[发明专利]帧结构及其配置方法、通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体地，涉及帧结构及其配置方法、通信方法。

背景技术

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称为OFDM)技术是一种无线环境下的高速传输技术，其通过扩展符号的脉冲宽度来提高抗多径衰落的性能。OFDM技术的实现原理是：将高速串行数据变换成多路相对低速的并行数据，并将该多路并行数据调制到相互正交的子载波上进行传输。

正交频分多址接入(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，简称为OFDMA)技术是在OFDM技术的基础上，通过使用户占用不同的子载波来实现多址接入。在基于OFDMA技术的无线通信系统中，基站支持的双工方式包括频分双工(Frequency Division Duplexing，简称为FDD)方式和时分双工(Time Division Duplexing，简称为TDD)方式，分别对应FDD帧结构和TDD帧结构。在WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互操作性，又称IEEE802.16标准或宽带无线接入标准)系统中，支持TDD双工和FDD双工。

FDD帧结构的设计主要具有以下特点：

1、控制信道设计简单，对上行同步的要求较低；

2、具有独立的上/下行频带，资源调度比较简单；

3、不受共存系统的约束；

但是，FDD系统要求上/下行采用不同的频段，需要成对使用频谱，而且上/下行的负荷比例调节不便。相比于FDD系统，TDD帧结构的设计具有以下特点：

1、不需要成对的频谱，频谱规划方便；

2、可以灵活地分配上/下行资源，适合非对称业务；

3、控制信道设计比较复杂。

在TDD系统的帧结构中，每个帧包括上行子帧和下行子帧，在上行子帧和下行子帧之间相互转换需要留有保护时间。上行/下行的转换间隔称为发送/接收转换间隔(Transmit/Receive Transition Gap，简称为TTG)，也称作下行/上行转换点，下行/上行的转换间隔称为接收/发送转换间隔(Receive/Transmit Transition Gap，简称为RTG)，也称作上行/下行转换点。

不同TDD系统的TDD帧结构在共存时，不同的TDD系统在同类转换点要基本对齐。具体地，在同时部署不同的TDD系统时，即，覆盖范围重叠且同频或邻频时，将涉及到上述两种切换点的时间对齐问题，如果多个TDD系统的两种切换点不能对齐，则系统之间将会存在严重的同频干扰。例如，对于第三代移动通信标准TD-SCDMA(Time Division-Synchronized Code Division Multiple Access，时分同步码分多址接入)系统与IEEE 802.16m系统，当同为TDD双工时，为了能够重叠布网，要求同类转换点基本对齐。

此外，为了支持不同的信道条件、不同半径的小区及不同的业务传输等，同一个通信系统需要支持多种长度循环前缀(Cyclic prefix，简称为CP)的帧结构。对于采用TDD双工的同一个系统而言，也存在不同CP的帧结构的对齐问题。例如，IEEE 802.16m系统的标准帧结构的CP为1/8个OFDM符号，但是为了可以在时延较小、小区半径较小等情况下继续提高频率效率，也支持CP为1/16个OFDM符号的帧结构，如图1和2所示。假如在网络规划过程中，小区A的帧结构的CP为1/8个OFDM符号，而相近的小区B的帧结构的CP为1/16个OFDM符号，此时，要求CP为1/8个OFDM符号和CP为1/16个OFDM符号的帧结构的转换点是基本对齐的。如图1和图2所示，IEEE 802.16m系统在5MHz时的一个OFDM符号的长度为102.857us，在下行子帧与上行子帧的比例为5∶3时，CP为1/8个OFDM的TTG为2.983～3.086ms，而CP为1/16个OFDM的TTG为3.011～3.109ms，因此，下行不会对上行造成干扰。