CN101742668B - 一种资源单元映射方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种资源单元映射方法，包括：从物理资源单元集中划分出以N1个连续的物理资源单元为单位的第一物理资源单元集合，并将其余物理资源单元放入第二物理资源单元集合；对第二物理资源单元集合中的物理资源单元，以N2个连续的物理资源单元为单位进行置换；将第一物理资源单元集合中的物理资源单元以N1个连续的物理资源单元为单位分配到各频率分区中；将第二物理资源单元集合中经过置换后的物理资源单元以一个物理资源单元为单位分配到各频率分区中。采用本发明能解决集中式映射和分布式映射结合部分频率复用中两级子载波映射方式下的外部映射问题。

Description

一种资源单元映射方法
技术领域
本发明涉及无线通信中的资源映射技术，尤其涉及一种宽带无线通信技术中资源单元映射到频率分区的方法。 
背景技术
随着宽带无线通信技术地不断发展，诸如移动微波接入全球互通(WiMAX，Worldwide Interoperability for Microwave Access)、超移动宽带(UMB，UltraMobile Broadband)以及3GPP长期演进(LTE，Long Term Evolution)等下一代宽带移动通信系统在下行链路均采用正交频分复用多址(OFDMA，Orthogonal Frequency Division Multiple Access)的多址接入方式。在给定的系统带宽下，从频域的角度上看，不同的用户通过占用一定数量的正交子载波资源来实现多址接入的目的。 
频域上子载波的映射方式可分为集中式(localized)映射方式、分布式(distributed)映射方式，在最初的OFDMA系统中，在同一个OFDM符号上，频域上所有的子载波通常采用集中式映射方式或分布式映射方式中的一种。其中，集中式的子载波映射方式中，分配给用户的资源块中的子载波资源是连续的；分布式的子载波映射方式中，需要先通过置换序列将频带范围内的所有子载波进行置换，因此，分配给用户的资源块中的子载波资源是离散的。集中式映射方式能支持频率选择性调度，而分布式映射方式能产生频率分集。在下一代宽带无线接入系统中，为了同时满足不同用户不同业务的服务质量(QoS)要求，在同一个OFDM符号上，频域上的子载波采用集中式映射和分布式映射混合映射的资源映射方式。 
在OFDMA多址接入系统的演进中，为了降低小区间的同频干扰，采用了 部分频率复用的技术，不同的频率分区分别占用一定的子载波资源。在采用部分频率复用的OFDMA系统下行链路中，将集中式映射和分布式映射、以及部分频率复用技术相结合，是下一代宽带无线通信技术发展的趋势。采用基于整个频带子载波的外部映射、以及基于频率分区内子载波的内部映射的两级子载波映射方式，有利于同时发挥集中式映射和分布式映射的优势，并能实现两种映射方式和部分频率复用技术的结合。其中，所述外部映射针对整个系统频带的子载波资源进行，将相应的载波资源映射到各频率分区；所述内部映射基于各频率分区内的载波资源进行。但是，目前尚无有效的外部映射方式，能根据系统配置灵活地将子载波资源划分至各频率分区中。 
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种资源单元映射方法，能解决集中式映射和分布式映射结合部分频率复用中两级子载波映射方式下的外部映射问题。 
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 
一种资源单元映射方法，包括： 
从物理资源单元集中划分出以N1个连续的物理资源单元为单位的第一物理资源单元集合，并将其余物理资源单元放入第二物理资源单元集合； 
对第二物理资源单元集合中的物理资源单元，以N2个连续的物理资源单元为单位进行置换； 
将第一物理资源单元集合中的物理资源单元以N1个连续的物理资源单元为单位分配到各频率分区中；将第二物理资源单元集合中经过置换后的物理资源单元以一个物理资源单元为单位分配到各频率分区中。 
其中，所述划分由基站根据系统配置信息进行划分。 
上述方案中，所述系统配置信息包括：频率分区数、各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带(Sub-band)数、系统带宽、频率分区包含的物理资源单元数目； 
所述基站根据系统配置信息进行划分为：所述基站根据频率分区数、各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带Sub-band数和频率分区包含的物理资源单元数目进行划分；或者，所述基站根据各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带Sub-band数、系统带宽和频率分区包含的物理资源单元数目进行划分。 
上述方案中，所述划分出以N1个连续的物理资源单元为单位的第一物理资源单元集合具体为：根据系统配置信息确定从物理资源单元集中划分出的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数L；将系统带宽中的物理资源单元集以N1个连续的物理资源单元为单位，划分成M个以N1个连续的物理资源单元为单位的子带；从M个子带中均匀地抽取出L个以N1个连续的物理资源单元为单位的子带，放入第一物理资源单元集合。 
