專利名稱：基于ofdma的通信系統(tǒng)的制作方法
基于OFDMA的通信系統(tǒng)
背景技術：
一般來說，這涉及對正交頻分多路復用(OFDM)信號的連續(xù)調(diào)制的技術。新近許多數(shù)字無線通信系統(tǒng)(例如無線或基于電纜的系統(tǒng))將正交頻分復用 (OFDM)用于其中存在強干擾或多徑反射的環(huán)境。要增加統(tǒng)計復用增益，許多通信系統(tǒng)將OFDM副載波的子集指配給上游和下游 方向上的各個用戶、終端或電氣裝置。這樣，與特定用戶、終端或電氣裝置關聯(lián)的數(shù)據(jù)利 用OFDM副載波的關聯(lián)子集來調(diào)制。然后，所得到的OFDM調(diào)制信號利用RF載波信號來調(diào) 制，并且所得到的信號通過無線鏈路來發(fā)送。這種OFDM調(diào)制技術通常稱作正交頻分多址 (OFDMA)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的OFDMA發(fā)送器的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的OFDMA幀的繪圖；圖3是本發(fā)明的一個實施例的DL映射和UL映射的繪圖；以及圖4是一個實施例的流程圖。
具體實施例方式參照圖1，例如，根據(jù)一個實施例的OFDMA發(fā)送器的實施例10接收要通過諸如基 于電纜的鏈路或無線鏈路等通信鏈路傳送的數(shù)據(jù)。例如，發(fā)送器10可用作諸如無線廣域網(wǎng) (WAN)等無線通信系統(tǒng)中的接收器/發(fā)送器對的組成部分。作為無線通信系統(tǒng)的組成部分，向發(fā)送器10指配OFDM副載波的子集，供通過無線 鏈路向其它無線裝置傳送數(shù)據(jù)使用。這樣，所指配的OFDM副載波的子集可用于傳遞與耦合 到該對以便通過無線鏈路進行通信的特定用戶、終端或電氣裝置關聯(lián)的數(shù)據(jù)。參照圖1，在操作中，發(fā)送器10的編碼器12(經(jīng)由通信線路11)接收要通過無線 鏈路傳送的數(shù)據(jù)，并且以預定義取樣率來更新該數(shù)據(jù)。編碼器12例如可將糾錯方案引入該 數(shù)據(jù)。例如，編碼器12還可對所接收數(shù)據(jù)執(zhí)行諸如映射操作等其它操作。更具體來說，編 碼器12可使用正交幅度調(diào)制(QAM)將編碼器12所接收的數(shù)據(jù)映射到復值空間。由編碼器 12進行的其它不同操作是可能的。編碼器12(經(jīng)由通信線路13)將經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)提供給發(fā)送器10的逆快速傅立葉 變換(IFFT)引擎14。IFFT引擎14包括運行指令33的處理器31，指令33又存儲在IFFT 引擎14的存儲器35中。經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)可被看作分為段，其中各段表示與所指配副載波其 中之一關聯(lián)的系數(shù)。IFFT引擎14采用所指配副載波來調(diào)制這些系數(shù)，以便產(chǎn)生時變數(shù)字信號。又將該 數(shù)字信號(經(jīng)由通信線路19)傳遞給數(shù)模轉換器(DAC) 20，它將數(shù)字信號轉換成模擬信號。 模擬發(fā)送電路23隨后采用至少一個射頻(RF)載波信號來調(diào)制該模擬信號，并且通過響應 RF信號而驅動天線44來發(fā)送所得到的RF信號。
