利用幀進行通信的方法

2023-06-25 09:22:21 1

專利名稱：利用幀進行通信的方法
技術領域：
本發明涉及無線通信，更具體地，涉及在無線通信系統中利用幀進行通信的方法。
背景技術：
通過引用的方式併入本文中的電氣與電子工程師協會(IEEE)802. 16標準提 供了支持寬帶無線接入的技術和協議。從1999年開始一直到2001年批准通過IEEE 802. 16-2001 (通過引用的方式併入本文中)為止一直在實施標準化。IEEE 802. 16-2001基 於被稱為"WirelessMAN-SC」 的單載波(SC :single carrier)的物理層。IEEE 802. 16a 標 準(通過引用的方式併入本文中)於2003年被批准通過。在IEEE 802.16a標準中，除了 "WirelessMAN-SC"以外，進一步將"WirelessMAN-OFDM」 和"WirelessMAN-OFDMA」 加入物 理層。在IEEE 802. 16a標準完成後，經過修改的IEEE 802. 16-2004標準(通過引用的方 式併入本文中)於2004年被批准通過。為了修正IEEE 802. 16-2004標準的缺陷和錯誤， 於2005年以「勘誤表」的格式完成了 IEEE 802. 16-2004/Corl (通過引用的方式併入本文 中)。近來，正在對作為基於IEEE 802. 16e (通過引用的方式併入本文中)的新技術標 準的IEEE 802. 16m進行標準化工作。作為新開發的技術標準，IEEE 802. 16m(通過引用的 方式併入本文中)被設計為支持之前設計的IEEE 802. 16e。即，新設計的系統的技術(即， IEEE 802. 16m)必須被配置為通過有效地結合常規的技術(IEEE 802. 16e)來進行工作。這 稱為向後兼容。在設計IEEE 802. 16m時所考慮的向後兼容如下。首先，採用新技術的用戶設備(UE)必須以與採用常規技術的基站(BS)(或者UE) 相同的工作性能工作。以下，為簡潔起見，把任何採用新技術的系統(例如，UE、BS等)稱 為新系統，並且把任何採用常規技術的系統(例如，UE、BS等)稱為遺留系統。第二，新系 統必須在與遺留系統相同的射頻(RF)子載波和相同的帶寬中工作。第三，新BS必須支持 新UE和遺留UE在同一 RF子載波中共存的情況，並且必須按照新UE所佔的比例來改善系 統的整體性能。第四，新BS必須支持遺留UE的切換和新UE的切換，使得它們的切換性能 與遺留BS —致。第五，新BS對新UE和遺留UE這兩者的支持程度必須與遺留BS對遺留UE 的支持程度相同。在新BS能夠支持的帶寬內，新BS對要分配給遺留UE或者新UE的無線資源執行 調度。可以按照在時域中包括多個正交頻分復用(OFDM)符號而在頻域中包括多個子信道 的邏輯幀，來執行無線資源調度。因此，正在研究其中IEEE 802. 16m系統能夠支持與IEEE 802. 16e系統的向後兼容的幀結構。具體地說，在具有不同循環前綴(CP)長度的時分雙工(TDD)類型幀結構在相鄰小 區中共存的情況下，下行區與上行區之間的邊界可能交迭，這可以導致相互幹擾。因此，需 要設計一種能夠防止在相鄰小區中共存的TDD幀結構之間的幹擾的TDD幀結構。此外，儘管基於常規的IEEE 802. 16標準的系統配置只支持TDD方案，但是還嘗試 支持在不同頻帶中執行上行傳輸和下行傳輸的頻分雙工(FDD)方案。因此，為了系統設計
4和硬體共享的方便，需要設計一種與TDD幀結構具有共同特徵的FDD幀結構。

發明內容
技術問題本發明提供了一種具有不同循環前綴(CP)長度的時分雙工(TDD)幀，以減輕上行 傳輸與下行傳輸之間的幹擾。本發明還提供了一種發送與上述TDD幀具有共同特徵的頻分雙工(FDD)幀的方法。技術方案在本發明一個方面中，存在一種利用與基站通信的移動通信終端進行通信的方 法。該方法包括與基站交換幀數據的步驟。所述幀數據包括a)多個第一子幀，其各自具 有第一數量個正交頻分多址接入(OFDMA)符號；和b)多個第二子幀，其各自具有不同於所 述第一數量的第二數量個正交頻分多址接入(OFDMA)符號。所述第二子幀中的一個第二子 幀包含空閒符號。所述與基站交換幀數據的步驟可以包括向所述基站發送所述幀數據的步驟和從 所述基站接收所述幀數據的步驟中的至少一個步驟。所述與基站交換幀數據的步驟可以包括經由帶寬為5、10和20MHz中的一種的信 道來交換所述幀的步驟。