CN101682484B - 移动通信系统中用于将码元映射到资源的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种在通信系统中将编码数据码元映射到资源的方法和装置。S/P转换器将包括用户数据或者控制信息的串行信号转换为多个并行信号。DFT单元对从所述S/P转换器输出的并行信号执行离散傅立叶变换(DFT)。控制器控制所述DFT单元，使得在从所S/P转换器输出的信号中，在资源块所包括的资源中，控制信道在所述控制信道可被映射到的最大可用资源中被映射，并且数据码元被映射到除了所述控制信道可被映射到的所述最大可用资源以外的剩余资源。子载波映射器将所述DFT单元输出的信号分配到子载波。RF处理器将所述子载波映射器输出的信号转换为无线电信号。

Description

移动通信系统中用于将码元映射到资源的装置和方法
技术领域
本发明一般地涉及使用混和自动重传请求(Hybrid Automatic RepeatRequest，HARQ)的移动通信系统，并特别涉及用于将HARQ子分组的调制码元映射到资源的装置和方法。
背景技术
近来，在移动通信系统中，正对适于有线/无线信道中的高速数据传输的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)进行深入的研究。OFDM作为用于使用多个载波传送数据的方案，是这样一种多载波调制(Multi-Carrier Modulation，MCM)，它将串行输入码元流转换为并行码元流，并在传输之前利用多个正交子载波或者多个正交子载波信道对其中的每一个进行调制。采用OFDM作为其基本传输方案并通过多个子载波区分几个用户的系统，换句话说，通过给不同的用户分配不同的子载波来支持几个用户的系统，一般被称作正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access，OFDMA)系统。
HARQ是在基于分组的移动通信系统中用于提高数据传输和数据吞吐率的可靠性的重要技术。HARQ指自动重传请求(Automatic Repeat Request，ARQ)和正向纠错(Forward Error Correction，FEC)的组合技术。
ARQ是在有线/无线数据通信系统中广为使用的技术。在这种技术中，数据发射机在传输之前根据预先确定的规则给传输数据分组分配序列号，并且数据接收机将针对接收到的具有序列号的分组中与缺失的序列号对应的分组(如果有这样的分组的话)的重传输请求发送到发射机，从而实现可靠的数据传输。
FEC是用于在传输之前，根据预先确定的规则，如卷积编码或增强编码，将冗余比特添加到传输数据的技术，有可能克服在数据传输/接收过程中出现的噪声或衰落环境中产生的错误，从而解调原始传送的数据。
在使用ARQ和FEC两种技术的组合HARQ的系统中，数据接收机通过对接收到的数据执行预先确定的逆向FEC过程，对解码的数据执行循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，CRC)检查，以确定在解码的数据中是否存在任何错误。如果没有错误，则接收机将确认(Acknowledgement，ACK)信号反馈回发射机，使得发射机传送下一数据分组。但是，如果在数据中存在错误，则接收机将非确认(Non-Acknowledgement，NACK)反馈回发射机，使得发射机重新传送先前传送的分组。接收机将重新传送的分组与先前传送的分组组合，从而获得能量增益。结果，与不使用组合过程的常规ARQ相比，HARQ获得了高度改善的性能。
图1是示出HARQ的图。在图1中，水平轴代表时域，并且‘数据信道’代表其上传送数据分组的信道。
参考图1，当分组数据经历初始传输101时，接收机在接收到所述数据后，尝试对初始传输分组101解调，并在解调过程中确定在数据信道101上是否存在接收错误。如果确定对传输数据的解调未成功实现，则接收机将NACK 102反馈到数据发射机。通过CRC检查可以确定存在错误。在接收到NACK 102以后，数据发射机执行初始传输101的分组数据重传输103。这里，即使在传送相同的信息时，其冗余也可能是不同的编码码元。
用于传送相同的数据分组的数据传输101、103和105在这里被称作“子分组”。在接收到第一数据重传输103以后，数据接收机根据预先确定的规则对第一数据重传输103与接收到的初始传输数据101执行组合，并尝试利用组合结果解调数据信道。如果通过在数据信道上的CRC检查确定对数据传输的解调已经失败，则接收机将NACK 104再次反馈回数据发射机。
在接收到NACK 104以后，数据发射机在从第一重传输103的时间起已过去预先确定的时间之后，执行第二分组数据重传输105。即，用于初始分组传输101、第一分组重传输103和第二分组重传输105的数据信道全都传送相同的信息。
在通过第二重传输105接收到数据以后，接收机根据预先确定的规则对初始传输101、第一重传输103和第二重传输105执行组合，并执行数据信道的解调。如果通过数据信道上的CRC检查确定对数据传输的解调是成功的，则数据接收机将ACK 106反馈回数据发射机。