由IFFT引擎14產(chǎn)生的數(shù)字信號形成由天線44發(fā)送的信號所指示的OFDM符號的 信息。這樣，每個基本OFDM符號由N點IFFT形成，并且具有等于生成OFDM符號所用的周 期率(periodic rate)的持續(xù)時間。在頻域中查看時，每個基本OFDM符號包括位于OFDM 副載波的頻率處的正弦函數(shù)。在基于OFDMA的通信系統(tǒng)中，幀由若干OFDM符號組成。各符號可具有多個副載 波，它們集中在一起以形成子信道。因此，OFDM符號可具有多個子信道。例如，在時分雙工 (TDD)系統(tǒng)中，OFDMA幀可具有M個符號和N個子信道。OFDMA幀具有稱作DL子幀的下行 鏈路(DL)部分以及稱作UL子幀的上行鏈路(UL)部分。DL子幀以用于同步的前同步碼開 始，之后跟隨提供幀配置信息的幀控制報頭(FCH)。FCH之后跟隨下行鏈路映射(DL-MAP) 和上行鏈路映射(UL-MAP)消息，這些消息分別包含下行鏈路(DL)和上行鏈路(UL)子幀的 子幀分配和其它控制信息。在前同步碼、FCH、DL-MAP和UL-MAP之后，使用特定調(diào)制和編碼方案將DL子幀分為 包含用戶或用戶組的信息的不同區(qū)域。這些區(qū)域稱作突發(fā)。類似地，UL子幀包含由UL-MAP 所指定的UL突發(fā)。DL和UL子幀的部分可以不包含任何信息，并且保持未使用。當不存在足夠業(yè)務來 占用整個幀時，會發(fā)生這種情況。這還可有意進行，以便降低干擾和/或提高系統(tǒng)性能。DL-MAP和UL-MAP分別指定與DL突發(fā)和UL突發(fā)有關的信息。該信息通過使用分別 在DL-MAP和UL-MAP中的DL映射信息元素(DL-MAP-IE)和UL映射信息元素(UL-MAP-IE) 來指定。DL-MAP-IE指定DL子幀中的DL突發(fā)的位置。類似地，UL-MAP-IE指定UL子幀中 的UL突發(fā)的位置。DL突發(fā)和UL突發(fā)的維數(shù)可以是一或二。在一維DL突發(fā)和UL突發(fā)中，各突發(fā)具有 起始位置和長度。另一方面，二維突發(fā)具有起始位置、長度和寬度。長度和寬度的單位是可 分配的資源的最小量。該單位往往稱作一個時隙。例如，一個時隙可對應于頻率軸上的一 個子信道以及符號軸上的一個符號。在另一實例中，一個時隙可對應于頻率軸上的2個子 信道以及符號軸上的3個符號。一般來說，一個時隙定義為由R個子信道和S個OFDMA符 號組成的資源，其中R和S為非零的整數(shù)。但是，本發(fā)明是可適用的，而與時隙的確切定義 無關。在OFDMA系統(tǒng)中，可使用一個子信道對一個OFDMA符號的時隙大小，并且在一個實 施例中，各分配的長度可按照時隙的數(shù)量來指定。在其它實施例中，OFDMA系統(tǒng)的一個時隙 可由R個子信道和S個OFDMA符號組成，其中R和S為非零的整數(shù)。圖2示出TDD系統(tǒng)的OFDMA幀的一個示例。OFDMA幀具有頻率(垂直)軸上的η 個子信道以及時間(水平)軸上的m個OFDMA符號。它分為DL子幀和UL子幀。在DL子 幀中，基站(BS)處于發(fā)送模式，而移動臺(MS)處于接收模式。另一方面，UL子幀期間，MS 處于發(fā)送模式，而BS處于接收模式。當BS從發(fā)送模式切換到接收模式并且使MS從接收模 式切換到發(fā)送模式時，DL子幀和UL子幀由稱作發(fā)送到接收間隙(TTG)的空閑時間分開。雖然OFDMA幀的持續(xù)時間是恒定的，但是DL子幀和UL子幀的持續(xù)時間可根據(jù)諸 如DL負荷與UL負荷之間的比率等參數(shù)來確定。在一個示例中，DL子幀由k個OFDMA符號 組成，而UL子幀由1個OFDMA符號組成，使得k+1 = m。連同其它信息一起，DL映射和UL映射分別包含DL突發(fā)和UL突發(fā)的位置信息。CN 101911545 A
說明書
