專利名稱：通信系統(tǒng)的ofdm/ofdma幀結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及數(shù)字通信，尤其是涉及正交頻分復(fù)用(OFDM)和正交頻分多址 (0FDMA)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
存在對(duì)移動(dòng)高速通信系統(tǒng)的增加的需要，以提供各種服務(wù)例如互聯(lián)網(wǎng)、電視、照片 共享和下載音樂文件。為了提供這樣的服務(wù)，移動(dòng)高速通信系統(tǒng)必須能夠克服由環(huán)境造成 的各種困難的操作條件。在這些操作條件中的是多路徑信號(hào)、符號(hào)間干擾(ISI)和信道間 干擾(ICI)。在移動(dòng)高速通信系統(tǒng)中，多路徑是從通過兩個(gè)或多個(gè)路徑到達(dá)接收天線的無線 信號(hào)產(chǎn)生的干擾。多路徑的原因包括大氣管道輸送、電離層反射和折射、以及來自陸地物體 例如山和建筑物的反射。在電信中，ISI是信號(hào)的失真形式，在該信號(hào)中一個(gè)符號(hào)干擾隨后 的符號(hào)。ICI是在可能彼此干擾的相鄰信道上信號(hào)的傳輸引起的信號(hào)的失真形式。

圖1示出移動(dòng)無線信道操作環(huán)境100。移動(dòng)無線信道操作環(huán)境100可包括基站 (BS) 102、移動(dòng)臺(tái)(MS) 104、各種障礙物106/108/110、以及覆蓋地理區(qū)域101的一組抽象的 六邊形小區(qū) 126/130/132/134/136/138/140。每個(gè)小區(qū) 126/130/132/134/136/138/140 可 包括基站，其在其所分配的帶寬處操作以向其預(yù)期用戶提供充足的無線覆蓋。例如，基站 102可在所分配的信道傳輸帶寬處操作以向移動(dòng)臺(tái)104提供充足的覆蓋?；?02和移動(dòng) 臺(tái)104可分別通過下行無線幀118和上行無線幀124進(jìn)行通信。每個(gè)無線幀118/124可進(jìn) 一步分成子幀120/126，子幀120/126可包括數(shù)據(jù)符號(hào)122/128。在該移動(dòng)無線信道操作 環(huán)境100中，從基站102傳輸?shù)男盘?hào)可能遭受上面提到的操作條件。例如，多路徑信號(hào)分量 112可作為由自然和/或人造的物體106/108/110對(duì)傳輸?shù)男盘?hào)的反射、散射和衍射的結(jié) 果出現(xiàn)。在接收天線114處，具有不同的延遲、衰減和相位的大量信號(hào)可從很多不同的方向 到達(dá)。通常，首先接收到的多路徑分量116 (—般是視線分量)和最后接收到的多路徑分量 (可能任何多路徑信號(hào)分量112)的到達(dá)時(shí)刻的時(shí)間差稱為延遲擴(kuò)展。具有各種延遲、衰減 和相位的信號(hào)的組合可能在所接收的信號(hào)中產(chǎn)生失真，例如ISI和ICI。失真可能復(fù)雜化接 收和所接收的信號(hào)到有用信息的轉(zhuǎn)換。例如，延遲擴(kuò)展可能引起包含在無線幀124中的有 用信息(數(shù)據(jù)符號(hào))中的ISI。正交頻分復(fù)用(OFDM)是對(duì)高速通信發(fā)展的一種技術(shù)，其可減輕延遲擴(kuò)展和很多 其它困難的操作條件。OFDM將所分配的無線通信信道劃分成等帶寬的多個(gè)正交子信道。每 個(gè)子信道由唯一的一組子載波信號(hào)調(diào)制，為了最佳帶寬效率，這些子載波信號(hào)的頻率相等 地和最小地間隔開。這組子載波信號(hào)被選擇為正交的，意味著子載波中的任意兩個(gè)的內(nèi)積 等于零。以這種方式，分配給系統(tǒng)的整個(gè)帶寬分成正交子載波。
6
正交頻分多址(0FDMA)是OFDM的多用戶版本。對(duì)于通信設(shè)備例如基站102，通過 將正交子載波的子集分配給單獨(dú)的用戶設(shè)備來實(shí)現(xiàn)多址。用戶設(shè)備可為基站102與之進(jìn)行 通信的移動(dòng)臺(tái)104。逆快速傅立葉變換(IFFT)常常用于形成子載波，且正交子載波的數(shù)量確定待使 用的快速傅立葉變換(FFT)尺寸(Nm)。在IFFT的頻域中的信息符號(hào)(例如，數(shù)據(jù)符號(hào)) 轉(zhuǎn)換成正交子載波的時(shí)域調(diào)制。正交子載波的調(diào)制在具有持續(xù)時(shí)間Tu的時(shí)域內(nèi)形成信息 符號(hào)。持續(xù)時(shí)間Tu通常稱為OFDM有用符號(hào)持續(xù)時(shí)間。為了使子載波保持正交，正交子載
波之間的間隔A f被選擇為+，反之亦然，OFDM符號(hào)持續(xù)時(shí)間Tu為^?？捎谜蛔虞d波N。
BW
的數(shù)量(小于或等于NFFT的整數(shù))是信道傳輸帶寬(BW)除以子載波間隔，為j或BW*TU。圖2示出使用四個(gè)子載波的0FDM/0FDMA多載波傳輸?shù)脑?。多載波傳輸?shù)脑?是通過串行到并行轉(zhuǎn)換器將串行高速數(shù)據(jù)流202轉(zhuǎn)換成多個(gè)并行低速子流204。每個(gè)并行 子流被調(diào)制到N。個(gè)正交子載波206之一上，其中N。是例如可大于或等于128的整數(shù)。N。個(gè) 子流被調(diào)制到具有間隔A f 的N。個(gè)子載波206上，以便在N。個(gè)子載波206上實(shí)現(xiàn)信號(hào)之間 的正交性。因而產(chǎn)生的N。個(gè)并行的經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)210稱為OFDM符號(hào)。因?yàn)槊總€(gè)子載 波206上的符號(hào)率比初始串行數(shù)據(jù)202的符號(hào)率小得多，OFDM符號(hào)對(duì)計(jì)時(shí)較不敏感。因此， 由延遲擴(kuò)展引起的符號(hào)重疊(即，ISI)的效應(yīng)對(duì)信道減小了。圖3示出0FDM/0FDMA符號(hào)之間的ISI。如圖3所示，0FDM/0FDMA符號(hào)S1-S3可在 下行無線子幀118的子幀120上從基站(BS) 102被發(fā)送到移動(dòng)臺(tái)(MS) 104(圖1)。多路徑 分量112 (圖1)可引起符號(hào)S1-S3的延遲擴(kuò)展302。延遲擴(kuò)展可使0FDM/0FDMA符號(hào)S1-S3 彼此重疊，使得ISI 304出現(xiàn)在0FDM/0FDMA符號(hào)S1-S2和S2-S3之間。如果ISI足夠大， 則信號(hào)接收被中斷。為了使0FDM/0FDMA系統(tǒng)對(duì)多路徑信號(hào)更可靠，對(duì)稱為循環(huán)前綴的信息符號(hào)進(jìn)行 擴(kuò)展。循環(huán)前綴402通常插在如圖4所示的相鄰0FDM/0FDMA符號(hào)之間。循環(huán)前綴402 —般 被附加到每個(gè)0FDM/0FDMA符號(hào)開始處，用于補(bǔ)償由如下所述的無線信道引入的延遲擴(kuò)展。 循環(huán)前綴402也可補(bǔ)償延遲擴(kuò)展的其它源，例如來自常常用在發(fā)射機(jī)中的脈沖整形濾波器 的源。通過顯著地減小或避免ISI和ICI的效應(yīng)，循環(huán)前綴402也有助于在子載波206 (圖 2)上維持0FDM/0FDMA信號(hào)之間的正交性。循環(huán)前綴402具有持續(xù)時(shí)間L，其可被加到有用 符號(hào)持續(xù)時(shí)間Tu上。因此，總0FDM/0FDMA符號(hào)持續(xù)時(shí)間TSYM可為Tu+Tp雖然在本例中，總 0FDM/0FDMA符號(hào)持續(xù)時(shí)間TSYM = TU+TG可用于發(fā)送0FDM/0FDMA符號(hào)，但只有有用符號(hào)持續(xù) 時(shí)間Tu(圖2)可用于用戶的數(shù)據(jù)符號(hào)發(fā)送。如上所述，循環(huán)前綴402是每個(gè)0FDM/0FDMA符號(hào)的循環(huán)擴(kuò)展，其通過延長(zhǎng)0FDM/ 0FDMA符號(hào)的持續(xù)時(shí)間來獲得。圖5示出示例性循環(huán)前綴。在圖5中，正弦曲線504相應(yīng) 于原始正弦曲線，其中正弦曲線的一個(gè)周期具有持續(xù)時(shí)間3.2 i!S(g卩，具有20MHz采樣率的 64個(gè)樣本)。對(duì)于本例，子載波頻率是312. 5KHz。16個(gè)樣本的循環(huán)前綴502 (0. 8 y s)附加 到原始子載波504開始處，原始子載波504仍然具有頻率312. 5KHz的原始正弦曲線。正弦 曲線現(xiàn)在具有持續(xù)時(shí)間4. s，這允許接收機(jī)從較大的窗(4. s)選擇子載波504的一 個(gè)周期(3.2PS)。以這種方式，循環(huán)前綴502充當(dāng)緩沖區(qū)。在移動(dòng)臺(tái)104(圖1)處的接收機(jī)在選擇0FDM/0FDMA符號(hào)(例如，S1_S3(圖3))的樣本時(shí)，可排除來自循環(huán)前綴502/402 的、被前面的符號(hào)破壞的樣本。循環(huán)前綴502/402持續(xù)時(shí)間應(yīng)被優(yōu)化以增加帶寬效率(即， bit/Hz)。在電信中，幀是固定或可變長(zhǎng)度數(shù)據(jù)分組，其通過通信協(xié)議被編碼用于數(shù)字傳輸。 幀結(jié)構(gòu)是通信信道被分成幀(即，圖1中的118/124)或子幀(例如，圖1中的120/126)用 于傳輸?shù)姆绞?。OFDM或0FDMA系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)有助于確定通信系統(tǒng)的性能。在通信系統(tǒng)中， 在幀中的循環(huán)前綴的尺寸和計(jì)時(shí)由幀結(jié)構(gòu)指定。在現(xiàn)有0FDM/0FDMA系統(tǒng)中，例如微波接入(WiMAX)的無線互操作性，循環(huán)前綴是 可配置的，但當(dāng)系統(tǒng)被部署了時(shí)，它是固定的。這限制了針對(duì)有效的帶寬利用來對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行 的配置，因?yàn)檠h(huán)前綴不能被重新配置。此外，在現(xiàn)有幀結(jié)構(gòu)中，沒有允許基站對(duì)不同的通 信使用情況改變或重新配置循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間的機(jī)制。例如，當(dāng)在信道中的通信遭受嚴(yán)重 的多路徑效應(yīng)(即，大的延遲擴(kuò)展)時(shí)，較長(zhǎng)的循環(huán)前綴可用于消除ISI和ICI。在有較少 的多路徑問題的較不嚴(yán)重的信道情況下，可使用短循環(huán)前綴，以便減小開銷和發(fā)射功率。因 此，需要一種更有效地使用循環(huán)前綴的、為高性能OFDM和0FDMA系統(tǒng)提供幀結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和 方法。發(fā)明概述公開了用于通信系統(tǒng)的0FDM/0FDMA幀結(jié)構(gòu)技術(shù)。0FDM/0FDMA幀結(jié)構(gòu)技術(shù)包括具 有有效地設(shè)置大小的循環(huán)前綴的可變長(zhǎng)度子幀結(jié)構(gòu)，以及可操作來有效地利用0FDM/0FDMA 帶寬的有效的轉(zhuǎn)換間隙持續(xù)時(shí)間。此外，該幀結(jié)構(gòu)提供了與多個(gè)無線通信系統(tǒng)的兼容性。提 供了上行幀結(jié)構(gòu)和下行幀結(jié)構(gòu)。第一實(shí)施方式包括一種0FDM/0FDMA通信系統(tǒng)。該0FDM/0FDMA通信系統(tǒng)包括多個(gè) 射頻(RF)信道，其中RF信道包括不同的帶寬。該系統(tǒng)還包括用于提供多個(gè)OFDM子載波的 發(fā)射機(jī)。OFDM子載波包括固定的子載波間隔，其被選擇成使得OFDM子載波在數(shù)量上是可擴(kuò) 縮的，以利用任何RF信道。在一個(gè)實(shí)施方式中，在該通信系統(tǒng)中的所有RF信道帶寬可被子 載波間隔整除。此外，該系統(tǒng)還可包括耦合到發(fā)射機(jī)并可操作來提供靈活的無線幀結(jié)構(gòu)的處理 器，該無線幀結(jié)構(gòu)包括可操作來用于RF信道的多個(gè)可變長(zhǎng)度循環(huán)前綴。第二實(shí)施方式包括一種通信系統(tǒng)。該通信系統(tǒng)包括支持可變循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間的 至少一個(gè)基站。可變循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間根據(jù)所述至少一個(gè)基站的小區(qū)覆蓋區(qū)域來選擇。該 系統(tǒng)還包括用于提供利用可變尺寸循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間的靈活的無線幀結(jié)構(gòu)。該靈活的無 線幀結(jié)構(gòu)由所述至少一個(gè)基站使用，用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到移動(dòng)臺(tái)。處理器也可操作來計(jì)算與 至少一個(gè)子幀相關(guān)的多個(gè)計(jì)時(shí)間隙，其中計(jì)時(shí)間隙部分地基于可變循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間來計(jì) 笪弁。第三實(shí)施方式包括一種用于在無線網(wǎng)絡(luò)中RF信道中的通信的0FDM/0FDMA無線幀 結(jié)構(gòu)。該無線幀結(jié)構(gòu)包括多個(gè)0FDM符號(hào)，每個(gè)0FDM符號(hào)包括可變循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間和至 少一個(gè)0FDM數(shù)據(jù)符號(hào)。幀結(jié)構(gòu)還包括從0FDM符號(hào)的子集形成的多個(gè)可變尺寸子幀，以及 用于通過RF信道發(fā)送可變子幀的子集的多個(gè)無線幀。所述幀結(jié)構(gòu)還包括與無線幀相關(guān)的 多個(gè)計(jì)時(shí)間隙，用于在信號(hào)接收時(shí)提供對(duì)計(jì)時(shí)變化的防護(hù)。至少部分地基于可變循環(huán)前綴 持續(xù)時(shí)間來計(jì)算計(jì)時(shí)間隙。