在接收到ACK 106以后，数据发射机将下一数据信息，即第二数据分组的初始传输子分组107与控制信道一起传送。
“子分组产生(或子分组构建)”表示根据预先确定的步骤来编码给定的数据分组，然后选择一些或者全部的编码码元来产生每一个子分组的过程。尽管存在各种可能的子分组产生方法，但是这里将举例描述基于环形缓冲区(circular buffer)的子分组产生方法。
图2是示出基于环形缓冲区的示范性子分组产生的图。参考图2，一个码块201表示发射机在给定时间计划传送的一个分组数据。码块201被输入到特定的增强编码器202，增强编码器202输出特定的编码码元S 203、P1 204和P2 205。S 203、P1 204和P2 205分别表示系统比特、奇偶校验比特#1和奇偶校验比特#2。
S、P1和P2分别经过子块交织器206、207和208，确定最终所交织的码元209和210。
所交织的码元209和210被称作循环缓冲区，如图2中所示，因为在HARQ操作期间，通过在循环缓冲区中选择连续的码元实现每一个子分组的码元产生，并且当要在特定子分组中发送的码元被转移到循环缓冲区时，所述码元在循环缓冲区的起始点被再次选择。
参考图2，参考数字211表示初始传输分组的码元产生，参考数字212表示第一重传输分组的码元产生，并且参考数字213表示第二重传输分组的码元产生。
例如，尽管在图2中所示的子分组产生方法可以利用图2的不连续码元211-213产生相邻的子分组，但是所述子分组产生方法也能够利用连续码元产生相邻子分组。
图3是示出在一个子帧中资源被分配用于导频、控制信息和数据传输的详细例子的图，所述子帧被用作定义用于普通OFDMA系统的下行链路中的数据传输的传输时间间隔(Transmission Time Interval，TTI)的基本单元。
在图3中，水平轴代表频域，垂直轴代表时域。最小的方块代表对应于一个OFDM码元的子载波，并且为了方便，该方块也被称作“资源元素(Resourceelement，RE)”。尽管在图3中举例假设在频域中只存在36个子载波，但是在实际的系统中可能存在更多的子载波。
由T1指示的格子代表用于发射天线#1的导频码元(或参考信号)被传送的RE。由T2指示的格子代表用于发射天线#2的导频码元(或参考信号)被传送的RE。由T3指示的格子代表用于发射天线#3的导频码元(或参考信号)被传送的RE。由T4指示的格子代表用于发射天线#4的导频码元(或参考信号)被传送的RE。
资源块302均是用于资源分配的单元，并且一个资源块在频域中包括12个子载波，并且在时域中包括14个OFDM码元301。
因为图3总共包括36个子载波，因此存在三个资源块。在图3中，在N个OFDM码元303中所包括的格子代表用于传送控制信息的RE。为了方便，这些格子在这里将被称作“控制信道区域”。
在OFDMA系统中，公共控制信息包括下行链路资源分配信息、上行链路资源分配信息和上行链路功率控制信息，并且详细的控制信息对于每一个系统可以略微不同。
图3示出了在使用时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)传送控制信息的系统中的映射图。如图3的参考数字303处所示，控制信息通过资源块中最前面的N个OFDM码元传送。‘N’值一般根据控制信息量和用于传输控制信息的RE的数量变化。
尽管在图3中‘N’值是3，但是这对于每一个子帧可以变化，并且关于‘N’值的信息在每一个子帧中通过控制信道区域传送。在产生用于传输控制信息的控制信道区域之后，图3中所示的三个资源块通过预先确定的调度被分配给终端。例如，资源被以如下方式分配：在三个资源块中，资源块#1被分配给终端#1，资源块#2被分配给终端#2，并且资源块#3被分配给终端#3。资源块分配可以对于每一个子帧变化，并且在每一个子帧中通过控制信道区域传送资源块分配信息，即上述控制信息之一。
实际上，编码的码元在被加载到RE上之前经过调制过程(QPSK、16QAM，等等)很常见。在这种情况下，尽管“调制数据码元被映射到资源”的表达而非“编码数据码元被映射到资源”的表达可能是正确的，但是这里为了方便将使用“编码码元被映射到(或加载到)资源”的表达。但是，对本领域技术人员明显的是，即使在调制数据码元被映射到资源时，这也能够以相同的方式适用。
参考图3，由参考数字304指示的数字表示一个子帧中的14个OFDM码元。在图3中，控制信道区域包括OFDM码元#1、#2和#3，并且当资源块#1被分配时，数据码元从资源块#1中的OFDM码元#4传送。
在对应于控制码元的码元中，最左边的12个码元，例如码元#1-#12，在OFDM码元#1-#3中的每一个中，被加载到对应于资源块#1的12个子载波上，并且数据码元在OFDM码元#4中，被加载到对应于资源块#1的12个子载波上。在这种情况下，尽管可以用各种方式定义一个OFDM码元内的加载顺序(或者码元映射顺序)，但是这里将假设码元被以规则顺序加载到子载波上。
因为在OFDM码元#5中，不包括用于导频传输的子载波，8个子载波可用于数据传输，在对应于子块交织器206的码元中，接下来的8个码元，即码元#13-#20，按顺序被加载到OFDM码元#5上。
