专利名称：无线通信系统中使用时分双工帧结构发送和接收信号的方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统，更具体地讲，涉及使用TDD(时分双工)和0FDM(正交频分复用)的无线通信系统。
背景技术：
通常，IEEE(电工电子工程师协会)是美国导向的国际标准组织并且已经建立了 802. 16家族，S卩，所谓的“全球微波接入互操作性(WiMAX, world wide interoperability for microwave) ”。在2004年，802. 16工作组建立了点对点微波传输的标准，在NLOS (非视距)结构中引入了 0FDM(正交频分复用)以进行可靠传输，然后建立了 IEEE 802. 16-2006 标准，IEEE 802.16-2006标准是所谓的“固定宽带无线接入系统的空中接口(air interface for fixed broadband wireless access system) ”标准。此夕卜，802. 16 工作组已经建立了已经加入了活动性的IEEE 802. 16-2005(下文缩写为“16e”)，作为所谓的“移动宽带无线接入系统(mobile broadband wireless access system) ”标准。所谓的"wibro 系统”与16e系统兼容。所谓的Wibro系统具有8. 75MHz的带宽，而16e支持3MHz、5MHz、 7ΜΗζ、8· 75MHz和IOMHz的带宽。此外，IEEE正在致力于IEEE 802. 16m(下文缩写为“ 16m”) 的标准化，IEEE 802. 16m即所谓的“具有移动100Mbit/S和固定Kibit/s的数据率的先进
(Advanced Air Interface with data rates of 100 Mbit/s mobile & IGbit/ s fixed)标准。另外，IEEE 802. 16m(下文缩写为“ 16m”)属于所谓的第四代移动通信技术。16m支持TDD (时分双工)模式和FDD (频分双工)模式，还支持H-FDDMS (半FDDMS 移动站)模式。除非有特别说明，对于所有双工模式，帧结构特征和基带处理通用。在下行链路和上行链路中，16m使用OFDMA作为多路接入方案。在下面说明中，帧能够称作无线电帧。帧在概念上与子帧或超帧不同。通过傅里叶逆变换产生OFDM符号。OFDM符号的持续时间能够称作“有用符号时间”Tb。有用符号时间的最后的Tg部分的复制部分称作循环前缀(CP)。这用于收集多个通道，还用于维持单音间正交性。另外，Ts是Tb与Tg相加所得的时间。图1示出了这种结构。图2是具有8. 75MHz的传输频带且“CP = l/8Tb”的无线通信系统的TDD帧结构的示例。支持这种帧结构的系统称作“遗留系统”。针对遗留系统的示例，存在Wibro系统和使用8. 75MHz的带宽的16e系统。遗留系统使用的帧具有5ms的帧长，并且每个帧包括 43个OFDM符号。由于在遗留系统中根据符号单元执行资源分配，所以上行链路和下行链路可以根据符号单元而彼此区分开。在图2中，左侧的27个符号用于下行链路，而右侧的 15个符号用于上行链路。遗留系统中下行链路与上行链路的比率能够设置成27 15，如图2所示。上行链路OFDM符号的数目是可变化的，高达12到18。此外，一个OFDM符号用作TTG(发送过渡间隙)或RTG(接收过渡间隙)。
由于16m必须支持向后兼容性，所以它应该能够支持图2所示的遗留帧结构。
发明内容
技术问题然而，仅针对5MHz、IOMHz和20MHz的系统频带定义了当前16m系统的OFDM参数和帧结构。而且，迄今还没有定义8. 75MHz系统频带的帧结构。因此，具有8. 75MHz系统频带的上述遗留系统不能支持向后兼容性。技术方案因此，本发明涉及基本上能够避免由于相关技术的限制和缺点导致的一个或更多问题的在无线通信系统中使用时分双工帧结构发送和接收信号的方法和设备。本发明的一个目的在于提供设计并使用与16m系统的遗留系统的帧结构向后兼容的16m帧结构的方法及其设备。在下面描述中，在没有特殊通知的情况下，该遗留系统应该理解为具有8. 75MHz的系统频带。本发明的附加特征和优点将在随后的说明中进行阐述，而一部分根据该说明可以清楚理解或者可以通过实施本发明而获知。