所述與基站交換幀數據的步驟可以包括根據從所述移動通信終端內部的數據緩 衝區接收的數據形成所述幀的步驟。所述與基站交換幀數據的步驟可以包括將所述幀分解成將要存儲在所述移動通 信終端內部的所述數據緩衝區中的數據的步驟。所述多個第一子幀的數量和所述多個第二子幀的數量可以被預先預定，或者可以 基於從所述基站接收的指令來確定。所述幀可以具有1/16有效符號時間(Tu)的循環前綴(CP)長度。所述第一數量的OFDMA符號可以是7個符號，並且所述第二數量的OFDMA符號可 以是6個符號。所述交換步驟可以包括對所述幀與另一幀進行時分雙工(TDD)的步驟。所述多個第一子幀可以包括2個第一子幀，並且所述多個第二子幀可以包括6個
第二子幀。所述幀可以包括1個第一子幀，接著是6個第二子幀，再接著是另1個第一子幀。所述6個第二子幀中的第4個第二子幀可以包括所述空閒符號。所述空閒符號可以是所述第4個第二子幀的第6個符號。所述幀可以包括多個下行子幀和隨後的多個上行子幀。所述多個下行子幀可以包括所述多個第一子幀中的至少一個第一子幀和所述多 個第二子幀中的至少一個第二子幀，並且所述多個上行子幀可以包括所述多個第一子幀中 的至少另一個第一子幀和所述多個第二子幀中的至少另一個第二子幀。所述多個上行子幀與所述多個下行子幀之間的比值可以是4 4、6 2、7 1和 5 3中的一個。
所述幀可以包括介於所述多個上行子幀和所述多個下行子幀之間的發送/接收 轉換間隙(TTG)。所述交換步驟可以包括對所述幀與另一幀進行頻分雙工(FDD)的步驟。所述多個第一子幀可以包括3個第一子幀，並且所述多個第二子幀可以包括5個
第二子幀。 所述幀可以包括一個第一子幀，接著是3個第二子幀，接著是第二個第一子幀，接 著是2個第二子幀，再接著是第三個第一子幀。在本發明的另一個方面中，存在一種移動通信終端，該移動通信終端被配置為與 基站通信。該移動通信終端包括顯示器；收發機；以及可操作地連接到所述顯示器和所述 接收機的處理器，所述處理器被配置為與所述基站交換幀數據。所述幀數據包括a)多個 第一子幀，其各自具有第一數量個正交頻分多址接入(OFDMA)符號；和b)多個第二子幀，其 各自具有不同於所述第一數量的第二數量個正交頻分多址接入(OFDMA)符號。所述第二子 幀中的一個第二子幀包含空閒符號。


圖1示出了無線通信系統。圖2示出了幀結構的示例。圖3示出了幀分級的示例。圖4示出了在下行與上行比(DL/UL比)為4 4的情況下具有1/8有效符號時 間(Tu)的循環前綴(CP)長度的常規的時分雙工(TDD)幀結構的示例。圖5示出了在DL/UL比為5 3的情況下具有1/8 Tu的CP長度的常規TDD幀結 構的示例。圖6示出了在DL/UL比為6 2的情況下具有1/8 Tu的CP長度的常規TDD幀結 構的示例。圖7示出了在DL/UL比為7 1的情況下具有1/8 Tu的CP長度的常規TDD幀結 構的示例。圖8示出了具有1/8TU的CP長度的常規頻分雙工(FDD)幀結構的示例。圖9示出了根據本發明實施方式的、在DL/UL比為4 4的情況下具有1/4 Tu, 1/16 Tu或者1/32 Tu的CP長度的TDD幀結構和具有1/8 Tu的CP長度的TDD幀結構。圖10示出了根據本發明實施方式的、在DL/UL比為5 3的情況下具有1/4 Tu, 1/16 Tu或者1/32 Tu的CP長度的TDD幀結構和具有1/8 Tu的CP長度的TDD幀結構。圖11示出了根據本發明實施方式的、在DL/UL比為6 2的情況下具有1/4 Tu, 1/16 Tu或者1/32 Tu的CP長度的TDD幀結構和具有1/8 Tu的CP長度的TDD幀結構。圖12示出了根據本發明實施方式的、在DL/UL比為7 1的情況下具有1/4 Tu, 1/16 Tu或者1/32 Tu的CP長度的TDD幀結構和具有1/8 Tu的CP長度的TDD幀結構。圖13示出了根據本發明實施方式的具有1/4 Tu的CP長度的TDD幀結構和與該 TDD幀結構具有共同特徵的FDD幀結構。圖14示出了根據本發明實施方式的具有1/4 Tu的CP長度並包括由子幀類型 2 (SFT-2)子幀構成的基礎子幀的TDD幀和與該TDD幀具有共同特徵的FDD幀結構。
圖15示出了根據本發明實施方式的具有1/16 Tu的CP長度的TDD幀結構和與該 TDD幀結構具有共同特徵的FDD幀結構。圖16示出了根據本發明實施方式的具有1/32 Tu的CP長度的TDD幀結構和與該 TDD幀結構具有共同特徵的FDD幀結構。圖17是示出了無線通信裝置的框圖。
