CN102026337A

CN102026337A - 一种资源元的映射方法和装置

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Publication number: CN102026337A
Application number: CN2009100934354A
Authority: CN
Inventors: 闫鹏周; 刘磊; 李虎虎; 贾昊男
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2009-09-21
Filing date: 2009-09-21
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2029-09-21
Also published as: CN102026337B; WO2011032413A1

Abstract

本发明公开了一种资源元的映射装置，包括：映射计算模块，用于在每个符号的脉冲到来时，以比系统时间提前两个符号的帧号、子帧号、符号号为依据，计算符号的每个资源元(RE)应摆放的信号类型，构成RE映射图样；映射图样存储模块，用于对映射计算模块计算得到的RE映射图样进行存储；映射摆放模块，用于在每个脉冲到来时，从映射图样存储模块存储的RE映射图样中读取RE的信号类型，并根据读取的信号类型从对应的信道中获取调制加扰后的数据。本发明还公开了一种资源元的映射方法。通过本发明的方法和装置，能满足长期演进(LTE)系统高处理能力的要求。

Description

一种资源元的映射方法和装置

技术领域

本发明涉及长期演进(LTE)系统中的资源映射技术，尤其涉及一种资源元(RE)的映射方法和装置。

背景技术

资源元(RE，Resource Element)映射是指在长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统中下行物理层处理时，将物理下行共享信道(PDSCH，Physical Downlink Shared Channel)、物理下行控制信道(PDCCH，Physical Downlink Control Channel)、物理广播信道(PBCH，Physical Broadcast Channel)、主同步信道(PSCH，Primary Synchronization Channel)、辅同步信道(SSCH，Secondary Synchronization Channel)、参考信号(RS，Reference Signal)等信道经过调制加扰后的数据摆放到第三代合作伙伴计划(3GPP，3Generation Partnership Project)协议规定的频域和时序位置。

LTE下行物理层处理的流程，如图1所示，经RE映射后，PDSCH、PDCCH、PBCH、PSCH、SSCH、RS信号严格的分布在3GPP协议要求的符号和子载波位置；快速傅里叶逆变换(IFFT，Inverse Fast Fourier Transform)模块对RE映射后的数据每符号进行一次IFFT处理，经过IFFT处理后的时域信号经过插循环前缀(CP，Cyclic Prefix)处理后送入射频模块。

RE映射的格式分别由LTE的制式、天线数、小区标识(ID，Identity)、帧号、符号号等多种因素决定，判断条件繁琐，实现复杂。LTE制式目前主要分为频分双工(FDD，Frequency Division Duplex)和时分双工(TDD，Time Division Duplex)模式，FDD帧结构相对简单，每个无线帧由10个无线子帧构成，每个无线子帧由14个或者12个符号构成，需要说明的是，长循环前缀(CP，Cyclic Prefix)时，每个子帧由12个符号构成，短循环前缀(CP，Cyclic Prefix)时，每个子帧由14个符号构成；TDD帧结构相对复杂，具体如图2所示，每个无线帧由10个无线子帧构成，根据上层配置，如表1所示，

表1

每个无线帧的10个无线子帧可能分别被配置为下行子帧(D，Downlink subframe)、上行子帧(U，Uplink subframe)、特殊子帧(S，Special subframe)，特殊子帧由下行导频时隙(DwPTS，Downlink Pilot Time Slot)、保护时隙(GP，Guard Period)、上行导频时隙(UpPTS，Uplink Pilot Time Slot)构成，其中下行子帧和特殊子帧的下行导频时隙，系统下行正常发数据，上行子帧和特殊子帧的保护时隙、上行导频时隙，系统下行发送0。

目前所采用的微处理器实现RE映射功能，虽然实现方便，但是由于微处理器基本采用串行作业(即使目前出现的多核处理器，也是在一定程度上实现了并行，本质还是串行作业)，不能满足LTE系统高处理能力的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种资源元的映射方法和装置，以解决现有的资源元映射无法满足LTE系统高处理能力要求的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种资源元的映射装置，该装置包括：

