CN101222466B

CN101222466B - 用于正交频分复用系统的分布式数据映射方法和装置

Info

Publication number: CN101222466B
Application number: CN 200810000453
Authority: CN
Inventors: 郁光辉; 戴博; 左志松; 张峻峰
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2008-01-11
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2028-01-11
Also published as: CN101222466A

Abstract

本发明提供了一种用于正交频分复用系统的分布式数据映射方法和装置，该方法包括以下步骤：将V个DVRB映射的V个DPRB分别唯一地编号为0，1，...，V-1；针对第v个DVRB构建序列s_v(i)，i＝0，1，...，I-1，其中，s_v(i)的取值范围是[0，V-1]的整数，I表示第v个DVRB中的OFDM符号数；将第v个DVRB的第i个OFDM符号映射到编号s_v(i)所对应的DPRB中的第i个OFDM符号。本发明降低了最大化频率分集时的复杂度。

Description

用于正交频分复用系统的分布式数据映射方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种用于正交频分复用系统的分布式数据映射方法和装置。

背景技术

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称OFDM)技术是未来无线通信技术的主要候选方案之一。OFDM技术在频域内将给定信道分成许多正交子载波，在每个子载波上分别调制信号，并且各子载波并行传输。这样，尽管无线信道的频率响应曲线是非平坦的，具有频率选择性，但是每个子载波内的频率响应是相对平坦的，在每个子载波上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道带宽，从而可以大大消除信号波形间的干扰。由于在OFDM系统中各个子载波相互正交，且它们的频谱是相互重叠的，所以不但减小了子载波间的相互干扰，而且提高了频谱利用率。另外，OFDM技术利用快速傅立叶反变换/快速傅立叶变换(IFFT/FFT)代替多载波调制和解调，降低了基带处理的复杂度。

在OFDM系统中，由于资源是以时间和频率两维出现的，所以资源分配及其表示方法变得比较复杂，尤其是带宽比较大时，既要考虑到资源分配的灵活性，也要考虑到表示方法的简单及其开销小等要求。目前常用的方法是定义虚拟资源块(Virtual Resource Block，简称VRB)和物理资源块(Physical Resource Block，简称PRB)，且规定VRB的大小等于PRB的大小。VRB按照一定的规则映射到PRB上。当一个VRB只映射到一个PRB上时，称为集中式传输(localized transmission)，该PRB称为集中式物理资源块(LocalizedPRB，简称LPRB)，相应的VRB称为集中式虚拟资源块(LocalizedVRB，简称LVRB)。当一个VRB映射到两个或两个以上的PRB时，称为分布式传输(distributed transmission)，这些被映射的PRB称为分布式物理资源块(Distributed PRB，简称DPRB)，相应的VRB称为分布式虚拟资源块(Distributed VRB，简称DVRB)。使用分布式传输的目的是为了获取频率分集。

集中式传输和分布式传输以频分复用(Frequency DivisionMultiplexing，简称FDM)的方式复用。分布式传输存在多种DVRB到DPRB的映射方式，而每种映射方式的性能以及相应的资源分配信令开销都不一样。目前常用的DVRB到DPRB的映射方法是一个DVRB的数据映射到多个DPRB的不同资源单元上(一个资源单元指的是一个OFDM符号上的一个子载波)。

在实现本发明过程中，发明人发现该方法为最大化频率分集引入了很高的复杂度。

发明内容

本发明旨在提供一种用于OFDM的分布式数据映射方法和装置，以解决上述的现有技术为最大化频率分集引入了很高的复杂度的问题。

在本发明的实施例中，提供了一种用于正交频分复用系统的分布式数据映射方法，包括以下步骤：将V个DVRB映射的V个DPRB分别唯一地编号为0，1，...，V-1；针对第v个DVRB构建序列s_v(i)，i＝0，1，...，I-1，其中，s_v(i)的取值范围是[0，V-1]的整数，I表示第v个DVRB中的OFDM符号数；将第v个DVRB的第i个OFDM符号映射到编号s_v(i)所对应的DPRB中的第i个OFDM符号。

在本发明的实施例中，还提供了一种用于正交频分复用系统的分布式数据映射方法，包括以下步骤：将V个DVRB映射的V个DPRB分别唯一地编号为0，1，...，V-1；针对第v个DVRB构建序列s_v(i)，i＝0，1，...，I-1，其中，s_v(i)的取值范围是[0，V-1]的整数，I表示第v个DVRB中的OFDM符号数；将第v个DVRB的第i个OFDM符号映射到编号s_v(i)所对应的DPRB中的第i个OFDM符号。

