CN101889250B - 用于使编码器与复用器同步的方法和装置 - Google Patents

用于使编码器与复用器同步的方法和装置 Download PDF

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Abstract

用于无线通信系统的用于使编码器(902)和复用器(910)同步到帧的装置和方法。待决队列和活跃队列(905、912)位于编码器和复用器之间。来自编码器的作业(904)被推入待决队列,复用器确定待决队列中的哪些作业应被复用到相同帧里。随后属于相同帧的那些作业被推入活跃队列中并被复用。

Description

用于使编码器与复用器同步的方法和装置
根据35U.S.C.§119的优先权要求
本专利申请要求2008年3月31日提交且转让给本申请受让人的题为Data-Centric MUX Engine Architecture(数据中心式MUX引擎架构)的临时申请No.61/040,758、以及于2008年3月31日提交且转让给本申请受让人的题为Asynchronous Command Interface to the Encoder and Multiplexer Modules(与编码器和复用器模块的异步命令接口)的临时申请No.61/040,775的优先权,这两件临时申请由此明确纳入于此。
领域
本公开一般涉及用于复用的装置和方法。本公开尤其涉及无线通信信道的数据中心式复用。
背景
无线通信系统被广泛部署以提供诸如语音、数据等各种类型的通信内容。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源(例如,带宽和发射功率)来支持与多用户通信的多址系统。这样的多址系统的示例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、3GPP LTE系统、以及正交频分多址(OFDMA)系统。
一般而言,无线多址通信系统能同时支持多个无线终端的通信。每个终端经由前向和反向链路上的传输与一个或更多个基站通信。前向链路(或即下行链路)是指从基站至终端(例如,移动站)的通信链路,而反向链路(或即上行链路)是指从终端至基站的通信链路。这种通信链路可经由单输入单输出、多输入单输出或多输入多输出(MIMO)系统来建立。
MIMO系统采用多个(NT个)发射天线和多个(NR个)接收天线来进行数据传输。由这NT个发射天线及NR个接收天线构成的MIMO信道可被分解为NS个也被称为空间信道的独立信道,其中NS≤min{NT,NR}。这Ns个独立信道中的每一个对应于一维度。如果由这多个发射和接收天线创生的附加维度得到利用,则MIMO系统就能提供改善的性能(例如,更高的吞吐量和/或更大的可靠性)。例如,MIMO系统能支持时分双工(TDD)和频分双工(FDD)系统。在TDD系统中,前向和反向链路传输是在相同的频率区域上,从而互易性原理允许从反向链路信道来估计前向链路信道。这使得在接入点处有多个天线可用时该接入点能够在前向链路上萃取波束成形增益。
当今的宽带无线系统要求高效且强大的硬件例如专用集成电路(ASIC)来支持高速率数据通信,并且还要求高度灵活的装置来支持变化的控制信道。数据信道通常采用标准调制技术,诸如正交相移键控(QPSK)、正交振幅调制(QAM)等。然而,包括不同导频信道的控制信道要求特殊对待。控制信道在本质上是低吞吐量的,但要求高可靠性。结果,控制信道往往使用专门的调制方案、不规律且变化的频调/正交频分复用(OFDM)码元资源分配、因信道而异的跳跃、以及在不同信道之间对频调资源的重用。而且,作为无线标准演进的一部分,控制信道往往随时间推移而被修改。另外,不同标准(诸如超移动宽带(UMB)和长期演进(LTE))之间的控制信道格式是非常不同的,并且出于多功能性起见在系统中需要适应一者或另一者的灵活性。
概述
公开了一种用于数据中心式复用的装置和方法。根据一个方面,一种用于具有多个信道的无线通信系统中的数据中心式复用的方法,包括:向这多个信道中的第一信道指派第一资源;向这多个信道中的第二信道指派第二资源,其中第二资源并非第一资源;向这多个信道中的第三信道指派第三资源,其中第三资源并非第一或第二资源;以及通过穿孔第一、第二或第三资源中的至少一个资源以及跳过未被穿孔的第一、第二或第三资源中的其余资源来向这多个信道中的第四信道指派第四资源。
根据另一方面,一种在无线通信系统中使用的方法,该方法包括:编码数据比特以产生将在数据信道中传送的码元;在没有编码步骤的情况下指定将在控制信道中传送的码元;生成用于指定将用于数据信道以及控制信道传输的频调的瓦块描述符;生成用于确定数据或控制信道中的哪一个信道将先在这些频调中的至少一个频调上涂绘的信道优先级参数;生成用于标识数据或控制信道中的哪一个信道占用这些频调之一的频调标记;生成用于确定数据或控制信道中的一个信道能否被数据或控制信道中被指定给相同频调的另一信道穿孔的穿孔位映射;以及根据瓦块描述符、信道优先级、频调标记或穿孔位映射中的至少一者来复用数据信道和控制信道以供传输。