具體實施例方式圖1示出了無線通信系統。可以廣泛部署該無線通信系統以提供諸如語音、分組 數據等多種通信業務。參照圖1，該無線通信系統包括基站(BS) 20和至少一個用戶設備(UE) 10。UE 10 是固定的或移動的，並且可以使用其它術語，如移動臺(MS)、用戶終端(UT)、用戶臺(SS)、 無線設備等，來表示UE IO0BS 20通常是與UE 10進行通信的固定站，並且可以使用其它術 語，如節點B、基站收發機系統(BTS :Base Transciever system)、接入點等，來表示BS 20。 在BS 20的覆蓋區域內存在一個或更多個小區。在下文中，下行鏈路表示從BS 20到UE 10的通信鏈路，而上行鏈路表示從UE 10 到BS 20的通信鏈路。在下行鏈路中，發射機可以是BS20的一部分，而接收機可以是UE 10 的一部分。在上行鏈路中，發射機可以是UE 10的一部分，而接收機可以是BS 20的一部分。無線通信系統可以是基於正交頻分復用(OFDM)/正交頻分多址接入(OFDMA)的系 統。OFDM使用多個正交子載波。OFDM利用快速傅立葉逆變換(IFFT)與快速傅立葉變換 (FFT)之間的正交性。發射機通過執行IFFT來發送數據。接收機通過對所接收的信號執 行FFT來恢復原始數據。發射機利用IFFT來組合多個子載波。接收機利用FFT分離多個 子載波。圖2示出了幀結構的示例。幀是在固定時間段內根據物理規格而使用的數據 序列。這可以在電氣與電子工程師協會(IEEE)標準802. 16-2004中的「Part 16 =Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems，，的章節 8. 4. 4. 2 中找至lj,通 過引用的方式將其全部內容併入本文中。參照圖2，幀包括下行(DL)幀和上行(UL)幀。在時分雙工(TDD)方案中，在不同 的時間點處實現UL和DL傳輸，但是它們共享同一頻帶。DL幀在時間上位於UL幀之前。DL 幀依次包含前導碼、幀控制報頭(FCH)、DL-MAP、UL-MAP和脈衝突發區。提供了保護時間以 識別UL幀和DL巾貞，並將保護時間插入到幀的中部(介於DL幀與UL幀之間)和尾部(跟 在UL幀之後)。發送/接收轉換間隙(TTG)是下行脈衝突發與隨後的上行脈衝突發之間的 間隙。接收/發送轉換間隙(RTG)是上行脈衝突發與隨後的下行脈衝突發之間的間隙。前導碼用於BS和UE之間的初始同步、小區搜索、頻率偏置和信道估計。FCH包含 關於DL-MAP消息的長度和DL-MAP的編碼方案的信息。DL-MAP是發送DL-MAP消息的區域。DL-MAP消息限定了對DL信道的接入。DL-MAP 消息包括下行信道描述符(DCD)的配置改變計數和BS標識符(ID)。DCD說明了應用於當 前的MAP的下行脈衝突發配置。下行脈衝突發配置指示了 DL物理信道的特徵。D⑶由BS 利用D⑶消息周期性地發送。UL-MAP是發送UL-MAP消息的區域。UL-MAP消息限定了對UL信道的接入。UL-MAP
7消息包括上行信道描述符(UCD)的配置改變計數，並且還包括由UL-MAP限定的上行鏈路分 配的有效起始時間。U⑶說明了上行脈衝突發配置。上行脈衝突發配置指示了 UL物理信道 的特徵，並且由BS利用U⑶消息周期性地發送。圖3示出了幀分級的示例。參照圖3，超幀被分為各自具有相同大小的四個無線幀(在下文中，稱為幀)。超 幀可以包括超幀報頭。超幀報頭可以分配給組成超幀的多個幀中的第一個幀。公共控制信 道可以分配給超幀報頭。公共控制信道用於發送關於組成超幀的多個幀的信息或所有UE 能夠共同使用的控制信息(例如，系統信息)。系統信息是在UE和BS之間進行通信所必須 知道的必要信息。BS周期性地發送系統信息。可以每20到40毫秒(ms)周期性地發送系 統信息。通過考慮系統信息的發送周期，可以確定超幀的大小。儘管圖3中每個超幀的大 小是20ms而每個幀的大小是5ms，但這僅僅用於示例的目的，因此本發明不限於此。一幀包括8個子幀。可以針對上行傳輸或者下行傳輸來分配一個子幀。用於下行 傳輸的每個子幀都可以包括用於資源分配的信號。例如，子幀可以包括6個OFDM符號。這 僅僅用於示例的目的，因此本發明不限於此。現在，將說明滿足與遺留系統的向後兼容的TDD幀結構和FDD幀結構。TDD幀是其 中整個頻帶都用於上行傳輸或下行傳輸的幀。上行區和下行區在時域中分開。FDD幀是其 中上行傳輸和下行傳輸佔據不同的頻帶並同時實現的幀。雙幀是滿足向後兼容遺留系統的 幀。雙幀包括支持遺留系統的資源區和支持新的/演進的系統的資源區。遺留系統可以是 電氣與電子工程師協會(IEEE) 802. 16e系統。新系統可以是IEEE 802. 16m系統。圖2所 示的IEEE 802. 16e幀結構中使用的術語可以同樣在IEEE802. 16m幀結構中得到定義而無 需修改或者僅需少量修改。以下表1示出了幀參數。表 權利要求
