CN101938833B - 一种逻辑资源标识分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逻辑资源标识分配方法，该方法包括：根据高层配置的K、Midamble码与信道化码对应的Midamble码分配索引M、以及时隙号t₀，计算逻辑资源标识r；将逻辑资源标识r映射到物理分配资源标识r’，并进行异或、比特加扰和物理信道映射、调制和加权叠加。本发明还同时公开了另一种逻辑资源标识分配方法以及两种分配方法对应的逻辑资源标识分配装置，采用本发明能使NodeB准确地向每个用户反馈该用户对应的确认/非确认(ACK/NACK)信息，避免用户间冲突。

Description

一种逻辑资源标识分配方法及装置

技术领域

本发明涉及时分-同步码分多址(TD-SCDMA)系统中的逻辑资源分配技术，特别是指一种TD-SCDMA系统的多用户-多输入多输出(MU-MIMO)系统中的逻辑资源标识分配方法及装置。

背景技术

随着第四代(4G)移动通信技术的发展，提出了多输入多输出(MIMO)技术，MIMO技术因其可以增大系统容量，提高传输性能，能与其他物理层技术很好的融合等特点，成为4G移动通信的关键技术。MIMO包括两种模式：单用户多输入多输出(SU-MIMO，Simple User Multiple Input Multiple Output)模式和多用户多输入多输出(MU-MIMO，Multiple User Multiple Input MultipleOutput)模式。其中，SU-MIMO技术是指一个用户占用独立的时频资源，通过空间分集技术或空间复用技术来获得系统容量的极大提升；MU-MIMO技术是指多个用户占用相同的时频资源，利用不同用户间的空间分割构成不同的信道，使具有一定空间隔离的用户复用相同的物理资源，从而达到提高移动通信网络容量的目的。

在MIMO系统中，用户设备(UE)与基站(NodeB)进行交互传输时，NodeB会经过混合自动重传请求应答指示信道(HICH)向UE反馈用户接收进程数据是否正确的确认/非确认(ACK/NACK)信息。其中，每个HICH对应一个HICH逻辑资源标识。根据现有协议要求，HICH逻辑资源标识的分配由已有协议25.222的公式(1)确定：

$r=16(t_0-1)+(q_0-1)\frac{16}{Q_0}---\left(1\right)$

公式(1)中，r表示逻辑资源ID，r＝[0，...，79]；t₀是最后一个时隙(最高时隙)号，t₀＝[1，...，5]；q₀是时隙t₀的最低信道化码的码道号，q₀＝[1，2...，Q₀]；Q₀是t₀时隙、最低信道化码的码道号所对应的扩频因子。这里，HICH逻辑资源标识又可称为二次扩频序列码。

由于UE在基站NodeB指定的增强上行物理信道(E-PUCH)上发送上行数据，如果不是多个用户共享一个E-PUCH，即非MU-MIMO情况，每个用户的E-PUCH信道对应的物理资源，如码道号、时隙号是唯一确定的，因此，可通过公式(1)计算出非MU-MIMO用户的唯一的，且与E-PUCH信道占用的物理资源对应的逻辑资源标识r。

其中，逻辑资源标识r的具体计算过程如图1所示：NodeB给UE反馈1bit的ACK/NACK信息，该1bit信息与公式(1)计算得到的80个序列中的某个序列进行异或，将一个bit扩展到80个bit；再进行四相移位键控(QPSK)调制，得到40个QPSK符号(symbol)。每个用户的一个ACK/NACK信息bit的反馈均采用相同的方式，扩展到80个bit，再进行QPSK调制。由于不同的用户使用的增强专用信道(E-DCH)的资源不同，那么，根据公式(1)计算得到的80个bit的序列不同，用户间是可以区分开的。

将上述过程中得到的承载ACK/NACK反馈信息的多个用户的40个QPSK符号序列对应加权叠加叠加，得到40个符号。这40个符号在进行SF＝16的扩频，发给多个UE。这样，只需要一个SF＝16的扩频码道，可以降低SF＝16的码道资源开销。

