CN101971514A - 用于在无线通信系统中构成分集子信道的装置和方法 - Google Patents

Abstract

提供一种用于在无线通信系统中构成子信道的装置和方法。所述方法包括：对构成子信道的资源执行基于子波段的置换；从通过基于子波段的置换的资源中选择一个或多个子波段作为用于波段选择子信道的资源；利用至少一个所选择的子波段构成波段选择子信道；对没有被选择为用于波段选择子信道的资源执行基于资源分配单元的置换；利用在构成波段选择子信道之后在所选择的子波段中所剩余的子波段、以及在通过基于资源分配单元的置换的资源中的至少一个资源分配单元，构成基于资源分配单元的分集子信道；以及通过对构成基于资源分配单元的分集子信道之后所剩余的资源执行基于音调的置换，构成基于音调的分集子信道。

Description

用于在无线通信系统中构成分集子信道的装置和方法

技术领域

本发明一般涉及一种用于在无线通信系统中构成子信道的装置和方法。更特定地，本发明涉及一种在无线通信系统中构成分集(diversity)子信道的装置和方法。

背景技术

正交频分复用(OFDM)无线通信系统将频带划分成子信道，并且在子信道上同时发送数据。

OFDM无线通信系统将子信道构成分类为波段选择子信道和分集子信道。

波段选择子信道包含相邻子载波，因而具有相似的信道条件。因此，终端可以通过采用适合于波段选择子信道的自适应调制和编码来最大化传输容量。

分集子信道将其子载波分布在整个频带上，以获得频率分集增益。

如上所述，无线通信系统利用相似信道条件的相邻子载波构成波段选择子信道，并利用在整个频带上扩展的子载波构成分集子信道。波段选择子信道和分集子信道被用于不同的环境。

需要一种根据无线通信系统中的信道条件来构成要使用的波段选择子信道和分集子信道的方法。

发明内容

为了解决以上所讨论的现有技术的不足，本发明的主要方面是解决至少以上所提及的问题和/或缺点并且提供至少以下所描述的优点。因此，本发明的一个方面提供了一种用于在无线通信系统中构成分集子信道和波段选择子信道的装置和方法。

本发明的另一个方面提供了一种用于在无线通信系统中在为波段选择子信道分配资源之后使用剩余资源来构成分集子信道的装置和方法。

本发明的又一个方面提供了一种用于在无线通信系统中利用被分配给波段选择子信道但是未被用作波段选择子信道的资源来构成分集子信道的装置和方法。

本发明再一个方面提供了一种用于在无线通信系统中通过基于频率重用因子将分配给分集子信道的资源进行划分来构成子信道的装置和方法。

本发明的再一个方面提供了一种用于在无线通信系统中通过对分配给分集子信道的资源执行基于资源单元的置换和基于音调(tone)/区块(tile)的置换来构成分集子信道的装置和方法。

根据本发明的一个方面，一种用于在无线通信系统中构成子信道的方法包括：对构成子信道的资源执行基于子波段的置换；从通过基于子波段的置换的资源中选择一个或多个子波段作为用于波段选择子信道的资源；使用所选择的子波段中的至少一个构成波段选择子信道；对没有为波段选择子信道所选择的资源执行基于资源分配单元的置换；使用在构成波段选择子信道之后在所选择的子波段中所剩余的子波段、以及通过基于资源分配单元的置换的资源的资源分配单元中的至少一个，来构成基于资源分配单元的分集子信道。

根据本发明的另一个方面，一种用于在无线通信系统中构成子信道的装置包括：波段选择子信道构成器，通过对构成子信道的资源执行基于子波段的置换，使用被选择为用于波段选择子信道的资源的一个或多个子波段中的至少一个来构成波段选择子信道；以及分集子信道构成器，利用没有为波段选择子信道所选择的资源、以及在构成波段选择子信道之后的在被选择作为用于波段选择子信道的资源的子波段之中所剩余的子波段的资源分配单元，构成基于资源分配单元的分集子信道。

从结合附图公开本发明示例实施例的以下详细描述中，本发明的其它方面、优点和显著特征对本领域技术人员将变得显而易见。

在进行本发明下面的详细描述之前，阐明在该专利文件通篇中所使用的某些单词和短语的定义或许是有利的。术语“包括(include)”和“包含(comprise)”及其派生词是指没有限制的包含；术语“或者”是包含性的，其含义是和/或；短语“与......相关联”和“与其相关联”及其派生词可以指包括、被包括在内、与......互相连接、包含、被包含在内、连接到或与......相连、耦接到或与......耦接、可与......通信、与......合作、交织、并列、与......邻接、绑定到或与......绑定、具有、具有......属性等；并且术语“控制器”指控制至少一种操作的任何设备、系统或其部分，这样的设备可以由硬件、固件或软件或它们中的至少二者的一些组合来实现。应当注意，与任何特定控制器有关的功能可以是集中式或分布式的，本地的或远程的。在该专利文件通篇中给出了某些单词和短语的定义，本领域的普通技术人员应当理解，在许多情况下，如果不是大部分，这种定义适用于所定义单词和短语的以前和将来的使用。

附图说明

为了对本公开及其优点有一个更全面的理解，现在参考结合附图的以下描述，图中相同的参考编号代表相同的部件：

图1示出根据本发明示例实施例的无线通信系统中的帧结构；

图2示出根据本发明示例实施例的无线通信系统中的子信道结构；

图3示出根据本发明示例实施例的、在无线通信系统中构成分集子信道的方法；

图4A和图4B示出根据本发明的一个示例实施例的、在无线通信系统中的分集子信道中的用于基于音调的置换的资源单元；

图5A和图5B示出根据本发明另一个示例实施例的、在无线通信系统中的分集子信道中的用于基于音调的置换的资源单元；

图6示出根据本发明一个示例实施例的、在无线通信系统中的分集子信道中的用于基于区块的置换的资源单元；

图7示出根据本发明示例实施例的、在无线通信系统中构成子信道的基站；

图8示出根据本发明另一个示例实施例的、无线通信系统中的子信道结构；并且

图9示出根据本发明再一个示例实施例的、无线通信系统中的子信道结构。

在所有附图中，将相同的参考编号理解为是指相同的部件、组件和结构。

具体实施方式

下面所讨论的图1到图9、以及在该专利文件中用于描述本公开原理的各种实施例仅仅是说明性的，不应当以任何方式被理解为限制本公开的范围。本领域的技术人员应当理解，可以在任何适当安排的无线通信系统中实现本公开的原理。

