CN103414679A

CN103414679A - Lte***中资源粒子的映射方法与装置

Info

Publication number: CN103414679A
Application number: CN2013103593269A
Authority: CN
Inventors: 杜东振; 陈印锋; 朱宇霞
Original assignee: Beijing Northern Fiberhome Technologies Co Ltd
Current assignee: CICT Mobile Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2013-08-16
Filing date: 2013-08-16
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2033-08-16
Also published as: CN103414679B

Abstract

本发明公开了LTE***中资源粒子的映射方法与装置，所述方法包括：存储资源粒子RE对应的二进制比特流数据和调制符号，所述调制符号为物理HARQ指示信道PHICH调制之后的数据；进行资源粒子的映射时，以正交频分复用OFDM符号为单位读取存储的二进制比特流数据和调制符号；按照3GPP协议的规定，对读取的所有数据进行资源粒子映射前的数据处理，在处理过程中控制各数据的处理时延，使得OFDM符号包括的每个RE对应的数据同时输出。可以保证形成一个OFDM符号所需的所有数据能够同时获取，不需要对所有调制符号进行存储，节省了大量的物理存储资源。

Description

LTE***中资源粒子的映射方法与装置

技术领域

本发明涉及正交频分复用OFDM技术领域，更具体的涉及LTE***中资源粒子的映射方法与装置。

背景技术

LTE（Long Term Evolution，长期演进）***采用OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，正交频分复用)技术，OFDM的主要思想是：将信道分成若干正交子信道，数据信号在每个子信道上进行传输。

参考图1所示，为LTE***采用OFDM技术时对应的帧结构的示意图，一个帧包含10个子帧，时域上每个子帧为1ms，一个子帧包含两个时隙，时隙0和时隙1，每个时隙包括6个或者7个OFDM符号；频域上一个子载波和时域上的一个OFDM符号持续时间组成了时频二维资源格上的最小单元，称为一个RE（Resource Element，资源粒子）。资源粒子映射是形成OFDM符号时的一个数据处理步骤，具体为：按照LTE标准的规定，将OFDM符号所需的不同数据放置在OFDM符号包括的不同RE中。

实现资源粒子映射时，对于一个OFDM符号来说，不同RE映射的数据不同，而在实际操作中，按照3GPP协议规定，LTE下行数据一般要经过比特级处理和符号级处理（包括加扰、调制、层映射、预编码、资源粒子映射）才能形成OFDM符号，由于数据经过的处理步骤较多，不同数据处理速度不同，导致形成一个OFDM符号所需数据获取到的时间不同。按照3GPP协议的规定，形成一个OFDM符号所需的所有数据都获取到，才能进行资源粒子映射。所以，在现有的FPGA（Field-Programmable GateArray，现场可编程门阵列）中实现资源粒子映射时，必须要对预编码后输出的数据进行缓存，而在目前的OFDM信号的处理过程中，为了数据精度的需要，一个调制符号要占用32比特位宽的存储空间，在对形成一个OFDM符号所需的所有数据进行缓存时，将会占用大量的FPGA物理资源。

发明内容

为此，本发明提供LTE***中资源粒子的映射方法与装置，以解决现有技术中在实现资源粒子映射时，由于形成一个OFDM符号所需的数据获得到的时间不同，需要对先获取到的调制数据进行缓存而占用大量物理资源的技术问题，以节省FPGA物理资源。

本发明提供如下技术方案：

LTE***中资源粒子的映射方法，所述方法包括：

存储资源粒子RE对应的二进制比特流数据和调制符号，所述调制符号为物理HARQ指示信道PHICH调制之后的数据；

进行资源粒子的映射时，以正交频分复用OFDM符号为单位读取存储的二进制比特流数据和调制符号；

按照3GPP协议的规定，对读取的所有数据进行资源粒子映射前的数据处理，在处理过程中控制各数据的处理时延，使得OFDM符号包括的每个RE对应的数据同时输出，以便完成资源粒子映射。

优选的，形成OFDM符号所需的参考信号RS，存储的是原始生成的二进制RS；

形成OFDM符号所需的其他信道/信号，存储的是比特级处理后输出的二进制数据，所述其他信道/信号包括：辅同步信号SSS、主同步信号PSS、物理下行共享信道PDSCH、物理下行控制信道PDCCH、物理广播信道PBCH和物理控制格式指示信道PCFICH。