根据另一方面,一种用于数据中心式复用的装置,该装置包括被配置成进行以下动作的处理器和电路系统:向多个信道中的第一信道指派第一资源;向这多个信道中的第二信道指派第二资源,其中第二资源并非第一资源;向这多个信道中的第三信道指派第三资源,其中第三资源并非第一或第二资源;以及通过穿孔第一、第二或第三资源中的至少一个资源以及跳过未被穿孔的第一、第二或第三资源中的其余资源来向这多个信道中的第四信道指派第四资源。
根据另一方面,一种包括处理器和存储器的装置,该存储器包含能由处理器执行以执行以下操作的程序代码:编码数据比特以产生将在数据信道中传送的码元;在没有编码步骤的情况下指定将在控制信道中传送的码元;生成用于指定将用于数据信道以及控制信道传输的频调的瓦块描述符;生成用于确定数据或控制信道中的哪一个信道将先在这些频调中的至少一个频调上涂绘的信道优先级参数;生成用于标识数据或控制信道中的哪一个信道占用这些频调之一的频调标记;生成用于确定数据或控制信道中的一个信道能否被数据或控制信道中被指定给相同频调的另一信道穿孔的穿孔位映射;以及根据瓦块描述符、信道优先级、频调标记或穿孔位映射中的至少一者来复用数据信道和控制信道以供传输。
根据另一方面,一种用于数据中心式复用的设备,该设备包括:用于向多个信道中的第一信道指派第一资源的装置;用于向这多个信道中的第二信道指派第二资源的装置,其中第二资源并非第一资源;用于向这多个信道中的第三信道指派第三资源的装置,其中第三资源并非第一或第二资源;以及用于通过穿孔第一、第二或第三资源中的至少一个资源以及跳过未被穿孔的第一、第二或第三资源中的其余资源来向这多个信道中的第四信道指派第四资源的装置。
根据另一方面,一种用于数据中心式复用的设备,该设备包括:用于编码数据比特以产生将在数据信道中传送的码元的装置;用于在没有编码步骤的情况下指定将在控制信道中传送的码元的装置;用于生成用于指定将用于数据信道以及控制信道传输的频调的瓦块描述符的装置;用于生成用于确定数据或控制信道中的哪一个信道将先在这些频调中的至少一个频调上涂绘的信道优先级参数的装置;用于生成用于标识数据或控制信道中的哪一个信道占用这些频调之一的频调标记的装置;用于生成用于确定数据或控制信道中的一个信道能否被数据或控制信道中被指定给相同频调的另一信道穿孔的穿孔位映射的装置;以及用于根据瓦块描述符、信道优先级、频调标记或穿孔位映射中的至少一者来复用数据信道和控制信道以供传输的装置。
根据另一方面,一种包括存储于其上的程序代码的计算机可读介质,包括:用于向多个信道中的第一信道指派第一资源的程序代码;用于向这多个信道中的第二信道指派第二资源的程序代码,其中第二资源并非第一资源;用于向这多个信道中的第三信道指派第三资源的程序代码,其中第三资源并非第一或第二资源;以及用于通过穿孔第一、第二或第三资源中的至少一个资源以及跳过未被穿孔的第一、第二或第三资源中的其余资源来向这多个信道中的第四信道指派第四资源的程序代码。
根据另一方面,一种包括存储于其上的程序代码的计算机可读介质,包括:用于编码数据比特以产生将在数据信道中传送的码元的程序代码;用于在没有编码步骤的情况下指定将在控制信道中传送的码元的程序代码;用于生成用于指定将用于数据信道以及控制信道传输的频调的瓦块描述符的程序代码;用于生成用于确定数据或控制信道中的哪一个信道将先在这些频调中的至少一个频调上涂绘的信道优先级参数的程序代码;用于生成用于标识数据或控制信道中的哪一个信道占用这些频调之一的频调标记的程序代码;用于生成用于确定数据或控制信道中的一个信道能否被数据或控制信道中被指定给相同频调的另一信道穿孔的穿孔位映射的程序代码;以及用于根据瓦块描述符、信道优先级、频调标记或穿孔位映射中的至少一者来复用数据信道和控制信道以供传输的程序代码。
还公开了用于无线通信系统中的编码器和复用器模块的异步命令接口的装置和方法。根据一个方面,公开了一种用于宽松或粗略地同步编码器和复用器硬件与相关联固件之间的约束的方法。由此,根据一方面,一种在无线通信系统中使用的方法,该方法包括:使编码器和复用器同步到帧;将作业从编码器推入待决队列;确定待决队列中的作业是否来自该帧;如果作业来自相同帧则将这些作业从待决队列推入活跃队列;以及复用来自相同帧的作业。
根据另一方面,一种能在无线通信系统中操作的设备,该设备包括:用于使编码器和复用器同步到帧的装置;用于将作业从编码器推入待决队列的装置;用于确定待决队列中的作业是否来自该帧的装置;用于如果作业来自相同帧则将这些作业从待决队列推入活跃队列的装置;以及用于复用来自相同帧的作业的装置。
根据另一方面,公开了一种包括指令的机器可读介质,这些指令在由机器执行时使该机器执行包括以下的操作:使编码器和复用器同步到帧;将作业从编码器推入待决队列;确定待决队列中的作业是否来自该帧;如果作业来自相同帧则将这些作业从待决队列推入活跃队列;以及复用来自相同帧的作业。
