专利名称：在多跳中继蜂窝网络中控制动作转换间隙的装置和方法
技术领域：
本发明通常涉及多跳中继蜂窝网络，特别涉及用于灵活控制多跳中继蜂窝网络中的动作转换间隙(发送/接收转换间隙(TTG)/接收/发送转换间隙(RTG))(TTG/RTG)的子帧结构和支持该子帧结构的装置。
背景技术：
在第四代(4G)移动通信系统中，设置具有非常小半径的小区以便能够快速通信和容纳更多的通信量。但是，要使用当前的无线网络设计方案来实现集中的设计是不可能的。这种无线网络应该以分散的方式来控制和部署，并且积极地适应环境的改变，例如新基站的加入。因此，4-G移动通信系统需要能自动适应的无线网络的配置。
需要在用于实际实现4-G移动通信系统所需要的自适应无线网络的移动通信系统中采用应用于特设网络(ad-hoc network)中的技术。一个有代表性的例子是多跳中继蜂窝网络，其中应用于特设网络的多跳(multi-hop)中继方案被引入到配置有固定基站的蜂窝网络中。
通常在蜂窝网络中，由于通信是通过基站和移动站间的一条直接的链路传输，因此很容易在基站和移动站间建立高可靠性的无线通信链路。
但是，由于固定基站网络配置具有较低的灵活性，很难在通信量分布或所需通信量有巨大变化的无线环境中提供有效的服务。
为了克服上述缺点，应用中继方案是可能的，该方案通过使用邻近的移动站或中继站以多跳的方式传递数据。该多跳中继方案可以在环境变化的情况下快速的重新配置网络，并可以有效利用整个网络资源。同时，该多跳中继方案可以通过在基站和移动站间设置的中继器的方式建立多跳中继路径而向移动站提供具有更好信道状态的无线信道。进一步地，可以以多跳中继路径的方式向不能与阴影区域中的基站通信的移动站提供高速数据信道，从而扩展小区区域。
图1表示通常多跳中继蜂窝网络的配置。
如图1所示，在基站(BS)100的服务区域101中的移动站(MS)110通过直接链路与BS100相连。相反，位于BS100的服务区域101之外的具有较差信道状况的MS120通过中继站(RS)130连接到中继链路。
当MS110和120由于处于BS100的服务区域101之外或在建筑物严重屏蔽的阴影区域中而处于较差的信道状况时，BS100能够通过RS130的方式向MS110和120提供更好的无线信道。相应地，通过使用多跳中继方案，BS100可以在较差信道状况的边界区域提供高速数据信道，并扩展小区服务区域。另外，该多跳中继蜂窝网络具有BS-MS链路、BS-RS链路和RS-MS链路。
如图1所示的多跳中继方案可以使用如图2所示的多个RS建立中继链路。
图2描述了通常多跳蜂窝网络的配置。
如图2所示，BS201使用由RS211、213、215和217所形成的中继链路建立到MS219的通信链路。
也就是，BS210使用多跳路径能够扩展至MS219的通信链路。
为了支持该多跳中继蜂窝网络，使用如图3所示的帧结构。
图3描述了传统的时分复用(TDD)系统的帧结构。在以下描述中，横轴表示时域，竖轴表示频域。
如图3所示，帧300包括下行链路(DL)子帧311和上行链路(UL)子帧321。该DL子帧311包括从BS通过多个RS向MS发送的DL信号。UL子帧321包括从MS通过多个RS向BS发送的UL信号。
在DL子帧311和UL子帧321之间，存在发送/接收转换间隙(TTG)331，该间隙是一个保护区。在第i帧的UL子帧321和第i+1帧的DL子帧311之间，存在接收/发送转换间隙(RTG)341，该间隙是一个保护区。在TTG中，BS从发送模式转换为接收模式，而MS从接收模式转换为发送模式。在RTG中，BS从接收模式转换为发送模式，而MS从发送模式转换为接收模式。因此，在TTG/RTG中，BS和MS执行信号发送或信号接收的操作模式。
为了支持上述TDD系统的帧结构中的多跳中继蜂窝网络，需要使用图4所示的子帧结构。
图4描述了通常多跳TDD系统的子帧结构。多跳链路信号的传输通过分配不同的资源来完成。横轴表示时域，竖轴表示频域。
如图4所示，按顺序向每一跳链路的子帧分配不同的时隙组成了一个子帧。
特别地，将不同的时隙分配给从BS向RS1传送DL信号的第一跳401和从RS1向RS2传送DL信号的第二跳403，以组成子帧。
应当注意，被分配给每一跳的时隙可以包括单个的单向链路子帧或包含多个帧的超帧。
如上所指出的，多跳中继蜂窝网络在所分配的时隙中按顺序执行各跳的信号传送。在这种情况下，每一跳的RS必须接收前一跳中的信号，并且传输该信号至下一跳。因此，在子帧间需要“动作转换间隙”。通常，考虑到反馈延迟，TDD帧在尺寸上很小，该反馈延迟影响发送控制协议(TCP)、吞吐量、自动重复请求(ARQ)/H-ARQ和闭环控制性能。因此，在小尺寸帧中的用于多跳的多个TTG/RTG引起了很大的开销。
TTG/RTG的转换可以简单地通过组成帧的符号尺寸来完成。但是，当由于考虑到反馈延迟而缩短了帧时，“动作转换间隙”由于整个符号尺寸而表现出了过大的开销的缺点。