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與DL突發(fā)和UL突發(fā)有關的信息分別在DL映射信息元素(DL-MAP-IE)和UL映射信息元素 (UL-MAP-IE)中指定。對于一個實施例，未壓縮映射的DL映射和UL映射的結構如圖3所 示。該結構以映射報頭開始，之后跟隨DL-MAP-IE，然后是UL-MAP-IE。在壓縮映射的情況 下，映射報頭不存在，而映射的其它部分與未壓縮映射相同。如前面所論述的，DL-MAP-IE和 UL-MAP-IE可分別包含與DL突發(fā)和UL突發(fā)的位置有關的信息。不同的DL突發(fā)和UL突發(fā)的位置可通過使用其起始位置來指定，如圖4在框46所 示。特定DL或UL突發(fā)的長度通過從下一個突發(fā)的起始位置減去對應突發(fā)的起始位置來確 定(框48)。突發(fā)長度可使用硬件、軟件或固件來確定。例如，軟件實施例可通過存儲在半 導體存儲器上的計算機可讀代碼來實現(xiàn)。在一個實施例中，軟件可存儲在圖1的逆FFT引 擎14上，例如作為存儲器35中存儲的指令33的組成部分。參照圖2，DL突發(fā)1的長度可通過從DL突發(fā)2的起始位置減去DL突發(fā)1的起始 位置來確定。類似地，其它突發(fā)的長度可按照相同方式來確定。在這種情況下，各DL突發(fā)的位置指定具有如下格式{DL起始位置}。因此，當存 在i個DL突發(fā)時，它們的位置按如下方式來指定{DL起始位置1，DL起始位置2，DL起始 位置3，. . .，DL起始位置i}。類似地，如果存在j個UL突發(fā)，則它們的位置按如下方式來指 定IUL起始位置1，UL起始位置2，UL起始位置3，...，UL起始位置j}。特定DL/UL突發(fā) 的長度通過從下一個DL/UL突發(fā)的起始位置減去該DL/UL突發(fā)的起始位置來確定。例如， 第5個DL突發(fā)的起始位置通過從第6個DL突發(fā)的起始位置減去第5個DL突發(fā)的起始位 置來確定。起始位置可通過二維坐標系或一維坐標系的任一個來指定。在二維坐標系中， 起始位置按照子信道偏移和OFDMA符號偏移來指定。在一維坐標系中，起始位置按照幀中 的矩形的索引來指定，其中各矩形可以是一個OFDMA子信道對一個OFDMA符號或一個時隙。 在二維坐標系的情況下的OFDMA符號偏移以及在一維坐標系的情況下的矩形索引可在每 幀的基礎上或者在每子幀的基礎上來編碼。在二維坐標系格式中，各突發(fā)的起始位置使用如下格式來指定{起始子信道偏 移，起始OFDMA符號偏移}。對子信道偏移C1進行編碼所需的位數(shù)由下式給出C1 =「log2/Ti等式(1)其中η是子信道的數(shù)量。對OFDMA符號偏移進行編碼所需的位數(shù)可取決于兩個因素。位數(shù)取決于DL子幀 和UL子幀的OFDMA符號是一起編碼-稱作幀級OFDMA符號編碼，還是單獨編碼-稱作子幀 級OFDMA符號編碼。由于前同步碼存在于各OFDMA幀中，所以當確定OFDMA符號偏移時可 不包括用于前同步碼的OFDMA符號的數(shù)量。因此，OFDMA符號偏移可從幀開始或者在前同 步碼之后指定。前一種情況稱作包含前同步碼的OFDMA符號偏移編碼，而后一種情況稱作 不包含前同步碼的OFDMA符號偏移編碼。對OFDMA符號偏移進行編碼所需的位數(shù)對于不同情形而不同，如下文所述。如果用于前同步碼的OFDMA符號的數(shù)量為P，則在幀級OFDMA符號編碼的情況下， 對于包含前同步碼的OFDMA符號偏移編碼和不包含前同步碼的OFDMA符號偏移編碼，對 OFDMA符號偏移進行編碼所需的位數(shù)分別由下式給出c2 =「log2m"|等式(2)
C2p =「log2(m -戶)1 等式(3)對于包含前同步碼的OFDMA符號偏移編碼和不包含前同步碼的OFDMA符號偏移編 碼，DL子幀中的OFDMA符號的數(shù)量分別為k和k-p。因此，在子幀級OFDMA符號編碼的情況 下，對于包含前同步碼的OFDMA符號偏移編碼和不包含前同步碼的OFDMA符號偏移編碼，DL 子幀中的突發(fā)的OFDMA符號偏移字段進行編碼所需的位數(shù)分別由下式給出c2, =「log2A:"|等式(4)和C沖=「l0g2、k - ；7)1 等式(5)其中k是DL子幀中的OFDMA符號的數(shù)量。對UL子幀中的突發(fā)的OFDMA符號偏移進行編碼所需的位數(shù)對于包含前同步碼的 OFDMA符號偏移編碼和不包含前同步碼的OFDMA符號偏移編碼是無關的，原因在于在UL子 幀中不存在前同步碼。對UL子幀中的突發(fā)的OFDMA符號偏移進行編碼所需的位數(shù)由下式 給出c2 =「log2/]等式(6)其中，1是UL子幀中的OFDMA符號的數(shù)量，使得k+1 = m，其中m是幀中的OFDMA 幀的數(shù)量。二維坐標系格式的子信道偏移和OFDMA符號偏移所需的位數(shù)按如下方式匯總