提供参考附图的以下描述以便全面理解由权利要求书及其等价物所限定的本发明的示例实施例。它包括各种特定细节以有助于理解，但是，这些仅仅被看作是示例性的。因此，本领域的普通技术人员应当认识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对这里所描述的实施例进行各种改变和修改。此外，为了简明和方便，对众所周知功能和实现的描述进行了省略。

本发明示例实施例提供了一种用于在无线通信系统中构成子信道的技术；也就是说，提供了一种用于在无线通信系统中构成分集子信道和波段选择子信道的技术。

在下文中，假定无线通信系统采用OFDM。

假定无线通信系统使用图1的帧进行通信。

图1示出根据本发明示例实施例的无线通信系统中的帧结构。

图1的超帧100包括多个帧110-140。帧110-140包括多个子帧150。子帧150包括多个码元。例如，超帧100包括4个帧110-140，帧110-140包括8个子帧150，且子帧150包括6个OFDM码元。

超帧100包括超帧头101，其可以包括一个或多个码元。超帧头101包括前导码和广播信道(BCH)信息。在每个超帧100中发送超帧头101。前导码携带系统同步信息和基站标识符(ID)信息。因此，终端能够基于前导码来获得系统同步并识别当前所连接的基站。BCH包括由下行链路信道描述符(DCD)携带的信息和由上行链路信道描述符(UCD)携带的信息之中以较短周期改变的控制信息和子信道构成信息。根据BCH的控制信息，BCH的周期被确定为超帧100的长度的倍数。子信道构成信息包括分数频率重用(FFR)比率信息和与波段选择子信道的物理资源单元(PRU)的数量有关的信息。

帧利用多个连续子帧组成下行链路子帧和上行链路子帧。

这样，无线通信系统分级构建帧，并且利用资源单元(RU)构成子帧。RU表示资源分配的基本单位。例如，无线通信系统利用频率轴上的18个连续子载波和时间轴上的6个连续码元形成RU。RU包括每天线的导频音调(tone)。

无线通信系统采用FFR技术来克服频率重用的缺点。

利用FFR，无线通信系统将整个频带划分为用于频率重用因子为N的区域的资源和用于频率重用因子为“1”的区域的资源。因此，无线通信系统能够如图2中所示构成子信道。频率重用因子为N的区域表示应用FFR的资源区域，而频率重用因子为“1”的区域表示无FFR的资源区域。

在下文中，假定无线通信系统使用PRU作为构成子信道的基本单元。PRU表示在频率资源轴和时间资源轴上包含多个子载波束的区块。

无线通信系统以子波段为基础操作波段选择子信道，而终端以子波段为基础反馈它们的信道特征。子波段在物理上表示一组相邻的PRU。

图2示出根据本发明示例实施例的无线通信系统中的子信道结构。

如图2中的(A)所示，物理信道的整个频带包括多个PRU。相邻的PRU构成一个子波段。

为了构成子信道，基站从整个频率资源中选择要被分配给频率重用因子为N的区域200的PRU，如图2中的(B)中所示。基站根据FFR率来选择要被分配给频率重用因子为N的区域200的PRU。

然后，基站在PRU被分配给频率重用因子为N的区域之后剩余的PRU之中选择用于频率重用因子为“1”的区域210的波段选择子信道211的PRU，这样一来，基站将剩余的PRU分配给频率重用因子为“1”的区域210的分集子信道213。

为了构成频率重用因子为N的区域200的子信道，基站通过基于PRU的置换对被分配给频率重用因子为N的区域200的PRU进行随机重排。

接下来，基站通过对频率重用因子为N的区域200的资源进行划分而产生N个(N-ary)频率重用组，如图2中的(C)所示。例如，假定频率重用因子为“3”，则基站通过对频率重用因子为N的区域200的资源进行划分而产生3个频率重用组201、202和203。

在为图2(C)中的PRU产生频率重用组之后，基站通过选择用于每个频率重用组的波段选择子信道的PRU来构成波段选择子信道，如图2中的(D)所示。接下来，基站分配在对每个频率重用组的波段选择子信道的分配之后剩余的PRU，作为用于分集子信道的PRU。取决于分集子信道构成方式，基站可以从被分配给分集子信道的PRU中选择PRU以用于构成基于音调的分集子信道或基于区块的分集子信道。当选择了PRU以用于构成基于音调的分集子信道时，基站通过对所选择的PRU执行基于音调的置换而构成基于音调的分集子信道。可以将不同的置换应用于频率重用组，以便区分分集资源分配方式。

当选择了PRU以用于构成基于区块的分集子信道时，基站通过对所选择的PDU进行基于区块的置换而构成基于区块的分集子信道。可以将不同的置换应用于频率重用组，以便区分分集资源分配方式。

为了构成频率重用因子为“1”的区域210的子信道，基站使用图2B中分配给波段选择子信道的PRU来构成频率重用因子为“1”的区域210的波段选择子信道211。

如图2B所示，基站通过置换在对频率重用因子为N的区域200和频率重用因子为“1”的区域210的波段选择子信道211的分配之后剩余的PDU，构成频率重用因子为“1”的区域210的分集子信道213。使用频率重用因子为“1”的区域210的小区或地区(sector)通过不同的置换构成分集子信道213

