CN102396197A

CN102396197A - 在无线通信系统中发送和接收数据的方法

Info

Publication number: CN102396197A
Application number: CN2010800163719A
Authority: CN
Inventors: 李旭峰; 赵汉奎; 文诚颢; 郭真三; 任彬哲; 卢珉锡
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2009-04-14
Filing date: 2010-04-13
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2030-04-13
Also published as: KR101498066B1; US20120027123A1; US8446871B2; KR20100113960A; RU2531507C2; CN102396197B; RU2011140987A; WO2010120092A2; WO2010120092A3

Abstract

本发明涉及用于在无线通信系统中发送和接收数据的方法。根据本发明的一个方面的用于在无线通信系统中发送数据的方法包括步骤：基站经由帧的第一区域向支持第一系统的第一终端发送下行链路数据，并且经由在时间轴上位于与帧偏移相对应的该第一区域之后的第二区域向支持第二系统的第二终端发送下行链路数据，其中，所述帧偏移是用于所述第一系统的帧的起始点与用于所述第二系统的帧的起始点的偏移，并且所述第一区域包括3+6(所述帧偏移-1)个OFDM符号。

Description

在无线通信系统中发送和接收数据的方法

技术领域

本发明涉及无线通信系统，并且更具体地讲，涉及在无线通信系统中发送和接收数据的方法。

背景技术

近来，正在进行IEEE 802.16m系统的标准化。然而，在IEEE 802.16m系统投入商用时，现有技术的IEEE 802.16e终端已经得到广泛使用。因此，IEEE 802.16m系统需要进行标准化，以便与IEEE 802.16e系统兼容。IEEE 802.16m系统需要能够支持IEEE 802.16e终端的帧结构。

IEEE 802.16m系统的帧包括多个子帧。子帧包括频率轴上的多个子载波和时间轴上的多个OFDM符号。一个帧中所包括的多个子帧中的一些子帧用于传输上行链路数据，并且其余的子帧用于传输下行链路数据。

为了支持IEEE 802.16e终端，IEEE 802.16m系统针对IEEE 802.16m系统使用一些下行链路子帧，而针对IEEE 802.16e系统使用其余的下行链路子帧。用于IEEE802.16e系统的区域被称为无线城域网正交频分多址下行链路区域(在下文中被称作“无线MAN OFDMA DL区域”)，并且用于IEEE 802.16m系统的区域被称为高级空中接口下行链路区域(在下文中被称作“高级空中接口DL区域”)。

将参照图1和图2来描述根据现有技术的IEEE 802.16m系统的具有7MHz带宽的下行链路帧结构。图1和图2示出了下行链路子帧与上行链路子帧的比是4∶2的情况的一个示例。

图1是示出帧偏移是1的情况下、根据现有技术的下行链路帧结构的示图，并且图2是示出帧偏移是2的情况下、根据现有技术的下行链路帧结构的示图。

根据现有技术的帧偏移定义了用于IEEE 802.16e系统的帧的起始点与用于IEEE802.16m系统的帧的起始点之间以子帧为单位的偏移。然而，由于用于IEEE 802.16m系统的帧包括一个或多个下行链路子帧，所以该帧偏移是等于或者大于1并且小于下行链路子帧的数目的整数。例如，如果一个帧包括4个下行链路子帧，则帧偏移是等于或者大于1并且小于4的整数。

用于IEEE 802.16m系统的子帧可以被分为4个类型。类型1子帧包括6个OFDM符号，类型2子帧包括7个OFDM符号，类型3子帧包括5个OFDM符号，而类型4子帧包括9个OFDM符号。

如图1和图2所示，在现有技术的帧结构中，无线MAN OFDMA DL区域包括类型1子帧。也即，在图1中，无线MAN OFDMA DL区域包括6个OFDM符号，并且在图2中，无线MAN OFDMA DL区域包括11个OFDM符号。向用于IEEE802.16e系统的帧的第一OFDM符号分配前同步码，并且向第二OFDM符号和第三OFDM符号分配FCH和DL-MAP。