通过在书面说明及其权利要求和附图中特别指出的结构将实现和获得本发明的目的和其他优点。为了达到这些和其他优点，并且根据本文中所具体体现和广泛描述的发明宗旨， 提供了一种在无线移动通信系统中在用户设备中发送上行信号的方法，所述方法包括以下步骤从所述用户设备发送在包括15个0FDMA(正交频分多址)符号的上行帧上发送的信号，其中，所述上行帧包括第一上行子帧和第二上行子帧，所述第一上行子帧包括9个 OFDMA符号，所述第二上行子帧包括6个OFDMA符号。优选的是，针对上行链路和仅支持所述无线移动通信系统的遗留系统的第二用户设备，所述用户设备通过FDM(频分复用)和TDM(时分复用)中的任何一种进行复用。为了达到这些和其他优点以及根据本发明的目的，提供了一种在无线移动通信系统中在用户设备中发送上行信号的方法，所述方法包括以下步骤从用户设备在包括15个 OFDMA符号的上行帧上发送信号，其中，其中，所述信号在作为所述上行帧中包括的上行子帧的、包括6个OFDMA符号的上行子帧上发送。优选的是，所述上行帧包括2个上行帧，这2个上行帧各包括6个OFDMA符号和3 个OFDMA符号，并且所述信号仅在所述2个上行帧上发送。更加优选的是，针对上行链路和仅支持所述无线移动通信系统的遗留系统的第二用户设备，所述用户设备通过TDM进行复用，并且其中，所述3个OFDMA符号用于所述第二用户设备发送的上行信号。优选的是，所述上行帧包括1个上行帧，所述1个上行帧包括6个OFDMA符号和9 个OFDMA符号，并且所述信号仅在所述1个上行帧上发送。更优选的是，针对上行链路和仅支持所述无线移动通信系统的遗留系统的第二用户设备，所述用户设备通过TDM进行复用，其中，所述6个OFDMA符号用于所述第二用户设备发送的上行信号。为了进一步实现这些和其他优点并且根据本发明的目的，提供了一种在无线移动通信系统中在基站中接收上行信号的方法，该方法包括以下步骤接收在包括15个0FDMA(正交频分多址)符号的上行帧上的信号，其中，所述上行帧包括第一上行子帧和第二上行子帧，所述第一上行子帧包括9个OFDMA符号，所述第二上行子帧包括6个OFDMA符号。优选的是，针对上行链路和仅支持所述无线移动通信系统的遗留系统的第二用户设备，发送所述信号的第一用户设备通过FDM进行复用。为了进一步实现这些和其他优点并且根据本发明的目的，提供了一种在无线移动通信系统中在基站中接收上行信号的方法，该方法包括以下步骤接收在包括15个 OFDMA(正交频分多址)符号的上行帧上的信号，其中，所述信号仅在作为所述上行帧中包括的上行子帧的、包括6个OFDMA符号的上行子帧上发送。优选的是，针对上行链路和仅支持所述无线移动通信系统的遗留系统的第二用户设备，发送所述信号的用户设备通过TDM(时分复用)进行复用，其中，所述上行帧包括2个上行帧，这2个上行帧包括6个OFDMA符号和3个OFDMA符号，所述信号仅在所述2个上行帧上发送，并且所述9个OFDMA符号用于所述第二用户设备发送的上行信号。优选的是，针对上行链路和仅支持所述无线移动通信系统的遗留系统的第二用户设备，发送所述信号的用户设备通过TDM进行复用，其中，所述上行帧包括1个上行帧，所述 1个上行帧包括6个OFDMA符号和9个OFDMA符号，所述信号仅在所述1个上行帧上发送， 并且所述3个OFDMA符号用于所述第二用户设备发送的上行信号。优选的是，上行信号发送方法还包括由用户设备接收下行信号。而且，下行信号仅在包括6个OFDMA符号的下行子帧上发送。优选的是，上行信号接收方法还包括从基站向用户设备发送下行信号。而且，下行信号仅在包括6个OFDMA符号的下行子帧上发送。优选的是，无线移动通信系统的带宽是8. 75MHz。优选的是，无线移动通信系统使用TDD(时分双工)方案。优选的是，OFDMA符号的循环前缀持续时间与有用符号持续时间的比率(G)是 1/8。此外，以上方法还能够包括从基站接收表示使用所述上行帧结构的信息。应当理解，上文对本发明的概述与下文对本发明的详述都是示例性和解释性的， 旨在提供对如权利要求所述发明的进一步解释。发明的有益效果因此，本发明设计了一种与遗留系统的帧结构向后兼容的16m帧结构，从而提供了一种使用为16m系统设计的16m帧结构的方法及其设备。