优选的，存储资源粒子RE对应的二进制比特流数据包括：

直接对二进制比特流数据进行存储；

或，

对需要进行调制的二进制比特流数据，按照调制方式对二进制比特流数据进行分段；存储分段后的二进制比特流数据。

优选的，二进制数据进行分段时，以调制后输出一个调制符号所需的二进制数据的长度为单位进行分段。

优选的，所述调制方式为QPSK调制、16QAM调制、64QAM调制或BPSK调制。

优选的，以正交频分复用OFDM符号为单位读取存储的二进制比特流数据和调制符号，包括：

根据OFDM符号占用的子帧号和时隙号，确定OFDM符号中每个资源粒子需要映射的数据；

根据确定的数据，从存储地址读取所需的二进制比特流数据和调制符号。

优选的，所述方法还包括：

若物理下行共享信道PDSCH在比特级处理过程中采用并行编码，则PDSCH以一次并行编码所需的比特数为单位分段。

本发明实施例还提供LTE***中资源粒子的映射装置，所述装置包括：

缓存模块，用于存储资源粒子RE对应的二进制比特流数据和调制符号，所述调制符号为物理HARQ指示信道PHICH调制之后的数据；

数据读取模块，用于进行资源粒子的映射时，以正交频分复用OFDM符号为单位读取存储的二进制比特流数据和调制符号；

数据处理模块，用于按照3GPP协议的规定，对读取的所有数据进行资源粒子映射前的数据处理，在处理过程中控制各数据的处理时延，使得OFDM符号包括的每个RE对应的数据同时输出，以便完成资源粒子映射。

优选的，缓存模块具体用于直接对二进制比特流数据进行存储；或，对需要进行调制的二进制比特流数据，按照调制方式对二进制比特流数据进行分段后存储。

优选的，数据读取模块包括：

确定子模块，用于根据OFDM符号占用的子帧号和时隙号，确定OFDM符号中每个资源粒子需要映射的数据；

读取子模块，用于根据确定的数据，从存储地址读取所需的二进制比特流数据和调制符号。

优选的，缓存模块还用于物理下行共享信道PDSCH在比特级处理过程中采用并行编码时，对PDSCH的二进制比特流数据以一次并行编码的比特数为单位分段后存储。

由以上本发明实施例提供的技术方案可见，需要进行资源粒子映射时，读取形成完成OFDM符号所需的所有二进制比特流和调制符号之后，按照协议规定进行后续的数据处理，在处理过程中针对不同数据的处理快慢，控制不同数据处理的时延，保证进行资源粒子映射所需的数据同时输出，形成一个OFDM符号所需的所有数据能够同时获取，此时无需再进行数据缓存。由于本发明实施例中存储的数据是OFDM符号包括的RE对应的二进制比特流数据和调制符号（仅仅是物理HARQ指示信道PHICH调制之后的数据），而相同的信号，存储对应的二进制比特流要比存储调制符号所需的存储空间小得多，进而可以节省大量的物理存储资源。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为OFDM技术中对应的帧结构示意图；

图2为3GPP协议规定的生成OFDM符号的信号流图；

图3为本发明实施例提供的生成OFDM符号对应的信号图；

图4为本发明提供的LTE***中资源粒子的映射方法实施例的流程图；

图5为本发明提供的LTE***中资源粒子的映射装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

在现有技术中，实现资源粒子映射时，不同RE映射的数据不同，而不同数据从比特级处理完输出到进行符号级处理的时间不同，而进入符号级处理时，由调制到预编码完成的处理速度不同，导致形成一个OFDM符号所需数据获取到的时间不同，而按照3GPP协议的规定，需要形成一个OFDM符号所需的所有数据都获取到，才能进行资源粒子映射。所以，在现有的FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）中实现资源粒子映射时，必须要对预编码后输出的数据进行缓存，而在目前的OFDM信号的处理过程中，为了数据精度的需要，一个调制符号要占用32比特位宽的空间存储，在对形成一个OFDM符号所需的所有调制符号进行缓存时，将会占用大量的FPGA物理资源。而本发明提供的LTE***中资源粒子的映射方法中，通过存储二进制比特流和PHICH的调制符号，在后续数据处理过程中，通过控制不同数据的处理时延，使得OFDM符号包括的每个RE映射的数据同时输出，以便完成资源粒子映射。由于不需要存储所有的调制符号，而存储二进制比特流要比存储调制符号所需的空间小得多，进而达到节省空间的目的。下面首先对本发明提供的LTE***中资源粒子的映射方法，进行详细介绍。