发明内容
本发明的一方面是至少从实质上解决上述问题和/或缺点，并至少提供下述优点。相应地，本发明的一方面是提供一种用于减少多跳中继蜂窝网络中的时间间隙开销的装置和方法。
本发明的另一方面是提供用于通过灵活控制多跳中继蜂窝网络中的“动作转换间隙”而减少时间间隙开销的帧构造方法，以及支持该方法的装置。
上述方面通过提供一种中继站(RS)控制多跳中继蜂窝网络中的“动作转换间隙”间隔的操作方法而实现，该方法包括在包含在第一子帧中的第一个符号的第一间隔中执行了第一动作转换之后，在第二间隔中发送数据；在第一子帧中包含的最后一个符号里的第一间隔中发送数据之后，在第二间隔中执行第二动作转换；和在第二子帧中接收数据。
根据本发明的一个方面，一种在多跳中继蜂窝网络中RS控制动作转换间隙间隔的操作方法，包括在第一子帧中包含的第一符号的第一动作中执行了第一动作转换后在第二间隔中发送数据；和在第二子帧中包含的第一符号的第一间隔中完成了第二动作转换后，在第二间隔中接收数据。
根据本发明的另一方面，一种在多跳中继蜂窝网络中，RS控制动作转换间隙间隔的操作方法，包括在第一子帧中包含的最后一个符号的第一间隔中发送数据之后，在第二间隔中执行第一动作转换；和在第二子帧中包含的最后一个符号的第一间隔中接收数据之后，在第二间隔中执行第一动作转换，该第一间隔是第二子帧中包含的最后一个符号的间隔。
根据本发明的进一步的方面，一种用于控制多跳中继蜂窝网络中的动作转换间隙间隔发送装置，包括发送控制器，用于根据帧构造方案控制生成和发送承载了对每个子帧的整个波段都可用的信息的部分数据符号和全数据符号；帧构造器，用于在发送控制器的控制下通过对数据进行编码和调制而产生将要发送的数据；和发送符号生成器，用于在发送控制器的控制下通过使用数据生成部分数据符号和全数据符号来构造发送符号。
根据本发明的另一方面，一种用于控制多跳中继网络中的动作转换间隙接收装置，包括接收控制器，用于根据帧构造方案产生用于动作转换间隙的控制信号；和接收机，用于在接收控制器的控制下，从接收信号中检测出动作转换间隙以外的接收数据。
根据本发明的另一方面，一种用于控制多跳中继网络中的动作转换间隙帧构造方法，包括构造包含在第一帧中的第一符号作为用于第一动作转换的第一间隔和用于发送或接收数据的第二间隔；和构造包含于第一帧中的最后一个符号作为用于发送或接收数据的第一间隔和用于第二动作转换的第二间隔。
根据本发明的一个方面，一种用于控制多跳中继蜂窝网络中的动作转换间隙帧构造方法，包括构造包含在第一帧中的第一符号作为用于第一动作转换的第一间隔和用于发送或接收数据的第二间隔；和构造包含在第二帧中的第一符号作为用于第二动作转换的第一间隔和用于接收或发送数据的第二间隔。
根据本发明的另一方面，一种用于控制多跳中继蜂窝网络中的动作转换间隙帧构造方法，包括构造包含于第一帧中的最后一个符号作为用于发送或接收数据的第一间隔和用于第一动作转换的第二间隔；和构造包含于第二帧中的最后一个符号作为用于接收或发送数据的第一间隔和用于第二动作转换的第二间隔。
上述和其他关于本发明的目的、特征和优点将在以下结合附图的详细描述中更加清楚，其中图1图示了通常的多跳中继蜂窝网络的多链路配置；图2图示了通常的多跳蜂窝网络的配置；图3图示了通常的多跳传输TDD系统的帧结构；图4图示了通常的多跳TDD系统的子帧结构；图5A至5C分别图示了根据本发明在多跳中继蜂窝网络中使用了动作转换间隙的交织OFDMA符号；图6是根据本发明的多跳中继蜂窝网中的RS发射机的框图；图7A和7B是根据本发明在多跳中继蜂窝网络中的RS发射机的发送符号生成器的详细框图；图8是根据本发明在多跳中继蜂窝网络中的RS接收机的框图；图9A和9B是根据本发明在多跳中继蜂窝网络中的RS接收机的接收符号处理器的详细框图；图10图示了子帧结构，该子帧结构根据本发明在多跳中继蜂窝网络中使用用于多跳传输动作转换间隙；图11图示了根据本发明在多跳中继蜂窝网络中的交织OFDMA符号帧；图12是根据本发明在多跳中继蜂窝网络中在子帧中设置RTG/TTG的过程的流程图；图13是根据本发明在多跳中继蜂窝网络中在不同子帧中设置RTG/TTG的过程的流程图；图14是根据本发明在多跳中继蜂窝网络中在不同的子帧中设置RTG/TTG的过程的流程图；和图15A至15C图示了根据本发明在多跳中继蜂窝网络中的帧结构中的RTG/TTG的位置。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的优选实施方式进行描述。在以下描述中，不再详细描述公知的功能或结构，因其可能会由于不必要的细节而模糊本发明。
