CN101605023A - 控制信道资源映射方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制信道资源映射方法，该方法包括：确定物理控制格式指示信道即PCFICH和物理混合自动重传请求指示信道即PHICH占用的资源元素组的数量以及系统支持的资源元素组的总数量；根据确定的总数量和PCFICH和PHICH占用的资源元素组的数量确定物理下行控制信道即PDCCH占用的资源元素组的数量N_REG；根据N_REG对PDCCH的复值4元组序列进行扩展，得到扩展4元组序列；将扩展4元组序列按照第一预定方式映射为矩阵；对矩阵进行列置换，得到置换矩阵；以第二预定方式读取置换矩阵，得到新4元组序列；将新4元组序列以时间优先原则映射到资源元素组。本发明还公开了一种控制信道资源映射装置。通过本发明，可以降低控制信道彼此之间的干扰，增加OFDM技术的分集效应。

Description

控制信道资源映射方法及装置

技术领域

本发明涉及LTE(Long Term Evolution，长期演进)移动通信系统中的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)系统，具体地，涉及控制信道资源映射方法及装置。

背景技术

在3GPP LTE(Long Term Evolution，3GPP长期演进项目)中，上/下行无线信道采用OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分复用)技术，上/下行无线信道的物理资源的分配采用网格状分布，其中，资源分配的最小单位RE(ResourceElement，资源元素)。

根据现有的3GPP协议定义，下行物理控制信道共有PBCH(Physical Broadcast Channel，物理广播信道)、PCFICH(PhysicalControl Format Indicator Channel，物理控制格式指示信道)、PHICH(Physical hybrid-ARQ indicator channel，物理HARQ指示信道)和PDCCH(Physical Downlink Control Channel，物理下行控制信道)，其中，协议中已经明确定义了PBCH的资源分配方式，而后三种物理控制信道协议中定义其物理资源分布必须每4个RE为连续分布，那么，PCFICH、PHICH和PDCCH的物理资源分配的最小单位为4个连续的RE，在下文中，称之为mini CCE(Control Channel Element，控制信道元素)。

在LTE系统中，在时间域，将每个10ms的无线帧分成10个子帧，每个子帧包含2个时隙(下文中以slot命名)，每个slot包含10个OFDM SYMB(OFDM symbol，OFDM符号)。每个子帧的第一个slot的前三个OFDM SYMB用于传送控制信道信息。在频率域，每个子载频称为一个资源元素(RE)，每12个资源元素(非MBSFN，multimedia/multicast single frequency network，单载频组播广播网络)为一个资源块(Resource Block，下面简称RB)。那么，假设频率域资源块的个数以N_RB ^DL表示，每个资源块内包含的RE的个数以N_SC ^RB表示。

根据协议定义，将OFDM SYMB分成若干个RE组(RE group)，REG的个数与天线端口个数相关，对于第一个OFDM SYMB，每个RB块分成2个REG，前6个RE为第一个REG，后6个RE为第二个REG，那么整个频谱带宽，编号从0到2×N_RB ^DL-1。对于第二个OFDM SYMB，对于1或者2天线系统，分成3个REG，那么整个频谱带宽，编号从0到2×N_RB ^DL-1，对于4天线系统，分成2个REG，那么整个频谱带宽，编号从0到2×N_RB ^DL-1。对于第三个OFDMSYMB，每个RB块分成3个REG，那么整个频谱带宽，REG的编号从0到3×N_RB ^DL-1。

LTE的OFDM技术中的一个最大的优点就是频率分集抗干扰效应，因此，如何降低控制信道彼此之间的干扰和增加OFDM技术的分集效应就是LTE下行物理控制信道资源分配中首先需要考虑的问题，然而，目前尚未实现与此相关的技术。

发明内容

考虑到相关技术中存在的需要一种技术来降低控制信道彼此之间的干扰和增加OFDM技术的分集效应的问题而提出本发明，为此，本发明旨在提供一种控制信道资源映射方法及装置，用以解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供一种控制信道资源映射方法。

