CN101610586B - 正交频分复用系统中控制信道的资源映射方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种正交频分复用系统中控制信道的资源映射方法：(1)将无线信道资源划分为总数均为N的逻辑资源和物理资源，分别编号为L＝l₁，l₂，...，l_N、P＝p₁，p₂，...，p_N，并将无线信道的OFDMSYMB编号为0、1、...、N-1；(2)确定跳频函数f(L)，按照公式获取OFDM SYMB相应的偏移v_shift；(3)为PCFICH分配逻辑资源并将其映射到物理资源；(4)在空余逻辑资源处依次为PHICH、PDCCH分配逻辑资源，并根据映射函数P＝mod(f(L)+v_shift，N)将两者的逻辑资源映射到物理资源。本发明保证了在相同小区内相同类型的逻辑上相邻的控制信道在频率域保持尽可能大的距离，也保证了相邻小区相同控制信道在频率域保持尽可能大的距离，降低了各控制信道之间的干扰，增加了OFDM技术的分集效应。

Description

正交频分复用系统中控制信道的资源映射方法 

技术领域

本发明涉及OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)系统中控制信道的资源映射方法。 

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了OFDM技术，该技术中对上下行信道的物理资源采用网格状分布。 

在网格状分布方式中，每一个小方格代表资源分配的最小单位RE(Resource Eement，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(Physical control 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信道的资源分配方式，而后三种物理控制信道，协议中规定他们的物理资源必须每4个RE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，下面将其称为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(slot，下文都以slot命名)，每个slot包含7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RE，每12个RE为一个RB(Resource Block，资源块)。 

根据协议定义，将OFDM SYMB分成若干个mini CCE，mini CCE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mini CCE，前6个RE为第一个mini CCE，后6个RE为第二个mini CCE，那么整个频谱带宽，编号从0到2×N_RB ^DL-1；对于第二个OFDMSYMB，对于1或者2天线系统，分成3个mini CCE，那么整个频谱带宽，编号从0到3×N_RB ^DL-1，对于4天线系统，分成2个mini CCE，那么整个频谱带宽，编号从0到2×N_RB ^DL-1；对于第三个OFDM SYMB，每个RB块分成3个mini CCE，那么整个频谱带宽，mini CCE的编号从0到3×N_RB ^DL-1。而目前，还没有相应的针对PCFICH、PHICH和PDCCH信道所采用的资源映射方法。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种OFDM系统的物理信道的资源映射方法，降低控制信道之间的干扰，增加OFDM技术的分集效应。 

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的： 

一种正交频分复用系统中控制信道的资源映射方法，包括以下步骤： 

(1)将无线信道资源划分为总数均为N的逻辑资源和物理资源，对所述逻辑资源编号为L＝l₁，l₂，...，l_N，物理资源编号为P＝p₁，p₂，...，p_N，并 将无线信道的正交频分复用符号编号为0、1、...、N-1，所述N为大于1的自然数； 

(2)根据小区属性确定跳频函数f(L)，并按照公式  $v_{\mathrm{shift}}=((N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}}/n)\·\left(\mathrm{mod}(N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}},n*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}})\right))/(2*m)$ 获取各个正交频分复用符号相应的偏移v_shift；其中，N_RB ^DL为当前正交频分复用符号所包含的资源块的个数，N_sc ^RB为每个资源块所包含的资源元素的个数，N_ID ^cell为小区编号，n为当前正交频分复用符号的每个资源块所包含的控制信道元素的个数，m取值为2或3，与n的值不相等； 

(3)为物理控制格式指示信道分配逻辑资源，并将其映射到物理资源； 

(4)在空余的逻辑资源处为物理HARQ指示信道分配逻辑资源，并根据映射函数P＝mod(f(L)+v_shift，N)将物理HARQ指示信道的逻辑资源映射到物理资源； 

