CN101222469B

CN101222469B - 子载波映射方法及系统

Info

Publication number: CN101222469B
Application number: CN2008100331583A
Authority: CN
Inventors: 何建平
Original assignee: Shanghai Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd; Shanghai Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2008-01-24
Filing date: 2008-01-24
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2028-01-24
Also published as: CN101222469A

Abstract

本发明公开一种子载波映射方法，包括：对经过前向纠错编码的比特数据流进行正交幅度调制QAM预调制；对经过QAM预调制的比特数据流进行多输入多输出MIMO编码，并输出编码后的比特数据流；将所述编码后的比特数据流子载波映射到随机存储器中，同时创建资源块信息表；组帧时，根据所述资源块信息表从随机存储器获取比特数据，并查找星座映射表，获得所述比特数据对应的IQ数据。此外，本发明还提供一种基于OFDM技术的子载波映射装置及系统，能够减少子载波映射过程中所需的存储资源。

Description

子载波映射方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种子载波映射方法及系统。

背景技术

宽带无线接入技术是未来无线通信领域的研究方向。对于宽带无线接入，目前主要的技术标准有IEEE(电气与电子工程师协会)802.16e WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互操作)，LTE(Long Time Evolution，长期演进项目)，UMB(Ultra Mobile Broadband，超移动带宽)，它们的物理层都是基于OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分复用)技术来实现的，OFDM技术是未来无线通信系统的关键技术之一。

OFDM是一种多载波数字调制技术，虽然OFDM的概念已经存在了很长时间，但直到最近它才被人们认识到是一种实现高速双向无线数字通信的良好方法。OFDM由于其频谱利用率高、成本低等原因越来越受到人们的关注和重视。随着人们对通信数据化、宽带化和移动化的需求，OFDM在无线接入领域将会得到越来越广泛的应用。

现有技术中，基于OFDM技术的基带发送链路处理过程如图1所示，发送数据在基带依次进行FEC(Forward Error Correction，前向纠错)编码、QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制)调制、MIMO(Multiple InputMultiple Output，多输入多输出)编码、子载波映射、发送组帧、IFFT(InverseFast Fourier Transfer，快速傅立叶反变换)等处理。其中，QAM调制的实现过程分为两步，如图2所示，第一步是根据调制方式对输入的比特流进行分割，称其为预调制；第二步是根据比特分割的结果查星座映射表获得IQ(In-phaseQuadrature-phase，同相正交)数据。以输入比特流为100001为例说明调制过程，如果采用QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，正交相移键控)调试方式，IQ采用16bit(比特)量化，调制过程中先从输入数据流中取2bit数据01，然后查01对应的IQ数据0800F800(16进制数，位宽32bit)，即得到调制的输出结果。显然，在现有的发送处理过程中，比特数据流经QAM调制后映射成IQ数据流，IQ数据即是采样点数据，是一个复数，其位宽根据采样位宽来确定。如果IQ数据采用16bit量化，则每个采样点数据需要用32bit(16bit实部+16bit虚部)来表示。例如，如果发送数据采用QPSK(4QAM)调制，那么每2bit数据在QAM调制过程中即映射为32bit数据。

在实现本发明的过程中，发明人经过研究发现，上述现有技术中QAM调制前为比特数据流，QAM调制后为IQ数据流，比特数据变成IQ数据的过程中，数据量会急剧增加。而子载波映射过程中需要缓存一帧(LTE中为一个子帧)数据，这样在子载波映射过程中需要大量的存储空间来缓存帧数据，占用大量的存储资源。

发明内容

本发明实施例提供一种基于OFDM技术的子载波映射方法及系统，能够减少子载波映射过程中所需的存储资源。

本发明实施例提供以下技术方案：

本发明实施例提供一种子载波映射方法，包括：

对接收到的数据进行前向纠错编码，输出比特数据流；

对经过前向纠错编码的比特数据流进行正交幅度调制QAM预调制；

对经过QAM预调制的比特数据流进行多输入多输出MIMO编码，并输出编码后的比特数据流；

将所述编码后的比特数据流子载波映射到随机存储器中，同时创建资源块信息表；所述资源块信息表包括每个资源块的使用状况信息及用户数据的调制方式信息；

组帧时，根据所述资源块信息表从随机存储器获取比特数据，并查找星座映射表，获得所述比特数据对应的IQ数据，具体为：根据所述资源块信息表确定当前资源块有无数据；按照当前符号编码及资源块信息表编号计算出的访问所述随机存储器的地址，从所述随机存储器中读出比特数据；根据所述资源块信息表确定当前资源块的调制方式，查找星座映射表，获得所述比特数据对应的IQ数据。