现在描述用于构成图2的分集子信道的方法。

图3是概述根据本发明示例实施例的、用于在无线通信系统中构成分集子信道的方法的流程图。

在步骤301中，基站确定是否构成分集子信道。

为了构成分集子信道，在步骤303中，基站确认用于构建分集子信道的资源。例如，为了构成频率重用因子为“1”的区域中的分集子信道，基站确认在对频率重用因子为N的区域和频率重用因子为“1”的区域的波段选择子信道的分配之后所剩余的PRU。

在步骤305中，基站以PRU为基础置换所确认的资源。例如，基站通过基于PRU的置换，随机地重排被分配给分集子信道区域213的PRU。

在步骤307中，基站确定用于构成基于音调的分集子信道或基于区块的分集子信道的资源。

在步骤309中，基站对构成基于音调的分集子信道的资源执行基于音调的置换，或者对构成基于区块的分集子信道对资源执行基于区块的置换。例如，基站通过对在图2C中基于PRU的分集子信道的分配之后所剩余的PRU执行基于音调的置换，来构建基于音调的分集子信道。或者，基站通过对在图2C中基于PRU的分集子信道的分配之后所剩余的PRU执行基于区块的置换，来构建基于区块的分集子信道。

接下来，基站完成了此过程。

如上所述，基站通过基于PRU的置换和基于音调的音调置换构成基于音调的分集子信道，或者通过基于PRU的置换外加基于区块的音调置换构成基于区块的分集子信道。

基站以包含两个相邻音调的音调对为基本单位执行基于音调的置换。音调对是一个PRU中两个相邻的音调的集合。基站可以通过考虑PRU中的导频的位置构成音调对。例如，假定在PRU中有12个导频音调，则基站能够构成如图4A和图4B所示的音调对。

图4A和图4B描绘了根据本发明一个示例实施例的、在无线通信系统中的分集子信道中的基于音调的置换的RU。

图4A显示了规则的PRU，而图4B显示了不规则的PRU。

在图4A中，基站利用频率轴上的两个相邻的数据音调形成一个音调对，从而按顺序产生48个音调对。基站优选地在频率轴上对音调对进行索引。

在图4B中，当不能使用PRU的最后一个码元来发送数据时，基站通过使用频率轴上的两个相邻数据音调形成一个音调对而按顺序地产生40个音调对。基站优选地在频率轴上对音调对进行索引。

当PRU包含18个导频音调时，基站形成如图5A和图5B所示的音调对。

图5A和图5B示出了根据本发明另一个示例实施例的、在无线通信系统中的分集子信道中的基于音调的置换的RU。

图5A显示了规则的PRU，而图5B显示了不规则的PRU。

在图5A中，基站利用在频率轴上的两个相邻数据音调形成一个音调对，并且按顺序产生46个音调对。基站优选地在频率轴上对音调对进行索引。

在图5B中，当不能使用PRU的最后一个码元来发送数据时，基站通过利用频率轴上的两个相邻数据音调形成一个音调对而按顺序产生39个音调对。基站优选地在频率轴上对音调对进行索引。

因为在图5A和图5B中仅仅在PRU的第三码元和第四码元中没有导频，所以第三码元和第四码元包含比其他码元更多的数据音调。因此，基站按顺序给出索引，以便码元包含相同数量的音调对。接下来，基站另外对第三码元和第四码元的剩余音调对进行索引。这样一来，基站任意移动被额外索引的、彼此不相邻的音调对。

在形成如上的音调对中，基站能够在频率轴上对音调对进行索引。

或者，基站可以通过在时间轴和频率轴上对被分配给基于音调的分集子信道的N_tone个PRU的循环移位而对音调对进行索引。

或者，关于由被分配给基于音调的分集子信道的N_tone个PRU所构成的OFDMA码元，基站可以优选地在频率轴上对音调对进行索引。也就是说，基站可以在频率轴上优选地对第一个OFDMA码元的每个音调对进行索引。

在对音调对进行索引之后，基站根据音调对的索引，将与按顺序被分配给基于音调的分集子信道的PRU的数量相同的音调对分组。接下来，基站产生长度为N_tone的随机序列。例如，基站利用被分配给基于音调的分集子信道的PRU的数量和等式[1]的SEED来产生随机序列。

SEED＝[(IDcell+1024×m)×1357351]mod2²⁰       [等式1]

在等式1中，IDcell表示小区或部分的ID，m是子帧索引。这里，由于假定IDcell的取值范围从0到1023，等式[1]中使用1024。

或者，基站利用被分配给基于音调的分集子信道的PRU数量和等式[2]的种子，来产生随机序列。

SEED＝[IDcell×1357351]mod2²⁰                 [等式2]

在等式[2]中，IDcell表示小区或地区的ID，且m表示子帧索引。这里，因为假定IDcell是从“0”至“1023”的范围，所以在等式1中使用“1024”。

在产生随机序列之后，利用随机序列，基站选择被分配给构成基于音调的分集子信道的第s分集资源单元(DRU)的第1OFDMA码元的第k音调对的音调对索引。例如，基站基于等式3选择被分配给第s DRU的第1OFDMA码元的第k音调对的音调对索引。

[等式3]

在等式3中，tone_pair(s，k)表示要给予基于音调的分集子信道的第s DRU的第1OFDMA码元的第k音调对的音调对索引，N_tone表示被分配给基于音调的分集子信道的PRU的数量，s表示基于音调的分集子信道的DRU的索引，k表示构成一个DRU的音调对的索引，n_k，l表示用于选择音调对的索引。P_s[e]表示长度为N_tone的序列在s次循环移位之后的第e个元素。OFDMA码元索引l依赖于音调对索引值k的范围。107可以使用其它的整数。

