CN108039941A - Lte-a控制信道解资源映射的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及LTE‑A控制信道解资源映射的方法，属于通信技术领域。本发明通过利用FIR滤波器对系统带宽进行整数倍的数据抽取，将带宽归一化为1.4M，以减少解资源映射的资源消耗，解决了在高宽带下数据量大引起的计算量复杂，运行速度慢且资源耗费高的问题。本发明通过解码PBCH，获取系统带宽，将所有系统带宽归一化，减少终端的运算量，降低消耗内存，提高终端的运行速度。

Description

LTE-A控制信道解资源映射的方法
技术领域
本发明属于通信技术领域，涉及LTE-A控制信道解资源映射的方法。
背景技术
众所周知，移动互联网业务在过去几十年呈指数型增长，源于大众对时时刻刻个性化便捷化信息交互的内在需求。但过时的技术架构、有限的带宽和系统容量明显阻碍了移动互联网应用的发展和普及。面对多元化数据业务带来的挑战，传统的移动通信技术的速率已经远远无法满足用户的需求，为了满足用户对移动通信的高品质要求，传统移动通信技术从最初的第一代移动通信技术发展到如今的第四代移动通信技术，在用户体验上已经发生了翻天地覆的改变。LTE-Advanced技术作为事实上的统一4G标准，采用了针对移动数据传输的新架构新设计，同时还保持对LTE较好的后向兼容性，已在全球范围内进行大规模部署，未来的发展潜力更是无法预计。
在LTE-A下行物理信道中，其传输的控制信道资源，包括PCFICH信道、PHICH信道、PDCCH信道，经过资源映射，将数据映射到OFDM时频符号上经天线发送出来，接收端则需要进行解资源映射将其从OFDM时频符号进行信道数据还原。
LTE-A系统中，终端利用PSS/SSS同步信号的同步过程,获取了子帧同步、CP类型以及小区ID等信息。通过接收PBCH信道,获取了系统带宽、帧号以及PHICH的相关资源配置,主要包括PHICH持续时间与Ng,再根据传输的帧结构类型计算出PHICH组组数，但是在20M带宽下，运算量大，资源耗费高，并不利于硬件实现。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种LTE-A控制信道解资源映射的方法，通过利用FIR滤波器对系统带宽进行整数倍的数据抽取，将带宽归一化为1.4M，以减少解资源映射的资源消耗，解决了在高宽带下数据量大引起的计算量复杂，运行速度慢且资源耗费高的问题。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
LTE-A控制信道解资源映射的方法，包括以下步骤：
S1：设计有限长单位冲激响应(Finite Impulse Response,FIR)滤波器的滤波系数，保存到文件；
S2：调用5个FIR滤波器，分别设计2倍、4倍、8倍、12倍和16倍的数据抽取，将所述带宽归一化为1.4MHz带宽；
S3：根据资源索引产生模块，产生模块产生三条控制信道的资源索引，终端进行解资源映射时直接根据索引值确定信道资源。
进一步，所述资源索引产生模块根据接收端天线接收到的时频资源网格建立前三个正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)符号的资源映射表，根据资源映射表确定信道以及信号的唯一位置；
所述资源索引模块包括三个小模块：物理控制格式指示信道(Physical ControlFormat Indicator Channel,PCFICH)资源索引产生模块、物理混合自动重传指示信道(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel,PHICH)资源索引产生模块和物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel,PDCCH)资源索引产生模块，在解资源映射时直接根据索引值确定资源位置，再取出对应数据；
所述资源索引模块完成以下步骤：
S301：先解小区参考信号(Cell Reference Signal,CRS)资源映射，扣除CRS资源映射位置；
S302：计算控制信道资源索引，不包含CRS，生成资源映射表；
S303：在PCFICH资源映射索引产生模块中，按照PCFICH资源映射算法，生成PCFICH资源索引，保存后，扣除PCFICH资源索引值；
S304：在PHICH资源映射索引产生模块中，按照PHICH资源映射算法，生成PCFICH资源索引，保存后，扣除PHICH资源索引；
S305：在PDCCH资源映射索引产生模块中，生成PDCCH资源映射索引。
进一步，所述步骤S301具体包括以下步骤：
S301-1：根据多入多出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)模式和小区的物理小区标识(Physical Cell Identifier,PCI)，确定小区特定的频率偏移k：k＝PCImod6；