此外，本发明实施例还提供一种子载波映射系统，包括：

QAM预调制装置，用于对经过前向纠错编码的比特数据流进行QAM预调制；

第一MIMO编码装置，用于对经过QAM预调制的比特数据流进行MIMO编码，输出预编码后的比特数据流；

子载波映射装置，包括用于接收预编码后的比特数据流的接收单元，将所述预编码后的比特数据流子载波映射到随机存储器中的映射单元，以及创建资源块信息表的创建单元；所述资源块信息表包括每个资源块的使用状况信息及用户数据的调制方式信息；

组帧输出装置，包括用于根据所述资源块信息表从随机存储器获取比特数据，并在星座映射表中查找所述比特数据对应的IQ数据的获取单元；以及读取IQ数据、插入导频序列及同步序列以组成符号并输出的输出单元；所述获取单元进一步包括：判断子单元，用于根据所述资源块信息表确定当前资源块有无数据；读取子单元，用于按照当前符号编码及资源块信息表编号计算出的访问所述随机存储器的地址，从所述随机存储器中读出比特数据；查找子单元，用于根据所述资源块信息表确定当前资源块的调制方式，查找星座映射表，获得所述比特数据对应的IQ数据。

本发明实施例通过将QAM调制过程中的第二步即查找星座映射表放在子载波映射之后处理，对子载波映射利用比特流进行处理，在发送组帧过程中插入导频、同步序列同时完成星座图映射，从而可以大幅减少子载波映射所需的存储量。下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

附图说明

图1是现有技术OFDM基带发送链路示意图；

图2是现有技术QAM调制的实现过程示意图；

图3是本发明实施例子载波映射方法流程图；

图4是本发明实施例子载波映射实现示意图；

图5是本发明实施例QAM预调制的输出结果示意图；

图6是本发明实施例MIMO编码记录示意图；

图7是本发明实施例子载波映射装置结构示意图；

图8是本发明实施例子载波映射系统结构示意图；

图9是现有技术LTE帧结构示意图；

图10是现有技术RB定义示意图；

图11是现有技术一个子帧包括100个RB的示意图；

图12是本发明实施例控制信令预调制结果示意图；

图13是本发明实施例用户数据预调制结果示意图；

图14是本发明实施例SFBC编码输出结果示意图；

图15是本发明实施例控制信令MIMO编码后输出结果示意图；

图16是本发明实施例用户数据MIMO编码后输出结果示意图；

图17是本发明实施例子载波映射后的结果示意图；

图18是本发明实施例RB表的定义结构示意图；

图19是本发明实施例RB表的结构示意图；

图20是本发明实施例组帧输出过程示意图；

图21是本发明实施例组帧顺序输出示意图；

图22是本发明实施例QPSK星座映射表示意图；

图23和24是本发明实施例输出结果示意图；

图25是本发明实施例另一种子载波映射实现示意图；

图26是本发明实施例另一种子载波映射系统结构示意图；

图27是本发明实施例两个天线输出结果示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种基于OFDM技术的子载波映射方法、装置及系统，能够减少子载波映射过程中所需的存储资源。为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

如图3所示，为本发明实施例提供的子载波映射方法流程图，包括以下步骤：

步骤301、接收比特数据流；

步骤302、将所述比特数据流子载波映射到随机存储器中，同时创建资源块信息表；

步骤303、组帧时，根据所述资源块信息表从随机存储器获取比特数据，并查找星座映射表，获得所述比特数据对应的IQ数据。

如图4所示，为本发明实施例提供的子载波映射方法实现示意图。具体实现过程如下：

首先对接收到的数据进行FEC编码，输出比特数据流；然后对经过FEC编码的比特数据流进行QAM预调制输出比特数据流；再对经过QAM预调制的比特数据流进行MIMO编码，输出编码后的比特数据流；将输出的编码后的比特数据流子载波映射到随机存储器中，同时创建资源块信息表；组帧时，根据所述资源块信息表从随机存储器获取比特数据，并查找星座映射表，获得所述比特数据对应的IQ数据；最后在输出时，读取IQ数据，插入导频序列及同步序列等，按照下行帧结构对数据进行重排；最后进行IFFT等处理。

