CN101425989A - 用于正交频分复用系统的数据传输方法及系统 - Google Patents
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本发明公开了一种用于正交频分复用系统的数据传输方法，包括以下步骤：S102，以时分复用的方式将分布式物理资源块分配给复用在其中的多个分布式虚拟资源块；以及S104，通过分布式物理资源块对多个分布式虚拟资源块中的数据进行传输，其中以小区专有的方式配置每个分布式虚拟资源块在分布式物理资源块中占用的正交频分复用符号的索引。本发明通过以小区专有的方式分配OFDM符号，大大降低了邻区干扰对系统性能的影响。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种用于正交频分复用系统的数据传输方法及系统。
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，又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一个虚拟资源块(Virtual ResourceBlock，简称VRB)和一个物理资源块(Physical Resource Block，简称PRB)，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(Localized PRB，简称LPRB)，VRB称为集中式虚拟资源块(Localized VRB，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 Division Multiplexing，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-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(频域上1个子载波，时域上一个OFDM符号)。该方法为了最大化频率分集而引入了很高的复杂度。实际上，完全没有必要在一个DPRB中使用频分复用(FrequencyDivision Multiplexing，简称FDM)的方式复用多个用户的数据，因为只要DVRB映射的DPRB的位置在系统频带上分布恰当，就可以获得足够的频率分集。另外，目前的映射方法引入了不同于集中式传输的配置，在一个DPRB中使用不同的发射功率从而影响了功率控制和调度的有效性。
发明内容
鉴于以上所述的一个或多个问题，本发明提供了一种用于正交频分复用系统的数据传输方法及系统。
根据本发明实施例的用于正交频分复用系统的数据传输方法包括以下步骤：S102，以时分复用的方式将分布式物理资源块分配给复用在其中的多个分布式虚拟资源块；以及S104，通过分布式物理资源块对多个分布式虚拟资源块中的数据进行传输，其中以小区专有的方式配置每个分布式虚拟资源块在分布式物理资源块中占用的正交频分复用符号的索引。
其中，配置每个分布式虚拟资源块在分布式物理资源块中占用的正交频分复用符号的索引的过程包括以下步骤：生成包括m个元素的随机序列R，其中，m个元素分别用作分布式物理资源块中的用于数据传输的正交频分复用符号的索引；利用、s2＝mod(cell_id，m)对随机序列R进行循环移位，生成序列g1和序列g2，以g2中的元素作为g1中元素的索引，按照序列g2中的元素的排列顺序对序列g1中的元素进行重新排列，以生成序列g3，其中，cell_id是小区标识；以及按照序列g3为复用在分布式物理资源块中的多个分布式虚拟资源块分配正交频分复用符号。
其中，每个分布式虚拟资源块在分布式物理资源块中占用的正交频分复用符号的数量相同或不同。以分布式物理资源块中的多个子载波和多个正交频分复用符号为单位，将分布式物理资源块分配给复用在分布式物理资源块中的多个分布式虚拟资源块。
根据本发明实施例的用于正交频分复用系统的数据传输系统，包括：资源分配单元，用于以时分复用的方式，将分布式物理资源块分配给复用在分布式物理资源块中的多个分布式虚拟资源块；以及数据传输单元，用于通过分布式物理资源块对多个分布式虚拟资源块中的数据进行传输，其中资源分配单元以小区专有的方式配置每个分布式虚拟资源块在分布式物理资源块中占用的正交频分复用符号的索引。