从图1可以看出，由于多个用户的HARQ(ACK/NACK)反馈是经过80个bit扩频，之后进行加权叠加叠加得到的，那么，如果两个用户的E-HICH的逻辑资源标识相同，则两个用户使用的80个bit的序列是相同的，就会导致冲突，使传输的HARQ出错。

在MU-MIMO中，由于多个UE使用相同的E-DCH所对应的物理资源，例如使用相同的时隙或码道，因此，多个用户如果依然按照公式(1)计算逻辑资源标识，得到的HICH 80bit的扩频码很可能是一样的。这样，将会导致不同用户传输不同的信息但使用相同的逻辑资源标识，从而造成用户间的冲突。

为了使MU-MIMO中，NodeB给多个用户反馈的HARQ(ACK/NACK)信息不出现冲突，就需要对现有协议中80个逻辑资源标识的选择进行修改，但目前尚未提出合适的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种逻辑资源标识分配方法及装置，能使NodeB准确地向每个用户反馈该用户对应的ACK/NACK信息。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种逻辑资源标识分配方法，包括：

根据高层配置的K、Midamble码与信道化码对应的Midamble码分配索引M、以及时隙号t₀，计算逻辑资源标识r；

将逻辑资源标识r映射到物理分配资源标识r’，并进行异或、比特加扰和物理信道映射、调制和加权叠加。

上述方案中，所述计算逻辑资源标识r为：按下述方式计算逻辑资源标识r；

如果K小于等于8，则：

或

如果K大于8，则：

其中，r表示逻辑资源标识，r＝[0，...，79]；t₀是最后一个时隙号，t₀＝[1，...，5]；M为Midamble码与信道化码对应的Midamble码分配索引，M＝1，...K。

上述方案中，所述进行异或、比特加扰和物理信道映射、调制和加权叠加具体为：将物理分配资源标识r′所对应的80bit与a_h进行异或；E-HICH的比特加扰和物理信道映射；签名序列的四相移位键控QPSK调制，并根据签名序列期望的功率，对每个QPSK调制流进行幅度加权；之后，将若干个签名序列叠加后映射到同一个信道化码；其中，a_h为用户h的HARQ(ACK/NACK)信息。

上述方案中，所述K取值范围为1至16。

本发明还提供了一种逻辑资源标识分配方法，包括：

设置变量M，并基于M计算逻辑资源标识r；

将逻辑资源标识r映射到物理分配资源标识r’，并进行异或、比特加扰和物理信道映射、调制和加权叠加。

上述方案中，所述基于M计算逻辑资源标识具体为：

根据 $r=M+14(t_0-1)+(q_0-1)\frac{16}{Q_0}$ 计算逻辑资源标识；

其中，r表示逻辑资源ID，r＝[0，...，79]；t₀是最后一个时隙号，t₀＝[1，...，5]；q₀是时隙t₀的最低信道化码的码道号，q₀＝[1，2...，Q₀]；Q₀是t₀时隙、最低信道化码的码道号所对应的扩频因子；M为Midamble码与信道化码对应的Midamble码分配索引，M＝1，...8。