S301-2：通过解码物理层广播信道(Physical Broadcast Channel,PBCH)，获取当前CRS对应基站天线端口数，从而确定天线端口号，天线端口数有1,2,4三种，分别对应天线端口号p＝{0},p＝{0,1},p＝{0,1,2,3}；
S301-3：根据天线端口号和下行循环前缀(Cyclic Prefix,CP)类型确定CRS在每个时隙中OFDM符号的偏移值l；
S301-4：由k和l确定CRS在时频资源网格上的位置，生成CRS资源索引。
进一步，所述步骤S302具体包括以下步骤：
S302-1：计算一个资源块(Resource Block,RB)内前三个OFDM符号内的资源元素组(Resource Element Group,REG)数：含CRS信号的OFDM符号内有2个REG，不含CRS信号的OFDM符号内有3个REG；
S302-2：为每个OFDM符号内的REG编号；
S302-3：分别计算每个OFDM符号内的REG序号集；
S302-4：计算对应的子载波集合；
S302-5：生成三个OFDM符号的资源映射表。
进一步，所述步骤S303具体包括以下步骤：
S303-1：计算PCFICH的四个REG的起始位置，即REG编号：其中i为OFDM符号序号，取值0～3；为一个RB内的子载波数；为下行系统帧的RB数，即系统带宽；为小区ID；
S303-2：根据REG的起始位置，按照上述的资源映射表获取REG中包含的资源元素(Resource Element,RE)占用的资源，生成PCFICH信道资源索引。
进一步，所述步骤S304具体包括以下步骤：
S304-1：由帧结构类型确定PHICH组数
在频分双工(Frequency Division Duplexing,FDD)制式中，PHICH group个数：
其中Ng值取值范围为{1/6,1/2,1,2}；为下行系统帧的RB数；
在时分双工(Time Division Duplexing,TDD)制式中，PHICH group个数为mi由上下行配置和子帧号决定；
S304-2：确定PHICH映射单元m'：
Normal CP下，PHICH映射单元：
Extend CP下，PHICH映射单元：m'＝m/2
其中：
S304-3：确定OFDM符号，按照先时域后频域的顺序，计算出PHICH组占用的REG起始位置：
(1)时域指标：
在常规PHICH信道持续时间Normal PHICH Duration下，时域指标li'＝0，即所有占用的REG均分布在第一个符号上；
在扩展PHICH信道持续时间Extended PHICH duration下，多播/组播单频网络(Multicast Broadcast Single Frequency Network,MBSFN)子帧和非MBSFN子帧情况下TDD制式的第1、6子帧符号分布相同，时域指标li'＝([m'/2]+i+1)mod2；其中m'为PHICH组号，i∈(0,1,2)；
其它情况下li'＝i，其中i∈(0,1,2)
(2)频域指标：
频域指标给出如下计算方式：
其中，表示小区ID号；为时域指标li'上未分配给PCFICH的REG数量；m'为PHICH组号，取值范围为i为OFDM符号序号
在TDD子帧1和6中，子帧MBSFN中Extend CP时：
其中，表示小区ID号；为时域指标li'上未分配给PCFICH的REG数量；m'为PHICH组号，取值范围为i为OFDM符号的序号。
进一步，所述步骤S305具体包括以下步骤：
S305-1：扣除PHICH资源索引，对控制域OFDM符号剩余而未被占用的REG的进行重新排序；
S305-2：剩余的REG即为PDCCH信道可用资源，生成索引值，保存。
本发明的有益效果在于：本发明通过解码PBCH，获取系统带宽，将所有系统带宽归一化，减少终端的运算量，降低消耗内存，提高终端的运行速度。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明流程图；
图2为输入系统带宽为20M的情况；
图3为PCFICH的资源索引产生流程图；
图4为PHICH资源索引产生流程图；
图5为PDCCH资源索引产生流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
本发明首先设计FIR的滤波系数，保存到文件；然后调用5个FIR滤波器，分别设计2倍、4倍、8倍、12倍和16倍的数据抽取，将所述带宽归一化为1.4MHz带宽。
本发明提出资源索引产生模块，模块中根据接收端天线接收到的时频资源网格建立前三个OFDM符号的资源映射表，根据资源映射表确定信道以及信号的唯一位置。
在资源索引模块中，还有三个小模块：PCFICH资源索引产生模块、PHICH资源索引产生模块以及PDCCH资源索引产生模块。在解资源映射时直接根据索引值确定资源位置，再取出对应数据。