或者，所述划分出以N1个连续的物理资源单元为单位的第一物理资源单元集合具体为：按照各频率分区包含的物理资源单元数目，将物理资源单元集中的物理资源单元分为等同于频率分区数的部分；在各频率分区所对应的物理资源单元部分，从起始单元开始向后依次取出(N1×pi)个连续的物理资源单元，放入第一物理资源单元集合，其中，pi表示第i个频率分区以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数。 
其中，所述N2的取值根据系统带宽不同而不同。所述N2的取值为1或2。 
上述方案中，所述将第一物理资源单元集合中的物理资源单元分配到各频率分区中为：根据系统配置信息中各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数，从第一物理资源单元集合中依次给各频率分区分配以N1个连续的物理资源单元为单位的物理资源单元。 
该方法进一步包括：根据系统配置信息中各频率分区包含的物理资源单元数目信息和各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数，确定需要从第二物理资源单元集合中给各频率分区分配的物理资源单元个数，从第二物理资源单元集合中依次给各频率分区分配物理资源单元。 
本发明所提供的资源单元映射方法，先从物理资源单元集中划分出以N1个连续的物理资源单元为单位的第一物理资源单元集合和以N2个连续的物理资源单元为单位的第二物理资源单元集合，将第二物理资源单元集合中的资源进行置换后，再将第一物理资源单元集合、第二物理资源单元集合中的物理资源单元，分别以N1个连续的物理资源单元为单位、以一个物理资源单元为单位依次分到各频率分区中。如此，不仅能实现集中式映射和分布式映射结合部 分频率复用中两级子载波映射方式下的外部映射，还能灵活调整载波资源的频率选择性调度增益和频率分集增益。 
由于一些业务类型调度在离散的资源上能获得更高的频率分集增益，而一些需要大量反馈的业务调度在集中的资源上能获得频率选择性调度增益，本发明的方法有利于两种增益之间资源的灵活调配，能最大程度地保证不同业务的用户需要，进而保证不同业务类型的用户均能获得高的吞吐量，满足下一代宽带移动通信系统的需求。 
本发明提出了一种新的载波资源映射方式，将根据系统配置需要调整适用于频率选择性和频率非选择性用户数据传输要求的资源单元划分至不同的频率分区，更具灵活性。 
附图说明
图1为本发明资源映射方法采用的一种帧结构的组成示意图； 
图2为本发明资源映射中物理资源单元(PRU)的组成结构示意图； 
图3为本发明资源单元映射方法一实施例的实现流程示意图； 
图4为本发明从物理资源单元集中划分出以N1个连续的物理资源单元为单位的物理资源单元集合1的过程示意图； 
图5为本发明将物理资源单元集中的物理资源单元映射至各频率分区的过程示意图； 
图6为本发明中子载波直接映射情况下，将物理资源单元集中的物理资源单元映射至各频率分区的过程示意图。 
具体实施方式
本发明的基本思想是：从物理资源单元集中划分出以N1个连续的物理资源单元为单位的第一物理资源单元集合和以N2个连续的物理资源单元为单位的第二物理资源单元集合，将第二物理资源单元集合中的资源进行置换后；将第一物理资源单元集合中的物理资源单元以N1个连续的物理资源单元为单位 依次分到各频率分区中，并将第二物理资源单元集合中的物理资源单元以一个物理资源单元为单位依次分到各频率分区中。 
其中，划分第一物理资源单元集合和第二物理资源单元集合可根据系统配置信息划分。所述系统配置信息可包括：频率分区数、各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带(Sub-band)数，所述子带指连续的物理资源单元的集合；系统配置信息还可以包括：系统带宽、各频率分区包含的物理资源单元数目。 
图1为本发明资源映射方法所采用的一种帧结构的组成示意图，如图1所示，一种帧结构包括若干个超帧101，每个超帧101由四个单位帧102组成，超帧控制信息103位于超帧开始处的若干个符号上。每个单位帧102由八个子帧单元104组成，每个子帧单元104包括下行子帧单元和上行子帧单元，可根据系统的不同进行配置。每个子帧单元104由六个OFDM符号105构成。 
图2为本发明资源映射方法中物理资源单元的组成结构示意图，物理资源单元由18个正交子载波和Nsym个OFDM符号组成，其中，Nsym为一个子帧中包含的OFDM符号的个数，根据子帧类型的不同，Nsym可取值为5、6或7。图2中，纵向是子载波数，横向是OFDM符号数，图2所示物理资源单元201由18个正交子载波202和6个OFDM符号203组成。 
本发明资源单元映射方法一实施例的处理流程如图3所示，包括以下步骤： 
步骤301：基站根据系统配置信息从物理资源单元集中，划分出以N1个连续的物理资源单元为单位的物理资源单元集合1，其余物理资源单元依次放入物理资源单元集合2。 