本发明又提供了一种逻辑资源标识分配装置，包括逻辑资源标识计算模块、物理分配资源标识计算单元、逻辑资源标识分配操作单元；其中，

逻辑资源标识计算模块，用于根据高层配置的K、Midamble码与信道化码对应的Midamble码分配索引M、以及时隙号t₀，计算逻辑资源标识r；

物理分配资源标识计算单元，用于将逻辑资源标识r映射到物理分配资源标识r’；

逻辑资源标识分配操作单元，进行异或、比特加扰和物理信道映射、调制和加权叠加操作。

该装置进一步包括分组模块，用于将80个HICH的逻辑资源标识分为K组，每组个逻辑资源标识；所述逻辑资源标识计算模块按下述方式计算逻辑资源标识r：

如果K小于等于8，则：

或

如果K大于8，则：

本发明又提供一种逻辑资源标识分配装置，包括设置模块、逻辑资源标识计算模块、物理分配资源标识计算单元、逻辑资源标识分配操作单元；

其中，设置模块，用于将多用户多输入多输出MU-MIMO用户的Midamble码的分配索引设置为变量M；

逻辑资源标识计算模块，用于基于M计算逻辑资源标识r；

物理分配资源标识计算单元，用于将逻辑资源标识r映射到物理分配资源标识r’；

逻辑资源标识分配操作单元，进行异或、比特加扰和物理信道映射、调制和加权叠加操作。

所述逻辑资源标识计算模块按下述方式计算逻辑资源标识：

$r=M+14(t_0-1)+(q_0-1)\frac{16}{Q_0}.$

本发明所提供的逻辑资源标识分配方法及装置，在计算逻辑资源标识时，根据高层配置的K、Midamble码与信道化码对应的Midamble码分配索引M、以及时隙号t₀计算逻辑资源标识，或是通过引入MU-MIMO用户中间训练序列码字(Midamble)的分配索引编号计算逻辑资源标识，使得对应多个用户分别得到不同的HICH 80bit的扩频码，进而保证不同用户在传输不同信息时使用不同的逻辑资源标识，从而使NodeB准确地向每个用户反馈该用户对应的ACK/NACK信息，避免用户间的冲突，使接收方能够方便、高效地接收传输数据。

附图说明

图1为HICH二次扩频、调制以及加权叠加的方法流程示意图；

图2a为本发明一种逻辑资源标识分配方法的实现流程示意图；

图2b为本发明另一种逻辑资源标识分配方法的实现流程示意图；

图3为本发明实施例中所使用的Midamble码分配索引的示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：将HICH逻辑资源标识的分配与MU-MIMO用户的E-DCH Midamble码分配索引相关联，根据高层配置的K、Midamble码与信道化码对应的Midamble码分配索引M、以及时隙号t₀；或通过引入MU-MIMO用户Midamble码分配索引的方式计算逻辑资源标识，以保证对应不同用户得到不同的逻辑资源标识。

这里，所述根据高层配置的K、Midamble码与信道化码对应的Midamble码分配索引M、以及时隙号t₀计算逻辑资源标识是：根据相应公式进行计算，可以采用分组的方式，比如：高层配置参数K，将80个HICH的80bit的逻辑资源标识分为K组，每组个HICH的80bit的逻辑资源标识，然后按照相应给定公式计算逻辑资源标识。一般，K的取值与用户个数有关，由无线网络控制器(RNC)配置。其中，K的取值范围为1～16，在实现中默认为8。

所述引入Midamble码分配索引的方式是指：将Midamble码与信道化码对应的Midamble码分配索引设置为变量M，在计算逻辑资源标识时，利用修改后的公式(1)加上变量M，即公式(3)计算。

图2a、图2b分别为本发明两种逻辑资源标识分配方法的实现流程示意图，两种方案主要区别于第一步对逻辑资源标识r的计算，一般，NodeB首先为HARQ反馈指示计算逻辑资源标识r，该HARQ反馈指示与E-DCH分配资源关联。如图2a、图2b所示，本发明的逻辑资源标识分配方法包括以下步骤：

步骤201a：根据高层配置的K、Midamble码与信道化码对应的Midamble码分配索引M、以及时隙号t₀，计算逻辑资源标识；

具体的，本步骤针对第一种方案，可根据公式(2a)和(2b)计算逻辑资源标识r：

如果K小于等于8，则：

或者

(M＝1，...K，t₀＝1，...5)(2a)

上述两个表达式，可分别对应基本Mideanble码未尾或称低位bit为1、或为0的情况。

如果K大于8，则：

(M＝1，...K，t₀＝1，...5)(2b)

r表示逻辑资源标识，r＝[0，...，79]；t₀是最后一个时隙号，t₀＝[1，...，5]；M为Midamble码与信道化码对应的Midamble码分配索引，当K＝8时，如图3中m⁽¹⁾，m⁽²⁾，......m⁽⁸⁾的上标数字。

在按公式(2a)、(2b)计算之前，还可将80个HICH的80bit的逻辑资源标识分为K组，每组个HICH的80bit的逻辑资源标识。

步骤201b：设置变量M，根据M和公式(3)计算逻辑资源标识；

本步骤针对第二种方案：在修改公式(1)的基础上，增加变量M，M为MU-MIMO用户的Midamble码的分配索引编号，具体计算采用公式(3)：

$r=M+14(t_0-1)+(q_0-1)\frac{16}{Q_0}$ (M＝1，......8)(3)

