CN101321142A - 子载波分配方法及资源映射装置以及数据传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种子载波分配方法及资源映射装置以及数据传输方法及装置，用于获得更高的分集增益。本发明数据传输方法包括：对用户数据进行信道编码得到比特数据流；将所述比特数据流调制为符号数据流；将所述调制后的符号数据流分成数据符号块；对所述数据符号块进行调制映射，生成单元块；对所述单元块进行重复加权后得到重复块，将重复块映射到离散的子载波上；通过逆快速傅立叶变换将映射完成的数据转换为时域信号发送。本发明还相应的提供一种子载波分配方法，资源映射装置以及数据传输装置。本发明可以有效的获得更高的分集增益。

Description

子载波分配方法及资源映射装置以及数据传输方法及装置

技术领域

本发明涉及通讯领域，尤其一种涉及子载波分配方法及资源映射装置以及数据传输方法及装置。

背景技术

块重复的正交频分多址接入(BR-OFDMA，Block Repeat OFDMA)是一种块重复传输与正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency DivisionMultiplex)结合的多址接入/多路复用方式。

现有技术中采用BR-OFDMA方式发送数据的方法为：

将比特数据流调制为符号数据流；

对调制后的符号数据流进行分块，生成数据符号块；

对数据符号块进行调制映射，生成单元块；

对单元块数据进行重复加权后，将数据映射到不同的OFDM调制子载波上；

对映射完成的数据进行逆快速傅立叶变换(IFFT，Inverse Fast FourierTransform)，生成时域信号发送。

其中，上述将数据映射到不同的OFDM调制子载波上的过程即可看作是子载波分配的过程，上述技术中的子载波分配采用连续的分配方式，即基本资源块中子载波在物理资源上是连续的，而重复块所占用的资源块之间也是连续的。如图1所示，重复块占用了多个基本资源块的资源，这些基本资源块之间的子载波是连续的。

但是由于在上述技术方案中，重复块之间在时间上和频域上(频域上即指子载波上)是连续的，所以无法在时间上和频率上获得较好的重复块之间的分集增益。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种子载波分配方法及资源映射装置以及数据传输方法及装置，能够获得更高的分集增益。

本发明实施例提供的子载波分配方法，包括：接收待映射的数据块；将所述数据块分别映射到离散的子载波段上。

本发明实施例提供的子载波分配方法，包括：接收待映射的数据块；计算所述数据块需占用的子载波的数目；获取所述数目个数的离散的子载波；将所述数据块映射至所述离散的子载波上。

本发明实施例提供的资源映射装置，包括：接收单元，用于接收待发送的数据块；映射控制单元，用于确定数据块所需要映射至的离散子载波的位置；映射执行单元，用于根据所述映射控制单元确定的离散子载波的位置将所述数据块映射至相应的位置。

本发明实施例提供的数据传输方法，包括：对用户数据进行信道编码得到比特数据流；将所述比特数据流调制为符号数据流；将所述调制后的符号数据流分成数据符号块；对所述数据符号块进行调制映射，生成单元块；对所述单元块进行重复加权后得到重复块，将重复块映射到离散的子载波上；通过逆快速傅立叶变换将映射完成的数据转换为时域信号发送。

本发明实施例提供的数据传输装置，包括：编码单元，用于对用户数据进行信道编码得到比特数据流；符号调制单元，用于将所述编码单元进行信道编码得到的比特数据流调制为符号数据流；块调制单元，用于将所述符号调制单元调制后的符号数据流分成数据符号块，对数据符号块进行调制映射，生成单元块，并对所述单元块进行重复加权得到重复块；资源映射单元，用于将所述块调制单元得到的重复块映射到离散的子载波上；正交频分复用调制单元，用于通过逆快速傅立叶变换将映射完成的数据转换为时域信号发送。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例中由于将重复块映射至离散的子载波上，所以各个重复块之间或者重复块内部占用的子载波是离散的，故可以获得更高的分集增益，进而提高系统性能。