本发明上述实施例的数据映射方法和装置因为以DPRB中的OFDM符号为单位，所以降低了最大化频率分集时的复杂度，使DVRB映射到DPRB的位置在系统频带和时间(即OFDM符号)上分布恰当，获得足够的频率分集。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的数据映射方法的流程图；

图2示出了根据本发明实施例的数据映射装置的方框图；

图3示出了根据本发明实施例的某个小区在某帧下3个DVRB向3个DPRB映射的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

图1示出了根据本发明实施例的数据映射方法的流程图，包括以下步骤：

步骤S10，将V个DVRB映射的V个DPRB分别唯一地编号为0，1，...，V-1；

步骤S20，针对第v个DVRB构建序列s_v(i)，i＝0，1，...，I-1，其中，s_v(i)的取值范围是[0，V-1]的整数，I表示第v个DVRB中的OFDM符号数；以及

步骤S30，将第v个DVRB的第i个OFDM符号映射到编号s_v(i)所对应的DPRB中的第i个OFDM符号。

在该数据映射方法中，每个DVRB映射到DPRB的规则由一条序列s_v(i)决定。实际上完全没有必要如上述的现有技术那样，在一个DPRB中使用频分复用的方式复用多个DVRB的数据。因为只要DVRB映射到DPRB的位置在系统频带和时间(即OFDM符号)上分布恰当，就可以获得足够的频率分集。因为序列s_v(i)以DPRB中的OFDM符号为单位，相对于以RE(资源单元)为单位的映射方法，不但大大降低了复杂度，节省了信令开销，而且保证了与集中式传输较大的一致性。

优选的，针对第v个DVRB构建序列s_v(i)具体包括：通过以下等式设置s_v(i)的值：s_v(i)＝(s₀(i)+v)mod V。

上述的等式，可以使DVRB映射到DPRB上时不会出现资源冲突。

优选的，还包括：通过以下等式设置s₀(i)的值：s₀(i)＝z_c((i+d_c(j))mod I)j＝0，1，...，J-1

其中j表示当前DPRB在无线帧中的序号，序列d_c(j)的长度是J，J表示在一个无线帧中含有的帧的总数，d_c(j)的取值范围为[0，I-1]。

这可以实现DVRB映射到DPRB时和DPRB所在的子帧建立关系(即映射方式和时间有关)。

一种基于小区号的d_c取值方法可以是Knuth-shuffle方法，如根据小区号，d_c的种类一共C种(对应小区总数)。

优选的，采用双循环迭代的方法生成序列z_c(i)。这可以实现DVRB映射到DPRB时，每个小区的映射方式不一致。由此建立的映射序列除了以上所说的和小区号有关，能获取更多的映射形式。

优选的，采用双循环迭代的方法生成序列z_c(i)，具体包括通过以下等式设置z_c(i)的值：z_c(i)＝g₁(g₂(i))mod V或z_c(i)＝g₂(g₁(i))mod V

其中g₁(i)＝z((i+p₁)mod I)，g₂(i)＝z((i+P₂)mod I)

p₁＝(floor(c/I))mod I，p₂＝c mod I

c表示小区号，取值范围从0到C-1，C表示小区的数量。

优选的，DPRB和DVRB中OFDM符号数I都是指扣除控制信令所占OFDM符号后的OFDM符号数。

优选的，还包括：当将两个或者两个以上的DPRB/DVRB组成一个DPRB/DVRB对或组时，则把一个DPRB/DVRB对或组看成一个DPRB/DVRB。

由于上述实施例的数据映射方法是以DPRB内OFDM符号为单位进行资源映射的，相对于以RE(资源单元)为单位的映射方法，不但大大降低了复杂度，节省了信令开销，而且保证了与集中式传输较大的一致性。由于OFDM符号分配方式是基于小区的，且和时间有关，因此上述实施例的数据映射方法可以使邻区干扰在空间和时间上得到随机化，从而提高系统的性能。

图2示出了根据本发明实施例的数据映射装置的方框图，包括：

编号模块10，用于将V个DVRB映射的V个DPRB分别唯一地编号为0，1，...，V-1；

构建模块20，用于针对第v个DVRB构建序列s_v(i)，i＝0，1，...，I-1，其中，s_v(i)的取值范围是[0，V-1]的整数，I表示第v个DVRB中的OFDM符号数；