其中，r表示逻辑资源ID，r＝[0，...，79]；t₀是最后一个时隙(最高时隙)号，t₀＝[1，...，5]；q₀是时隙t₀的最低信道化码的码道号，q₀＝[1，2...，Q₀]；Q₀是t₀时隙、最低信道化码的码道号所对应的扩频因子；M为Midamble码与信道化码对应的Midamble码分配索引，当K＝8时，如图3中m⁽¹⁾，m⁽²⁾，......m⁽⁸⁾的上标数字。

对于上述两种方案，举个例子来说，假设E-DCH的扩频码SF＝1，K＝8，四个MU-MIMO用户对应的Midamble是m⁽¹⁾，m⁽³⁾，m⁽⁵⁾，m⁽⁷⁾，那么，公式(2a)和(2b)、公式(3)中的M分别为1、3、5、7。

再假设基本Midamble码末尾bit为1，t₀＝2，则：

通过第一种方案计算得到的四个MU-MIMO用户的逻辑资源标识r分别是2，22，42，62；

通过第二种方案计算得到的四个MU-MIMO用户的逻辑资源标识r分别是1+28，3+28，5+28，7+28，即29，31，33，35。

再举个例子来说，假设E-DCH的SF＝1，K＝8，八个MU-MIMO用户对应的Midamble是m⁽¹⁾，m⁽²⁾，m⁽³⁾，m⁽⁴⁾，m⁽⁵⁾，m⁽⁶⁾，m⁽⁷⁾，m⁽⁸⁾，那么，公式(2a)和(2b)、公式(3)中的M分别为1、2、3、4、5、6、7、8。

同样假设基本Midamble码末尾bit为1，t₀＝2，则：

通过第一种方案计算得到的八个MU-MIMO用户的逻辑资源标识r分别是2，12，22，32，42，52，62，72；

通过第二种方案计算得到的四个MU-MIMO用户的逻辑资源标识r分别是1+28，2+28，3+28，4+28，5+28，6+28，7+28，8+28，即29，30，31，32，33，34，35，36。

步骤202：将逻辑资源标识r映射到物理分配资源标识r’；

这里，NodeB按照公式(4)计算逻辑资源标识r对应的物理分配资源标识r’：

r′＝P(r，SFN′，MidambleCode)(4)

其中，P是排序函数；r是逻辑资源标识，也可称为逻辑签名序号；r’也成为物理签名标识；SFN’是系统子帧号；MidambleCode是基本Midamble码。

步骤203：进行异或、比特加扰和物理信道映射、调制和加权叠加。

这里，所述进行异或操作具体为：将任意用户h的HARQ(ACK/NACK)信息a_h与得到的物理分配资源标识r′所对应的80bit序列进行异或，其中，a_h为二进制、1bit的信息；可采用公式(5)：

b_h，n＝a_hΘC_{80，r′，n}(5)

其中，n＝0，1，......79，Θ表示异或(Xor)。

所述加扰和映射具体为：NodeB对得到的b_h，n进行E-HICH的比特加扰以及物理信道映射，过程如下：用户h的输入比特为b_h，0，b_h，1，...，b_h，79，分为两部分：

d_h＝{b_h，0，b_h，1，...，b_h，39，z₀，z₁，...z₇，b_h，40，b_h，41，...，b_h，79}中间插入备用bit z_u(u＝0...7)，之后根据公式(6)计算：

$s_{h,n}=h_n\⊕p_n---\left(6\right)$

其中，p_k根据公式(7)得到：

$p_k=(\underset{i=1}{\overset{16}{\mathrm{\Σ}}}{g}_i\·p_{k-i})\mathrm{mod}2;$ p_k＝0；k＜1；p₁＝1(7)

g＝{0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，1，1，0，1}

得到s_h，n，n＝0，1，...，79。

所述调制和加权叠加具体为：NodeB对多个用户的签名序列s_h，n进行四相移位键控(QPSK)调制，并根据签名序列期望的功率，对每个QPSK调制流进行幅度加权；之后，将若干个签名序列叠加后映射到同一个信道化码。

