專利名稱：正交頻分復用物理信道資源分配方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域的正交頻分利用(OFDM)技術(shù)，尤其涉及OFDM物理信道資源分配方法及其裝置。
背景技術(shù)：
正交頻分復用(OFDM)是一種多載波傳輸技術(shù)，該技術(shù)將頻譜分成許多子載波，每個子載波用較低的速據(jù)速率來調(diào)制。通過向不同的用戶分配不同的子載波，可以實現(xiàn)OFDM的多址接入，即OFDMA。每個窄帶子載波采用不同的調(diào)制方式，例如QAM16、QAM8等，然后采用逆快速傅立葉變換(IFFT)來提供OFDM調(diào)制。需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被映射到OFDM的符號上，經(jīng)過IFFT后，加上循環(huán)前綴，發(fā)送出去。接收端利用FFT解出OFDM符號，取出映射到該符號的數(shù)據(jù)。
在當前的技術(shù)中，物理信道資源分配的方式主要有兩種。一種是集中分配(localized)的方式、另一種是離散分配的(distributed)方式。
集中分配的方式如圖1所示，將整個頻段分成若干子帶。每個子帶由連續(xù)的子載波組成。基站根據(jù)用戶反饋的各子帶的信道質(zhì)量信息(CQI)，在時間頻率面上，將物理信道的資源以子帶為單位分配給用戶。這種方式下，用戶通過選擇和調(diào)度，能夠避開深衰落的頻帶，有效的對抗頻率選擇性衰落。所以，集中分配的方式有更高的傳輸效率。但是，集中分配的方式需要各個子帶的CQI反饋，反向控制信道的負載比較大。而且對于高速運動的用戶，由于信道質(zhì)量變化太快，反饋回來的CQI已經(jīng)不能反應當前的信道質(zhì)量。所以集中分配的方式只適合于低速用戶。
離散分配的方式如圖2所示，每個用戶的數(shù)據(jù)分散在整個時間頻率面上。對于離散分配方式，基站只要知道整個頻帶平均的CQI，因此反饋鏈路的負載較小。適合于數(shù)據(jù)包較小的數(shù)據(jù)業(yè)務，如語音業(yè)務等。由于數(shù)據(jù)分散在整個頻帶上，因此離散分配方式有頻率上的分集增益，它適用于高速運動和公共控制信道等，但是它傳輸?shù)男什蝗缂蟹峙浞绞礁摺?br> 可見，上述兩種方式各有優(yōu)缺點，要想充分利用信道資源，必須考慮兩種方式的復用。
現(xiàn)有技術(shù)中一種集中分配方式和離散分配方式復用的方案如圖3所示，圖3中畫出了1個子幀(subframe)，在時間方向上由7個符號(長方塊)組成，單個子幀的分配步驟是先給集中分配的用戶分配資源(如圖中的集中用戶1、2、3、4、…、12)，然后離散分配的用戶(如圖中的集中用戶1和2)在已經(jīng)集中分配了的資源中進行重新分配，覆蓋掉原來分配給集中映射的單元，稱為“打孔”。在圖3中，離散分配的用戶，頻率分配隨時間的變化方式(即跳頻圖案)。
圖3中分配給集中分配用戶的每個子帶(如最上面的斜杠大塊)包含的數(shù)據(jù)量(斜杠長方塊)不固定，會隨離散分配的“打孔”的數(shù)量變化而變化，從而大大增加調(diào)度的復雜度。因為上層分配下來的數(shù)據(jù)包需要重新組合分割才能夠進行映射分配，以適合不同集中分配塊的大小的變化。而且每個子幀的分割比例都不一樣，需要經(jīng)過計算確定。
其次，圖3中，集中分配的用戶在接收解調(diào)數(shù)據(jù)時需要知道自己分配的塊中哪些被離散分配的用戶占了。這樣，就需要將此信息在前向控制信道中通知集中分配的用戶，從而增加了前向控制信道的負載。
現(xiàn)有技術(shù)中另一種集中分配方式和離散分配方式復用的方案如圖4所示，將整個頻帶資源等間隔分成集中映射區(qū)和離散映射區(qū)兩部分。集中映射部分的資源按照CQI反饋，調(diào)度分配給集中映射的用戶。離散映射的用戶分配方式如圖中離散用戶1和離散用戶2所示。在頻率上分散分配，在時間上不發(fā)生變化。這種方案存在以下不足1、有50％的頻帶被集中分配的用戶獨占，離散分配的用戶無法將頻率分配到這些頻率上，也就是說，無法在這些頻率上進行頻率分集。
2、由于離散分配部分在時間頻率面上的分散程度不夠高，分散的方式過于單一。如離散用戶1對應的頻率在時間不發(fā)生變化，使得無線通信系統(tǒng)中的小區(qū)間的互相干擾的概率增大。
3、集中分配用戶和離散分配用戶的資源分配比例太固定。而實際中，集中分配的用戶和離散分配的用戶的數(shù)據(jù)量往往不平衡。比如，低速運動的用戶往往多于高速運動的用戶，如果固定地采用這種分配方式，就很容易造成物理信道資源的大大浪費，這不是系統(tǒng)設計所希望的。
4、集中分配的調(diào)度粒度大小和離散分配的調(diào)度粒度大小相同(如圖4中，集中用戶1由12×7個小方格組成，是集中分配的調(diào)度粒度。而離散用戶1也由12×7個小方格組成，是離散分配的調(diào)度粒度)。這樣不利于不同業(yè)務的分配。實際中，離散分配需要的最小粒度(考慮語音等數(shù)據(jù)包較小的業(yè)務)比集中分配的最小粒度要小得多。
總之，采用現(xiàn)有的方案，存在調(diào)度和復用信令復雜、抗小區(qū)間干擾能力差、頻率分集的能力差以及數(shù)據(jù)塊分割復雜等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種OFDM物理信道資源分配方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在調(diào)度復雜和頻率分集能力差的問題。
本發(fā)明提供一種發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在調(diào)度和復用信令復雜、抗小區(qū)間干擾能力差和數(shù)據(jù)塊分割復雜的問題。