本发明提供一种子帧构造方法和支持该方法的装置，该方法用于在多跳中继蜂窝网络中通过灵活地控制动作转换间隙(TTG/RTG)的大小而减少时间间隙开销。在下文描述中，以TDD和正交频分多址(OFDMA)无线通信系统作为示例。本发明可应用于其他多址方案。本发明通过使用交织OFDMA信号的交织性来控制TTG/RTG的大小和动作转换间隙。
图5A显示了交织OFDMA符号，图5B显示了RTG和交织OFDMA符号，和图5C显示了交织OFDMA符号和TTG。
如图5A所示，为了在交织OFDMA符号中产生包含动作转换间隙的部分OFDMA符号，将N元(N-ary)副载波划分为具有M元(M-ary)副载波的L元(L-ary)子信道。也就是，N＝M×L。当信息以均匀间隔映射至副载波并发送副载波时，构造快速逆傅里叶变换的OFDMA信号，从而在符号持续期中将M长的序列重复L次。
如图5B和5C所示，TTG或RTG间隔在L元子信道中使用一定数量的子信道以均匀间隔进行重复，而不是共享动作转换间隙(TTG/RTG)的符号的整个副载波。
如图5B所示，蜂窝网络使用动作转换间隙形成子帧的第一符号。如图5A所示，使用交织的M元副载波乘以R次作为动作转换间隙。在这里，R是小于L的常量，表示动作转换间隙的长度，并且其在系统配置时被预定义。
更明确地，蜂窝网络在M元副载波重复R次的间隔中执行动作转换，并且在M元副载波重复(L-R)次的间隔中发送部分OFDMA信号，而不是使用组成一个符号的所有副载波来执行动作转换间隙或发送OFDMA信号。例如，如图5A至5C所示，一个OFDMA符号包括重复L次的M个序列(A0，A1，...，AL-2，AL-1)。前两个交织间隔用作动作转换间隙，和其他的(L-2)个交织间隔承载部分OFDMA符号。
如图5C所示，蜂窝网络可以使用子帧的最后一个符号形成动作转换间隙。在这种情况下，如图5A所示，该动作转换间隙使用了与M元交织副载波T倍一样多的子信道。T是小于L的常量，表示动作转换间隙的长度，并且其在系统配置时被预定义。
蜂窝网络在M元副载波重复了(L-T)次的间隔发送部分OFDMA信号，并在M元副载波重复了T次的间隔用作动作转换间隙，而不是使用构成一个符号的所有副载波发送动作转换间隙或OFDMA信号。例如，如图5A至5C所示，一个OFDMA符号包括重复了L次的M个序列(A0，A1，...，AL-2，AL-1)。当最后两个交织间隔用做动作转换间隙时，该OFDMA部分符号在(L-2)元交织间隔中承载，并且剩下的两个交织间隔用做动作转换间隙。
图6是根据本发明的多跳中继蜂窝网络中的RS发射机的框图。在下文中，以发送DL子帧的RS为例，且发送DL子帧的BS和MS与RS作用相同。本发明适用于发送UL子帧的RS、BS和MS。
如图6所示，发送装置包括帧构造器601、发送符号生成器603、循环前缀(CP)插入器605、数字/模拟转换器(DAC)607和发送控制器609。
所述帧构造器601根据预定的编码速率对上一阶段提供的信号编码，并根据相应的调制方案(例如，BPSK，QPSK和QAM)对该编码后的信号进行调制。
该发送符号生成器603在发送控制器609的控制下使用由帧构造器601提供的数据生成要发送的OFDMA符号。为此，发送符号生成器603包括由动作转换间隙生成部分OFDMA符号的部分OFDMA符号生成器623，和全OFDMA符号生成器621。该全OFDMA符号生成器621和部分OFDMA符号生成器623如图7A和7B所示被构造。
CP插入器605向发送符号生成器603所产生的OFDMA符号插入CP以防止符号间干扰，并输出该已插入CP的符号。DAC 607将CP插入器605反馈的数字信号转换为模拟信号，并输出该模拟信号。
根据TDD帧结构在DL子帧间发送控制器609通过打开发送开关经由天线发送DAC 607的输出信号。除了DL子帧间隔外，通过关闭传送开关而阻断信号的传输。另外，发送控制器609管理发送符号生成器603和帧构造器601，以使发送符号生成器603的全符号生成器621和部分符号生成器623针对动作转换间隙执行相应的操作。
图7A和7B是根据本发明在多跳中继蜂窝网络中的RS发送器的发送符号生成器的详细框图。
图7A显示全OFDMA符号生成器621的详细框图，图7B显示了部分OFDMA符号生成器623的详细框图。
如图7A所示，该全OFDMA符号生成器621包括资源映射器701、快速傅立叶逆变换(IFFT)操作器703和并行/串行转换器705。
资源映射器701根据预定的资源分配方案(例如，块方案、交织方案和块交织方案)使用由帧构造器601所提供的数据而生成子信道，将子信道映射至整个频率波段，并将其输出。
IFFT操作器703处理由资源映射器701所提供的映射至全频段的信号，并输出时域信号。P/S转换器705将IFFT操作器703反馈的并行数据转换为串行数据，并输出该串行数据。
如图7B所示，部分OFDMA符号生成器623包括排列(permutation)生成器711、资源分配器713、IFFT操作器715、P/S转换器717和符号缩减器719。