根据另一方面,公开了一种能在无线通信系统中操作的装置,该装置包括处理器、以及耦合至处理器的用于存储数据的存储器,该处理器被配置成:使编码器和复用器同步到帧;将作业从编码器推入待决队列;确定待决队列中的作业是否来自该帧;如果作业来自相同帧则将这些作业从待决队列推入活跃队列;以及复用来自相同帧的作业。
本公开的优点包括多功能性以允许适配专门的调制方案、不规律且变化的频调/正交频分复用(OFDM)码元资源分配、因信道而异的跳跃、以及在不同信道之间对频调资源的重用,而不要求大规模的硬件修改。额外的优点在于在不同标准之间变化控制信道格式的能力。
应理解,根据以下详细描述,其他方面对于本领域技术人员而言将变得明显,在以下详细描述中以解说方式示出和描述了各种方面。附图和详细描述应被认为在本质上是解说性而非限制性的。
附图简述
图1是解说多址无线通信系统的示例的框图。
图2是解说无线MIMO通信系统的示例的框图。
图3是解说具有用于UMB前向链路的编码器引擎和复用器引擎的发射数据处理器的示例的框图。
图4解说用于解决无线通信系统中的资源交迭问题的资源复用的示例过程流图。
图5解说用于解决OFDMA系统中的资源交迭问题的资源复用的示例过程流图。
图6解说根据本公开有用的装置的示例。
图7解说适合于例如无线通信系统中的数据中心式复用的设备700的示例。
图8是超帧的图示。
图9是解说根据本文中的公开的编码器与复用器的关系的框图。
详细描述
以下结合附图阐述的详细描述旨在作为本公开的各种方面的描述,而无意代表可实践本公开的仅有方面。本公开中描述的每个方面仅作为本公开的示例或解说而提供,并且不应被必然地解释成优于或胜于其他方面。为了提供对本公开的透彻了解,本详细描述包括具体细节。然而,对于本领域技术人员而言明显的是,本公开无需这些具体细节也可实践。在一些实例中,众所周知的结构和器件以框图形式示出以避免湮没本公开的概念。首字母缩写和其它描述性术语仅为方便和清楚而使用,且无意限定本公开的范围。
尽管为使解释简单化将这些方法体系图示并描述为一系列动作,但是应当理解并领会,这些方法体系不受动作的次序所限定,因为根据一个或更多个方面,一些动作可按不同于本文中图示和描述的次序发生和/或可与其他动作并发地发生。例如,本领域技术人员将理解和领会,方法体系可被替换地表示为一系列相互关联的状态或事件,诸如在状态图中那样。不仅如此,并非所有解说的动作皆为实现根据一个或更多个方面的方法体系所必要的。
本文中描述的技术可用于各种无线通信系统,诸如码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交FDMA(OFDMA)系统、单载波FDMA(SC-FDMA)系统等。术语“系统”和“网络”常被可互换地使用。CDMA系统可实现诸如通用地面无线电接入(UTRA)、cdma2000等无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)和低码片率(LCR)。cdma2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA系统可实现诸如全球移动通信系统(GSM)等无线电技术。OFDMA系统可实现诸如演进UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11、IEEE 802.16、IEEE 802.20、Flash-
Figure GPA00001157235500071
等无线电技术。UTRA、E-UTRA和GSM是通用移动电信系统(UMTS)的部分。长期演进(LTE)是即将发布的使用E-UTRA的UMTS版本。UTRA、E-UTRA、GSM、UMTS和LTE在来自名为“第三代伙伴项目”(3GPP)的组织的文献中描述。cdma2000在来自名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文献中描述。这些各色无线电技术和标准是本领域公知的。
另外,利用单载波调制和频域均衡的单载波频分多址(SC-FDMA)是另一种技术无线通信技术。SC-FDMA系统能具有与OFDMA系统相近的性能以及相同的总体复杂度。SC-FDMA信号因其固有的单载波结构而具有较低的峰均功率比(PAPR)。SC-FDMA已引起极大的注意,尤其是在较低PAPR在发射功率效率的意义上将极大地裨益移动终端的上行链路通信中。使用SC-FDMA技术目前是3GPP长期演进(LTE)或演进UTRA中的上行链路多址方案中的工作设想。以上的全部无线通信技术和标准都可以与本文中描述的数据中心式复用算法一起使用。