映射模块30，用于将第v个DVRB的第i个OFDM符号映射到s_v(i)所对应的DPRB中的第i个OFDM符号。

优选的，构建模块通过以下等式设置s_v(i)的值：

s_v(i)＝(s₀(i)+V)mod V

s₀(i)＝z_c((i+d_c(j))mod I) j＝0，1，...，J-1

z_c(i)＝g₁(g₂(i))mod V或z_c(i)＝g₂(g₁(i))mod V

g₁(i)＝z((i+P₁)mod I)，g₂(i)＝z((i+P₂)mod I)

p₁＝(floor(c/I))mod I，p₂＝c mod I

其中，j表示当前DPRB在无线帧中的序号，序列d_c(j)的长度是J，J表示在一个无线帧中含有的帧的总数，d_c(j)的取值范围为[0，I-1]，c表示小区号，取值范围从0到C-1，C表示小区的数量。

由于上述实施例的数据映射装置是以DPRB内OFDM符号为单位进行资源映射的，相对于以RE(资源单元)为单位进行映射，不但大大降低了复杂度，节省了信令开销，而且保证了与集中式传输较大的一致性。由于OFDM符号分配方式是基于小区的，且和时间有关，因此上述实施例的数据映射方法可以使邻区干扰在空间和时间上得到随机化，从而提高系统的性能。

下面以第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称3GPP)长期演进计划(Long Term Evolution，简称LTE)的频分双工(Frequency Division Duplex，简称FDD)系统为例对本发明进行说明。图3示出了根据本发明实施例的某个小区在某帧下3个DVRB向3个DPRB映射的示意图

根据LTE协议，一个DPRB在频域上的载波数是12，在时间上的OFDM符号数是14，假设其中第一个符号用于控制信令，因此一个DPRB中用于传输数据的符号数为13，一个DVRB的大小和一个DPRB的大小一致，也等于13，即I＝13。

再假设在某DPRB所在帧中有3个DVRB要映射到3个DPRB，即V＝3；假设该帧在无线帧中处于第4号位置，即j＝4，假设小区号c＝2，且d₂＝{11，8，12，2，9，3，6，1，10，7}，所以d₂(4)＝9；假设公共序列z＝{4，0，3，12，2，9，6，8，11，1，5，10，7}。

按照以上假设，有：

p₁＝(floor(c/I))mod I＝(floor(2/13))mod 13＝0；

p₂＝c mod I＝2 mod 13＝2；

g₁(i)＝z((i+P₁)mod I)＝z(i)＝{4，0，3，12，2，9，6，8，11，1，5，10，7}；

g₂(i)＝z((i+P₂)mod I)＝z((i+2)mod 13)＝{3，12，2，9，6，8，11，1，5，10，7，4，0}；

z₂(i)＝g₁(g₂(i))mod 3＝{12，7，3，1，6，11，10，0，9，5，8，2，4}mod 3＝{0，1，0，1，0，2，1，0，0，2，2，2，1}

s₀(i)＝z_c((i+d_c(j))mod I)＝z₂((i+d_c(4))mod 13)＝{2，2，2，1，0，1，0，1，0，2，1，0，0}

3个DVRB(序号分别为0，1和2)映射到3个DPRB的序列分别为：

s₀(i)＝(s₀(i)+0)mod 3＝{2，2，2，1，0，1，0，1，0，2，1，0，0}；

s₁(i)＝(s₀(i)+1)mod 3＝{0，0，0，2，1，2，1，2，1，0，2，1，1}；

s₂(i)＝(s₀(i)+2)mod 3＝{1，1，1，0，2，0，2，0，2，1，0，2，2}；

最后3个DVRB映射到3个DPRB的规则为：

第0个DVRB的第0个到第12个OFDM符号分别映射到第{2，2，2，1，0，1，0，1，0，2，1，0，0}个DPRB的对应OFDM符号上；

第1个DVRB的第0个到第12个OFDM符号分别映射到第{0，0，0，2，1，2，1，2，1，0，2，1，1}个DPRB的对应OFDM符号上；

第2个DVRB的第0个到第12个OFDM符号分别映射到第{1，1，1，0，2，0，2，0，2，1，0，2，2}个DPRB的对应OFDM符号上；

从以上的描述中，可以看出，本发明上述实施例的数据映射方法和装置是以DPRB内OFDM符号为单位进行资源映射的，相对于以RE(资源单元)为单位的映射方法，不但大大降低了复杂度，节省了信令开销，而且保证了与集中式传输较大的一致性。由于OFDM符号分配方式是基于小区的，且和时间有关，因此上述实施例的数据映射方法可以使邻区干扰在空间和时间上得到随机化，从而提高系统的性能。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