本發(fā)明提供以下技術(shù)方案一種正交頻分復用物理信道資源分配方法，包括步驟在一個傳輸幀內(nèi)定義由分散在各正交頻分復用OFDM碼元上的固定數(shù)目的子載波組成離散資源信道DRCH，由該傳輸幀內(nèi)其余子載波組成集中資源信道LRCH；以及根據(jù)需要發(fā)射的用戶數(shù)據(jù)適合的傳輸方式將用戶數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到LRCH或DRCH，并將數(shù)據(jù)映射到對應的OFDM碼元的子載波上。
在較佳的方式中，資源信道具有以下特征在一個傳輸幀內(nèi)組成多個DRCH和多個LRCH，分別由相應的索引標識。
使每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波數(shù)目相同并且固定；使每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波間隔分布在整個頻域上；使每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波等間隔分布在整個頻域上。
在每一個由多個連續(xù)子載波構(gòu)成的子帶內(nèi)，DRCH占用的子載波數(shù)目相同。
在不同的OFDM碼元上，組成DRCH的子載波的頻率發(fā)生跳變；頻率跳變的模式通過跳頻序列生成；每個小區(qū)按頻率碰撞最小的原則選取不同的跳頻序列。
LRCH包含的子載波數(shù)目大于或等于DRCH包含的子載波數(shù)目，并且是DRCH包含的子載波數(shù)目的整數(shù)倍。
一種發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，包括步驟將需要發(fā)射的用戶數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到對應的資源信道，該資源信道包括由分散在一個傳輸幀內(nèi)各正交頻分復用OFDM碼元上的固定數(shù)目的子載波組成離散資源信道DRCH，以及由該幀內(nèi)其余子載波組成集中資源信道LRCH；對數(shù)據(jù)進行編碼調(diào)制生成調(diào)制符號，并映射到對應的OFDM碼元的子載波上；對子載波進行逆快速傅立葉變換處理并發(fā)送OFDM碼元。
在較佳的方式中，將數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到資源信道時，進一步根據(jù)DRCH和LRCH需要當前幀傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大小，選擇相應的復用模式，其中不同復用模式間的每個DRCH和LRCH包含的子載波數(shù)目是所有復用模式中最小的DRCH包含子載波數(shù)目的整倍數(shù)。
一種接收數(shù)據(jù)的方法，包括步驟
接收一個數(shù)據(jù)幀的OFDM碼元，并從控制信道獲取資源信道的控制信息，該資源信道包括由分散在一個傳輸幀內(nèi)各正交頻分復用OFDM碼元上的固定數(shù)目的子載波組成離散資源信道DRCH，以及由該幀內(nèi)其余子載波組成集中資源信道LRCH；對所述OFDM碼進行快速傅立葉變換，恢復出DRCH和LRCH關(guān)聯(lián)的各OFDM碼元上的子載波；從子載波上提取調(diào)制符號，并對調(diào)制符號解調(diào)和解碼以恢復出數(shù)據(jù)。
一種發(fā)射裝置，包括用于將需要發(fā)射的用戶數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到對應的資源信道，該資源信道包括由分散在一個傳輸幀內(nèi)各正交頻分復用OFDM碼元上的固定數(shù)目的子載波組成離散資源信道DRCH，以及由該幀內(nèi)其余子載波組成集中資源信道LRCH的單元；對數(shù)據(jù)進行編碼調(diào)制生成調(diào)制符號，并映射到對應的OFDM碼元的子載波上的單元；對子載波進行逆快速傅立葉變換處理并發(fā)送OFDM碼元的單元。
一種接收裝置，包括用于接收數(shù)據(jù)幀的OFDM碼元，并從控制信道獲取資源信道的控制信息，該資源信道包括由分散在一個傳輸幀內(nèi)各正交頻分復用OFDM碼元上的固定數(shù)目的子載波組成離散資源信道DRCH，以及由該幀內(nèi)其余子載波組成集中資源信道LRCH的單元；用于對所述OFDM碼進行快速傅立葉變換，恢復出DRCH和LRCH關(guān)聯(lián)的各OFDM碼元上的子載波的單元；用于從子載波上提取調(diào)制符號，并對調(diào)制符號解調(diào)和解碼以恢復出數(shù)據(jù)的單元。
本發(fā)明有益效果如下1、在本發(fā)明中，被離散用戶占了的部分的位置在協(xié)議中就定下來了，不需要額外的信令進行通知，因此，分配控制信令較少，調(diào)度和復用信令簡單；而在現(xiàn)有技術(shù)中，DRCH用戶需要知道哪些部分被LRCH用戶打孔了，這種信息需要較多的信令來通知用戶終端。
2、由于每個DRCH包含的一個幀內(nèi)的子載波數(shù)目是每個LRCH包含的子載波數(shù)目的整分數(shù)倍，這樣大大方便了上層邏輯數(shù)據(jù)包大小的定義，以及減少了調(diào)度時分割邏輯數(shù)據(jù)包為物理數(shù)據(jù)包時的復雜度；3、DRCH相關(guān)聯(lián)的子載波均勻分布在整個時間頻率面內(nèi)。這樣的均勻性，不僅方便了跳頻圖案的設計，而且有利于DRCH傳輸?shù)挠脩臬@得整個時間頻率域上的完全分集。
