CN101384065B

CN101384065B - 一种资源跳频分配方法

Info

Publication number: CN101384065B
Application number: CN2007101473765A
Authority: CN
Inventors: 戴博; 郁光辉; 张峻峰
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2027-09-07
Also published as: CN101384065A

Abstract

本发明提出了一种资源跳频分配方法，应用于正交频分复用系统，其特征在于，系统在当前时隙为用户分配连续的资源块后，对于需要跳频的所有用户，系统在当前时隙的后续时隙选择相同数目的连续资源块分配给所述用户，且每一用户在所述后续时隙所分配资源块的位置与当前时隙所分配资源块的位置不相同。本发明所述方法不需要额外的信令开销，用户可以根据跳频规则找到相应数据，并且每个用户根据自己的带宽需求占用连续的频谱，既能保持单载波特性，又能取得理想的频率分集增益。

Description

一种资源跳频分配方法

技术领域

本发明涉及移动通信系统，尤其涉及单载波OFDM系统，例如3GPP(3rdGeneration Partnership Project，第三代合作伙伴计划)LTE(Long TermEvolution，长期演进计划)上行资源在保持单载波特性条件下的跳频分配方法。

背景技术

为了满足人们对移动通信不断发展的需求，在上行链路无线传输技术的选择方面有一些基本的要求：如支持可升级带宽，适中的PAPR(PeakAverage Power Ration，峰均比)/CM(cubic metric，三阶度量)，保证上行传输的正交性等。单载波传输方案SC-FDMA(Single Carrier FrequencyDivision Multiple Address，单载波频分复用多址)由于具有较低的PAPR/CM，能够提高功率的有效性并扩大覆盖范围，成为目前LTE上行传输的基本候选方案。

基于子载波映射方式的数据传输方案有两种：DFDMA(DistributedFrequency Division Multiple Address，分布式频分多址)和LFDMA(LocalisedFrequency Division Multiple Address，集中式频分多址)。在LTE上行链路中基于分布式子载波分配的方案由于存在对频率差错有较高的敏感度，对上行功率控制要求较高，信道估计性能较差等诸多问题，目前已经被LTE放弃，但分布式子载波所固有的频率分集的好处，仍然可以被基于集中式子载波分配的方案以跳频的方式获得。被大多数公司推荐的单载波传输方案LFDMA-FH(Frequency Hopping，跳频)中使用了跳频技术，因此既可以保证良好的信道估计性能，还可以获得频率分集增益，并且可以获得干扰分集增益。

通用的跳频方案都是在单用户或者多用户传输环境下进行的。在随机跳频情况下，如果没有合理地设计跳频图样，用户间则不能保证相互正交而可能发生碰撞，这会导致严重失真从而造成接收失败。

当LTE上行用户发射所占带宽的需求不同时，通常方式的跳频会造成系统的PAPR/CM增大，从而违反了单载波系统的设计初衷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对3GPP LTE上行链路传输方案，在基于跳频的LFDMA传输方案的基础上，提供一种资源分配跳频的方法，解决系统的PAPR/CM增大的问题，以取得较大的频率分集增益，同时保证上行链路的子载波连续发射的单载波特性。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种资源跳频分配方法，应用于正交频分复用系统，其特征在于，系统在当前时隙为用户分配连续的资源块后，对于需要跳频的所有用户，系统在当前时隙的后续时隙选择相同数目的连续资源块分配给所述用户，且每一用户在所述后续时隙所分配资源块的位置与当前时隙所分配资源块的位置不相同。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述方法进一步包含如下步骤：

(a)将所述当前时隙和后续时隙的可用子载波以资源块为单位划分为k段，k大于等于1，当前时隙和后续时隙的段建立一一对应关系，对应段包含的资源块数相同；

(b)系统在当前时隙的某一段中为某一用户分配连续的资源块，假设所述为该用户分配的资源块相对该段的起始位置其序号j，…，j+n-1，其中0≤j≤l-n，其中l是为用户分配的资源块所在段的资源块数，n是为所述用户分配的资源块数；

