CN101132372B - 一种宽带单载波系统资源分配的表示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽带单载波系统资源分配的表示方法，旨在使资源分配具有更小的信令开销，其主要特点为：根据连续分配的资源块数和连续分配的资源块的起始位置之间的对应关系，确定资源块的分配方式；为每一种资源块的每一种分配方式定义一个唯一的标识，并建立每一种资源块的每一种分配方式和所述标识之间的对应关系，以此表示资源分配。本发明方法信令表示简单，具有比现有技术更小的信令开销。

Description

一种宽带单载波系统资源分配的表示方法

技术领域

本发明涉及宽带载波系统，具体地涉及到一种宽带单载波系统资源分配的表示方法。

背景技术

基于正交频分多址(OFDMA)技术是未来无线通信技术的主要候选方案之一。该方案为不同的用户分配若干不同的子载波，这些子载波在频域允许重叠但始终保持相互正交。OFDMA的一个主要缺点是具有较大的峰均比，会导致功放效率的大大降低。为了克服这一缺点，同时又能够继承OFDMA的优点，3GPP长期演进(Long Term Evolution，LTE)上行采用一种单载波技术——DFT-s-OFDMA技术，即用户数据先通过离散傅立叶变换(DFT)预编码器，DFT变换后的输出值以集中摆放localization的方式排列在OFDMA的子载波上。DFT-s-OFDMA技术虽然同OFDMA技术一样对频率偏差比较敏感，但它具有较低的峰均比，而且对于抵抗多径时延有较好的效果。

由于DFT-s-OFDMA需要先使用DFT预编码器对用户数据进行DFT转换，从实际操作的角度考虑，为了提高DFT运算的效率，降低DFT预编码器的复杂度，连续分配的子载波数量需要满足一定的条件：所分配的连续子载波数量因子分解后只包含因子2，3，或只包含因子2，3，5。这是因为含有因子大于5的子载波数会大大降低DFT的运算效率。由于资源分配方式是连续地分配资源块，在LTE中每个资源块包含12个子载波，因此分配给用户设备(UE)的连续资源块数也就必须满足同样的条件。

对于某一系统带宽，假设共有N个资源块，每个资源块含有12个子载波，资源分配信息包含两个参数：起始块和连续分配的资源块的个数，分别使用字母S和M来表示这两个参数，用(O，P)来表示这两个参数的取值。相应的控制信令需要能够表示所有可能的(O，P)组合，当然最好能排除所有不符合要求的(O，P)组合，如资源块的个数P含有不符合要求的因子。

一种常规的方法是使用两个二进制数分别表示O和P，所需的信令开销为ceil(log₂ N²)。为了降低控制信令的开销，现有技术提出一种基于树形的资源分配方法，相应的信令开销为

上述两种方法中，前者虽然表示简单，但没有考虑任何约束条件，因此其信令开销比较大；后者虽然考虑了起始位置和连续分配的资源块的个数之间的约束关系，但是仍然没有考虑连续分配资源块的个数本身具有的约束条件，因此其信令表示还有压缩的可能。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种宽带单载波系统资源分配的表示方法，在连续分配资源块的个数具有约束的条件下，给出一种资源分配的表示方法，使其具有更小的信令开销。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种宽带单载波系统资源分配的表示方法，包括步骤：

(1)根据连续分配的资源块数和连续分配的资源块的起始位置之间的对应关系，确定资源块的分配方式；

(2)为每一种资源块的每一种分配方式定义一个唯一的标识，并建立每一种资源块的每一种分配方式和所述标识之间的对应关系。

上述方法步骤(1)中，所述确定资源块的分配方式，对于连续分配N_i个资源块，可以用所有小于N_i个连续资源块的分配方式的所有可能的和，与所述连续分配N_i个资源块的起始位置来确定，其中，所述N_i为连续分配资源块数的集合{N_i}中的第i个元素。

进一步地，所述集合{N_i}中的元素，可以按照元素的大小进行排序，或者可以按照元素因子组成的方式进行排序；所述资源块的分配方式，可以包括用所有小于N_i个连续资源块的所有分配方式的可能和，加上所述连续分配N_i个资源块的起始位置来确定；更进一步地，步骤(2)中所述每一种资源块的每一种分配方式和所述标识之间的对应关系的表达式可以为：