在等式3中，N_tone×n_k，l是用于对音调对进行索引的表达式。

是用于选择要给予基于音调的分集子信道的第s DRU的第l OFDMA码元的第k音调对的音调对索引的表达式。

基站利用下式从随机序列中选择随机元素。

然后，基站将根据所选择的元素而选择的音调对索引确定为第s DRU的第k音调对。

或者，基站可以基于等式4来选择要给予第s DRU的第l OFDMA码元的第k音调对的音调对索引。

[等式4]

在等式4中，tone_pair(s，k)表示要给予基于音调的分集子信道的第s DRU的第l OFDMA码元的第k音调对的音调对索引，N_tone表示被分配给基于音调的分集子信道的PRU的数量，s表示基于音调的分集子信道的DRU的索引，k表示构成一个DRU的音调对的索引，并且n_k，l表示用于选择音调对的索引。Ps[e]表示长度为N_tone的序列在进行s次循环移位之后的第e个元素。OFDMA码元索引l取决于音调对索引值k的范围。107可以使用其它的整数。

在等式4中，N_tone×n_k，l是用于对音调对进行索引的表达式。

是用于选择要给予基于音调的分集子信道的第s DRU的第l OFDMA码元的第k音调对的音调对索引的表达式。

如上所述，基站使用等式4的

来选择随机序列中的随机元素。然后，基站将根据所选择的元素而选择的音调对索引确定为第s DRU的第k音调对。

基于等式5来计算等式3和4中用于选择音调对的PRU的索引n_k，l。

$n_{k,l}=(k+13\×s)\mathrm{mod}{N}_{\mathrm{pair}}^l$ [等式5]

在等式5中，n_k，l表示选择音调对的索引，s表示基于音调的分集子信道的DRU的索引，k表示构成一个DRU的音调对的索引，并且

$N_{\mathrm{pair}}^l$

表示在一个PRU中构成第l OFDMA码元的音调对的数量。

在本实施例中，基站通过执行基于音调的置换来构成基于音调的分集子信道。

或者，基站通过执行基于区块的置换来构成基于区块的分集子信道。

图6描绘了根据本发明一个示例实施例的、在无线通信系统中的分集子信道中的基于区块的置换的RU。

图6的区块由频率轴上的6个连续子载波和时间轴上的6个连续码元所构成。

为了构成基于区块的分集子信道，利用随机序列，基站选择构成基于区块的分集子信道的第s分集资源单元(DRU)的第k区块。例如，基站基于等式6来选择被分配给第s DRU的第k区块的索引。

tile(s，k)＝L_DRU×f(s，k)+P_s[(k)mod L_DRU]      [等式6]

在等式6中，tile(s，k)表示要给予基于区块的分集子信道的第s DRU的第k区块的索引，L_DRU表示被分配给基于区块的分集子信道的PRU的数量，s表示基于区块的分集子信道的DRU的索引，k表示构成一个DRU的区块的索引。P_s[e]表示长度为L_DRU的序列在s次循环移位之后的第e个元素。

或者，基站基于等式7来选择被分配给第s DRU的第k区块的索引。

tile(s，k)＝L_DRU×f(s，k)+{P_s[(k)mod L_DRU]+UL_PermBase}mod L_DRU

[等式7]

在等式7中，tile(s，k)表示要给予基于区块的分集子信道的第s DRU的第k区块的索引，L_DRU表示被分配给基于区块的分集子信道的PRU的数量，s表示基于区块的分集子信道的DRU的索引，k表示构成一个DRU的区块的索引，UL_PermBase表示基站的小区ID或基站的地区ID。Ps[e]表示长度为L_DRU的序列在s次循环移位之后的第e个元素。

或者，基站基于等式8选择被分配给第s DRU的第k区块的索引。

tile(s，k)＝L_DRU×f(s，k)+{P[(k+a×s+t)modL_DRU]+UL_PermBase}mod L_DRU

                                            [等式8]

在等式8中，tile(s，k)表示要给予基于区块的分集子信道的第s DRU的第k区块的索引，L_DRU表示被分配给基于区块的分集子信道的PRU的数量，s表示基于区块的分集子信道的DRU的索引，k表示构成一个DRU的区块的索引，t表示子帧的索引，UL_PermBase表示基站的小区ID或基站的地区ID。P[e]表示长度为L_DRU的序列的第e个元素，a表示随机素数。

基于等式9计算等式6、等式7和等式8中的f(s，k)。

f(s，k)＝k                [等式9]

f(s，k)＝(k+13×s)mod3

在等式9中，s表示基于区块的分集子信道的DRU的索引，k表示构成一个DRU的区块的索引。

现在解释用于构成子信道的基站。

图7是根据本发明示例实施例的、在无线通信系统中用于构成子信道的基站的框图。

图7的基站包括双工器700、接收器710、控制器720和发送器730

双工器700以双工方式将由发送器730所提供的发送信号通过天线进行发送，并且将通过天线所接收的信号转发给接收器710。

接收器710包括射频(RF)处理器711、模/数转换器(ADC)713、OFDM解调器715和解码器717。

RF处理器711将从双工器700送入的RF信号转换为基带模拟信号。

ADC 713将从RF处理器711输出的模拟信号转换为数字采样数据。

OFDM解调器715通过傅里叶变换将从ADC 713输出的时域采样数据转换为频域数据。例如，OFDM解调器715利用FFT算子来执行快速傅里叶变换(FFT)。

解码器717从OFDM解调器715输出的频域数据中选择实际接收的子载波的数据。接下来，解码器717根据预设的调制级别(调制和编码方案(MCS)级别)来对所选择的数据进行解调和解码。调制级别表示MCS级别。

