CN1909538A - 无线接入系统中数据传送的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线接入系统中数据传送的实现方法。本发明主要包括：首先，将无线接入系统中待发送的数据分解成若干个编码块，并且按照一定的大小将每个编码块的数据分成若干个数据块；然后，将所述的每个编码块中的各个数据块按照设定的规则优先映射到不同时隙的子载波上进行承载传送。因此，本发明提出的针对在上行PUSC和可选PUSC模式下新的编码块数据映射方法，能够有效地增大单个编码块的频率分集增益，提高编码增益和接收性能。

Description

无线接入系统中数据传送的实现方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种无线接入系统中数据传送的实现方法。

背景技术

正交频分复用(OFDM)由于具有良好的抗频率选择性衰落性能和较高的频带利用率，近几年来受到了人们的广泛关注，目前已经广泛应用于数字音频广播(DAB)、数字视频广播(DVB)和无线局域网(WLAN)等系统中，并将成为三代后移动通信系统中使用的关键技术。

正交频分多址(OFDMA)是以OFDM调制为基础的新一代无线接入技术，是第二代宽带无线接入的一种新的多址方法，其将接入和调制有效地结合在一起。

在IEEE 802.16e物理层规范中，确定采用OFDMA作为空口传输/接入方式。OFDMA是通过将可用子载波划分成若干个子信道，每个用户使用其中的部分子信道进行接入或传输数据。因此，一定意义上OFDMA类似于普通的频分多址(FDMA)。但在分离各个用户(信道)方面，FDMA是通过带通滤波器实现，因此，分离各个信道间需要设置保护间隔；而在OFDMA中，由于各个子载波相互正交，所以可以采用FFT技术来处理，这样就省去了FDMA中相对较大的保护频带，从而提高了信道利用率。

IEEE 802.16e系统中，上行采用PUSC(部分使用子信道化)的子信道分配方式，该方法为一种相对更为灵活、资源利用更有效的分配方式。考虑到上行子信道的频率分集与利用导频进行信道估计的有效结合，上行PUSC子信道分配方式以tile(片)作为基本单位。

tile的基本结构如图1所示，每个tile时间上跨越3个OFDMA符号Symbol0、Symbol 1、Symbol 2，每个符号内包含4个子载波，分为导频子载波pilotcarrier和数据子载波data carrier。以FFT＝2048点为例，此时，每个符号中的可用子载波有1680个，上行PUSC的子信道的具体分配方式如下：

1、每3个符号中的可用子载波按图1的结构分成420tiles；

2、将420个tiles分成6组，每组包含连续的70个tiles；

3、对每个子信道，按公式(1)挑选出6个tiles；

Tile(s，n)＝70n+(Pt[(s+n)mod 70]+UL_PermBase)mod 70    (1)

其中：

s表示子信道号，取值范围为0…69；

n表示对应子信道中的tile索引，取值为0…5；

Pt为上行的Tile Permutation序列{6，48，58，57，50，1，13，26，46，44，30，3，27，53，22，18，61，7，55，36，45，37，52，15，40，2，20，4，34，31，10，5，41，9，69，63，21，11，12，19，68，56，43，23，25，39，66，42，16，47，51，8，62，14，33，24，32，17，54，29，67，49，65，35，38，59，64，28，60，0}；

UL_PermBase由MAC层给每个BS设置的一个值，取值范围为0…69。

在上行过程中，还定义了slot(时隙)的概念，一个slot由1个子信道和3个OFDMA符号构成，因此，每个slot有48个数据子载波和24个导频子载波。

slot是上行资源分配的最小基本单位，即用户可以分配每个上行用户一个或多个slot，这样就可以根据需要灵活地满足不同用户不同比特速率的传输要求。用户根据所分配的slots数，将需要传输的信息比特按照所采用的编码速率和调制方式对应的slots级联准则分解成一些独立的编码块，每个编码块的大小对应一定数目的slots，即每个编码块必须在整数slots中传输。