根据本发明实施例的控制信道资源映射方法包括：确定物理控制格式指示信道即PCFICH和物理混合自动重传请求指示信道即PHICH占用的资源元素组的数量以及系统支持的资源元素组的总数量；根据确定的总数量和PCFICH和PHICH占用的资源元素组的数量确定物理下行控制信道即PDCCH占用的资源元素组的数量N_REG；根据N_REG对PDCCH的复值4元组序列进行扩展，得到扩展4元组序列；将扩展4元组序列按照第一预定方式映射为矩阵；对矩阵进行列置换，得到置换矩阵；以第二预定方式读取置换矩阵，得到新4元组序列；将新4元组序列以时间优先原则映射到资源元素组。

根据本发明的另一个方面，提供一种控制信道资源映射装置。

根据本发明实施例的控制信道资源映射装置包括：第一确定模块，用于确定物理控制格式指示信道即PCFICH和物理混合自动重传请求指示信道即PHICH占用的资源元素组的数量以及系统支持的资源元素组的总数量；第二确定模块，用于根据确定的总数量和PCFICH和PHICH占用的资源元素组的数量确定物理下行控制信道即PDCCH占用的资源元素组的数量N_REG；扩展模块，用于根据N_REG对PDCCH的复值4元组序列进行扩展，得到扩展4元组序列；映射模块，用于将扩展4元组序列按照第一预定方式映射为矩阵；置换模块，用于对矩阵进行列置换，得到置换矩阵；读取模块，用于按照第二预定方式读取置换矩阵，得到新4元组序列；映射模块，用于将新4元组序列以时间优先原则映射到资源元素组。

通过本发明的上述技术方案，相比于现有技术，可以降低控制信道彼此之间的干扰，增加OFDM技术的分集效应。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明实施例的控制信道资源映射方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的控制信道资源映射方法的详细处理流程图；

图3(a)至图3(e)是根据本发明实施例的时间优先原则的编号示意图；

图4是根据本发明实施例的控制信道资源映射装置的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

方法实施例

根据本发明实施例，首先提供了一种控制信道资源映射方法，图1给出了该方法的流程图，如图1所示，包括以下处理：

步骤S102，确定PCFICH和PHICH占用的资源元素组(REG)的数量以及系统支持的REG的总数量；

步骤S104，根据确定的总数量和PCFICH和PHICH占用的REG的数量确定PDCCH占用的REG的数量N_REG；

步骤S106，根据N_REG对PDCCH的复值4元组序列进行扩展，得到扩展4元组序列；

步骤S108，将扩展4元组序列按照第一预定方式映射为矩阵；

步骤S110，对矩阵进行列置换，得到置换矩阵；

步骤S112，以第二预定方式读取置换矩阵，得到新4元组序列；

步骤S114，将新4元组序列以时间优先原则映射到REG。

以下详细描述上述处理的各个细节。

在步骤S102和步骤S104中，对于PHICH的资源分配采用半静态的方式，即，后台配置系统支持的PHICH物理信道条数，根据PHICH信道数量，确定PHICH映射的REG的数量，假设为H，根据协议定义，将PHICH的4元组序列映射到相应的REG上；PCFICH信道所占用的REG资源为4个。

根据当前的系统带宽N_RB ^DL以及天线个数，确定系统支持的最多REG的数量，记为N，那么，可以用来映射PDCCH的REG的数量N_REG＝N-4-H。

在步骤S106中，根据当前PDCCH资源所支持的复值调制符号的总个数对PDCCH信道复值符号序列4元组序列z(0)，...，z(M_quad-1)进行扩展，生成4元组序列z′(0)，...，z′(N-4-H-1)，其中M_quad＝M_symb/4，M_symb为PDCCH复值符号序列的总个数。即，当M_quad小于N_REG时，在复值4元组序列的末尾添加4元组元素<NULL>，且添加的<NULL>元素的个数为N_REG-M_quad。