因为在OFDM码元#6中，12个子载波可用于数据传输，在对应于子块交织器206的码元中，接下来的12个码元，即码元#21-#32，被按顺序加载到OFDM码元#6上。通过相同的过程，对应于子块交织器206的码元按顺序被承载在资源块#1中可获得的所有RE上。
在前面的常规技术中，基站将其应该传送的编码码元映射到特定用户，即映射到分配给该用户的资源块中的方法，在每一个子帧中根据控制信道区域的大小，即根据由‘N’值表示的在对应子帧中用于传输控制信道的OFDM码元的数量，经历巨大的变化。因此，当在终端处，在控制信道区域上接收信息期间发生错误时，可能几乎不能对所传送数据分组解调。
发明内容
因此，已设计了本发明来至少解决现有技术中的问题和/或缺点，并至少提供下面描述的益处。本发明的一个方面是提供一种当发射机将编码数据码元映射到被分配用于数据传输的资源块时，对于时变控制信道区域的错误稳健的映射装置和方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种在移动通信系统中用于通过接收数据和控制信息，由发射机产生用于控制信道传输的码元和编码数据码元，并将所产生的码元映射到资源的方法。所述方法包括：在资源块所包括的资源中，在控制信道可被映射到的最大可用资源中映射所述控制信道；以及将数据码元映射到除了所述控制信道可被映射到的所述最大可用资源以外的剩余资源。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于在移动通信系统中将编码数据码元映射到资源的装置。所述装置包括：串行-并行转换器，用于将包括用户数据或者控制信息的串行信号转换为多个并行信号；离散傅立叶变换器，用于对从所述串行-并行转换器输出的所述并行信号执行离散傅立叶变换(DFT)；控制器，用于控制所述离散傅立叶变换器，使得在从所述串行-并行转换器输出的所述信号中，在资源块所包括的资源中，控制信道在所述控制信道可被映射到的最大可用资源中被映射，并且数据码元被映射到除了所述控制信道可被映射到的所述最大可用资源以外的剩余资源；子载波映射器，用于将所述离散傅立叶变换器输出的信号分配到子载波；以及射频(RF)处理器，用于将所述子载波映射器输出的信号转换为无线电信号。
附图说明
当结合附图，从下面的详细描述，本发明的上述以及其他方面、特征和益处将变得更为清晰，在附图中：
图1是用于描述HARQ的图；
图2是示出基于环形缓冲区的示范性子分组产生的图；
图3是示出在常规OFDMA系统的下行链路中的示范性资源分配的图；
图4是示出根据本发明的实施例的用于数据码元映射的资源结构的图；
图5是示出根据本发明的实施例的下行链路中的详细映射方法的图；
图6是示出了在使用单载波频分多址(Single Carrier Frequency DivisionMultiple Access，SC-FDMA)作为上行链路中的多址方案的系统中的收发机装置的框图；
图7是示出了用于本发明所提出的应用于上行链路的映射方法的收发机的框图；
图8是示出了根据本发明的实施例用于执行资源映射方法的另一个收发机装置的框图；
图9A是根据本发明的第一实施例示出用于控制信道传输的码元和编码数据码元被映射到资源的映射顺序的方向的图；
图9B是根据本发明的第一实施例示出了控制器所执行的映射方法的流程图；
图10A是根据本发明的第二实施例示出用于控制信道传输的码元和编码数据码元被映射到资源的映射顺序的方向的图；
图10B是根据本发明的第二实施例示出了控制器所执行的映射方法的流程图；
图11A是根据本发明的第三实施例示出用于控制信道传输的码元和编码数据码元被映射到资源的映射顺序的方向的图
图11B是根据本发明的第三实施例示出了控制器所执行的映射方法的流程图；
图12是示出在移动通信系统中，当环形缓冲区中，在所分配的资源块中可用于数据信道传输的资源量变化时，用于产生HARQ子分组的方法的图；
图13是根据本发明的第四实施例示出了在通信系统中用于产生子分组的方法的流程图；
图14是根据本发明的第四实施例示出了在移动通信系统中用于产生子分组的方法的过程图解；
图15是根据本发明的第五实施例示出了在移动通信系统中用于产生子分组的方法的流程图；
图16是根据本发明的第五实施例示出了在移动通信系统中用于产生子分组的方法的过程图解；
图17是示出了使用根据本发明的实施例的子分组产生方法的移动通信系统的框图。
具体实施方式
现在将参考附图详细地描述本发明的优选实施例。在下面的描述中，为了清晰和简洁省略了对这里所包含的已知功能和构造的详细描述。这里使用的术语基于在本发明中的功能被定义，并且可能根据用户、操作意图或者一般实践改变。因此应该基于贯穿说明书的内容做出术语的定义。
尽管这里将通过举例针对HARQ数据传输/接收给出本发明的详细描述，但是应该注意，本发明所提出的方法也可以应用于不使用HARQ的系统。
本发明提供了一种在一个或更多个资源块中所包括的某些资源被用于控制信道传输，剩余的资源被用于数据传输，并且用于控制信道传输的资源量随着时间的消逝变化的系统中，用于将编码/调制传输数据码元映射到被分配用于数据传输的资源块的方法。
具体来说，本发明首先将编码/调制传输数据码元映射到在资源块中所包括的资源中的不可用于控制信道传输的资源，然后在控制信道可获得的区域中的对应子帧中，将编码/调制传输数据码元映射到实际未用于控制信道的资源。