这里，所述系统配置信息可包括：频率分区数、各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数；所述系统配置信息还可以包括：系统带宽、频率分区包含的物理资源单元数目。 
其中，所述系统配置信息需要广播给基站下的各终端。 
从物理资源单元集中划分出以N1个连续的物理资源单元为单位的物理资源单元集合1有两种实现方法，第一种方法适用于以N1个连续的物理资源单 元为单位的子带不进行直接映射的情况；第二种方法适用于以N1个连续的物理资源单元为单位的子带进行直接映射的情况。 
具体的，第一种方法的处理过程是： 
首先，根据系统配置信息确定从物理资源单元集中划分出的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数L；其中，L为系统配置信息中各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数之和； 
然后，将系统带宽中的物理资源单元集以N1个连续的物理资源单元为单位，划分成M个以N1个连续的物理资源单元为单位的子带P0，P1，...PM-1， 
Figure G2008102259176D0006080221QIETU
，其中，N为物理资源单元集中总的子带数，
Figure G2008102259176D0006080303QIETU
表示下取整；从M个子带P0，P1，...PM-1中均匀地抽取出L个以N1个连续的物理资源单元为单位的子带P0，PT，...PT*(L-1)，放入物理资源单元集合1。其中，抽取间隔为 。 
第二种方法的处理过程是： 
根据各频率分区包含的物理资源单元数目ni以及各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数pi，从物理资源单元集中划分出以N1个连续的物理资源单元为单位的物理资源单元集合1，所述以N1个连续的物理资源单元为单位的子带用于子载波的直接映射。其中，ni表示第i个频率分区的物理资源单元数目，pi表示第i个频率分区以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数。 
也就是说，按照各频率分区包含的物理资源单元数目，将物理资源单元集中的物理资源单元分为等同于频率分区数的几个部分；在各频率分区所对应的物理资源单元部分，从起始单元开始向后依次取出(N1×pi)个物理资源单元，放入物理资源单元集合1。 
步骤302：对物理资源单元集合2中的物理资源单元，以N2个连续的物理资源单元为单位进行置换(permutation)。 
其中，N2的取值小于N1，根据系统带宽的不同，N2的取值可以不同。具 体来说，根据系统带宽的不同，N2的取值可为1或2。在系统带宽大时取2，在系统带宽小时取为1，例如：系统带宽为5M、10M时N2取1，系统带宽为20M时N2取2。 
步骤303：根据系统配置信息，将物理资源单元集合1中的物理资源单元，以N1个连续的物理资源单元为单位依次分配到各频率分区中；将物理资源单元集合2中经过置换后的物理资源单元，以一个物理资源单元为单位依次分配到各频率分区中； 
这里，是根据系统配置信息中各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数，从物理资源单元集合1中依次给各频率分区分配以N1个连续的物理资源单元为单位的物理资源单元； 
进一步的，根据系统配置信息中各频率分区包含的物理资源单元数目信息和各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数，确定需要从物理资源单元集合2中给各频率分区分配的物理资源单元个数，从物理资源单元集合2中依次给各频率分区分配物理资源单元。 
下面结合附图和具体实施例对本发明所述资源单元映射方法作进一步详细描述，以宽带蜂窝无线通信系统为例。 
图4为本发明从物理资源单元集中划分出以N1个连续的物理资源单元为单位的物理资源单元集合1的过程示意图。如图4所示，资源单元划分方法为： 
根据系统配置信息确定从物理资源单元集中划分的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数L，其中，L为系统配置信息中各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数之和；将系统带宽中的物理资源单元集以N1个连续的物理资源单元为单位，划分成M个以N1个连续的物理资源单元为单位的子带P0，P1，...PM-1，
Figure G2008102259176D00071
其中，
Figure G2008102259176D00072
表示下取整。从M个子带P0，P1，...PM-1中均匀地抽取出L个以N1个连续的物理资源单元为单位的子带P0，PT，...PT*(L-1)，放入物理资源单元集合1。 
如图4所示，假设系统带宽为5MHz，N1等于4，5M带宽采用OFDMA 多址接入方式的宽带无线接入系统共包含432个可用子载波，按照图1所示的帧结构，子帧单元104由六个OFDM符号组成，则5M带宽的子帧按照图2中的物理资源单元201进行划分，可划分成24个物理资源单元401。 