第四實(shí)施方式包括一種通信系統(tǒng)。該通信系統(tǒng)包括多個(gè)RF信道，其中RF信道的 子集具有不同的信道帶寬。該系統(tǒng)還包括逆快速傅立葉變換(IFFT)模塊，其可操作來分別 將多個(gè)頻域數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換成多個(gè)時(shí)域數(shù)據(jù)符號(hào)。該系統(tǒng)還包括可操作來從多個(gè)可變長(zhǎng)度循 環(huán)前綴中選擇一個(gè)循環(huán)前綴以獲得選定的循環(huán)前綴的循環(huán)前綴選擇器。該系統(tǒng)還包括可操 作來將選定的循環(huán)前綴添加到時(shí)域數(shù)據(jù)符號(hào)中的每一個(gè)以獲得多個(gè)OFDM幀的添加循環(huán)前 綴模塊。所述系統(tǒng)還可包括可操作來提供從OFDM幀的子集形成的多個(gè)可變尺寸子幀的處 理器。該處理器還可操作來提供多個(gè)無線幀，用于通過至少一個(gè)RF信道發(fā)送可變尺寸子幀 的子集。該處理器還可操作來計(jì)算與至少一個(gè)可變尺寸子幀相關(guān)的多個(gè)計(jì)時(shí)間隙，用于在 信號(hào)接收時(shí)提供對(duì)計(jì)時(shí)變化的防護(hù)。至少部分地基于選定的循環(huán)前綴的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間 來計(jì)算計(jì)時(shí)間隙。第五實(shí)施方式包括一種用于在通信系統(tǒng)中通信的方法。該方法包括接收時(shí)域數(shù)據(jù) 符號(hào)用于在無線信道上發(fā)送，以及從多個(gè)可變長(zhǎng)度循環(huán)前綴中選擇一個(gè)循環(huán)前綴以獲得選 定的循環(huán)前綴。該方法還包括將選定的循環(huán)前綴添加到每個(gè)時(shí)域數(shù)據(jù)符號(hào)中以獲得多個(gè) OFDM中貞。第六實(shí)施方式包括一種用于通信系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括 用于接收時(shí)域數(shù)據(jù)符號(hào)以在無線信道上發(fā)送的程序代碼。該程序代碼還從用于無線信道的 多個(gè)可變長(zhǎng)度循環(huán)前綴中選擇一個(gè)循環(huán)前綴以獲得選定的循環(huán)前綴。該程序代碼還將選定 的循環(huán)前綴添加到每個(gè)時(shí)域數(shù)據(jù)符號(hào)中以獲得多個(gè)OFDM幀。所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)還可包括用于在無線信道上發(fā)送OFDM幀之前將0FDM幀添加 到靈活的子幀的程序代碼。該程序代碼還可提供從0FDM幀的子集形成的多個(gè)可變尺寸子 幀，以及提供多個(gè)無線幀用于通過無線信道發(fā)送可變尺寸子幀的子集。該程序代碼還可計(jì) 算與至少一個(gè)可變尺寸子幀相關(guān)的多個(gè)計(jì)時(shí)間隙，用于在信號(hào)接收時(shí)提供對(duì)計(jì)時(shí)變化的防 護(hù)。部分地基于選定的循環(huán)前綴的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間來計(jì)算計(jì)時(shí)間隙。下面參考附圖詳細(xì)描述了本公開的另外的特征和優(yōu)點(diǎn)以及本公開的各個(gè)實(shí)施方 式的結(jié)構(gòu)和操作。附圖的簡(jiǎn)要說明參考下面的附圖詳細(xì)描述了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)不同的實(shí)施方式的本公開。附圖僅僅 為了例證的目的被提供，且只描述本公開的示例性實(shí)施方式。這些附圖被提供以便于讀者 對(duì)本公開的理解，且不應(yīng)被認(rèn)為限制本公開的廣度、范圍或適用性。應(yīng)注意，為了說明的清 楚和容易，不一定按比例制出這些附圖。圖1是0FDM/0FDMA移動(dòng)無線信道操作環(huán)境的圖示。圖2是使用四個(gè)子載波的0FDM/0FDMA多載波發(fā)送的原理的圖示。圖3是對(duì)由于ISI而失真的示例性0FDM/0FDMA符號(hào)的圖示。圖4是在時(shí)域中帶有循環(huán)前綴插入的示例性0FDM/0FDMA符號(hào)的圖示。圖5是0FDM/0FDMA符號(hào)在頻域中的示例性循環(huán)前綴擴(kuò)展的圖示。圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例性0FDM/0FDMA的示例性通信系統(tǒng)的圖示。圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例性0FDM/0FDMA數(shù)字收發(fā)機(jī)的圖示。圖8是在頻域中的示例性0FDM/0FDMA信號(hào)定義的圖示。
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圖9是在時(shí)域中的示例性0FDM/0FDMA符號(hào)結(jié)構(gòu)的圖示。圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例性0FDM/0FDMA子幀結(jié)構(gòu)的圖示。圖11是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例性0FDM/0FDMA上行和下行無線幀結(jié)構(gòu)的圖
7J\ o圖12是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例性0FDM/0FDMA上行和下行子幀結(jié)構(gòu)的圖
7J\ o圖13是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例性0FDM/0FDMA的可選的無線幀結(jié)構(gòu)的圖
7J\ o圖14是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的對(duì)于n*l. 25MHz帶寬系列的示例性基本OFDM/ 0FDMA參數(shù)表的圖示。圖15是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的對(duì)于n*3. 5MHz帶寬系列的示例性基本OFDM/ 0FDMA參數(shù)表的圖示。圖16是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、對(duì)于0. 5,0. 675、1、1. 5、2和2. 5ms子幀、對(duì)于 n*l. 25MHz帶寬系列的示例性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表的圖示。圖17是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的對(duì)于n*3. 5MHz帶寬系列的示例性基本OFDM/ 0FDMA參數(shù)表的圖示。圖18是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、對(duì)于0. 5ms子幀、n*l. 25MHz帶寬系列、子載波 頻率間隔為Af = 12. 5KHz的示例性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表的圖示。圖19是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、對(duì)于0. 675ms子幀、n*l. 25MHz帶寬系列、子載 波頻率間隔為Af = 12. 5KHz的示例性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表的圖示。圖20是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、對(duì)于1. 0ms子幀、對(duì)于n*l. 25MHz帶寬系列、子 載波頻率間隔為A f = 12. 5KHz的示例性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表的圖示。圖21是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、對(duì)于1. 5ms子幀、n*l. 25MHz帶寬系列、子載波 頻率間隔為Af = 12. 5KHz的示例性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表的圖示。圖22是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、對(duì)于2ms子幀、n*l. 25MHz帶寬系列、子載波頻 率間隔為A f 12. 5KHz的示例性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表的圖示。圖23是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、對(duì)于2. 5ms子幀、對(duì)于n*l. 25MHz帶寬系列、子 載波頻率間隔為A f 12. 5KHz的示例性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表的圖示。圖24是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、對(duì)于5MHz帶寬系列、子載波頻率間隔為 Af ^ 10. 94KHz的示例性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表的圖示。圖25是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、對(duì)于5MHz帶寬系列、子載波頻率間隔為 Af ^ 12. 5KHz的示例性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表的圖示。圖26是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、對(duì)于5MHz帶寬系列、子載波頻率間隔為 Af ^ 25KHz的示例性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表的圖示。圖27是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的示出用于創(chuàng)建具有可變循環(huán)前綴的幀結(jié)構(gòu)的 0FDM/0FDMA過程的流程圖的圖示。示例性實(shí)施方式的詳細(xì)描述提供了下面的描述以使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠執(zhí)行和使用本發(fā)明。僅作為例子 提供了對(duì)特定設(shè)備、技術(shù)和應(yīng)用的描述。對(duì)在此描述的例子的各種更改對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是容易明顯的，且在此定義的一般原理可適用于其它例子和應(yīng)用，而不偏離本發(fā)明 的精神和范圍。因此，本發(fā)明沒有被規(guī)定為限于在此描述和示出的例子，而是符合與權(quán)利要 求一致的范圍。本公開針對(duì)用于通信系統(tǒng)的0FDM/0FDMA幀結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和方法。這里在一個(gè)實(shí)際 應(yīng)用，即，基站和多個(gè)移動(dòng)設(shè)備之間的通信的背景下描述了本發(fā)明的實(shí)施方式。在這個(gè)背景 下，示例性系統(tǒng)可應(yīng)用來提供基站和多個(gè)移動(dòng)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信。然而，本公開的實(shí)施方 式不限于這樣的基站和移動(dòng)設(shè)備通信應(yīng)用，且這里描述的方法也可在其它應(yīng)用例如移動(dòng)到 移動(dòng)通信或無線本地環(huán)路通信中利用。如在閱讀了本描述之后對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員明顯 的，這些僅僅是例子，且本發(fā)明不限于根據(jù)這些例子的操作。如在下面另外詳細(xì)地解釋的，0FDM/0FDMA幀結(jié)構(gòu)包括可變長(zhǎng)度子幀結(jié)構(gòu)，其具有 可操作來有效地利用0FDM/0FDMA帶寬的有效地設(shè)置大小的循環(huán)前綴。幀結(jié)構(gòu)提供與多個(gè) 無線通信系統(tǒng)的兼容性。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的用于發(fā)送和接收0FDM/0FDMA傳輸?shù)氖纠詿o線通信系統(tǒng) 600。系統(tǒng)600可包括配置成支持不需在此詳細(xì)描述的已知或傳統(tǒng)的操作特征的組件和元 件。在示例性實(shí)施方式中，系統(tǒng)600可用于在無線通信環(huán)境例如無線通信環(huán)境100 (圖1)中 發(fā)送和接收0FDM/0FDMA數(shù)據(jù)符號(hào)。系統(tǒng)600通常包括基站收發(fā)機(jī)模塊602、基站天線606、 移動(dòng)臺(tái)收發(fā)機(jī)模塊608、移動(dòng)臺(tái)天線612、基站處理器模塊616、基站存儲(chǔ)器模塊618、移動(dòng)臺(tái) 存儲(chǔ)器模塊620、移動(dòng)臺(tái)處理器模塊622和網(wǎng)絡(luò)通信模塊626。系統(tǒng)600可包括除了圖6所示的模塊以外的任何數(shù)量的模塊。此外，使用數(shù)據(jù)通 信總線(例如，628、630)或任何適當(dāng)?shù)幕ミB布置可將系統(tǒng)600的這些和其它元件互連在一 起。這樣的互連便于無線系統(tǒng)600的不同元件之間的通信。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，關(guān)于 在此公開的實(shí)施方式描述的各種例證性塊、模塊、電路和處理邏輯可在硬件、計(jì)算機(jī)可讀軟 件、固件或其任何實(shí)際組合中實(shí)現(xiàn)。為了清楚地示出硬件、固件和軟件的這種可互換性和兼 容性，各種例證性部件、塊、電路和步驟通常按照其功能來描述。這樣的功能是被實(shí)現(xiàn)為硬 件、固件還是軟件取決于特定的應(yīng)用和對(duì)總系統(tǒng)施加的設(shè)計(jì)限制。熟悉在此描述的概念的 人可用對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用適當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)這樣的功能，但這樣的實(shí)現(xiàn)決策不應(yīng)被解釋為引 起從本發(fā)明的范圍的偏離。在示例性0FDM/0FDMA系統(tǒng)600中，基站收發(fā)機(jī)602和移動(dòng)臺(tái)收發(fā)機(jī)608每個(gè)都包 括發(fā)射機(jī)模塊和接收機(jī)模塊(在圖6中未示出)。在圖7的討論的背景下更詳細(xì)地解釋了 發(fā)射機(jī)和接收機(jī)模塊的操作。對(duì)于這個(gè)例子，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)模塊耦合到共享天線以形成 時(shí)分雙工(TDD)系統(tǒng)?；臼瞻l(fā)機(jī)602耦合到基站天線606，且移動(dòng)臺(tái)收發(fā)機(jī)608耦合到基 戰(zhàn)天線612。雖然在簡(jiǎn)單的時(shí)分雙工(TDD)系統(tǒng)中只需要一個(gè)天線，更復(fù)雜的系統(tǒng)可設(shè)置有 多個(gè)和/或更多復(fù)雜的天線配置。此外，雖然沒有在這個(gè)圖中示出，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí) 到，發(fā)射機(jī)可發(fā)送到多于一個(gè)的接收機(jī)，以及多個(gè)發(fā)射機(jī)可發(fā)送到同一接收機(jī)。在TDD系統(tǒng) 中，發(fā)送和接收計(jì)時(shí)間隙作為防護(hù)頻帶存在，以防止遭受從發(fā)送到接收的轉(zhuǎn)換，反之亦然。 例如，發(fā)送計(jì)時(shí)間隙(TTG)設(shè)計(jì)成分離下行發(fā)送周期TTG(DL)與上行發(fā)送周期TTG (UL)。下 行TTG(DL)在下行發(fā)送中在信號(hào)接收時(shí)提供對(duì)計(jì)時(shí)變化的防護(hù)。計(jì)時(shí)間隙的TTG(DL)部分 也用于防止下行無線信號(hào)與上行信號(hào)沖突。計(jì)時(shí)間隙的TTG(UL)部分用于使無線信號(hào)傳播 延遲偏移，使得所有上行信號(hào)在基站(BS)接收機(jī)處同步。TTG(DL)可允許TTD系統(tǒng)從下行鏈路到上行鏈路的轉(zhuǎn)換的充足的時(shí)間。類似地，上行TTG(UL)的TTG可允許TTD系統(tǒng)從上 行鏈路到下行鏈路的轉(zhuǎn)換的充足的時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，根據(jù)如在圖14的討論的 背景下更詳細(xì)地解釋的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間可計(jì)算TTG(DL)和TTG(UL)。在圖6所描述的0FDM/0FDMA系統(tǒng)的特定例子中，“上行”收發(fā)機(jī)608包括與上行接 收機(jī)共享天線的0FDM/0FDMA發(fā)射機(jī)。雙工開關(guān)可以可選地以時(shí)間雙工方式將上行發(fā)射機(jī) 或接收機(jī)耦合到上行天線。類似地，“下行”收發(fā)機(jī)包括與下行發(fā)射機(jī)共享下行天線的OFDM/ 0FDMA接收機(jī)。下行雙工開關(guān)可以可選地以時(shí)間雙工方式將下行發(fā)射機(jī)或接收機(jī)耦合到下 行天線。兩個(gè)收發(fā)機(jī)602/608的操作在時(shí)間上協(xié)調(diào)，以便在下行0FDM/0FDMA發(fā)射機(jī)耦合到 下行天線606的同時(shí)，上行0FDM/0FDMA接收機(jī)耦合到上行天線612用于接收通過無線傳輸 鏈路614的發(fā)送。優(yōu)選地，存在具有在雙工方向上的變化之間的僅最小防護(hù)時(shí)間的緊密時(shí) 間同步。