图4是示出根据本发明的实施例的用于数据码元映射的资源结构的图。
因为利用逻辑资源给出了图4的描述，因此，可以用各种方式来实施这些逻辑资源实际上能够被物理地映射到多个OFDM码元中的多个子载波的方法。尽管本发明的描述将在图4中示出，例如其中一个资源块被用于数据传输，但是当通过几个资源块传送数据时也可以应用相同的方法。
在图4中，一个资源块中的总资源402逻辑上基于一维表达。参考数字403表示在一个资源块中的总资源402中可用于控制信道传输的最大资源。即，关于用于控制信道传输的最大可用资源，所有的资源可被用于控制信道传输，或者，只有一些资源可被用于控制信道传输。例如，如果总资源402的数量是100，并且用于控制信道传输的资源的数量是10、20和30其中之一，则用于控制信道传输的最大可用资源403的数量是30。
参考数字404代表在总资源402中不可用于控制信道传输的资源。在这个例子中，70个资源可以对应于这些资源。参考数字405代表在特定子帧中在总资源402中实际用于控制信道传输的资源。参考数字406代表在特定子帧中实际用于数据信道传输的资源，这些资源是通过从子帧中的总资源402减去实际用于控制信道传输的资源405所获得的剩余资源。
在下面的两个可能的实施例中编码数据码元被映射到上述资源。
第一实施例开始从控制信道可获得的资源的对立侧中的资源映射编码数据码元，如参考数字407所示。
第二实施例从可用于控制信道的最大可用资源403的下一位置对编码数据码元执行映射，如参考数字408所示，然后将编码数据码元映射到对应子帧中在最大可用资源403中实际未用于控制信道传输的资源，如参考数字409所示。如图4中所示，由参考数字409表示的资源的映射顺序对于两个方向都是可能的。
根据本发明的前述映射方法，图2中所示的每一个子分组的编码码元在资源块中被映射到的资源的位置能够最大限度地减小对资源块中实际用于控制信道的资源405的位置变化的影响。更具体地，因为编码数据码元经历了从靠近被分配用于控制信道传输的最大可用资源403开始的映射，所以用于编码数据码元的映射资源的位置和量不受对于每一个子帧改变的控制信道传输的影响。
此外，根据本发明提出的映射方法，即使在数据发射机和数据接收机之间，在资源块中特定子帧中实际用于控制信道传输的资源405存在错误，在编码数据码元中也不会出现错误，因为编码数据码元被映射到资源，所以能够成功地实现数据解调。
图5是示出根据本发明的实施例的下行链路中的详细映射方法的图。
可用于控制信道传输的资源数量的最大值，即图3的‘N’值在图5中为3，但是假设在图5中所示的子帧中‘N’值是1。这意味着子帧的第一OFDM码元被用于控制信道传输。
即使在图5中第一实施例也由参考数字407示出。在第一实施例中，图2中所示的子分组的编码码元被映射到从图5的子帧中的OFDM码元#14开始的资源，按OFDM码元#14、#13、#12，…，#2的顺序经历映射。
第二实施例由图5中的参考数字408和409示出。在第二实施例中，图2中所示的子分组的编码码元被映射到从OFDM码元#1、#2和#3之后的OFDM码元#4开始的资源(OFDM码元#1、#2和#3是在图5的子帧中要用于控制信道的码元)，然后，被映射到OFDM码元#2和#3(它们是在可用于控制信道的资源中在子帧中实际未用于控制信道传输的资源)。关于映射顺序，编码码元可以按OFDM码元#4、#5、#6，…，#13、#14、#2和#3的顺序，或者按OFDM码元#4、#5、#6，…，#13、#14、#3和#2的顺序经历映射。
图6是示出了在使用单载波频分多址(SC-FDMA)作为上行链路中的多址方案的系统中的收发机装置的框图。SC-FDMA是一种多址方案，其有益于使峰值平均功率比(Peak-to-Average Power Ratio，PAPR)最小。尽管这里将举例参考使用SC-FDMA作为上行链路中的多址方案的系统给出对收发机装置的描述，但是本领域技术人员将会清楚，本发明提出的数据码元映射方法可以应用于类似系统中的收发机装置。
参考图6，用户数据或控制信息被串行到并行转换器(S/P)601转换为多个并行信号，然后输入到离散傅立叶变换器(DFT)603。接收从DFT 603输出的信号的子载波映射器604对其执行子载波映射。从子载波映射器604输出的信号被输入到快速傅立叶逆变换器(Inverse Fast Fourier Transformer，IFFT)605，并且IFFT输出在通过并行到串行转换器(P/S)606之后利用CP插入器607经历循环前缀(Cyclic Prefix，CP)插入，然后由传输处理器608无线地传送。
当接收机610的接收处理器611接收到无线传送的信号后，CP去除器612从接收到的信号去除所插入的CP，并且S/P 613将去除了CP的信号转换为并行信号。并行信号通过快速傅立叶变换器(FFT)614输入到子载波解映射/均衡单元615，输出根据子载波映射信息解映射的信号。解映射的信号在IDFT 616中经历离散傅立叶逆变换(IDFT)。从IDFT 616输出的信号被输出到P/S 618。如上所述，接收机610执行发射机600的逆信号处理以获取发射机600所传送的数据和控制信息。
在DFT 603的输入处的资源映射过程中，确定编码数据码元被映射到资源的、所提出的映射顺序。
