CN101222312B - 一种宽带单载波系统资源分配信息的传递方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种宽带单载波系统资源分配信息的传递方法，包括：发送端依资源分配信息计算参数M并通过控制信令发送：M＝A_n+P_n+O-N-1；N为资源块总数，O为起始块；P_n为连续分配的资源块数，是允许连续分配的资源块数P集合的元素；A_n＝n·(N+1)-(P₁+P₂+...+P_n)；接收端接收所述控制信令还原参数M并从j＝1开始迭代计算A_j＝A_j-1+N+1-P_j，其中A0＝0，直到A_j-1<M+1≤A_j，则n＝j，P_n＝P_j，O＝M-A_n+N-P_n+1。这种方法在降低DFT预编码器复杂度使连续分配子载波数量满足仅含因子2、3或2、3、5的基础上利用单参数M代替双二进制数字组合传递资源分配信息，具有有效降低DFT预编码器复杂度、编解码规则简单易行和较低的信令开销的优点。

Description

一种宽带单载波系统资源分配信息的传递方法

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信息的传递方法。

背景技术

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，上行E-UTRA系统采用一种单载波技术，DFT-s-OFDMA技术，即用户数据先通过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，每个资源块包含12个子载波，因此分配给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O和P来表示这两个参数，其中起始块是指在频域上资源块开始分配的起始位置。相应的控制信令需要能够表示所有可能的(O，P)组合。

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(log₂N²)。为了降低控制信令的开销，NTT DoCoMo公司提出一种基于树形的资源分配方法，相应的信令开销为 $\mathrm{ceil}\left(\mathrm{lo}{g}_2\frac{N\&CenterDot;(N+1)}{2}\right).$

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信息的传递方法，能够降低DFT预编码器的复杂度和表示资源分配信息的控制信令的开销。

本发明的上述技术问题这样解决，提供一种宽带单载波系统资源分配信息的传递方法利用单参数M传递资源分配信息(O，P_n)，包括以下步骤：

1.1)发送端依资源分配信息(O，P_n)计算参数M并通过控制信令发送：M＝A_n+P_n+O-N-1；其中，N表示系统带宽内资源块的总数，O表示资源分配起始块；P_n表示连续分配的资源块数，是允许连续分配的资源块数P集合的元素；A_n＝n·(N+1)-(P₁+P₂+...+P_n)；(P₁+P₂+...+P_n)是资源块数P集合中值小于等于P_n值的所有元素的数值总和，n是资源块数P集合中值小于等于P_n值的所有元素的总数；

1.2)接收端接收所述控制信令还原参数M并从j＝1开始迭代计算A_j＝A_j-1+N+1-P_j，其中A₀＝0，P_j是资源块数P集合的元素，资源块数P集合所有元素从小到大排列，直到A_j-1＜M+1≤A_j，则n＝j，P_n＝P_j，O＝M-A_n+N-P_n+1。

按照本发明提供的传递方法，所述允许连续分配的资源块数P集合的元素都满足P＝2^k·3^l或P＝2^k·3^l·5^m，且P≤N({k，l，m|k≥0，l≥0，m≥0；k，l，m∈Z})。

按照本发明提供的传递方法，所述发送包括信道编码和调制。

按照本发明提供的传递方法，所述发送还包括十进制/二进制转换。

按照本发明提供的传递方法，所述还原包括解调和信道解码。

按照本发明提供的传递方法，所述还原还包括二进制/十进制转换。

按照本发明提供的传递方法，所述资源块数P集合元素从小到大排列，P_n是允许连续分配的资源块数组成的P集合的第n个的元素，(P₁+P₂+...+P_n)是资源块数P集合的前n个元素的数值总和。

按照本发明提供的传递方法，所述资源块数P集合元素从大到小排列，总共含有d个元素，P_n是允许连续分配的资源块数组成的P集合的第i个的元素，则步骤1.1)中所述(P₁+P₂+...+P_n)等效于(P_i+P_i+1+...P_d)；步骤1.2)中所述A_j＝A_j-1+N+1-P_j等效于A_j＝A_j-1+N+1-P_d-j+1。

本发明提供的宽带单载波系统资源分配信息的传递方法，在降低DFT预编码器的复杂度使连续分配的子载波数量满足只包含因子2、3或2、3、5的基础上利用单参数M代替两个二进制数字组合传递资源分配信息(O，P)，较现有技术具有以下优点：①能够有效的降低DFT预编码器的复杂度；②编解码规则简单易行；③拥有较低的信令开销。