在步骤S108中，将4元组序列z′(0)，...，z′(N-4-H-1)组成一个R_subblock ^CC×C_subblock ^CC的矩阵，其中，C_subblock ^CC为一个定值，R_subblock ^CC为满足 $N_{\mathrm{REG}}-4-H\&le;(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}})$ 的最小整数，矩阵的元素映射使用第一预定方式，即，先映射矩阵的行，再映射矩阵的列。在步骤S112中提到的第二预定方式为先读取矩阵的列，再读取矩阵的行，并且在进行读取操作时，需要将在步骤S106中添加的<NULL>元素删除。

通过以下给出的具体实施例并结合图2可以更好地理解本发明，其中，图2给出了该实施例的控制信道资源映射方法的详细处理流程。

(一)对OFDM SYMB0、1、2中的REG进行编号。假设当前 $N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}=100,$ $N_{\mathrm{SC}}^{\mathrm{RB}}=12,$ 那么有：

(1)对于OFDM SYMB 0(一个无线子帧中的第一个OFDMSYMB)，REG的编号为0，1，...，200-1，即，每个RB包含2个REG；

(2)对于OFDM SYMB 1：对于4天线的情况，REG的编号从0，1，...，200-1，即，每个RB包含2个REG；对于1或2天线的情况，REG的编号从0，1，...，300-1，即，每个RB包含3个REG；

(3)对于OFDM SYMB 2，REG的编号从0，1，...，300-1，即，每个RB包含3个REG。

(二)根据当前系统配置情况，确定除去PCFICH和PHICH所占用的REG后，剩余的REG总数。

假设当前天线个数为4，控制信道总共占用3个OFDM SYMB，那么REG的总个数为700；根据协议定义，PCFICH包含16个RE，每4个RE作为一组，一共4组，映射在OFDM SYMB 0上的逻辑资源和物理资源，一共占用4个REG；

假设当前系统根据上/下行系统带宽配置的PHICH信道的条数为50条，那么共需占用50×3＝150个REG，那么，总共可以分配给PDCCH使用的REG的个数为N_REG＝700-4-150＝546；

(三)根据协议定义，将PDCCH信息bit转换为复值4元组序列。

假设当前PDCCH信道经过调制、加扰、分层和天线映射等处理后的复值序列为d(0)，...，d(M_symb-1)，将复值序列映射为4元组序列z(0)，...，z(M_quad-1)，其中，M_quad＝M_symb/4，z(i)＝<d(4i)，d(4i+1)，d(4i+2)，d(4i+3)>。

(四)根据系统带宽及剩下的REG总数，对PDCCH复值4元组序列进行扩充。

如果M_quad小于546，那么对4元组序列进行扩充，在4元组序列末尾添加<NULL>的4元组元素，添加的个数为546-M_quad，生成新

z′(0)，...，z′(M_quad-1)＝z(0)，...，z(M_quad-1)，的4元组序列：z′(M_quad)，...，z′(546-1)＝<NULL>；

(五)将扩充后的PDCCH复值4元组序列转换为一个矩阵。

将4元组序列z′(0)，...，z′(546-1)组成一个R_subblock ^CC×C_subblock ^CC的矩阵，其中，C_subblock ^CC为一个定值，取值为32，R_subblock ^CC为满足 $546\&le;(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}})$ 的最小整数，这里， $R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}=18,$ 矩阵的元素映射为先映射矩阵的行，再映射矩阵的列，将4元组序列映射为如下矩阵：

其中，y₀，y₁，...，y₈₄₅＝z′(0)，...，z′(545)，y₅₄₆，y₅₄₇，...，y₅₇₅＝<NULL>。

在以上的处理中，是以先扩充4元组序列，再映射矩阵的方式处理的，但是也可以以如下方式进行，即：直接将4元组序列映射为矩阵，如果 $N-4-H\&le;(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}),$ 那么，在矩阵的(R_subblock ^CC×C_subblock ^CC-N_REG-4-H)位置映射<NULL>的4元组元素。