映射计算模块，用于在每个符号的脉冲到来时，以比系统时间提前两个符号的帧号、子帧号、符号号为依据，计算所述符号的每个资源元(RE)应摆放的信号类型，构成RE映射图样；

映射图样存储模块，用于对所述映射计算模块计算得到的RE映射图样进行存储；

映射摆放模块，用于在每个脉冲到来时，从所述映射图样存储模块存储的RE映射图样中读取RE的信号类型，并根据读取的信号类型从对应的信道中获取调制加扰后的数据。

该装置进一步包括：映射频谱搬移模块，用于接收所述映射摆放模块提供的数据，并对所述数据进行频谱搬移。

所述信号类型包括：参考信号(RS)、主同步信道(PSCH)信号、辅同步信道(SSCH)信号、物理广播信道(PBCH)信号、物理下行控制信道(PDCCH)信号和物理下行共享信道(PDSCH)信号。

所述映射计算模块进一步用于，根据当前制式、帧号、子帧号、符号号，判断当前计算的符号是否为时分双工(TDD)的特殊符号，并在判断是TDD的特殊符号时，对所述符号的所有RE执行填零处理。

所述映射计算模块进一步用于，采用特定标识对每个RE应摆放的信号类型进行标识。

本发明还提供了一种资源元的映射方法，该方法包括：

在每个符号的脉冲到来时，以比系统时间提前两个符号的帧号、子帧号、符号号为依据，计算所述符号的每个RE应摆放的信号类型，构成RE映射图样并存储；

从所述RE映射图样中读取RE的信号类型，并根据读取的信号类型从对应的信道中获取调制加扰后的数据。

该方法进一步包括：对获取的调制加扰后的数据进行频谱搬移。

所述信号类型包括：RS信号、PSCH信号、SSCH信号、PBCH信号、PDCCH信号和PDSCH信号。

该方法进一步包括：在每个符号的脉冲到来时，根据当前制式、帧号、子帧号、符号号，判断当前计算的符号是否为TDD的特殊符号，并在判断是TDD的特殊符号时，对所述符号的所有RE执行填零处理。

该方法进一步包括：采用特定标识对每个RE应摆放的信号类型进行标识。

本发明所提供的一种利用硬件描述语言(HDL)实现LTE下行物理层资源元的映射方法和装置，在每个符号的脉冲到来时，以比系统时间提前n(n≥0)个符号的帧号、子帧号、符号号为依据，计算符号的每个RE应摆放的信号类型，构成RE映射图样并存储；从RE映射图样中读取RE的信号类型，并根据读取的信号类型从对应的信道中获取调制加扰后的数据。由于HDL能做到并行流水作业，因此采用DHL实现RE映射功能，能满足LTE系统高处理能力的要求，并简化了逻辑复杂度，对将来全面实现LTE基带集成电路(IC)化奠定了基础。

附图说明

图1为现有技术中LTE下行物理层处理的流程图；

图2为现有技术中TDD帧结构的示意图；

图3为本发明一种资源元的映射装置的组成结构示意图；

图4为本发明一种资源元的映射方法的流程图；

图5为映射计算模块10的实现流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。

本发明所提供的一种资源元的映射装置，如图3所示，利用硬件描述语言(HDL，Hardware Description Language)将RE映射拆分为由N(N≥2)个模块进行处理，各模块进行流水作业(即各模块在每个时刻都在工作)，以达到提高系统处理能力，简化逻辑复杂度的目的。

图3所示装置主要包括：映射计算模块10、映射图样存储模块20和映射摆放模块30。映射计算模块10，用于在每个符号的脉冲到来时，以比系统时间提前两个符号的帧号、子帧号、符号号为依据，计算该符号的每个RE应摆放的信号类型，构成RE映射图样。需要指出的是，按照设计映射计算模块10和映射图样存储模块20在一个符号完成、映射摆放模块30在一个符号完成，IFFT和插CP在一个符号完成，而IFFT和CP代表当前系统的时间，所以映射计算模块10比系统时间提前两个符号。根据不同的设计情况，此处提前量的值也可以不同，即以比系统时间提前n(n≥0)个符号的帧号、子帧号、符号号为依据，计算符号的每个RE应摆放的信号类型。