其中，资源分配单元包括：序列生成单元，用于生成包括m个元素的随机序列R，其中，m个元素分别用作分布式物理资源块中的用于数据传输的正交频分复用符号的索引；序列移位单元，用于利用
s2＝mod(cell_id，m)对随机序列R进行循环移位，生成序列g1和序列g2，并按照序列g2中的元素的排列顺序对序列g1中的元素进行重新排列，以生成序列g3，其中，cell_id是小区标识；以及符号分配单元，用于按照序列g3为复用在分布式物理资源块中的多个分布式虚拟资源块分配正交频分复用符号。
其中，每个分布式虚拟资源块在分布式物理资源块中占用的正交频分复用符号的数量相同或不同。资源分配单元以分布式物理资源块中的多个子载波和多个正交频分复用符号为单位，将分布式物理资源块分配给复用在分布式物理资源块中的多个分布式虚拟资源块。
根据本发明实施例的用于正交频分复用系统的资源分配系统包括：序列生成单元，用于生成包括m个元素的随机序列R，其中，m个元素分别用作分布式物理资源块中的用于数据传输的正交频分复用符号的索引；序列移位单元，用于利用
s2＝mod(cell_id，m)对随机序列R进行循环移位，生成序列g1和序列g2，并按照序列g2中的元素的排列顺序对序列g1中的元素进行重新排列，以生成序列g3，其中，cell_id是小区标识；以及符号分配单元，用于按照序列g3为复用在分布式物理资源块中的多个分布式虚拟资源块分配正交频分复用符号。
由于本发明以小区专有的方式分配OFDM符号，因此可以大大降低邻区干扰对系统性能的影响。另外，本发明通过以一个DPRB内的若干个子载波、若干个OFDM符号为单位进行资源映射，相对于以资源单元(RE)为单位的映射方法，大大降低了复杂度，而且保证了与集中式传输较大的一致性。
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是根据本发明实施例的数据传输方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的物理资源块的示意图；
图3是根据本发明实施例的10MHz带宽下DVRB向3个DPRB的OFDM符号映射的示意图；以及
图4是根据本发明实施例的数据传输系统的框图。
具体实施方式
下面参考附图，详细说明本发明的具体实施方式。
参考图1，说明根据本发明实施例的数据传输方法。如图1所示，该方法包括以下步骤：S102，以时分复用的方式将分布式物理资源块分配给复用在其中的多个分布式虚拟资源块；以及S104，通过分布式物理资源块对多个分布式虚拟资源块中的数据进行传输，其中以小区专有的方式配置每个分布式虚拟资源块在分布式物理资源块中占用的正交频分复用符号的索引。
其中，配置每个分布式虚拟资源块在分布式物理资源块中占用的正交频分复用符号的索引的过程包括以下步骤：生成包括m个元素的随机序列R，其中，m个元素分别用作分布式物理资源块中的所有可能用于数据传输的正交频分复用符号的索引；根据小区标识，利用
s2＝mod(cell_id，m)计算各小区的两个循环移位值，对随机序列R进行循环移位，生成序列g1和序列g2；以迭代方式产生正交频分复用符号索引分配序列，即按照序列g2中的元素的排列顺序对序列g1中的元素进行重新排列，以生成序列g3，其中，cell_id是小区标识；以及按照正交频分复用符号索引序列(即，序列g3)为复用在分布式物理资源块中的多个分布式虚拟资源块分配正交频分复用符号。
其中，每个分布式虚拟资源块在分布式物理资源块中占用的正交频分复用符号的数量相同或不同。以分布式物理资源块中的多个子载波和多个正交频分复用符号为单位，将分布式物理资源块分配给复用在分布式物理资源块中的多个分布式虚拟资源块。
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)系统为例对本发明的实施方式进行进一步的说明。这里假设带宽为10MHz，可用子载波数量为600个，一个子帧中含有14个连续OFDM符号。以连续12个子载波、连续14个OFDM符号表示一个资源块(ResourceBlock，简称RB)，在一个子帧中含有50个RB，如图2所示。
在LTE 10MHz系统带宽下，假定分布式传输方式为每个DVRB向3个DPRB映射，每个DPRB中复用来自3个DVRB的数据。基站以小区专有的方式分配不同的OFDM符号给这些DVRB，步骤如下：