为实现上述方法，本发明还提出逻辑资源标识分配装置，包括：逻辑资源标识计算单元、物理分配资源标识计算单元、逻辑资源标识分配操作单元；

其中，所述逻辑资源标识计算单元，用于计算逻辑资源标识r；

所述物理分配资源标识计算单元，用于将逻辑资源标识r映射到物理分配资源标识r’；

所述逻辑资源标识分配操作单元，进行异或、比特加扰和物理信道映射、调制和加权叠加操作。

这里，所述逻辑资源标识计算单元针对第一种计算方案进一步包括：分组模块和逻辑资源标识计算模块；所述分组模块，用于将80个HICH的80bit的逻辑资源标识分为K组，每组个逻辑资源标识，其中，K由高层配置；相应的，所述逻辑资源标识计算模块，用于计算逻辑资源标识r，可根据公式(2a)和(2b)分别计算。

所述逻辑资源标识计算单元针对第二种计算方案进一步包括：设置模块和逻辑资源标识计算模块；所述设置模块，用于将MU-MIMO用户的Midamble码的分配索引设置为变量M；逻辑资源标识计算模块，根据公式(3)计算逻辑资源标识r。

所述逻辑资源标识分配操作单元可进一步包括：异或模块、比特加扰模块、映射模块、调制模块、加权叠加模块，分别用于完成异或、比特加扰、物理信道映射、QPSK调制、加权叠加操作。

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 (7)

1.一种逻辑资源标识分配方法，其特征在于，该方法包括：

根据高层配置的K、Midamble码与信道化码对应的Midamble码分配索引M、以及最后一个时隙号t₀，计算逻辑资源标识r；

将逻辑资源标识r映射到物理分配资源标识r’，并进行异或、比特加扰和物理信道映射、调制和加权叠加；其中，

所述计算逻辑资源标识r为：

如果K小于等于8，则：

或

如果K大于8，则：

其中，r＝[0,…,79]；t₀＝[1,…,5]；M＝1,...K；

所述进行异或具体为：将任意用户h的HARQ信息a_h与得到的物理分配资源标识r'所对应的80bit序列C_80，r'，n进行异或，其中，a_h为二进制、1bit的信息；所述对a_h与C_80，r'，n进行异或采用公式b_h,n＝a_hΘC_80,r',n，其中，n＝0,1,……79，Θ表示异或(Xor)；

所述加扰和映射具体为：NodeB对得到的b_h,n进行E-HICH的比特加扰以及物理信道映射；

所述调制和加权叠加具体为：NodeB对多个用户的签名序列s_h,n进行四相移位键控(QPSK)调制，并根据签名序列期望的功率，对每个QPSK调制流进行幅度加权；之后，将若干个签名序列叠加后映射到同一个信道化码。

2.根据权利要求1所述的逻辑资源标识分配方法，其特征在于，所述K取值范围为1至16。

3.一种逻辑资源标识分配方法，其特征在于，该方法包括：

将多用户多输入多输出MU-MIMO用户的Midamble码的分配索引设置为变量M，并基于M计算逻辑资源标识r；

将逻辑资源标识r映射到物理分配资源标识r’，并进行异或、比特加扰和物理信道映射、调制和加权叠加；其中，

所述基于M计算逻辑资源标识具体为：根据计算逻辑资源标识；其中，r表示逻辑资源标识，r＝[0,…,79]；t₀是最后一个时隙号，t₀＝[1,…,5]；q₀是时隙t₀的最低信道化码的码道号，q₀＝[1,2…,Q₀]；Q₀是t₀时隙、最低信道化码的码道号所对应的扩频因子；M为Midamble码与信道化码对应的Midamble码分配索引，M＝1,...8；

所述进行异或具体为：将任意用户h的HARQ信息a_h与得到的物理分配资源标识r'所对应的80bit序列C_80，r'，n进行异或，其中，a_h为二进制、1bit的信息；所述对a_h与C_80，r'，n进行异或采用公式b_h,n＝a_hΘC_80,r',n，其中，n＝0,1,……79，Θ表示异或(Xor)；

所述加扰和映射具体为：NodeB对得到的b_h,n进行E-HICH的比特加扰以及物理信道映射；

所述调制和加权叠加具体为：NodeB对多个用户的签名序列s_h,n进行四相移位键控(QPSK)调制，并根据签名序列期望的功率，对每个QPSK调制流进行幅度加权；之后，将若干个签名序列叠加后映射到同一个信道化码。

