CN101094214A - 一种用于正交频分复用通信系统的数据复用方法 - Google Patents

一种用于正交频分复用通信系统的数据复用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于正交频分复用系统的数据复用方法，在一个子帧或一帧中，步骤一、在时域和频域中，以虚拟资源块为基本分配单位，将数据映射到虚拟资源块；其中，所述各个虚拟资源块在时域和频域上相互正交；步骤二、由一组连续的子载波和连续的OFDM符号构成物理资源块，并把虚拟资源块映射到物理资源块。通过本发明，可以根据各用户不同的信道环境，业务类型等条件，灵活实现在一个子帧或一帧中复用LVRB和DVRB，从而更加充分利用无线信道时域和频域资源。同时由于采用VRB到PRB的映射，使控制信令的开销大大降低。

Description

一种用于正交频分复用通信系统的数据复用方法
技术领域
本发明涉及数字通信领域，特别是涉及正交频分复用(OFDM)通信系统的数据复用方法。
背景技术
对于未来通信来说，数据业务越来越丰富多彩，而且支持的应用场景越来越多，因此其需求也随之提高，其高用户数据率，高频谱利用率的要求尤其突出。
OFDM技术为结合时分多路复用(TDM)与频分多路复用(FDM)的二维多路复用技术，它提供了高速率数据传输的一种途径。通过将一高速传输的数据流转换为一组低速并行传输的数据流，使系统对多径衰落信道频率选择性的敏感度大大降低，而循环前缀的引入，又进一步增强了系统抗符号间干扰(ISI)的能力。除此之外的带宽利用率高、实现简单等特点使OFDM在无线通信领域的应用越来越广，比如，基于正交频分复用多址(OFDMA)的WiMAX系统，以及3GPP的长期演进(LTE)研究的下行方案等都是基于OFDM技术。
对于OFDM通信系统来说，在其时域和频域进行合理的数据复用对链路性能的提高具有非常重要的意义。在数据复用时，以分配图样为基本的分配单位。一个分配图样即为由时间域的若干符号及频率域的若干个子载波组成的数据单元。为了避免干扰，相同小区或同一扇区内，各个分配图样的划分要相互正交，同时分配图样的设计要易于避免邻近小区间的干扰，以提高系统容量和覆盖范围。此外，分配图样的大小既要满足一定的数据长度要求，充分考虑频率分集和时间分集，又要考虑共享总带宽的用户数。如果采用利用链路质量反馈来实现对用户占用分配图样的优化调度，则也需要考虑分配图样在时域和频域上合适的长度。以上这些因素之间相互制约，需要进行合适地折中。
对于成熟的以OFDMA技术为特征的WiMAX系统来说，其数据复用在时域和频域上特别灵活，该系统将一个数据帧分为多个区域，以分别实现多用户分集和频率分集，而且各个区域的范围可变，其设计虽然灵活，但却大大增加了控制消息的开销，使系统的有效容量随之降低。因此对于一个OFDM通信系统来说，采用一种合适的数据复用方法，使其既能适应各种无线链路和业务，又能避免大量控制信道的开销，以提高其有效容量是非常必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种分配方式简单、且既能适应各种无线链路及业务，又能避免大量控制信道开销的用于OFDM通信系统的数据复用方法。
本发明提供一种用于正交频分复用系统的数据复用方法，包括如下步骤：在一个子帧或一帧中，
步骤1、在时域和频域中，以虚拟资源块为基本分配单位，将数据映射到虚拟资源块；其中，所述各个虚拟资源块在时域和频域上相互正交；
步骤2、由一组连续的子载波和连续的OFDM符号构成物理资源块，并把虚拟资源块映射到物理资源块。
上述方法中，数据映射到虚拟资源块可以是先时域后频域，或者先频域后时域。
上述方法中，虚拟资源块包括集中式虚拟资源块和离散式虚拟资源块，其中：
所述集中式虚拟资源块表示当虚拟资源块映射到物理资源块时是以载波连续方式映射的，且一个集中式虚拟资源块和一个物理资源块一一对应；
所述离散式虚拟资源块表示当虚拟资源块映射到物理资源块时是以载波离散方式映射的，即一个离散式虚拟资源块分散映射到每一个物理资源块；
其中某一物理资源块只能接受集中式虚拟资源块的映射或者接受离散式虚拟资源块的映射。
上述方法中，所述的把虚拟资源块映射到物理资源块，首先把集中式虚拟资源块映射到物理资源块，然后再把离散式虚拟资源块映射到剩余的物理资源块上，所述的集中式虚拟资源块和离散式虚拟资源块的数目由控制信令确定。
上述方法中，所述的一个离散式虚拟资源块映射到多个物理资源块时，把剩余的全部或部分物理资源块合在一起，然后按照载波离散的方式进行映射。
上述方法中，所述的载波离散方式映射，包括基于均匀分布数、或伪随机数或RS序列衍生的基本序列进行映射。
上述方法中，可以根据需要将一个集中式虚拟资源块分解成若干个子集中式虚拟资源块。
上述方法中，可以根据需要将一个离散式虚拟资源块分解成若干个子离散式虚拟资源块。
上述方法中，所述的数据复用方法，其中，所述多个集中式虚拟资源块或离散式虚拟资源块可被分配给同一用户。
本发明可以根据各用户不同的信道环境，业务类型等条件，灵活实现在一个子帧或一帧中复用LVRB和DVRB，从而更加充分利用无线信道时域和频域资源。同时由于采用VRB到PRB的映射，使控制信令的开销大大降低。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限制。
附图说明
图1为本发明在5MHz带宽的OFDM通信系统中PRB的示意图；
图2为本发明在5MHz带宽的OFDM通信系统中LVRB映射到PRB的示意图；
图3为本发明在5MHz带宽的OFDM通信系统中DVRB映射到PRB的示意图。
具体实施方式
下面结合图1至图3介绍本发明的方法。
以采用OFDM技术的3GPP的长期演进(LTE：Long Term Evolution)研究的下行5MHz带宽通信系统为例，10ms的帧均分为20个0.5ms的子帧，每个子帧包含7个OFDM符号，对于5MHz带宽的系统来说，每个符号含有512个子载波，其中300个为有用子载波用来传输数据，其他为保护带和直流子载波。
本发明包括如下步骤：
步骤1、在时域和频域中，以虚拟资源块VRB为基本分配单位，将数据按照一定规则映射到虚拟资源块VRB，如先频域后时域或者先时域后频域等；
其中，所述各个VRB划分在时域和频域上相互正交；
步骤2、定义物理资源块PRB，并把虚拟资源块VRB映射到物理资源块PRB；
其中，定义PRB指由一组连续的子载波和连续的OFDM符号组成PRB。
图1为在5MHz带宽的OFDM通信系统中PRB的示意图。假设一个PRB占有连续的25个载波，5个OFDM符号(假设第一个和倒数第三个符号放置导频和控制信令)，则一共可以定义300/25＝12个PRB。
假设控制信令规定在一个子帧中有8个LVRB和4个DVRB，图2为首先根据某种调度算法，如根据各用户的信道状况，把8个LVRB映射到8个PRB上；这里采用现有技术的调度算法即可，在此不作赘述。
图3为4个DVRB映射到剩余的4个PRB，每个DVRB映射的时候把剩下4个PRB的载波排列在一起，然后再等间隔抽取。当然，对于DVRB的分配，这里采用的是基于均匀分布数，其实只要满足每个DVRB都分散到PRB中即可，不一定要均匀分配，所以还可以采用其他方法，如伪随机数或RS序列衍生的基本序列进行映射。
当然，LVRB和DVRB对应PRB的数量可以变化，先由LVRB映射，然后剩余的由DVRB映射即可。同样，图3中也可以将DVRB映射的PRB在逻辑上放到一起。
利用本发明的方法在数据复用过程中，首先进行LVRB映射到PRB，这样能充分保证多用户调度增益的获取，同时剩下的PRB被DVRB映射，又能保证频域分集增益的获取。在一子帧或一帧中DVRB和LVRB的数目可以通过控制信令进行自适应地调节，以满足各用户的无线先到环境和各种类型的无线业务。
利用上述的方法，很容易可以推广得到本发明数据复用的其它变形，例如，DVRB，LVRB，PRB载波数的改变，DVRB，LVRB，PRB所占OFDM符号数的改变，DVRB映射到PRB的其他方式，导频符号所处位置的不同等等特征，可以自由组合成多个数据复用的实施例。上述的LVRB，还可以根据需要把一个LVRB分解成若干个子集中式虚拟资源块。上述的DVRB，还可以根据需要把一个DVRB分解成若干个子离散式虚拟资源块。上述多个集中式虚拟资源块或离散式虚拟资源块可被分配给同一用户
熟悉本技术领域的人员应理解，以上仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明作等效变化与修改，都被本发明的专利范围所涵盖。