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且被并入且构成了本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中图1是OFDM符号的结构图；图2是具有8. 75MHz的传输带和“CP = l/8Tb”的无线通信系统的TDD帧结构的示例6
图3是传输OFDM符号的传输链的示例图；图4是16m系统的基本帧结构的示例图；图5是在G = 1/8的情况下可应用于5MHz、IOMHz和20MHz的名义信道带宽的FDD 帧结构的示例图；图6是作为在G = 1/8的情况下可应用于5MHz、IOMHz和20MHz的名义信道带宽的FDD帧结构的、具有D U = 5 3的示例性结构的图；图7是在CP = l/16Tb的情况下TDD帧701和FDD帧702的结构的示例图；图8是在CP = l/8Tb的情况下使用8. 75MHz带宽的16m系统的帧结构的示例图；图9是在遗留系统与16m系统共存的情况下在这两种系统之间实现兼容性的16m TDD帧结构及其使用方案的示例图；图10是根据本发明的实施方式的支持遗留模式的16m系统的帧结构的一个示例的图；图11是根据本发明的实施方式的支持遗留模式的16m系统的帧结构的另一个示例的图；图12是根据本发明的新的帧结构的图，其中示出了具有27个下行OFDM符号和15 个上行OFDM符号的、支持遗留系统的帧结构；图13是在CP = l/16Tb的情况下16m遗留支持模式的TDD帧和FDD帧的结构图；图14是根据本发明的、在CP = l/8Tb情况下的具有8. 75MHz带宽的16m的FDD 帧结构的示例图；图15是根据本发明的、在“CP = l/8Tb”和“DL UL = 4 3”的情况下具有 8. 75MHz带宽的16m的TTT帧结构的示例图；图16 是根据本发明的、具有“DL UL = 4 3”、“CP = l/16Tb” 以及“8. 75MHz 的信道带宽”的TDD帧结构和FDD帧结构的示例图；以及图17是用于本发明的用户设备或基站的部件的图。
具体实施例方式现在详细描述本发明的优选实施方式，他们的示例在附图中示出。下文参照附图公开的详细描述并非旨在仅仅表示本发明的实施方式，而是解释本发明的示例性实施方式。在本发明的下面详细描述中，包括帮助全面理解本发明的细节。然而，本领域技术人员应该明白，没有这些细节仍可以执行本发明。例如，尽管以无线移动通信系统包括IEEE 802. 16m系统为前提详细进行下面描述，但是他们可以应用于共享本发明的特征的其他系统。偶尔的是，为了防止本发明变得更加模糊，公知的结构和/或装置被略过，或者能够被表示为中心位于这些结构和/或装置的核心功能上的框图。在任何可能的地方，在所有附图中使用相同标号指代相同或相似部分。此外，在下面描述中，假设终端是如用户设备(UE)、移动站(MQ等等的这种移动或固定用户级装置的公共名称，而基站是与终端进行通信的网络级的随机结点(如结点B、 eNode B、基站、等等)的公共名称。
本发明旨在提供使用TDD (时分双工)帧结构进行通信的方法和设备，这种TDD帧结构能够实现具有8. 75MHz的传输带宽和l/8Tb的CP (循环前缀)的IEEE 802. 16m与具有8. 75MHz的另一无线通信系统之间的兼容性。在这种情况下，“帧”可以称作“无线电帧”。 在这种情况下，该帧在概念上与子帧或超帧不同。本公开涉及IEEE 802. 16m_07/002r4、“802· 16m System Requirements，，、 IEEE802. 16m-08/003r6>"The Draft IEEE 802. 16m System Description Document，，、 IEEEP802. 16Rev2/D7、2008 年 10 月的"Draft IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks :Air Interface for Broadband Wireless Access，，、 IEEE 802.16m-08/050"IEEE802. 16m Amendment Working Document，，禾口“WiMAX ForumTM Mobile System Profile Release 1. OApproved Specification (Revision 1. 