在具体的数据映射处理过程中，用户终端是根据所分配的slots数和采用的编码速率以及调制方式将需要传输的信息比特(即数据)分解成适当大小的编码块，每个编码块分别编码。在当前标准中，规定将编码后各个编码块中的数据被分别映射到对应slots的子载波上。相应的数据映射方式如图2所示，假设某个SS(用户站)分配了5个slots，应用级联准则后该用户的数据比特分解成3个编码块，分别对应2个slots，2个slots和1个slots。

众所周知，衰落传输信道环境下，单个编码块中不同数据符号的错误独立性对能够获得的编码增益的大小尤为重要，即通信中所谓的分集增益。

根据上行PUSC子信道分配方法和slot的定义，在图2所示的数据映射方式中，由于每个子信道由不同的tile构成，而不同tile中的子载波是离散的，因此，当前的数据映射方式可以保证在同一个编码块中能够获得一定的频率分集增益。

然而，PUSC模式下tile的结构决定了同一个tile中3个相邻符号中的对应子载波是彼此相邻或相同的。在当前的宽带无线接入系统中，通常每个OFDMA符号时间都远远小于传输信道的多谱勒周期，三个相邻符号中相同或相邻子载波经历的传输信道一般都认为是不变的，tile中导频的设计也是基于这种前提，这样从时间上持续3个符号的单个编码块看是几乎没有时间分集增益。

这样，当前数据映射方式使得在频率选择性衰落信道中，当tile中一个符号的某些子载波处于深衰落时，第二个符号和第三个符号相对应的子载波或相邻的子载波也必然处于深衰落，于是一个编码块中同时处于深衰落的数据(或子载波)的概率会显著提高，大大增加了单个编码块中数据比特错误的概率，势必导致能够获得的编码增益降低，使接收性能下降。很显然，当前的数据映射方式严重牺牲了单个编码块的频率分集增益，导致整个系统性能下降，这对数据业务的接收影响尤为严重。

802.16e规范中还定义了一种optional PUSC(可选PUSC)子信道分配模式，在可选PUSC模式下使用了图3所示的另外一种tile结构，即上行可选PUSC模式下的tile结构，可选PUSC模式下的子信道分配和数据映射与PUSC模式下基本类似，此处，不再赘述。

因此，所述可选PUSC模式下的子信道分配和数据映射方式仍然未解决上述PUSC模式下所存在的问题。

也就是说，当前802.16e协议上行PUSC和可选PUSC模式的子载波分配虽然有很大的灵活性，但同一个tile的三个符号中的子载波同时出现深衰落的可能性较大，而当前的编码块数据映射方式将使得单个编码块的频率分集增益下降，继而导致编码增益严重下降的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供无线接入系统中数据传送的实现方法，以有效提高编码增益，改善无线接入系统中数据传送的可靠性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种无线接入系统中数据传送的实现方法，包括：

