物理下行共享信道资源映射方法与流程

本发明涉及宽带移动通信领域中，具体涉及一种物理下行共享信道资源映射方法。
背景技术：
：长期演进(LTE)下行系统基于正交频分复用多址方式，支持时频域、码域的资源分配和调度，调度的灵活性和高效性很大程度上决定了系统性能。物理下行共享信道(PDSCH)是LTE下行系统中主要承载用户数据的物理通道，在资源映射过程中，需避让其他信道或信号，逻辑复杂，加大了实现难度。PDSCH上承载LTE中所有高层信令及业务数据，大大增加了调度业务量，提高了对资源分配灵活性的要求。现阶段，国内外鲜少有文献研究物理下行共享信道资源映射的实现问题，如何解决PDSCH与其他信道资源分配冲突问题，而且针对不同资源分配类型，仍缺少一种统一、经济的映射方法。技术实现要素：(一)要解决的技术问题本发明的目的在于提供一种物理下行共享信道资源映射方法，以解决上述的至少一项技术问题。(二)技术方案本发明提供了一种物理下行共享信道资源映射方法，支持资源映射类型0和资源映射类型2，将PDSCH映射在时频栅格，包含：步骤S1：接收物理下行共享信道资源映射指令后，生成符号级标识；步骤S2：根据符号级标识，对位图参数进行预处理，得到预处理后的数据；步骤S3：若预处理后的数据需跳转到下一个符号，则进行符号级跳转条件的判断；若预处理后的数据不需要跳转到下一个符号，则进行资源块组(RBG)级或者资源块(RB)级跳转条件的判断；步骤S4：根据判断后的跳转条件进行跳转处理；步骤S5：跳转处理时，完成信道的避让，物理下行共享信道按照符号顺序依次映射在时频栅格，最终完成全部映射。优选地，所述步骤S1包括：步骤S11、对于资源映射类型0，提取位图作为映射条件并依据位图生成符号级标识；步骤S12、对于资源映射类型2，直接根据资源指示值(RIV)生成符号级标识。优选地，所述步骤S2包括：步骤S21、对于资源映射类型0，设置一个25x11的存储器和一个5位的寄存器；所述25x11的存储器用于存储分配到的每个RBG的频域起点；所述5位的寄存器用于存储从输入的位图中提取的用于避让PBCH和主同步信号(PSS)、或者物理广播信道(PBCH)和(辅同步信号)SSS所需的参数；步骤S22、对于资源映射类型2，设置两个11位的寄存器，第一存储器用于存储分配给用户的RB起点，第二存储器用于存储分配给用户的RB长度。优选地，所述步骤S3包括：步骤S31、对于资源映射类型0，将跳转条件的判断分为：符号级和RBG级，其中RBG级分为跳转到PBCH和SSS、或PBCH和PSS占用的RBG级以及普通RBG级；步骤S32、对于资源映射类型2，将跳转条件的判断分为符号级和RB级，其中RB级分为PBCH和SSS、或PBCH和和PSS占用的RB级和普通RB级。优选地，所述步骤S4包括：步骤S41、对于资源映射类型0，根据所述跳转条件进行三级跳转处理：符号级、RBG级和资源元素(RE)级；步骤S42、对于资源映射类型2，根据所述跳转条件进行三级跳转处理：符号级、RB级和RE级。优选地，所述步骤S5中的信道的避让包括：无需避让；避让控制信道；避让小区专用的参考信号(CRS)；避让PBCH和SSS、或PBCH和PSS；或者是避让CRS及PBCH。(三)有益效果与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、本发明完整、兼容性好、扩展性强，可广泛适用于LTE下行发射机系统，能实现对PDSCH资源映射的快速、准确处理。2、本发明提供的引入符号级标识，设定位图参数预处理方法，并在实际电路中实现的方案，为LTE下行的实现提供了一种更为快捷有效准确的创新型实现方式，有效的降低了PDSCH资源映射的处理复杂度，提升了处理速度。3、本发明提供的快速、高效、准确的兼容下行多种资源分配类型的PDSCH资源映射方法，从实现角度考虑了资源映射的系统开销和实时性，具备极高的实用价值。