图1是解说多址无线通信系统的示例的框图。如图1中所示,接入点100(AP)包括多个天线群,一群包括104和106,另一群包括108和110,而再一群包括112和114。在图1中,每个天线群仅示出了两个天线,然而,每个天线群可利用更多或更少的天线。接入终端116(AT)与天线112和114正处于通信,其中天线112和114在前向链路120上向接入终端116发射信息,并在反向链路118上接收来自接入终端116的信息。接入终端122与天线106和108正处于通信,其中天线106和108在前向链路126上向接入终端122发射信息,并在反向链路124上接收来自接入终端122的信息。在FDD系统中,通信链路118、120、124和126可使用不同频率进行通信。例如,前向链路120可使用与反向链路118所使用的频率不同的频率。每群天线和/或它们被设计成在其中通信的区域常常被称作接入点的扇区。在一个示例中,天线群各自被设计成与落在接入点100所覆盖的区域的一扇区中的接入终端通信。
在前向链路120和126上的通信中,接入点100的发射天线利用波束成形来提高不同接入终端116和124的前向链路的信噪比。另外,与接入点通过单个天线向其所有接入终端发射相比,接入点使用波束成形向随机散布遍及其覆盖的诸接入终端发射对邻蜂窝小区中的接入终端造成的干扰较小。接入点可以是固定站。接入点也可被称为接入节点、基站或本领域已知的其他某个类似术语。接入终端也可用移动站、用户装备(UE)、无线通信设备、或本领域已知的其他某个术语来称呼。
图2是解说无线MIMO通信系统的示例的框图。图2示出了MIMO系统200中的发射机系统210(也称为接入点)和接收机系统250(也称为接入终端)。在发射机系统210处,数个数据流的话务数据从数据源212被提供给发射(TX)数据处理器214。在一个示例中,每个数据流在各自的发射天线上被发射。TX数据处理器214基于为每个数据流选择的特定编码方案来格式化、编码、和交织该数据流的话务数据以提供经编码数据。
可使用OFDM技术将每个数据流的经编码数据与导频数据进行复用。导频数据通常是以已知方式处理的已知数据码型,并且可在接收机系统处被用来估计信道响应。每一数据流的经复用的导频和经编码数据随后基于为该数据流选择的特定调制方案(例如BPSK、QPSK、M-PSK或M-QAM)被调制(即,码元映射)以提供调制码元。每个数据流的数据率、编码、和调制可由处理器230执行的指令来决定。
所有数据流的调制码元随后被提供给TX MIMO处理器220,后者可进一步处理这些调制码元(例如,针对OFDM)。TX MIMO处理器220随后向NT个发射机(TMTR)222a到222t提供NT个调制码元流。在一个示例中,TXMIMO处理器220向这些数据流的码元并向从其发射该码元的天线应用波束成形权重。每个发射机220a、...或222t接收并处理各自相应的码元流以提供一个或更多个模拟信号,并进一步调理(例如,放大、滤波、以及上变频)这些模拟信号以提供适合在MIMO信道上传输的经调制信号。来自发射机222a到222t的NT个经调制信号随后分别从NT个天线224a到224t被发射。
在接收机系统250处,所发射的经调制信号被NR个天线252a到252r所接收,并且从每个天线252a、...或252r接收到的信号被提供给相应各个接收机(RCVR)254a到254r。每个接收机254a、...或254r调理(例如,滤波、放大、及下变频)各自的收到信号,数字化经调理的信号以提供采样,并且进一步处理这些采样以提供相应的“收到”码元流。
RX数据处理器260随后从NR个接收机254a到254r接收这NR个收到码元流并基于特定接收机处理技术对其进行处理以提供NT个“检出”码元流。RX数据处理器260然后解调、解交织、以及解码每个检出码元流以恢复该数据流的话务数据。RX数据处理器260所执行的处理与发射机系统210处由TXMIMO处理器220和TX数据处理器214所执行的处理互补。处理器270周期性地确定要使用哪个预编码矩阵(以下讨论)。处理器270编制包括矩阵索引部分和秩值部分的反向链路消息。
该反向链路消息可包括涉及通信链路和/或收到数据流的各种类型的信息。反向链路消息随后由还从数据源236接收数个数据流的话务数据的TX数据处理器238处理,由调制器280调制,由发射机254a到254r调理,并被回传给发射机系统210。
在发射机系统210处,来自接收机系统250的经调制信号被天线224a到224t所接收,由接收机222a到222t调理,由解调器240解调,并由RX数据处理器242处理以提取接收机系统250所发射的反向链路消息。处理器230随后确定要使用哪个预编码矩阵来确定波束成形权重,然后处理器230处理所提取的消息。本领域技术人员将理解,收发机222a到222t在前向链路中被称为发射机而在反向链路中被称为接收机。类似地,本领域技术人员将理解,收发机254a到254r在前向链路中被称为接收机而在反向链路中被称为发射机。