7 在一維坐標系格式中，各突發(fā)的起始位置通過突發(fā)在那里開始的矩形的索引來指 定。起始位置矩形的索引對于不同編碼方法按如下方式來確定。在幀級編碼中，編碼可以是包含前同步碼或者不包含前同步碼的。在包含前同步
碼的情況下，幀中的矩形總數(shù)為附=mn。這些矩形可索引為1、2.....mn。因此，對各矩形
的索引進行編碼所需的位數(shù)由下式給出c3 =「log2mnl等式(7)類似地，對不包含前同步碼的情形中的各矩形的索引進行編碼所需的位數(shù)由C3p 給出
C3p =「log2 (m - 等式(8)在子幀級編碼中，對包含前同步碼和不包含前同步碼情形中的各DL子幀矩形的 索引進行編碼所需的位數(shù)由等式(9)中的c3d和等式(10)中的C3dp給出。c3(/〒「log2An"l等式(9)C^ = ["Iog2(眾等式(10)對包含前同步碼和不包含前同步碼情形中的各UL子幀矩形的索引進行編碼所需 的位數(shù)由等式(11)中的C3u給出。C3a =「log2(/)( )"l等式(11)二維坐標系格式的子信道偏移和OFDMA符號偏移所需的位數(shù)按如下方式匯總 雖然為了說明本發(fā)明而考慮了 TDD系統(tǒng)，但是本發(fā)明也可適用于頻分雙工(FDD) 以及混合頻分雙工(HFDD)系統(tǒng)。在以上描述中，一個時隙的范圍(dimension)被認為是一個OFDMA符號和一個子 信道。但是，在其它實施例中，時隙的范圍可由多個OFDMA符號和/或多個子信道組成。因 此，當前范圍并不受時隙的實際范圍限制。當時隙由多個OFDMA符號和/或多個子信道組 成時，二維坐標系格式的字段的單位(units)由多個OFDMA符號和/或子信道組成。類似 地，當時隙由多個OFDMA符號和/或多個子信道組成時，在一維坐標系的情況下用作索引的各矩形由一個時隙組成。術語“DL突發(fā)”指的是通信系統(tǒng)的DL子幀的一部分或者完整DL子幀。DL突發(fā)的 實際定義可從一個標準到另一標準而改變。但是，本文所述的概念是可適用的，而與DL突 發(fā)或相關術語的實際定義無關。一般來說，只要不同訂戶臺的數(shù)據(jù)或者媒體接入控制(MAC) 分組數(shù)據(jù)單元(PDU)位于通信系統(tǒng)的整個DL子幀或者特定區(qū)域中，概念是可適用的。在一 般意義上，這些特定區(qū)域可稱作突發(fā)。在一些實施例中，基于起始位置的方法可使用更少的平均位數(shù)來指定DL和UL子 突發(fā)中的突發(fā)的位置?；谄鹗嘉恢玫姆椒〞强煽康模蛟谟诋斠粋€DL/UL突發(fā)的起 始位置被訂戶臺不正確接收時，則僅錯誤地接收到兩個突發(fā)的位置信息。這兩個突發(fā)是其 起始位置被不正確接收的一個突發(fā)以及在這一個突發(fā)之前的另一個突發(fā)。這種情形可通過下列示例來闡明假定在幀中存在6個DL突發(fā)和UL突發(fā)，并且它 們的起始位置如下{Si，S2，S3，S4, S5，S6}。如果S3被訂戶臺不正確地接收，則第二突發(fā) 的長度=S3-S2是錯誤的。另外，第三突發(fā)的起始位置S3以及第三突發(fā)的長度=S4-S3也 是錯誤的。因此，第二和第三突發(fā)的位置信息是錯誤的。所有其它突發(fā)的位置信息被正確 接收。本說明書通篇提到“一個實施例”或“實施例”表示結合該實施例所述的具體特征、 結構或特性包含在本發(fā)明所包含的至少一個實現(xiàn)中。因此，詞語“一個實施例”或“在一個 實施例中”的出現(xiàn)不一定都表示同一個實施例。此外，具體特征、結構或特性可通過與所示 具體實施例不同的其它適當形式來創(chuàng)立，并且所有這類形式均可包含在本申請的權利要求 書中。雖然針對有限數(shù)量的實施例描述了本發(fā)明，但是本領域的技術人員將會從其中知 道大量修改和變更。所附權利要求書意在涵蓋落入本發(fā)明的真實精神和范圍之內(nèi)的所有這 類修改和變更。