附图说明

下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。

图1是资源分配中的起始块和连续资源块示意图。

图2是本发明的控制信令发送方法示意图。

图3是15MHz带宽P＝2^k·3^l约束条件下的连续资源块数示意图；

图4是15MHz带宽P＝2^k·3^l·5^m约束条件下的连续资源块数示意图。

具体实施方式

首先，说明本发明基础：本发明应用在宽带单载波DFT-s-OFDMA系统，系统采用集中映射子载波的方式，其带宽假定含有N个资源块，为了提高DFT的运算效率，允许连续分配的资源块数P必须满足条件：P＝2^k·3^l或P＝2^k·3^l·5^m，且P≤N({k，l，m|k≥0，l≥0，m≥0；k，l，m∈Z})连续资源块的个数对应的可用的起始块的块号分别为：0^#，1^#，2^#，...(N-P)^#。可见，对于每个允许分配的连续资源块数，根据起始块的不同，可以有N-P+1种可能的分配方式。

第二步，分别就(一)发送和(二)接收说明本发明：

(一)发送方法，具体包括：

1.使用约束条件P＝2^k·3^l或P＝2^k·3^l·5^m计算允许连续分配的资源块数，并按照数值从小到大的顺序排列，使用P_n表示该集合的第n个元素值即：P₁，P₂，...P_n，...

2.对于某个连续资源块数P_i对应着一组起始块：0^#，1^#，2^#，...(N-P_i)^#，将这些起始块按照块号的大小从小到大排列，使用O_i表示该集合，则从O₁到O_n中包含的所有起始块的个数用A_n来表示，且A_n＝n·(N+1)-(P₁+P₂+...+P_n)。

3.使用十进制数对所有的起始块按照从左到右的顺序进行编号：0，1，2，...，N-1，N，N+1，...。

4.对于某个资源分配信息(O，P_n)，相应的十进制编号M为：M＝A_n+P_n+O-N-1，将M用二进制数表示即为资源分配信息(O，P_n)对应的控制信令。

5.将通过上述方法得到的控制信令进行信道编码，调制等措施后发送出去。

(二)接收方法，具体包括：

1.当接收端经过解调，信道解码之后，还原表示某个资源分配信息(O，P_n)的控制信令后，先将二进制表示的控制信令换算成十进制编号M，并计算A₁＝N+1-P₁，如果M+1≤A₁，则n＝1，P_n＝P₁，O＝M。否则进行第二步。

2.依次计算

A₂＝A₁+N+1-P₂

A₃＝A₂+N+1-P₃

A_j＝A_j-1+N+1-P_j

直到找到一个区间满足A_j-1＜M+1≤A_j，则n＝j，P_n＝P_j。而M所对应的起始块O＝M-A_n+N-P_n+1。

从上述(一)和(二)可以看出：本发明提供的控制信令的发送方法和接收方法步骤简单，计算复杂度低，容易实现。不但有效的降低了DFT预编码器的复杂度，而且降低了控制信令的开销。

第三步，与现有方法采用两个二进制数字组合传递资源分配信息(O，P)，进行比较进一步说明本发明，其中方案1指本发明，方案2指现有方法：

(一)如果不考虑提高DFT运算效率的情况下，表1给出了两种方案之间的信令开销比较：

表1

B(MHz)	#bits(方案1)   P＝2<sup>k</sup>·3<sup>l</sup>	#bits(方案2)	#bits(方案1)   P＝2<sup>k</sup>·3<sup>l</sup>·5<sup>m</sup>	#bits(方案2)
					5	8	10	8	10
10	10	12	10	12
					15	10	14	11	14
20	11	14	12	14

(二)如果考虑提高DFT的运算效率的情况下，表2也给出了两种方案之间的信令开销比较：

表2

最后，结合实施例具体说明本发明：

图1所示的系统带宽1内共有N个资源块，箭头所指的1^#资源块为起始块，阴影部分的资源块为分配给UE的连续资源块。Node-B将表示O＝1，P＝3的资源分配信息发送给UE，UE就会使用包含1^#块在内的连续3个资源块发送数据。需要注意的是要连续分配P_i个资源块，可以作为起始块的资源块只能为0^#，1^#，2^#...(N-P_i)^#。

图2表示的是本发明中提供的控制信令的发送方法，首先将允许连续分配的资源块数(即符合条件P＝2^k·3^l或P＝2^k·3^l·5^m且P≤N，{k，l，m|k≥0，l≥0，m≥0；k，l，m∈Z})按照从小到大的顺序排列组成集合P₁，P₂，P₃...P_n...，P_d，d为P集合的长度。第i个元素P_i对应着相应的一组起始块，这些起始块按照块号从小到大的顺序排列，即0^#，1^#，2^#，...(N-P_i)^#。对P集合中的所有元素所对应的起始块按照从左到右的顺序从0开始编号0，1，2...N，N+1，N+2...。当基站要发送某个资源分配信息(O，P_n)时，计算P集合中前n个元素对应的所有起始块的个数(O序列中对应元素的个数)，以A_n来表示，即

A_n＝n·(N+1)-(P₁+P₂+...+P_n)