作为信号格式动态特性的结果,用固定硬件在没有显著开销的情况下进行复用和解调是具有挑战的。在大多数情形中,如果无线通信标准改变或者如果要求实现新的无线通信技术,则新的复用器和调制器设计是不可避免的,从而导致时间以及工程成本增加。图3是解说具有编码器引擎和复用器引擎的发射(TX)数据处理器的示例的框图。图3中包括具有处置高数据率数据话务吞吐量的能力以及处置各种控制信道的灵活性的一般化且高效的数据中心式复用器(mux)引擎。在一个示例中,数据中心式复用器引擎架构包括瓦块资源描述符、频调标记、以及优先级。复用器(mux)引擎还可由例如LTE等不同的通信标准重用。
在一个示例中,诸如QPSK/QAM频调调制等公共的且与高吞吐量有关的块在硬件中实现,而固件处置低吞吐量控制信道的调制。固件控制频调/OFDM码元资源描述和资源分配、以及因信道而异的跳跃。作为以表驱动的机器,固件具有总控制并且以协调方式与硬件一起工作以达成合需的复用器操作。
在一个方面,执行功能划分以在硬件与软件之间分配功能。由于非常高的信道吞吐量以及由于数据信道典型地不会随着无线标准的演进而改变,因此硬件实现前向链路数据信道(FLDCH)的调制,这意味着硬件有更具成本效率且高效的解决方案。相反,由于相对低的信道吞吐量——这可以在软件中有效地实现——以及由于控制信道典型地随着无线标准的演进而改变,因此软件实现所有其他控制信道。另外,软件通过各种数据配置来控制硬件,并且能支持超越例如超移动宽带(UMB)阶段的无线标准演进。
在另一个方面,数据中心式复用器指派包括两部分,一部分针对导频以及一部分针对数据。指派给导频或数据的每个资源包括瓦块描述符、缓冲器模式、以及输入缓冲器指针。对于FLDCH数据,数据比特是由编码器引擎生成的。对于FLDCH导频信道以及所有其他控制信道,软件指定要发射的经调制同相/正交(I/Q)码元。在一个示例中,由软件生成频率跳跃表并将其下载到硬件。在一个示例中,频率跳跃表被用于作为时间的函数来指派(即,映射)频调。在另一个示例中,瓦块分配说明在该指派中使用哪组逻辑瓦块。
在另一个方面,瓦块描述符被用作一般化资源描述。瓦块定义是在频率(频调)-时间域上定义的NxM矩形,其中N是频调的数目而M是码元(例如,OFDM码元)的数目。瓦块内频调和码元资源(例如,OFDM码元资源)的分配是任意的并且由瓦块描述符来描述。在一个示例中,瓦块描述符由软件下载到硬件。可以使用不同类型的瓦块描述符来(关于存储器使用效率)最佳地描述瓦块内的资源分配。例如,位映射可能适合于密集瓦块,诸如用于FLDCH。例如,索引可能适合于稀疏瓦块,诸如用于前向链路蜂窝小区空信道(FLCN)。例如,步长可能适合于规律间隔开的瓦块,诸如用于前向链路信标信道(FLBCN)。
在另一个方面,可能存在4种支持灵活的逻辑至物理频调映射的频调跳跃模式。在一个示例中,跳跃单位是瓦块。软件可生成跳跃表并将其下载到硬件。跳跃可逐信道地执行。4种跳跃模式可包括,例如:无跳跃(例如,FLBCN);逻辑至物理瓦块跳跃,例如用于FLDCH的块资源信道(BRCH)跳跃、前向链路控制段(FLCS);直接物理跳跃,例如前向链路前置码(FL前置码)、FLCN;以及分布式资源信道(DRCH)跳跃。
在另一个方面,使用复用器作业优先级(即,信道优先级)以及频调标记来支持灵活的频调涂绘(即,频调映射)。在对于UMB的一个示例中,某个频调可被映射到多个信道。在跳过情形中,频调被先前信道占用以使得接下来的信道绕开此频调,即跳过该频调。例如,FLDCH频调将绕开(即,跳过)由前向链路信道质量指标(FLCQI)占用的频调。在穿孔情形中,频调被先前信道占用并且接下来的信道重新主张该频调,即穿孔由先前信道生成的经调制码元。例如,FLCN频调将仅穿孔由FLDCH数据频调占用的频调。在另一个示例中,为了支持频调跳过或穿孔,实现三个参数:1)信道优先级:确定哪个信道先在该频调上涂绘(即,映射);2)频调标记:每个频调具有相关联的标记(例如,3位标记)以标识哪个信道占用此频调;以及3)x位的穿孔位映射,其中每个信道具有穿孔位映射,其中x定义位的数目。在一个示例中,8位的穿孔位映射定义如果一个或更多个先前信道占用映射到当前信道的相同频调,则该一个或更多个先前信道能被穿孔。
在另一个方面,实现缓冲器模式。由于软件下载FLDCH导频和控制信道经调制码元,因此实现多缓冲器模式来减少软件与硬件之间的话务是重要的。瓦块卷绕模式处置FLDCH导频经调制码元。唯标记模式在不对复用器输出I/Q码元缓冲器进行存储器访问的情况下标记由瓦块描述符描述的频调,这极大地节省了复用器存储器。作为示例,FLBCN信道只有一个经调制码元频调,但跨整个带宽的所有频调都需要被标记为被占用。这由唯标记模式处置而不需要使复用器输出缓冲器带宽加倍。