Claims (9)

1、一种用于正交频分复用系统的数据复用方法，其特征在于包括如下步骤：在一个子帧或一帧中，
步骤1、在时域和频域中，以虚拟资源块为基本分配单位，将数据映射到虚拟资源块；其中，所述各个虚拟资源块在时域和频域上相互正交；
步骤2、由一组连续的子载波和连续的OFDM符号构成物理资源块，并把虚拟资源块映射到物理资源块。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：数据映射到虚拟资源块可以是先时域后频域，或者先频域后时域。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于：虚拟资源块包括集中式虚拟资源块和离散式虚拟资源块，其中：
所述集中式虚拟资源块表示当虚拟资源块映射到物理资源块时是以载波连续方式映射的，且一个集中式虚拟资源块和一个物理资源块一一对应；
所述离散式虚拟资源块表示当虚拟资源块映射到物理资源块时是以载波离散方式映射的，即一个离散式虚拟资源块分散映射到每一个物理资源块；
其中某一物理资源块只能接受集中式虚拟资源块的映射或者接受离散式虚拟资源块的映射。
4、如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的把虚拟资源块映射到物理资源块，首先把集中式虚拟资源块映射到物理资源块，然后再把离散式虚拟资源块映射到剩余的物理资源块上，所述的集中式虚拟资源块和离散式虚拟资源块的数目由控制信令确定。
5、如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的一个离散式虚拟资源块映射到多个物理资源块时，把剩余的全部或部分物理资源块合在一起，然后按照载波离散的方式进行映射。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的载波离散方式映射，包括基于均匀分布数、或伪随机数或RS序列衍生的基本序列进行映射。
7、如权利要求3或4所述的方法，其特征在于：可以根据需要将一个集中式虚拟资源块分解成若干个子集中式虚拟资源块。
8、如权利要求3、4、5或6所述的方法，其特征在于：可以根据需要将一个离散式虚拟资源块分解成若干个子离散式虚拟资源块。
9、如权利要求3或4所述的方法，其特征在于：所述的数据复用方法，其中，所述多个集中式虚拟资源块或离散式虚拟资源块可被分配给同一用户。
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