雖然很多0FDM/0FDMA將在兩個(gè)方向上使用0FDM/0FDMA技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將 認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施方式適用于只在一個(gè)方向上使用0FDM/0FDMA技術(shù)，在相反的方 向上使用可選的傳輸技術(shù)(或甚至無線電靜默)的系統(tǒng)。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng) 理解，0FDM/0FDMA收發(fā)機(jī)模塊602/608可利用其它通信技術(shù)，例如，非限制性地，頻分雙工 (FDD)通信技術(shù)。移動(dòng)臺(tái)收發(fā)機(jī)608和基站收發(fā)機(jī)602配置成通過無線數(shù)據(jù)通信鏈路614進(jìn)行通 信。移動(dòng)臺(tái)收發(fā)機(jī)608和基站收發(fā)機(jī)602與可支持特定的無線通信協(xié)議和調(diào)制方案的適當(dāng) 配置的RF天線布置606/612協(xié)作。在示例性實(shí)施方式中，移動(dòng)臺(tái)收發(fā)機(jī)608和基站收發(fā)機(jī) 602配置成支持工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，例如第三代合作伙伴計(jì)劃長(zhǎng)期演進(jìn)(3GPP LTE)、第三代合作伙伴 計(jì)劃2超移動(dòng)寬帶(3Gpp2 UMB)、時(shí)分同步碼分多址接入(TD-SCDMA)和無線微波接入互操 作性(WiMAX)等。移動(dòng)臺(tái)收發(fā)機(jī)608和基站收發(fā)機(jī)602可配置成支持備選的或額外的無線 數(shù)據(jù)通信協(xié)議，包括IEEE 802. 16的未來變形，例如802. 16e、802. 16m等。在示例性實(shí)施方 式中，移動(dòng)臺(tái)收發(fā)機(jī)608可用在用戶設(shè)備例如移動(dòng)電話中?？蛇x地，移動(dòng)臺(tái)收發(fā)機(jī)608可用 在個(gè)人數(shù)字助理(PDA)例如黑莓設(shè)備、Palm Treo、MP3播放器或其它類似的便攜式設(shè)備中。 在一些實(shí)施方式中，移動(dòng)臺(tái)收發(fā)機(jī)608可為個(gè)人無線計(jì)算機(jī)，例如無線筆記本計(jì)算機(jī)、無線 掌上型計(jì)算機(jī)或其它移動(dòng)計(jì)算機(jī)設(shè)備。在另外的實(shí)施方式中，本發(fā)明可在移動(dòng)臺(tái)以及基站 中實(shí)現(xiàn)。在移動(dòng)臺(tái)處的發(fā)射機(jī)可增加可變長(zhǎng)度循環(huán)前綴并相應(yīng)地理解計(jì)時(shí)間隙的變化。然 而，在當(dāng)前的預(yù)期實(shí)踐中，移動(dòng)臺(tái)的可變長(zhǎng)度循環(huán)前綴的動(dòng)態(tài)配置由基站設(shè)置。對(duì)于優(yōu)選的 循環(huán)前綴，移動(dòng)臺(tái)可與基站協(xié)商?；究蓪⑺峙浣o特定的上行子幀，以使用優(yōu)選的循環(huán)前 綴發(fā)送。使用設(shè)計(jì)成執(zhí)行這里所述的功能的通用處理器、內(nèi)容可編址存儲(chǔ)器、數(shù)字信號(hào)處 理器、專用集成電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列、任何適當(dāng)?shù)目删幊踢壿嬈骷⒎至⒌拈T或晶體管 邏輯、分立的硬件部件或其任何組合，可實(shí)施或?qū)崿F(xiàn)處理器模塊616/622。以這種方式，處理 器可被實(shí)現(xiàn)為微處理器、控制器、微控制器、狀態(tài)機(jī)等。處理器也可被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算設(shè)備的組 合，例如數(shù)字信號(hào)處理器和微處理器的組合、多個(gè)微處理器、結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理器核心的一 個(gè)或多個(gè)微處理器、或任何其它這樣的配置。處理器模塊616/622包括配置成執(zhí)行與OFDM/ 0FDMA系統(tǒng)600的操作相關(guān)的功能、技術(shù)和處理任務(wù)的處理邏輯。特別是，處理邏輯配置成 支持在這里描述的0FDM/0FDMA幀結(jié)構(gòu)參數(shù)。例如，處理器模塊616/612可適當(dāng)?shù)嘏渲贸捎?jì)算循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間和計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)換(TDD(UL)和TDD(DL))，如下所述，以提供靈活尺寸幀結(jié) 構(gòu)。例如，可從一個(gè)或多個(gè)子幀構(gòu)造幀，每個(gè)子幀由一個(gè)或多個(gè)符號(hào)以及計(jì)時(shí)間隙組成。計(jì) 時(shí)間隙是空閑傳輸時(shí)間的周期，例如TTG(DL)、TTG(UL)或RTG。根據(jù)這個(gè)新的定義，間隙時(shí) 間周期TTG和RTG包括在子幀中。定義幀和子幀(在LTE中也稱為“時(shí)隙”)的這種方法 極大地簡(jiǎn)化了幀設(shè)計(jì)，且使它對(duì)不同的子幀設(shè)計(jì)靈活得多。最新定義的子幀在其時(shí)間周期 和邊界內(nèi)是完備的。具有不同的循環(huán)前綴的子幀可在同一系統(tǒng)和同一部署中共存。如上所 述，在一些實(shí)施方式中，處理邏輯可存在于基站中和/或可為與基站收發(fā)機(jī)602進(jìn)行通信的 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的部分。此外，結(jié)合這里公開的實(shí)施方式描述的方法或算法的步驟可直接體現(xiàn)在硬件中、 固件中、由處理器模塊616/622執(zhí)行的軟件模塊中、或其任何實(shí)際組合中。軟件模塊可存 在于存儲(chǔ)器模塊618/620中，存儲(chǔ)器模塊618/620可被實(shí)現(xiàn)為RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ) 器、EPR0M存儲(chǔ)器、EEPR0M存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、可移除的磁盤、CD-ROM或在本領(lǐng)域中已 知的任何其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)。在這方面，存儲(chǔ)器模塊618/620可分別耦合到處理器模塊 618/622，以便處理器模塊616/620可從存儲(chǔ)器模塊618/620讀取信息，或?qū)⑿畔懙酱鎯?chǔ) 器模塊618/620。作為例子，處理器模塊616和存儲(chǔ)器模塊618、處理器模塊622和存儲(chǔ)器 模塊620可存在于其各自的ASIC中。存儲(chǔ)器模塊618/620還可集成到處理器模塊616/60 中。在實(shí)施方式中，存儲(chǔ)器模塊618/620可包括高速緩沖存儲(chǔ)器，其用于在由處理器模塊 616/622執(zhí)行的指令的執(zhí)行期間存儲(chǔ)臨時(shí)變量或其它中間信息。存儲(chǔ)器模塊618/620還可 包括用于存儲(chǔ)由處理器模塊616/620執(zhí)行的指令的非易失性存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器模塊618/620可包括根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(未示 出)。幀結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)據(jù)庫可配置成按需要存儲(chǔ)、維持并提供數(shù)據(jù)，來以下面描述的方式支持 系統(tǒng)600的功能。而且，幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫可為耦合到處理器616/622的本地?cái)?shù)據(jù)庫，或可為遠(yuǎn) 程數(shù)據(jù)庫，例如中央網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫等。非限制性地，幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫可配置成維持幀結(jié)構(gòu)參數(shù)， 如下所述。以這種方式，為了存儲(chǔ)幀結(jié)構(gòu)參數(shù)的目的，幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫可包括查找表。網(wǎng)絡(luò)通信模塊626通常代表實(shí)現(xiàn)基站收發(fā)機(jī)602與基站收發(fā)機(jī)602所連接的網(wǎng)絡(luò) 部件之間的雙向通信的硬件、軟件、固件、處理邏輯和/或系統(tǒng)600的其它部件。例如，網(wǎng)絡(luò) 通信模塊626可配置成支持互聯(lián)網(wǎng)或WiMAX業(yè)務(wù)。在一般部署中，非限制性地，網(wǎng)絡(luò)通信模 塊626提供802. 3以太網(wǎng)接口，使得基站收發(fā)機(jī)602可與傳統(tǒng)的基于以太網(wǎng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行通信。以這種方式，網(wǎng)絡(luò)通信模塊626可包括用于連接到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(例如，移動(dòng)交換 中心(MSC))的物理接口。圖7是可根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式配置的示例性0FDM/0FDMA收發(fā)機(jī)系統(tǒng) 700(例如，圖6中的收發(fā)機(jī)602或608)的結(jié)構(gòu)圖。圖7表示用于將有效地設(shè)置大小的循環(huán) 前綴添加到0FDM/0FDMA幀結(jié)構(gòu)的方法，該0FDM/0FDMA幀結(jié)構(gòu)可操作來有效地利用OFDM/ 0FDMA信道傳輸帶寬。應(yīng)理解，系統(tǒng)700可包括配置成支持已知或傳統(tǒng)的操作特征的額外的 部件和元件。為了簡(jiǎn)潔起見，在此未詳細(xì)描述與諸如信道編碼/解碼、關(guān)聯(lián)技術(shù)、擴(kuò)展/解 擴(kuò)、脈沖整形、射頻(RF)技術(shù)等數(shù)字信號(hào)處理有關(guān)的傳統(tǒng)技術(shù)和部件以及系統(tǒng)700的其它 功能方面和各操作部件。0FDM/0FDMA系統(tǒng)700使用IFFT/FFT技術(shù)將數(shù)據(jù)無線地發(fā)送到基 礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備并從基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備無線地接收數(shù)據(jù)。離散傅立葉變換(DFT)和逆離散傅立葉變 換(IDFT)可分別用作FFT和IFFT的可選方案。
0FDM/0FDMA數(shù)字收發(fā)機(jī)系統(tǒng)700包括發(fā)射機(jī)701和接收機(jī)703。發(fā)射機(jī)701還包 括串行到并行轉(zhuǎn)換器702、0FDM/0FDMA模塊704和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A)模塊712。0FDM/0FDMA 模塊704包括IDFT/IFFT模塊706、并行到串行轉(zhuǎn)換器708以及耦合到循環(huán)前綴選擇器709 的添加循環(huán)前綴模塊710。接收機(jī)703包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)模塊716、逆0FDM/0FDMA接 收機(jī)模塊718和并行到串行轉(zhuǎn)換器726。逆0FDM/0FDMA接收機(jī)模塊718包括移除循環(huán)前 綴模塊720、串行到并行轉(zhuǎn)換器722和DFT/FFT模塊724。在本例中，發(fā)射機(jī)701和接收機(jī) 703可通過多路徑傳播信道714或其它信道(例如，圖6中的614)發(fā)送并接收數(shù)據(jù)和其它 通信信號(hào)。在發(fā)射機(jī)701中，N。個(gè)源數(shù)據(jù)符號(hào)Dn (相應(yīng)于圖2中的串行數(shù)據(jù)符號(hào)202)的串行 流通過串行到并行轉(zhuǎn)換器702轉(zhuǎn)換成N。個(gè)并行數(shù)據(jù)符號(hào)(對(duì)應(yīng)于圖2中的并行數(shù)據(jù)符號(hào) 210)。在源和信道編碼、交織和符號(hào)映射之后，可例如從原始數(shù)據(jù)源(例如，文本消息)得 到源數(shù)據(jù)符號(hào)Dn。在串行到并行轉(zhuǎn)換702之后，N。個(gè)串行數(shù)據(jù)符號(hào)的源數(shù)據(jù)符號(hào)持續(xù)時(shí)間 Td導(dǎo)致0FDM/0FDMA符號(hào)持續(xù)時(shí)間Tu = N。*Td。并行數(shù)據(jù)符號(hào)接著通過IDFT/IFFT模塊706被調(diào)制到N。個(gè)不同的子載波(圖2 中的206)上。如上所解釋的，OFDM系統(tǒng)將N。個(gè)并行數(shù)據(jù)子流調(diào)制到N。個(gè)子載波(圖2中
的206)上。N。個(gè)子載波具有= *的頻率間隔，以便在N。個(gè)子載波上實(shí)現(xiàn)信號(hào)之間的正
交性。N。個(gè)并行的經(jīng)調(diào)制的信號(hào)形成OFDM符號(hào)(圖2中的210)。根據(jù)傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)帶 寬，系統(tǒng)700可使用例如64到4096個(gè)子載波，如下面更詳細(xì)解釋的。添加循環(huán)前綴模塊710接著用于將循環(huán)前綴添加到并行到串行轉(zhuǎn)換器708的輸 出。為了完全避免或明顯減小ISI的效應(yīng)，持續(xù)時(shí)間Te的循環(huán)前綴可插在相鄰的OFDM/ 0FDMA符號(hào)(圖4中的402)之間。循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間參數(shù)L可設(shè)置為不同的值，以便有 效地設(shè)置循環(huán)前綴的大小，以有效地利用0FDM/0FDMA帶寬。如上所解釋的，循環(huán)前綴是每 個(gè)OFDM符號(hào)的循環(huán)擴(kuò)展，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，通過將OFDM符號(hào)的持續(xù)時(shí)間擴(kuò)展到 Tsym = Tu+Tg來獲得該循環(huán)擴(kuò)展。例如，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，根據(jù)RF信道情況選擇循環(huán)前綴值。以這種方式，即 使系統(tǒng)被部署了，循環(huán)前綴還是可配置的，從而允許對(duì)帶寬的有效使用。因此，通信系統(tǒng)可 為網(wǎng)絡(luò)中的基站選擇不同的有效循環(huán)前綴長(zhǎng)度，并可支持網(wǎng)絡(luò)中的不同基站的不同的循環(huán) 前綴長(zhǎng)度。此外，通信系統(tǒng)可對(duì)同一基站支持在不同的下行和/或上行子幀中的不同的循 環(huán)前綴長(zhǎng)度?？勺冄h(huán)前綴長(zhǎng)度允許基站為不同的通信使用情況改變或配置循環(huán)前綴持續(xù) 時(shí)間，從而增加系統(tǒng)的帶寬效率(bit/Hz)。例如，當(dāng)通信在具有嚴(yán)重的多路徑(即，較大的 延遲擴(kuò)展)的信道中時(shí)，較長(zhǎng)的循環(huán)前綴可用于消除ISI和ICI。在具有較少的多路徑的較 不嚴(yán)重的信道情況下，可使用短循環(huán)前綴，以便增加數(shù)據(jù)率(bit/sec)，并減少開銷和發(fā)射 功率。添加循環(huán)前綴模塊710可從循環(huán)前綴選擇器709接收循環(huán)前綴值。循環(huán)前綴選擇 器709可與處理器622和/或存儲(chǔ)器模塊620進(jìn)行通信，以獲得循環(huán)前綴的值。例如，該值 可相應(yīng)于基站覆蓋所需的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間。循環(huán)前綴選擇器709接著將向添加循環(huán)前綴 模塊710提供適當(dāng)?shù)难h(huán)前綴值。例如，循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間可與多路徑延遲擴(kuò)展相關(guān)。當(dāng)毫 微微基站被部署時(shí)，例如由于基站功率放大器(PA)的低發(fā)射功率，它只覆蓋較小的區(qū)域或