在另一个方面,使用OFDMA资源复用方案来解决资源交迭问题。在OFDMA无线系统中,无线电资源在不同信道之间共享,诸如导频信道、控制信道、以及话务信道。所定义的复用策略确定具体资源(频调或副载波)对于特定信道的有用性,以及在资源已被占用的情形中,所定义的复用策略确定是否将穿孔或将避开(即,跳过)该占用的信道。例如,在UMB前向链路中,分配给FLDCH的资源块被FLDPI或FLDPICH(前向专用导频信道)、FLCQICH(前向信道质量指标导频信道)、以及FLBCN(前向链路信标信道)交迭。并非穿孔FLDCH(即,拆除调制码元),FLDCH绕过被这些导频信道交迭的资源并使用接下来的可用资源。在另一个示例中,FLCN(前向链路蜂窝小区空信道)仅使用不被任何其他信道占用的资源(自由资源)、或被FLDCH占用的资源。
如图3中所示,发射数据处理器300包括例如能在UMB前向链路中使用的编码器引擎310和复用器引擎320。与处理器340相关联的固件330通过硬件命令接口331将编码器和复用器信息传递到编码器引擎310。编码器引擎310接受比特301并将它们编码成经编码比特311以及将它们发送给复用器引擎320。编码器引擎310还将包括复用作业优先级和穿孔位映射的复用器信息312发送给复用器引擎320。复用器引擎320随后根据复用器信息312将经编码比特311调制成QPSK/QAM码元321并将它们放置到专用资源(频调)上。
不同信道被指派给不同的复用作业并且被输入到具有不同优先级的作业队列。为了进行复用,每个复用作业具有以下信息。1)复用作业优先级:此信息指示先复用哪个信道。2)标记:其用来指示资源正被哪个信道占用。内部标记缓冲器为所有资源保持该信息。一旦资源被当前复用作业占用,标记将被保存到用于该资源的缓冲器。3)穿孔位映射:此信息规定当前复用作业是否能重新主张正被具有更高作业优先级的先前复用作业占用的资源。对照穿孔位映射检查标记缓冲器中的标记等级。位映射中的“1”意味着该信道能重新主张资源——若该资源被具有相应标记的信道占用(位映射中的比特位置N对应于标记等级N),这导致先前信道被穿孔。否则,该资源将被避开(即,跳过)并且先前信道保留在该资源上。
例如,在UMB无线系统中,发射帧N需要以下信道:1)FLBCN(前向信标信道);2)FLDPI(前向专用导频信道);3)FLDCH(前向数据信道);以及4)FLCN(前向蜂窝小区空信道)。在UMB示例中并根据UMB规范,FLBCN优先。另外,FLDPI需要避开(即,跳过)被FLBCN占用的资源,而FLDCH需要避开(即,跳过)被FLBCN和FLDPI两者占用的资源。FLCN仅能穿孔(即,重新主张)被FLDCH占用的资源,并且必须避开(即,跳过)被其他信道占用的资源。在一个示例中,固件中每个信道的恰适优先级、标记和穿孔位映射被指派以满足UMB要求。
在一个方面,数据中心式复用器具有8个作业优先级,并且对标记使用3位而对穿孔位映射使用8位:1)FLDCH:优先级1,标记1,穿孔位映射00000010b;2)FLCN:优先级0(最低),标记2,穿孔位映射00000010b;3)FLBCN:优先级7(最高),标记7,穿孔位映射11111111b;以及4)FLDPI:优先级2,标记4,穿孔位映射00010000b。
图4解说用于解决具有多个信道的无线通信系统中的资源交迭问题的资源复用的示例过程流图。在一个示例中,有4个信道。预先确定具有最高优先级的信道(例如,第一信道)、继以具有预定优先级的3个其他信道(第二信道、第三信道和第四信道)。在框410中,通过向这多个信道中的第一信道指派第一资源来执行对第一信道的指派。继框410之后,在框420中,通过避开被第一信道占用的资源来执行对第二信道的指派。即,向这多个信道中的第二信道指派第二资源,其中第二资源并非第一资源。继框420之后,在框430中,通过避开被第一和第二信道两者占用的资源来执行对第三信道的指派。即,向这多个信道中的第三信道指派第三资源,其中第三资源并非第一或第二资源。继框430之后,在框440中,通过穿孔被第一、第二或第三信道中的一个信道占用的资源中的至少一个资源以及避开(即,跳过)被第一、第二或第三信道中的其余信道占用的其他资源来执行对第四信道的指派。即,通过穿孔第一、第二或第三资源中的至少一个资源以及跳过未被穿孔的第一、第二或第三资源中的其余资源来向这多个信道中的第四信道指派第四资源。本领域技术人员将理解,尽管图4的示例被解说为具有4个信道,但可以替换其他数量的信道而不影响本公开的范围或精神。
图5解说用于解决OFDMA系统中的资源交迭问题的资源复用的示例过程流图。在此示例中,最高优先级对应于FLBCN,按所列出的次序继以FLDPI、FLDCH、以及FLCN。在框510中,先执行FLBCN指派。继框510之后,在框520中,通过避开被FLBCN占用的资源来执行FLDPI指派。继框520之后,在框530中,通过避开被FLBCN和FLDPI两者占用的资源来执行FLDCH指派。继框530之后,在框540中,通过穿孔被FLDCH占用的资源以及避开被其他信道占用的资源来执行FLCN指派。本领域技术人员将理解,尽管图5的示例被解说为具有4个特定信道(FLBCN、FLDPI、FLDCH、以及FLCN),但可以替换其他信道或其他数量的信道而不影响本公开的范围或精神。