(六)对矩阵进行置换，然后按照先读取列，再读取行的顺序，重新生成新的置换后的4元组序列。

按照置换序列 $<P\left(0\right),P\left(1\right),...,P(C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}-1)>=<\mathrm{1,17,9,25,5,21,13,29},$ $\mathrm{3,19,11,27,7,23,15,31,0,16,8,24,4,20,12,28,2,18,10,26,6},$ $\mathrm{22,14,30}>$ 对R_subblock ^CC×C_subblock ^CC矩阵进行列置换，生成如下的新矩阵：

按照先读取矩阵的列，再读取矩阵的行的顺序，重新生成4元组序列v₀，v₁，v₂，...，v_Kп-1，其中，K_п-1＝N_REG-4-H＝545，v₀＝y_P(0)， $v_1=y_{P\left(0\right)+C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}},$ 在重新生成4元组序列时，需要将第四步添加的<NULL>剔除。

(七)根据协议定义，将新生成的4元组序列映射到REG上。

根据协议定义，将新生成的4元组序列v₀，v₁，v₂，...，v_Kп-1依据time-first原则映射到相应的REG上，每个4元组序列的元素映射到一个REG上，time-first原则为，当两个REG的编号为i和j时，如果i大于或等于j，那么REGi的起始载频也必须大于或等于REGj的起始载频。

具体地，如图3(a)至图3(e)所示，其中，图3(a)为4根天线，3个OFDM SYMB time-first原则映射的示意图；图3(b)为1或2根天线，3个OFDM SYMB time-first原则映射的示意图；图3(c)为4根天线，2个OFDM SYMB time-first原则映射的示意图；图3(d)为2根天线，2个OFDM SYMB time-first原则映射的示意图；图3(e)为1个OFDM SYMB time-first原则映射的示意图。

通过本发明的上述实施例，可以使得在相同小区内，相同类型的逻辑上相邻的控制信道频率域保持尽可能大的距离，相邻小区、相同控制信道保持尽可能的频率域错开，以降低彼此之间的干扰和增加OFDM技术的分集效应。

装置实施例

根据本发明实施例，还提供了一种控制信道资源映射装置，该装置可以使用以上实施例提供的控制信道资源映射方法来实现，也可以使用其它方式来实现，本发明对此没有特别限制。

图4是根据本发明实施例的控制信道资源映射装置的结构框图，如图4所示，具体包括：第一确定模块40、第二确定模块41、扩展模块42、映射模块43、置换模块44、读取模块45、映射模块46。以下具体描述上述的各个模块的操作。

第一确定模块40，用于确定PCFICH和PHICH占用的REG的数量以及系统支持的REG的总数量。

第二确定模块41，连接至第一确定模块40，用于根据第一确定模块40确定的总数量和PCFICH和PHICH占用的REG的数量确定PDCCH占用的REG的数量N_REG。

扩展模块42，连接至第二确定模块41，用于根据N_REG对PDCCH的复值4元组序列进行扩展，得到扩展4元组序列。具体地，扩展模块42用于在复值4元组序列的元素个数M小于N_REG的情况下，在复值4元组序列的末尾添加4元组元素<NULL>，且添加的<NULL>元素的个数为N_REG-M，并将添加<NULL>元素后的复值4元组序列作为扩展4元组序列。

映射模块43，连接至扩展模块42，用于将扩展4元组序列按照第一预定方式映射为矩阵。其中，第一预定方式为：先映射矩阵的行，再映射矩阵的列。

置换模块44，连接至映射模块43，用于对矩阵进行列置换，得到置换矩阵。

读取模块45，连接至置换模块44，用于按照第二预定方式读取置换矩阵，得到新4元组序列。其中，第二预定方式为：先读取矩阵的列，再读取矩阵的行；并且在进行读取操作时，将<NULL>元素删除。

映射模块46，连接至读取模块45，用于将新4元组序列以时间优先(time-first)原则映射到REG。该处理可以借助于上文中给出的图3(a)至图3(e)来理解，在次不再累述。