4、每個DRCH包含的子載波數(shù)目比每個LRCH包含的子載波數(shù)目小，這樣有利于適合數(shù)據(jù)包小，要求時延小的業(yè)務(如VOIP業(yè)務等)的邏輯數(shù)據(jù)包的分割。因為，每個LRCH和每個子帶的CQI相關(guān)聯(lián)，如果將子帶分割的較小，則子帶數(shù)較多，從而需要反饋的CQI數(shù)目較多，這樣會大大增加反饋鏈路的負載。所以，采用DRCH來和小數(shù)據(jù)包實時業(yè)務相關(guān)聯(lián)更為現(xiàn)實；5、DRCH在整個頻率上跳頻，可以方便的應用性能好的跳頻序列，比如RS序列、Latin序列等。不同的小區(qū)采用不同的RS序列或Latin序列，可以得到很好小區(qū)間干擾平均的效果，從而提高小區(qū)邊緣的用戶的頻率復用率。
6、使用簡單的方式協(xié)調(diào)了DRCH和LRCH相關(guān)聯(lián)的業(yè)務量的比例問題。在本發(fā)明中可以通過選擇模式來改變兩者的比例，方法簡單實用，而且不需要增加任何附加信令。在現(xiàn)有技術(shù)中，與所有DRCH相關(guān)聯(lián)的子載波總數(shù)和所有LRCH相關(guān)聯(lián)的子載波總數(shù)的比例固定為1∶1。而在實際中，兩者的數(shù)據(jù)比例往往是變化的，而且多數(shù)情況下，低速運動的用戶多余高速運動的用戶，所以固定為1∶1是不合適。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中在時間-頻率面上信道資源集中分配方式的示意圖；
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中在時間-頻率面上信道資源離散分配方式的示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)在時間-頻率面上，信道資源集中分配和離散分配過程中采用覆蓋方式分配資源的示意圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)在時間-頻率面上，信道資源集中分配和離散分配過程中采用固定方式分配資源的示意圖；圖5為本發(fā)明實施例中單個天線系統(tǒng)中發(fā)射機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實施例中單個天線系統(tǒng)中接收機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實施例中發(fā)送數(shù)據(jù)的流程圖；圖8為本發(fā)明實施例中接收數(shù)據(jù)的流程圖；圖9A、圖9B分別為本發(fā)明實施例中在模式1和模式2下，在時間-頻率面上信道資源分配的示意圖。
具體實施例方式
在多用戶正交頻分復用接入(OFDMA)環(huán)境下，數(shù)據(jù)幀是用來傳輸?shù)淖钚〉木幗獯a數(shù)據(jù)塊，通常由幾個正交頻分復用(OFDM)碼元組成。為了高效的傳輸不同運動速度的用戶、不同業(yè)務類型的數(shù)據(jù)，將每個用戶數(shù)據(jù)和資源信道(RCH)相關(guān)聯(lián)，RCH由一個數(shù)據(jù)幀上的多個OFDM碼元上的若干個子載波組成。RCH根據(jù)組成的子載波間的相關(guān)性分為兩種集中資源信道(LRCH)和離散資源信道(DRCH)。
在本發(fā)明中，LRCH由一個幀內(nèi)固定數(shù)目的連續(xù)子載波組成。根據(jù)子載波間的頻域相關(guān)性，將一個數(shù)據(jù)幀內(nèi)，整個頻帶的連續(xù)若干子載波，劃分為組，每一組稱為子帶。每個子帶中除了被DRCH占有的以外，其他的子載波組對應一個LRCH。DRCH由分散在一個幀內(nèi)的不同OFDM碼元上的固定數(shù)目的子載波組成。在發(fā)射用戶數(shù)據(jù)時，根據(jù)用戶數(shù)據(jù)適合的傳輸方式，即是集中分配信道資源方式傳輸還是離散分配信道資源方式傳輸，將用戶數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到LRCH或DRCH，然后按現(xiàn)有方式將數(shù)據(jù)映射到對應的OFDM碼元的子載波上。
為了有利于DRCH傳輸?shù)挠脩臬@得整個時間頻率域上的完全分集，組成DRCH的子載波，在每個OFDM碼元上的數(shù)目固定并且間隔的分布整個頻域上；較佳的方式是等間隔分布。
為了得到較好小區(qū)間干擾平均效果，提高小區(qū)邊緣的用戶的頻率復用率，組成DRCH的子載波在不同的OFDM碼元上的頻率發(fā)生跳變，跳頻的模式可以由傳統(tǒng)的跳頻序列生成，如RS序列、Latin序列等。每個小區(qū)采用不同的按頻率碰撞最小的原則選取跳頻序列，而每個DRCH可以由不同OFDM碼元上的跳頻模式來識別。
一個LRCH包含的子載波數(shù)目和一個DRCH包含的子載波數(shù)目在通信系統(tǒng)建立前確定下來。在本實施例中，取DRCH包含子載波的數(shù)目小于等于LRCH包含的子載波數(shù)目，并且是LRCH子載波數(shù)目的整分數(shù)倍，即LRCH包含的子載波是DRCH包含的子載波的整數(shù)倍。這一點可以通過DRCH和LRCH在每個OFDM碼元上的子載波數(shù)目來實現(xiàn)，只要使LRCH和在每個OFDM碼元上包含的子載數(shù)目是DRCH包含子載波數(shù)目的倍數(shù)即可。而DRCH包含的子載波數(shù)目和通信系統(tǒng)所要服務的低速率實時業(yè)務的數(shù)據(jù)包大小相聯(lián)系，如VOIP的數(shù)據(jù)包大小。
一個幀內(nèi)包含多個DRCH和多個LRCH，它們的數(shù)目在系統(tǒng)建立前固定下來，分別由DRCH索引和LRCH索引標識，索引信息通過公共控制信道通知移動終端。分配給這些DRCH的子載波盡量均勻的分布在頻域上，并且保證在每個子帶內(nèi)，被這些DRCH占有的子載波數(shù)目相同。