A、将无线接入系统中待发送的数据分解成若干个编码块，并且按照一定的大小将每个编码块的数据分成若干个数据块；

B、将所述的每个编码块中的各个数据块按照设定的规则优先映射到不同时隙的子载波上进行承载传送。

本发明中，步骤B所述的设定的规则包括：

设定数据映射过程中依次占用不同时隙的子载波的规则。

所述的步骤B包括：

将所述的每个编码块中的各个数据块交替映射到不同时隙的不同符号包含的子载波上进行承载传送；

或者，

将所述的每个编码块中的各个数据块映射到不同时隙的相同符号包含的子载波上进行承载传送；

或者，

将所述的每个编码块中的各个数据块映射到不同时隙的相同和不同符号包含的子载波上进行承载传送。

所述的步骤B包括：

将所述的每个编码块中的各个数据块映射到一个时隙的一个和/或两个符号包含的子载波上进行承载传送。

所述的步骤B包括：

将为用户终端分配的时隙包含的符号数根据待发送数据编码块数划分确定各个编码块占用不同时隙不同符号的子载波的规则；

根据所述规则将各个编码块依次交替映射不同时隙的不同符号包含的子载波上进行承载发送。

所述的步骤B包括：

将待发送的数据编码块依次映射到为用户终端分配的各个时隙的同一符号包含的子载波上，如果仍然未映射完毕，则继续将其映射到另一个符号包含的子载波上。

所述的步骤B还包括：

当所述的所有不同的子载波均已经使用完毕，但该编码块的数据块仍未映射处理完毕，则采用相同的子载波进行数据块的映射处理。

所述的方法适用于上行部分使用子信道化PUSC模式和上行可选的PUSC模式。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，针对本发明的仿真结果充分显示，IEEE802.16e规定的各种调制编码方式在多径信道环境中，本发明中提供的技术方案相对现有的数据映射方案在BER(位误码率)为10-6的情况下，系统的Eb/No性能上可以获得1dB以上的增益，大大改善系统的接收性能；而且，本发明在具体实现过程中，编码块越大，占用的子载波数越多，新的数据映射方案的增益也将越大。

因此，本发明提出的针对在上行PUSC和可选PUSC模式下新的编码块数据映射方法，能够有效地增大单个编码块的频率分集增益，提高编码增益和接收性能。

附图说明

图1为上行PUSC模式下的Tile结构示意图；

图2为802.16e中规定的上行编码块数据映射方式示意图；

图3为上行可选PUSC模式下的Tile结构示意图；

图4为本发明提供的上行编码块数据映射方式示意图1；

图5为本发明提供的上行编码块数据映射方式示意图2；

图6为本发明提供的上行编码块数据映射方式示意图3；

图7为本发明提供的上行编码块数据映射方式示意图4。

具体实施方式

本发明的核心是将上行数据的编码块分别优先映射到不同时隙的子载波上进行承载传输，从而可以提高编码增益和接收性能。

为对本发明有进一步的理解，下面将结合附图以几个具体实例对本发明作详细的描述。

本发明的第一种具体实现方式如下所述：

在这一方案中，相应的编码块数据映射规则具体为：

首先，将每个编码块的数据经过编码，获得相应的编码块；

之后，将同一个编码块包含的数据块交替地映射到不同slots中的不同符号的子载波上。

该方案在具体实现过程中，不需要改变当前标准中的子载波分配方式，也不需要改变编码块的级联规则有编码块大小。

下面以用户分配了5个slots，数据比特被分解成3个编码块，且各个编码块分别对应2个slots、2个slots和1个slots为例，则相应的针对各个编码块数据映射处理方式如图4所示，相应的处理过程包括：

(1)针对第一个编码块的映射：

将第一个编码块中的数据分别映射到Slot 0的Symbol 0，Slot 1的Symbol1和Slot 2的Symbol 2；

如果第一个编码块的数据已经映射完毕，则继续第二个编码块的映射；否则，继续将第一个编码块中剩余数据映射到Slot 3的Symbol 0，Slot 4的Symbol 1，Slot 5的Symbol 2，依次继续。

在数据映射过程中，如果超出了所分配的slot数目，则用分配的slots取模即可。例如，如图4所示，由于用户仅分配了5个slots，因此，最后映射到Slot 5的Symbol 2的数据块改为映射到Slot 5 mod 5＝Slot 0的Symbol 2中。图4中箭头线描述了第一个编码块的上述映射顺序。

(2)针对第二个编码块的映射：

从第一个符号Symbol 0中还未被映射的第一个slot开始，仍参照上例，则从Slot 1开始，重复与上述针对第一个编码块的映射处理类似的映射过程对第二个编码块进行映射处理。

依次类推，对剩余的编码块重复相应的映射处理过程，直至全部待发送的编码块均被映射完成。

不难看出，在新的数据映射方式下，同一编码块的数据尽可能地映射到了不同符号的不相邻的子载波上，大大降低了单个编码块中不同数据同时处于深衰落的几率，能够显著增强编码块的频率分集效果，获得比现有编码块数据映射方法更大的编码增益。

本发明的第二种具体实现方式如下所述：

在第二种实现方式中，相应的编码块数据映射规则为：

将编码块的数据首先映射到第一个符号中的子载波上，如果没有映射完，则接着转到第二个符号的子载波上继续进行数据编码块的映射处理，依次类推，还可以继续采用第三个符号的子载波进行映射处理，直至将编码块映射处理完成。