本发明流程如附图1所示：本发明适应六种不同的系统带宽，即输入带宽。归一化为1.4M带宽后，根据资源索引产生模块、产生模块产生三条控制信道的资源索引，终端进行解资源映射时直接根据索引值确定信道资源。图2为输入系统带宽为20M的情况。图3、图4、图5分别为PCFICH的资源索引产生流程图、PHICH资源索引产生流程图、PDCCH资源索引产生流程图，获得三条控制信道的资源索引。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.LTE-A控制信道解资源映射的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1：设计有限长单位冲激响应(Finite Impulse Response,FIR)滤波器的滤波系数，保存到文件；
S2：调用5个FIR滤波器，分别设计2倍、4倍、8倍、12倍和16倍的数据抽取，将所述带宽归一化为1.4MHz带宽；
S3：根据资源索引产生模块，产生模块产生三条控制信道的资源索引，终端进行解资源映射时直接根据索引值确定信道资源。
2.根据权利要求1所述的LTE-A控制信道解资源映射的方法，其特征在于：所述资源索引产生模块根据接收端天线接收到的时频资源网格建立前三个正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing,OFDM)符号的资源映射表，根据资源映射表确定信道以及信号的唯一位置；
所述资源索引模块包括三个小模块：物理控制格式指示信道(Physical ControlFormat Indicator Channel,PCFICH)资源索引产生模块、物理混合自动重传指示信道(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel,PHICH)资源索引产生模块和物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel,PDCCH)资源索引产生模块，在解资源映射时直接根据索引值确定资源位置，再取出对应数据；
所述资源索引模块完成以下步骤：
S301：先解小区参考信号(Cell Reference Signal,CRS)资源映射，扣除CRS资源映射位置；
S302：计算控制信道资源索引，不包含CRS，生成资源映射表；
S303：在PCFICH资源映射索引产生模块中，按照PCFICH资源映射算法，生成PCFICH资源索引，保存后，扣除PCFICH资源索引值；
S304：在PHICH资源映射索引产生模块中，按照PHICH资源映射算法，生成PCFICH资源索引，保存后，扣除PHICH资源索引；
S305：在PDCCH资源映射索引产生模块中，生成PDCCH资源映射索引。
3.根据权利要求2所述的LTE-A控制信道解资源映射的方法，其特征在于：所述步骤S301具体包括以下步骤：
S301-1：根据多入多出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)模式和小区的物理小区标识(Physical Cell Identifier,PCI)，确定小区特定的频率偏移k：k＝PCImod6；
S301-2：通过解码物理层广播信道(Physical Broadcast Channel,PBCH)，获取当前CRS对应基站天线端口数，从而确定天线端口号，天线端口数有1,2,4三种，分别对应天线端口号p＝{0},p＝{0,1},p＝{0,1,2,3}；
S301-3：根据天线端口号和下行循环前缀(Cyclic Prefix,CP)类型确定CRS在每个时隙中OFDM符号的偏移值l；
S301-4：由k和l确定CRS在时频资源网格上的位置，生成CRS资源索引。
4.根据权利要求2所述的LTE-A控制信道解资源映射的方法，其特征在于：所述步骤S302具体包括以下步骤：
S302-1：计算一个资源块(Resource Block,RB)内前三个OFDM符号内的资源元素组(Resource Element Group,REG)数：含CRS信号的OFDM符号内有2个REG，不含CRS信号的OFDM符号内有3个REG；
S302-2：为每个OFDM符号内的REG编号；
S302-3：分别计算每个OFDM符号内的REG序号集；
S302-4：计算对应的子载波集合；
S302-5：生成三个OFDM符号的资源映射表。
5.根据权利要求2所述的LTE-A控制信道解资源映射的方法，其特征在于：所述步骤S303具体包括以下步骤：
S303-1：计算PCFICH的四个REG的起始位置，即REG编号：其中i为OFDM符号序号，取值0～3；为一个RB内的子载波数；为下行系统帧的RB数，即系统带宽；为小区ID；
S303-2：根据REG的起始位置，按照上述的资源映射表获取REG中包含的资源元素(Resource Element,RE)占用的资源，生成PCFICH信道资源索引。