则(O，P_n)对应的十进制编号M＝A_n+P_n+O-N-1，将M换算成二进制数即为相应的控制信令。

图3和图4表示的是15MHz带宽两种约束条件下的允许发送的连续资源块的块数组成的P集合。下面以实例来具体说明本发明提供的控制信令的发送和接收方法。

假设只允许发送P＝2^k·3^l个连续资源块。基站以6^#块为起始块，连续分配8个资源块给UE。P集合中的第6个元素是8，即P₆＝8， $A_n=6\&CenterDot;(75+1)-\underset{i=1}{\overset{6}{\mathrm{\&Sigma;}}}{P}_i=432,$ 则(O，P_n)＝(6，8)对应的十进制编号M＝A_n+P_n+O-N-1＝432+8+6-75-1＝370。当UE收到该控制信令后，首先换算成十进制编号M＝370，并依次计算并判断：

$A_1=N+1-P_1=75<M+1,\&DoubleRightArrow;P_n\&NotEqual;P_1$

$A_2=A_1+N+1-P_2=149<M+1,\&DoubleRightArrow;P_n\&NotEqual;P_2$

$A_3=A_2+N+1-P_3=222<M+1,\&DoubleRightArrow;P_n\&NotEqual;P_3$

$A_4=A_3+N+1-P_4=294<M+1,\&DoubleRightArrow;P_n\&NotEqual;P_4$

$A_5=A_4+N+1-P_5=364<M+1,\&DoubleRightArrow;P_n\&NotEqual;P_5$

$A_6=A_5+N+1-P_6=432>M+1,\&DoubleRightArrow;P_n=P_6=8$

则M对应的起始块O＝M-A_n+N-P_n+1＝370-A₆+75-P₆+1＝6，即编号370对应的资源分配信息是以6^#块为起始块，连续分配8个资源块，即(O，P_n)＝(6，8)。

需要特别说明的是，本发明提供的控制信令发送和接收方法对P＝2^k·3^l和P＝2^k·3^l·5^m这两种约束条件都适用。而且P集合中的元素(符合条件的连续资源块数)可以按照任意的顺序进行排列，本发明为了编解码规则的简便起见，采用从小到大的顺序排列符合条件的连续资源块数，然后把所有的资源块数对应的起始块按照从小到大的顺序进行编号。

Claims (8)

1.一种宽带单载波系统资源分配信息的传递方法，其特征在于，利用单参数M传递资源分配信息(O，P_n)，包括以下步骤：

1.1)发送端依资源分配信息(O，P_n)计算参数M并通过控制信令发送：M＝A_n+P_n+O-N-1；其中，N表示系统带宽内资源块的总数，O表示资源分配起始块；P_n表示连续分配的资源块数，是允许连续分配的资源块数P集合的元素；A_n＝n·(N+1)-(P₁+P₂+…+P_n)，其中，(P₁+P₂+…+P_n)是资源块数P集合中值小于等于P_n值的所有元素的数值总和，n是资源块数P集合中值小于等于P_n值的所有元素的总数；

1.2)接收端接收所述控制信令还原参数M并从j＝1开始迭代计算A_j＝A_j-1+N+1-P_j，其中A₀＝0，P_j是资源块数P集合的元素，资源块数P集合所有元素从小到大排列，直到A_j-1＜M+1≤A_j，则n＝j，P_n＝P_j，O＝M-A_n+N-P_n+1。

2.根据权利要求1所述传递方法，其特征在于，所述允许连续分配的资源块数P集合的元素都满足P＝2^k·3^l或P＝2^k·3^l·5^m，且P≤N，{k，l，m|k≥0，l≥0，m≥0；k，l，m∈Z}。

3.根据权利要求1所述传递方法，其特征在于，所述发送包括信道编码和调制。

4.根据权利要求1所述传递方法，其特征在于，所述发送包括将十进制的M用二进制表示为对应的控制信令。

5.根据权利要求1所述传递方法，其特征在于，所述还原包括解调和信道解码。

6.根据权利要求5所述传递方法，其特征在于，所述还原包括将二进制表示的控制信令换算成十进制的M。

7.根据权利要求1所述传递方法，其特征在于，所述资源块数P集合元素从小到大排列，P_n是允许连续分配的资源块数组成的P集合的第n个的元素，(P₁+P₂+…+P_n)是资源块数P集合的前n个元素的数值总和。

8.根据权利要求1所述传递方法，其特征在于，所述资源块数P集合元素从大到小排列，总共含有d个元素，P_n是允许连续分配的资源块数组成的P集合的第i个的元素，则步骤1.1)中所述(P₁+P₂+…+P_n)等效于(P_i+P_i+1+…P_d)；步骤1.2)中所述A_j＝A_j-1+N+1-P_j等效于A_j＝A_j-1+N+1-P_d-j+1。

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