映射图样存储模块20，用于对映射计算模块10计算得到的RE映射图样进行存储。映射摆放模块30，用于在每个脉冲到来时，从映射图样存储模块20存储的RE映射图样中读取RE的信号类型，并根据读取的信号类型从对应的信道中获取调制加扰后的数据。

本发明所指的信号类型包括：RS信号、PSCH信号、SSCH信号、PBCH信号、PDCCH信号和PDSCH信号等等。映射计算模块10通过采用特定标识对每个RE应摆放的信号类型进行标识。具体的标识处理将在后续进行详细说明。

较佳的，映射计算模块10进一步用于，根据当前制式、帧号、子帧号、符号号，判断当前计算的符号是否为时分双工(TDD，Time Division Duplexing)的特殊符号，并在判断是TDD的特殊符号(这里的特殊符号，指的是图2中的上行子帧，以及特殊子帧的保护时隙和上行导频时隙)，对该符号的所有RE执行填零处理。

较佳的，该装置可进一步包括：映射频谱搬移模块40，连接映射摆放模块30，用于接收映射摆放模块30提供的数据，并对数据进行频谱搬移。具体的频偏搬移操作将在后续进行详细说明。

需要指出的是，本发明中的映射摆放模块30根据天线数的不同，其内嵌的子模块个数也不同，每个子模块对应一根天线；同样的，映射频谱搬移模块40根据天线数的不同，其内嵌的子模块个数也不同，每个子模块对应一根天线。而映射计算模块10和映射图样存储模块20无需设置多个子模块，可以对应多根天线。

下面结合具体实施例对上述映射装置所实现的RE映射方法进一步详细阐述。该实施例仅以单个20M小区为例，对RE映射的流程进行说明。然而，如果支持多个小区，则需要将上述映射计算模块10、映射图样存储模块20、映射摆放模块30和映射频谱搬移模块40复制多份，例如：如果支持3个小区，则需要将上述映射计算模块10、映射图样存储模块20、映射摆放模块30和映射频谱搬移模块40各复制3份，以分别对应每个小区。对应单个20M小区的RE映射流程，如图4所示，主要包括以下步骤：

步骤401，映射计算模块10在每个符号的脉冲到来时，以比系统时间提前两个符号号的帧号、子帧号、符号号为依据，计算该符号的每个RE(共1200个)应摆放的信号类型。

映射计算模块10的实现流程采用状态机实现，如图5所示，在501状态不断检测符号的脉冲信号，如果检测到脉冲信号，则转到状态502。在502状态根据当前制式、帧号、子帧号、符号号等信息，判断当前计算的符号是否为TDD的特殊符号，如果是，则转到状态503；否则，转到状态504。所谓TDD的特殊符号是指上行(Uplink)子帧对应的符号，以及特殊子帧的保护间隔(GP，Guard Period)符号和Uplink符号。在503状态对该小区所有RE执行填零处理，执行完后返回状态501，等待新符号的脉冲。在状态504启动RE映射子状态机执行RS映射位置的计算，并在映射图样存储模块20的相应位置写入000(信号类型的标识)，处理完后转到状态505。在状态505执行当前计算符号的PSCH映射位置的计算，并在映射图样存储模块20的相应位置写入001，处理完后转到状态506。在状态506执行当前计算符号的SSCH映射位置的计算，并在映射图样存储模块20的相应位置写入010，处理完后转到状态507。在状态507执行当前计算符号的PBCH映射位置的计算，并在映射图样存储模块20的相应位置写入011，处理完后转到状态508。在状态508执行当前计算符号的PDCCH映射位置的计算，并在映射图样存储模块20的相应位置写入101，处理完后转到状态509。在状态509执行当前计算符号的PDSCH映射位置的计算，并在映射图样存储模块20的相应位置写入110，处理完后状态机转入501状态，等待下一次触发。

需要指出的是，上述RS映射位置的计算、PSCH映射位置的计算、SSCH映射位置的计算、PBCH映射位置的计算、PDCCH映射位置的计算、PDSCH映射位置的计算是根据优先级的高低顺序依次进行的。