由于子载波映射过程中数据量的增加是由于QAM调制过程的第二步即查找星座映射表产生的，因此本发明实施例将QAM调制过程中的第二步放在子载波映射之后处理，对MIMO编码和子载波映射都利用比特流进行处理，在发送组帧过程中插入导频、同步序列同时完成星座图映射，从而可以大幅减少子载波映射所需的存储量。

需要说明几点：

所述对经过前向纠错编码的比特数据流进行QAM预调制的过程具体是，对经过前向纠错编码的比特数据流根据调制方式进行比特分割。其输出如图5所示，为了处理的方便，图5中统一用8bit表示一个采样点，即每8bit包含一个将映射成IQ数据的比特信息。

由于MIMO编码过程会产生对一个采样点取反、求共轭、共轭取反等操作，即如果一个采样点用S表示，那么MIMO编码过程中就会产生求-S，S^*，-S^*(其中-S表示对采样点S取反，S^*表示对采样点S求共轭，-S^*表示对采样点S共轭取反)等操作。所述对经过QAM预调制的比特数据流进行MIMO编码的处理可以有两种方式，第一种方式，对S，-S，S^*，-S^*等操作进行编码记录，在组帧过程中进行比特数据到IQ数据映射时，利用这些记录信息进行相应的运算，以完成MIMO编码。如图6所示，以QPSK为例，S，-S，S^*，-S^*操作分别用二进制的00、01、10、11表示，并附加在每个采样点比特信息前面，组帧过程中利用这些记录信息进行MIMO编码的运算。另一种方式，由于星座映射表中本来就包含有-S，S^*，-S^*这些信息的特点，因此可以根据星座映射表直接获取MIMO编码后的比特信息；在组帧过程中利用星座映射表的特点，根据所述比特信息查找星座映射表，直接获取对应的IQ值即可。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取的存储介质中，所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

如图7所示，为本发明实施例提供的子载波映射装置结构示意图，包括：接收单元701、映射单元702、及创建单元703；其中：

所述的接收单元701，用于接收比特数据流；

所述的映射单元702，用于将所述比特数据流子载波映射到随机存储器中；

所述的创建单元703，用于创建资源块信息表。

其中，所述的映射单元702按照帧结构分别对控制信令和用户数据采用先频域后时域的方式进行子载波映射。

所述的创建单元703用于在所述资源块信息表中标识每个资源块的使用状况信息及用户数据的调制方式信息。当控制信令采用同一种调制方式时，所述的创建单元703在所述资源块信息表中记录控制信令的调制方式信息；当控制信令采用多种调制方式时，所述的创建单元703还用于为控制信令创建专门的资源块信息表，用以记录控制信令不同资源块的调制方式信息。

如图8所示，为本发明实施例提供的一种子载波映射系统，包括：子载波映射装置830、组帧输出装置840；还可以包括QAM预调制装置810、MIMO编码装置820；其中：

所述的子载波映射装置830，可以如图7所示，包括用于接收比特数据流的接收单元701，将所述比特数据流子载波映射到随机存储器中的映射单元702，以及创建资源块信息表的创建单元703；

所述的组帧输出装置840，包括用于根据所述资源块信息表从随机存储器获取比特数据，并在星座映射表中查找所述比特数据对应的IQ数据的获取单元；以及读取IQ数据、插入导频序列及同步序列以组成符号并输出的输出单元。其中，所述获取单元可以进一步包括：判断子单元，用于根据所述资源块信息表确定当前资源块有无数据；读取子单元，用于按照当前符号编码及资源块信息表编号计算出的访问所述随机存储器的地址，从所述随机存储器中读出比特数据；查找子单元，用于根据所述资源块信息表确定当前资源块的调制方式，查找星座映射表，获得所述比特数据对应的IQ数据。