附图说明

图1为现有技术中子载波分配方式示意图；

图2为本发明实施例中子载波分配方法第一实施例流程图；

图3为本发明实施例中子载波分配方法第二实施例流程图；

图4为本发明实施例中数据传输方法第一实施例流程图；

图5为本发明实施例中数据传输方法第二实施例流程图；

图6为本发明实施例中资源映射装置实施例示意图；

图7为本发明实施例中数据传输装置实施例示意图；

图8为本发明实施例中多种映射方式性能比较示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种子载波分配方法及资源映射装置以及数据传输方法及装置，用于获得更高的分集增益，进而提高系统性能。

本发明实施例中将数据块映射至离散的子载波上，即可获得较高的分集增益，有利于提高系统性能，具体的分配方式可以分为两种：

一、块分布式子载波分配方案：

该方案中，将待映射数据块直接映射至离散的子载波段上即可，其中，每个子载波段中包含若干个连续的子载波，而所有的子载波段中至少两个有两个子载波段之间是离散的，即至少有两个子载波段之间间隔有若干个子载波，具体的映射手段如下面的实施例所示，可以理解的是，同样可以采取其他的映射手段达到该目的：

请参阅图2，本发明实施例中子载波分配方法第一实施例包括：

201、接收数据块；

接收待映射的若干个数据块。

202、映射第一数据块；

将第一数据块映射至一段连续的子载波以及连续的OFDM符号上，即一个数据块占用若干个子载波以及若干个OFDM符号，而占用的子载波以及OFDM符号都是连续的。

203、在间隔位置映射第二数据块；

在与第一数据块间隔预置数目个子载波或OFDM符号的位置，将第二数据块映射至一段连续的子载波以及连续的OFDM符号上，即第二数据块与第一数据块之间间隔有若干个子载波或者是OFDM符号，间隔的数目由具体情况确定此处不作限定。

204、重复上述映射步骤直至数据块映射完毕。

在本实施例中，各数据块内部占用的子载波以及OFDM符号是连续的，而每个数据块之间是不连续的，也就是说间隔有若干个子载波或者OFDM符号。下面介绍另外一种子载波分配方式：

二、完全分布式子载波分配方案：

请参阅图3，本发明实施例中子载波分配方法第二实施例包括：

301、接收数据块；

接收待映射的数据块。

302、计算需占用的子载波数目；

计算数据块需占用的子载波的数目。

303、获取离散的子载波；

获取所述数目个数的离散的子载波，其中，每个离散的子载波之间间隔若干个子载波。

304、将所述数据块映射至所述离散的子载波上。

在本实施例中，每个数据块内部占用的子载波为离散的，即假设一个数据块占用N个子载波，则这N个子载波中的任意两个之间都间隔有若干个子载波，具体间隔的子载波的数目由具体情况而定，此处不作限定。

下面介绍基于上述子载波分配方案的数据传输方法，根据子载波分配方案的不同，下面将本发明实施例中的数据传输方法分为两类：

一、块分布式数据传输方法：

请参阅图4，本发明实施例中数据传输方法第一实施例包括：

401、对用户数据进行信道编码得到比特数据流；

用户数据进入信道编码形成比特数据流，具体的编码方法可以为打孔或交织，或其他编码方式，此处不作限定。

402、对比特数据流进行调制；

对编码得到的比特数据流进行调制得到符号数据流，具体的调制方法可以为两相移频键控调制(BPSK，Binary Phase Shift Keying)或四相移频键控调制(QPSK，Quaternary Phase Shift Keying)，或四进制正交振幅调制(16QAM，16QuadratureAmplitude Modulation)或八进制正交振幅调制64QAM，或者其他的调制方式，此处不作限定。

403、进行分块得到数据符号块；

对调制后的符号数据流进行分块，得到数据符号块，具体的分块方法为现有技术，此处不再赘述。

404、对数据符号块调制得到单元块；

对数据符号块进行调制得到单元块，对单元块的数据进行重复加权得到重复块，例如一个单元块A重复成四个重复块[A，A，A，A]，对重复后的重复块点乘以一个加权因子序列(准随机扰码序列或者正交码序列)，加权序列因子长度等于重复次数，生成多个块。加权因子序列为Cn＝(c₁c₂……c_RF)，重复次数是RF，其中RF是自然数。如果RF＝4，块调制后得到的重复块为[c₁A，c₂A，c₃A，c₄A]。块调制后，会得到多个重复块。