如上所述，借助于本发明的实施例，可以使得在相同小区内，相同类型的逻辑上相邻的控制信道频率域保持尽可能大的距离，相邻小区、相同控制信道保持尽可能的频率域错开，以降低彼此之间的干扰和增加OFDM技术的分集效应。

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 (11)

1.一种控制信道资源映射方法，其特征在于，包括：

确定物理控制格式指示信道即PCFICH和物理混合自动重传请求指示信道即PHICH占用的资源元素组的数量以及系统支持的资源元素组的总数量；

根据确定的所述总数量和所述PCFICH和PHICH占用的资源元素组的数量确定物理下行控制信道即PDCCH占用的资源元素组的数量N_REG；

根据所述N_REG对PDCCH的复值4元组序列进行扩展，得到扩展4元组序列；

将所述扩展4元组序列按照第一预定方式映射为矩阵；

对所述矩阵进行列置换，得到置换矩阵；

以第二预定方式读取所述置换矩阵，得到新4元组序列；

将所述新4元组序列以时间优先原则映射到资源元素组。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据确定的所述总数量和所述PCFICH和PHICH占用的资源元素组的数量确定PDCCH占用的资源元素组的数量N_REG具体为：

N_REG＝N-4-H，其中，N为所述总数量，H为PHICH占用的资源元素组的数量，4为PCFICH占用的资源元素组的数量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述N_REG对PDCCH的复值4元组序列进行扩展，得到扩展4元组序列具体为：

在所述复值4元组序列的元素个数M小于所述N_REG的情况下，在所述复值4元组序列的末尾添加4元组元素<NULL>，且添加的<NULL>元素的个数为N_REG-M；

将添加<NULL>元素后的所述复值4元组序列作为所述扩展4元组序列。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预定方式为：先映射矩阵的行，再映射矩阵的列。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述矩阵为

R_subblock ^CC×C_subblock ^CC矩阵，其中， $C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}=32,$ R_subblock ^CC为满足 $N_{\mathrm{REG}}\&le;(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}})$ 的最小整数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述矩阵进行列置换，得到置换矩阵具体为：

按照如下置换序列对所述矩阵进行列置换：<1，17，9，25，5，21，13，29，3，19，11，27，7，23，15，31，0，16，8，24，4，20，12，28，2，18，10，26，6，22，14，30>。

7.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述第二预定方式为：先读取矩阵的列，再读取矩阵的行。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在进行读取操作时，将添加的所述<NULL>元素删除。

9.一种控制信道资源映射装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于确定物理控制格式指示信道即PCFICH和物理混合自动重传请求指示信道即PHICH占用的资源元素组的数量以及系统支持的资源元素组的总数量；

第二确定模块，用于根据确定的所述总数量和所述PCFICH和PHICH占用的资源元素组的数量确定物理下行控制信道即PDCCH占用的资源元素组的数量N_REG；

扩展模块，用于根据所述N_REG对PDCCH的复值4元组序列进行扩展，得到扩展4元组序列；

映射模块，用于将所述扩展4元组序列按照第一预定方式映射为矩阵；

置换模块，用于对所述矩阵进行列置换，得到置换矩阵；

读取模块，用于按照第二预定方式读取所述置换矩阵，得到新4元组序列；

映射模块，用于将所述新4元组序列以时间优先原则映射到资源元素组。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述扩展模块用于在所述复值4元组序列的元素个数M小于所述N_REG的情况下，在所述复值4元组序列的末尾添加4元组元素<NULL>，且添加的<NULL>元素的个数为N_REG-M，并将添加<NULL>元素后的所述复值4元组序列作为所述扩展4元组序列。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，

所述映射模块使用的所述第一预定方式为：先映射矩阵的行，再映射矩阵的列；

所述读取模块使用的所述第二预定方式为：先读取矩阵的列，再读取矩阵的行；并且在进行读取操作时，所述读取模块将所述<NULL>元素删除。

Images