所述的QAM预调制装置810，用于对经过前向纠错编码的比特数据流进行QAM预调制；

所述的MIMO编码装置820，用于对经过QAM预调制的比特数据流进行MIMO编码，并输出预编码后的比特数据流至所述的子载波映射装置830。

其中，所述的QAM预调制装置810对经过前向纠错编码的比特数据流根据调制方式进行比特分割。

所述的MIMO编码装置820的一种结构可以包括：

预编码单元，用于对比特数据进行编码记录；

后编码单元，用于在所述组帧输出装置840获得IQ数据后，根据编码记录信息对所述IQ数据按照MIMO编码模式进行计算得到对应的IQ值，并将计算结果写入所述组帧输出装置840的IQ缓存中。

所述的MIMO编码装置820的另一种结构可以包括：

预编码单元，用于根据星座映射表直接获取MIMO编码后的比特信息；

后编码单元，用于在所述组帧输出装置840从随机存储器获取比特数据后，根据所述比特信息查找星座映射表，获得对应的IQ值，并写入所述组帧输出装置840的IQ缓存中。

下面，以LTE下行子载波映射为例，对上述本发明各实施例进一步说明。首先需要说明的是，对于目前的LTE协议而言，其中有些内容还未最终确定，但是这些内容并不影响对本发明实施例技术方案的具体描述。

为了便于理解，首先介绍一下LTE的帧结构。LTE传输基于OFDM，复用方式为FDD(Frequency Division Duplex，频分双工)。如图9所示，为LTE帧结构示意图，一个10ms无线帧被分成10个子帧，每个子帧1ms，其中子帧0、子帧5含有同步信道。资源调度以子帧为单位，每1ms调度一次。

LTE传输的最小时隙单元称为RE(Resource Element，资源单元)，RE是一个时频二维资源，在时域占用一个符号时间，在频域为一个子载波。子帧中资源分配以RB(Resource Block，资源块)为单位，一个RB定义为在时域14个连续的OFDM符号和在频域12个连续的子载波组成，如图10所示。因此，一个RB由N_sym×N_RB(其中Nsym表示OFDM符号的个数，N_RB表示子载波的个数)个资源单元构成，图10中标注R1、R2的资源单元为导频单元。对于天线1，只在R1位置填充导频点，R2位置填0；对于天线2，只在R2位置填充导频点，R1位置填0，因此，每天线每符号实际上只需要填充200个导频点，即200个IQ数据。

以LTE 20M带宽为例，FFT点数FFT_SIZE＝2048，有效子载波为1200，根据上文中RB的定义，一个子帧总共有100个RB，如图11所示。其中symbol_0、symbol_4、symbol_7、symbol_11含有导频序列；symbol_0和symbol_1为控制信道，用于传输信令；symbol_2至symbol_13为共享信道，用于传输数据。因此，每个RB的前两个符号用于传输信令，后12个符号才用于传输数据。无论是控制信道还是共享信道，子载波映射时都按照先时域后频域的方式进行。

本发明实施例的帧结构如下：

子帧编号为0(即含有同步信道)；

控制信令固定占用前两个OFDM符号上，采用QPSK调制方式，MIMO模式为SFBC(Space Frequency Block Codes，空频分组编码)；

一个用户的数据占用一个RB，RB编号为RB_1，采用16QAM调制方式，MIMO模式为SFBC；

双天线发射；

另外，对子帧0资源映射需要的数据说明如下：

1、控制信令

控制信令占用符号0、1，每个符号有1200个RE，由于符号0导频占用了400个RE，因此控制信令总共需要(1200*2-400)＝2000RE，即需要2000个IQ数据，由于采用的MIMO模式为SFBC(Space Frequency Block Codes，空频分组编码)，则MIMO编码前的数据为2000IQ，又由于采用QPSK调制，每2bit表示一个IQ数据，则调制前的数据为2000*2＝4000bit；