(c)所述用户需要跳频时，在后续时隙中，在当前时隙为用户分配的资源块所在段的对应段上为用户分配资源块，所述资源块相对于所在段的起始位置其序号为j，…，j+n-1或l-j-n，…，l-j-1。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述当前时隙和后续时隙分别为同一子帧的第一个时隙和第二个时隙，或所述当前时隙和后续时隙分别为子帧和子帧的后续子帧。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述k值为1时，所述步骤(c)中，所述资源块相对于所在段的起始位置其序号为l-j-n，…，l-j-1。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述步骤(b)，当为用户分配资源块所在段与其对应段的位置相同时，所述步骤(c)中，所述资源块相对于所在段的起始位置其序号为l-j-n，…，l-j-1。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述步骤(b)中，为用户分配资源块所在段与其对应段的位置相同，所述步骤(c)中，用户不需要跳频时，在后续时隙为用户分配与当前时隙资源块位置相同的资源块。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述当前时隙和后续时隙划分段每段所包含的资源块数相同或不同。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述子帧为上行子帧。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，不同小区的当前时隙和后续时隙之间采用不同的跳频方式或者不同的段与段对应关系来降低邻区干扰。

本发明所述方法不需要额外的信令开销，用户可以根据跳频规则找到相应数据，并且每个用户根据自己的带宽需求占用连续的频谱，既能保持单载波特性，又能取得理想的频率分集增益。

附图说明

图1是LTE系统上行帧结构(短循环前缀CP)；

图2是本发明资源跳频分配方法流程图；

图3是本发明LTE系统10MHz带宽下一种资源跳频分配方式的示意图；

图4a是本发明LTE系统10MHz带宽下另一种资源跳频分配方式的示意图；

图4b是本发明LTE系统10MHz带宽下另一种资源跳频分配方式的示意图。

具体实施方式

经研究分析，通常方式的跳频造成系统的PAPR/CM增大是用户占用不连续的子载波造成的。因此本发明方法在跳频时给同一用户分配在频域上连续的资源块来克服这一问题。

3GPP LTE上行帧结构如图1所示。其中1个1ms子帧(subframe)包含两个时隙(slots)，称为第一个时隙和第二个时隙，每个时隙包含7个短CP的OFDM(正交频分复用)符号。其中每个时隙的第四个OFDM符号上承载着用户导频信号。根据带宽的不同，一个OFDM符号含有不同个数的可用子载波，一个资源块(Resource Block)在时域上是一个时隙长，在频域上是连续12个子载波。资源块是LTE上行分配的最小单位。资源块按物理频段从高到低依次编号为0，1，...。

本发明资源跳频分配的第一种方法的具体步骤如下：

步骤1：假设系统可用资源块一共为M，系统为用户在第一个时隙上分配相应的资源，如连续n个资源块，1≤n≤M，则用户在第一个时隙分配到的连续资源块序号可以为：j，…，j+n-1，0≤j≤M-n。

步骤2：根据用户在第一个时隙中资源块的位置确定该用户在第二个时隙中资源块的位置。用户在第二个时隙中所占资源块的位置是在第一个时隙中所占资源块位置的逆序跳频，因此该用户在第二个时隙中所占的资源块的位置为M-j-n，…，M-j-1。

本发明资源跳频分配的第二种方法如图2所示，具体步骤如下：

步骤210：把系统可用子载波按照RB为单位平均分成若干段，假设系统可用RB数为M，平均划分为k段，则每段中包含的资源块数l＝M/k；

划分段的主要依据是系统带宽和系统性能。

本发明划分段时也可以不采用平均划分，各段的RB数也可以不同。

步骤220：第一个时隙的各段与第二个时隙的各段之间建立一一对应关系，每对对应的段其包含的RB数相同；

上述段与段的对应关系可以固定，也可以随着子帧号改变而改变。

步骤230：系统为用户在第一个时隙某段上分配相应的资源，所分配的资源块是连续的，如为用户分配连续n个资源块，其序号相对于该段的起始位置为j，…，j+n-1，其中，1≤n≤l，0≤j≤l-n；

其中，系统为同一个用户分配的所有资源块必须在同一个段中。

步骤240：根据用户在第一个时隙上所分资源块的所在段，系统在第二个时隙的对应段上为用户分配资源块；

步骤250：用户需要跳频时，系统为用户在第二个时隙上分配的资源块位置相对于所在段的起始位置的序号可以是j，…，j+n-1，即相对于所在段的起始位置，和第一个时隙中资源块相同的位置(顺序方式)，此时各对应段的位置必须不相同，也可以是l-j-n，…，l-j-1，相对于所在段的起始位置，第一个时隙中资源块位置序号的逆序，此时，各对应段的位置可以相同或不同。

同一时隙中各段可以采用不同的跳频方式(顺序或逆序)