7. 1 :2008-11-07)，，。OFDMA信号在时域中的特征具有前面参照图1描述的特征。同时，需要浏览OFDM 符号的基本结构，从而描述OFDMA信号在频域中的特征。首先，一个OFDMA符号由多个子载波构成。另外，子载波的数目确定了 FFT(快速傅里叶变换)的大小。在这种情况下，对于子载波能够存在各种类型。具体地讲，存在针对各种估计的导频子载波类型、针对不会发生传输的DC(直流)载波和GB(保护频带)的空载波类型、等等。保护频带提供了信号自然衰减的区域并且生成FFT “砖墙”的形状。在下面描述中，引入了用于描述本发明的基本参数。下面，由四个基本参数确定 OFDMA符号的特征。首先，由名义信道带宽(BW)、实际使用的包括DC子载波的子载波数目 Nused、采样因子η和CP持续长度占整个“有用符号时间”的比率G来确定OFDMA符号的特征。在这种情况下，“η”与BW和Nuse确定了子载波间的间隔和有用符号时间的长度。对于具有1. 75MHz的倍数值的信道带宽，“η”具有8/7的值。另外，对于具有1. 25MHz的倍数值的信道带宽，“η”具有观/25的值。在这种情况下，“G”能够具有1/8或1/16的值。在下面描述中，由基本参数导出的导出参数包括NFFT、Fs、Δ f、Tb、Tg、Ts和采样时间。NFFT是2的乘方中、大于Nused的数中的最小数。Fs是采样频率并且满足Fs = floor (n -Bff/8000) Χ8000ο Δ f是子载波间的间隔并且满足Af = Fs/Nfft。Tb是有用符号时间并且满足Tb = l/Af。Tg是CP持续时间并且满足Tg = G*Tb。Ts是OFDMA符号的持续时间并且满足Ts = Tb+Tg的关系。另外，采样时间的长度是Tb/NFFT。在表1中示出了可用于基本参数和导出参数的值的示例。具体地讲，表1包括在 IEEE 802. 16m-08/050，“IEEE 802. 16m Amendment Working Document，，中。表 权利要求
1.一种无线移动通信系统中在用户设备中发送上行信号的方法，所述方法包括以下步骤从所述用户设备发送在包括15个0FDMA(正交频分多址)符号的上行帧上发送的信号，其中，所述上行帧包括第一上行子帧和第二上行子帧，所述第一上行子帧包括9个 OFDMA符号，所述第二上行子帧包括6个OFDMA符号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线移动通信系统的带宽是8.75MHz。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，针对上行链路和仅支持所述无线移动通信系统的遗留系统的第二用户设备，所述用户设备通过FDM(频分复用)和TDM(时分复用)中的任何一种进行复用。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线移动通信系统使用TDD(时分双工)方案。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述OFDMA符号的循环前缀持续时间与有用符号持续时间的比率(G)是1/8。
6.根据要求1所述的方法，所述方法还包括从基站接收表示使用所述上行帧结构的信肩、ο
7.一种具有8. 75MHz带宽的无线移动通信系统中在用户设备中发送上行信号的方法， 所述方法包括以下步骤从所述用户设备在包括15个0FDMA(正交频分多址)符号的上行帧上发送信号， 其中，所述信号在作为所述上行帧中包括的上行子帧的、包括6个OFDMA符号的上行子帧上发送。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述上行帧包括2个上行帧，所述2个上行帧各包括6个OFDMA符号和3个OFDMA符号，并且其中，所述信号仅在所述2个上行帧上发送。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述上行帧包括1个上行帧，所述1个上行帧包括6个OFDMA符号和9个OFDMA符号，并且其中，所述信号仅在所述1个上行帧上发送。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，针对上行链路和仅支持所述无线移动通信系统的遗留系统的第二用户设备，所述用户设备通过TDM(时分复用)进行复用，并且其中，所述3个OFDMA符号用于所述第二用户设备发送的上行信号。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，针对上行链路和仅支持所述无线移动通信系统的遗留系统的第二用户设备，所述用户设备通过TDM(时分复用)进行复用，并且其中，所述 6个OFDMA符号用于所述第二用户设备发送的上行信号。