控制器720通过考察服务覆盖范围内终端的信道条件，将资源分配给终端用于进行服务。控制器720考虑由子信道构成器721所产生的子信道信息来将资源分配给终端。控制器720确认并且将FFR比率信息提供给子信道构成器721。

子信道构成器721包括资源分配器723和分集子信道构成器725。

资源分配器723将整个频率资源的资源按顺序分配给频率重用因子为N的区域和频率重用因子为“1”的区域的波段选择子信道和分集子信道。例如，资源分配器723如图2B所示选择并将PRU分配给频率重用因子为N的区域和频率重用因子为“1”的区域的波段选择子信道和分集子信道。资源分配器723根据从控制器720提供的FFR率来分配频率重用因子为N的区域的资源。

分集子信道构成器725通过对分配给分集子信道的资源执行基于PRU的置换，构成基于PRU的分集子信道。

接下来，分集子信道构成器725通过额外执行基于音调的置换或基于区块的置换，来构成基于音调的分集子信道或基于区块的分集子信道。例如，为了构成频率重用因子为N的区域的分集子信道，分集子信道构成器725将频率重用因子为N的区域的资源划分为N个组。然后，分集子信道构成器725构建每组的基于PRU的分集子信道和基于音调的分集子信道。这样一来，分集子信道构成器725可以构成每组的波段选择子信道。

或者，分集子信道构成器725将频率重用因子为N的区域的资源划分为N个组。然后，分集子信道构成器725构建每组的基于PRU的分集子信道和基于区块的分集子信道。这样一来，分集子信道构成器725可以构成每组的波段选择子信道。

发送器730包括编码器731、OFDM调制器733、数/模转换器(DAC)735和RF处理器737。发送器730也包括消息产生器(未示出)。消息产生器产生包含子信道构成信息的广播信息消息。子信道构成消息包括FFR率和与分配给波段选择子信道的PRU的数量有关的信息。

编码器731使用从控制器720分配的资源，根据相应的调制级别，对要发送给终端的信号进行编码和调制。

OFDM调制器733通过逆FFT(IFFT)将从编码器731输出的频域数据转换为时域采样数据(OFDM码元)。OFDM调制器733利用IFFT算子执行IFFT。

DAC 735将从OFDM调制器733输出的采样数据转换为模拟信号。

RF处理器737将从DAC 735输出的基带模拟信号转换为RF信号。

基站的子信道构成器721进一步可以包括波段选择子信道构成器(未示出)，用于构成波段选择子信道。例如，波段选择子信道构成器如图8或图9中所示构建波段选择子信道。

这样，基站使用除了为波段选择子信道所选择的子波段之外的PRU来构成分集子信道。基站如图8所示构建波段选择子信道和分集子信道。

图8示出根据本发明另一个示例实施例的、在无线通信系统中的子信道结构。

物理信道的整个频带包括多个PRU，如图8中的(A)所示。多个相邻的PRU构成一个子波段。

基站在整个频带内为波段选择子信道选择子波段，如图8中的(B)所示。例如，基站基于等式10为波段选择子信道选择子波段。假定基站为波段选择子信道选择3个子波段。

[等式10]

在等式10中，N_{tot_band}表示在整个频带中用于构成子信道的子波段的数量，N_{res_band}表示为波段选择子信道所选择的子波段的数量。N_band表示在一个子波段中的PRU的数量。p(x)和q(x)表示以统一模式选择子波段的变量，x表示在与为波段选择子信道所选择的子波段中的PRU的数量的范围相同的范围内的变量。

在等式10中，p(x)和q(x)被表示为等式11。

q(x)＝x mod N_band，

[等式11]

在等式11中，p(x)和q(x)表示以统一模式选择子波段的变量，N_band表示在一个子波段中的PRU的数量，x表示在与为波段选择子信道所选择的子波段中的PRU的数量的范围相同的范围内的变量。

基站用为波段选择子信道所选择的子波段的t个子波段构成波段选择子信道，如图8中的(C)所示。当在构成波段选择子信道之后，在为波段选择子信道所选择的子波段中有剩余的子波段时，基站将剩余子波段分配为分集子信道的资源。值t可以根据基站的波段选择子信道的使用来改变。

基站利用基于N₂的置换，对未被选择为波段选择子信道的子波段的PRU随机地进行重排。例如，基站基于等式12进行基于N₂的置换。这里，根据频带将N₂设置为“1”或“2”。将基于N₂的置换均等地应用于每个小区和每个地区。

$K\×p\left(x\right)+{\mathrm{BRO}}_{{\log }_2\left(K\right)}\left(q\left(x\right)\right),$ $K=\frac{N_{\mathrm{band}}}{N_2}$ [等式12]

在等式12中，p(x)和q(x)表示以统一模式选择子波段的变量，N_band表示在一个子波段中的PRU的数量，且N₂表示置换的单元。BRO_k(y)表示k比特的y的倒置(reciprocal)，例如，BRO₃(6)等于3(＝011(2))。

在等式12中，p(x)和q(x)被表达为等式[13]。

p(x)＝x mod(N_{tot_band}-N_{res_band})，

[等式13]

在等式13中，p(x)和q(x)表示以统一模式选择子波段的变量，N_{tot_band}表示在整个频带中用于构成子信道的子波段的数量，N_{res_band}表示为波段选择子信道所选择的子波段的数量，且x表示在与为波段选择子信道所选择的子波段中的PRU数量的范围相同的范围内的变量。

基站根据FFR率将在波段选择子信道构成之后的剩余资源划分为频率重用因子为“1”的区域800的分集子信道和频率重用因子为N的区域810的分集子信道，如图8中的(D)所示。波段选择信道构成之后的剩余资源包括：在波段选择子信道构成之后剩余的子波段、和通过基于N₂置换的PRU。