14熱點(diǎn)。延遲擴(kuò)展變得非常小，因此這個(gè)毫微微BS和相關(guān)的移動(dòng)臺(tái)應(yīng)(從不同的長(zhǎng)度選項(xiàng)) 為下行和上行子幀發(fā)送選擇小循環(huán)前綴。另一方面，如果宏基站被部署，由于基站功率放大 器(PA)的大發(fā)射功率，基站可按服務(wù)移動(dòng)臺(tái)的延遲擴(kuò)展(由基站確定或由單獨(dú)的移動(dòng)臺(tái)請(qǐng) 求)將服務(wù)移動(dòng)臺(tái)分組到不同的組中。基站可將這些不同組的移動(dòng)臺(tái)分配到具有適當(dāng)?shù)难?環(huán)前綴設(shè)置的不同子幀中。循環(huán)前綴只是有用符號(hào)(Tu)的結(jié)尾部分的拷貝，它在空中被計(jì) 算和復(fù)制。循環(huán)前綴值可被選擇成使循環(huán)前綴有效地設(shè)置大小以有效地利用0FDM/0FDMA 帶寬，同時(shí)提供與多個(gè)無線通信系統(tǒng)兼容的幀結(jié)構(gòu)。下面在圖14-26的討論的背景下討論 所使用的特定循環(huán)前綴值。添加循環(huán)前綴模塊710的輸出接著傳遞通過D/A 712，以產(chǎn)生模擬信號(hào)用于發(fā)送。 D/A 712的輸出包括具有持續(xù)時(shí)間Tsym的信號(hào)波形X(t)。信號(hào)波形X(t)被上變頻(未示 出)，且RF信號(hào)被發(fā)送到信道714。在RF下變頻(未示出)之后，信道714的輸出是所接收的信號(hào)波形Y(t)，該信號(hào) 波形可包括來自信道的ISI和RF處理。所接收的信號(hào)Y(t)傳遞通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器716，模數(shù)
轉(zhuǎn)換器716的輸出序列Yu是以速率*采樣的所接收的信號(hào)Y(t)。*或更大的采樣率必須
確保對(duì)具有持續(xù)時(shí)間Td的數(shù)據(jù)符號(hào)Dn的數(shù)據(jù)率的正確的尼奎斯特采樣。因?yàn)镮SI可在循環(huán)前綴時(shí)間周期內(nèi)呈現(xiàn)，在DFT/FFT解調(diào)之前，循環(huán)前綴樣本通過 移除循環(huán)前綴模塊720來移除。Y(t)的無ISI部分可通過串行到并行轉(zhuǎn)換器722轉(zhuǎn)換成并 行數(shù)據(jù)符號(hào)，并通過DFT/FFT模塊724解調(diào)。DFT/FFT模塊724的輸出是序列Rn，其是原始 數(shù)據(jù)符號(hào)0 連同任何傳輸誤差的所接收的復(fù)制品。接收機(jī)可合并沒有在這里說明的其它 技術(shù)，例如信道估計(jì)、最大接收比率組合等。圖8是示例性0FDM/0FDMA信號(hào)頻域定義800的圖示。如下面將解釋的，根據(jù)本發(fā) 明的實(shí)施方式，可使用對(duì)0FDM/0FDMA信號(hào)頻域中的子載波頻率的選擇，以確保與無線通信 標(biāo)準(zhǔn)的頻率兼容性。0FDM/0FDMA信號(hào)頻域定義800可包括標(biāo)稱信道傳輸帶寬(BW)802、信 號(hào)子載波的子集(NSK)804、信號(hào)帶寬(BWSK)808、DC子載波(DC)810、防護(hù)子載波812和采 樣頻率(Fs)814。在一些系統(tǒng)中，可以不定義DC子載波。對(duì)于給定的標(biāo)稱信道傳輸帶寬(BW) 802，來自多個(gè)子載波806的信號(hào)子載波的子 集804可用于使子載波804的帶寬與信道傳輸帶寬BW802匹配。信號(hào)子載波的子集804稱 為信號(hào)帶寬(BWsre)808。多個(gè)子載波806可包括DC子載波(DC)810，其不包含數(shù)據(jù)。在信 號(hào)帶寬(BWsre)808之外的沒有被使用的子載波可用作防護(hù)子載波812。防護(hù)子載波812的 目的是使信號(hào)能夠在時(shí)域中有平滑的起伏。圖9是0FDM/0FDMA信號(hào)的示例性時(shí)域符號(hào)結(jié)構(gòu)的圖示。圖9示出循環(huán)前綴在示 例性時(shí)域OFDM符號(hào)中的定位。時(shí)域符號(hào)結(jié)構(gòu)900包括有用符號(hào)時(shí)間(九或!^ )902、循環(huán) 前綴904、開窗周期(TWIN)908和總符號(hào)時(shí)間(Tsym)910。在一些系統(tǒng)中，可能沒有定義開窗周 期，這可作為具有零值的開窗周期來處理Twin = 0。由0FDM/0FDMA系統(tǒng)發(fā)送的一組OFDM數(shù)據(jù)符號(hào)的持續(xù)時(shí)間稱為有用符號(hào)時(shí)間(Tu 或!\吧)902。符號(hào)周期906的結(jié)尾部分的拷貝用于產(chǎn)生循環(huán)前綴(CP)904。通過使用循環(huán)擴(kuò) 展，用于在接收機(jī)處執(zhí)行FFT的樣本可在擴(kuò)展符號(hào)的長(zhǎng)度上的任何地方獲取。這提供多路 徑抗擾性以及對(duì)符號(hào)時(shí)間同步誤差的容限。可在循環(huán)周期904之前和符號(hào)時(shí)間902的結(jié)束處添加小開窗周期(TWIN)908，以減少信號(hào)帶內(nèi)和帶外發(fā)射。在本例中，總符號(hào)時(shí)間(Tsym)910 可包括有用符號(hào)時(shí)間(九或！^一卯？^盾環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間！^ 904和開窗周期(Twin)908。對(duì) 在時(shí)間長(zhǎng)度Tsym中的一組OFDM數(shù)據(jù)符號(hào)的逆傅立葉變換(IFFT)產(chǎn)生0FDM/0FDMA波形。如上所述，很多干擾源例如ISI、ICI和多路徑可能對(duì)0FDM/0FDMA系統(tǒng)性能有影 響。此外，幀結(jié)構(gòu)和定義幀的參數(shù)的選擇也可確定0FDM/0FDMA系統(tǒng)的性能。通常必須在干 擾抵抗性和數(shù)據(jù)傳輸能力之間進(jìn)行折衷。該折衷通過選擇無線幀的參數(shù)來確定。例如，長(zhǎng) 循環(huán)前綴可提高多路徑性能，但減小了系統(tǒng)的總吞吐量和總頻率效率。圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例性0FDM/0FDMA子幀結(jié)構(gòu)的圖示。對(duì)于本 例，0FDM/0FDMA子幀結(jié)構(gòu)包括短子幀1002、常規(guī)子幀1004、長(zhǎng)子幀1006和可選的低碼片率 (LCR)子幀1008。10ms無線幀可被分成20個(gè)或更多短子幀1002、10個(gè)常規(guī)子幀1004或5 個(gè)長(zhǎng)子幀1006。對(duì)于以這種方式劃分的10ms無線幀，短子幀1002具有0. 5ms的持續(xù)時(shí)間， 常規(guī)子幀1004具有1ms的持續(xù)時(shí)間，以及長(zhǎng)子幀1006具有2ms的持續(xù)時(shí)間。也可使用不 一定整除10ms無線幀的子幀的其它數(shù)量。在這種情況下，間隙保留在無線幀中。例如，長(zhǎng) 子幀可具有六個(gè)長(zhǎng)子幀，每個(gè)長(zhǎng)子幀具有1. 5ms的持續(xù)時(shí)間。于是，子幀的總時(shí)間是9ms，這 在無線幀中留下lms的間隙。也可使用可選的低碼片率子幀1008。低碼片率子幀1008可 具有0. 675ms的持續(xù)時(shí)間，且10ms無線幀可被分成具有0. 55ms間隙的14個(gè)或更多低碼片 率子幀1008。這些子幀持續(xù)時(shí)間選擇可允許通信系統(tǒng)例如系統(tǒng)600減少與基于如上面在圖 6的背景下提到的各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的其它系統(tǒng)的干擾。幀結(jié)構(gòu)提供了與多個(gè)無線通信系統(tǒng)的兼容性。例如，低碼片率子幀1008的 0.675ms的持續(xù)時(shí)間可允許與時(shí)分同步碼分多址接入(TD-SCDMA)0FDM/0FDMA無線幀結(jié)構(gòu) 的兼容性。2ms持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)子幀1006可允許與第三代合作伙伴計(jì)劃長(zhǎng)期演進(jìn)(3GPP LTE) 0FDM/0FDMA無線幀結(jié)構(gòu)的兼容性，等等。圖11是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例性0FDM/0FDMA無線幀結(jié)構(gòu)1100的圖示。 0FDM/0FDMA無線幀結(jié)構(gòu)1100可包括五個(gè)示例性幀結(jié)構(gòu)1102、1104、1106、1108和1112?？?為上行或下行發(fā)送來分配子幀。第一幀結(jié)構(gòu)1102示出一系列交替的上行常規(guī)子幀(由指 向上的箭頭示出)和下行常規(guī)子幀(由指向下的箭頭示出)。第二示例性幀結(jié)構(gòu)1104示出 一系列交替的上行短子幀和下行短子幀。這可給出相同的上行數(shù)據(jù)率和下行數(shù)據(jù)率，但與 第一示例性幀結(jié)構(gòu)1102相反，第二示例性幀結(jié)構(gòu)1104由于開銷的增加將具有較低的總數(shù) 據(jù)率(bits/sec)，而由于子幀之間的延遲而具有較低的等待時(shí)間。較低的等待時(shí)間對(duì)一些 應(yīng)用如聲碼器是有用的，在聲碼器中時(shí)間延遲很重要。第三示例性幀結(jié)構(gòu)1106示出一系列 交替的上行常規(guī)子幀和下行長(zhǎng)子幀。這可給出比上行數(shù)據(jù)率大的下行數(shù)據(jù)率。第四示例性 幀結(jié)構(gòu)1108示出一系列交替的上行短子幀和下行長(zhǎng)子幀。這可給出比上行數(shù)據(jù)率甚至更 大的下行數(shù)據(jù)率。第五示例性幀結(jié)構(gòu)1110示出一系列交替的下行長(zhǎng)子幀、上行短子幀和下 行短子幀。這對(duì)諸如互聯(lián)網(wǎng)下載的應(yīng)用是有用的，其中小控制命令與大網(wǎng)頁下載交替。在 很多現(xiàn)實(shí)世界情況下，特別是對(duì)于多址系統(tǒng)如0FDMA，對(duì)各種通信設(shè)備，在上行鏈路和下行 鏈路上的幀同步可能有計(jì)時(shí)變化。圖12是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例性0FDM/0FDMA上行和下行子幀結(jié)構(gòu)1200 的圖示。0FDM/0FDMA上行和下行子幀結(jié)構(gòu)1200包括下行子幀1202、單個(gè)上行子幀1204、 最后一個(gè)上行子幀1206和上行子幀1208。每個(gè)子幀1202/1204/1206/1208包括多個(gè)符號(hào)1210。下行子幀1202具有下行鏈路的發(fā)送計(jì)時(shí)間隙(TTG) (TTG(DL))1212。發(fā)送和接 收計(jì)時(shí)間隙作為防護(hù)周期存在以在TTD系統(tǒng)中防止遭受從發(fā)送到接收的轉(zhuǎn)換，反之亦然。 TTG(DL) 1212在信號(hào)接收時(shí)提供對(duì)計(jì)時(shí)變化的防護(hù)，并允許TDD系統(tǒng)從下行鏈路轉(zhuǎn)換到上 行鏈路的充足的時(shí)間。TTG(DL)是源于下行子幀的發(fā)送送/接收轉(zhuǎn)換間隙的一部分。對(duì)于單個(gè)上行子幀1204，在單個(gè)上行子幀1204的每次發(fā)送結(jié)束時(shí)存在發(fā)送計(jì)時(shí) 間隙，因?yàn)閱蝹€(gè)上行子幀1204是其系列中幀的開始和結(jié)尾。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，單 個(gè)上行子幀1204具有用于上行鏈路的發(fā)送計(jì)時(shí)間隙(TTG(UL))1214以及接收-發(fā)送轉(zhuǎn) 換間隙(RTG)1216。TTG(UL)1214和RTG 1216在信號(hào)接收時(shí)提供對(duì)計(jì)時(shí)變化的防護(hù)，且 TTG(UL) 1214允許TDD系統(tǒng)從下行鏈路轉(zhuǎn)換到上行鏈路的充足的時(shí)間。TTG(UL)是源于上 行子幀的發(fā)送/接收轉(zhuǎn)換間隙的一部分。RTG 1216允許TDD系統(tǒng)(圖6)從上行鏈路轉(zhuǎn)換 回下行鏈路的時(shí)間。因?yàn)镽TG的必要的計(jì)時(shí)間隙周期常常非常短，它在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中是可選 的。在一些系統(tǒng)中，RTG可被設(shè)置為0。在理論上，基站可能占用循環(huán)前綴時(shí)間的非常小的 部分以從發(fā)送轉(zhuǎn)換到接收模式，但一般由基站負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)上行幀何時(shí)開始。在一個(gè)實(shí)施方式 中，上行幀被提前發(fā)送以使傳播延遲偏移，因此存在非常充足的時(shí)間讓移動(dòng)臺(tái)從發(fā)送模式 轉(zhuǎn)換到接收模式，而不犧牲用于事務(wù)的循環(huán)前綴。當(dāng)RTG被設(shè)置為0時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)接著進(jìn)一 步簡(jiǎn)化，然后“單個(gè)上行子幀” 1204和“最后一個(gè)上行子幀” 1206變成與只有TTG(UL) 1208 的“上行子幀”相同的設(shè)計(jì)。如果在幀中有一系列上行子幀，則上行子幀1208開始該系列，而最后一個(gè)上行子 幀1206結(jié)束該系列。上行子幀1208以TTG(UL) 1214開始該系列，TTG(UL) 1214提供時(shí)間 間隙以允許TDD無線系統(tǒng)基站從發(fā)送模式轉(zhuǎn)換到接收模式，以及TDD無線系統(tǒng)移動(dòng)臺(tái)從接 收模式轉(zhuǎn)換到發(fā)送模式。在轉(zhuǎn)換之后，在上行鏈路上發(fā)送的隨后的子幀可以是不帶時(shí)間間 隙的子幀。對(duì)于上行系列中的最后一個(gè)子幀，最后一個(gè)上行子幀1206如上所述被發(fā)送，其 以RTG 1216結(jié)束該系列。RTG 1216提供時(shí)間間隙以允許TDD無線系統(tǒng)基站從接收模式轉(zhuǎn) 換到發(fā)送模式，以及TDD無線系統(tǒng)移動(dòng)臺(tái)從發(fā)送模式轉(zhuǎn)換到接收模式。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施 方式，可如下所述在圖14的討論的背景中根據(jù)循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間計(jì)算TTG(DL)和TTG(UL) 的值。圖13是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例性0FDM/0FDMA的可選的無線幀結(jié)構(gòu)1300 的圖示?？蛇x的無線幀1300在長(zhǎng)度1302上是5ms。它以0. 675ms的可選子幀1304開始。 接著75 y s下行導(dǎo)頻(DwPTS) 1306被發(fā)送。在發(fā)送之間允許75 u s間隙周期(GP) 1308，且 接著125 u s的所發(fā)送的上行導(dǎo)頻(UpPTS) 1310被發(fā)送。接著0. 675ms的可選子幀1312被 發(fā)送，一直到幀1300的結(jié)尾。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，DwPTS、GP、UpPTS用于提供與 TD-SCDMA同步/吻合的下行和上行發(fā)送周期，供相鄰RF信道部署。圖14-26示出根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施方式的對(duì)于幾個(gè)信道傳輸帶寬系列的示例 性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表。這些0FDM/0FDMA參數(shù)詳述0FDM/0FDMA幀結(jié)構(gòu)的可變長(zhǎng)度子 幀參數(shù)。如上所解釋的，幀結(jié)構(gòu)可使用有效地設(shè)置大小的循環(huán)前綴提供與多個(gè)無線通信系 統(tǒng)的兼容性，以有效地利用0FDM/0FDMA帶寬。注意，在這些表中規(guī)定的數(shù)字僅僅是為了示 例的目的，且可使用0FDM/0FDMA參數(shù)的其它值。圖14是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的對(duì)于n*l. 25MHz帶寬系列的示例性基本OFDM/