IEEE 802.16e系统的子信道化包括子信道的部分使用(在下文中被称作“PUSC”)、子信道的全部使用(在下文中被称作“FUSC”)、以及自适应调制和编码(在下文中被称作“AMC”)。该PUSC包括两个OFDM符号，该FUSC包括一个OFDM符号，而该AMC包括三个OFDM符号。上述FCH和DL-MAP被分配至的第二OFDM符号和第三OFDM符号通过PUSC进行子信道化。

因此，参照图1，在无线MAN OFDMADL区域中，在排除了分配有前同步码、FCH和DL-MAP的部分的部分中存在奇数个符号。

然而，当奇数个OFDM符号被子信道化时，应当使用FUSC或者带AMC方法。因此，为了报告改变了子信道化方法，应当向终端发送控制消息。如果使用PUSC执行子信道化，并且之后使用另一方法执行子信道化，则无法连续地使用资源。

另外，包括在高级空中接口DL区域中的全部子帧是类型2子帧。然而，因为在IEEE 802.16m系统中，超帧头(SFH)包括类型1子帧，所以高级空中接口DL区域优选地包括类型1子帧。

如上所述，在现有技术的帧结构中，因为应当发送控制消息以将改变了子信道化方法通知终端，所以增加了开销。另外，当改变了子信道化时，无法连续使用资源。由此，浪费了无线资源。另外，高级空中接口DL区域不包括类型1子帧。

发明内容

因此，本发明涉及一种在无线通信系统中发送和接收数据的方法，该方法基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而造成的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供一种使用帧结构来发送数据的方法，该方法能够提高无线通信系统的效率。

本发明的另一目的是提供一种发送数据的方法，该方法能够减少开销并且有效地利用无线资源。

本发明的其他优点、目的和特征的一部分将在以下描述中进行阐述，并且一部分将在阅读以下描述之后对本领域技术人员变得清楚，或者可以通过本发明的实践而被了解。可以通过说明书以及所附权利要求和附图中特别指出的结构来实现本发明的目的并获得其他优点。

为了实现这些目的和其他优点并且根据在此具体化和宽泛描述的本发明的目的，一种在无线通信系统中发送数据的方法包括以下步骤：在基站处，通过帧的第一区域向支持第一系统的第一终端发送下行链路数据；以及通过第二区域向支持第二系统的第二终端发送下行链路数据，其中，在时间轴上所述第二区域与所述第一区域相比落后帧偏移，其中，所述帧偏移是用于所述第一系统的帧的起始点与用于所述第二系统的帧的起始点之间的偏移，并且所述第一区域包括3+6*(帧偏移-1)个正交频分复用(OFDM)符号。

在本发明的另一方面，一种在无线通信系统中接收数据的方法包括：在终端处，通过帧的第二区域接收下行链路数据，其中，所述第二区域与第一区域相比落后帧偏移，其中，所述第一区域被用于以落后帧偏移的量的方式向支持与所述终端所支持的系统不同的系统的另一终端发送下行链路数据，其中，所述第一区域包括3+6*(帧偏移-1)个正交频分复用(OFDM)符号，并且所述帧偏移是用于所述第一系统的帧的起始点与用于所述第二系统的帧的起始点之间的偏移。

此时，所述无线通信系统可以支持7MHz的带宽。

另外，所述无线通信系统可以支持包括6个OFDM符号的类型1子帧以及包括3个OFDM符号的类型2子帧。

所述第二区域中所包括的全部子帧都可以是类型1子帧。

本发明的实施方式具有以下效果。

首先，因为包括3个OFDM符号的子帧被包括在帧偏移中，所以可以使用一种方法来对全部的OFDM符号进行子信道化，并且由此可以减少开销。

其次，因为第二区域仅包括类型1子帧，所以可以使用现有技术的物理层结构。

可以理解，本发明的以上一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，并且旨在提供所要求保护的发明的进一步解释。