4、本发明提供的PDSCH资源映射方案，目前支持单天线，20M系统带宽，资源映射类型0和2，其设计思想可以根据应用环境需求，扩展至双天线、多种带宽和资源映射类型1，以实现针对特定系统应用场景的多种应用。附图说明图1为本发明实施例的步骤流程图；图2为本发明实施例的物理下行共享信道映射示意图；图3为本发明一个实施例的提取符号级标识flag的方式和相关实现；图4a为本发明一个实施例的PDSCH在下行子帧0符号7时flag与位图的关系；图4b为本发明一个实施例的PDSCH在下行子帧0符号7时re0与位图的关系；图5为本发明一个实施例的PDSCH在下行子帧上的跳转处理。具体实施方式针对现有资源映射的上述问题，本发明实施例提供了一种物理下行共享信道资源映射方法，支持资源映射类型0和资源映射类型2，在PDSCH进行信道的避让后，将其映射在时频栅格。所述资源映射方法支持两种资源分配类型，并在现场可编程门阵列(FPGA)上得到实现，对基带芯片开发具有借鉴意义。所述方法包含以下步骤：步骤S1：接收物理下行共享信道资源映射指令后，生成符号级标识；具体地，所述步骤S1包括：步骤S11、对于资源映射类型0，提取位图作为映射条件并依据位图生成符号级标识；步骤S12、对于资源映射类型2，直接根据RIV生成符号级标识。步骤S2：根据符号级标识，对位图参数进行预处理，得到预处理后的数据；具体地，所述步骤S2包括：步骤S21、对于资源映射类型0，设置一个25x11的存储器和一个5位的寄存器；所述25x11的存储器用于存储分配到的每个RBG的频域起点；所述5位的寄存器用于存储从输入的位图中提取的用于避让PBCH和PSS、或者PBCH和SSS所需的参数；步骤S22、对于资源映射类型2，设置两个11位的寄存器，第一寄存器用于存储分配给用户的RB起点，第二寄存器用于存储分配给用户的RB长度。步骤S3：若预处理后的数据需跳转到下一个符号，则进行符号级跳转条件的判断；若预处理后的数据不需要跳转到下一个符号，则进行RBG级或者RB级跳转条件的判断；具体地，所述步骤S3包括：步骤S31、对于资源映射类型0，将跳转条件的判断分为：符号级和RBG级，其中RBG级分为跳转到PBCH和SSS、或PBCH和PSS占用的RBG级以及普通RBG级；步骤S32、对于资源映射类型2，将跳转条件的判断分为符号级和RB级，其中RB级分为PBCH和SSS、或PBCH和和PSS占用的RB级和普通RB级。步骤S4：根据判断后的跳转条件进行跳转处理；具体地，所述步骤S4包括：步骤S41、对于资源映射类型0，根据所述跳转条件进行三级跳转处理：符号级、RBG级和RE级；步骤S42、对于资源映射类型2，根据所述跳转条件进行三级跳转处理：符号级、RB级和RE级。步骤S5：跳转处理时，完成信道的避让，物理下行共享信道按照符号顺序依次映射在时频栅格，最终完成全部映射。具体地，所述步骤S5中的信道的避让包括无需避让；避让控制信道；避让CRS；避让PBCH和SSS、或PBCH和PSS；或者是避让CRS及PBCH。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。图1为本发明实施例的步骤流程图，如图1所示，首先，接收PDSCH资源映射指令后，资源映射模块生成符号级标识；根据符号级标识，对位图(bitmap)参数进行预处理，得到预处理后的数据；若预处理后的数据需跳转到下一个符号，则进行符号级跳转条件的判断；若预处理后的数据不需要跳转到下一个符号，则进行RBG级或者RB级跳转条件的判断；根据判断后的跳转条件进行跳转处理；跳转处理时，完成信道的避让，PDSCH按照符号顺序依次映射在时频栅格，最终完成全部映射。