權利要求
一種方法，包括使用突發(fā)的起始位置來指定所述突發(fā)的位置；以及通過將一個突發(fā)的起始位置從另一個突發(fā)的起始位置中減去來確定突發(fā)的長度。
2.如權利要求1所述的方法，包括使用一維坐標系來指定突發(fā)的起始位置。
3.如權利要求1所述的方法，其中，指定突發(fā)的位置包括指定作為通信系統(tǒng)的幀的一 部分的突發(fā)的位置。
4.如權利要求2所述的方法，包括按照幀的矩形的索引來指定所述起始位置，其中各 矩形是一個子信道對一個符號。
5.如權利要求2所述的方法，包括按照幀的矩形的索引來指定所述起始位置，其中各 幀是一個子信道對一個時隙，包括m個OFDMA符號和η個OFDMA子信道，其中m和η為整數(shù)。
6.如權利要求4所述的方法，包括在每幀的基礎上對所述矩形索引進行編碼。
7.如權利要求4所述的方法，包括在每子幀的基礎上對所述矩形索引進行編碼。
8.如權利要求1所述的方法，包括使用二維坐標系來指定突發(fā)的起始位置。
9.如權利要求8所述的方法，包括按照子信道偏移和符號偏移來指定所述起始位置。
10.如權利要求9所述的方法，包括在每幀的基礎上對所述符號偏移進行編碼。
11.如權利要求9所述的方法，包括在每子幀的基礎上對所述符號偏移進行編碼。
12.一種存儲指令的計算機可讀介質(zhì)，所述指令可執(zhí)行用于使用突發(fā)的起始位置來指定所述突發(fā)的位置；以及通過從下一個突發(fā)的起始位置減去一個突發(fā)的起始位置來確定突發(fā)的長度。
13.如權利要求12所述的介質(zhì)，還存儲用于使用一維坐標系來指定突發(fā)的起始位置的 指令。
14.如權利要求13所述的介質(zhì)，還存儲用于按照幀的矩形的索引來指定所述起始位置 的指令，其中各矩形是一個子信道對一個符號。
15.如權利要求13所述的介質(zhì)，還存儲用于按照幀的矩形的索引來指定所述起始位置 的指令，其中各矩形是一個子信道對一個時隙，包括m個OFDMA符號和η個OFDMA子信道， 其中m和η為整數(shù)。
16.如權利要求14所述的介質(zhì)，還存儲用于在每幀的基礎上對所述矩形索引進行編碼 的指令。
17.如權利要求14所述的介質(zhì)，還存儲用于在每子幀的基礎上對所述矩形索引進行編 碼的指令。
18.如權利要求12所述的介質(zhì)，還存儲用于使用二維坐標系來指定突發(fā)的起始位置的 指令。
19.如權利要求18所述的介質(zhì)，還存儲用于按照子信道偏移和符號偏移來指定所述起 始位置的指令。
20.如權利要求19所述的介質(zhì)，還存儲用于在每幀的基礎上對所述符號偏移進行編碼 的指令。
21.如權利要求19所述的介質(zhì)，還存儲用于在每子幀的基礎上對所述符號偏移進行編 碼的指令。
22.一種設備，包括快速傅立葉變換引擎； 耦合到所述引擎的編碼器；以及存儲指令的存儲器，所述指令用于使用突發(fā)的起始位置來指定所述突發(fā)的位置，以及 通過如下方式來確定所述突發(fā)的長度將一個突發(fā)的起始位置從另一個突發(fā)的起始位置中 減去。
23.正交頻分多址系統(tǒng)中的如權利要求22所述的設備。
全文摘要
在正交頻分多址通信系統(tǒng)中，一維和二維突發(fā)的位置可通過指定多個突發(fā)的起始位置來指定。突發(fā)的長度則可通過減去連續(xù)突發(fā)的起始位置來確定。在一些實施例中，指定突發(fā)的位置所需的位數(shù)可得以減少。
文檔編號H04B7/26GK101911545SQ200880124027
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月2日 優(yōu)先權日2007年12月31日
發(fā)明者M·文卡塔查拉姆, P·潘多, S·莫罕蒂 申請人:英特爾公司