根據(jù)一個幀內(nèi)包含的DRCH和LRCH的子載波數(shù)目的不同比例，在系統(tǒng)建立前預設為不同的復用模式。復用模式的個數(shù)根據(jù)系統(tǒng)要求的靈活性和調(diào)度的復雜度在系統(tǒng)建立前確定。個數(shù)越多，靈活性也越高，調(diào)度時分割LRCH邏輯數(shù)據(jù)包的復雜度也越高。模式的類別可以由一個幀內(nèi)的DRCH的數(shù)目來標識，在系統(tǒng)建立前確定下來，由于DRCH的索引信息是在公共信道上傳播的，所以增加模式不需要增加格外的信令。不同復用模式間的每個DRCH和LRCH包含的子載波數(shù)目是所有模式中最小的DRCH的整倍數(shù)。
參閱圖5所示，單個天線系統(tǒng)中的發(fā)射機包括編碼單元11、調(diào)制單元12、映射單元13、逆快速復立葉變換IFFT單元14和天線20(圖中未示出所有處理單元)。編碼單元11用于對數(shù)據(jù)包進行編碼處理；調(diào)制單元12用于調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)以生成調(diào)制符號包；映射單元13用于將調(diào)制符號包內(nèi)的符號映射到OFDM碼元的子載波上；IFFT單元14用于對每個OFDM碼元上的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)做逆離散快速傅立葉變換，得到時域的OFDM碼元；天線20用于發(fā)射OFDM碼元。
參閱圖6所示，單個天線系統(tǒng)中的接收機包括天線40、快速復立葉變換FFT單元31、反映射單元32、解調(diào)制單元33和解碼單元34。天線40用于接收數(shù)據(jù)幀的OFDM碼元；FFT單元31用于對OFDM碼元進行快速復立葉變換處理，得到頻率域的OFDM碼元；反映射單元32用于從OFDM碼元的子載波上提取調(diào)制符號；解調(diào)制單元33用于對調(diào)制符號進行解調(diào)制處理得到編碼后的數(shù)據(jù)；解碼單元34用于對解調(diào)后的數(shù)據(jù)進行解碼，以恢復用戶數(shù)據(jù)。
參閱圖7所示，發(fā)射端發(fā)送數(shù)據(jù)的主要處理流程如下步驟700、基站首先把上層過來的不同用戶的數(shù)據(jù)區(qū)分為適合DRCH傳輸和適合LRCH傳輸?shù)膬煞N。
區(qū)分的算法由調(diào)度層決定(與現(xiàn)有方式相同，不在本發(fā)明的討論范圍內(nèi))，基本原則是運動速度較低的用戶、傳輸速率較高的用戶適合LRCH傳輸；運動速度高的用戶、傳輸速率較低并且實時要求較高的用戶、公共控制信令業(yè)務等適合DRCH傳輸。
步驟710、基站根據(jù)DRCH和LRCH需要當幀傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量的大小，選取合適的復用模式。
步驟720、通信系統(tǒng)上層(如MAC層)過來的邏輯數(shù)據(jù)包，在區(qū)分成DRCH類型和LRCH類型之后做如下處理如果是DRCH類型，則根據(jù)整個發(fā)射端反饋回來的整個頻帶的平均的信道狀態(tài)信息(CQI)，確定采用的合適的編碼調(diào)制方式(MCS)，并由此計算出每個DRCH所能傳輸?shù)谋忍財?shù)，即DRCH物理包的大小。把DRCH邏輯包，按照DRCH物理包的大小，分割成若干個DRCH物理包。
如果是LRCH類型，則采用調(diào)度算法將此邏輯數(shù)據(jù)包和LRCH相關(guān)聯(lián)(調(diào)度算法與現(xiàn)有方式相同，不在本發(fā)明的討論范圍內(nèi))?；驹瓌t是，根據(jù)每個子帶的CQI，把對應這個子帶的LRCH分配給在這個子帶上CQI較好的用戶。在邏輯數(shù)據(jù)包和LRCH的關(guān)聯(lián)性確定后，即可通過LRCH所在的子帶的CQI確定采用的編碼調(diào)制的方式，由此可確定每個LRCH所能傳輸?shù)谋忍財?shù)。根據(jù)這個比特數(shù)將邏輯數(shù)據(jù)包分割成LRCH物理數(shù)據(jù)包，步驟730、由編碼單元11對物理數(shù)據(jù)包進行編碼處理。
步驟740、調(diào)制單元12對編碼后的數(shù)據(jù)進行調(diào)制，生成調(diào)制符號包。
步驟750、映射單元13把分割好的調(diào)制符號包內(nèi)的符號，關(guān)聯(lián)(映射)到每個DRCH或LRCH對應的當前幀內(nèi)的多個OFDM碼元的子載波上。
步驟760、當一個幀內(nèi)的所有子載都被關(guān)聯(lián)了對應的數(shù)據(jù)符號后，IFFT單元14對每個OFDM碼元上的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，做逆離散快速傅立葉變換(IFFT)，得到時域的OFDM碼元。
步驟770、天線20連續(xù)發(fā)送一幀內(nèi)的多個OFDM碼元。
參閱圖8所示，接收端接收數(shù)據(jù)的主要處理流程如下步驟800、天線40接收到時域的OFDM碼元，連續(xù)接收一個幀的OFDM碼元。
步驟810、FFT單元31對OFDM碼元進行快速傅立葉變換，得到頻域的OFDM碼元。該碼元上的不同采樣點對應不同的頻率。
步驟820、移動終端用戶從控制信道，獲取復用的模式、和RCH的類型、以及LRCH或DRCH的索引號等控制信息。
步驟830、反映射單元32在區(qū)分成DRCH類型和LRCH類型之后做如下處理
如果用戶是DRCH類型，則根據(jù)DRCH的索引號，由系統(tǒng)預定義的該DRCH的關(guān)聯(lián)的各個OFDM碼元上的子載波上獲取相應的調(diào)制符號；如果用戶是LRCH類型，則根據(jù)LRCH的索引號，由系統(tǒng)預定義的該LRCH的關(guān)聯(lián)的各個OFDM碼元上的子載波上獲取相應的調(diào)制符號。