图7是示出了用于本发明所提出的应用于上行链路的映射方法的收发机的框图。更具体地，图7示出了基于SC-FDMA的一般收发机的框图，并且控制器701和702控制要被如上所述那样执行的资源映射和解映射。
图8是示出了根据本发明的实施例用于执行资源映射方法的另一个收发机装置的框图。参考图8，基于OFDM的一般收发机，并且控制器802和817控制要如上所述那样实现的资源映射和解映射。图8中所示的剩余的元件已经在图6中详细描述过。
现在将参考图9A到图11B描述在前述装置中执行的资源映射方法的具体实施例。更具体地，图9A到图11B示出了在基于SC-FDMA的上行链路中的资源映射过程的具体实施例。
图9A是根据本发明的第一实施例示出用于控制信道传输的码元和编码数据码元被映射到资源的映射顺序的方向的图。图9B是根据本发明的第一实施例示出了由控制器执行的映射方法的流程图。
参考图9B，当控制器在步骤910中接收到数据和控制信息时，控制器在步骤920中按正向映射控制信道901，如图9A中所示。这里所使用的术语“正向”指从左到右的映射方向，并且术语“逆向”指从右到左的映射方向。
此后，在步骤930中，控制器按逆向映射数据902。即，如图9A中所示，控制信道901和编码数据码元902沿相反的方向被映射。
图10A是根据本发明的第二实施例示出用于控制信道传输的码元和编码数据码元被映射到资源的映射顺序的方向的图。图10B是根据本发明的第二实施例示出了由控制器执行的映射方法的流程图。
参考图10B，当控制器在步骤1010中接收到数据和控制信息时，控制器在步骤1020中按正向映射控制信道1001，如图10A中所示。在步骤1030中，控制器从控制信道的最大可用资源的下一位置开始按正向映射数据1002。此后，在步骤1040中，控制器将数据码元1005映射到可用于控制信道的资源中的剩余资源。
图11A是根据本发明的第三实施例示出用于控制信道传输的码元和编码数据码元被映射到资源的映射顺序的方向的图。图11B是根据本发明的第三实施例示出了由控制器执行的映射方法的流程图。
参考图11B，当控制器在步骤1110中接收到数据和控制信息时，控制器在步骤1120中在分布式基础上映射控制信道1101，如图11A中所示。在步骤1130中，控制器将数据1102的数据码元映射到资源，不包括可用于控制信道1101的资源。此后，在步骤1140中，控制器将数据码元映射到可用于控制信道的资源中的剩余资源。
图12是示出在移动通信系统中，当环形缓冲区中在所分配的资源块中可用于数据信道传输的资源量变化时，用于产生HARQ子分组的方法的图。参考图12，参考数字1205表示环形缓冲区，并且参考数字1210代表在所分配的资源块中的全部资源可用于数据传输的情况下的子分组结构。参考数字1211表示可选择用于在环形缓冲区1205中产生第一子分组的领先连续编码码元(leadingconsecutive coded symbol)，参考数字1212表示可以被从第一子分组1211的下一码元连续选择，用于在环形缓冲区1205中产生第二子分组的编码码元，并且参考数字1213指示可以被从第二子分组1212的下一码元连续选择，用于在环形缓冲区1205中产生第三子分组1213的编码码元。
参考数字1220示出了实际被传送的第一子分组。在所分配的资源块中的全部资源可用于数据传输的情况下，尽管其数量对应于第一子分组1211的编码码元可以被传送，但是因为对应于3个OFDM码元1221的编码码元应该被从第一子分组1211排除(因为3个OFDM码元1221在对应的子帧中实际上用于控制信道传输)，所以其数量对应于实际上传送的第一子分组1220的编码码元可以被传送。参考数字1224明确地表示了实际上传送的第一子分组1220在环形缓冲区1205中的位置。
第二子分组包括从环形缓冲区1205中第一子分组的终点的编码码元。
参考数字1230表示实际上传送的第二子分组。当所分配的资源块中的全部资源可用于数据传输时，尽管其数量对应于第二子分组1212的编码码元可以被传送，但是因为对应于1个OFDM码元1222的编码码元应该被从第二子分组1212排除(因为1个OFDM码元1222在对应的子帧中实际上用于控制信道传输)，所以其数量对应于实际上传送的第二子分组1230的编码码元可以被传送。参考数字1225明确地指示了实际上传送的第二子分组1230在环形缓冲区1205中的位置。
第三子分组包括从环形缓冲区1205中第二子分组的终点的编码码元。
参考数字1240表示实际上传送的第三子分组。当所分配的资源块中的全部资源可用于数据传输时，尽管其数量对应于第三子分组1213的编码码元可以被传送，但是因为对应于2个OFDM码元1223的编码码元应该被从第三子分组1213排除(因为2个OFDM码元1223在对应的子帧中实际上用于控制信道传输)，所以其数量对应于实际上传送的第三子分组1240的编码码元可以被传送。参考数字1226明确地表示了实际上传送的第三子分组1240在环形缓冲区1205中的位置。