一種利用與基站通信的移動通信終端進行通信的方法，該方法包括以下步驟與所述基站交換幀數據，所述幀數據包括各自具有第一數量個正交頻分多址接入OFMDA符號的多個第一子幀，和各自具有不同於所述第一數量的第二數量個正交頻分多址接入OFMDA符號的多個第二子幀，其中，所述第二子幀中的一個包含空閒符號。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述多個第一子幀的數量和所述多個第二子幀 的數量被預先確定。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述多個第一子幀的數量和所述多個第二子幀 的數量基於從所述基站接收的指令來確定。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述幀具有1/16有效符號時間Tu的循環前綴 CP長度。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一數量個OFDMA符號是7個符號，並且所 述第二數量個OFDMA符號是6個符號。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述交換步驟包括將所述幀與另一幀進行時分 雙工TDD的步驟。
7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述多個第一子幀包括2個第一子幀，並且所述 多個第二子幀包括6個第二子幀。
8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述6個第二子幀中的一個包括所述空閒符號。
9.根據權利要求6所述的方法，其中，所述幀包括一個第一子幀，接著是6個第二子幀， 再接著是另一個第一子幀。
10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述6個第二子幀中的第4個第二子幀包括所 述空閒符號。
11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述空閒符號是所述第4個第二子幀中的第六 個符號。
12.根據權利要求6所述的方法，其中，所述多個第一子幀和所述多個第二子幀被分組 為多個下行子幀和隨後的多個上行子幀，所述多個下行子幀中的最後一個包含所述空閒符號。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述多個下行子幀包括所述多個第一子幀中的至少一個第一子幀和所述多個第二子 幀中的至少一個第二子幀，並且所述多個上行子幀包括所述多個第一子幀中的至少另一個 第一子幀和所述多個第二子幀中的至少另一個第二子幀。
14.根據權利要求12所述的方法，其中，所述多個上行子幀與所述多個下行子幀之間 的比值是4 4、6 2、7 1和5 3中的一個。
15.一種配置為與基站通信的移動通信終端，該移動通信終端包括 顯不器；收發機；以及處理器，該處理器可操作地連接到所述顯示器和所述收發機，所述處理器被配置為與 所述基站交換幀數據，所述幀數據包括多個第一子幀，其各自具有第一數量個正交頻分多址接入OFMDA符號；和多個第二子幀，其各自具有不同於所述第一數量的第二數量個正交頻分多址接入 OFMDA符號，其中，所述第二子幀中的一個包含空閒符號。
全文摘要
利用與基站通信的移動通信終端進行通信的設備和方法。根據實施方式的方法包括與基站交換幀數據的步驟。所述幀數據包括a)多個第一子幀，其各自具有第一數量個正交頻分多址接入OFDMA符號；和b)多個第二子幀，其各自具有不同於第一數量的第二數量個正交頻分多址接入OFDMA符號。第二子幀中的一個包含空閒符號。
文檔編號H04B7/26GK101946427SQ200980105288
公開日2011年1月12日 申請日期2009年2月17日 優先權日2008年2月17日
發明者盧珉錫, 文誠顥, 權榮炫, 李玹佑, 郭真三, 金東哲, 韓承希 申請人:Lg電子株式會社