步骤402，映射图样存储模块20对映射计算模块10计算得到的RE映射图样进行存储。

该实施例中，映射图样存储模块20为一个深度为1200，宽度为3bit的双口随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)。每个地址代表一个RE，每个地址的3bit存储该RE需要存放的信号类型标识，例如：当某地址存放数据为000时，表示该位置存放RS信号；当该地址为001时，表示该位置存放PSCH信号；当该地址为010时，表示该位置存放SSCH信号；当该位置存放011时，表示该位置存放PBCH信号；当该位置存放101时，表示该位置存放PDCCH信号；当该位置存放110时，表示该位置存放PDSCH信号。

步骤403，映射摆放模块30在每个脉冲到来时，从映射图样存储模块20存储的RE映射图样中读取RE的信号类型，并根据读取的信号类型从对应的信道中获取调制加扰后的数据。

映射摆放模块30在每个脉冲到来时，从映射图样存储模块20的地址0开始依次读取映射图样中RE的信号类型，根据读到的信息分别从RS信道、PSCH信道、SSCH信道、PBCH信道、PDCCH信道、PDSCH信道中获取调制加扰后的数据，并将该数据与映射摆放模块30的地址一同发送给映射频谱搬移模块40。

步骤404，映射频谱搬移模块40接收映射摆放模块30提供的数据，并对该数据进行频谱搬移。

经映射摆放模块30处理后的是正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的频域信号，其关于频率轴左右对称分布，代表的角频率范围为-π～+π，而后续要执行的IFFT处理的角频率范围为0～2π；映射频谱搬移模块40即是将映射摆放模块30发送来的数据进行频谱搬移。例如：当前小区是20M小区，则将子载波编号小于600的RE，地址依次加600；将子载波编号大于600的RE，地址依次减600。

经频谱搬移处理后的数据送入IFFT模块对每符号进行一次IFFT处理，经过IFFT处理后的时域信号再经过插CP处理后送入射频模块向外发射。

综上所述，由于HDL能做到并行流水作业，因此本发明采用DHL实现RE映射功能，能满足LTE系统高处理能力的要求，并简化了逻辑复杂度，对将来全面实现LTE基带集成电路(IC，Integrated Circuit)化奠定了基础。

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。

Claims

1.一种资源元的映射装置，其特征在于，该装置包括：

2.根据权利要求1所述资源元的映射装置，其特征在于，该装置进一步包括：映射频谱搬移模块，用于接收所述映射摆放模块提供的数据，并对所述数据进行频谱搬移。

3.根据权利要求1或2所述资源元的映射装置，其特征在于，所述信号类型包括：参考信号(RS)、主同步信道(PSCH)信号、辅同步信道(SSCH)信号、物理广播信道(PBCH)信号、物理下行控制信道(PDCCH)信号和物理下行共享信道(PDSCH)信号。

4.根据权利要求1或2所述资源元的映射装置，其特征在于，所述映射计算模块进一步用于，根据当前制式、帧号、子帧号、符号号，判断当前计算的符号是否为时分双工(TDD)的特殊符号，并在判断是TDD的特殊符号时，对所述符号的所有RE执行填零处理。

5.根据权利要求1或2所述资源元的映射装置，其特征在于，所述映射计算模块进一步用于，采用特定标识对每个RE应摆放的信号类型进行标识。

6.一种资源元的映射方法，其特征在于，该方法包括：

7.根据权利要求6所述资源元的映射方法，其特征在于，该方法进一步包括：对获取的调制加扰后的数据进行频谱搬移。

8.根据权利要求6或7所述资源元的映射方法，其特征在于，所述信号类型包括：RS信号、PSCH信号、SSCH信号、PBCH信号、PDCCH信号和PDSCH信号。

9.根据权利要求6或7所述资源元的映射方法，其特征在于，该方法进一步包括：在每个符号的脉冲到来时，根据当前制式、帧号、子帧号、符号号，判断当前计算的符号是否为TDD的特殊符号，并在判断是TDD的特殊符号时，对所述符号的所有RE执行填零处理。

10.根据权利要求6或7所述资源元的映射方法，其特征在于，该方法进一步包括：采用特定标识对每个RE应摆放的信号类型进行标识。