用于OFDM系统的统一和扩展的帧结构技术方案

一种统一和扩展的帧结构，用以满足5G新空口的需求，可以支持灵活可变的TDD配置、支持多种参数配置，并可适应高达100GHz的不同频谱的信道特性。提出了具有15KHz子载波间隔和其整数倍或2

Unified and Extended Frame Architecture for OFDM Systems

A unified and extended frame structure to meet the needs of 5G new air port can support flexible and variable TDD configuration, support multiple parameter configurations, and adapt to different spectrum characteristics up to 100GHz. A method with 15KHz subcarrier spacing and its integer multiple or 2 is proposed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于OFDM系统的统一和扩展的帧结构交叉引用本专利技术根据美国法典第35篇第119条要求如下优先权：编号为62/335,837，申请日为2016年5月13日，名称为“用于OFDM系统的扩展帧结构”的美国临时专利申请。上述美国临时专利申请在此一并作为参考。
本专利技术涉及一种无线通信系统。特别地，本专利技术涉及一种用于OFDM系统的扩展帧结构。
技术介绍
在无线通信系统中，例如由3GPP长期演进(LTE/LTE-A)规范所定义的，用户设备(UE)与基站设备(eNodeB)之间根据一个预设的无线帧格式来发送及接收通过无线信号所承载的数据从而实现彼此间的通信。特别的，上述的无线帧格式中包含一个无线帧序列，对于每一个无线帧包含有相同帧长及相同数目的子帧。在不同的双工方式下，上述子帧被配置以用于执行上行链路(UL)的数据传输及下行链路(DL)数据的接收。时分双工(TDD)是通过时分复用的方式来分别传输和接收无线信号。在上行及下行链路数据传输速率不对称时，TDD具有很强的优势。在LTE/LTE-A系统中提供了几种不同的TDD配置，用以支持针对不同频带的不同DL/UL业务比。不同的TDDUL-DL配置可提供40％至90％之间范围内的DL子帧分配，并且在系统信息块例如SIB1中进行广播。然而，通过SIB1的半静态配置可能或可能不匹配瞬时流量情况。目前，适应UL-DL的分配机制是基于系统信息改变步骤来进行。在3GPPLTERel-11及其以后的版本和4GLTE中，系统设计的趋势表明对网络系统更灵活配置的需求。系统可以基于系统负载、流量类型、流量模式等动态调整系统参数，从而进一步利用无线资源并节省功率。支持动态TDD配置作为一个示例，其中系统的TDD配置可以根据DL/UL的业务比动态地改变。下一代移动网络(NGMN)委员会决定将未来的NGMN活动重点放在定义5G技术的端到端(E2E)需求。5G技术的三个主要应用场景包括应用于毫米波技术，小小区接入(smallcellacess)和非授权频谱传输下的增强型移动宽带(eMBB)，超可靠低延迟通信(URLLC)和大规模机型通信(MTC)技术。具体来说，5G的设计要求包括最大小区大小要求和延迟要求。最大小区大小为市区微小区需具有站间距(ISD)为500米，也即小区的半径为250～300米。对于eMBB而言，E2E的延迟要求为<＝10ms；对于URLLC而言，E2E的延迟要求为<＝1ms。此外，载波中eMBB和URLLC的多路复用应得到支持，同时也需要具有可变UL/DL比率的TDD模式。在现有的LTETDD帧结构下，在一个无线帧内哪个子帧可以被用于UL或DL传输是确定的。即使在动态TDD配置下，TDD的配置也只能每10ms(一个无线帧)更换一次。这种时延性能显然不能满足5G的要求。正交频分复用(OFDM)是在频率选择信道上执行高传输速率且没有来自载波间干扰的有效复用方案。在LTEOFDM系统中，基于规则的时频网格进行资源分配。在整个时频网格分配具有相同参数配置的OFDM符号。由于以下考虑，5G新空口(5GNR)可能需要以下多个参数配置来支持高达100GHz的频谱：相位噪声，多普勒扩展，信道延迟扩展和其他实际考虑(例如，同步定时误差)。提出了具有15KHz子载波间隔和其整数倍或2m倍数的多个参数配置，其中m为正整数。例如，在统一的帧结构设计中，每个参数配置中使用正常/扩展循环前缀的子帧有14或12个OFDM符号。所支持的子载波间隔可以为15KHz，30KHz，60KHz，120KHz和240KHz。因此，寻求新的统一和扩展的帧结构，以满足5GNR的要求，支持灵活可变的TDD配置，支持多种参数配置，以适应高达100GHz的不同频谱的信道特性。
技术实现思路