排列生成器711根据预定的资源分配方案使用由帧构造器601提供的数据来构造子信道，以产生部分OFDMA符号。为此，排列生成器711使用大小为N/L的排列生成器。
资源分配器713以均匀间隔将排列生成器711所产生的子信道映射至整个波段的副载波上。例如，如图5A所示，资源分配器713将映射至M元副载波上的子信道以均匀间隔映射至整个带宽。
IFFT操作器715通过处理资源分配器713反馈的信号产生时域的OFDMA符号。例如，如图5A所示，IFFT操作器715通过将M序列(A0，A1，...，AL-2，AL-1)重复L次而构造OFDMA符号。
P/S转换器717将IFFT操作器715反馈的并行数据转换为串行数据，并输出该串行数据。
如图5B和5C所示，符号缩减器719通过在P/S转换器717被转换成的串行数据的OFDMA符号中除去L元交织序列中的部分交织序列而生成部分OFDMA符号。所去掉的序列的位置和数量在系统配置时预先确定，并由发送控制器609控制。被去掉的序列间隔被用作动作转换间隙。
如图8所示，RS接收机包括模拟/数字转换器(ADC)801，接收符号处理器803、帧检测器805和接收控制器807。
根据TDD帧结构在UL子帧间接收控制器807通过打开接收开关通过由天线接收的模拟信号。相反，接收控制器807通过在UL子帧间隔之外的间隔中关闭接收开关而阻断天线接收信号。同时，接收控制器807管理接收符号处理器803，以使接收符号处理器803的全符号接收机821和部分符号接收机823针对动作转换间隙执行相应的操作。
接收控制器807控制帧检测器805仅从通过天线所接收的根据帧结构的帧中提取出在RS所接收的子帧。
ADC801将天线所接收的模拟信号转换为数字信号，并输出该数字信号。
接收符号处理器803在接收控制器807的控制下，将ADC801所反馈的接收数据分为共享动作转换间隙的部分符号和全符号，并将其分别提供给全符号接收机821和部分符号接收机823。同时，由于接收装置事先获知了由发送装置所发送的帧结构，因此，可以区分出共享该发送帧的动作转换间隙的部分符号(子帧的第一个符号或最后一个符号)和全符号。全符号接收机821和部分符号接收机823如图9所示被配置。
图9A显示了全符号接收机821的详细配置。图9B显示部分符号接收机823的详细配置。
如图9A所示，全符号接收机821包括符号提取器901、CP消除器903、串行/并行(S/P)转换器905、FFT操作器907和资源解映射器909。
符号提取器901提取出不共享动作转换间隙的符号。CP消除器903从所提取的符号中去除CP，并输出已去除CP的符号中的一个符号。
S/P转换器905将CP消除器903中的消除了CP的串行数据转换为并行数据。接着，FFT处理器907处理S/P转换器905反馈的时域信号，并输出频域信号。
资源解映射器909提取副载波信号，该副载波信号被映射到从FFT处理器907反馈的信号的整个带宽。
如图9B所示，部分符号接收机908包括部分符号提取器911、CP消除器913、S/P转换器915、零填充器(zero padder)917、FFT操作器919、部分资源解映射器921和N/L解转换器923。
部分符号提取器911从共享动作转换间隙的数字信号中提取出在用作动作转换间隙之外的间隔中的部分符号。CP消除器913从在符号提取器911所提取的部分符号中消除CP，并输出消除了CP后的符号。
S/P转换器915将在CP消除器913处去除了CP的串行数据转换为并行数据。接着，零填充器917通过调整一个长度为动作转换间隙的长度的零序列至S/P转换器915所反馈的部分符号中来恢复OFDMA的符号长度。
FFT操作器919通过处理在零填充器917所恢复的OFDMA符号输出频域信号。
部分资源解映射器921从FFT操作器919所提供的信号中提取映射至整个波段的副载波上的子信道。
N/L解转换器923提取由部分资源解映射器921所提供的映射至子信道的信号。
帧提取器805在接收控制器807的控制下提取和恢复从符号接收器903反馈的信号的帧中接收的信息。
如上所述，发送装置生成如图10所示的用于动作转换间隙的部分OFDMA符号。
图10显示了根据本发明在多跳中继蜂窝网络中使用动作转换间隙用于多跳传输的子帧结构。下文举例描述了子帧结构，该子帧结构使用了OFDMA的1/2间隔用作TTG或RTG。
如图10所示，(M-1)跳链路子帧和(M)跳链路子帧各自包括多个OFDMA符号，并由动作转换间隙RTG和TTG进行区别。
由于该(M-1)跳链路子帧包括动作转换间隙，因此第一个符号和最后一个符号各自使用部分OFDMA符号而包括RTG和TTG。
更明确地，(M-1)跳链路子帧的全OFDMA符号(1005)根据子信道分配方案而包括随机序列和在一个符号持续期内所发送的数据，并使用整个副载波。由于该全OFDMA符号(1005)承载了整个波段可获得的信息，因此在每个副载波(1007)都有信号。