405、映射第一重复块；

将第一重复块映射至一段连续的子载波以及连续的OFDM符号上，即一个单元块占用若干个子载波以及若干个OFDM符号，而占用的子载波以及OFDM符号都是连续的。

406、在间隔位置映射第二重复块；

在与第一重复块间隔预置数目个子载波或OFDM符号的位置，将第二重复块映射至一段连续的子载波以及连续的OFDM符号上，即第二重复块与第一重复块之间间隔有若干个子载波或者是OFDM符号，间隔的数目由具体情况确定，此处不作限定。

407、重复上述映射步骤直至重复块映射完毕；

408、进行频时变换并发送。

对映射完毕之后的数据进行IFFT调制之后，生成时域信号发送。

下面举具体实例说明本实施例：假设带宽为5MHz的系统，子载波间隔为20Hz，频率上一共有220个子载波分配给用户业务数据。

首先将比特数据流转换为符号数据流，之后对符号数据流进行分块得到数据符号块，对数据符号块进行调制得到单元块。

假设在本实施例中需要对单元块重复4次，即对单元块进行4次重复加权得到4个重复块。在频域上对220个子载波进行平均划分，每10个子载波划分为一组，则共划分为22组，每一组称为一个基本资源块，则每个基本资源块占用10个子载波，整个频率上共有22个基本资源块。

基本资源块中的子载波在本实施例中为连续子载波，将4个重复块分别映射到4块基本资源块上，每一个重复块占用一个基本资源块，则进行子载波分配的原则为每两个重复块之间需间隔若干基本资源块，即间隔若干子载波。

本实施例中仅举例说明，不对具体分配方法构成限定：重复块1与重复块2之间间隔有10个基本资源块，即100个子载波，重复块2与重复块4之间间隔有5个基本资源块，即50个子载波，重复块1与重复块3之间间隔有5个基本资源块，即50个子载波，重复块3与重复块4之间间隔10个基本资源块，即100个子载波。

本实施例中介绍了基于块分布式子载波分配方案的数据传输方法，下面介绍基于完全分布式子载波分配方案的数据传输方法：

二、完全分布式数据传输方法：

请参阅图5，本发明实施例中数据传输方法第二实施例包括：

501、对用户数据进行信道编码得到比特数据流；

用户数据进入信道编码形成比特数据流，具体的编码方法可以为打孔或交织，或其他编码方式，此处不作限定。

502、对比特数据流进行调制；

对编码得到的比特数据流进行调制得到符号数据流，具体的调制方法可以为BPSK或QPSK或16QAM或64QAM，或者其他的调制方式，此处不作限定。

503、进行分块得到数据符号块；

对调制后的符号数据流进行分块，得到数据符号块，具体的分块方法为现有技术，此处不再赘述。

504、对数据符号块调制得到单元块；

对数据符号块进行调制得到单元块，对单元块的数据进行重复加权得到重复块，例如一个单元块A重复成四个重复块[A，A，A，A]，对重复后的重复块点乘以一个加权因子序列(准随机扰码序列或者正交码序列)，加权序列因子长度等于重复次数，生成多个块。加权因子序列为Cn＝(c₁c₂……c_RF)，重复次数是RF，其中RF是自然数。如果RF＝4，块调制后得到的重复块为[c₁A，c₂A，c₃A，c₄A]。块调制后，会得到多个重复块。

505、计算需占用的子载波数目；

确定一个重复块所需要占用的子载波数目。

506、获取离散的子载波；

确定需要将重复块映射至哪些子载波上，这些子载波是离散的，即每两个子载波之间都间隔有若干个子载波。

507、将重复块映射至离散的子载波；

508、进行频时变换并发送。

对映射完毕之后的数据进行IFFT调制之后，生成时域信号发送。

下面举具体实例说明本实施例：假设带宽为5MHz的系统，子载波间隔为20Hz，频率上一共有220个子载波分配给用户业务数据。

首先将比特数据流转换为符号数据流，之后对符号数据流进行分块得到数据符号块，对数据符号块进行调制得到单元块。

对单元块进行重复加权后得到若干重复块，本实施例中规定每个重复块占用一个逻辑资源块，该逻辑资源块没有具体的含义，仅表示重复块占用的资源，同时在物理上每个重复块占用10个子载波，将这10个子载波组成的频域资源称为一个物理资源块。则具体的分配方法有以下两种情况：