170FDMA參數(shù)表的圖示。n*l. 25MHz帶寬系列包括基于1. 25MHz的倍數(shù)的1. 25,2. 5、5、10、 20和40MHz的信道傳輸帶寬。圖14示出子幀持續(xù)時(shí)間、子載波間隔、采樣頻率、FFT尺寸 NFFT、所占用的子載波的數(shù)量、每個(gè)子幀0FDM/0FDMA符號(hào)的數(shù)量、每個(gè)子幀的循環(huán)前綴持續(xù) 時(shí)間、以及每個(gè)子幀的TTG(DL)、TTG(UL)和RTG的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間。FFT尺寸Nfft可為大于0FDM/0FDMA系統(tǒng)的采樣頻率Fs (圖8中的814)所需的信 號(hào)子載波(圖8中的804)的所需數(shù)量的2的最小乘方。例如，對(duì)于1. 25MHz的傳輸BW以 及載波間隔Af = 12. 5kHz，信號(hào)子載波(圖8中的804)的所需數(shù)量可為100。于是，F(xiàn)FT 尺寸Nfft等于128，其是小于100的2的最小乘方(即，27)。在本例中，F(xiàn)FT尺寸Nfft可從128擴(kuò)展到4096。當(dāng)可用信道傳輸帶寬BW增加時(shí)， NFFT也增加，使得Af恒定。這保持0FDM/0FDMA符號(hào)持續(xù)時(shí)間Tu是固定的，Tu與信道系統(tǒng) 帶寬BW無關(guān)。TmCT^zTu+TJ根據(jù)不同的部署情況是可配置的，因此使擴(kuò)縮對(duì)較高的層 有最小的影響。例如，7MHz系統(tǒng)可以有與10MHz系統(tǒng)相同的性能，除了最大數(shù)據(jù)吞吐量與 信道帶寬(BW)成比例。5MHz系統(tǒng)可通過緊鄰其添加另一 5MHz信道BW而遷移到10MHz系 統(tǒng)，而沒有防護(hù)頻帶，且通過簡(jiǎn)單地使所有子載波彼此正交而不引起相鄰信道干擾。該遷移 可對(duì)同一基站和移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行，只要針對(duì)10MHz信道設(shè)計(jì)帶寬濾波器。世界上的所有頻帶和 柵(200KHz和250KHz)可被12. 5KHz整除，而沒有額外的帶寬和帶限制?？蓴U(kuò)縮的設(shè)計(jì)也 保持成本低。在這個(gè)示例性實(shí)施方式中，可使用具有固定子載波間隔值A(chǔ) f = 12. 5kHz的OFDM/ 0FDMA系統(tǒng)。選擇Af = 12. 5kHz，因?yàn)樗粌H可整除200KHz的公共信道柵，而且整除 250KHz的可選的公共信道柵。因此，Af= 12. 5kHz可整除所有的RF信道，而沒有不必要 的殘余帶寬。此外，采用相同技術(shù)的相鄰頻帶將具有最小的信道間干擾(ICI)，所有相鄰子 載波簡(jiǎn)單地彼此正交。類似地，A f = 10kHz、20kHz、25kHz可用于相同的目的。所選的A f 越高，系統(tǒng)可容忍的(通常由移動(dòng)性引起的)多普勒偏移就越高。如上所述，在頻域中，0FDM 或0FDMA信號(hào)由正交子載波組成，且所使用的子載波的數(shù)量可小于或等于FFT尺寸(NFFT)。 例如，F(xiàn)FT尺寸(Nfft)可在包括128、256、512、1024、2048或4096的范圍內(nèi)?？筛鶕?jù)NFFT和A f使用下面的方程計(jì)算采樣頻率(例如，F(xiàn)S = 1. 6、3. 2、6. 4、12. 8、 25. 6 和 51. 2MHz)Fs=Af*NFFT使用這個(gè)特定子載波間隔，具有不同信道傳輸帶寬的RF信道是可擴(kuò)縮的。它們可 使用在快速傅立葉變換尺寸Nfft內(nèi)的一致的、所使用的子載波來定義。Af = 12. 5kHz的子 載波間隔具有循環(huán)前綴開銷與移動(dòng)性支持的良好折衷和實(shí)現(xiàn)合理的頻率效率的特點(diǎn)。對(duì)于給定的標(biāo)稱信道傳輸帶寬BW(圖8中的802)，NFFT中只有NSK個(gè)子載波構(gòu)成 的子集被占用以用于信號(hào)帶寬BWsre。例如，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，1.25、2.5、5、10、20和 40MHz的信道傳輸帶寬BW的所占用的子載波的數(shù)量可分別為20、100、200、400、800、1600和 3200。如上所述，除了可用于用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠杏梅?hào)持續(xù)時(shí)間Tu以外，額外的時(shí)間段 L可用于循環(huán)前綴的發(fā)送。循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間被預(yù)先附加到每個(gè)有用符號(hào)持續(xù)時(shí)間Tu的 開頭，并用于補(bǔ)償由信道響應(yīng)和由在發(fā)射機(jī)處使用的脈沖整形濾波器引入的頻散。因此， 雖然總0FDM/0FDMA符號(hào)持續(xù)時(shí)間TSYM = Tu+I^+T 用于發(fā)送0FDM符號(hào)，有用符號(hào)持續(xù)時(shí)間Tu = +可用于用戶數(shù)據(jù)傳輸。Tu因此被稱為有用0FDM/0FDMA符號(hào)持續(xù)時(shí)間。開窗時(shí)間
周期Twin是可選的，它在一些通信系統(tǒng)例如WiMAX的IEEE 802. 16e中可被設(shè)置為0。如上所述，在現(xiàn)有系統(tǒng)中，循環(huán)前綴是可配置的，但當(dāng)系統(tǒng)被部署了時(shí)，它是固定 的，從而為了有效地帶寬利用而限制了系統(tǒng)配置。在這些現(xiàn)有系統(tǒng)中，循環(huán)前綴長(zhǎng)度可能不 是可變化的，且一個(gè)字節(jié)的循環(huán)前綴可存在。以這種方式，現(xiàn)有系統(tǒng)可能不允許基站改變或 配置循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間以針對(duì)變化的信道情況進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，例如，當(dāng)通信信道具有嚴(yán)重的多路徑延遲擴(kuò)展(即， 較大的延遲擴(kuò)展)時(shí)，較長(zhǎng)的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間可用于消除ISI。在具有較小的多路徑延 遲擴(kuò)展的較不嚴(yán)重的信號(hào)情況下，可使用短循環(huán)前綴，以便減小無線開銷，并提高總吞吐量 和頻譜效率。以這種方式，各種循環(huán)前綴類型可用于小的、常規(guī)的和大的小區(qū)場(chǎng)地部署，如 下面更詳細(xì)解釋的。各種循環(huán)前綴類型分別被稱為短、正常和長(zhǎng)。可根據(jù)下面的關(guān)系計(jì)算
CP
循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間L :Tg，其中Fs是如上所示的采樣頻率，且CPsamples是每循環(huán)前
綴的樣本的數(shù)量。其中CP.^zIV^可從已知的TdnFs得到。在特定的子幀配置例如 短、正常和長(zhǎng)中選擇L的值?？蔀槌跏夹诺肋x擇初始L(加上Twin)。如圖14所示，在10MHz信道，可為正常循環(huán) 前綴(正常CP)配置一個(gè)上行子幀，t = 10 i! S，其中CPsamples可包括128個(gè)樣本?？蔀槎?循環(huán)前綴(短CP)配置另一上行子幀，1 = 3. 125PS，其中CPsamples可包括40個(gè)樣本。例 如，根據(jù)典型小區(qū)場(chǎng)地覆蓋選擇初始正常I = 10 y s，且使用下行控制信道、多播和廣播子 幀和正常L，以便所有的移動(dòng)臺(tái)都能夠偵聽基站。然而，一旦基站識(shí)別出一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)臺(tái) 足夠靠近基站而具有小延遲擴(kuò)展，基站就可分配這些移動(dòng)臺(tái)以在具有短循環(huán)前綴(短CP) Tg = 3. 125 us的上行子幀中發(fā)送?；具€可發(fā)送單播或多播信息，所以這些移動(dòng)臺(tái)也可使 用具有短循環(huán)前綴(短CP) 1 = 3. 125 ys的下行子幀。例如，對(duì)于2. 5MHz的信道傳輸帶 寬和短循環(huán)前綴，可得到10(3. 125*3.2)的CPsamples值。以這種方式，對(duì)于給定的帶寬系列， CP—s可通過采樣頻率來縮放，以便保持循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間I恒定。例如，對(duì)于短循環(huán)前 綴，對(duì)于 1. 25/2. 5/5/10/20/40MHZ 的信道傳輸帶寬，CPsamples 可分別為 5/10/20/40/80/160， 同時(shí)L保持在3.125 ys。具有不同帶寬的系統(tǒng)將有相同的性能和用戶體驗(yàn)。在WIMAX的 IEEE 802. 16e版本中，用戶從7MHz系統(tǒng)移動(dòng)到10MHz系統(tǒng)，L相應(yīng)地隨著帶寬增加而減小。 同一用戶可能在10MHz系統(tǒng)中經(jīng)受更多的呼叫斷線。它對(duì)小區(qū)場(chǎng)地規(guī)劃強(qiáng)加很大的限制， 且難以在不同帶寬系統(tǒng)中維持相同的用戶體驗(yàn)?？蛇x地，可根據(jù)相同的子載波間隔Af = 12. 5kHz為給定的信道傳輸帶寬選擇可 變循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間。例如，可分別為短、正常和長(zhǎng)循環(huán)前綴選擇L 3. 125/10/16. 875 us 的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間。這些循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間可用于小的、常規(guī)的和大的小區(qū)場(chǎng)地部署，如 上所述。為基站選擇在子幀中的0FDM/0FDMA符號(hào)的不同循環(huán)前綴允許支持不同類型的基 站小區(qū)和小區(qū)覆蓋區(qū)域。因此，通過消除不考慮在每個(gè)基站上對(duì)其小區(qū)覆蓋區(qū)域的不同條 件而要求整個(gè)網(wǎng)絡(luò)選擇相同的循環(huán)前綴這一需要，可簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)部署。對(duì)于TDD系統(tǒng)，下行和上行無線傳播是相互的，基站可檢測(cè)并確定較小尺寸的循 環(huán)前綴對(duì)特定的移動(dòng)臺(tái)是否足夠的。另一方面，移動(dòng)臺(tái)也可測(cè)量來自基站的下行信號(hào)，以確
。對(duì)于給定的子幀持續(xù)時(shí)間貞，貞包括發(fā)送時(shí)間和
定什么尺寸的循環(huán)前綴對(duì)上行傳輸是足夠的。移動(dòng)臺(tái)可向基站報(bào)告循環(huán)前綴的優(yōu)選尺寸。根據(jù)不同的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間例如短、正常和長(zhǎng)循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間可設(shè)計(jì)不同的 子幀(例如，短、常規(guī)、長(zhǎng))持續(xù)時(shí)間T〒tt。例如，在圖14中，對(duì)于短、常規(guī)和長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間，子 幀持續(xù)時(shí)間可分別為0. 5、1和1. 5ms。同樣在圖14中，對(duì)于短、常規(guī)和長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間， 1. 25MHz信道傳輸帶寬的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間L+T 可分別為大約3. 125/10/16. 875 y s。因 此，可為數(shù)據(jù)發(fā)送而不是循環(huán)前綴發(fā)送分配有用帶寬，從而增加帶寬效率(bits/Hz)。以這 種方式，可最小化來自循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間的開銷。對(duì)于給定的T〒tt和循環(huán)前綴類型，每子幀0FDM/0FDMA符號(hào)的數(shù)量(NSYM)可為采樣 頻率FS*FFT尺寸Nfft的函數(shù)。Fs*Nfft可被選擇成使得NSYM可在整個(gè)帶寬系列中保持相 同。例如，對(duì)于1. 25MHz傳輸帶寬，可根據(jù)下面的關(guān)系計(jì)算Nsym 當(dāng)載波間隔Af固定時(shí)，有用符號(hào)持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)度變?yōu)楹愣ǖ模琠+。
對(duì)于給定的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間，也確定符號(hào)持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)度(假定Twin = 0)，
空閑時(shí)間。發(fā)送時(shí)間被多個(gè)符號(hào)的無線信號(hào)占用，Nsym*Tsym。剩余的空閑時(shí)間用于發(fā)送轉(zhuǎn)換 間隙(TTG)時(shí)間??！^對(duì)貞并接收轉(zhuǎn)換間隙(RTG)時(shí)間RTG〒tt，后者一般只適用于上行子幀。 RTG的值常常很小。每子幀0FDM/0FDMA符號(hào)的數(shù)量(NSYM)可被如下計(jì)算在圖25的表中，1. 5ms的子幀長(zhǎng)度T〒tt= 1500 u s用作例子來展示如何計(jì)算子幀
中的符號(hào)的數(shù)量。因?yàn)锳f在口；！^泡處固定，?。欢?-^=80 ys，我們可為該子幀選擇
￥
正常CP Te = 10 y s。我們還可假定RTG〒tt= 0和TTG〒tt> 10 u s來適應(yīng)額外的傳播延遲，
以導(dǎo)出下面的關(guān)系
= 7^-7T，- <1500-10-0=i656
smJ_ + T80 + 10
A/ G在一個(gè)實(shí)施方式中，子幀中的符號(hào)的數(shù)量是16，如圖25的表中所示的。從這個(gè)例子中，不考慮5MHz到20MHz的傳輸帶寬的尺寸，當(dāng)選擇了特定的CP長(zhǎng)度 時(shí)，在特定的子幀中的符號(hào)的數(shù)量相同。對(duì)于特定的部署信道情況，選擇特定的CP ；對(duì)于不 同的傳輸帶寬，與移動(dòng)性有關(guān)的RF性能保持大致相同，并具有相同的RF開銷。用戶將在系 統(tǒng)中享受類似的用戶體驗(yàn)。