所述方法包括：

本发明所提供的方案中，需要进行资源粒子映射时，读取形成一个OFDM符号所需的所有二进制比特流和调制符号之后，按照协议规定进行后续的数据处理，在处理过程中针对不同数据的处理快慢，控制不同数据处理的时延，保证进行资源粒子映射所需的数据同时输出，形成一个OFDM符号所需的所有数据能够同时获取，此时无需再进行数据缓存。由于本发明实施例中存储的数据是OFDM符号包括的RE对应的二进制比特流数据和调制符号（仅仅是物理HARQ指示信道PHICH调制之后的数据），而相同的信号，存储对应的二进制比特流要比存储调制符号所需的存储空间小得多，进而可以节省大量的物理存储资源。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图2所示，为3GPP协议规定的生成OFDM符号对应的信号流图，根据3GPP协议的规定，LTE下行数据的处理主要包括：比特级处理和符号级处理，比特级处理是数据处理的前端，主要是将输入的二进制源数据进行添加CRC校验位、信道编码、速率匹配之后发送至下一级处理；符号级处理则是将比特级处理之后的数据进行加扰、调制、层映射、预编码、资源粒子映射，然后经后续处理通过天线端口将数据发送出去。参考表1所示，为OFDM符号包含的信道/信号。

表1LTE下行信道OFDM符号包括的信道/信号

根据上述记载可知，现有技术中必须要对调制符号进行缓存，而对调制符号缓存将占用大量的物理资源，比如，以4位二进制数据为例，在进行调制之前，只占用4比特位宽的存储空间，若进行16QAM调制，调制之后产生一个调制符号x=I+jQ（I为实部，Q为虚部），将占用32比特位宽的存储空间。为了解决这一问题，本发明提供LTE***中资源粒子的映射方法实施例，参考图3所示，为本发明提供的生成OFDM符号对应的信号流图，其中仅详细示出了信号处理的一部分，后续处理可以参考协议规定。图4为本发明提供的LTE***中资源粒子的映射方法实施例的流程图；本实施例结合图3所示的信号流图，对本实施例的技术方案进行详细公开描述，本实施例具体可以包括以下步骤：

步骤401：存储资源粒子RE对应的二进制比特流数据和调制符号，所述调制符号为物理HARQ指示信道PHICH调制之后的数据。

参考表1所示，形成OFDM符号所需的数据有很多种，而每种数据进行资源粒子映射时所经过的处理并不完全相同，比如，同步信号（PSS和SSS）需要进行比特级处理但无需进行符号级处理，参考信号RS不需要进行比特级处理和符号级处理，形成参考信号序列后，直接进行资源粒子映射。而对于其他信道（PBCH、PHICH、PDCCH、PCFICH和PDSCH）来说，均需要进行比特级处理和符号级处理。所以，存储的是比特级处理后输出的二进制数据，对于参考信号则是原始生成的二进制数据即可。

需要说明的是，PCFICH和PHICH进行资源映射的基本单位是REG（Resource Element Group，一个OFDM符号中在频域上4个连续的RE），且PCFICH和PHICH对应的REG序号可以计算出来。PDCCH进行资源映射的基本单位是CCE（Control Channel Element，1个CCE包含9个连续的REG），而且被PCFICH和PHICH占用的REG不能再映射PDCCH，所以存储PDCCH的数据时要扣除PCFICH和PHICH占用的REG。所以，对于控制信道来说，存储时要以REG或CCE为单位进行存储，由于PHICH信道需要支持单个用户的功率控制，所以需要完成调制形成调制符号后进行缓存。

优选的，对二进制比特流数据进行存储时，可以直接进行存储，另外，为了方便后续对二进制比特流数据进行调制，还可以对二进制数据进行分段存储，比如，根据调制方式对二进制比特流数据进行分段，比如，调制方式为QPSK时，每2比特二进制数据对应一个调制符号，即可以按照2比特的长度进行二进制数据的分段存储；调制方式为16QAM时，每4比特二进制数据对应一个调制符号，可以按照4比特的长度进行二进制数据的分段存储；调制方式为64QAM时，每6比特二进制数据对应一个调制符号，可以按照6比特的长度进行二进制数据的分段存储。举个例子，比如二进制数据为1100111101001010，可以直接存储1100111101001010这一数据串，若按照16QAM调制方式进行分段存储，则分段后存储的数据为1100、1111、0100、1010，调制时可以直接以4比特为单位取数据进行调制。