本发明第一种资源跳频方法也可以看作第二种方法的一个特例，即将时隙的资源块分成一段，采用逆序的方式进行跳频。

如果有些用户不需要跳频，那么在步骤二中，第一个时隙的某些段与其在第二个时隙的对应段在频域中的位置相同。

上述资源跳频方法也可以推广到多个时隙上，此时第一个时隙对应当前时隙，第二个时隙对应后续时隙。或推广到多个子帧，第一个时隙对应一个或多个子帧，第二个时隙对应后续的一个或多个子帧，从而实现一个或多个子帧之间的跳频，或多个时隙之间的跳频。

不同小区的当前时隙和后续时隙可以采用不同的跳频模式，或者建立不同的段与段的映射关系，来降低邻区干扰；也就是保证了目标小区中用户受到的干扰是来自邻区某些用户的部分干扰，而不是和邻区某些用户完全干扰。

上面所提到的两种方法也可以从用户的角度进行表述，也就是，用户在第一个时隙分得的资源块号是h，…，h+n-1，而在第二个时隙分得的资源块号是t+h，…，t+h+n-1，其中，t是用户资源在第一个时隙和第二个时隙上频域资源改变量；在上面第一个种方法中，t＝M-2×j-n，在上面第二种方法中，t＝p或者t＝p+l-2×j-n，其中p表示对应段之间的距离；如果t＝0，就表示该用户没有发生跳频。

下面通过一个应用实例进一步说明本发明。以3GPP LTE的FDD(Frequency Division Duplex，频分复用)系统为例，假设带宽为10MHz，则可用子载波数量为600个，一个1ms子帧含有两个时隙，每个时隙含有7个短CP的OFDM符号。一个资源块在时间上持续一个时隙，在频域上占有连续12个子载波。因此在一个子帧中的两个时隙中分别有600/12＝50个资源块，编号为0，1，...，49。用户所占资源在一个子帧内按照时隙为单位进行跳频。

第一个种资源跳频分配的具体实施步骤如下：

1.假设用户在第一个时隙所分得的资源块数为3，且所占有的资源块的序号为5，6和7号资源块；

2.用户在第二个时隙所分得资源块数也为3，其所占有的资源块的序号为第一个时隙的逆序，即为42，43和44，如图3所示。

第二种资源跳频分配的具体实施步骤如下：

1.把系统可用600个子载波按照资源块为单位(每个资源块含有12个子载波)平均分成2段，每段含有25个资源块。第一个段对应的资源块序号为0，1，...，24，第二段对应的资源块序号为25，26，...，49；

2.第一个段和第二段对应，第二段和第一个段对应；

3.假设用户在第一个时隙在第一段上分配到3个资源块，其序号相对第一段起始位置为5，6和7；

4.用户在第二个时隙上在第二段上也分配3个资源块；

5.用户在第二个时隙上在第二段上分配的3个资源块的位置可以是相对于第二段起始位置的5，6和7号资源块，即第30，31和32号资源块，如图4a所示；

用户在第二个时隙上分配的资源块的也可以是相对于第二段起始位置的17，18和19号资源块，即第42，43和44号资源块，如图4b所示。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种资源跳频分配方法，应用于正交频分复用系统，其特征在于，系统在当前时隙为用户分配连续的资源块后，对于需要跳频的所有用户，系统在当前时隙的后续时隙选择相同数目的连续资源块分配给所述用户，且每一用户在所述后续时隙所分配资源块的位置与当前时隙所分配资源块的位置不相同，包含如下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前时隙和后续时隙分别为同一子帧的第一个时隙和第二个时隙，或所述当前时隙和后续时隙分别为子帧和子帧的后续子帧。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述k值为1时，所述步骤(c)中，所述资源块相对于所在段的起始位置其序号为l-j-n，…，l-j-1。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)，当为用户分配资源块所在段与其对应段的位置相同时，所述步骤(c)中，所述资源块相对于所在段的起始位置其序号为l-j-n，…，l-j-1。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)中，为用户分配资源块所在段与其对应段的位置相同，所述步骤(c)中，用户不需要跳频时，在后续时隙为用户分配与当前时隙资源块位置相同的资源块。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前时隙和后续时隙划分段每段所包含的资源块数相同或不同。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述子帧为上行子帧。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，不同小区的当前时隙和后续时隙之间采用不同的跳频方式或者不同的段与段对应关系来降低邻区干扰。