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此外，如圖25的表中所示，循環(huán)前綴越短，可放進(jìn)特定子幀中的符號(hào)的數(shù)量就越 高，從而為子幀提供較高的吞吐量。對(duì)于微微或毫微微小區(qū)部署，延遲擴(kuò)展和往返延遲常常 很小，所以基站和相關(guān)的移動(dòng)臺(tái)可配置成以短循環(huán)前綴(短CP)發(fā)送，以提高頻率效率。對(duì) 于宏小區(qū)部署，覆蓋常常是重要的限制。由于高發(fā)射RF功率，宏小區(qū)自然有大的小區(qū)場(chǎng)地， 這對(duì)大多數(shù)無線信號(hào)增加了延遲擴(kuò)展和往返延遲。我們可配置基站和移動(dòng)臺(tái)以及相關(guān)移 動(dòng)臺(tái)具有長(zhǎng)循環(huán)前綴(長(zhǎng)CP)，以與充足的多路徑和大延遲擴(kuò)展競(jìng)爭(zhēng)，以便減小符號(hào)間干擾 (ISI)。毫微微小區(qū)、微微小區(qū)和宏小區(qū)可被同時(shí)部署，且每個(gè)可具有優(yōu)化的CP選擇和頻率 效率。如關(guān)于圖12討論的，TTG(DL)、TTG(UL)和RTG可根據(jù)子幀和相應(yīng)的循環(huán)前綴的尺 寸變化。處理器模塊616/622可適當(dāng)?shù)嘏渲贸扇缦掠?jì)算TTG(DL)、TTG(UL)和RTG值使用下面的關(guān)系可計(jì)算TTG(DL)TTG(DL) = (DL子幀持續(xù)時(shí)間)-(DL子幀中符號(hào)的數(shù)量)*(0FDM/0FDMA 符號(hào)持續(xù)時(shí)間(TSYM))，其中0FDM/0FDMA符號(hào)持續(xù)時(shí)間=(循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間(Te)) + (IFFT時(shí)間(Tu)) + (開窗 時(shí)間(Twin))類似地，使用下面的關(guān)系可計(jì)算TTG(UL)TTG(UL) = (UL子幀持續(xù)時(shí)間)-(UL子幀中符號(hào)的數(shù)量)*(0FDM/0FDMA 符號(hào)持續(xù)時(shí)間(TSYM))，其中TSYM如上所示來計(jì)算。RTG通常很小，并可通過將時(shí)間周期從發(fā)送轉(zhuǎn)換到接收模式來獲得。如果在系統(tǒng)設(shè) 計(jì)中需要RTG，則RTG也應(yīng)以可被所有采樣時(shí)間整除的時(shí)間單位來定義。使用圖14中的表 作為例子，最小時(shí)間單位是Ts = 3. 125/5 = 0. 625 u So在這個(gè)特定的例子中，正常CP子幀 的RTG是1. 25 ii s?？蛇x地，對(duì)子幀RTG也可被設(shè)置為零。如圖14所述，對(duì)于長(zhǎng)子幀和短循環(huán)前綴(CP)，TTG (DL)、TTG (UL)和RTG可分別為 3. 75iis、2. 5iis和1.25iis。類似地，對(duì)于長(zhǎng)子幀和正常循環(huán)前綴，TTG (DL)、TTG (UL)和 RTG 可分別為 60 u s、58. 75 ii s 和 1. 25 u s，等等。圖15-26中的0FDM/0FDMA參數(shù)可共享與圖14相同的0FDM/0FDMA參數(shù)定義和功 能，因此在這里不多余地解釋這些定義和功能。圖15示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的對(duì)于3. 5MHz帶寬系列(信道傳輸帶寬3. 25、 7、14、28、56和112MHz)的示例性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表。FFT尺寸NFFT可從512擴(kuò)展 到16384。類似于上述1. 25帶寬系列，具有固定的子載波間隔值A(chǔ)f = 12. 5kHz的OFDM/ 0FDMA系統(tǒng)可用于3. 5帶寬系列。如圖15所示，采樣頻率可為6. 4、12. 8,25. 6,51. 2、102. 4 和204. 8MHz。對(duì)于這個(gè)例子，對(duì)于3. 25、7、14、28、56和112MHz的信道傳輸帶寬BW，所占用 的子載波的數(shù)量分別是281、561、201、1121、2241、4481和8961。根據(jù)相同的Af 12. 5kHz條件，可選擇可變循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間加上開窗時(shí)間 (例如，TG+TffIN ^ 2. 97/10/16. 72 y s)?？勺冄h(huán)前綴持續(xù)時(shí)間分別稱為短、正常和長(zhǎng)循環(huán) 前綴，并可用于小的、常規(guī)的和大的小區(qū)場(chǎng)地(圖1)部署?？蔀樽訋?例如，短、大和長(zhǎng)) 中的0FDM/0FDMA符號(hào)選擇不同的循環(huán)前綴。分別根據(jù)不同的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間例如短、正 常和長(zhǎng)循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間可設(shè)計(jì)不同的子幀(例如，短、常規(guī)和長(zhǎng))持續(xù)時(shí)間T〒tt。例如，對(duì)于T子帔=0. 5、1和1. 5ms (圖8)，對(duì)于3. 5MHz信道傳輸帶寬，持續(xù)時(shí)間(開銷)可 分別為大約 2. 96/10/16. 875 u So如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，TTG (DL)、TTG (UL)和RTG可根據(jù)子幀和相應(yīng)的 循環(huán)前綴的尺寸變化。例如，如圖15所示，對(duì)于長(zhǎng)子幀和短循環(huán)前綴，TTG(DL)、TTG(UL)和 RTG的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間可分別為大約6. 56,6. 25和0. 31 u s。類似地，對(duì)于長(zhǎng)子幀和正常 循環(huán)前綴，TTG(DL)、TTG(UL)和RTG的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間可分別為60、59. 68和0. 31 y s，等寸。圖16示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于1.25MHz帶寬系列的示例性基本 0FDM/0FDMA參數(shù)表，顯示了可使用的額外的優(yōu)化開銷(W,)值。例如，對(duì)于短循環(huán)前 綴、正常循環(huán)前綴和長(zhǎng)循環(huán)前綴，對(duì)于1. 25MHz信道傳輸帶寬BW，開銷值可分別為大約 2. 5/9. 37/16. 87(與圖 14 中的 3. 125/10/16. 875 比較)，等等。圖17示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于3. 5MHz帶寬系列的示例性基本OFDM/ 0FDMA參數(shù)表，顯示了可使用的額外的開銷值。例如，類似于上述1. 25MHz帶寬系列(圖16) 的Te+TWIN持續(xù)時(shí)間，但用于3. 5MHz帶寬系列。圖18-23是根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施方式的示出對(duì)于0. 5,0. 675、1、1. 25、2和2. 5 子幀的TTG(DL)、TTG(UL)和RTG的值的圖16的擴(kuò)展。圖18示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、對(duì)于1. 25MHz帶寬系列與0. 5ms子幀的示 例性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表。如圖18所示，對(duì)于0. 5ms子幀和短循環(huán)前綴(2. 5 u s), TTG(DL)、TTG (UL)和RTG的持續(xù)時(shí)間可分別為5、2. 5和2. 5 y s。類似地，對(duì)于0. 5ms子幀 和長(zhǎng)循環(huán)前綴(15 u s)，TTG(DL)、TTG(UL)和RTG的持續(xù)時(shí)間可分別為大約112. 5,110和 2. 5u
S，等等O圖19示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、對(duì)于1. 25MHz帶寬系列與0. 675ms子幀的 示例性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表。例如，如圖19所示，對(duì)于0. 675ms子幀和短循環(huán)前綴 (2. 5ii s)，TTG(DL)、TTG(UL)和RTG的持續(xù)時(shí)間可分別為15、12. 5和2. 5 y s。類似地，對(duì)于 0. 675ms子幀和長(zhǎng)循環(huán)前綴(15 u s)，TTG(DL)、TTG(UL)和RTG的持續(xù)時(shí)間可分別為93. 75、 91. 25 和 2. 5ii s，等等。圖20示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、對(duì)于1. 25MHz帶寬系列與1ms子幀的示例 性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表。例如，如圖20所示，對(duì)于1ms子幀和短循環(huán)前綴(2. 5 u s), TTG(DL)、TTG(UL)和RTG的持續(xù)時(shí)間可分別為10,7. 5和2. 5 y s。類似地，對(duì)于0. 675ms子 幀和長(zhǎng)循環(huán)前綴(15 u s)，TTG(DL)、TTG(UL)和RTG的持續(xù)時(shí)間可分別為31. 25,28. 75和 2. 5u
S，等等O圖21示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、對(duì)于1. 25MHz帶寬系列與1. 5ms子幀的示例 性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表。例如，如圖21所示，對(duì)于1. 5ms子幀和短循環(huán)前綴(2. 5 u s), TTG(DL)、TTG(UL)和RTG可分別為15、12. 5和2. 5 y s。類似地，對(duì)于1. 5ms子幀和長(zhǎng)循環(huán) 前綴(15u s),TTG(DL)、TTG(UL)和 RTG 的持續(xù)時(shí)間可分別為 46. 875,44. 375 和 2. s，等寸。圖22示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、對(duì)于1. 25MHz帶寬系列與2ms子幀的示例 性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表。例如，如圖22所示，對(duì)于2ms子幀和短循環(huán)前綴(2. 5 u s), TTG(DL)、TTG(UL)和RTG的持續(xù)時(shí)間可分別為20,17. 5和2. s。類似地，對(duì)于2ms子幀和長(zhǎng)循環(huán)前綴(15 u s)，TTG(DL)、TTG(UL)和RTG的持續(xù)時(shí)間可分別為大約62. 5、60和 2. 5u S，等等O圖23示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、對(duì)于5MHz帶寬系列與2. 5ms子幀的、用于在 具有20MHz的信道傳輸帶寬BW的信道中傳輸?shù)氖纠曰?FDM/0FDMA參數(shù)表。例如，如 圖23所示，對(duì)于2. 5ms子幀和短循環(huán)前綴(2. 5 u s), TTG(DL)、TTG(UL)和RTG的持續(xù)時(shí)間 可分別為25、22. 5和2. 5iis。類似地，對(duì)于2. 5ms子幀和長(zhǎng)循環(huán)前綴(15u s), TTG(DL)、 TTG(UL)和RTG的持續(xù)時(shí)間可分別為大約78. 125,75. 625和2. s，等等?？蛇x地，系統(tǒng)600和700可使用不同的固定子載波間隔操作，因此提供不同的可擴(kuò) 縮性特點(diǎn)。以這種方式，本發(fā)明的實(shí)施方式可提供與各種通信系統(tǒng)的兼容性。例如，圖24-26 示出對(duì)于子載波間隔Af = 10. 9375KHz、12. 5KHz和25KHz，對(duì)于5MHz帶寬系列(信道傳輸 帶寬 5、7、8. 75、10、14 和 20MHz)的示例性基本 0FDM/0FDMA 參數(shù)表。A f = 10. 9375KHz 的 子載波間隔相應(yīng)于在IEEE 802. 16e (WiMAX)中使用的間隔。圖24示出對(duì)于子載波間隔A f = 10. 9375KHz，對(duì)于5MHz帶寬系列的示例性基本 0FDM/0FDMA參數(shù)表，該子載波間隔不能被所有的RF帶寬整除，因此根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式 它不是良好的選擇。然而，對(duì)于5MHz和10MHz信道帶寬部署，移動(dòng)WiMAX的IEEE 802. 16e 版本選擇Af = 10.9375KHz。為了一些向后兼容性考慮因素，對(duì)于未來WiMAX的IEEE 802. 16m版本，A f = 10. 9375KHz和A f = 21. 875KHz可用于其它信道帶寬部署。根據(jù)本 發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式，F(xiàn)FT尺寸NFFT可從512擴(kuò)展到2048。對(duì)如上所述的5、7、8. 75、10、 14和20MHz信道傳輸帶寬分別計(jì)算采樣頻率(例如，F(xiàn)s = 5. 6、11. 2、11. 2、11. 2、22. 4和 22. 4MHz)。在本例中，5、7、8. 75、10、14和20MHz的信道傳輸帶寬的所占用的子載波的數(shù)量 可分別為 421、589、735、841、1177、1681。對(duì)于 5MHz 帶寬系列，可選擇 2. 857,11. 428,17. 142 和22. 857 us的短循環(huán)前綴、正常循環(huán)前綴、長(zhǎng)循環(huán)前綴和另一長(zhǎng)循環(huán)前綴(CP2)持續(xù)時(shí) 間。根據(jù)不同的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間例如短、長(zhǎng)和正常循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間可設(shè)計(jì)不同的 子幀持續(xù)時(shí)間T〒tt。例如，子幀持續(xù)時(shí)間可為T〒tt= 0. 5、0. 675、1、1. 5、2和2. 5，且這些 子幀的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間可從上面的循環(huán)前綴值中選擇。例如，對(duì)于在5MHz信道傳輸帶 寬BW處的0. 5ms子幀持續(xù)時(shí)間，可選擇2. 857 u s的短循環(huán)前綴，從而允許每幀5個(gè)OFDM/ 0FDMA符號(hào)被發(fā)送。TTG(DL)、TTG(UL)和RTG(圖12)的持續(xù)時(shí)間可根據(jù)子幀和相應(yīng)的循環(huán) 前綴的尺寸變化。例如，如圖25所示，對(duì)于5MHz帶寬系列，對(duì)于0. 5ms子幀和短循環(huán)前綴 (2. 857 u s)，TTG(DL)或TTG(UL)的持續(xù)時(shí)間可為28. 571 u s。類似地，對(duì)于0. 5ms子幀和 長(zhǎng)循環(huán)前綴(17. 142 us)，TTG(DL)或TTG(UL)的持續(xù)時(shí)間可為大約65. 71 u s，等等。圖25示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、對(duì)于5MHz帶寬系列的示例性基本OFDM/ 0FDMA參數(shù)表。在本例中，F(xiàn)FT尺寸NFFT可從512擴(kuò)展到2048。固定子載波間隔值A(chǔ)f = 12. 5KHz (類似于1. 25MHz帶寬系列)可用于5MHz帶寬系列。對(duì)如上所述的5、7、8. 75、10、14和20MHz信道傳輸帶寬BW分別計(jì)算采樣頻率(例 如，F(xiàn)s = 6. 4、12. 8、12. 8、12. 8,25. 6 和 25. 6MHz)。對(duì)于本例，5、7、8. 75、10、14 和 20MHz 的 信道傳輸帶寬BW的所占用的子載波的數(shù)量可分別為401、561、701、801、1121、4481和1601。 對(duì)于這些信道傳輸帶寬，可選擇2. 5、10、15和20P s的短循環(huán)前綴、正常循環(huán)前綴、長(zhǎng)循環(huán) 前綴和另一長(zhǎng)循環(huán)前綴(CP2)持續(xù)時(shí)間。