这一映射方案的具体实现方式如图5和图6所示，图5为在上行PUSC模式下的编码块映射方案，图6为在可选PUSC模式下的编码块映射方案。

该方案中，同样无需改变当前标准中的子载波分配方式、编码块的级联规则及编码块大小。

同样可以看出，在图5和图6所示第二种数据映射方案中，也实现了可以有效增大了单个编码块所占数据子载波的衰落独立性，提高单个编码块的频率分集增益。

本发明的第三种具体实现方式如下所述：

在第三种实现方式中，相应的编码块数据映射方式与图4所示的映射方式的原理类似，具体如图7所示，仍以用户分配了5个slots，数据比特被分解成3个编码块，且各个编码块分别对应2个slots、2个slots和1个slots为例，对该数据映射方式进行说明。

(1)针对第一个编码块Block0的映射：

将第一个编码块中的数据分别映射到Slot 0的Symbol 0、Slot 1的Symbol0、Slot 1的Symbol 1、Slot 2的Symbol 1、Slot 3的Symbol 2和Slot 4的Symbol 2；

(2)针对第二个编码块Block1的映射：

将第二个编码块中的数据分别映射到Slot 2的Symbol 0、Slot 3的Symbol1，如果第二个编码块中的数据仍未映射完毕，则继续将其映射到Slot 0的Symbol 3；

(3)针对第三个编码块Block2的映射；

将第三个编码块中的数据分别映射到Slot 3的Symbol 0和Slot 4的Symbol0，如果第三个编码块中的数据仍未映射完毕，则继续将其映射到Slot 1的Symbol 2和Slot 2的Symbol 2。

综上所述，本发明的实现可以大大改善系统的接收性能；而且，编码块越大，占用的子载波数越多，本发明提供的数据映射方案获得的增益也将越大。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1、一种无线接入系统中数据传送的实现方法，其特征在于，包括：

A、将无线接入系统中待发送的数据分解成若干个编码块，并且按照一定的大小将每个编码块的数据分成若干个数据块；

B、将所述的每个编码块中的各个数据块按照设定的规则优先映射到不同时隙的子载波上进行承载传送。

2、根据权利要求1所述的无线接入系统中数据传送的实现方法，其特征在于，步骤B所述的设定的规则包括：

设定数据映射过程中依次占用不同时隙的子载波的规则。

3、根据权利要求1所述的无线接入系统中数据传送的实现方法，其特征在于，所述的步骤B包括：

将所述的每个编码块中的各个数据块交替映射到不同时隙的不同符号包含的子载波上进行承载传送；

或者，

将所述的每个编码块中的各个数据块映射到不同时隙的相同符号包含的子载波上进行承载传送；

或者，

将所述的每个编码块中的各个数据块映射到不同时隙的相同和不同符号包含的子载波上进行承载传送。

4、根据权利要求1、2或3所述的无线接入系统中数据传送的实现方法，其特征在于，所述的步骤B包括：

将所述的每个编码块中的各个数据块映射到一个时隙的一个和/或两个符号包含的子载波上进行承载传送。

5、根据权利要求1、2或3所述的无线接入系统中数据传送的实现方法，其特征在于，所述的步骤B包括：

将为用户终端分配的时隙包含的符号数根据待发送数据编码块数划分确定各个编码块占用不同时隙不同符号的子载波的规则；

根据所述规则将各个编码块依次交替映射不同时隙的不同符号包含的子载波上进行承载发送。

6、根据权利要求1、2或3所述的无线接入系统中数据传送的实现方法，其特征在于，所述的步骤B包括：

将待发送的数据编码块依次映射到为用户终端分配的各个时隙的同一符号包含的子载波上，如果仍然未映射完毕，则继续将其映射到另一个符号包含的子载波上。

7、根据权利要求1、2或3所述的无线接入系统中数据传送的实现方法，其特征在于，所述的步骤B还包括：

当所述的所有不同的子载波均已经使用完毕，但该编码块的数据块仍未映射处理完毕，则采用相同的子载波进行数据块的映射处理。

8、根据权利要求1、2或3所述的无线接入系统中数据传送的实现方法，其特征在于，所述的方法适用于上行部分使用子信道化PUSC模式和上行可选的PUSC模式。

Images