2、用户数据

去掉导频后，每个RB剩余的可以传输数据的RE数量为132，MIMO模式为SFBC，16QAM调制，则调制前的数据为132*4＝528bit；

3、导频序列

为一个固定的序列，每符号采用相同的导频序列，并且两天线采用同样的导频序列，则导频序列需要200IQ数据；

4、同步序列

同步序列只在子帧0和子帧5传输，并且在symbol_5和symbol_6填充，占用100个RB中间的6个RB，即RB_47、RB_48......RB_52，symbol_5填充从同步序列S_SCH1，连续填充，占用72RE，symbol_6填充主同步序列，每间隔一个子载波填充一个，占用36RE。因此，总共占用72+36＝108RE，需要108个IQ数据。

可以同时参照图8，对子帧0的处理过程具体说明如下：

首先，对比特数据流进行预调制。

由于本发明实施例一所述的子载波映射时，只映射控制信令和用户数据，而导频序列和同步序列在组帧输出时插入，因此所述步骤具体为：对控制信令进行预调制及对用户数据进行预调制。

如图12所示，对控制信令进行预调制。设输入比特序列为11010100......，由于输出仍然为比特序列，因此每次从输入序列中取2bit来表示预调制后的一个点，对于QPSK方式而言，预调制后的结果存放在bit5、bit4，其余位置填0，则输出bit序列(以16进制表示)为30、10、10、00......。

如图13所示，对用户数据进行预调制。设输入比特序列为1010011010010100......，由于输出仍然为比特序列，每次从输入序列中取4bit来表示预调制后的一个点，对于16QAM方式而言，预调制后的结果存放在bit5、bit4、bit3、bit2，其余位置填0，则输出bit序列(以16进制表示)为28、18、24、10......。

然后，对比特数据流进行MIMO编码。

由于本发明实施例采用SFBC编码方式，如图14所示，映射矩阵为

编码后输出两天线数据。

如果输入SFBC编码器的序列为S1、S2、S3、S4......，则输出序列为：

天线1

S1、S2、S3、S4......

天线2

-S2^*、S1^*、-S4^*、S3^*......

MIMO编码是以上一步的输出作为输入，MIMO编码的结果在bit7、bit6中体现。因此，如图15所示，控制信令MIMO编码后，输出两天线数据(以16进制表示)，天线1的输出为30、10、10、00......天线2的输出为D0、B0、C0、90......；如图16所示，用户数据MIMO编码后，输出两天线数据(以16进制表示)，天线1的输出为28、18、24、10......天线2的输出为E8、98、E4、90......。

接着，进行子载波映射。

由于每个IQ数据用8bit表示，因此子载波映射时可以采用数据位宽为16bit的RAM作为子载波映射时数据的缓存空间，即每个存储单元可以存放16bit数据，这样，只需要一个RAM就可以同时进行两天线的映射。一个子帧中有4个符号有导频，最多需要800个存储单元，其余符号最多需要1200个存储单元，因此RAM大小为(1200*10+800*4)*16＝243.2Kbit。实现时，将天线2的数据放在高8bit，将天线1的数据放在低8bit。

以上一步的输出数据作为本步骤的输入数据，控制信令在前2个符号进行映射，用户数据根据其所占用的RB进行映射，映射时遵循先频域后时域的原则。映射后的结果如图17所示，每个符号都有其起始地址，即符号的基地址，每个点(RE)的访问地址由其基地址和其偏移地址组成。

此外，为了在组帧时完成查找星座映射表功能，本步骤还需要创建一个帧的资源信息表，即RB表，其格式如图18所示：

该RB表用于记录每个RB的使用状况及用户数据的调制方式信息，总共包含100个记录。假设每个记录32bit，bit31用于表示该RB的使用状况，其中，1表示该RB有数据，0表示该RB无数据；bit30、bit29表示该RB的调制方式，只有该记录的bit31为1时，本字段才有效。其中，调制方式的编码可以根据需要定义，例如，调制方式的编码为QPSK：2’b00，16QAM：2’b01，64QAM：2’b10。如果当前RB未使用，则该记录填32’h0。

