如权利要求 22所述的设备， 其特征在于， 所述接收单元在所述系统 信息信道接收当前通信帧的帧结构配置信息。

24. 如权利要求 23所述的设备， 其特征在于， 所述接收单元还在系统信 息信道接收当前通信帧的帧长配置信息。

25. 如权利要求 22所述的设备， 其特征在于， 所述下行子帧中还包括如 下信道中的至少一个：

下行传输信道， 用于传输下行业务、 和 /或下行控制信令、 和 /或反馈； 下行探测信道， 用于下行信道质量 /状态的测量与估计。

26. 如权利要求 25所述的设备， 其特征在于， 所述下行探测信道位于所 述下行传输信道的中间。

27. 如权利要求 22所述的设备， 其特征在于， 所述当前通信帧的结构中 还包括上行子帧。

28. 如权利要求 27所述的设备， 其特征在于， 在所述下行子帧和所述上 行子帧之间还具有保护间隔。

29. 如权利要求 27所述的设备， 其特征在于， 所述上行子帧中包括如下 信道中的至少一个：

上行传输信道， 用于传输上行业务、 和 /或上行信令、 和 /或反馈； 上行探测信道， 用于上行信道质量 /状态测量与估计；

上行调度请求信道， 用于所述终端设备触发上行调度请求或信令反馈； 上行随机接入信道， 用于传输上行接入信令或信令反馈。

30. 如权利要求 29所述的设备， 其特征在于， 所述上行调度请求信道、 所述上行随机接入信道与所述上行传输信道通过时分复用、 频分复用、 码分 多址中的一种方式或组合方式复用资源。

31. 如权利要求 25至 29任一项所述的设备， 其特征在于， 所述下行子 帧中还包括控制信道， 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。

32. 如权利要求 31所述的设备， 其特征在于， 所述接收单元在所述系统 信息信道接收一部分当前通信帧的帧结构配置信息， 其中至少包括所述控制 信道的时长， 在所述控制信道接收另一部分当前通信帧的帧结构配置信息。

33. 如权利要求 20所述的设备， 其特征在于， 该设备还包括：

计算单元， 才艮据所述检测单元确定出的当前通信帧的结构， 计算当前通 信帧的帧长。

34. 如权利要求 20所述的设备， 其特征在于， 所述接收单元通过当前通 信帧的至少一个信道接收当前通信帧的帧结构配置信息。

35. 如权利要求 34所述的设备， 其特征在于， 所述接收单元还通过当前 通信帧的至少一个信道接收当前通信帧的帧长配置信息。

36. 如权利要求 20所述的设备， 其特征在于， 该设备还包括：

通信单元， 通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道， 与网络设备 通信。

37. 如权利要求 36所述的设备， 其特征在于， 所述通信单元与网络设备 通信时， 执行如下操作中的一个或多个：

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的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；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收当下行业务数据、和 / 或下行控制信令、 和 /或反馈；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道接收序列， 该序列用于下 行信道的质量和 /或状态测量；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送上行业务数据、 上行 信令、 和 /或反馈信息；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送序列， 该序列用于上 行信道的质量和 /或状态测量；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送上行调度请求信息和 /或反馈信息；

通过当前通信帧中至少一个选择性配置的信道发送初始接入信道信息。