如图12中所示，当在所分配的资源块中，可用于数据传输的资源因为某些资源被用于控制信道传输而减少时，通过产生从环形缓冲区中的前一子分组的终点开始的下一子分组，有可能使编码性能最大化。但是，能够使编码性能最大化的方法只有在每一次传送每一个子分组时其获取关于用于控制信道传输的变化的资源量的正确信息时才是可能的。即，在图12中所示的例子中，如果在关于由参考数字1221、1222和1223所表示的用于控制信道传输的资源量的任何信息中出现错误，接收机通过将接收到的码元映射到环形缓冲区中的错误位置来解码，并且在这种情况下，不能成功地实现解码。
因为如上所述，用于控制信道传输的资源量在每一个子帧中可变，所以关于资源量的信息在每一个子帧中通过预先确定的控制信道传送。因此，因为有可能接收机不能正确地接收关于在每一个子帧中用于控制信道传输的资源量的信息，因此存在产生子分组使得其针对资源量变化信息的错误是稳健的需求。
参考附图，现在将根据本发明的实施例对一种基于环形缓冲区通过选择用于HARQ的编码码元产生子分组的方法，和一种移动通信系统做出详细描述。
本发明涉及在移动通信系统中确定在发射机和接收机之间用于数据传输的资源的固定量，并根据所确定的资源的固定量定义环形缓冲区中每一个子分组的起始码元或起始点的位置，在所述移动通信系统中，在一个或更多个资源块中所包括的一些资源用于控制信道传输，剩余的资源用于数据传输，并且用于控制信道传输的资源量随着时间的消逝而变化。与资源量的定义独立地给出固定资源量的定义，它在子分组被实际传送时实际上可用于数据传输。
尽管这里将假设所分配的资源块的数量是1给出对本发明的描述，但是其也可以扩展到所分配的资源块的数量大于1的情况。
图13是根据本发明的第四实施例示出了在通信系统中用于产生子分组的方法的流程图。参考图13，在步骤1301中，发射机和接收机在所分配的资源块中可用的RE的总数量T中根据哪些数据子分组被产生来确定参考值或‘L’值(L≤T)。例如，在下行链路通信中，因为发射机起到基站的作用并且接收机起到终端的作用，一个基站中的所有终端可以具有相同的‘L’值，或者每一个终端可以具有不同的‘L’值。当所有终端具有相同的‘L’值时，可以定义‘L’值使得这些终端总是只具有固定的‘L’值，或者‘L’值可以通过系统信息的广播信令被改变。但是，当每一个终端具有不同的‘L’值时，可以针对每一个终端通过预先确定的信令确定‘L’值。或者，在先前定义了‘缺省L’值，并且当没有‘L’值的信令被从基站传送时，终端可以使用‘缺省L’值。
尽管‘L’值可以被直接定义，但是它也可以通过定义用于其他信道的资源量间接定义。例如，可以定义用于控制信道的资源量的参考值。例如，在图3中所示的系统结构中，当对应于一个资源块的RE的数量是12×14＝168，并且子帧的前N个(N＝3)RE可被用于控制信道时，可以通过将‘N’值的参考值确定为‘2’来确定‘L’值。在这种情况下，对于N＝2，可以如下计算‘L’值。因为在一个资源块中对应于2个OFDM码元的RE的数量是12×2＝24，通过从168减去24，再从结果减去在剩余OFDM码元中用于导频的RE的数量16，‘L’值变为128。因为用于导频的RE的数量一般不可变，用于导频的RE的数量可以被定义成使得其在计算‘L’值时被考虑，或者可以被定义成使得其在计算‘L’值时不被考虑。因为用于控制信道的资源的参考值被如上所述定义，当在确定‘L’值的方案中确定参考值时，使用用于控制信道的资源的平均量作为参考值是有效的。
在如上所述确定了‘L’值后，在步骤1302中，发射机使用‘L’值定义起始点和分配用于数据传输的调制顺序M，所述起始点指示构成环形缓冲区中的每一个子分组的第一编码码元的位置。将M从发射机发信令通知接收机很常见，并且‘M’值对于QPSK、16QAM和64QAM的调制方案分别是2、4和6。
现在将描述步骤1302的详细例子。
当‘L’值被确定为128，并且‘M’值是4时，在环形缓冲区中每一个子分组的起始点变为0、512(＝128×4)、1024、2048等。这里假设对环形缓冲区中的编码码元的索引从0开始。当环形缓冲区中的每一个子分组的起始点被如上所述定义时，发射机在步骤1303中使用从起始点中的编码码元开始的连续编码码元产生每一个子帧的子分组。
在步骤1303中，发射机确定在用于每一个子帧的所分配的资源块中实际可用于数据传输的RE的数量K，不包括用于控制信道传输和导频传输的资源。例如，在如图3中所示的系统结构中，当一个资源块在特定子帧中被分配，并且在该子帧中‘N’值是1，则‘K’值变为(12x13)-(4x5)＝136。尽管假设在图3的结构中除了用于控制信道和导频的资源以外的全部资源可用于数据传输来进行所述计算，但是资源块中的某些RE实际上可为特定目的保留，而不被用于任何目的。当‘K’值被以这种方式确定时，在步骤1304中发射机利用针对每一个子分组在环形缓冲区中所确定的起始点开始的K×M个连续的编码码元产生每一个子帧。
图14是根据本发明的第四实施例示出了在移动通信系统中用于产生子分组的方法的过程图解。在根据本发明的第四实施例的图14中由参考数字1205指示的环形缓冲区和图2中描述的相同。由参考数字1210到1213指示的部分和图12中描述的相同。参考数字1401指示对应于当如图13中所述的使用用于控制信道资源量的参考值的方法被应用于定义‘L’值时的参考值的编码码元的量。当如上所述通过用于控制信道量的参考值计算‘L’值时，在环形缓冲区中的子分组的起始点根据‘L’值和‘M’值如参考数字1411、1412、1413和1414所指示那样定义。参考数字1421、1422和1423指示在每一个子帧中实际产生的子分组的例子。