本发明实施例一中控制信令固定采用QPSK调制方式，因此，不需要单独为控制信令创建RB表，只需要在该RB表中记录控制信令的调制方式信息即可；如果控制信令采用多种调制方式，则可以单独为控制信令再创建一张类似的RB表，用以记录控制信令不同资源块的调制方式信息。由于本发明实施例一只有RB_1被使用，因此只填RB_1对应的记录，即Rb1_used_flag＝1’b1；又由于该RB的调制方式为16QAM，而16QAM对应的编码为2’b01，如图19所示。

最后，进行组帧输出。

如图20所示，为组帧输出的处理框图。首先，根据子载波映射步骤中创建的RB表确定当前RB是否有数据；如果没有，则不读RAM；如果有，则按照当前符号编码及资源块信息表编号计算出的访问RAM的地址，并根据该地址从RAM中读出比特数据。再根据RB表确定当前RB的调制方式，查找星座映射表，从而获得所述比特数据对应的IQ数据。根据MIMO编码模式计算得到相应的IQ值，然后将计算结果写入IQ数据缓存(buffer)中。

在组符号时，具体分为如下几种情况：

如果当前RB不含导频且当前RB无效，则直接输出12个0。

如果当前RB不含导频且当前RB有效，则从IQ数据缓存buffer中读数据并输出。

如果当前RB含有导频且当前RB无效，则根据导频图案在导频位置填充导频，其余位置填0并输出。

如果当前RB含有导频且当前RB有效，则根据导频图案在导频位置填充导频，在数据RE位置填充从IQ数据缓存buffer中读出的数据。

组帧输出时，每天线按照symbol_0、symbol_1、symbol_2...顺序输出，每个符号按照RB_0、RB_1、RB_2...的顺序处理，具体如图21所示。符号0和符号1单独处理，直接从RAM中读出数据不需要轮询RB表。对于符号5、6当处理到RB_47～RB_52时，需要从同步序列中取出数据作为当前符号的输出。

下面以符号0、1、2为例进行说明。

对于符号0和1，由于是控制信道，每个RB都占用，并且采用QPSK调制方式，不需要轮询RB表，直接从RAM中读出数据进行处理。先处理符号0，假设导频序列为P0、P1、P2......QPSK星座图表如图22所示。

符号0第一个点为导频，因此，对于天线1，输出P0；对于天线2，输出0(不是天线1的导频位置)，接下来的两个点是数据，先读RAM，读地址为0，读出数据为D030，如图23所示。

对于天线1，取11(QPSK)查星座映射表得到F800F800，MIMO模式为00，因此输出F800F800；对于天线2，取01查星座映射表得到0800F800，MIMO模式为11，需要求共轭然后取反，得到F800F800，因此输出为F800F800。

继续读RAM，读出数据为B010，如图24所示。对于天线1，取01查星座映射表得到0800F800，MIMO模式为00，因此直接输出0800F800；对于天线2，取11查星座映射表得到F800F800，MIMO模式为10，求共轭，得到F8000800，因此输出为F8000800。

对于WIMAX的子载波映射过程可以参照LTE的实现过程，只是帧结构不同而已，此处不再赘述。

如图25所示，为本发明实施例提供的另一种子载波映射方法的实现示意图。具体实现过程如下：

首先对接收到的数据进行FEC编码，输出比特数据流；然后对经过FEC编码的比特数据流进行QAM调制输出IQ数据流；对经过QAM调制的IQ数据流进行MIMO编码，输出编码后的IQ数据流；再对输出的编码后的IQ数据流进行QAM反调制，输出比特数据流；将输出的比特数据流子载波映射到随机存储器中，同时创建资源块信息表；组帧时，根据所述资源块信息表从随机存储器获取比特数据，并查找星座映射表，获得所述比特数据对应的IQ数据；最后在输出时，读取IQ数据，插入导频序列及同步序列等，按照下行帧结构对数据进行重排；最后进行IFFT等处理。

由于子载波映射过程中数据量的增加是由于QAM调制过程的第二步即查找星座映射表产生的，因此本发明实施例将QAM调制过程中的第二步放在子载波映射之后处理，对MIMO编码仍然利用IQ数据流，而对子载波映射利用比特数据流进行处理，在发送组帧过程中插入导频、同步序列同时完成星座图映射。虽然本发明实施例较前述实施例在步骤上稍有些繁琐，即增加QAM反调制过程，但是较现有技术而言，同样可以达到减少子载波映射所需的存储空间的目的。