(5)在空余的逻辑资源处为物理下行控制信道分配逻辑资源，并根据映射函数P＝mod(f(L)+v_shift，N)将物理下行控制信道的逻辑资源映射到物理资源。 

其中，所述步骤(2)中，映射函数f(L)的确定方法为： 

第一、确定映射方式：若所述无线信道对应的小区为慢速小区或者小覆盖小区，则采用分布式映射方式；若所述小区为快速小区或者大覆盖小区，则采用本地映射方式； 

第二、根据所选用的映射方式确定映射函数f(L)。 

其中，所述分布式映射方式包括双曲同余序列映射方式。 

其中，所述步骤(4)中，若将所述物理HARQ指示的逻辑资源映射到物理资源时相应的物理资源被物理HARQ指示信道占用，则将映射的物理资源偏移一个控制信道元素，直到空余的控制信道元素。 

其中，所述步骤(5)中，若将所述物理下行控制信道的逻辑资源映射到物理资源时相应的物理资源被物理控制格式指示信道或者物理HARQ指示信道占用，则将映射的物理资源偏移一个控制信道元素，直到空余的控制信道元素。 

本发明具有以下有益效果： 

采用本发明所述的资源映射方法，可保证在相同小区内相同类型的逻辑上相邻的控制信道在频率域保持尽可能大的距离，也保证了相邻小区相同控制信道在频率域保持尽可能大的距离，降低了各控制信道之间的干扰，增加了OFDM技术的分集效应。 

附图说明

图1是本发明实施例的资源映射方法流程图。 

图2是本发明实施例的序列映射示意图。 

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的描述： 

请参阅图1，本实施例的资源映射方法包括以下步骤： 

101、将无线信道资源划分为总数均为N的逻辑资源和物理资源，对所述逻辑资源编号为L＝l₁，l₂，...，l_N，物理资源编号为P＝p₁，p₂，...，p_N，并将无线信道的OFDM SYMB编号为0、1、...、N-1，所述N为大于1的自然数； 

102、对OFDM SYMB 0、1、2中的mini CCE分别进行编号，并计算不同OFDM SYMB相应的偏移量v_shift。本实施例中，以当前频率域RB的个数 $N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}=100,$ 每个RB所包含的资源元素RE的个数 $N_{\mathrm{SC}}^{\mathrm{RB}}=12$ 为例。该步骤具体为： 

(a)对于OFDM SYMB 0(一个无线子帧中的第一个OFDMSYMB)，将mini CCE的编号为0、1、...、200-1，即每个RB包含2个mini CCE，此时 $v_{\mathrm{shift}}=((N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}}/2)\·\left(\mathrm{mod}(N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}},2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}})\right))/(2*3).$ 其中，n为当前OFDM SYMB的每个RB所包含的mini CCE的个数，取值为2或3；m取值为2或3，与n的值不能相等；N_ID ^cell为小区编号。 

(b)对于OFDM SYMB 1， 

对于4天线系统，将mini CCE编号为0、1、...、200-1，即每个RB包含2个mini CCE， $v_{\mathrm{shift}}=((N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}}/2)\·\left(\mathrm{mod}(N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}},2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}})\right))/(2*3),$ 此时n＝2，m＝3； 

对于1 or 2天线系统，将mini CCE编号为0、1、...、300-1，即每个RB包含3个mini CCE， $v_{\mathrm{shift}}=((N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}}/3)\·\left(\mathrm{mod}(N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}},3*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}})\right))/(2*2),$ 此时n＝3，m＝2。 

(c)对于OFDM SYMB 2，将mini CCE编号为0、1、...、300-1，即每个RB包含3个mini CCE， $v_{\mathrm{shift}}=((N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}}/3)\·\left(\mathrm{mod}(N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}},3*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}})\right))/(2*2),$ 此时n＝3，m＝2。 

103、为PCFICH信道分配逻辑资源，并将其映射到物理资源。根据协议定义，PCFICH信道包含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，本实施例中对 PCFICH的逻辑资源和物理资源采用本地映射(即一一映射)方式，具体为： 

①将第一组RE映射在第 $v_{\mathrm{shift}}=((N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}}/2)\·\left(\mathrm{mod}(N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}},2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}})\right))/(2*3)$ 逻辑和物理mini CCE上； 

②将第二组RE映射在第  $v_{\mathrm{shift}}+2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}/4=((N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}}/2)\·\left(\mathrm{mod}(N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}},2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}})\right))/(2*3)+2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}/4$ 逻辑和物理mini CCE上； 