基站将频率重用因子为N的区域810的资源分成N个频率重用组812、814和816。例如，给定频率重用因子为3，基站将频率重用因子为N的区域810的资源分为3个频率重用组812、814和816。这样一来，频率重用组812、814和816可以通过为波段选择子信道选择PRU来构建波段选择子信道。

接下来，基站利用每频率重用区域的小区或地区的内在的基于N₂的置换来随机地重排PRU。例如，基站利用基于N₂的置换，对用于频率重用因子为“1”的区域800中的分集子信道的PRU进行随机地重排。基站利用不同的基于N₂的置换，对用于频率重用组812、814和816中的分集子信道的PRU进行随机地重排。

基站在每个频率重用区域中确定基于PRU的分集子信道，如图8中的(E)所示。基站能够在频率重用区域中以不同的比率确定基于PRU的分集子信道区域。例如，基站在频率重用因子为“1”的区域800中，将4个PRU确定为用于分集子信道的PRU之中的基于PRU的分集子信道区域。基站将第一频率重用组812中的两个PRU确定为基于PRU的分集子信道区域。基站将第二重用组814的一个PRU确定为基于PRU的分集子信道区域。

接下来，基站将每频率重用区域在基于PRU的分集子信道分配之后所剩余的PRU确定为基于音调的分集子信道或基于区块的分集子信道。这样一来，基站利用基于音调的置换，对被确定为基于音调的分集子信道区域的PRU进行随机重排。例如，基站对选择用于基于PRU的分集子信道的PRU之后所剩余的PRU进行顺序地排列。基站能够在不同的重用区域应用不同的基于音调的置换。

或者，基站利用基于区块的置换，对被确定为基于区块的分集子信道区域的PRU进行随机地重排。基站在频率重用因子为“1”的区域800和频率重用组812、814和816中随机地提取PRU，用于通过基于N₂的置换构成基于PRU的分集子信道。接下来，基站能够通过基于N₂的置换将提取之后所剩余的PRU分配为基于音调的分集子信道或基于区块的分集子信道。

基站可以如图9所示构成波段选择子信道和分集子信道。

图9示出根据本发明又一个示例实施例的、在无线通信系统中的子信道结构。

物理信道的整个频带包括多个PRU，如图9中的(A)所示。多个相邻PRU构成一个子波段。

基站利用基于N₁的置换随机地重排频带的子波段，如图9中的(B)所示。例如，基站基于等式14执行基于N₁的置换。将基于N₁的置换同等地应用于每个地区和小区。N₁基表示子波段单元。

[等式14]

在等式14中，N_{tot_band}表示在整个频带中用于构成子信道的子波段的数量，N_{res_band}表示为波段选择子信道所选择的子波段的数量，N_band表示在一个子波段中的PRU的数量，p(x)、q(x)和h(x)表示以统一模式选择子波段的变量，且x表示在与为波段选择子信道所选择的子波段中的PRU数量的范围相同的范围内的变量。

基站根据基于等式14被选择为波段选择子信道的子波段的数量来确定基于N₁的置换类型。

在等式13中，p(x)、q(x)和h(x)被表示为等式15。

[等式15]

在等式15中，p(x)、q(x)和h(x)表示以统一模式选择子波段的变量，N_band表示在一个子波段内的PRU的数量，x表示在与为波段选择子信道所选择的子波段中的PRU数量的范围相同的范围内的变量，N_{res_band}表示为波段选择子信道所选择的子波段的数量。

或者，基站基于等式16执行基于N₁的置换。

N_dist×N_band×p(x)+N_band×q(x)+h(x)           [等式16]

在等式16中，N_dist表示经过基于子波段的置换被重排的相邻子波段之间的距离，N_band表示在一个子波段中的PRU的数量，p(x)、q(x)和h(x)表示以统一模式选择子波段的变量，且x表示在与为波段选择子信道所选择的子波段中的PRU数量的范围相同的范围内的变量。

基站根据基于等式16被选择为波段选择子信道的子波段数量来确定基于N₁的置换类型。

在等式16中，p(x)、q(x)和h(x)被表示为等式17。

[等式17]

在等式17中，p(x)、q(x)和h(x)表示以统一模式选择子波段的变量，N_band表示在一个子波段内的PRU的数量，x表示在与为波段选择子信道所选择的子波段中的PRU数量的范围相同的范围内的变量，且N_s表示在N_dist中的子波段的数量。这里，N_s能够被表示为等式18。

$N_s=\frac{N_{\mathrm{tot}\_\mathrm{band}}}{N_{\mathrm{dist}}}$ [等式18]

在等式18中，N_s表示在N_dist中的子波段的数量，N_tot-band表示在整个频带中用于构成子信道的子波段的数量，且N_dist表示经过基于子波段的置换被重排的相邻子波段之间的距离。

在等式16和18中，N_dist可以基于等式19来计算。

[等式19]

在等式19中，N_dist表示经过基于子波段的置换被重排的相邻子波段之间的距离，N_{tot_band}表示在整个频带中用于构成子信道的子波段的数量，且N_res表示基于等式21或等式22由N_{res_band}所确定的变量。

即使当基于等式19为波段选择子信道所选择的子波段的数量N_{res_band}增加时，经过基于子波段的置换被重排的相邻子波段之间的距离也被设置为最小子波段单元的两倍。这样，等式18中的“2”可以根据由基站所设置的、在经过基于子波段的置换被重排的相邻子波段之间的最小距离来改变。

在等式15和18中，N_dist可以基于等式20来计算。

[等式20]

在等式20中，N_dist表示经过基于子波段的置换被重排的相邻子波段之间的距离，N_{tot_band}表示在整个频带中用于构成子信道的子波段的数量，且N_res表示基于等式21或等式22由N_{res_band}所确定的变量。

[等式21]

在等式21中，N_res表示由N_{res_band}所确定的、使得在经过基于子波段置换被重排的相邻子波段之间的距离是最小子波段单元的两倍的变量，且N_{res_band}表示为波段选择子信道所选择的子波段的数量。