本领域技术人员将理解,图4和5中的示例流图中所公开的步骤的次序可互换而不脱离本公开的范围和精神。另外,本领域技术人员将理解,该流图中所解说的步骤并非是排他的,而是可包括其他步骤或者该示例流图中的一个或多个步骤可被删除而不影响本公开的范围和精神。
本领域技术人员将进一步领会,结合本文中所公开的示例来描述的各种解说性组件、逻辑块、模块、电路、和/或算法步骤可实现为电子硬件、固件、计算机软件、或其组合。为清楚地说明硬件、固件和软件的这种可互换性,各种说明性组件、块、模块、电路、和/或算法步骤在上文中以其功能性的形式进行了一般化描述。这样的功能性是实现成硬件、固件还是软件取决于具体应用和加诸整体系统上的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能集,但此类实施决策不应被解释为致使脱离本公开的范围或精神。
例如,对于硬件实现,这些处理单元可实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计成执行本文中所述功能的其他电子单元、或其组合内。在软件实现下,实现可通过执行本文中描述的功能的模块(例如,过程、函数等等)来进行。软件代码可被存储在存储器单元中并由处理器来执行。此外,本文中描述的各种说明性流程图、逻辑块、模块和/或算法步骤也可被编码为携带在本领域中已知的任何计算机可读介质上或实现在本领域中已知的任何计算机程序产品中的计算机可读指令。
在一个示例中,本文中描述的各个解说性组件、流程图、逻辑块、模块和/或算法步骤用一个或多个处理器来实现或执行。在一方面,处理器被耦合至存储器,存储器存储供处理器执行的数据、元数据、程序指令等以实现或执行本文中描述的各种流程图、逻辑块和/或模块。图6解说用于例如无线通信系统中的数据中心式复用的设备600的示例,设备600包括与存储器620处于通信的处理器610。在一个示例中,设备600被用来实现图4或图5中所解说的算法。在一个方面,存储器620位于处理器610内部。在另一个方面,存储器620外置于处理器610。在一个方面,处理器包括用于实现或执行本文中所描述的各种流图、逻辑块和/或模块的电路系统。
图7解说适合于例如无线通信系统中的数据中心式复用的设备700的示例。在一个方面,设备700是由至少一个处理器来实现的,该处理器包括配置成提供如本文所描述的框710、720、730和740中数据中心式复用的不同方面的一个或多个模块。例如,每一个模块包括硬件、固件、软件或其任何组合。在一个方面,设备700还由与该至少一个处理器处于通信的至少一个存储器来实现。
现参考图8,解说了UMB超帧800。该超帧包括前置码帧802,继以前向链路物理帧序列Fn804,其中n=1-24,其全部由保护区间(图8中未示出)分开。超帧800的每一帧包括八个(8个)OFDM码元。一般而言,个体帧中的每一帧包括与特定传输有关的信息,包括音频和视频数据以及开销信息。换言之,在UMB中,帧是等于8个OFDM码元的时间单元。
不同信道在超帧及其个体帧中的不同时间处开始和结束。例如,前向链路数据信道(FLDCH)总是在帧边界上开始和结束。然而,存在许多在帧中间开始和结束的控制信道(FLCQICH、FLBCH)。例如,FLCQICH信道在帧的码元3和4上传送。
在典型的发射机配置中,该装置内所包括的固件正好及时地比如说在帧的码元2上提交针对控制信道(诸如前向信道质量指标导频信道)的编码/复用作业,从而该作业能被包括在该帧的码元3和4上。该“正好及时”关系导致装置固件与装置硬件的紧密耦合,从而使固件设计变得复杂。
为了降低此类配置的复杂性,如果装置固件和硬件被粗略地同步到相关帧而非该帧的特定码元则将是合需的。换言之,如果存在由编码器输出并被提供给与复用器相关联的队列(或存储器)的经编码OFDM码元与帧而非特定帧码元本身的粗略同步,由此使得复用器能恰当地将这些码元配置到恰适帧里将是可取的。
此外,根据本文中的公开,固件模块能输出将编码/复用作业推入作业FIFO队列中,只要此作业注定要在接下来的帧里被复用。编码器模块持续地弹出其FIFO的编码/复用作业并对其进行处理。一旦编码器完成该作业,其就将该作业推入馈送给复用器的待决队列中。
每个编码/复用作业与作业描述符相关联,对于每个所标识的帧,作业描述符的各种字段里有描述该作业的开始码元和码元数。开始码元是指示该作业在哪个码元处变得活跃的在0和7之间的数字,而码元数是指示该作业一旦已开始就保持活跃的码元数目的数字。
由此,例如,如上所述在帧的第三和第四码元上传送的FLCQICH信道的编码/复用作业,作业描述符将包括开始码元2以及码元数2。