③将第三组RE映射在第  $v_{\mathrm{shift}}+2*2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}/4=((N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}}/2)\·\left(\mathrm{mod}(N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}},2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}})\right))/(2*3)+2*2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}/4$ 逻辑和物理mini CCE上； 

④将第四组RE映射在第  $v_{\mathrm{shift}}+3*2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}/4=((N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}}/2)\·\left(\mathrm{mod}(N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}},2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}})\right))/(2*3)+3*2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}/4$ 逻辑和物理mini CCE上。 

104、在空余的逻辑资源处为PHICH信道分配逻辑资源，并将其映射到没有被PCFICH信道占用的物理资源。该步骤具体描述如下： 

首先，设OFDM SYMB i上的mini CCE的个数为N_i ^miniCCE，则对OFDM SYMB 0， $N_i^{\min \mathrm{iCCE}}=2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}};$ 对OFDM SYMB 1， $N_i^{\min \mathrm{iCCE}}=2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}$ (4天线)或者 $N_i^{\min \mathrm{iCCE}}=3*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}$ (1或2天线)；对OFDM SYMB 2，  $N_i^{\min \mathrm{iCCE}}=3*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}.$

其次，将每条PHICH的资源按照4个RE一组进行划分编号，假设PHICH在OFDM SYMB i上所需要的资源为H_i，i＝0，1，2，则需满足条件： 

ml) $H_0\≤2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}-4;$

m2) $H_1\≤2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}$ (4天线情况)， $H_1\≤3*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}$ (1or2天线情况)； 

m3) $H_2\≤3*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}};$

然后，在当前逻辑mini CCE资源上，按顺序为PHICH分配资源。设OFDM SYMB i上需要分配PHICH的资源为PHICH_i(j)，j＝0，1，...，H_i-1，设mini CCE的资源为miniCCE_i(k)， $k=\mathrm{0,1},...,2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}-1\mathrm{or}3*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}-1.$

按照如下流程，将PHICH映射到逻辑资源序列上： 

I)设置j＝0，k＝0； 

II)设置PHICH映射的起始mini CCE为S_i， $0\&le;S_i<N_i^{\min \mathrm{iCCE}};$

III)若miniCCE_i(mod(k+S_i，N_i ^miniCCE))没有被PCFICH占用，将PHICH_i(j)映射到miniCCE_i(k)，并执行步骤IV，否则k＝k+1，继续执行步骤III； 

IV)将j＝j+1，k＝k+1，此时，如果j＜H_i，那么执行步骤III，否则流程结束。 

最后，根据映射函数P＝mod(f(L)+v_shift，N)将PHICH信道的逻辑资源映射到物理资源，如果在映射过程中，物理资源已经被PCFICH所占用，那么将PHICH的逻辑资源映射到下一个物理资源(因为PCFICH分成4个mini CCE进行资源映射，因此，PCFICH所占用的mini CCE的下一个必然是空闲的)。该步骤具体为：先获取当前需要映射的控制信道的mini CCE的个数为LN和当前可用的物理信道资源的mini CCE的个数为PN；在根据上文的逻辑资源映射方法，将控制信道mini CCE映射到逻辑资源序列上后(设序列的长度为PN)，对于逻辑资源序列中的第i个元素，按照Galois域的转置法，映射为i^-1，比如，序列为1～88时，映射结果如图2所示。 

105、在空余的逻辑资源处为PDCCH信道分配逻辑资源，并该逻辑资源映射到没有被PCFICH和PHICH信道占用的物理资源上。该步骤具体描述如下： 

首先，将每条PDCCH的资源按照4个RE一组进行划分编号，假设PDCCH在OFDM SYMB i上所需要的资源为D_i，i＝0，1，2，那么需满足条件： 

n1) $D_0\&le;2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}-4;$

n2) $D_1\&le;2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}$ (4天线情况)， $D_1\&le;3*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}$ (1or2天线情况)； 

n3) $D_2\&le;3*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}.$

其次，在当前逻辑mini CCE资源上，按顺序分配PDCCH资源，设OFDM SYMB i上需分配PDCCH的资源为PDCCH_i(j)，j＝0，1，...，H_i-1，设mini CCE的资源为miniCCE_i(k)， $k=\mathrm{0,1},...,2*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}-1\mathrm{or}3*N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}-1.$