1、逻辑资源块通过资源映射到离散的一组子载波，逻辑资源块映射到物理上子载波1+22×n，其中n＝0，1，2，...9。

将逻辑资源块与物理资源块的映射方式用公式表示如下：f_PHY，K＝f_LOG，K+22*n+1，其中n＝0，1，2，...9，f_LOG，K表示第K个逻辑资源块，f_PHY K表示第K个物理资源块。通过逻辑资源块到物理资源块的映射，即可完成完全分布式的子载波的分配。

2、逻辑资源块通过资源映射到离散的一组子载波，逻辑资源块A，映射到物理上子载波1+11×n，其中n＝0，1，2，...9。而逻辑资源块B，映射到物理上子载波111+11×n，n＝0，1，2，...9。

将逻辑资源块与物理资源块的映射方式用公式表示如下：f_PHYK＝f_LOG，K+(m-1)×110+11*n+1，其中n＝0，1，2，...9，m表示第m个重复块(本实施例中对单元块进行2次重复加权，即有两个重复块，m可以为1或2)，f_LOG，K表示第K个逻辑资源块，f_PHY，K表示第K个物理资源块。通过逻辑资源块到物理资源块的映射，即可完成完全分布式的子载波的分配。

上述实施例中介绍了数据传输方法，其中，块分布式的子载波分配方案可以获得一定的分集增益，同时拥有一些连续分配子载波方案的优点，如可以方便高层的调度，得到一定的调度增益。而完全分布式的子载波分配方案可以获得最大的分集增益，有利于干扰的平均化。在实际应用中，可以根据具体情况进行选择，所以提高了本发明实施例的灵活性。

下面介绍本发明实施例中的装置：

请参阅图6，本发明实施例中资源映射装置包括：

接收单元601，用于接收待发送的数据块；

映射控制单元602，用于确定数据块所需要映射至的离散子载波的位置；

映射执行单元603，用于根据所述映射控制单元确定的离散子载波的位置将所述数据块映射至相应的位置。

其中，映射控制单元602确定数据块所需要映射至的离散子载波的位置的过程与子载波分配的方案相关，具体为：

1、进行块分布式子载波分配：

映射控制单元602根据频域资源对子载波进行分组，并获取数据块的数目以及每个数据块占用的子载波数目，确定每两个数据块之间间隔的子载波数据，确定的方式与具体应用相关，例如若需较大的分集增益，则可以增大数据块之间间隔的子载波数目，若需要便于高层调度，则可以减小数据块之间间隔的子载波数目，此处不作限定；

2、进行完全分布式子载波分配：

映射控制单元602确定数据块的数目以及每个数据块占用的子载波数目，将每个数据块作为一个逻辑资源块，将每个数据块占用的子载波作为一个物理资源块。获取到总频域资源以及子载波间隔之后，设置逻辑资源块到物理资源块之间的映射关系，即每个重复块将被映射至若干个离散的子载波上，这些离散的子载波中，每个子载波与相邻的子载波之间的间隔具体由实际应用而定，若需较大的分集增益，则可以增大子载波之间的间隔，若需要便于高层调度，则可以减小子载波之间的间隔，此处不作限定。