附图说明

附图被包括进来用以提供对本发明的进一步理解，并且附图被并入本申请中并且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是示出在帧偏移是1的情况下根据现有技术的下行链路帧结构的示图；

图2是示出在帧偏移是2的情况下根据现有技术的下行链路帧结构的示图；

图3是示出具有7MHz带宽和循环前缀(CP)的时分双工(TDD)无线通信系统的帧结构的示图，该循环前缀(CP)为可用符号时间的1/8；

图4是示出在帧偏移是1的情况下根据本发明的第一实施方式的下行链路帧结构的示图；

图5是示出在帧偏移是2的情况下根据本发明的第一实施方式的下行链路帧结构的示图；

图6是示出在帧偏移是1的情况下根据本发明的第二实施方式的下行链路帧结构的示图；

图7是示出在帧偏移是1的情况下根据本发明的第三实施方式的下行链路帧结构的示图；以及

图8是示出在帧偏移是1的情况下根据本发明的第四实施方式的下行链路帧结构的示图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的优选实施方式，其示例在附图中示出。本发明可以按照各种形式实现，并且不限于以下实施方式。为了清楚地描述本发明，在附图中忽略了与本发明的描述无关的部分。在可能的情况下，在全部附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。

在整个说明书中，当任何部分“包括”任何元素时，除非具有明确的相反的描述，否则词语“包括”将被理解为暗示包括所陈述的元素但是不排除任何其他元素。术语“部分”、“器/机”和“模块”指示用于执行至少一个功能或者操作的单元，其可以通过硬件、软件或者其组合来实现。

首先，将参照图3描述在带宽是7MHz，循环前缀(CP)是可用符号时间的1/8并且下行链路子帧与上行链路子帧的比是4∶2的情况下，无线通信系统中的时分双工(TDD)帧结构。图3是示出具有7MHz带宽和CP的TDD无线通信系统的帧结构的示图，该CP为可用符号时间的1/8。

如图3所示，超帧包括4个帧，并且每个帧均包括6个子帧。该超帧包括超帧头(SFH)。

子帧包括频率轴上的多个子载波以及时间轴上的多个OFDM符号。根据包括在子帧中的OFDM符号的数目，子帧可以被分为4个类型。类型1子帧包括6个OFDM符号，类型2子帧包括7个OFDM符号，类型3子帧包括5个OFDM符号，而类型4子帧包括9个OFDM符号。参照图3，6个子帧中的3个子帧是类型1子帧，并且其余的子帧是类型3子帧。

包括在一个帧中的6个子帧可以被用于上行链路传输或者下行链路传输，并且可以对用于上行链路传输的部分和用于下行链路传输的部分进行频分双工(FDD)处理或者时分双工(TDD)处理。图3示出了针对TDD情况的帧结构。对用于上行链路传输的部分和用于下行链路传输的部分进行了FDD处理的帧被称为FDD帧，并且对用于上行链路传输的部分和用于下行链路传输的部分进行了TDD处理的帧被称为TDD帧。

通过将帧在时间轴上分为用于下行链路传输的区域和用于上行链路传输的区域来获得TDD帧。也就是，帧中所包括的多个子帧的一些子帧被用于下行链路传输，而其余子帧用于上行链路传输。根据下行链路子帧与上行链路子帧的比来确定用于下行链路传输的子帧的数目和用于上行链路传输的子帧的数目。例如，如图3所示，一个帧中所包括的6个子帧中的前4个子帧可以被用于下行链路传输，而后两个子帧可以被用于上行链路传输。