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

1.一种用于正交频分复用系统的分布式数据映射方法，其特征在于，包括以下步骤：

将V个分布式虚拟资源块DVRB映射的V个分布式物理资源块DPRB分别唯一地编号为0，1，...，V-1；

针对第v个DVRB构建序列s_v(i)，i＝0，1，...，I-1，其中，s_v(i)的取值范围是[0，V-1]的整数，I表示第v个DVRB中的OFDM符号数，其中，V为映射到DPRB的DVRB总个数，v为DVRB的编号；

将第v个DVRB的第i个OFDM符号映射到编号s_v(i)所对应的DPRB中的第i个OFDM符号。

2.根据权利要求1所述的分布式数据映射方法，其特征在于，针对第v个DVRB构建序列s_v(i)具体包括：通过以下等式设置s_v(i)的值：

s_v(i)＝(s₀(i)+v)mod V。

3.根据权利要求2所述的分布式数据映射方法，其特征在于，还包括：通过以下等式设置s₀(i)的值：

s₀(i)＝z_c((i+d_c(j))mod I) j＝0，1，...，J-1

其中j表示当前DPRB在无线帧中的序号，d_c(j)构成的序列的长度是J，J表示在一个无线帧中含有的帧的总数，d_c(j)的取值范围为[0，I-1]；

其中，采用双循环迭代的方法生成序列z_c(i)，具体包括通过以下等式设置z_c(i)的值：

z_c(i)＝g₁(g₂(i))mod V或z_c(i)＝g₂(g₁(i))mod V，

其中g₁(i)＝z((i+p₁)mod I)，g₂(i)＝z((i+p₂)mod I)，

p₁＝(floor(c/I))mod I，p₂＝c mod I，

c表示小区号，取值范围从0到C-1，C表示小区的数量，z()为公共序列，floor()表示向下取整。

4.根据权利要求3所述的分布式数据映射方法，其特征在于，采用Knuth-shuffle方法设置d_c(j)的值。

5.根据权利要求3所述的分布式数据映射方法，其特征在于，采用双循环迭代的方法生成由z_c(i)构成的序列Z_c。

6.根据权利要求1至5任一项所述的分布式数据映射方法，其特征在于，DPRB和DVRB中OFDM符号数I都是指扣除控制信令所占OFDM符号后的OFDM符号数。

7.根据权利要求1至5任一项所述的分布式数据映射方法，其特征在于，还包括：

当将两个或者两个以上DPRB/DVRB组成一个DPRB/DVRB对或组时，则把一个DPRB/DVRB对或组看成一个DPRB/DVRB。

8.一种用于正交频分复用系统的分布式数据映射装置，其特征在于，包括：

编号模块，用于将V个分布式虚拟资源块DVRB映射的V个分布式物理资源块DPRB分别唯一地编号为0，1，...，V-1；

构建模块，用于针对第v个DVRB构建序列s_v(i)，i＝0，1，...，I-1，其中，s_v(i)的取值范围是[0，V-1]的整数，I表示第v个DVRB中的OFDM符号数，其中，V为映射到DPRB的DVRB总个数，v为DVRB的编号；

映射模块，用于将第v个DVRB的第i个OFDM符号映射到s_v(i)所对应的DPRB中的第i个OFDM符号。

9.根据权利要求8所述的分布式数据映射装置，其特征在于，所述构建模块通过以下等式设置s_v(i)的值：

s_v(i)＝(s₀(i)+v)mod V

s₀(i)＝z_c((i+d_c(j))mod I) j＝0，1，...，J-1

z_c(i)＝g₁(g₂(i))mod V或z_c(i)＝g₂(g₁(i))mod V

g₁(i)＝z((i+p₁)mod I)，g₂(i)＝z((i+p₂)mod I)

p₁＝(floor(c/I))mod I，p₂＝c mod I

其中，j表示当前DPRB在无线帧中的序号，序列d_c(j)的长度是J，J表示在一个无线帧中含有的帧的总数，d_c(j)的取值范围为[0，I-1]，c表示小区号，取值范围从0到C-1，C表示小区的数量，z()为公共序列，floor()表示向下取整。