相反，共享动作转换间隙的部分OFDMA符号持续期(1001和1003)利用交织OFDMA符号的子信道交织特性而使用动作转换间隙区以外的副载波来传送信息。例如，当构造交织OFDMA符号以使N/2长序列的子信道重复两次时，部分OFDMA符号持续期(1001和1003)使用N/2长间隔作为TTG或RTG，并在该符号的另外N/2长的间隔承载数据。特别地，由于TTG和RTG都包含在(M-1)跳链路子帧中，因此(M-1)跳链路子帧的最早1/2符号和最后1/2符号都用于TTG和RTG，而不用承载信息。也就是说，信号仅在第一符号持续期和最后符号持续期(1009)的偶数编号的副载波和奇数编号的副载波上承载。例如，子信道通过使用大小为N/L的排列分配至部分OFDMA符号中，且子信道以L副载波间隔映射至整个副载波间隔。为此，当L为2时，信号以图1所示的方式存在。
如图11所示，当L为2时，使用大小为N/2的排列对部分OFDMA符号分配子信道，且子信道中的副载波以L(＝2)间隔被映射至N元副载波。这样，信号仅驻留在偶数编号的副载波中。
下面举例描述根据动作转换间隙(TTG和RTG)的位置，RS的DL的发送和接收方法，该方法也适用于BS和MS。同时，该方法适用于执行UL发送和接收的RS、BS和MS。注意，R代表RTG间隔的长度，T代表TTG间隔的长度。
图12是描述根据本发明的在多跳中继蜂窝网络的子帧中设置RTG/TTG过程的流程图。在下文描述中，以TTG和RTG驻留于(M-1)跳子帧中为例。在这种情况下，动作转换1为RTG间隔，而动作转换2为TTG间隔。相反，当TTG和RTG驻留于M跳子帧中时，动作转换1为TTG间隔，而动作转换2为RTG间隔。
参考图12，在步骤1201中，RS在包含于(M-1)跳RS子帧的第一符号中的动作转换1间隔期间执行RTG。例如，如图15A所示，RTG(1501)的动作转换1在(M-1)跳RS子帧的第一符号持续期中被执行。也就是说，RS在第一符号的M序列的R元交织间隔期间实施对传输所需的软件和硬件的建立。
接下来，在步骤1203，RS在第一符号持续期中RTG以外的间隔内，也就是说，是在(L-R)元交织间隔中发送部分OFDMA信号。
在发送部分OFDMA信号之后，在步骤1205中RS使用一个符号的整个副载波来发送OFDMA信号。
在步骤1207，RS检查要发送的下一个符号是否是构造(M-1)跳RS子帧的最后一个符号。
当下一符号不是最后一个符号时，RS返回步骤1205，并使用符号的整个副载波来发送OFDMA信号。
相反，当下一符号是最后一个符号时，在步骤1209，RS在该(M-1)跳RS子帧的最后一个符号的(L-T)元交织间隔中发送部分OFDMA信号。
在发送了部分OFDMA信号后，在步骤1211，RS在该(M-1)跳RS子帧的最后一个符号中所包含的动作转换2间隔期间执行TTG。例如，如图15A所示，RS执行最后一个符号的TTG(1503)的动作转换2。也就是说，RS在最后一个符号的T元交织间隔期间执行对接收所需的软件和硬件建立。
在动作转换后，在步骤1213，RS使用一个符号的整个副载波来接收OFDMA信号。接着，RS停止该过程。
图13是根据本发明在多跳中继蜂窝网络中的不同子帧中设置RTG/TTG的过程的流程图。下面的描述以将RTG和TTG设置在不同子帧的第一个符号中的情况为例。也就是，将RTG设置在(M-1)跳子帧的第一个符号中，将TTG设置在(M)跳RS子帧的第一个符号中。
参考图13，在步骤1301，RS在包含于(M-1)跳RS子帧的第一个符号中的动作转换1间隔期间执行RTG。例如，如图15B所示，RS在(M-1)跳RS子帧的第一个符号的持续期内执行用于RTG(1511)的动作转换1。也就是，RS在第一符号持续期的R元交织间隔期间执行对发送所需的软件和硬件的建立。
接下来，在步骤1303，RS在第一符号持续期的RTG之外的间隔内，也就是在(L-R)元交织间隔内发送部分OFDMA信号。
在发送了部分OFDMA信号后，在步骤1305 RS使用一个符号的整个副载波来发送OFDMA信号。
在步骤1307，RS检查要发送的下一符号是否是构造该(M-1)跳RS子帧的最后一个符号。
当下一符号不是最后一个符号时，RS返回步骤1305，并发送OFDMA信号。
当下一符号是最后一个符号时，在步骤1309，RS发送最后一个符号，并在包含于该(M)跳RS子帧的第一个符号中的动作转换2间隔期间执行TTG。例如，如图15B所示，RS在(M)跳RS子帧的第一个符号的持续期内执行TTG(1513)的动作转换2。也就是，RS在第一符号持续期的T元交织间隔的期间执行接收所需的软件和硬件的建立。
接下来，在步骤1311，RS在第一符号持续期中除TTG以外的间隔内，也就是在(L-T)元交织间隔内接收部分OFDMA信号。