步骤402：进行资源粒子的映射时，以正交频分复用OFDM符号为单位读取存储的二进制比特流数据和调制符号。

在读取数据的时候只需读取本次形成OFDM符号所需的数据，按照3GPP协议的规定，一个OFDM符号占用的子帧、时隙号都是固定的，形成本次OFDM符号需要哪些数据就可以看作是已知的，然后从对应的存储地址读取数据即可。比如，按照3GPP协议的规定，参考信号RS的资源映射由CP（循环前缀）类型、小区ID以及天线端口数三个参数决定，CP类型决定了参考信号占用的时域位置，即占用哪些OFDM符号；小区ID决定了参考信号占用的频域位置，即占用了哪些子载波，而天线数决定了需要放置几套参考信号，同时，参考信号占用的资源粒子不能被其他信号或者信道使用。辅同步信号在时域上占用0号子帧和5号子帧的时隙0中最后两个OFDM符号，主同步信号(PSS)映射到子帧1和子帧6的第三个OFDM符号上；对于PCFICH、PHICH和PDCCH按照REG索引号进行读取即可。其他信号的资源粒子映射具体可以参考3GPP协议，这里不再一一列举。

需要说明的是，业务信道PDSCH的业务信号数据量较大，其对应的资源映射以PRB（Physical Resource Block，物理资源块，PRB对应的是频域上12或24个连续的载波，时域上是一个时隙（半个子帧，0.5ms）的资源）为单位进行，所以在步骤401中，对业务信道PDSCH对应的二进制数据存储时，要以PRB为单位进行存储，根据OFDM符号个数开辟存储空间，将一个PRB时域上的数据存储在相应的OFDM符号对应的地址，然后在相应的地址内，将该PRB下一个时域的数据按照一定时序存储，参考图1所示的资源格，举例说明，假设对于某一个OFDM符号，进行映射时对应的PRB的个数为4个，对应的PRB的索引号为2、5、7、9，存储时先将索引号为的PRB在该OFDM符号上RE数据存储，然后存储索引号为2的PRB在下一个OFDM符号上的RE数据，不同OFDM符号上的RE数据对应的存储地址不同，依此类推直至索引号为2的PRB中的数据存储完毕。然后进行索引号为5的PRB的存储，存储时该OFDM符号上的RE数据与索引号为2的PRB在该OFDM符号上的RE数据存储在一起，然后在另一存储地址存储索引号为5的PRB在下一个OFDM符号上的RE数据，依照此原理，存储索引号为7、9的PRB。读取的时候，按照OFDM符号所需的PRB索引直接读取即可。

步骤403：按照3GPP协议的规定，对读取的所有数据进行资源粒子映射前的数据处理，在处理过程中控制各数据的处理时延，使得OFDM符号包括的每个RE对应的数据同时输出，以便完成资源粒子映射。

在读取数据时，可以同时读取形成一个OFDM符号包括的RE上的所有数据，读取后按照3GPP协议的规定对不同的数据进行相应的处理，比如，对于控制信道和业务信道要进行符号级处理，而对于参考信号只需形成序列即可，在不同数据的处理过程中，对数据处理速度的控制通过控制时延的方式实现，使得形成OFDM符号所需的数据可以同时输出，然后进行资源粒子映射，在此过程中就无需再对调制符号进行存储。

本实施例的技术方案中，需要进行资源粒子映射时，读取形成完成OFDM符号所需的所有二进制比特流和调制符号之后，按照协议规定进行后续的数据处理，在处理过程中针对不同数据的处理快慢，控制不同数据处理的时延，保证进行资源粒子映射所需的数据同时输出，形成一个OFDM符号所需的所有数据能够同时获取，此时无需再进行数据缓存。由于本发明实施例中存储的数据是OFDM符号包括的RE对应的二进制比特流数据和调制符号（仅仅是物理HARQ指示信道PHICH调制之后的数据），而相同的信号，存储对应的二进制比特流要比存储调制符号所需的存储空间小得多，进而可以节省大量的物理存储资源。