控制重复块之间间隔的子载波数目；在进行完全分布式子载波分配时确定将重复块映射至的子载波的位置。

请参阅图7，本发明实施例中数据传输装置包括：

编码单元701，用于对用户数据进行信道编码得到比特数据流；

符号调制单元702，用于将所述比特数据流调制为符号数据流；

块调制单元703，用于将调制后的符号数据流分成数据符号块，对数据符号块进行调制映射，生成单元块，并对所述单元块进行重复加权；

串并转换单元704，用于接收经过重复加权的单元块，并对所述单元块进行串并转换，之后发送至资源映射单元；

资源映射单元705，用于将从串并转换单元704获取的单元块映射到离散的子载波上；

正交频分复用调制单元706，用于通过逆快速傅立叶变换将映射完成的数据转换为时域信号发送。

上述数据传输装置实施例中可以没有串并转换单元704也可实现。

下面说明本发明实施例中方案的效果，假设现有技术中的方案称之为连续块重复方案，简称LBR，本发明实施例中块分布式的方案称之为块分布式块重复方案，简称BDBR，完全分布式的方案称之为完全分布式块重复方案，简称FDBR，进行仿真分析调制方式为QPSK和16QAM情况下的系统性能，即信号噪声比Eb/N0与误块率BLER的关系图，如图8所示。从图中可以看出在同样的误块率的条件下，FDBR需要的信号噪声比最小，BDBR次之，现有技术中的LBR最差。

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完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括如下步骤：对用户数据进行信道编码得到比特数据流；将所述比特数据流调制为符号数据流；将调制后的符号数据流分成数据符号块；对数据符号块进行调制映射，生成单元块；对所述单元块数据进行重复加权后，将单元块映射到离散的子载波上；通过逆快速傅立叶变换将映射完成的数据转换为时域信号发送。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种子载波分配方法及资源映射装置以及数据传输方法及装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，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 (9)

1、一种子载波分配方法，其特征在于，包括：

接收待映射的数据块；

将所述数据块分别映射到离散的子载波段上。

2、一种子载波分配方法，其特征在于，包括：

接收待映射的数据块；

计算所述数据块需占用的子载波的数目；

获取所述数目个数的离散的子载波；

将所述数据块映射至所述离散的子载波上。

3、一种资源映射装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收待发送的数据块；

映射控制单元，用于确定数据块所需要映射至的离散子载波的位置；

映射执行单元，用于根据所述映射控制单元确定的离散子载波的位置将所述数据块映射至相应的位置。

4、一种数据传输方法，其特征在于，包括：

对用户数据进行信道编码得到比特数据流；

将所述比特数据流调制为符号数据流；

将所述调制后的符号数据流分成数据符号块；

对所述数据符号块进行调制映射，生成单元块；

对所述单元块进行重复加权后得到重复块，将重复块映射到离散的子载波上；

通过逆快速傅立叶变换将映射完成的数据转换为时域信号发送。

5、根据权利要求4所述的数据传输方法，其特征在于，所述将重复块映射到离散的子载波上的步骤包括：

将第一重复块映射至一段连续的子载波上；

在与所述第一重复块间隔预置数目个子载波的位置，将第二重复块映射至一段连续的子载波上；

重复上述映射步骤直至重复块映射完毕。

6、根据权利要求4所述的数据传输方法，其特征在于，所述将重复块映射到离散的子载波上的步骤包括：

计算所述重复块需占用的子载波的数目；

获取所述数目个的离散的子载波；

将所述重复块映射至所述离散的子载波上。

7、根据权利要求4，5或6所述的数据传输方法，其特征在于，所述将比特数据流调制为符号数据流的步骤包括：

通过两相移频键控调制方式；或四相移频键控调制方式；或四进制正交振幅调制方式；或八进制正交振幅调制将比特数据流调制为符号数据流。

8、一种数据传输装置，其特征在于，包括：

编码单元，用于对用户数据进行信道编码得到比特数据流；

符号调制单元，用于将所述编码单元进行信道编码得到的比特数据流调制为符号数据流；

块调制单元，用于将所述符号调制单元调制后的符号数据流分成数据符号块，对数据符号块进行调制映射，生成单元块，并对所述单元块进行重复加权得到重复块；

资源映射单元，用于将所述块调制单元得到的重复块映射到离散的子载波上；

正交频分复用调制单元，用于通过逆快速傅立叶变换将映射完成的数据转换为时域信号发送。

9、根据权利要求8所述的数据传输装置，其特征在于，所述装置还包括：

串并转换单元，用于接收经过所述块调制单元得到的重复块，并对所述重复块进行串并转换，之后发送至资源映射单元。

Images