在接收了部分OFDMA信号后，在步骤1313，RS使用一个符号的整个副载波来接收OFDMA信号。
接下来，RS停止该过程。
图14是根据本发明在多跳中继蜂窝网络的不同子帧中设置RTG/TTG的过程的流程图。以下描述以RTG和TTG被设置在不同子帧的最后一个符号中的情况为例。也就是，TTG被设置在(M-1)跳子帧的最后一个符号中，RTG被设置在(M)跳RS子帧的最后一个符号中。
参考图14，在步骤1401，RS使用(M-1)跳RS子帧中的一个符号的整个副载波来发送OFDMA信号。
在步骤1403，RS检查要发送的下一个符号是否是构造(M-1)跳RS子帧的最后一个符号。
当下一符号不是最后一个符号时，RS返回步骤1404并发送OFDMA信号。
当下一符号是最后一个符号时，在步骤1405，RS在(M-1)跳RS子帧的最后一个符号持续期内的(L-T)元交织间隔内发送部分OFDMA信号。
在发送了部分OFDMA信号后，在步骤1407，RS在(M-1)跳RS子帧的最后一个符号中所包含的动作转换2间隔内执行TTG。例如，如图15C所示，RS在最后一个符号的持续期内执行TTG(1521)的动作转换1。也就是，RS在最后一个符号持续期的T-元交织间隔期间执行接收所需的软件和硬件的建立。
在TTG(1521)的动作转换1之后，在步骤1409，RS使用(M)跳RS子帧中的一个符号的整个副载波来接收所发送的OFDMA信号。
在步骤1411，RS检查接收的下一符号是否是构造该(M)跳RS子帧的最后一个符号。
当下一符号不是最后一个符号时，RS返回步骤1409，并接收OFDMA信号。
当下一符号是最后一个符号时，在步骤1413，RS在(M)跳RS子帧的最后一个符号的持续期中的(L-R)元交织间隔内接收部分OFDMA信号。
在接收了部分OFDMA信号后，在步骤1415，RS在包含于(M)跳RS子帧的最后一个符号中的动作转换2间隔期间执行RTG。例如，如图15C所示，RS执行最后一个符号持续期内的RTG(1523)的动作转换2。也就是，RS在最后一个符号持续期内的R元交织间隔期间执行接收所需的软件和硬件的建立。
接下来，RS停止该过程。
虽然上述例子描述各跳子帧间的TTG和RTG的长度彼此相等，但是由各动作转换间隙所占用的符号的数量，也就是，R和T可以彼此不同。
可替换地，TTG和RTG可以被设置为一个符号长度的实数倍。例如，TTG和RTG可以是符号长度的x.25，x.5和x.75(x是正整数)。在这种情况下，信号不是在多个符号持续期内承载，而是如本发明所描述的之后或之前符号持续期来配置部分符号。
在另一个例子的方式中，并不是组成一个帧的每个OFDMA符号都具有交织OFDMA的形式，而是只有组成TTG或RTG的符号才具有交织OFDMA的形式。也就是，只有组成TTG或RTG的符号具有重复L次的M长的序列。
如上所指出的，本发明可以利用交织OFDMA信号的序列交织特性来灵活的控制动作转换间隙可以减少多跳中继蜂窝网络中由于动作转换间隙而引起的开销。因此，增大了系统容量和系统效率。
虽然本发明参考优选实施方式而进行表示和描述，但是本领域技术人员应该理解，可以在不偏离由本发明所附的权利要求所进一步限定的精神和范围内做各种形式和细节上的修改。
本申请要求2005年12月10日向韩国知识产权局提交的35U.S.C.§119，转让序号为No.2005-121202的申请的优先权，该申请的内容在此引入作为参考。
权利要求
1.在蜂窝网络中由中继站控制动作转换间隙的操作方法，该方法包括在包含在第一子帧中的第一符号的第一间隔中执行了第一动作转换后，在第二间隔中发送数据；在包含在第一子帧中的最后一个符号的第一间隔中发送数据后，在第二间隔中执行第二动作转换；和在第二子帧中接收数据。
2.根据权利要求1所述的操作方法，其中第一符号的生成步骤包括生成映射至特定数量的副载波上的子信道；以均匀间隔重复地将子信道映射至符号的整个波段；和从符号中去除映射至动作转换间隙的子信道。
3.如权利要求1所述的操作方法，其中最后一个符号的生成步骤包括生成映射至特定数量的副载波上的子信道；以均匀间隔重复地将子信道映射至符号的整个波段；和从符号中去除映射至动作转换间隙的子信道。
4.如权利要求2所述的操作方法，其中动作转换间隙的长度小于一个符号。
5.如权利要求2所述的操作方法，其中动作转换间隙的长度等于一个符号的长度。
6.如权利要求1所述的操作方法，其中动作转换间隙是接收/发送转换间隙和发送/接收转换间隙中的一个。
7.如权利要求1所述的操作方法，其中第一动作转换间隙和第二动作转换间隙具有相同长度的长度。
8.如权利要求1所述的操作方法，其中第一动作转换间隙和第二动作转换间隙具有不同的长度。
9.如权利要求1所述的操作方法，进一步包括使用除第一子帧中的第一个符号和最后一个符号之外的符号来发送数据。