步驟840、解調(diào)單元33根據(jù)DRCH對應的MCS或根據(jù)LRCH所在的子帶的MCS，對調(diào)制符號進行解調(diào)處理。
步驟850、解碼單元34對解調(diào)后的數(shù)據(jù)進行解碼恢復用戶數(shù)據(jù)。
對于解碼獲得的DRCH的數(shù)據(jù)，組成該用戶的一個物理數(shù)據(jù)包，將該用戶對應的該幀的所有物理數(shù)據(jù)包組合成該用戶的邏輯數(shù)據(jù)包，發(fā)送給通信系統(tǒng)的上層(如MAC層)。對于解碼獲得的該LRCH的數(shù)據(jù)，組成該用戶的一個物理數(shù)據(jù)包，將該用戶對應的所有物理數(shù)據(jù)包組合成該用戶的邏輯數(shù)據(jù)包，發(fā)送給通信系統(tǒng)的上層(如MAC層)。
以下以一個具體實例進一步說明，該具體實例并不用于限定本發(fā)明如圖9A、圖9B分別給出了模式1和模式2兩種復用模式，其區(qū)別在于LRCH包含的子載波數(shù)目不同。
如圖9A所示，某一通信系統(tǒng)的有效子載波數(shù)為384個。根據(jù)子載波的頻域相關(guān)性，劃分為12個子帶，每個子帶由32個連續(xù)的子載波組成(圖9A、圖9B中劃出了前面3個子帶、和最后一個子帶，中間部分省略未劃出)。
該系統(tǒng)的一個數(shù)據(jù)幀定義為7個OFDM碼元。按照前述的原則，為了使LRCH是DRCH包含的子載波數(shù)目的倍數(shù)，并且將DRCH與最低速率實時業(yè)務相聯(lián)系，取一個DRCH在每個OFDM碼元上包含的子載波數(shù)目為4，取LRCH在每個OFDM碼元上包含的子載波數(shù)目為4的倍數(shù)，如16、24等。一個DRCH包含的子載波數(shù)目為每個OFDM碼元包含的子載波數(shù)目，乘以每個幀內(nèi)的OFDM碼元的個數(shù)。在此實例中為4×7＝28個子載波，設采用的調(diào)制方式為8PSK，則一個DRCH可以傳輸?shù)谋忍財?shù)為84，即一個DRCH物理包大小為84。不失一般性，如果考慮的最低速率實時業(yè)務為語音業(yè)務，則一個語音包通常為80bit，加上冗余校驗碼為84比特，因此語音包可以很方便的放在DRCH上傳輸，大大減少了調(diào)度層分割的復雜度，以及減少子載波資源浪費。
由于一個DRCH在每個OFDM碼元上和4個子載波相關(guān)聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明的原則將這4個子載均勻的分布在整個頻帶上。比如在第一個OFDM碼元上，將子載波從0到383依次編號，則DRCH相關(guān)聯(lián)的子載波標號為0、32×3+0＝96、32×6+0＝192、32×9+0＝288等4個。對于第二個OFDM碼元，相對于第一個OFDM碼元上的子載波有一個偏移量，這個偏移量由跳頻序列確定，跳頻序列可以采用RS序列、Latin序列等。比如，此例中，跳頻序列為0、32+17＝49、26、32×2+11＝75、12、32×1+29＝61、32×1+6＝38等，即第一個OFDM碼元中，和DRCH1相關(guān)聯(lián)的4個子載波中的第1個子載波的偏移量為0、第二個碼元中的偏移量為49，以此類推(如圖中黑色斜杠部分的子載波所示)。
一個LRCH包含的子載波的數(shù)目根據(jù)系統(tǒng)需求設定。比如，在圖9A所示的模式1中，一個LRCH包含的子載波數(shù)目取24×7，其中24為每個OFDM碼元上LRCH相關(guān)聯(lián)的子載波數(shù)目，7為一個幀內(nèi)的OFDM碼元數(shù)目。整個頻帶中總共有12個子帶，對應有12個LRCH。因此每個OFDM碼元中和這些LRCH相關(guān)聯(lián)的子載波的總和是24×12＝288個。剩余的子載波數(shù)目為384-288＝96個。這96個是和DRCH相關(guān)聯(lián)的，由于每個DRCH在一個OFDM碼元上和4個子載波相關(guān)聯(lián)，因此，總共有96/4＝24個DRCH。這些預留給DRCH的子載波均勻的分布在整個頻域上，如圖9的模式1中，每3個有1個白色的子載波，是預留給DRCH的子載波。也就是說，DRCH1每偏置4個子載波就得到一個新的DRCH。總共可偏置23次。在每個子帶中除去和DRCH相關(guān)聯(lián)的子載波外，剩余的子載波和一個LRCH相關(guān)聯(lián)。這樣，一個幀中多個OFDM碼元上的子載波分別和24個DRCH和12個LRCH相關(guān)聯(lián)。
在圖9B所示的模式2中，采用類似的方法，將一個幀內(nèi)的多個OFDM碼元上的子載波分別和48個DRCH和12個LRCH相關(guān)聯(lián)，每個DRCH關(guān)聯(lián)的子載波數(shù)目為28個，每個LRCH關(guān)聯(lián)的子載波數(shù)目為16×7＝112個。由于DRCH和LRCH的分配信息在公共信道上傳輸。因此，每個終端可以根據(jù)DRCH的個數(shù)來判斷采用的復用模式，而不用額外增加信令。在每種模式中，LRCH包含的子載波數(shù)目和DRCH包含的子載波數(shù)目的整倍數(shù)。因此，如果采用LRCH傳輸?shù)陌?，如果在當幀?nèi)LRCH資源不夠的話，很容易就分割成DRCH來傳輸，或者留到下一幀來傳輸。并且這些整數(shù)倍的關(guān)系，方便上層的邏輯數(shù)據(jù)包的設計，因為當前的通信系統(tǒng)中，上層過來的邏輯數(shù)據(jù)包大小是固定，如果物理數(shù)據(jù)包的大小非整數(shù)倍關(guān)系，則上層過來的邏輯數(shù)據(jù)包需要經(jīng)過復雜的分割才能適合物理數(shù)據(jù)包的大小，并且容易產(chǎn)生剩余的數(shù)據(jù)。