下行共享信道(PDSCH)用于下行数据的调度传输，是LTE物理层主要的下行数据承载信道，可以承载来自上层不同的传输内容，包括寻呼信息、广播信息、控制信息和业务数据信息等。LTE物理层下行共享信道传输包括“调度信息”和“数据信息”两部分。在长度为1ms的子帧中，前面1～3个正交频分复用(OFDM)符号用于传输下行控制信息，其中包括传输数据调度信息(PDCCH)；而子帧中剩余符号用于传输数据信息(PDSCH)，图2为本发明实施例的物理下行共享信道映射示意图，如图2所示，PDSCH在映射时除需避让PDCCH外，还需对物理HARQ指示信道(PHICH)、物理控制格式指示信道(PCFICH)、物理广播信道(PBCH)、小区专用参考信号(CRS)、主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)进行避让。下面以子帧0符号7是LTE物理下行共享信道资源映射为例对具体实现方案进行说明。此种映射情况是物理下行共享信道资源映射中最复杂的情形，其中控制格式指示(CFI)＝1、系统带宽为20M、天线数目为1。首先，接收PDSCH资源映射指令后，对于资源映射类型0的情况，提取位图作为映射条件并依据其生成符号级标识；对于资源映射类型2的情况，则直接根据RIV生成符号级标识。再根据引入的符号级标识，对位图进行预处理，得到预处理后的数据，并在实际电路中实现。图3为本发明一个实施例的提取符号级标识flag的方式和相关实现，针对不同分配类型，其参数提取过程及电路实现如图3所示。(1)资源分配类型0为从位图中提取资源分配信息及避让PBCH和SSS、或PBCH和PSS，本文分别定义了一个25x11的存储器re0及一个5位寄存器flagreg，前者用于存储分配到的每个RBG的频域起点，后者存储从输入的位图中提取的用于避让PBCH和SSS、或PBCH和PSS所需的参数。在电路实现中，re0按行依次存储分配到的RBG的频域起点。根据PBCH、SSS的映射公式，20M带宽时，PBCH占用符号7、8、9、10的RE(564)到RE(623)这72个RE，SSS也占用符号13的这72个RE，覆盖RBG(11)的最后一个RB、RBG(12)和RBG(13)的第一个RB，可使flag(0)、flag(1)、flag(2)、flag(3)、flag(4)置1表示分配的RBG的序号小于11、等于11、等于12、等于13、大于13，以此高效、准确地避让PBCH和SSS。mxre与mxre11分别存储分配到的序号最大的RBG的频域起点及序号最左接近于(小于等于)11的RBG的频域起点。且不同系统带宽下，re0和flagreg存储的信息不同。资源分配类型0以RBG为调度单位。RBG由一个或多个连续的虚拟资源块(VRB)组成。RBG大小P由系统带宽决定，表1为RBG大小与系统带宽的关系，如表1所示，表1RBG的总数为用户的分配信息由一个NRBG位的位图(位图)指示，每一位对应一个RBG，置1表示用户分配到该RBG。(2)资源分配类型2资源分配类型2中，最主要的参数处理是利用RIV得到RBstart和LCRBs。为了节省资源开销，本设计利用位图的低13位存放RIV，设置两个11位的寄存器re2、endre分别存放RBstart、RBstart+LCRBs的频域起点，则re2＝RBstart*48，endre＝(RBstart+LCRBs)*48。由LCRBs的定义可得下式：整理后可得：再结合1.2小节中RIV定义式，可得：(1)当时(2)当时，由(1)和(2)可知，通过计算RIV与的商与余数之和x，可得到RBstart和LCRBs，具体为：然后，若预处理后的数据需跳转到下一个符号，则进行符号级跳转条件的判断；若预处理后的数据不需要跳转到下一个符号，则进行RBG级或者RB级跳转条件的判断；根据资源映射准则，经过精心设计，本发明提出了符号级和RBG、或符号级和RB两级跳转条件。