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根據(jù)不同的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間例如短、長(zhǎng)和正常循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間可設(shè)計(jì)不同的 子幀持續(xù)時(shí)間T〒tt。例如，T〒tt= 0. 5,0. 675、1、1. 5、2和2. 5，且這些子幀的循環(huán)前綴持續(xù) 時(shí)間可從2. 5、10、15和20 y s的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間L值中選擇。例如，對(duì)于在5MHz信道傳 輸帶寬處的0. 5ms子幀持續(xù)時(shí)間，可選擇2. 5 y s的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間。如上所述，TTG (DL)、 TTG(UL)和RTG(圖12)可根據(jù)子幀和相應(yīng)的循環(huán)前綴的尺寸變化。例如，如圖18所示，對(duì) 于5MHz的傳輸帶寬BW，對(duì)于0. 5ms子幀和短循環(huán)前綴(2. 5 u s),TTG(DL)或TTG(UL)的持 續(xù)時(shí)間可為5 u s。類似地，對(duì)于0. 5ms子幀和長(zhǎng)循環(huán)前綴(15 u s),TTG(DL)或TTG(UL)的 持續(xù)時(shí)間可為大約120 y s，等等。圖26示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、子載波間隔為Af 25KHz的、對(duì)于5MHz帶 寬系列的示例性基本0FDM/0FDMA參數(shù)表。FFT尺寸NFFT可從256擴(kuò)展到1024 (例如，256、 512、512、512、1024和1024)。對(duì)如上所述的5、7、8. 75、10、14和20MHz信道傳輸帶寬BW分 別計(jì)算采樣頻率(例如，F(xiàn)S = 6. 4、12. 8、12. 8、12. 8、25. 6和25. 6MHz)。這些信道傳輸帶寬 的所占用的子載波的數(shù)量可分別為201、281、351、401、561和801。對(duì)于這些信道傳輸帶寬， 可選擇2. 857 ii s、l 1.428 ii s、17. 142 y s和22. 857 u s的短循環(huán)前綴、正常循環(huán)前綴、長(zhǎng)循 環(huán)前綴和另一長(zhǎng)循環(huán)前綴(CP2)持續(xù)時(shí)間。根據(jù)不同的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間例如短、長(zhǎng)和正常循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間可設(shè)計(jì)不同的 子幀持續(xù)時(shí)間T〒tt。例如，子幀持續(xù)時(shí)間可為T〒tt= 0. 5,0. 675、1、1. 5、2和2. 5，且這些子 幀的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間可從上面的循環(huán)前綴值中選擇。例如，對(duì)于在5MHz帶寬處的0. 5ms 子幀持續(xù)時(shí)間，可選擇2. 5 ii s的短循環(huán)前綴，從而允許在該幀中每幀11個(gè)0FDM/0FDMA符 號(hào)被發(fā)送。TTG(DL)、TTG(UL)和RTG(圖12)的持續(xù)時(shí)間可根據(jù)子幀和相應(yīng)的循環(huán)前綴的 尺寸變化。例如，如圖26所示，對(duì)于5MHz的信道傳輸帶寬，對(duì)于0. 5ms子幀和短循環(huán)前綴 (2. 5 ii s)，TTG(DL)或TTG(UL)的持續(xù)時(shí)間可為32. 5 y s。類似地，對(duì)于0. 5ms子幀和長(zhǎng)循 環(huán)前綴(15 y s)，TTG(DL)或TTG(UL)的持續(xù)時(shí)間可為大約60y s，等等。圖27示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的顯示用于創(chuàng)建具有可變循環(huán)前綴的幀結(jié)構(gòu)的 0FDM/0FDMA過程2700的流程圖。結(jié)合這些過程執(zhí)行的各種任務(wù)可由軟件、硬件、固件、具有 用于執(zhí)行過程方法的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、或其任何組合來實(shí)現(xiàn)。應(yīng)認(rèn)識(shí) 到，過程2700可包括任何數(shù)量的額外或可選的任務(wù)。圖27所示的任務(wù)不一定以所示的順 序執(zhí)行，且這些過程可合并到具有沒有在這里詳細(xì)描述的額外功能的更綜合的程序或過程 中。為了例證的目的，過程2700的下面描述可指上面結(jié)合圖6-26提到的元件。在各種實(shí)施 方式中，過程2700的部分可由系統(tǒng)600-700的不同元件例如收發(fā)機(jī)和處理器執(zhí)行。OFDM/ 0FDMA過程2700可共享與上面在圖6_26的背景下解釋的相同的0FDM/0FDMA定義和功能， 因此將不在這里多余地解釋這些定義和功能。過程2700可開始于0FDM/0FDMA發(fā)射機(jī)701接收用于在RF信道上發(fā)送的時(shí)域OFDM 數(shù)據(jù)符號(hào)(任務(wù)2702)。接著，循環(huán)前綴選擇器709從多個(gè)可變長(zhǎng)度循環(huán)前綴中選擇一個(gè)循 環(huán)前綴(任務(wù)2704)。該循環(huán)前綴可從可用于RF信道的多個(gè)循環(huán)前綴選擇。例如，如圖14 所示，對(duì)于RF信道中的不同信道傳輸帶寬，RF信道可包括范圍從5到864個(gè)樣本的可變長(zhǎng) 度循環(huán)前綴。如圖14所示，對(duì)于1. 25MHz信道傳輸帶寬BW，一組可變長(zhǎng)度循環(huán)前綴包括分別包 含5、16和27個(gè)樣本的短、正常和長(zhǎng)循環(huán)前綴長(zhǎng)度?？蓴U(kuò)縮這些循環(huán)前綴以對(duì)其它信道傳輸BW(RF信道)中的每個(gè)得到這組循環(huán)前綴。例如，可擴(kuò)縮短循環(huán)前綴(例如，5個(gè)樣本) 以分別對(duì)2. 5、5、10、20和40MHz的信道傳輸帶寬BW得到10、20、40和80個(gè)樣本。對(duì)于這 些信道傳輸帶寬，可接著按照在圖14的討論的背景下所討論的，計(jì)算3. 125 us的循環(huán)前綴 持續(xù)時(shí)間。過程2700接著使用添加循環(huán)前綴模塊710將選定的循環(huán)前綴加到每個(gè)時(shí)域OFDM/ 0FDMA數(shù)據(jù)符號(hào)中，以得到多個(gè)OFDM幀(任務(wù)2706)。選定的循環(huán)前綴可按相應(yīng)的循環(huán)前綴 持續(xù)時(shí)間的數(shù)字樣本的形式。過程2700可接著在無線信道例如無線信道714上發(fā)送OFDM 幀(任務(wù)2708)。以這種方式，過程2700在信道上發(fā)送OFDM幀之前將OFDM幀添加到可變 尺寸的子幀。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，這些可變長(zhǎng)度循環(huán)前綴可如上所述用于小的、常規(guī)的或 大的小區(qū)場(chǎng)地部署，以提高系統(tǒng)的帶寬效率(bit/Hz)。此外，為基站選擇用于子幀中的 0FDM/0FDMA符號(hào)的不同循環(huán)前綴允許支持不同類型的基站小區(qū)和小區(qū)覆蓋區(qū)域。因此，通 過消除要求整個(gè)網(wǎng)絡(luò)選擇相同的循環(huán)前綴而不考慮在每個(gè)基站上對(duì)其小區(qū)覆蓋區(qū)域的不 同條件，網(wǎng)絡(luò)部署可被簡(jiǎn)化并變得更靈活。雖然上面描述了不同的實(shí)施方式，應(yīng)理解，它們僅作為例子而不是作為限制被提 供。同樣，各種圖可描述本公開的示例性結(jié)構(gòu)或其它配置，這被完成來有助于理解可包括在 本公開中的特征和功能。本公開并不限于所示示例性結(jié)構(gòu)和配置，而是可使用各種可選的 結(jié)構(gòu)和配置來實(shí)現(xiàn)。此外，雖然上面按照各種示例性實(shí)施方式和實(shí)現(xiàn)描述了本公開，應(yīng)理 解，在單獨(dú)的實(shí)施方式的一個(gè)或多個(gè)中描述的各種特征和功能在其適用性上不限于用來描 述它們的特定實(shí)施方式。它們替代地可單獨(dú)地或以某種組合應(yīng)用于本公開的其它實(shí)施方式 的一個(gè)或多個(gè)，無論這樣的實(shí)施方式是否被描述，以及無論這樣的特征是否呈現(xiàn)為所述實(shí) 施方式的一部分。因此，本發(fā)明的廣度和范圍不應(yīng)被上述示例性方法中的任何一個(gè)限制。在本文件中，如在此使用的術(shù)語“模塊”指軟件、固件、硬件和用于執(zhí)行這里所述的 相關(guān)功能的這些元件的任何組合。此外，為了討論的目的，各種模塊被描述為分立的模塊； 然而，如對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將明顯的，可合并兩個(gè)或多個(gè)模塊以形成執(zhí)行根據(jù)本發(fā) 明的實(shí)施方式的相關(guān)功能的單個(gè)模塊。在本文件中，術(shù)語“計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品”、“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，，等通?？捎糜谥钢T如記 憶存儲(chǔ)設(shè)備或存儲(chǔ)單元的介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的這些和其它形式可涉及存儲(chǔ)由處理器使 用的一個(gè)或多個(gè)指令，以使處理器執(zhí)行指定的操作。通常稱為“計(jì)算機(jī)程序代碼”(其可按 計(jì)算機(jī)程序或其它分組的形式被分組)的這樣的指令在被執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算系統(tǒng)。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，為了清楚的目的，上面的說明參考不同的功能單元和處理器描述了本 發(fā)明的實(shí)施方式。然而，顯然，可使用在不同的功能單元、處理器或域之間的任何適當(dāng)?shù)墓?能分布，而不偏離本發(fā)明。例如，由單獨(dú)的處理器或控制器執(zhí)行的所示功能可由相同的處理 器或控制器執(zhí)行。因此，對(duì)特定的功能單元的參考僅被視為對(duì)用于提供期望功能的適當(dāng)裝 置的參考，而不是表示嚴(yán)格的邏輯或物理結(jié)構(gòu)或組織。除非另外明確地說明，在本文件使用的術(shù)語和短語及其變形應(yīng)被解釋為開放式 的，與限制性的相反。作為前述內(nèi)容的例子術(shù)語“包括”應(yīng)被詮釋為意指“非限制性地包 括”等；術(shù)語“例子”用于提供所討論的項(xiàng)目的示例性實(shí)例，而不是其詳盡的或限制性的列 表；以及形容詞例如“常規(guī)的”、“傳統(tǒng)的”、“正常的”、“標(biāo)準(zhǔn)的”、“已知的”和類似意義的術(shù)語不應(yīng)被解釋為將所述術(shù)語限制到給定的時(shí)間段或到給定時(shí)間時(shí)為止可用的術(shù)語。而相反這 些術(shù)語應(yīng)被詮釋為包括常規(guī)的、傳統(tǒng)的、正常的或標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，這些技術(shù)可能現(xiàn)在或在未來 的任何時(shí)間是可用的、已知的。同樣，使用連詞“和”連接的一組術(shù)語不應(yīng)被詮釋為需要出 現(xiàn)在該組中的那些術(shù)語的每一個(gè)，而是更確切地應(yīng)被詮釋為“和/或”，除非另外明確說明。 類似地，使用連詞“或”連接的一組術(shù)語不應(yīng)被詮釋為需要在該組中的相互排他性，而是更 確切地應(yīng)被詮釋為“和/或”，除非另外明確說明。此外，雖然可按單數(shù)描述或主張本公開的 術(shù)語、元件或部件，復(fù)數(shù)被設(shè)想為在其范圍內(nèi)，除非明確說明對(duì)單數(shù)的限制。在一些實(shí)例中 擴(kuò)展詞或短語例如“一個(gè)或多個(gè)”、“至少”、“但不限于”或其它類似的短語的存在不應(yīng)被詮 釋為意味著在可能缺少這樣的擴(kuò)展短語的實(shí)例中預(yù)期或需要較窄的情況。此外，在本發(fā)明的實(shí)施方式中可使用存儲(chǔ)器或其它儲(chǔ)存器以及通信部件。應(yīng)認(rèn)識(shí) 到，為了清楚的目的，上面的說明參考不同的功能單元和處理器描述了本發(fā)明的實(shí)施方式。 然而，顯然，可使用在不同的功能單元、處理邏輯元件或域之間的任何適當(dāng)?shù)墓δ芊植?，?不偏離本發(fā)明。例如，由單獨(dú)的處理邏輯元件或控制器執(zhí)行的所示功能可由相同的處理邏 輯元件或控制器執(zhí)行。因此，對(duì)特定的功能單元的參考僅被視為對(duì)用于提供所述功能的適 當(dāng)裝置的參考，而不是表示嚴(yán)格的邏輯或物理結(jié)構(gòu)或組織。此外，雖然被單獨(dú)列出，多個(gè)裝置、元件或方法步驟可由例如單個(gè)單元或處理邏輯 元件實(shí)現(xiàn)。此外，雖然單獨(dú)的特征可包括在不同的權(quán)利要求中，這些特征可能被有利地組 合。包括在不同的權(quán)利要求中并不意味著特征的組合是不可行的和/或有利的。此外，特 征包括在一種類別的權(quán)利要求中并不意味著對(duì)該類別的限制，而是更確切地，該特征可同 樣適當(dāng)?shù)剡m用于其他權(quán)利要求類別。
權(quán)利要求
一種OFDM通信系統(tǒng)，包括多個(gè)射頻(RF)信道，其中所述RF信道包括不同的帶寬；以及發(fā)射機(jī)，其用于提供多個(gè)OFDM子載波，其中所述OFDM子載波包括固定的子載波間隔，所述子載波間隔被選擇成使得所述OFDM子載波在數(shù)量上是可擴(kuò)縮的，以利用所述RF信道中的任何一個(gè)。
2.如權(quán)利要求1所述的OFDM通信系統(tǒng)，其中能整除所分配的帶寬的所述固定的子載波 間隔被選擇成優(yōu)化帶寬效率。
3.如權(quán)利要求1所述的OFDM通信系統(tǒng)，其中能整除200KHz或250KHz的信道柵的所述 固定的子載波間隔被選擇成優(yōu)化帶寬效率。
4.如權(quán)利要求1所述的OFDM通信系統(tǒng)，其中所述固定的子載波間隔包括由大約 IOKHz,12. 5KHz和IOKHz或12. 5KHz的倍數(shù)例如20KHz和25KHz組成的組中的一個(gè)。
5.如權(quán)利要求1所述的OFDM通信系統(tǒng)，其中所述固定的子載波間隔包括10.9375KHZ 或 21. 875KHz。
6.如權(quán)利要求1所述的OFDM通信系統(tǒng)，其中所述OFDM通信系統(tǒng)是OFDMA通信系統(tǒng)。
7.一種包括多個(gè)射頻(RF)信道的OFDM通信系統(tǒng)，其中所述RF信道包括不同的帶寬， 所述OFDM通信系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)，其用于提供多個(gè)OFDM子載波，其中所述OFDM子載波包括固定的子載波間隔， 所述子載波間隔被選擇成使得所述OFDM子載波在數(shù)量上是可擴(kuò)縮的，以利用所述RF信道 中的任何一個(gè)；以及處理器模塊，其可操作來提供靈活的無線幀結(jié)構(gòu)，所述無線幀結(jié)構(gòu)包括可操作來用于 所述RF信道的多個(gè)可變長(zhǎng)度循環(huán)前綴。
8.如權(quán)利要求7所述的OFDM通信系統(tǒng)，其中對(duì)于每個(gè)RF信道，所述可變長(zhǎng)度循環(huán)前綴 包括一組預(yù)定的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間。
9.如權(quán)利要求8所述的OFDM通信系統(tǒng)，其中同一組循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間由多個(gè)或所有的 RF信道使用。