上層過來的邏輯數(shù)據(jù)包的處理發(fā)射過程如前面所述。首先區(qū)分為適合DRCH和適合LRCH的。然后選取合適的復用模式和合適的MCS，和LRCH或DRCH相關(guān)聯(lián)。計算分割成物理數(shù)據(jù)包。編碼調(diào)制后得到調(diào)制符號依次放置在相應LRCH或DRCH相關(guān)的每個OFDM碼元的子載波上。每個OFDM碼元經(jīng)過IFFT后，變?yōu)闀r域信號，通過天線發(fā)送出去。
接收端根據(jù)得到的時域信號，F(xiàn)FT變?yōu)镺FDM碼元。每個移動終端根據(jù)控制信道上獲得的模式信息和被分配的LRCH或DRCH索引，從該LRCH或DRCH相關(guān)聯(lián)的每個OFDM碼元的子載波上取出調(diào)制符號，再經(jīng)過解調(diào)、解碼，恢復物理數(shù)據(jù)包，組合成邏輯數(shù)據(jù)包，發(fā)送給上層。
綜上所述可知1、在模式1中，所有DRCH關(guān)聯(lián)的一個幀內(nèi)的子載波數(shù)目是所有LRCH關(guān)聯(lián)的一個幀內(nèi)的子載波數(shù)目的1/3。而模式2中，所有DRCH關(guān)聯(lián)的一個幀內(nèi)的子載波數(shù)目是所有LRCH關(guān)聯(lián)的一個幀內(nèi)的子載波數(shù)目相等。這樣通過選擇兩種模式可以協(xié)調(diào)DRCH和LRCH數(shù)據(jù)量的比例。
2、每個DRCH包含的一個幀內(nèi)的子載波數(shù)目是每個LRCH包含的子載波數(shù)目的整分數(shù)倍，這樣大大方便了上層邏輯數(shù)據(jù)包大小的定義，以及減少了調(diào)度時分割邏輯數(shù)據(jù)包為物理數(shù)據(jù)包時的復雜度。
3、如圖9A、9B所示，DRCH相關(guān)聯(lián)的子載波均勻分布在整個時間頻率面內(nèi)。這樣的均勻性，不僅方便了跳頻圖案的設計，而且有利于DRCH傳輸?shù)挠脩臬@得整個時間頻率域上的完全分集。
4、每個DRCH包含的子載波數(shù)目比每個LRCH包含的子載波數(shù)目小，這樣有利于適合數(shù)據(jù)包小，要求時延小的業(yè)務(如VOIP業(yè)務等)的邏輯數(shù)據(jù)包的分割。因為，每個LRCH和每個子帶的CQI相關(guān)聯(lián)，如果將子帶分割的較小，則子帶數(shù)較多，從而需要反饋的CQI數(shù)目較多，這樣會大大增加反饋鏈路的負載。所以，采用DRCH來和小數(shù)據(jù)包實時業(yè)務相關(guān)聯(lián)更為現(xiàn)實。
5、DRCH在整個頻率上跳頻，可以方便的應用性能好的跳頻序列，比如RS序列、Latin序列等。不同的小區(qū)采用不同的RS序列或Latin序列，可以得到很好小區(qū)間干擾平均的效果，從而提高小區(qū)邊緣的用戶的頻率復用率。
6、有較少的分配控制信令在現(xiàn)有的打孔技術(shù)方案，DRCH用戶需要知道哪些部分被LRCH用戶打孔了，這種信息需要較多的信令來通知用戶終端。而在本發(fā)明中，被離散用戶占了的部分的位置在協(xié)議中就定下來了，不需要額外的信令進行通知。
7、使用簡單的方式協(xié)調(diào)了DRCH和LRCH相關(guān)聯(lián)的業(yè)務量的比例問題。在現(xiàn)有技術(shù)中，與所有DRCH相關(guān)聯(lián)的子載波總數(shù)和所有LRCH相關(guān)聯(lián)的子載波總數(shù)的比例固定為1∶1。而在實際中，兩者的數(shù)據(jù)比例往往是變化的，而且多數(shù)情況下，低速運動的用戶多余高速運動的用戶。所以固定為1∶1是不合適。而在本發(fā)明中，可以通過選擇模式來改變兩者的比例，方法簡單實用，而且不需要增加任何附加信令。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種正交頻分復用物理信道資源分配方法，其特征在于，包括如下步驟在一個傳輸幀內(nèi)定義由分散在各正交頻分復用OFDM碼元上的固定數(shù)目的子載波組成離散資源信道DRCH，由該傳輸幀內(nèi)其余子載波組成集中資源信道LRCH；以及根據(jù)需要發(fā)射的用戶數(shù)據(jù)適合的傳輸方式將用戶數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到LRCH或DRCH，并將數(shù)據(jù)映射到對應的OFDM碼元的子載波上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在一個傳輸幀內(nèi)組成多個DRCH和多個LRCH，分別由相應的索引標識。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波數(shù)目相同并且固定。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，使每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波間隔分布在整個頻域上。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，使每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波等間隔分布在整個頻域上。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在每一個由多個連續(xù)子載波構(gòu)成的子帶內(nèi)，DRCH占用的子載波數(shù)目相同。