本实施中，为从位图中提取资源分配信息及避让PBCH和SSS，本发明分别定义了一个25x11的存储器re0及一个5位寄存器flagreg。以20M带宽，资源映射类型为0，位图设为1010101010101010101010101为例。图4a为本发明一个实施例的PDSCH在下行子帧0符号7时flag与位图的关系，图4b为本发明一个实施例的PDSCH在下行子帧0符号7时re0与位图的关系。其中，flag各指示位和位图及频域区间对应关系如表2所示，表2符号级标识RBG区间RB区间RE区间flag[0]0-110-430-527flag[1]1244-47528-575flag[2]1348-51576-623flag[3]1452-55624-671flag[4]15-2456-99672-1199对于资源类型0：因为CRS在cell_idmod6＝5时占用RBG的最后RE，故又将两级跳转条件细分为1、2类。(1)符号级1类该情形指一个符号上的RBG已映射完，需跳转到下一个符号，需满足以下三种条件之一：(2)RBG级1类该情形指在同一个符号上，跳转到下一个RBG。其中又分为a型、b型两种类型，分别对应跳转到RBG(13)、普通RBG跳转两种情况。此时PBCH和SSS、或PBCH和PSS占用RBG(13)的第一个RB，跳转后应从第二个RB开始映射。a型.跳转至RBG(13)b型.普通RBG跳转k＝＝re0+47或k＝＝563对于符号级2类、RBG级2类：(1)符号级2类该情形指一个符号上的RBG已映射完，需跳转到下一个符号，需满足以下三种条件之一：(2)RBG级2类该情形指在同一个符号上，跳转到下一个RBG。其中又分为a型、b型两种类型，分别对应跳转到RBG(13)、普通RBG跳转两种情况。此时PBCH占用RBG(13)的第一个RB，跳转后应从第二个RB开始映射。a型.跳转至RBG(13)b型.普通RBG跳转k＝＝re0+46或k＝＝562对于资源类型2，因为分配到的是一段连续的VRB，相应地没有RBG级跳转的情况，只需根据类型0的跳转逻辑对符号级和RBG级跳转条件的判断进行修改，根据RIV提取出PDSCH所需映射的位置，包括RB起始点及映射长度，并对其进行判断，提取符号级标识，用于进行符号级和RB级跳转条件判断。同样将两级跳转条件细分为1、2类。(1)符号级1类该情形指一个符号上的RB已映射完，需跳转到下一个符号，需满足以下三种条件之一：(2)RB级1类该情形指在同一个符号上，跳转到下一个RB。其中又分为a型、b型两种类型，分别对应跳转到RB(50)、普通RB跳转两种情况。此时PBCH和SSS、或PBCH和PSS占用RB(50)的第一个RB，跳转后应从第二个RB开始映射。a型.跳转至RB(50)b型.普通RB跳转k＝＝re0+47或k＝＝563对于符号级2类、RB级2类：(1)符号级2类该情形指一个符号上的RB已映射完，需跳转到下一个符号，需满足以下三种条件之一：(2)RB级2类该情形指在同一个符号上，跳转到下一个RB。其中又分为a型、b型两种类型，分别对应跳转到RB(50)、普通RB跳转两种情况。此时PBCH占用RB(50)的第一个RB，跳转后应从第二个RB开始映射。a型.跳转至RB(50)b型.普通RB跳转k＝＝re0+46或k＝＝562根据判断后的跳转条件进行跳转处理，图5为本发明一个实施例的PDSCH在下行子帧上的跳转处理，PDSCH在进行资源映射时，优先进行符号级判决，然后进行RBG级判决，最后是RE判决，整个映射过程如图5所示，对于资源类型0的跳转处理：(1)符号级处理若{flag[3]，flag[1：0]}＝＝3′b100，则k＜＝636，l＜＝8；若flag＝＝5′b00100且cell_idmod6＝＝0，则k＜＝re0+1，l＜＝11；若flag＝＝5′b00100且cell_idmod6！