10.在蜂窝网络中由中继站控制动作转换间隙间隔的操作方法，所述方法包括；在第一子帧中包含的第一符号的第一间隔中执行了第一动作转换后，在第二间隔接收数据；在第一子帧中包含的最后一个符号的第一间隔中接收数据，并在第二间隔执行第二动作转换；和在第二子帧中发送数据。
11.如权利要求10所述的操作方法，进一步包括使用除第一子帧的第一个符号和最后一个符号之外的符号来接收数据。
12.在蜂窝网络中，由中继站控制动作转换间隙间隔的操作方法，所述方法包括在第一子帧中包含的第一符号的第一动作中执行了第一动作转换后，在第二间隔中发送数据；和在二子帧所包含的第一符号的第一间隔中执行了第二动作转换后，在第二间隔接收数据。
13.如权利要求12所述的操作方法，其中第一符号的生成步骤包括生成映射至特定数量的副载波的子信道；以均匀间隔重复地将子信道映射至该符号的整个波段；和从该符号中去除映射至动作转换间隙的子信道。
14.如权利要求12所述的操作方法，其中动作转换长度的长度小于一个符号的长度。
15.如权利要求12所述的操作方法，其中动作转换长度的长度等于一个符号的长度。
16.如权利要求12所述的操作方法，其中动作转换间隙是接收/发送转换间隙和发送/接收转换间隙中的一个。
17.如权利要求12所述的操作方法，其中第一动作转换间隙和第二动作转换间隙具有相同的长度。
18.如权利要求12所述的操作方法，其中第一动作转换间隙和第二动作转换间隙具有不同的长度。
19.如权利要求12所述的操作方法，进一步包括使用除第一子帧的第一符号之外的符号发送数据；和使用除第二子帧的第一符号之外的符号接收数据。
20.在蜂窝网络中由中继站控制动作转换间隙间隔的操作方法，该方法包括在第一子帧中包含的第一符号的第一间隔中执行了第一动作转换之后，在第二间隔中接收数据；和在第二子帧中包含的第一符号的第一间隔中执行了第二动作转换后，在第二间隔中发送数据。
21.如权利要求20所述的操作方法，进一步包括使用除第一子帧的第一符号之外的符号接收数据；和使用除第二子帧的第一符号之外的符号发送数据。
22.在蜂窝网络中由中继站控制动作转换间隙间隔的操作方法，所述方法包括在第一子帧中包含的最后一个符号的第一间隔中发送数据后，在第二间隔中执行第一动作转换；和在第二子帧中所包含的最后一个符号的第一间隔中接收数据后，在第二间隔中执行第一动作转换。
23.如权利要求22所述的操作方法，其中最后一个符号的生成步骤包括生成映射至特定数量的副载波上的子信道；以均匀间隔重复地将子信道映射至符号的整个波段；和从该符号中去除映射至动作转换间隙的子信道。
24.如权利要求23所述的操作方法，其中动作转换间隙的长度小于或等于一个符号的长度。
25.如权利要求22所述的操作方法，其中动作转换间隙是接收/发送转换间隙和发送/接收转换间隙中的一个。
26.如权利要求22所述的操作方法，进一步包括使用除第一子帧的最后一个符号之外的符号发送数据；和使用除第二子帧的最后一个符号之外的符号接收数据。
27.如权利要求22所述的操作方法，其中第一动作转换间隙和第二动作转换间隙具有相同的长度。
28.如权利要求22所述的操作方法，其中第一动作转换间隙和第二动作转换间隙具有不同的长度。
29.在蜂窝网络中由中继站控制动作转换间隙间隔的操作方法，所述方法包括在第一子帧所包含的最后一个符号的第一间隔中接收数据后，在第二间隔执行第一动作转换；和在第二子帧所包含的最后一个符号的第一间隔中发送数据后，在第二间隔执行第一动作转换。
30.如权利要求29所述的操作方法，进一步包括使用除第一子帧的最后一个符号之外的符号接收数据；和使用除第二子帧的最后一个符号之外的符号发送数据。
31.在蜂窝网络中用于控制动作转换间隙间隔的发送装置，包括发送控制器，用于生成和发送承载了在每个子帧的整个波段都可用的信息的部分数据符号和全数据符号；帧构造器，用于在发送控制器的控制下通过对数据进行编码和调制而产生将要发送的数据；和发送符号生成器，用于在发送控制器的控制下通过使用数据生成部分数据符号和全数据符号来构造发送符号。
32.如权利要求31所述的发送装置，其中所述发送符号生成器包括部分数据符号生成器，用于生成部分数据符号；和全数据符号生成器，用于生成全数据符号。
33.如权利要求32所述的发送装置，其中所述部分数据符号生成器包括排列生成器，用于生成映射至特定数量的副载波的子信道；资源分配器，用于根据交织资源分配方案重复地将子信道映射至符号的整个波段的副载波上；快速傅里叶逆变换操作器，用于对符号执行快速傅里叶逆变换；和符号缩减器，用于将处理后的并行数据转换为串行数据，并从整个波段中去除动作转换间隙。
34.如权利要求33所述的发送装置，其中符号缩减器从发送控制器接收动作转换间隙的位置和长度，并从该符号的整个波段上去除与该动作转换间隙相对应的子信道。