10.如權(quán)利要求7所述的OFDM通信系統(tǒng)，其中所述可變長(zhǎng)度循環(huán)前綴中的每個(gè)能夠被 動(dòng)態(tài)地選擇來用于所述RF信道中的每一個(gè)。
11.如權(quán)利要求7所述的OFDM通信系統(tǒng)，還包括多個(gè)OFDM幀，每個(gè)OFDM幀包括所述可 變長(zhǎng)度循環(huán)前綴之一以及多個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)之一。
12.如權(quán)利要求11所述的OFDM通信系統(tǒng)，還包括多個(gè)可變尺寸子幀，每個(gè)可變尺寸子 幀包括所述OFDM幀的子集。
13.如權(quán)利要求12所述的OFDM通信系統(tǒng)，還包括與所述可變尺寸子幀中的至少一個(gè)相 關(guān)的多個(gè)計(jì)時(shí)間隙，其中所述計(jì)時(shí)間隙至少部分地根據(jù)所述可變長(zhǎng)度循環(huán)前綴中的至少一 個(gè)的持續(xù)時(shí)間來計(jì)算。
14.如權(quán)利要求13所述的OFDM通信系統(tǒng)，其中所述計(jì)時(shí)間隙在信號(hào)接收時(shí)提供對(duì)計(jì)時(shí) 變化的防護(hù)。
15.如權(quán)利要求14所述的OFDM通信系統(tǒng)，其中所述計(jì)時(shí)間隙被置于下行子幀的結(jié)尾。
16.如權(quán)利要求14所述的OFDM通信系統(tǒng)，其中所述計(jì)時(shí)間隙被置于上行子幀的開始。
17.如權(quán)利要求15和16所述的OFDM通信系統(tǒng)，其中幀的發(fā)送轉(zhuǎn)換間隙(TTG)由來自下行子幀的計(jì)時(shí)間隙(TTG-DL)加上來自上行子幀的計(jì)時(shí)間隙(TTG-UL)組成。
18.如權(quán)利要求12所述的OFDM通信系統(tǒng)，還包括用于通過所述RF信道之一發(fā)送的多 個(gè)可變無線幀配置，其中所述可變無線幀配置包括所述可變尺寸子幀的子集。
19.如權(quán)利要求7所述的OFDM通信系統(tǒng)，其中所述一組循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間至少部分地 根據(jù)每個(gè)所述RF信道的條件來選擇。
20.—種通信系統(tǒng)，包括至少一個(gè)基站，其支持可變循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間，其中所述可變循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間根據(jù) 所述至少一個(gè)基站的小區(qū)覆蓋區(qū)域來選擇；以及處理器模塊，其用于提供利用所述可變尺寸循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間的靈活的無線幀結(jié)構(gòu)， 其中所述靈活的無線幀結(jié)構(gòu)由所述至少一個(gè)基站使用來將數(shù)據(jù)無線地發(fā)送到移動(dòng)臺(tái)。
21.如權(quán)利要求20所述的通信系統(tǒng)，其中所述可變循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間根據(jù)固定的子載 波間隔來選擇。
22.如權(quán)利要求21所述的通信系統(tǒng)，其中所述固定的子載波間隔包括12.5KHz。
23.如權(quán)利要求22所述的通信系統(tǒng)，其中，對(duì)于n*l.25MHz帶寬系列，所述可變循環(huán)前 綴持續(xù)時(shí)間加上計(jì)時(shí)窗包括由大約3. 125 μ S、10 μ S和16. 875 μ s組成的組中的一個(gè)。
24.如權(quán)利要求22所述的通信系統(tǒng)，其中，對(duì)于n*3.5MHz帶寬系列，所述可變循環(huán)前綴 持續(xù)時(shí)間加上計(jì)時(shí)窗包括由大約3. 281 μ s、10 μ s和16. 178 μ s組成的組中的一個(gè)。
25.如權(quán)利要求22所述的通信系統(tǒng)，其中，對(duì)于n*l.25MHz和n*3. 25MHz帶寬系列，所 述可變循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間加上計(jì)時(shí)窗包括由大約2. 5 μ s、9. 375 μ S和16. 875 μ s組成的組 中的一個(gè)。
26.如權(quán)利要求22所述的通信系統(tǒng)，其中，對(duì)于5MHz帶寬系列，所述可變循環(huán)前綴持續(xù) 時(shí)間包括由大約2. 5 μ S、10 μ S、15 μ s禾口 20 μ s組成的組中的一個(gè)。
27.如權(quán)利要求21所述的通信系統(tǒng)，其中所述固定的子載波間隔包括大約 10.9375ΚΗζ。
28.如權(quán)利要求27所述的通信系統(tǒng)，其中，對(duì)于5MHz帶寬系列，所述可變循環(huán)前綴持續(xù) 時(shí)間包括由大約2. 857μ s、ll. 428μ s、17. 142 μ s和22. 857 μ s組成的組中的一個(gè)。
29.如權(quán)利要求21所述的通信系統(tǒng)，其中所述固定的子載波間隔包括大約25KHz。
30.如權(quán)利要求29所述的通信系統(tǒng)，其中，對(duì)于5KHz帶寬系列，所述可變循環(huán)前綴持續(xù) 時(shí)間包括由大約2. 5μ 8、10μ 8、15μ S和20組成的組中的一個(gè)。
31.如權(quán)利要求20所述的通信系統(tǒng)，其中用于第一基站的第一循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間不同 于用于第二基站的第二循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間。
32.如權(quán)利要求20所述的通信系統(tǒng)，其中所述靈活的無線幀結(jié)構(gòu)包括IOms無線幀。
33.如權(quán)利要求20所述的通信系統(tǒng)，其中所述靈活的無線幀結(jié)構(gòu)包括子幀，所述子幀 包括基于所述可變循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間的子幀持續(xù)時(shí)間選擇。
34.如權(quán)利要求33所述的通信系統(tǒng)，其中所述子幀持續(xù)時(shí)間選擇包括由大約0.5ms、 0. 675ms、lms、1. 25ms、1. 5ms>2ms 禾口 2. 5ms 組成的組中的一個(gè)。
35.如權(quán)利要求33所述的通信系統(tǒng)，其中所述子幀持續(xù)時(shí)間選擇允許系統(tǒng)減少與基于 多個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)的干擾。
36.如權(quán)利要求35所述的通信系統(tǒng)，其中所述工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括由下列項(xiàng)組成的組中的一個(gè)第三代合作伙伴計(jì)劃長(zhǎng)期演進(jìn)(3GPP LTE)、第三代合作伙伴計(jì)劃2超移動(dòng)寬帶(3GPP2 UMB)、時(shí)分同步碼分多址接入(TD-SCDMA)和無線微波接入互操作性(WiMAX)。
37.如權(quán)利要求33所述的通信系統(tǒng)，其中所述子幀包括多個(gè)子幀尺寸。
38.如權(quán)利要求37所述的通信系統(tǒng)，其中所述可變循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間是針對(duì)所述子幀 尺寸中的每一個(gè)來選擇的。
39.如權(quán)利要求33所述的通信系統(tǒng)，其中所述處理器模塊還可操作來計(jì)算與所述子幀 中的至少一個(gè)相關(guān)的多個(gè)計(jì)時(shí)間隙，其中所述計(jì)時(shí)間隙至少部分地根據(jù)所述可變循環(huán)前綴 持續(xù)時(shí)間來計(jì)算。
40.如權(quán)利要求39所述的通信系統(tǒng)，其中所述計(jì)時(shí)間隙包括由下列項(xiàng)組成的組中的一 個(gè)上行鏈路的發(fā)送計(jì)時(shí)間隙TTG(UL)、下行上行鏈路的發(fā)送計(jì)時(shí)間隙TTG(DL)和發(fā)送-接 收計(jì)時(shí)間隙(RTG)。
41.一種用于無線網(wǎng)絡(luò)中RF信道中的通信的OFDM/OFDMA無線幀結(jié)構(gòu)，所述無線幀結(jié)構(gòu) 包括多個(gè)OFDM符號(hào)，每個(gè)OFDM符號(hào)包括可變循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間和至少一個(gè)OFDM數(shù)據(jù)符號(hào)；多個(gè)可變尺寸子幀，其從所述OFDM符號(hào)的子集形成； 多個(gè)無線幀，其用于通過所述RF信道發(fā)送所述可變尺寸子幀的子集；以及 多個(gè)計(jì)時(shí)間隙，其與所述無線幀相關(guān)，用于在信號(hào)接收時(shí)提供對(duì)計(jì)時(shí)變化的防護(hù)，其中 所述計(jì)時(shí)間隙至少部分地根據(jù)所述可變循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間來計(jì)算。
42.如權(quán)利要求41所述的0FDM/0FDMA無線幀結(jié)構(gòu)，還包括用于所述可變尺寸子幀的子 幀結(jié)構(gòu)，所述子幀結(jié)構(gòu)包括下行子幀；以及上行子幀，其中所述上行子幀和所述下行子幀使用相同的RF信道來通信，且其中所述 下行子幀與所述上行子幀一起操作以實(shí)現(xiàn)最大發(fā)送_接收轉(zhuǎn)換時(shí)間間隙。
43.如權(quán)利要求42所述的0FDM/0FDMA無線幀結(jié)構(gòu)，其中所述發(fā)送-接收轉(zhuǎn)換時(shí)間間隙 大于從在基站的通信小區(qū)的邊緣處的移動(dòng)臺(tái)到所述基站的往返延遲。
44.如權(quán)利要求41所述的0FDM/0FDMA無線幀結(jié)構(gòu)，其中所述可變循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間基 于在所述RF信道上使用的OFDM子載波的數(shù)量。
45.如權(quán)利要求41所述的0FDM/0FDMA無線幀結(jié)構(gòu)，其中所述網(wǎng)絡(luò)包括IEEE802. 16m 標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)。
46.一種包括多個(gè)RF信道的通信系統(tǒng)，其中所述RF信道包括不同的信道帶寬，所述通 信系統(tǒng)包括逆快速傅立葉變換模塊，其可操作來將多個(gè)頻域數(shù)據(jù)符號(hào)分別轉(zhuǎn)換成多個(gè)時(shí)域數(shù)據(jù)符號(hào)；循環(huán)前綴選擇器模塊，其可操作來從多個(gè)可變長(zhǎng)度循環(huán)前綴選擇一循環(huán)前綴，以獲得 選定的循環(huán)前綴；以及添加循環(huán)前綴模塊，其可操作來將所述選定的循環(huán)前綴加到所述時(shí)域數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè) 中，以獲得多個(gè)OFDM幀。
47.如權(quán)利要求46所述的通信系統(tǒng)，還包括處理器模塊，所述處理器模塊可操作來提供從所述OFDM幀的子集形成的多個(gè)可變尺寸子幀；提供多個(gè)無線幀，用于通過所述RF信道的至少一個(gè)發(fā)送所述可變尺寸子幀的子集；以及計(jì)算與所述可變尺寸子幀中的至少一個(gè)相關(guān)的多個(gè)計(jì)時(shí)間隙，以在信號(hào)接收時(shí)提供對(duì) 計(jì)時(shí)變化的防護(hù)，其中所述計(jì)時(shí)間隙至少部分地根據(jù)所述選定的循環(huán)前綴的循環(huán)前綴持續(xù) 時(shí)間來計(jì)算。
48.如權(quán)利要求47所述的通信系統(tǒng)，其中所述選定的循環(huán)前綴的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間根 據(jù)所述RF信道之一的采樣率來確定。
49.一種用于在通信系統(tǒng)中通信的方法，所述方法包括 接收多個(gè)時(shí)域數(shù)據(jù)符號(hào)用于在無線信道上發(fā)送；從多個(gè)可變長(zhǎng)度循環(huán)前綴選擇一循環(huán)前綴以獲得選定的循環(huán)前綴；以及 將所述選定的循環(huán)前綴加到所述時(shí)域數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)中，以獲得多個(gè)OFDM幀。
50.如權(quán)利要求49所述的方法，還包括在所述無線信道上發(fā)送所述OFDM幀。
51.如權(quán)利要求50所述的方法，還包括在發(fā)送之前將所述OFDM幀加到靈活的子幀。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，其中所述靈活的子幀包括用于在信號(hào)接收時(shí)提供對(duì)計(jì) 時(shí)變化的防護(hù)的計(jì)時(shí)間隙，其中所述計(jì)時(shí)間隙至少部分地根據(jù)所述選定的循環(huán)前綴的循環(huán) 前綴持續(xù)時(shí)間來計(jì)算。
53.如權(quán)利要求51所述的方法，還包括在發(fā)送之前形成包括所述靈活的子幀的無線幀。
54.一種用于通信系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包括用于下列操作的程序代碼 接收多個(gè)時(shí)域數(shù)據(jù)符號(hào)用于在無線信道上發(fā)送；從用于所述無線信道的多個(gè)可變長(zhǎng)度循環(huán)前綴選擇一循環(huán)前綴，以獲得選定的循環(huán)前 綴；以及將所述選定的循環(huán)前綴加到所述時(shí)域數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)中，以獲得多個(gè)OFDM幀。
55.如權(quán)利要求54所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括用于在所述無線信道上發(fā)送所述 OFDM幀之前將所述OFDM幀加到靈活的子幀的程序代碼。
56.如權(quán)利要求55所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括用于下列操作的程序代碼 提供從所述OFDM幀的子集形成的多個(gè)可變尺寸子幀；提供多個(gè)無線幀，用于通過所述無線信道發(fā)送所述可變尺寸子幀的子集；以及 計(jì)算與所述可變尺寸子幀中的至少一個(gè)相關(guān)的多個(gè)計(jì)時(shí)間隙，用于在信號(hào)接收時(shí)提供 對(duì)計(jì)時(shí)變化的防護(hù)，其中所述計(jì)時(shí)間隙至少部分地根據(jù)所述選定的循環(huán)前綴的循環(huán)前綴持 續(xù)時(shí)間來計(jì)算。
57.如權(quán)利要求55所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括用于在發(fā)送之前形成包括所述靈活 的子幀的無線幀的程序代碼。
全文摘要
公開了一種用于通信系統(tǒng)的OFDM/OFDMA幀結(jié)構(gòu)技術(shù)。該OFDM/OFDMA幀結(jié)構(gòu)技術(shù)包括具有有效地設(shè)置大小的循環(huán)前綴的可變長(zhǎng)度子幀結(jié)構(gòu)，以及可操作來有效地利用OFDM/OFDMA帶寬的有效轉(zhuǎn)換間隙持續(xù)時(shí)間。此外，該幀結(jié)構(gòu)提供與多個(gè)無線通信系統(tǒng)的兼容性。提供了上行幀結(jié)構(gòu)和下行幀結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101855880SQ200880111899
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2008年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月17日
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