1)生成一条随机序列R，该随机序列中的元素为一个DPRB中的所有可能用于数据传输的OFDM符号索引。一个DPRB含有14个符号，可能用于数据传输的最大OFDM符号数为13个，因此该随机序列的元素的值为1到13的正整数。例如随机序列：
R＝{5，1，4，13，3，10，7，9，12，2，6，11，8}
2)根据小区标识(ID)，利用
s2＝mod(cell_id，13)计算各小区的两个循环移位值，其中，以小区ID 16为例，s1＝1，s2＝3。
3)通过(2)中所述的循环移位值产生两条新序列，分别以g1和g2表示。在本实施例中，循环移位按照从右向左的顺序得到循环移位后的序列：
g1＝{1 4 13 3 10 7 9 12 2 6 11 8 5}
g2＝{13 3 10 7 9 12 2 6 11 8 5 1 4}
4)以迭代的方式产生OFDM符号索引分配序列。以g2序列的元素作为g1序列的元素索引，按照g2中元素的排列顺序将g1中的元素进行重新排列得到一个新的序列g3，该序列即为OFDM符号索引分配序列。本实施例中，重新排列后的序列为
g3＝{5 13 6 9 2 8 4 7 11 12 10 1 3}
5)按照OFDM符号索引序列g3为复用在同一DPRB中的多个DVRB分配OFDM符号。本实施例中，DVRB 0#、1#、和2#都映射到DPRB 0#、DPRB 1#、和DPRB 2#。以DVRB0#的映射方法为例，按照符号索引分配序列g3分别在DPRB 0#占用索引号为5、6、9、13的OFDM符号，在DPRB 1#占用索引号为2、4、7、8的OFDM符号，以及在DPRB 2#占用索引号为1、3、10、11、12的OFDM符号，至于DVRB1#和2#可以按照相同的方法在不同的DPRB上映射到相同符号索引的OFDM符号。具体的映射方式如图3所示。
使用随机序列R遵循步骤(2)～(4)可以同理产生其他小区的OFDM符号索引分配序列，例如小区ID为17的OFDM符号索引序列为：
g3＝{13 6 9 2 8 4 7 11 12 10 1 3 5}。
参考图4，说明用于实现上述过程的根据本发明实施例的数据传输系统。如图4所示，该数据传输系统包括：资源分配单元402，用于以时分复用的方式，将分布式物理资源块分配给复用在分布式物理资源块中的多个分布式虚拟资源块；以及数据传输单元404，用于通过分布式物理资源块对多个分布式虚拟资源块中的数据进行传输，其中资源分配单元以小区专有的方式配置每个分布式虚拟资源块在分布式物理资源块中占用的正交频分复用符号的索引。
其中，资源分配单元404包括：序列生成单元4042，用于生成包括m个元素的随机序列R，其中，m个元素分别用作分布式物理资源块中的用于数据传输的正交频分复用符号的索引；序列移位单元4044，用于利用
s2＝mod(cell_id，m)对随机序列R进行循环移位，生成序列g1和序列g2，并按照序列g2中的元素的排列顺序对序列g1中的元素进行重新排列，以生成序列g3，其中，cell_id是小区标识；以及符号分配单元4046，用于按照序列g3为复用在分布式物理资源块中的多个分布式虚拟资源块分配正交频分复用符号。
其中，每个分布式虚拟资源块在分布式物理资源块中占用的正交频分复用符号的数量相同或不同。资源分配单元以分布式物理资源块中的多个子载波和多个正交频分复用符号为单位，将分布式物理资源块分配给复用在分布式物理资源块中的多个分布式虚拟资源块。
由上可见，不同小区使用不同的OFDM索引分配序列，可以有效地降低邻区干扰对系统性能的影响。
综上所述，由于本发明以小区专有的方式分配OFDM符号，因此可以大大降低邻区干扰对系统性能的影响。另外，本发明通过以一个DPRB内的若干个子载波、若干个OFDM符号为单位进行资源映射，相对于以资源单元(RE)为单位的映射方法，大大降低了复杂度，而且保证了与集中式传输较大的一致性。
以上所述仅为本发明的实施例而已，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权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种用于正交频分复用系统的数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