因为分配用于控制信道传输的资源量1431在传送第一子分组1421时小于参考量1401，所以指示构成第一子分组1421的最后编码码元的终点超过了第二子分组1422的起始点1412。即，当第二子分组1422被传送时，如参考数字1441所指示那样，在环形缓冲区中出现重叠。在两个子分组中经历重叠后传送的编码码元在接收机通过组合恢复为一个编码码元。
因为被分配用于控制信道传输的资源量1432在第二子分组1422被传送时大于参考量1401，第二子分组1422的终点不能到达第三子分组1423的起始点1413。即，当第三子分组1423被传送时，在环形缓冲区中，在第二子分组1422和第三子分组1423之间出现如参考数字1442所示的间隙。对应于两个子分组之间的间隙的编码码元在接收机被处理为错误，例如被以‘0’代替，并通过解码过程恢复。
除了根据第四实施例的通过设置针对每一个子分组确定的‘L’值来确定起始点的前述方法以外，根据第五实施例，还有可能依据控制信道的类型确定起始点。
在上行链路上传送的控制信道包括发射机和接收机能够知道其正确传输时间的控制信道(下文中的“预配置信道”)，例如指示信道质量的信道质量指示符(Channel Quality Indicator，CQI)和探测参考信号(Reference Signal，RS)，并且还包括例如ACK/NACK的控制信道(下文中的“动态配置信道”)，对于所述信道，可能出现以下情况：当出现下行链路控制信道的接收错误时，接收机认为ACK/NACK已从发射机被传送，但是发射机未传送ACK/NACK。
关于预配置信道，如果通过上层信令提前设置控制信道或资源信息的传输时间，或者如果通过上行链路许可来确定是否执行控制信道传输并且在所述许可中出现错误，则上行链路数据不被传送。因此，发射机和接收机所预期的控制信道的接收时间正确地彼此相符。
因此，当控制信道是预配置信道时，当存在‘正常L’值L_normal时，通过从L_normal值减去用于预配置信道传送的资源数量所获得的剩余值被设置为‘L’值，并且当控制信道是动态配置信道时，无改变地使用‘正常L’值。
更具体地，假设L_normal值是用于正常传输的‘L’值，当预配置信道被传送时，用于确定起始值的‘L’值在下一传输子帧中变为L_normal-N。因此，如果发射机考虑到L_normal-N来确定子分组的起始点，则在动态配置信道的传输期间在环形缓冲区中出现间隙，使得有可能使控制信道导致的影响最小。
发射机可以利用预配置信道和动态配置信道设置CQI传输，并且当利用预配置信道的CQI传输和利用动态配置信道的CQI传输同时出现时，发射机能够利用动态配置信道执行CQI传输，或者利用预配置信道执行CQI传输。如果假设如上所述利用预配置信道执行CQI传输，则有可能确定下一传输子帧中的起始值为分配给全部的L_normal-N。起始值在下一传输子帧中被确定为分配给全部的L_normal-N以避免接收机和发射机的起始值上的差别，因为当发射机利用预配置信道执行CQI传输而非利用动态配置信道执行CQI传输时，因为分组数据控制信道(Packet Data Control Channel，PDCCH)的错误所致，可能出现接收机和发射机的起始值上的差别，如同动态配置信道错误。
更具体地，在利用预配置信道执行CQI传输时，如果发射机确定下一子帧的起始值为利用预配置信道的CQI传输的L_normal-N，而不管CQI传输是利用预配置信道执行还是CQI传输利用动态配置信道执行，则有可能使接收机和发射机的起始值相等。
图15是根据本发明的第五实施例示出了在移动通信系统中用于产生子分组的方法的流程图。参考图15，在步骤1501中，发射机和接收机在产生数据子分组期间，在所分配的资源块中可用的RE的总数量T中确定L_normal值。当确定了L_normal值时，发射机在步骤1502中检查在先前的传输中是否传送了对应于预先传送的信道的控制信息，以确定用于确定起始点的‘L’值。使用L_normal-N确定‘L’值，其中N表示用于传送预配置信道的资源量。当‘L’值被确定时，发射机在步骤1503中使用‘L’值定义起始点和分配用于数据传输的调制顺序，所述起始点指示预期构成环形缓冲区中的子分组的第一编码码元的位置。因为‘L’值在每一个子分组传输时变化，通过将‘L’值加到先前传输的起始点S_k-1将起始点定义为当前传输的起始点S_k。
在步骤1504中，发射机确定在每一个子帧中在所分配的资源块中实际可用于数据传输的RE的数量K，不包括用于控制信道传输和导频传输的资源。
当‘K’值被确定时，在步骤1505中发射机利用针对每一个子分组在环形缓冲区中所确定的起始点开始的K×M个连续的编码码元产生每一个子帧。
图16是根据本发明的第五实施例示出了在移动通信系统中用于产生子分组的方法的过程图解。在根据本发明的第五实施例的图16中由参考数字1205指示的环形缓冲区和图2中描述的相同。由参考数字1210到1213指示的部分和图12中描述的相同。参考数字1601指示用于传送预配置信道的编码码元量，用于定义如图15中所描述的‘L’值。L_normal值指示利用调度的资源可传送的码元数量。