35.如权利要求33所述的发送装置，其中所述全数据符号生成器包括资源分配器，用于生成子信道，并将该子信道映射至符号的整个波段；快速傅里叶逆变换操作器，用于对符号执行快速傅里叶逆变换；和并行/串行转换器，用于将处理后的并行数据转换为串行数据。
36.如权利要求31所述的发送装置，进一步包括循环前缀插入器，用于向发送符号中插入循环前缀；数字/模拟转换器，用于将插入了循环前缀后的数字信号转换为模拟信号；和天线，用于发送模拟信号。
37.在蜂窝网络中用于控制动作转换间隙的接收装置，包括接收控制器，用于生成用于动作转换间隙的控制信号；和接收机，用于在接收控制器的控制下从接收信号中检测出除动作转换间隙之外的接收数据。
38.如权利要求37所述的接收装置，其中所述接收机包括部分符号接收机，用于接收和检测部分数据符号；和全符号接收机，用于接收包括可用于整个波段的信息的全数据符号。
39.如权利要求38所述的接收装置，其中所述部分符号接收机包括部分符号提取器，用于从输入信号中仅检测出除动作转换间隙之外的部分符号；循环前缀消除器，用于从部分符号中接收循环前缀；零填充器，用于向去除了循环前缀的部分符号中插入零序列，该零序列具有与动作转换间隙相同的长度；快速傅里叶变换操作器，用于处理由零填充器输出的信号；和资源解映射器，用于从处理后的信号中仅提取出与部分符号相应的信号。
40.如权利要求38所述的接收装置，其中所述全符号接收机包括符号提取器，用于从接收信号中提取符号；循环前缀消除器，用于从该符号中去除循环前缀；快速傅里叶变换操作器，用于处理去除了循环前缀后的信号；和资源解映射器，用于从处理后的信号中提取映射至整个波段的信号。
41.在蜂窝网络中用于控制动作转换间隙的子帧构造方法，所述方法包括构造包含于第一子帧中的第一符号作为用于第一动作转换的第一间隔和用于交换数据的第二间隔；和构造包含于第一子帧中的最后一个符号作为用于交换数据的第一间隔和用于第二动作转换的第二间隔。
42.如权利要求41所述的子帧构造方法，其中所述动作转换间隙是接收/发送转换间隙和发送/接收转换间隙中的一个。
43.在蜂窝网络中用于控制动作转换间隙的子帧构造方法，所述方法包括构造包含于第一子帧中的第一符号作为用于第一动作转换的第一间隔和用于交换数据的的第二间隔；和构造包含于第二子帧中的第一符号作为用于第二动作转换的第一间隔和用于交换数据的第二间隔。
44.如权利要求43所述的子帧构造方法，其中所述动作转换间隙是接收/发送转换间隙和发送/接收转换间隙中的一个。
45.在蜂窝网络中用于控制动作转换间隙的子帧构造方法，所述方法包括构造包含于第一子帧中的最后一个符号作为用于交换数据的第一间隔和用于第一动作转换的第二间隔；和构造包含于第二子帧中的最后一个符号作为用于交换数据的第一间隔和用于第二动作转换的第二间隔。
46.如权利要求45所述的子帧构造方法，其中所述动作转换间隙是接收/发送转换间隙和发送/接收转换间隙中的一个。
47.在蜂窝网络中用于控制动作转换间隙的帧构造方法，所述方法包括构造包含于第一帧中的第一个符号作为用于第一动作转换的第一间隔和用于交换数据的第二间隔；和构造包含于第一帧中的最后一个符号作为用于交换数据的第一间隔和用于第二动作转换的第二间隔。
48.如权利要求47所述的帧构造方法，其中所述动作转换间隙是接收/发送转换间隙和发送/接收转换间隙中的一个。
49.在蜂窝网络中用于控制动作转换间隙的帧构造方法，所述方法包括构造包含于第一帧中的第一个符号作为用于第一动作转换的第一间隔和用于交换数据的第二间隔；和构造包含于第二帧中的第一个符号作为用于第二动作转换的第一间隔和用于交换数据的第二间隔。
50.如权利要求49所述的帧构造方法，其中所述动作转换间隙是接收/发送转换间隙和发送/接收转换间隙中的一个。
51.在蜂窝网络中用于控制动作转换间隙的帧构造方法，所述方法包括构造包含于第一帧中的最后一个符号作为用于交换数据的第一间隔和用于第一动作转换的第二间隔；和构造包含于第二帧中的最后一个符号作为用于交换数据的第一间隔和用于第二动作转换的第二间隔。
52.如权利要求51所述的帧构造方法，其中所述动作转换间隙是接收/发送转换间隙和发送/接收转换间隙中的一个。
全文摘要
一种在多跳中继蜂窝网络中控制动作转换间隙间隔的装置和方法，包括构造包含于第一帧中的第一符号作为用于第一动作转换的第一间隔和用于交换数据的第二间隔；和构造包含于第一帧中的最后一个符号作为用于交换数据的第一间隔和用于第二动作转换的第二间隔。相应地，由于蜂窝网络中的动作转换间隙通过减少开销可以提高系统容量和系统效率。
文档编号H04L27/26GK101043247SQ20061006446
公开日2007年9月26日 申请日期2006年12月11日 优先权日2005年12月10日
发明者李美贤, 周判谕, 孙仲济, 赵在源, 林亨奎, 孙泳文, 李成真, 姜贤贞, 洪松男, 金永镐 申请人:三星电子株式会社