提出了用于频分双工(FDD)和时分双工(TDD)的统一的无线帧结构。此统一的帧结构是扩展的，以满足5G新空口的需求，该帧结构支持灵活可变的TDD配置，支持多种参数配置，可适应高达100GHz的不同频谱的信道特性。提出了具有15KHz子载波间隔和其整数倍或2m倍数的多个参数配置，其中m是正整数。在统一的帧结构下，每个无线帧是较高层中的基本操作时间单元，该无线帧包括多个时隙，无线帧内的每个时隙为物理层的基本调度时间单元，每个时隙包含预定数量的OFDM符号。通过系统信息或较高层信令来半静态配置来配置DL-only时隙类型，通过物理层信令来动态配置灵活可变的时隙类型。在一个实施例中，UE从移动通信网络中的基站接收较高层配置。UE根据预设的无线帧格式与基站交换数据，每个无线帧包括多个时隙。较高层配置指示哪些时隙是仅下行链路(DL-only)时隙，哪些时隙是灵活可变时隙。UE检测物理信令，该物理信令用于指示与每个无线帧相应的一个或多个可变时隙相关联的一个或多个时隙类型。基于较高层配置和物理层信令，UE确定一个或多个灵活可变时隙的一个或多个时隙类型。在另一个实施例中，基站在移动通信网络中向用户设备(UE)发送较高层配置。基站根据预设的无线帧格式与UE交换数据，每个无线帧包括多个时隙。较高层配置用于指示哪些时隙是仅下行链路(DL-only)时隙，哪些时隙是灵活可变时隙。基站发送物理层信令以指示与每个无线帧相应的一个或多个灵活时隙相关联的一个或多个时隙类型。基站基于所指示的时隙类型，在灵活可变时隙中与UE进行数据传输和/或接收。在下面的详细描述中描述了其它实施例和优点。本专利技术的
技术实现思路
部分不旨在定义本专利技术。本专利技术由权利要求书限定。附图说明附图中，相应的数字表示相应的部件，并示出了本专利技术的实施例。图1示出了根据一个新颖的方面，在5G新空口系统中支持多种参数配置的统一和扩展的无线帧结构。图2为根据一个新颖方面，具有可变的无线帧结构的用户设备和基站的简化框图。图3示出了在5GNR系统中所定义的不同时隙类型。图4示出了指示时隙类型的物理信号的第一实施例。图5示出了指示时隙类型的物理信号的第二实施例。图6示出了指示时隙类型的物理信号的第一实施例。图7示出了基于由基站广播或单播的半静态配置的灵活TDD配置的一个实施例。图8示出了灵活TDD配置的一个实施例，其指示为保护间隔所保留的OFDM符号的数量。图9是基站和UE之间的流序列，用于基于当前系统需求而动态地改变帧结构。图10为根据一个新颖的方面，从UE的角度动态地配置具有灵活帧结构的时隙类型的方法的流程图。图11为根据一个新颖的方面，从eNB的角度动态地配置具有灵活帧结构的时隙类型的方法的流程图。具体实施方式现在将详细介绍本专利技术的一些实施例，其示例在附图中示出。根据一个新颖方面，图1示出了在5G新空口系统中支持多个参数配置的统一且扩展的无线帧结构。下一代移动网络(NGMN)委员会决定将未来的NGMN活动重点放在为5G所定义的端到端(E2E)需求。考虑已授权和未授权频段高达100GHz的频谱，5G中的三个主要应用场景包括增强型移动宽带(eMBB)，超可靠性和低延迟通信(URLLC)和大规模机型通信(mMTC)，特别的，5G的性能要求包括峰值数据速率和延迟要求。对于eMBB，在下行链路中峰值数据速率的目标为20Gbps，上行链路为10Gbps。对于eMBB，E2E延迟时间要求为&lt本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，所述方法包括：在移动通信网络中由用户设备(UE)从基站接收较高层配置，其中所述UE根据预设的无线帧格式与基站交换数据，每个无线帧包括多个时隙，所述较高层配置用于指示哪些时隙是仅下行链路(DL‑only)时隙，以及哪些时隙是灵活可变时隙；检测物理层信令，所述物理层信令用于指示与每个无线帧相应的一个或多个灵活可变时隙相关联的一个或多个时隙类型；以及基于所述较高层配置和所述物理层信令来确定所述一个或多个灵活可变时隙的所述一个或多个时隙类型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.13 US 62/335,837;2017.05.12 US 15/593,3241.一种方法，所述方法包括：在移动通信网络中由用户设备(UE)从基站接收较高层配置，其中所述UE根据预设的无线帧格式与基站交换数据，每个无线帧包括多个时隙，所述较高层配置用于指示哪些时隙是仅下行链路(DL-only)时隙，以及哪些时隙是灵活可变时隙；检测物理层信令，所述物理层信令用于指示与每个无线帧相应的一个或多个灵活可变时隙相关联的一个或多个时隙类型；以及基于所述较高层配置和所述物理层信令来确定所述一个或多个灵活可变时隙的所述一个或多个时隙类型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个无线帧具有预设的时间长度，每个时隙为包括预定数量的OFDM符号的基本调度单元。3.根据权利要求1所述的方法，所述灵活可变时隙具有如下属于四种预定义时隙类型之一的灵活可变时隙类型，其中包括全下行链路(DL-only)类型，全上行链路(UL-only)类型，DL-major类型和UL-major类型。4.根据权利要求3所述的方法，所述DL-only类型时隙仅包括DLOFDM符号，UL-only类型时隙仅包括ULOFDM符号，DL-major类型时隙包含比ULOFDM符号更多的DLOFDM符号，UL-major时隙包含比DLOFDM符号更多的ULOFDM符号。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述物理层信令包括1bit，用于指示所述灵活可变时隙类型为单向时隙类型或非单向时隙类型。6.根据权利要求3所述的方法，其中所述物理层信令指示所述灵活可变时隙类型是否是非单向时隙类型。7.根据权利要求3所述的方法，其中所述物理层信令包括1bit，用于指示所述灵活可变时隙类型为DL-major或UL-major类型。8.根据权利要求3所述的方法，其中，所述UE接收配置信息，用于指示在DL-maj...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖培凯，李修圣，陈威任，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71