在每一个子分组的传输期间，根据本发明的第五实施例的发射机对于第一次传输，将环形缓冲区的起始设置为起始点S_1 1602，对于第二次传输，因为预配置信道信息1607被在先前传输传送，所以发射机在从其减去对应量后将起始点设置为S_2 1603。对于第三次传输，因为只有动态配置信道控制信息1608在先前的传输被传送，所以发射机只考虑到L_normal，将起始点设置为S_31604。对于第四次传输，因为预配置信道控制信息1611在先前传输被传送，所以发射机在再次从L_normal值减去预配置信道和动态配置信道之后，将起始点设置为S_4 1605。
如果发射机根据上述本发明的第五实施例将控制信道纳入考虑来确定子分组的起始点，则只有在动态配置信道传输期间在环形缓冲区中可能出现间隙，有助于使控制信道导致的影响最小。
图17是示出了使用根据本发明的实施例的子分组产生方法的移动通信系统的框图。参考图17，发射机1710包括编码器1701、子分组产生器1702和控制器1703。接收机1730包括解码器1706和控制器1707。编码器1701编码特定数据分组，并输出编码码元。子分组产生器1702在控制器1703的控制下选择一些或全部的编码码元。控制器1703控制子分组产生器1702以便如图5和图7中所描述的那样产生子分组。
收发机链1704将子分组产生器1702输出的子分组通过例如OFDM传输/接收过程传送到接收机1730。
在接收机1730中，解码器1706在控制器1707的控制下，解码接收到的子分组，并根据解码结果，将ACK/NACK反馈回发射机1710。控制器1707控制解码器1706，以便如图5和图7中所示那样确定每一个接收到的子分组在环形缓冲区中的位置。
在发射机1710中，基于所接收的反馈信息，子分组产生器1702产生所传送数据分组的重传输数据分组，即，下一子分组，或者产生新数据分组的初始传输子分组，并传送所产生的子分组。
在本发明所提出的子分组产生方法中，在环形缓冲区中的子分组之间出现重叠或者间隙，但是其间隔相对较短。此外，因为每一个子分组的起始点被在先定义，所以每一个子分组的起始点不发生错误，使得有可能产生对关于用于控制信道的资源量的信息中的错误稳健的子分组。
从前述描述很清楚，本发明提供了一种映射装置和方法，当发射机将其应该传送的编码数据码元映射到被分配用于数据传输的资源块时，该映射装置和方法对时变控制信道区域的错误是稳健的，从而有助于提高数据传输/接收的可靠性。
虽然已经参考本发明的某些优选实施例描述和示出了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不偏离本发明的如所附权利要求定义的精神和范围的条件下，可以对其做出形式和细节上的各种变化。

Claims (12)

1.一种在移动通信系统中用于通过接收数据和控制信息由发射机产生用于控制信道传输的码元和编码数据码元，并将所产生的码元映射到资源的方法，所述方法包括：
在资源块所包括的资源中，在控制信道可被映射到的最大可用资源中映射所述控制信道；和
将数据码元映射到除了所述控制信道可被映射到的所述最大可用资源以外的剩余资源。
2.如权利要求1所述的方法，还包含：
将数据码元映射到所述控制信道可被映射到的所述最大可用资源中的未使用资源。
3.如权利要求2所述的方法，其中，映射所述控制信道包含：
按正向将所述控制信道映射到资源。
4.如权利要求3所述的方法，其中，映射所述数据码元包含：
按逆向从所述资源的最后位置开始来映射数据码元。
5.如权利要求3所述的方法，其中，映射所述数据码元包含：
按正向从所述控制信道可被映射到的所述最大可用资源的下一位置开始映射所述数据码元。
6.如权利要求1所述的方法，其中，映射所述控制信道包含：
在分布式基础上映射所述控制信道。
7.一种用于在移动通信系统中将编码数据码元映射到资源的装置，所述装置包含：
串行-并行转换器，用于将包括用户数据或者控制信息的串行信号转换为多个并行信号；
离散傅立叶变换器，用于对从所述串行-并行转换器输出的所述多个并行信号执行离散傅立叶变换(DFT)；
控制器，用于控制所述离散傅立叶变换器，使得在从所述串行-并行转换器输出的所述多个并行信号中，在资源块所包括的资源中，控制信道在所述控制信道可被映射到的最大可用资源中被映射，并且数据码元被映射到除了所述控制信道可被映射到的所述最大可用资源以外的剩余资源；
子载波映射器，用于将所述离散傅立叶变换器输出的信号分配到子载波；和
射频(RF)处理器，用于将所述子载波映射器输出的信号转换为无线电信号。
8.如权利要求7所述的装置，其中，所述控制器将数据码元映射到所述控制信道可被映射到的所述最大可用资源中的未使用资源。
9.如权利要求8所述的装置，其中，所述控制器按正向将所述控制信道映射到资源。
10.如权利要求9所述的装置，其中，所述控制器按逆向从所述资源的最后位置开始映射数据码元。
11.如权利要求9所述的装置，其中，所述控制器按正向从所述控制信道可被映射到的所述最大可用资源的下一位置开始映射所述数据码元。
12.如权利要求7所述的装置，其中，所述控制器在分布式基础上映射所述控制信道。
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