基于实施例1提供的技术方案，在实际操作中，各信道/信号缓存在各自对应的存储空间中，然后以OFDM符号为单位输出读取指令，从存储空间中读取相应的信道/信号对应的数据，进行相应的数据处理。对于主同步信号PSS、辅同步信号SSS和物理广播信道PBCH、控制信道PCFICH、PHICH和PDCCH来说，比特级处理完成后，将其输出的二进制比特流分别进行存储，进行资源粒子映射时读取。需要说明的是，PHICH的调制符号需要单独存储，在实际操作中，PCFICH和PDCCH的比特级数据存储在缓存内后，和缓存的PHICH的符号数据合流，一起组成控制信道的存储数据。这是因为数据是按照REG索引号存储的，采用此种方法可以保证读取到的数据保持一定顺序，而无需再单独识别信道，读取数据后串行输出即可，对于每个控制信道来说，其对应的数据可以并行处理。

对于PDSCH来说，其传输的业务信号的数据量较大，采用与其他信道/信号相同的处理方式，会使得数据的整体处理时间较长，为了提高整体的数据处理效率，对于PDSCH来说，可以采用并行编码处理，即在比特级处理时，以一定宽度为单位进行并行比特数据编码，比如每8比特为一个单位进行编码。为了使得调制前后数据格式统一，可以先将二进制数据以并行比特数据编码时的数据宽度写入缓存，以PRB为单位完成存储。当读取数据时，按照PRB索引参数指示，按照不同的调制方式对应的二进制数据宽度读出数据，为了保持调制前数据的格式统一，可以在读取的二进制数据的高位补零，比如，对于64QAM和16QAM调制，分别对应6bits、4bits的二进制数据，为了保持格式统一，可以在4bits的二进制数据高位补两个零，统一成6bit存储。

对应于方法实施例，相应的，本发明还提供LTE***中资源粒子的映射装置，参考图5所示，为本发明提供的LTE***中资源粒子的映射装置的结构示意图，所述装置包括：

缓存模块501，用于存储资源粒子RE对应的二进制比特流数据和调制符号，所述调制符号为物理HARQ指示信道PHICH调制之后的数据；

数据读取模块502，用于进行资源粒子的映射时，以正交频分复用OFDM符号为单位读取存储的二进制比特流数据和调制符号；

数据处理模块503，用于按照3GPP协议的规定，对读取的所有数据进行资源粒子映射前的数据处理，在处理过程中控制各数据的处理时延，使得OFDM符号包括的每个RE对应的数据同时输出，以便完成资源粒子映射。

优选的，缓存模块501具体可以用于直接对二进制比特流数据进行存储；或，对需要进行调制的二进制比特流数据，按照调制方式对二进制比特流数据进行分段后存储。其中，优选的，二进制数据进行分段时，以调制后输出一个调制符号所需的二进制数据的长度为单位进行分段。

优选的，所述数据读取模块503可以包括：确定子模块，用于根据OFDM符号占用的子帧号和时隙号，确定OFDM符号中每个资源粒子需要映射的数据；读取子模块，用于根据确定的数据，从存储地址读取所需的二进制比特流数据和调制符号。

进一步，缓存模块还用于当物理下行共享信道PDSCH在比特级处理过程中采用并行编码时，对PDSCH以一次并行编码所需的比特数为单位进行分段后存储二进制比特流数据。

需要说明的是，本发明中各信道/信号对应的数据存储时均与OFDM符号具有一定的对应关系，所以读取数据时可以很方便的就获得。其中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对于***实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的***实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.LTE***中资源粒子的映射方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成OFDM符号所需的参考信号RS，存储的是原始生成的二进制RS；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，存储资源粒子RE对应的二进制比特流数据包括：

直接对二进制比特流数据进行存储；

或，

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，二进制数据进行分段时，以调制后输出一个调制符号所需的二进制数据的长度为单位进行分段。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调制方式为QPSK调制、16QAM调制、64QAM调制或BPSK调制。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以正交频分复用OFDM符号为单位读取存储的二进制比特流数据和调制符号，包括：

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.LTE***中资源粒子的映射装置，其特征在于，所述装置包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，缓存模块具体用于直接对二进制比特流数据进行存储；或，对需要进行调制的二进制比特流数据，按照调制方式对二进制比特流数据进行分段后存储。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，二进制数据进行分段时，以调制后输出一个调制符号所需的二进制数据的长度为单位进行分段。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，数据读取模块包括：

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，缓存模块还用于物理下行共享信道PDSCH在比特级处理过程中采用并行编码时，对PDSCH的二进制比特流数据以一次并行编码的比特数为单位进行分段后存储。