12.根据权利要求7所述的方法，其中，所述无线移动通信系统使用TDD(时分双工)方案。
13.根据权利要求7所述的方法，其中，所述OFDMA符号的循环前缀持续时间与有用符号持续时间的比率(G)是1/8。
14.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括从基站接收表示使用所述上行帧结构的信息。
15.一种无线移动通信系统中在基站中接收上行信号的方法，所述方法包括以下步骤接收在包括15个0FDMA(正交频分多址)符号的上行帧上的信号， 其中，所述上行帧包括第一上行子帧和第二上行子帧，所述第一上行子帧包括9个 OFDMA符号，所述第二上行子帧包括6个OFDMA符号，其中，所述无线移动通信系统使用8. 75MHz的带宽和TDD (时分双工)方案，并且其中， 所述OFDMA符号的循环前缀持续时间与有用符号持续时间的比率(G)是1/8。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，针对上行链路和仅支持所述无线移动通信系统的遗留系统的第二用户设备，发送所述信号的第一用户设备通过FDM(频分复用)进行复用。
17.一种无线移动通信系统中在基站中接收上行信号的方法，所述方法包括以下步骤接收在包括15个0FDMA(正交频分多址)符号的上行帧上的信号， 其中，所述信号在作为所述上行帧中包括的上行子帧的、包括6个OFDMA符号的上行子帧上发送，其中，所述上行帧包括第一上行子帧和第二上行子帧，所述第一上行子帧包括9个 OFDMA符号，所述第二上行子帧包括6个OFDMA符号，其中，所述无线移动通信系统使用8. 75MHz的带宽和TDD (时分双工)方案，并且其中，所述OFDMA符号的循环前缀持续时间与有用符号持续时间的比率(G)是1/8。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，针对上行链路和仅支持所述无线移动通信系统的遗留系统的第二用户设备，发送所述信号的用户设备通过TDM(时分复用)进行复用，其中，所述上行帧包括2个上行帧，所述2个上行帧包括6个OFDMA符号和3个OFDMA 符号，其中，所述信号仅在所述2个上行帧上发送，并且其中，所述9个OFDMA符号用于所述第二用户设备发送的上行信号。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，针对上行链路和仅支持所述无线移动通信系统的遗留系统的第二用户设备，发送所述信号的用户设备通过TDM(时分复用)进行复用，其中，所述上行帧包括1个上行帧，所述1个上行帧包括6个OFDMA符号和9个OFDMA 符号，其中，所述信号仅在所述1个上行帧上发送，并且其中，所述3个OFDMA符号用于所述第二用户设备发送的所述上行信号。
全文摘要
本发明涉及针对支持遗留系统的IEEE 802.16m系统的遗留支持模式的帧的发送和接收。根据本发明的、在无线移动通信系统中由用户设备发送信号的一种发送上行信号的方法包括如下步骤从用户设备发送信号，其中，经由包括15个OFDMA(正交频分多址)符号的上行帧发送信号，其中，上行帧包括第一上行子帧和第二上行子帧，第一上行子帧包括9个OFDMA符号，第二上行子帧包括6个OFDMA符号。优选的是，用户设备与仅支持所述无线移动通信系统的遗留系统的第二用户设备通过FDM针对上行链路进行复用。
文档编号H04L27/26GK102273162SQ201080004069
公开日2011年12月7日 申请日期2010年1月6日 优先权日2009年1月7日
发明者卢珉锡, 文诚颢, 权英现, 郭真三, 金东哲 申请人:Lg电子株式会社