7.如權(quán)利要求1至6之一項所述的方法，其特征在于，在不同的OFDM碼元上，組成DRCH的子載波的頻率發(fā)生跳變。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，頻率跳變的模式通過跳頻序列生成。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，每個小區(qū)按頻率碰撞最小的原則選取不同的跳頻序列。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，LRCH包含的子載波數(shù)目大于或等于DRCH包含的子載波數(shù)目，并且是DRCH包含的子載波數(shù)目的整數(shù)倍。
11.一種發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，包括如下步驟將需要發(fā)射的用戶數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到對應的資源信道，該資源信道包括由分散在一個傳輸幀內(nèi)各正交頻分復用OFDM碼元上的固定數(shù)目的子載波組成離散資源信道DRCH，以及由該幀內(nèi)其余子載波組成集中資源信道LRCH；對數(shù)據(jù)進行編碼調(diào)制生成調(diào)制符號，并映射到對應的OFDM碼元的子載波上；對子載波進行逆快速傅立葉變換處理并發(fā)送OFDM碼元。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，其特征在于，在一個傳輸幀內(nèi)構(gòu)成多個DRCH和多個LRCH，分別由相應的索引標識，該索引信息通過公共控制信道通知接收端。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，將數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到資源信道時，進一步根據(jù)DRCH和LRCH需要當前幀傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大小，選擇相應的復用模式，其中不同復用模式間的每個DRCH和LRCH包含的子載波數(shù)目是所有復用模式中最小的DRCH包含子載波數(shù)目的整倍數(shù)。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述一個傳輸幀內(nèi)，每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波數(shù)目相同并且固定。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，使每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波間隔分布在整個頻域上。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，使每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波等間隔分布在整個頻域上。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在每一個由多個連續(xù)子載波構(gòu)成的子帶內(nèi)，DRCH占用的子載波數(shù)目相同。
18.如權(quán)利要求11至17之一項所述的方法，其特征在于，在不同的OFDM碼元上，組成DRCH的子載波的頻率發(fā)生跳變。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，頻率跳變的模式通過跳頻序列生成。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，每個小區(qū)按頻率碰撞最小的原則選取不同的跳頻序列。
21.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，LRCH包含的子載波數(shù)目大于或等于DRCH包含的子載波數(shù)目，并且是DRCH包含的子載波數(shù)目的整數(shù)倍。
22.一種接收數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，包括如下步驟接收一個數(shù)據(jù)幀的OFDM碼元，并從控制信道獲取資源信道的控制信息，該資源信道包括由分散在一個傳輸幀內(nèi)各正交頻分復用OFDM碼元上的固定數(shù)目的子載波組成離散資源信道DRCH，以及由該幀內(nèi)其余子載波組成集中資源信道LRCH；對所述OFDM碼進行快速傅立葉變換，恢復出DRCH和LRCH關(guān)聯(lián)的各OFDM碼元上的子載波；從子載波上提取調(diào)制符號，并對調(diào)制符號解調(diào)和解碼以恢復出數(shù)據(jù)。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述一個傳輸幀內(nèi)，每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波數(shù)目相同并且固定。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波間隔分布在整個頻域上。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，使每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波等間隔分布在整個頻域上。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，在每一個由多個連續(xù)子載波構(gòu)成的子帶內(nèi)，DRCH占用的子載波數(shù)目相同。