假定系统配置为三个频率分区：第一频率分区、第二频率分区、第三频率分区，第一频率分区和第二频率分区中各包含1个以4个物理资源单元为单位的子带，则确定从物理资源单元集中划分的以4个物理资源单元为单位的子带数2。具体的：首先，将24个物理资源单元401以4个物理资源单元为单位划分成M＝6个子带402，分别表示为P0、P1、P2、P3、P4和P5；以T＝3个子带为间隔，均匀抽取出两个以4个物理资源单元为单位的子带P0和P3，放入物理资源单元集合403(即物理资源单元集合1)，则物理资源单元集合403包含的物理资源单元依次为1、2、3、4、12、13、14、15。 
图5为本发明将物理资源单元集中的物理资源单元映射至各频率分区的过程示意图。图5中仍然采用5M带宽，5M带宽中共有24个物理资源单元501，系统配置为三个频率分区：第一频率分区505，第二频率分区506和第三频率分区507，其中，第一频率分区505和第二频率分区506中各包含1个以4个物理资源单元为单位的子带，第一频率分区505包含10个物理资源单元501，第二频率分区506包含8个物理资源单元501，第三频率分区507包含6个物理资源单元501，需要由基站将系统配置信息广播给各个终端，所述系统配置信息的组成如表1所示： 
  
字段名 比特数 说明
系统带宽 4 5MHz—40MHz
频率分区数 2 1、2、3
各频率分区以N1个连续的PRUs为单位的子带数 频率分区数×n N待定
各频率分区的物理资源 (频率分区 M待定，可从总带宽获知总的物理资
  
单元数 数-1)×m 源单元数，所以只需广播(频率分区数-1)个频率分区的物理资源单元数
              表1 
在外部映射时，将24个物理资源单元以4个物理资源单元为单位划分成M＝6个子带，分别表示为P0、P1、P2、P3、P4和P5，以T＝3个子带为间隔均匀抽取出2个以4个物理资源单元为单位的子带P0和P3，放入物理资源单元集合502(即物理资源单元集合1)，其余的物理资源单元依次放入物理资源单元集合503(即物理资源单元集合2)中。 
对物理资源单元集合503中的物理资源单元以一个物理资源单元为单位通过置换矩阵进行行列置换，得到置换后的物理资源单元集合504。从物理资源单元集合502中以4个物理资源单元为单位依次取出系统设置个数的子带映射至各个频率分区，取出P0放入第一频率分区505，取出P3放入第二频率分区506。 
由于第一频率分区505、第二频率分区506、第三频率分区507分别包含10、8、6个物理资源单元501，因此，再以一个物理资源单元为单位依次从物理资源单元集合504中取出6个物理资源单元501映射至第一频率分区505；取出4个物理资源单元501映射至第二频率分区506；取出6个物理资源单元501映射至第三频率分区507。那么，资源映射后，第一频率分区505所包含的物理资源单元501的单元序号依次为1、2、3、4、5、9、17、21、6、10；第二频率分区506所包含的物理资源单元501的单元序号依次为13、14、15、16、18、22、7、11；第三频率分区506所包含的物理资源单元501的序号依次为19、23、8、12、20、24。 
图6为本发明中子载波直接映射情况下，将物理资源单元集中的物理资源单元映射至各频率分区的过程示意图。根据各频率分区包含的物理资源单元数目ni以及各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数pi，从物理资源单元集中划分出以N1个连续的物理资源单元为单位的物理资源单元集合1，所述以N1个连续的物理资源单元为单位的子带用于子载波的直接映射。其中，ni表示第i个频率分区的物理资源单元数目，pi表示第i个频率分区 以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数。按照各频率分区包含的物理资源单元数目，将物理资源单元集中的物理资源单元分为等同于频率分区数的几个部分。在各频率分区所对应的物理资源单元部分，从起始单元开始向后依次取出(N1×Pi)个物理资源单元，放入物理资源单元集合1。 
图6中仍然采用5M带宽，5M带宽中共有24个物理资源单元601，系统配置为三个频率分区：第一频率分区605、第二频率分区606和第三频率分区607，其中，第一频率分区605和第二频率分区606中各包含1个以4个物理资源单元为单位的子带；第一频率分区605包含10个物理资源单元601，第二频率分区606包含8个物理资源单元601，第三频率分区607包含6个物理资源单元601。 
按照第一频率分区605、第二频率分区606和第三频率分区607分别包含的物理资源单元数目10、8、6，将物理资源单元集中的物理资源单元分为等同于频率分区数的三部分，第一频率分区605对应于物理资源单元1～10，第二频率分区606对应于物理资源单元11～18，第三频率分区607对应于物理资源单元19～24。在第一频率分区605所对应的物理资源单元部分，将起始单元开始的4个物理资源单元1、2、3、4，放入物理资源单元集合1；在第二频率分区606所对应的物理资源单元部分，将起始单元开始的4个物理资源单元11、12、13、14，放入物理资源单元集合1；其余物理资源单元放入物理资源单元集合603(即物理资源单元集合2)。 