4.一种逻辑资源标识分配装置，其特征在于，该装置包括逻辑资源标识计算模块、物理分配资源标识计算单元、逻辑资源标识分配操作单元；其中，

逻辑资源标识计算模块，用于根据高层配置的K、Midamble码与信道化码对应的Midamble码分配索引M、以及最后一个时隙号t₀，计算逻辑资源标识r；

物理分配资源标识计算单元，用于将逻辑资源标识r映射到物理分配资源标识r’；

逻辑资源标识分配操作单元，进行异或、比特加扰和物理信道映射、调制和加权叠加操作；其中，

所述逻辑资源标识计算模块计算逻辑资源标识r为：

如果K小于等于8，则：

或

如果K大于8，则：

其中，r＝[0,…,79]；t₀＝[1,…,5]；M＝1,...K；

所述逻辑资源标识分配操作单元进行异或具体为：将任意用户h的HARQ信息a_h与得到的物理分配资源标识r'所对应的80bit序列C_80，r'，n进行异或，其中，a_h为二进制、1bit的信息；所述对a_h与C_80，r'，n进行异或采用公式b_h,n＝a_hΘC_80,r',n，其中，n＝0,1,……79，Θ表示异或(Xor)；

所述逻辑资源标识分配操作单元进行加扰和映射具体为：NodeB对得到的b_h,n进行E-HICH的比特加扰以及物理信道映射；

所述逻辑资源标识分配操作单元进行调制和加权叠加具体为：NodeB对多个用户的签名序列s_h,n进行四相移位键控(QPSK)调制，并根据签名序列期望的功率，对每个QPSK调制流进行幅度加权；之后，将若干个签名序列叠加后映射到同一个信道化码。

5.根据权利要求4所述的逻辑资源标识分配装置，其特征在于，该装置进一步包括分组模块，用于将80个E-HICH的逻辑资源标识分为K组，每组个逻辑资源标识。

6.根据权利要求4或5所述的逻辑资源标识分配装置，其特征在于，所述K取值范围为1至16。

7.一种逻辑资源标识分配装置，其特征在于，该装置包括设置模块、逻辑资源标识计算模块、物理分配资源标识计算单元、逻辑资源标识分配操作单元；

其中，设置模块，用于将多用户多输入多输出MU-MIMO用户的Midamble码的分配索引设置为变量M；

逻辑资源标识计算模块，用于基于M计算逻辑资源标识r；

物理分配资源标识计算单元，用于将逻辑资源标识r映射到物理分配资源标识r’；

逻辑资源标识分配操作单元，进行异或、比特加扰和物理信道映射、调制和加权叠加操作；其中，

所述逻辑资源标识计算模块基于M计算逻辑资源标识r为：根据计算逻辑资源标识；其中，r＝[0,…,79]；t₀是最后一个时隙号，t₀＝[1,…,5]；q₀是时隙t₀的最低信道化码的码道号，q₀＝[1,2…,Q₀]；Q₀是t₀时隙、最低信道化码的码道号所对应的扩频因子；M为Midamble码与信道化码对应的Midamble码分配索引，M＝1,...8；

所述逻辑资源标识分配操作单元进行异或具体为：将任意用户h的HARQ信息a_h与得到的物理分配资源标识r'所对应的80bit序列C_80，r'，n进行异或，其中，a_h为二进制、1bit的信息；所述对a_h与C_80，r'，n进行异或采用公式b_h,n＝a_hΘC_80,r',n，其中，n＝0,1,……79，Θ表示异或(Xor)；

所述逻辑资源标识分配操作单元进行加扰和映射具体为：NodeB对得到的b_h,n进行E-HICH的比特加扰以及物理信道映射；

所述逻辑资源标识分配操作单元进行调制和加权叠加具体为：NodeB对多个用户的签名序列s_h,n进行四相移位键控(QPSK)调制，并根据签名序列期望的功率，对每个QPSK调制流进行幅度加权；之后，将若干个签名序列叠加后映射到同一个信道化码。