6.根据权利要求2所述的LTE-A控制信道解资源映射的方法，其特征在于：所述步骤S304具体包括以下步骤：
S304-1：由帧结构类型确定PHICH组数：
在频分双工(Frequency Division Duplexing,FDD)制式中，PHICH group个数：
<mrow> <msubsup> <mi>N</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>H</mi> <mi>I</mi> <mi>C</mi> <mi>H</mi> </mrow> <mrow> <mi>g</mi> <mi>r</mi> <mi>o</mi> <mi>u</mi> <mi>p</mi> </mrow> </msubsup> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <msub> <mi>N</mi> <mi>g</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>N</mi> <mrow> <mi>R</mi> <mi>B</mi> </mrow> <mrow> <mi>D</mi> <mi>L</mi> </mrow> </msubsup> <mo>/</mo> <mn>8</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mi>n</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>l</mi> <mi>c</mi> <mi>p</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mn>2</mn> <mo>&amp;lsqb;</mo> <msub> <mi>N</mi> <mi>g</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>N</mi> <mrow> <mi>R</mi> <mi>B</mi> </mrow> <mrow> <mi>D</mi> <mi>L</mi> </mrow> </msubsup> <mo>/</mo> <mn>8</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mi>ex</mi> <mi>t</mi> <mi>e</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>e</mi> <mi>d</mi> <mi>c</mi> <mi>p</mi> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>,</mo> </mrow>
其中Ng值取值范围为{1/6,1/2,1,2}；为下行系统帧的RB数；
在时分双工(Time Division Duplexing,TDD)制式中，PHICH group个数为mi·mi由上下行配置和子帧号决定；
S304-2：确定PHICH映射单元m'：
Normal CP下，PHICH映射单元：
Extend CP下，PHICH映射单元：m'＝m/2
其中：
S304-3：确定OFDM符号，按照先时域后频域的顺序，计算出PHICH组占用的REG起始位置：
(1)时域指标：
在常规PHICH信道持续时间Normal PHICH Duration下，时域指标li'＝0，即所有占用的REG均分布在第一个符号上；
在扩展PHICH信道持续时间Extended PHICH duration下，多播/组播单频网络(Multicast Broadcast Single Frequency Network,MBSFN)子帧和非MBSFN子帧情况下TDD制式的第1、6子帧符号分布相同，时域指标li'＝([m'/2]+i+1)mod2；其中m'为PHICH组号，i∈(0,1,2)；
其它情况下li'＝i，其中i∈(0,1,2)
(2)频域指标：
频域指标给出如下计算方式：
其中，表示小区ID号；nli'为时域指标li'上未分配给PCFICH的REG数量；m'为PHICH组号，取值范围为0～mi·i为OFDM符号序号
在TDD子帧1和6中，子帧MBSFN中Extend CP时：
其中，表示小区ID号；nli'为时域指标li'上未分配给PCFICH的REG数量；m'为PHICH组号，取值范围为0～mi·i为OFDM符号的序号。
7.根据权利要求2所述的LTE-A控制信道解资源映射的方法，其特征在于：所述步骤S305具体包括以下步骤：
S305-1：扣除PHICH资源索引，对控制域OFDM符号剩余而未被占用的REG的进行重新排序；
S305-2：剩余的REG即为PDCCH信道可用资源，生成索引值，保存。
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