在下行链路子帧和上行链路子帧之间存在切换时间。

本发明涉及通过帧向支持第一系统的终端和支持第二系统的终端发送下行链路数据的方法，在所述帧中，对用于上行链路传输的部分和用于下行链路传输的部分进行TDD处理。

图3示出在当带宽是7MHz时无线通信系统的基站支持一个系统的情况下的帧结构。该无线通信系统需要支持新系统以及现有系统。因此，在本发明的实施方式中，提出了在当带宽是7MHz时无线通信系统支持新系统以及现有系统的情况下的帧结构。

接下来，将参照图4和图5描述根据本发明的第一实施方式的在无线通信系统的基站处向支持第一系统的终端和支持第二系统的终端发送数据的方法。

根据本发明的实施方式，基站将一帧中所包括的多个下行链路子帧分为第一区域和第二区域，通过该第一区域向支持第一系统的终端发送下行链路信号，并且通过该第二区域向用于第二系统的终端发送下行链路信号。

将参照图4和图5描述根据本发明的第一实施方式的下行链路帧结构。

图4是示出在帧偏移是1的情况下根据本发明的第一实施方式的下行链路帧结构的示图，并且图5是示出在帧偏移是2的情况下根据本发明的第一实施方式的下行链路帧结构的示图。帧偏移是用于第一系统的帧的起始点与用于第二系统的帧的起始点之间的偏移。

在图4和图5中，水平轴表示时间，“p”表示第一系统的前同步码，并且“PUSC”表示由PUSC子信道化的符号。第一区域是用于与支持该第一系统的终端进行通信的区域，而第二区域是用于与用于该第二系统的终端进行通信的区域。用于第一系统的帧从该第一区域的第一OFDM符号开始，而用于该第二系统的帧从该第二区域的第一OFDM符号开始。

虽然图4和图5示出了在下行链路子帧与上行链路子帧的比是4∶2时的下行链路帧，但是本发明不限于此。

如图4和图5所示，如果下行链路子帧与上行链路子帧的比是4∶2，则下行链路子帧包括21个OFDM符号。如果下行链路子帧与上行链路子帧的比是3∶3，则下行链路子帧包括15个OFDM符号。如果下行链路子帧与上行链路子帧的比是5∶1，则下行链路子帧包括27个OFDM符号。根据本发明的第一实施方式的下行链路帧包括微子帧(mini-subframe)，该微子帧包括3个OFDM符号。包括3个OFDM符号的微子帧使用包括6个OFDM符号的传统子帧的物理结构的一部分。

第一区域包括3+6*(帧偏移-1)个OFDM符号。也即，在图4中，该第一区域包括3个OFDM符号，并且在图5中，该第二区域包括9个OFDM符号。

第一区域在最前面的部分包括微子帧。如果帧偏移是1，则如图4所示，该第一区域包括一个类型3子帧。如果帧偏移是2，则如图5所示，该第一区域包括一个类型3子帧和一个类型1子帧。只要帧偏移每增大一，则该第一区域中所包括的类型1子帧的数目也增加一。也即，该帧偏移包括微子帧，并且还可以包括类型1子帧。

第二区域中所包括的全部子帧都是类型1子帧。

接下来，将参照图6描述根据本发明的第二实施方式的在无线通信系统的基站处向支持第一系统的终端和支持第二系统的终端发送数据的方法。图6是示出在帧偏移是1的情况下根据本发明的第二实施方式的下行链路帧结构的示图。

虽然图6示出了在下行链路子帧与上行链路子帧的比是4∶2的情况下的下行链路帧，但是本发明不限于此。

如图6所示，如果下行链路子帧与上行链路子帧的比是4∶2，则下行链路子帧包括21个OFDM符号。根据本发明的第二实施方式的下行链路帧包括三个类型3子帧和一个类型1子帧。

第二区域的第一子帧是类型1子帧，并且该第二区域的其他子帧是类型3子帧。第一区域包括5*(帧偏移)个OFDM符号。

接下来，将参照图7描述根据本发明的第三实施方式的在无线通信系统的基站处向支持第一系统的终端和支持第二系统的终端发送数据的方法。图7是示出在帧偏移是1的情况下根据本发明的第三实施方式的下行链路帧结构的示图。