$S(N_i,P_i)=P_i+\underset{m=1}{\overset{i-1}{\∑}}(N+1-N_m)$

其中，所述S(N_i，P_i)为所述标识，所述P_i为所分配的连续资源块中的第一个资源块在所有系统资源块中的编号，所述N为系统资源块数。

上述方法步骤(1)中，可以对所述连续分配的资源块数进行约束。进一步地，所述约束可以包括通过所述连续分配的资源块数的最小因子来实现。更进一步地，所述连续分配的资源块数的最小因子可以包括2、3、5、7或11，以及它们的组合。

上述方法步骤(2)中，所述标识可以包括实数，较佳地可以为顺序的编号。

上述方法可以进一步包括步骤：

(3)将所述标识表示为二进制数。

与现有技术相比，本发明方法不仅考虑了起始位置和连续分配的资源块的个数之间的约束关系，而且还考虑了连续分配资源块的个数本身具有的约束条件，因此信令表示简单，具有比现有技术更小的信令开销。

附图说明

图1是3GPP LTE中资源块的定义方式。

图2是本发明方法实施例步骤示意图。

具体实施方式

以下结合附图和对本发明作进一步地详细说明。

假设系统一共有N个资源块，定义集合{N_i}中的每个元素表示一种可能分配的连续资源块数。对连续分配的资源块数可以进行一些约束，如其所有最小因子2、3、5、7或11，以及它们的组合。在本发明下述的实施中，以2，3或者5，以及它们的组合来进行说明。对集合{N_i}中的元素按照升序或者降序排列，可以根据集合中元素的大小排序，也可以根据元素因子组成的方式进行排序，或者是其它方式的排序。为了说明简单，都是以升序来说明，降序的原理和升序一样。集合{N_i}中元素的个数假设为M，表示一共有M种可以选择的连续资源块数。很容易可以得到，对于集合{N_i}中的任一元素N_i，即表示连续分配N_i个资源块，其起始位置的所有可能性的个数为N+1-N_i，这样就建立了连续分配的资源块数和其起始位置之间的一一映射关系。

由于每种资源块分配方式有且仅有两个参数决定：连续分配资源块的个数和所分配的资源块的起始位置，所以可以按照如下规则为每种资源块分配方式定义一种唯一的标识，比如为每种资源块分配方式按顺序进行编号(也可以是其他方式的标识)：

连续分配N_i个资源块，且其起始位置为P_i，1≤P_i≤N+1-N_i(P_i表示所分配的连续资源块中的第一个资源块在所有系统资源块中的编号，其中系统第一个资源块的编号记为1，系统最后一个资源块的编号记为N)的这种分配方式其序号记为S(N_i，P_i)，则S(N_i，P_i)定义为所有小于N_i个连续资源块起始位置可能性的和，再加上所要表示的连续分配N_i个资源块的起始位置，即

$S(N_i,P_i)=P_i+\underset{m=1}{\overset{i-1}{\∑}}(N+1-N_m)$ (式1)

其中i表示的是N_i在集合{N_i}中的序号。

这样就建立了任何一种连续资源块分配方式和一个实数一一对应的关系，使用若干比特来表示这个实数(如可采用这个实数的二进制表示)即可实现对所有分配方式的比特表示。

综上所述，可以将本发明方法归纳为如图2所示的步骤，包括：

步骤201，首先建立连续分配的资源块数和所分配的资源块的起始位置之间的对应关系，表示某一种资源块的某一种分配方式，并以此来确定资源块的分配方式；

步骤202，然后为每一种资源块的每一种分配方式定义一个唯一标识，并建立每一种资源块的每一种分配方式和所述标识之间的对应关系，以此来表示资源分配；

步骤203，最后还可以将该标识表示为二进制数的形式，便于传输、保存等使用。

本发明提供的宽带单载波系统资源分配的表示方法，不仅考虑了起始位置和连续分配的资源块的个数之间的约束关系，而且还考虑了连续分配资源块的个数本身具有的约束条件，不仅表示了所有可能的分配方式，还排除了所有不符合要求的分配方式，因此信令表示简单，而且具有比现有技术更小的信令开销。