对于将由复用器复用的每一帧,复用器将检查待决队列中的所有作业并将其开始码元匹配当前码元号的作业推入活跃队列之一中。可以利用多个活跃队列并按优先级排序,尽管在此出于简单化仅解说了一个这样的活跃队列。此外,复用器还按其优先级次序来处理活跃队列中存在的所有作业。针对已处理的每个作业递减码元数计数。最后,其检查所有活跃队列并移除已过期——即当相应的码元数计数已达到0时——的所有作业。
由此,通过在编码器和复用器的接口处提供待决和活跃作业队列,编码器/复用器HW块与固件之间的同步约束得以放宽松。
图9解说了根据本文中的公开的实施例900。由此,解说了编码器902接收作业904(例如,图3的比特302),编码器902如先前在本文中所描述的那样处理该作业,但是另外还提供包括先前描述的开始码元和码元数的作业描述符(例如,图3的复用器信息312)。编码器902的输出被提供给待决队列906。出于解说简单化起见,仅解说了超帧的特定帧的3个经编码OFDM码元908a、908b和908c。
图中还示出了复用器910(例如,图3的复用器320)以及活跃队列912。码元908如以上所描述地基于其优先级被放置到活跃队列中并相应地被复用。即,作业或码元908中的每一者将被检查以确定它们是否应被复用到相同帧里。如果这些作业来自相同帧,则它们将从待决队列906被移到活跃队列912以便由复用器910处理该帧。
应理解,所公开的过程中各步骤的具体次序或层次是示例性办法的例子。基于设计偏好,应理解这些过程中各步骤的具体次序或层次可被重新安排而仍落在本公开的范围之内。所附方法权利要求以样本次序呈现各种步骤的要素,且并不意味着被限定于所呈现的具体次序或层次。
本领域技术人员将可理解,信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如,贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元、和码片可由电压、电流、电磁波来表示。
提供以上对所公开方面的描述是为了使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对这些方面的各种修改对本领域技术人员而言将是明显的,并且本文中所定义的普适原理可应用于其他方面而不会脱离本公开的精神或范围。

Claims (7)

1.一种能在无线通信系统中操作的设备,所述设备包括:
用于使编码器和复用器同步到帧的装置;
用于将作业从所述编码器推入待决队列的装置;
用于基于与所述待决队列中的每个作业相关联的作业描述符来确定所述待决队列中的所述作业是否来自相同帧的装置;
用于如果作业来自所述相同帧则将所述作业从所述待决队列推入活跃队列的装置;以及
用于复用来自所述相同帧的所述作业的装置。
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于,帧包括8个码元并且每个作业具有与之相关联的:
包括开始码元和码元数的作业描述符,其中所述开始码元是指示所述作业在哪个码元处变得活跃的在0和7之间的数字,而所述码元数是指示所述作业一旦已开始就保持活跃的码元数目的数字。
3.一种在无线通信系统中使用的方法,所述方法包括:
使编码器和复用器同步到帧;
提供待决作业队列;
将作业从所述编码器推入所述待决队列;
基于与所述待决队列中的每个作业相关联的作业描述符来确定所述待决队列中的所述作业是否来自相同帧;
提供活跃作业队列;
如果作业来自所述相同帧则将所述作业从所述待决队列推入所述活跃队列;以及
复用所述活跃队列中的所述作业。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,帧包括8个码元,并且所述方法还包括:
为每个作业提供包括开始码元和码元数的作业描述符,其中所述开始码元是指示所述作业在哪个码元处变得活跃的在0和7之间的数字,而所述码元数是指示所述作业一旦已开始就保持活跃的码元数目的数字。
5.一种配置成执行如权利要求3所述的方法的电子设备。
6.一种能在无线通信系统中操作的装置,所述装置包括处理器、编码器、和复用器、以及所述编码器与所述复用器之间的接口处的待决队列和活跃队列,其中所述处理器被配置成:
使编码器和复用器同步到帧;
将作业从所述编码器推入所述待决队列;
基于与所述待决队列中的每个作业相关联的作业描述符来确定所述待决队列中的所述作业是否来自相同帧;
如果作业来自所述相同帧则将所述作业从所述待决队列推入所述活跃队列;以及
复用来自所述相同帧的所述作业;以及
耦合到所述处理器的用于将所述作业存储在所述待决队列和活跃队列中的存储器。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,每个作业包括作业描述符,所述作业描述符包括开始码元和码元数,其中所述开始码元是指示所述作业在哪个码元处变得活跃的在0和7之间的数字,而所述码元数是指示所述作业一旦已开始就保持活跃的码元数目的数字。
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