＝0，则k＜＝re0，l＜＝11；其他，k＜＝re0，l＜＝8。(2)RBG级处理a型，若cell_idmod6＝＝0，则k＜＝637；否则，k＜＝636。b型，若cell_idmod6＝＝0，则k＜＝re0+1；否则，k＜＝reO。(3)RE级处理若cnt_crs＝＝4，则k＜＝k+2；否则，k＜＝k+1。cnt_crs初始值为0，计数到4时，表示下一个RE已被CRS占用，PDSCH映射时必须跳开。对于类型2的跳转处理：(1)符号级处理若rb_start＜＝46且rb_len＞＝6，则k＜＝636，1＜＝8；若rb_start＝47且rb_len＝6且cell_idmod6＝＝0，则k＜＝re0+1，1＜＝11；若rb_start＝47且rb_len＝6且cell_idmod6！＝0，则k＜＝re0，1＜＝11；其他，k＜＝re0，1＜＝8。(2)RB级处理a型，若cell_idmod6＝＝0，则k＜＝637；否则，k＜＝636。b型，若cell_idmod6＝＝0，则k＜＝re0+1；否则，k＜＝re0。(3)RE级处理若cnt_crs＝＝4，则k＜＝k+2；否则，k＜＝k+1。cnt_crs初始值为0，计数到4时，表示下一个RE已被CRS占用，PDSCH映射时必须跳开。TD-LTE系统中，子帧0上映射的信道和信号数最多，表2为子帧0上信道映射情况(CFI＝1)，如表2所示。PDSCH在子帧0的避让情形最具代表性，本发明主要讨论子帧0上PDSCH的映射以说明全部情况。表3PDSCH经过以下避让情形，完成信道的避让。(1)无需避让在没有其他信道或信号映射的符号上，PDSCH按照位图或RIV的指示直接映射。(2)避让控制信道控制格式指示(CFI)分别为1、2、3时，PDSCH分别从符号1、2、3开始传输。(3)避让CRS单天线发送时，同一个符号上的两个CRS间偏移6个RE，而CRS映射的频域起点由cell_id(小区号)模6的值cell_idmod6决定。(4)避让PBCH和SSS、或PBCH和PSSPBCH与SSS在不同符号上占用相同的频域，PDSCH避让这两个信道的逻辑可归为一类。(5)同时避让PBCH与CRS符号7上映射了PBCH和CRS，此为最复杂的情况，从此类中可剥离出其他类型的映射逻辑。最后，完成信道的避让，PDSCH按照符号顺序依次映射在时频栅格，最终完成全部映射。其中，资源映射准则：PDSCH复值符号块y(i)(0)，...，y(i)(Msymb-1)在天线端口i上依次映射到分配的VRB上。映射准则为从子帧第一个符号开始，先频域维度k增序映射，再时域维度l增序跳转。映射的资源粒子需满足条件：一、不传输主/辅助同步信号(PSS/SSS)、小区专用参考信号(CRS)、物理广播信道(PBCH)；二、不位于传输控制信道的符号上。本发明中的PDSCH资源映射方案已应用到LTE下行资源映射模块中，并基于Altera公司StratixIV系列的FPGAEP4SGX230KF40C3芯片平台进行了综合。测试用例中，发送端采用单天线，PDSCH映射到子帧0上，并采用64QAM调制方式。资源映射模块利用乒乓操作的原理，采用2块1200x14的静态随机存储器进行数据存入与读出的流水化操作，仿真参数及综合得出的资源开销情况如表4、表5所示。表4表5资源类型占用数目资源总数百分比组合逻辑56144249601％寄存器逻辑22774249600.5％寄存器比特1278257212336646％从表4和表5中可看出，本设计资源开销极小，而且从数据输入到存入存储器只需5个时钟周期，时延极小，完全满足实际开发的要求。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3