以下以带宽20M的3GPP LTE系统为例，来详细说明本发明。LTE 20M带宽上行一共含有2048个子载波，其中可用子载波为中间的1200个，每个资源块含有连续12个子载波，则20M带宽一共有100个资源块，如图1所示。

LTE上行多址方式采用DFT-s-OFDMA的方式，为了维持单载波特性，要求为每个用户所分的载波数必须是连续的，也就是要求为每个用户所分的资源块必须是连续的，同时为了DFT不过分复杂，要求为每个用户所分的子载波数只能含有2，3或者5这些最小因子。由于LTE上行一个资源块所含的子载波数是12，其最小因子是2和3，因此上述要求实际上就是上行为每个用户所分配的资源块数只能含有2，3或者5这些最小因子。

表1给出了在上述约束条件下所能使用的连续分配资源块数的所有可能(表1中的第一列)，及其每个连续分配资源块数对应的其起始位置的种类数(表1中的第二列)。表1中的第三列表示在某种连续分配资源块数下，起始位置最大时所对应的序号。假设连续分配的资源块数为12，则其起始位置有89种可能，其最大起始位置那种分配方式所对应的序号为950。

假设某一种资源块的分配方式是：连续分配24个资源块，且其起始位置为第5号资源块，则该种分配方式对应的序号为：

$S\left(\mathrm{24,5}\right)=5+\underset{m=1}{\overset{23}{\∑}}(N+1-N_m)=5+1285=1290$ (式2)

如果把该十进制实数1290用12bit二进制数来表示，就是010100001010。从表1中还可以看出，对于带宽为20M的3GPP LTE系统，最多需要12bit就可以完全表示所有可能的资源块分配方式。

表1、连续分配资源块数带约束条件下的排序结构

所分的连续资源块数Ni	起始位置的种类100+1-Ni	序号
			1	100	100
2	99	199
			3	98	297
4	97	394
			5	96	490
6	95	585
			8	93	678
9	92	770
			10	91	861
12	89	950
			15	86	1036
16	85	1121
			18	83	1204
20	81	1285
			24	77	1362
25	76	1438
			27	74	1512
30	71	1583
			32	69	1652
36	65	1717
			40	61	1778
45	56	1834
			48	53	1887
50	51	1938
			54	47	1985
60	41	2026
			64	37	2063
72	29	2092
			75	26	2118
80	21	2139
			81	20	2159
90	11	2170
			96	5	2175
100	1	2176
			所有组合		2176
所需比特数		26

其中，第三列序号表示最大起始位置号。

本发明具体实施例的伪代码例程：

发送端编码函数

function R＝En_RBSignal(P，L，N，F)

  R＝0；

for k＝1:length(F)

      if(L＝＝F(k))

          R＝P+R；

           break；

      else

           R＝N+1-F(k)+R；

      end

   end

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种宽带单载波系统资源分配的表示方法，其用于降低控制信令的开销，其特征在于：

(1)根据连续分配的资源块数和连续分配的资源块的起始位置之间的对应关系，确定资源块的分配方式；

(2)为每一种资源块的每一种分配方式定义一个唯一的标识，并建立每一种资源块的每一种分配方式和所述标识之间的对应关系；

其中，步骤(1)中所述确定资源块的分配方式，对于连续分配N_i个资源块，用所有小于N_i个连续资源块的分配方式的所有可能的和，即，

与所述连续分配N_i个资源块的起始位置来确定，其中，所述N_i为连续分配资源块数的集合{N_i}中的第i个元素，N为系统资源块数；

步骤(2)中所述每一种资源块的每一种分配方式和所述标识之间的对应关系的表达式为：

$S(N_i,P_i)=P_i+\underset{m=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\Σ}}}(N+1-N_m)$

其中，连续分配N_i个资源块，所述S(N_i，P_i)为所述标识，所述P_i为所分配的连续资源块N_i中的第一个资源块在所有系统资源块中的编号，所述N为系统资源块数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述集合{N_i}中的元素，按照元素的大小进行排序，或者按照元素因子组成的方式进行排序。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，对所述连续分配的资源块数进行约束。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述约束包括通过所述连续分配的资源块数的最小因子来实现。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述连续分配的资源块数的最小因子包括2、3、5、7、或11，以及它们的组合。

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