然后，按照如下流程，将PDCCH映射到逻辑资源序列上： 

i)设置j＝0，k＝0； 

ii)如果miniCCE_i(k)没有被PCFICH和PHICH信道占用，将PDCCH_i(j)映射到miniCCE_i(k)，并转入步骤iii；否则k＝k+1，继续执行步骤ii； 

iii)将j＝j+1，k＝k+1，如果j＜H_i，那么执行步骤ii，否则流程结束。 

最后，根据映射函数P＝mod(f(L)+v_shift，N)将PDCCH信道的逻辑资源映射到物理资源。如果在映射过程中，物理资源已经被PCFICH信道所占用，那么将PDCCH的逻辑资源映射到下一个或者再下一个物理资 源(因为PCFICH分成4个mini CCE进行资源映射，因此，PCFICH所占用的mini CCE的下一个要么是空闲的，要么被PHICH所占用，第2个必然是空闲的)。该步骤具体为：先获取当前需要映射的控制信道的mini CCE的个数为LN和当前可用的物理信道资源的mini CCE的个数为PN；在根据上文的逻辑资源映射方法，将控制信道mini CCE映射到逻辑资源序列上后(设序列的长度为PN)，对于逻辑资源序列中的第i个元素，按照Galois域的转置法，映射为i^-1，比如，序列为1～88时，映射结果如图2所示。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种正交频分复用系统中控制信道的资源映射方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将无线信道资源划分为总数均为N的逻辑资源和物理资源，对所述逻辑资源编号为L＝l₁，l₂，...，l_N，物理资源编号为P＝p₁，p₂，...，p_N，并将无线信道的正交频分复用符号编号为0、1、...、N-1，所述N为大于1的自然数；

(2)根据小区属性确定映射函数f(L)，并按照公式

获取各个正交频分复用符号相应的偏移v_shift；其中，

为当前正交频分复用符号所包含的资源块的个数，

为每个资源块所包含的资源元素的个数，

为小区编号，n为当前正交频分复用符号的每个资源块所包含的控制信道元素的个数，m取值为2或3，与n的值不相等；

(3)为物理控制格式指示信道分配逻辑资源，并将其映射到物理资源；

(4)在空余的逻辑资源处为物理HARQ指示信道分配逻辑资源，并根据映射函数P＝mod(f(L)+v_shift，N)将物理HARQ指示信道的逻辑资源映射到物理资源；

(5)在空余的逻辑资源处为物理下行控制信道分配逻辑资源，并根据映射函数P＝mod(f(L)+v_shift，N)将物理下行控制信道的逻辑资源映射到物理资源。

2.如权利要求1所述的正交频分复用系统中控制信道的资源映射方法，其特征在于，所述步骤(2)中，映射函数f(L)的确定方法为：

第一、确定映射方式：若所述无线信道对应的小区为慢速小区或者小覆盖小区，则采用分布式映射方式；若所述小区为快速小区或者大覆盖小区，则采用本地映射方式；

第二、根据所选用的映射方式确定映射函数f(L)。

3.如权利要求2所述的正交频分复用系统中控制信道的资源映射方法，其特征在于，所述分布式映射方式包括双曲同余序列映射方式。

4.如权利要求1或2所述的正交频分复用系统中控制信道的资源映射方法，其特征在于，所述步骤(4)中，若将所述物理HARQ指示信道的逻辑资源映射到物理资源时相应的物理资源被物理控制格式指示信道占用，则将映射的物理资源偏移一个控制信道元素，直到空余的控制信道元素。

5.如权利要求1或2所述的正交频分复用系统中控制信道的资源映射方法，其特征在于，所述步骤(5)中，若将所述物理下行控制信道的逻辑资源映射到物理资源时相应的物理资源被物理控制格式指示信道或者物理HARQ指示信道占用，则将映射的物理资源偏移一个控制信道元素，直到空余的控制信道元素。

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