以时分复用的方式将分布式物理资源块分配给复用在其中的多个分布式虚拟资源块；以及
通过所述分布式物理资源块对多个所述分布式虚拟资源块中的数据进行传输，其中
以小区专有的方式配置每个所述分布式虚拟资源块在所述分布式物理资源块中占用的正交频分复用符号的索引。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，配置每个所述分布式虚拟资源块在所述分布式物理资源块中占用的正交频分复用符号的索引的过程包括以下步骤：
生成包括m个元素的随机序列R，其中，所述m个元素分别用作所述分布式物理资源块中的用于数据传输的正交频分复用符号的索引；
利用
、s2＝mod(cell_id，m)对随机序列R进行循环移位，生成序列g1和序列g2，以g2中的元素作为g1中元素的索引，按照序列g2中的元素的排列顺序对序列g1中的元素进行重新排列，以生成序列g3，其中，cell_id是小区标识；以及
按照序列g3为复用在所述分布式物理资源块中的多个所述分布式虚拟资源块分配正交频分复用符号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，每个所述分布式虚拟资源块在所述分布式物理资源块中占用的正交频分复用符号的数量相同或不同。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，以所述分布式物理资源块中的多个子载波和多个正交频分复用符号为单位，将所述分布式物理资源块分配给复用在所述分布式物理资源块中的多个所述分布式虚拟资源块。
5.一种用于正交频分复用系统的数据传输系统，其特征在于，包括：
资源分配单元，用于以时分复用的方式，将分布式物理资源块分配给复用在所述分布式物理资源块中的多个分布式虚拟资源块；以及
数据传输单元，用于通过所述分布式物理资源块对多个所述分布式虚拟资源块中的数据进行传输，其中
所述资源分配单元以小区专有的方式配置每个所述分布式虚拟资源块在所述分布式物理资源块中占用的正交频分复用符号的索引。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述资源分配单元包括：
序列生成单元，用于生成包括m个元素的随机序列R，其中，所述m个元素分别用作所述分布式物理资源块中的用于数据传输的正交频分复用符号的索引；
序列移位单元，用于利用
、s2＝mod(cell_id，m)对随机序列R进行循环移位，生成序列g1和序列g2，以g2中的元素作为g1中元素的索引，按照序列g2中的元素的排列顺序对序列g1中的元素进行重新排列，以生成序列g3，其中，cell_id是小区标识；以及
符号分配单元，用于按照序列g3为复用在所述分布式物理资源块中的多个所述分布式虚拟资源块分配正交频分复用符号。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，每个所述分布式虚拟资源块在所述分布式物理资源块中占用的正交频分复用符号的数量相同或不同。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述资源分配单元以所述分布式物理资源块中的多个子载波和多个正交频分复用符号为单位，将所述分布式物理资源块分配给复用在所述分布式物理资源块中的多个所述分布式虚拟资源块。
9.一种用于正交频分复用系统的资源分配系统，其特征在于，包括：
序列生成单元，用于生成包括m个元素的随机序列R，其中，所述m个元素分别用作分布式物理资源块中的用于数据传输的正交频分复用符号的索引；
序列移位单元，用于利用、s2＝mod(cell_id，m)对随机序列R进行循环移位，生成序列g1和序列g2，以g2中的元素作为g1中元素的索引，按照序列g2中的元素的排列顺序对序列g1中的元素进行重新排列，以生成序列g3，其中，cell_id是小区标识；以及
符号分配单元，用于按照序列g3为复用在所述分布式物理资源块中的多个所述分布式虚拟资源块分配正交频分复用符号。
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