对物理资源单元集合603中的物理资源单元以一个物理资源单元为单位，通过置换矩阵进行行列置换后得到物理资源单元集合604，从物理资源单元集合602中依次取出4个物理资源单元放入第一频率分区605，取出4个物理资源单元放入第二频率分区606。 
由于第一频率分区605、第二频率分区606、第三频率分区607分别包含10、8、6个物理资源单元601，因此，再以一个物理资源单元为单位依次从物理资源单元集合604中取出6个物理资源单元601映射至第一频率分区605；取出4个物理资源单元601映射至第二频率分区606；然后将其余6个物理资 源单元601映射至第三频率分区607。那么，资源映射后，第一频率分区605所包含的物理资源单元601的单元序号依次为1、2、3、4、5、9、17、21、6、10；第二频率分区606所包含的物理资源单元601的单元序号依次为11、12、13、14、18、22、7、15；第三频率分区606所包含的物理资源单元601的序号依次为19、23、8、16、20、24。 
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，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 (9)

1.一种资源单元映射方法，其特征在于，该方法包括：
从物理资源单元集中划分出以N1个连续的物理资源单元为单位的第一物理资源单元集合，并将其余物理资源单元放入第二物理资源单元集合；
对第二物理资源单元集合中的物理资源单元，以N2个连续的物理资源单元为单位进行置换；
将第一物理资源单元集合中的物理资源单元以N1个连续的物理资源单元为单位分配到各频率分区中；将第二物理资源单元集合中经过置换后的物理资源单元以一个物理资源单元为单位分配到各频率分区中。
2.根据权利要求1所述的资源单元映射方法，其特征在于，所述划分由基站根据系统配置信息进行划分。
3.根据权利要求2所述的资源单元映射方法，其特征在于，所述系统配置信息包括：频率分区数、各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带Sub-band数、系统带宽、频率分区包含的物理资源单元数目；
所述基站根据系统配置信息进行划分为：所述基站根据频率分区数、各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带Sub-band数和频率分区包含的物理资源单元数目进行划分；或者，所述基站根据各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带Sub-band数、系统带宽和频率分区包含的物理资源单元数目进行划分。
4.根据权利要求3所述的资源单元映射方法，其特征在于，所述划分出以N1个连续的物理资源单元为单位的第一物理资源单元集合具体为：
根据系统配置信息确定从物理资源单元集中划分出的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数L；
将系统带宽中的物理资源单元集以N1个连续的物理资源单元为单位，划分成M个以N1个连续的物理资源单元为单位的子带；
从M个子带中均匀地抽取出L个以N1个连续的物理资源单元为单位的子带，放入第一物理资源单元集合。
5.根据权利要求3所述的资源单元映射方法，其特征在于，所述划分出以N1个连续的物理资源单元为单位的第一物理资源单元集合具体为：
按照各频率分区包含的物理资源单元数目，将物理资源单元集中的物理资源单元分为等同于频率分区数的部分；在各频率分区所对应的物理资源单元部分，从起始单元开始向后依次取出(N1×pi)个连续的物理资源单元，放入第一物理资源单元集合，其中，pi表示第i个频率分区以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数。
6.根据权利要求1所述的资源单元映射方法，其特征在于，所述N2的取值根据系统带宽不同而不同。
7.根据权利要求6所述的资源单元映射方法，其特征在于，所述N2的取值为1或2。
8.根据权利要求2所述的资源单元映射方法，其特征在于，所述将第一物理资源单元集合中的物理资源单元分配到各频率分区中为：
根据系统配置信息中各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数，从第一物理资源单元集合中依次给各频率分区分配以N1个连续的物理资源单元为单位的物理资源单元。
9.根据权利要求8所述的资源单元映射方法，其特征在于，该方法进一步包括：
根据系统配置信息中各频率分区包含的物理资源单元数目信息和各频率分区中包含的以N1个连续的物理资源单元为单位的子带数，确定需要从第二物理资源单元集合中给各频率分区分配的物理资源单元个数，从第二物理资源单元集合中依次给各频率分区分配物理资源单元。
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