如图26所示，为本发明实施例提供的另一种子载波映射系统的结构示意图，包括：子载波映射装置264、组帧输出装置265；还可以包括QAM调制装置261、MIMO编码装置262、及QAM反调制装置263；其中：

所述的子载波映射装置264，可以如图7所示，包括用于接收比特数据流的接收单元701，将所述比特数据流子载波映射到随机存储器中的映射单元702，以及创建资源块信息表的创建单元703；

所述的组帧输出装置265，包括用于根据所述资源块信息表从随机存储器获取比特数据，并在星座映射表中查找所述比特数据对应的IQ数据的获取单元；以及读取IQ数据、插入导频序列及同步序列以组成符号并输出的输出单元。其中，所述获取单元可以进一步包括：判断子单元，用于根据所述资源块信息表确定当前资源块有数据；读取子单元，用于按照当前符号编码及资源块信息表编号计算出的访问所述随机存储器的地址，从所述随机存储器中读出比特数据；查找子单元，用于根据所述资源块信息表确定当前资源块的调制方式，查找星座映射表，获得所述比特数据对应的IQ数据。

所述的QAM调制装置261，用于对经过前向纠错编码的比特数据流进行QAM预调制，查找星座映射表，获取所述比特数据对应的IQ数据；

所述的MIMO编码装置262，用于对经过QAM调制的IQ数据流进行MIMO编码；

所述的QAM反调制装置263，用于对经过MIMO编码后的IQ数据进行QAM反调制，查找星座映射表，获取所述IQ数据对应的比特数据，并输出QAM反调制后的比特数据流至所述子载波映射装置。

下面，以LTE下行子载波映射为例，对上述本发明实施例进一步说明。

首先，对比特数据流进行调制。

如图2所示，左图为QAM调制实现框图，右图为QPSK的星座映射表。对控制信令的调制，例如输入比特序列为11010100......，调制符号的复数值S＝I+jQ采用16bit量化，即I、Q均分别用16bit表示，高16bit为实部，低16bit为虚部。因此QAM调制的输出为11、01、01、00对应的星座点数据，即F800F800、0800F800、0800F800、08000800......。

对用户数据的调制，例如输入比特序列为1010011010010100......，每次取4bit查16QAM对应的星座映射表，得到复数输出。

然后，对IQ数据流进行MIMO编码。

编码后输出两天线数据。

如果输入SFBC编码器的序列为S₁、S₂、S₃、S₄......则输出序列为：

天线1

S₁、S₂、S₃、S₄......

天线2

-S₂ ^*、S₁ ^*、-S₄ ^*、S₃ ^*......

本步骤以上一步的输出作为输入，因此天线1输出数据与输入数据相同，而天线2的输出数据需要求共轭，并且还涉及到倒序和取反操作。

天线1的输出为：

F800F800、0800F800、0800F800、08000800......

对于天线2，根据算法原理，第一个输出数据需要对输入的第二个数据取共轭并取反，即对0800F800取共轭并取反。

由于S＝I+jQ，则S^*＝I-jQ，-S^*＝-I+jQ，即对实部0800取反，根据数字运算规则，0800取反的结果为F800，所以第一个输出数据为F800F800。同理，其他输出点依次为F8000800、F8000800、08000800......

所以天线2的输出为：

F800F800、F8000800、F8000800、08000800......

再对编码后的IQ数据流进行QAM反调制。

根据如图22所示的QPSK的星座映射表，要将IQ数据还原为比特数据。因此，天线1反调制后的输出分别为：11、01、01、00......；天线2反调制后的输出为：11、10、10、00......。每个点用8bit来表示，则天线1、天线2的输出如图27所示。组帧模块进行星座调制时，bit7、bit6的值可以忽略。

对于后续的子载波映射及组帧输出的处理过程与前述实施例的描述相同，此处不再赘述。

因此，本文提供一种子载波映射方法、装置及系统，通过将QAM调制过程中的第二步即查找星座映射表放在子载波映射之后处理，对子载波映射利用比特流进行处理，在发送组帧过程中插入导频、同步序列同时完成星座图映射，从而可以大幅减少子载波映射所需的存储量。例如，现有技术中直接用IQ数据进行子载波映射，IQ用16比特进行量化，那么每个采样点需要用32bit来表示，而本发明实施例中，可以用8bit来表示一个采样点，因此本发明实施例子载波映射所需的存储空间大小只是现有技术方案的1/4，大幅度的节省了存储资源。