虽然图7示出了下行链路子帧与上行链路子帧的比是4∶2的情况下的下行链路帧，但是本发明不限于此。

如图7所示，如果下行链路子帧与上行链路子帧的比是4∶2，则根据本发明的第三实施方式的下行链路子帧包括21个OFDM符号。根据本发明的第三实施方式的下行链路帧包括三个类型2子帧。

第二区域中所包括的全部子帧都是类型2子帧。第一区域包括7*(帧偏移)个OFDM符号。

接下来，将参照图8描述根据本发明的第四实施方式的在无线通信系统的基站处向支持第一系统的终端和支持第二系统的终端发送数据的方法。图8是示出在帧偏移是1的情况下根据本发明的第四实施方式的下行链路帧结构的示图。

虽然图8示出了下行链路子帧与上行链路子帧的比是4∶2的情况下的下行链路帧，但是本发明不限于此。

如图8所示，如果下行链路子帧与上行链路子帧的比是4∶2，则下行链路子帧包括21个OFDM符号。根据本发明的第四实施方式的下行链路帧包括一个类型4子帧和两个类型1子帧。

第二区域中所包括的全部子帧都是类型1子帧。第一区域包括9+6*(帧偏移-1)个OFDM符号。

本发明的实施方式可以通过多种方式实现，例如，通过硬件、固件、软件或其组合来实现。在通过硬件实现本发明的情况下，根据本发明的实施方式的发送和接收数据的方法可以利用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现。

如果通过固件或者软件来实现本发明的操作或者功能，则可以按照多种格式的形式(例如，模块、过程、功能等)来实现本发明。软件代码可以被存储在存储器单元中，以使得其可以由处理器驱动。存储器单元位于处理器内部或者外部，以使得其可以经由各种已知部分与上述处理器进行通信。

本领域技术人员易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，在本发明中可以做出各种修改和变形。由此，本发明旨在覆盖本发明的修改和变形，本发明的修改和变形落在所附权利要求及其等同项的范围内。

本领域技术人员易见的是，可以通过将没有明确地陈述关系的权利要求进行组合来构造上述实施方式，或者可以通过专利申请之后的修改来增加新的权利要求。

Claims

1.一种在无线通信系统的基站处发送数据的方法，所述方法包括以下步骤：

通过帧的第一区域向支持第一系统的第一终端发送下行链路数据；以及

通过第二区域向支持第二系统的第二终端发送下行链路数据，其中，在时间轴上所述第二区域与所述第一区域相比落后帧偏移，

其中，所述帧偏移是用于所述第一系统的帧的起始点与用于所述第二系统的帧的起始点之间的偏移，并且所述第一区域包括3+6*(帧偏移-1)个正交频分复用(OFDM)符号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线通信系统支持7MHz的带宽。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线通信系统支持包括6个OFDM符号的类型1子帧和包括3个OFDM符号的类型2子帧。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第二区域中所包括的全部子帧都是类型1子帧。

5.一种在无线通信系统的终端处接收数据的方法，所述方法包括以下步骤：

通过帧的第二区域接收下行链路数据，其中，所述第二区域与第一区域相比落后帧偏移，其中，所述第一区域被用于以落后帧偏移的量的方式向支持与所述终端所支持的系统不同的系统的另一终端发送下行链路数据，

其中，所述第一区域包括3+6*(帧偏移-1)个正交频分复用(OFDM)符号，并且所述帧偏移是用于所述第一系统的帧的起始点与用于所述第二系统的帧的起始点之间的偏移。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述无线通信系统支持7MHz的带宽。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述无线通信系统支持包括6个OFDM符号的类型1子帧和包括3个OFDM符号的类型2子帧。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第二区域中所包括的全部子帧都是类型1子帧。