27.如權(quán)利要求22至26之一項所述的方法，其特征在于，在不同的OFDM碼元上，組成DRCH的子載波的頻率發(fā)生跳變。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，頻率跳變的模式通過跳頻序列生成。
29.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，LRCH包含的子載波數(shù)目大于或等于DRCH包含的子載波數(shù)目，并且是DRCH包含的子載波數(shù)目的整數(shù)倍。
30.一種發(fā)射裝置，其特征在于，包括用于將需要發(fā)射的用戶數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到對應的資源信道，該資源信道包括由分散在一個傳輸幀內(nèi)各正交頻分復用OFDM碼元上的固定數(shù)目的子載波組成離散資源信道DRCH，以及由該幀內(nèi)其余子載波組成集中資源信道LRCH的單元；對數(shù)據(jù)進行編碼調(diào)制生成調(diào)制符號，并映射到對應的OFDM碼元的子載波上的單元；對子載波進行逆快速傅立葉變換處理并發(fā)送OFDM碼元的單元。
31.如權(quán)利要求30所述的發(fā)射裝置，其特征在于，還包括用于根據(jù)DRCH和LRCH需要當前幀傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大小，選擇相應的復用模式的單元。
32.如權(quán)利要求30所述的發(fā)射裝置，其特征在于，所述一個傳輸幀內(nèi)，每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波數(shù)目相同并且固定。
33.如權(quán)利要求32所述的發(fā)射裝置，其特征在于，每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波間隔分布在整個頻域上。
34.如權(quán)利要求33所述的發(fā)射裝置，其特征在于，每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波等間隔分布在整個頻域上。
35.如權(quán)利要求34所述的發(fā)射裝置，其特征在于，每一個由多個連續(xù)子載波構(gòu)成的子帶內(nèi)，DRCH占用的子載波數(shù)目相同。
36.如權(quán)利要求30至35之一項所述的發(fā)射裝置，其特征在于，在不同的OFDM碼元上，組成DRCH的子載波的頻率發(fā)生跳變。
37.如權(quán)利要求36所述的發(fā)射裝置，其特征在于，LRCH包含的子載波數(shù)目大于或等于DRCH包含的子載波數(shù)目，并且是DRCH包含的子載波數(shù)目的整數(shù)倍。
38.一種接收裝置，其特征在于，包括用于接收數(shù)據(jù)幀的OFDM碼元，并從控制信道獲取資源信道的控制信息，該資源信道包括由分散在一個傳輸幀內(nèi)各正交頻分復用OFDM碼元上的固定數(shù)目的子載波組成離散資源信道DRCH，以及由該幀內(nèi)其余子載波組成集中資源信道LRCH的單元；用于對所述OFDM碼進行快速傅立葉變換，恢復出DRCH和LRCH關(guān)聯(lián)的各OFDM碼元上的子載波的單元；用于從子載波上提取調(diào)制符號，并對調(diào)制符號解調(diào)和解碼以恢復出數(shù)據(jù)的單元。
39.如權(quán)利要求38所述的接收裝置，其特征在于，所述一個傳輸幀內(nèi)，每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波數(shù)目相同并且固定。
40.如權(quán)利要求39所述的接收裝置，其特征在于，每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波間隔分布在整個頻域上。
41.如權(quán)利要求40所述的接收裝置，其特征在于，每個OFDM碼元上組成DRCH的子載波等間隔分布在整個頻域上。
42.如權(quán)利要求41所述的接收裝置，其特征在于，在每一個由多個連續(xù)子載波構(gòu)成的子帶內(nèi)，DRCH占用的子載波數(shù)目相同。
43.如權(quán)利要求38至42之一項所述的接收裝置，其特征在于，在不同的OFDM碼元上，組成DRCH的子載波的頻率發(fā)生跳變。
44.如權(quán)利要求43所述的接收裝置，LRCH包含的子載波數(shù)目大于或等于DRCH包含的子載波數(shù)目，并且是DRCH包含的子載波數(shù)目的整數(shù)倍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種正交頻分復用物理信道資源分配方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在調(diào)度復雜和頻率分集能力差的問題；該方法在一個傳輸幀內(nèi)定義由分散在各正交頻分復用OFDM碼元上的固定數(shù)目的子載波組成離散資源信道DRCH，由該傳輸幀內(nèi)其余子載波組成集中資源信道LRCH；以及根據(jù)需要發(fā)射的用戶數(shù)據(jù)適合的傳輸方式將用戶數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到LRCH或DRCH，并將數(shù)據(jù)映射到對應的OFDM碼元的子載波上。本發(fā)明還同時公開了一種發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)的方法及裝置。
文檔編號H04L27/26GK101043492SQ20061006498
公開日2007年9月26日 申請日期2006年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者阮衛(wèi), 杜穎鋼, 趙盟, 李斌 申請人:華為技術(shù)有限公司