以上对本发明所提供的一种子载波映射方法、装置及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种子载波映射方法，其特征在于，包括：

对接收到的数据进行前向纠错编码，输出比特数据流；

组帧时，根据所述资源块信息表从随机存储器获取比特数据，并查找星座映射表，获得所述比特数据对应的同相正交IQ数据，具体为：根据所述资源块信息表确定当前资源块有无数据；按照当前符号编码及资源块信息表编号计算出的访问所述随机存储器的地址，从所述随机存储器中读出比特数据；根据所述资源块信息表确定当前资源块的调制方式，查找星座映射表，获得所述比特数据对应的IQ数据。

2.根据权利要求1所述的子载波映射方法，其特征在于，所述对经过QAM预调制的比特数据流进行MIMO编码的步骤包括：

对比特数据进行编码记录；

在组帧过程中，根据编码记录信息对所述IQ数据进行计算得到对应的IQ值。

3.根据权利要求1所述的子载波映射方法，其特征在于，所述对经过QAM预调制的比特数据流进行MIMO编码的步骤包括：

根据星座映射表直接获取MIMO编码后的比特信息；

在组帧过程中，根据所述比特信息查找星座映射表，获取对应的IQ值。

4.根据权利要求1所述的子载波映射方法，其特征在于，将所述编码后的比特数据流子载波映射到随机存储器中包括：

按照帧结构分别对控制信令和用户数据采用先频域后时域的方式进行子载波映射。

5.根据权利要求1所述的子载波映射方法，其特征在于，当控制信令采用不同调制方式时，为控制信令创建专门的资源块信息表，用以记录控制信令的调制方式信息。

6.一种子载波映射方法，其特征在于，包括：

对接收到的数据进行前向纠错编码，输出比特数据流；

对经过前向纠错编码的比特数据流进行正交幅度调制QAM调制，输出IQ数据流；

对经过QAM调制的IQ数据流进行多输入多输出MIMO编码，并输出编码后的IQ数据流；

对所述编码后的IQ数据流进行QAM反调制，输出比特数据流；

将QAM反调制后的比特数据流子载波映射到随机存储器中，同时创建资源块信息表；所述资源块信息表包括每个资源块的使用状况信息及用户数据的调制方式信息；

7.根据权利要求6所述的子载波映射方法，其特征在于，所述将QAM反调制后的比特数据流子载波映射到随机存储器中包括：

8.根据权利要求6所述的子载波映射方法，其特征在于，当控制信令采用不同调制方式时，为控制信令创建专门的资源块信息表，用以记录控制信令的调制方式信息。

9.一种子载波映射系统，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的子载波映射系统，其特征在于，所述第一MIMO编码装置包括：

预编码单元，用于对比特数据进行编码记录；

后编码单元，用于在所述组帧输出装置获得IQ数据后，根据编码记录信息对所述IQ数据按照MIMO编码模式进行计算得到对应的IQ值，并将计算结果写入所述组帧输出装置的IQ缓存中。

11.根据权利要求10所述的子载波映射系统，其特征在于，所述第一MIMO编码装置包括：

后编码单元，用于在所述组帧输出装置从随机存储器获取比特数据后，根据所述比特信息查找星座映射表，获得对应的IQ值，并写入所述组帧输出装置的IQ缓存中。

12.根据权利要求10所述的子载波映射系统，其特征在于，还包括：

QAM调制装置，用于对经过前向纠错编码的比特数据流进行QAM预调制，查找星座映射表，获取所述比特数据对应的IQ数据；

第二MIMO编码装置，用于对经过QAM调制的IQ数据流进行MIMO编码；

QAM反调制装置，用于对经过MIMO编码后的IQ数据进行QAM反调制，查找星座映射表，获取所述IQ数据对应的比特数据，并输出QAM反调制后的比特数据流至所述子载波映射装置。