在等式21中，即使当为频率选择子信道所选择的子波段的数量N_{res_band}减小时，基站也能保证当构成分集子信道时，频率分集阶数至少超过4。等式21中的“4”可以根据由基站以最小值所保证的频率分集阶数来改变。

N_res＝N_{res_band}                         [等式22]

在等式22中，N_res表示由N_{res_band}所确定的、使得在经过基于子波段的置换被重排的相邻子波段之间的距离是最小子波段单元的两倍的变量，且N_{res_band}表示为波段选择子信道所选择的子波段的数量。

在基于等式14或等式16执行基于N₁的置换之后，基站选择N_{res_band}个子波段作为用于波段选择子信道的资源。基站在频率重用因子为“1”的区域900中选择用于波段选择子信道的资源。

如图9中的(C)所示，基站利用为波段选择子信道所选择的N_{res_band}个子波段的t个子波段来构成波段选择子信道。当在波段选择子信道构成之后在为波段选择子信道所选择的子波段中存在剩余子波段时，基站将剩余的子波段分配作为用于分集子信道的资源。这里，根据基站中的波段选择子信道的使用，t可以被设置为各种值。

基站利用基于N₂的置换，对没有被选择作为构成波段选择子信道的子波段的PRU进行随机地重排。例如，基站基于等式12执行基于N₂的置换。这里，根据频带将N₂设置为“1”或“2”。将基于N₂的置换同等地应用于每个小区和每个地区。

如图9中的(D)所示，基站根据FFR率，将在波段选择子信道构成之后的剩余资源划分为频率重用因子为‘1’的区域900的分集子信道和频率重用因子为‘N’的区域910的分集子信道。这里，在波段选择子信道构成之后的剩余资源包括：在波段选择子信道构成之后所剩余的子波段、和通过基于N₂的置换的PRU。

基站将频率重用因子为‘N’的区域910的资源分为N个频率重用组912、914和916。例如，给定频率重用因子为“3”，则基站将频率重用因子为N的区域910的资源分为3个频率组912、914和916。频率重用组912、914和916能够通过选择用于波段选择子信道的PRU来构成波段选择子信道。

接下来，基站利用每频率重用区域的小区或地区的内在的基于N₂的置换，来随机地重排PRU。例如，基站利用基于N₂的置换，对在频率重用因子为“1”的区域900中的用于构成分集子信道的PRU进行随机地重排。基站通过将不同的基于N₂的置换应用于组912、914和916来打乱PRU。

如图9中的(E)所示，基站在频率重用区域中确定基于PRU的分集子信道区域。基站能够以不同比率在频率重用区域中确定基于PRU的分集子信道区域。例如，基站将在频率重用因子为‘1’的区域900中构成分集子信道的PRU中的4个确定为基于PRU的分集子信道区域。基站将形成第一频率重用组912的PRU中的2个确定为基于PRU的分集子信道区域。基站将形成第二频率重用组914的PRU中的1个确定为基于PRU的分集子信道区域。

接下来，基站将每频率重用区域在基于PRU的分集子信道分配之后所剩余的PRU确定为基于音调的分集子信道区域或基于区块的分集子信道。基站利用基于音调的置换，对被确定为是基于音调的分集子信道区域的PRU进行随机地重排。例如，基站顺序地排列在选择用于基于PRU的分集子信道的PRU之后所剩余的PRU。这样一来，基站能够在频率重用区域应用不同的基于音调的置换。

或者，基站利用基于区块的置换，对被确定为是基于区块的分集子信道区域的PRU进行随机地重排。例如，基站顺序地排列在选择用于基于PRU的分集子信道的PRU之后所剩余的PRU。这样一来，基站能够在频率重用区域中应用不同的基于区块的置换。

如上所述，根据PRU的操作策略，基于PRU的分集子信道可以被用作基于PRU的波段选择子信道。更特定地，当被用作基于PRU的分集子信道的PRU被分配给一个终端时，所述PRU被用作基于PRU的分集子信道。相反，当PRU被分配给不同终端时，PRU被用作基于PRU的波段选择子信道。

基站在频率重用因子为“1”的区域和频率重用因子为N的区域中，构成分集子信道和波段选择子信道。

基站所服务的终端应当能够构成与基站相同的子信道。基站将子信道构成信息发送给终端，以使得所服务的终端能够构成相同的子信道。例如，基站能够利用超帧头，定期地通过BCH，将子信道构成信息发送给终端。子信道构成信息包括：FFR比率信息；在频率重用因子为N的区域中所分配的PRU的位置信息；以及与被分配作为波段选择子信道的PRU的数量有关的信息。

因此，利用从基站接收的子信道构成信息，终端能够如在服务基站中一样在频率重用因子为“1”的区域和频率重用因子为N的区域中构成分集子信道和波段选择子信道。

如上所述，无线通信将资源划分为子资源单元，并且利用子资源单元中的基于音调的置换，用所划分的资源来构成分集子信道。因此，在无线资源中能够获得具有分集增益的分集子信道。

虽然已经用示例实施例描述了本公开，但是各种改变和修改可以被建议给本领域技术人员。本公开意图包括落在所附权利要求书范围之内的改变和修改。

Claims (25)

1.一种在无线通信系统中构成子信道的方法，所述方法包括步骤：

对构成子信道的资源执行基于子波段的置换；

从通过基于子波段的置换的资源中选择一个或多个子波段作为用于波段选择子信道的资源；

利用至少一个所选择的子波段构成波段选择子信道；

对没有被选择为波段选择子信道的资源执行基于资源分配单元的置换；以及

利用在构成波段选择子信道之后所选择的子波段中所剩余的子波段、以及通过过基于资源分配单元的置换的资源的至少一个资源分配单元，构成基于资源分配单元的分集子信道。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述子波段包括两个或更多个资源分配单元。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述资源分配单元包括18个子载波和6个码元。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：

在执行基于资源分配单元的置换之后，通过对在构成基于资源分配单元的分集子信道之后所剩余的资源执行基于音调对的置换，构成基于音调的分集子信道；以及

其中，所述音调对包括两个连续的音调。

5.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：

在执行基于资源分配单元的置换之后，通过对在构成基于资源分配单元的分集子信道之后所剩余的资源执行基于区块的置换，构成基于区块的分集子信道。

6.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：

在执行基于资源分配单元的置换之后，将在构成波段选择子信道之后在所选择的子波段中所剩余的子波段以及通过基于资源分配单元的置换的资源划分为频率重用因子为1的区域和频率重用因子为大于1的整数N的区域。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述构成基于资源分配单元的分集子信道的步骤包括：

通过在频率重用因子为1的区域中选择资源的至少一个资源分配单元，来构成基于资源分配单元的分集子信道。

8.如权利要求7所述的方法，进一步包括步骤：

在执行基于资源分配单元的置换之后，通过在频率重用因子为1的区域中对构成基于资源分配单元的分集子信道之后所剩余的资源执行基于音调的置换，构成基于音调的分集子信道。

9.如权利要求7所述的方法，进一步包括步骤：

在执行基于资源分配单元的置换之后，通过在频率重用因子为1的区域中对构成基于资源分配单元的分集子信道之后所剩余的资源执行基于区块的置换，构成基于区块的分集子信道。

10.如权利要求6所述的方法，其中，所述频率重用因子为N的区域包括N个频率重用组。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述构成波段选择子信道的步骤包括：

当存在用于构成波段选择子信道的至少一个频率重用组时，通过在用于构成波段选择子信道的每个频率重用组中选择至少一个子波段来构成波段选择子信道。

12.如权利要求10所述的方法，其中，所述构成基于资源分配单元的分集子信道的步骤包括：

通过在每个频率重用组中选择在构成波段选择子信道之后所剩余的资源的至少一个资源分配单元，构成用于每个频率重用组的基于资源分配单元的分集子信道。

13.如权利要求12所述的方法，进一步包括步骤：

在执行基于资源分配单元的置换之后，通过在每个频率重用组中对构成基于资源分配单元的分集子信道之后所剩余的资源执行基于音调的置换，来构成基于音调的分集子信道。

14.如权利要求12所述的方法，进一步包括步骤：

在执行基于资源分配单元的置换之后，通过在每个频率重用组中对基于资源分配单元的分集子信道之后所剩余的资源执行基于区块的置换，来构成基于区块的分集子信道。

15.一种在无线通信系统中构成子信道的装置，所述装置包括：

波段选择子信道构成器，通过对构成子信道的资源执行基于子波段的置换，利用被选择为用于波段选择子信道的资源的一个或多个子波段中的至少一个，来构成波段选择子信道；以及

分集子信道构成器，利用没有被选择为波段选择子信道的资源、以及在波段选择子信道构成之后在被选择为用于波段选择子信道的资源的子波段中所剩余的子波段的资源分配单元，构成基于资源分配单元的分集子信道。

16.如权利要求15所述的装置，其中，所述波段选择子信道构成器每子波段对构成子信道的资源执行置换，每个子波段包括两个或更多资源分配单元。

17.如权利要求15所述的装置，其中，所述分集子信道构成器每资源分配单元对没有被选择为用于波段选择子信道的资源执行基于资源分配单元的置换，每个资源分配单元包括18个子载波和6个码元。

18.如权利要求15所述的装置，其中，所述分集子信道构成器对没有被选择为用于波段选择子信道资源的资源执行基于资源分配单元的置换，并且利用在波段选择子信道构成之后所剩余的子波段、以及通过基于资源分配单元置换的资源中的至少一个资源分配单元，构成基于资源分配单元的分集子信道。

19.如权利要求15所述的装置，其中，所述分集子信道构成器通过对在构成基于资源分配单元的分集子信道之后所剩余的资源执行基于音调对的置换而构成基于音调的分集子信道，或者通过对其执行基于区块的置换而构成基于区块的分集子信道；

其中，音调对包括两个连续的音调。

20.如权利要求15所述的装置，进一步包括：

资源分配器，用于将没有被选择为用于波段选择子信道资源的资源以及在波段选择子信道构成之后所剩余的子波段的资源，划分为频率重用因子为1的区域和频率重用因子为大于1的整数N的区域，并且将频率重用因子为N的区域分割为N个频率重用组。

21.如权利要求20所述的装置，其中，所述分集子信道构成器通过在频率重用因子为1的区域中选择资源的至少一个资源分配单元而构成基于资源分配单元的分集子信道。

22.如权利要求21所述的装置，其中，所述分集子信道构成器通过在频率重用因子为1的区域中对构成基于资源分配单元的分集子信道之后所剩余的资源执行基于音调的置换而构成基于音调的分集子信道，或者通过对其执行基于区块的置换而构成基于区块的分集子信道。

23.如权利要求20所述的装置，其中，当存在用于构成波段选择子信道的频率重用组时，波段选择子信道构成器通过在用于构成波段选择子信道的每个频率重用组中选择至少一个子波段来构成波段选择子信道。

24.如权利要求23所述的装置，其中，所述分集子信道构成器通过在频率重用组中选择在构成波段选择子信道之后所剩余的资源的至少一个资源分配单元，构成用于每个频率重用组的基于资源分配单元的分集子信道。

25.如权利要求24所述的装置，其中，所述分集子信道构成器通过在每个频率重用组的区域中对构成基于资源分配单元的分集子信道之后所剩余的资源执行基于音调的置换而构成基于音调的分集子信道，或者通过对其执行基于区块的置换而构成基于区块的分集子信道。

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