专利名称：跳频资源分配方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种跳频资源分配方法和装置。
背景技术：
为了满足人们对移动通信不断发展的需求，在上行链路无线传输技术的选择方面有一些基本的要求如支持可升级带宽，适中的PAPR(Peak Average Power Ration，峰均比)/CM(cubic metric，三阶度量)，保证上行传输的正交性等。单载波传输方案SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Address，单载波频分复用多址)由于具有较低的PAPR/CM，能够提高功放的效率，从而扩大覆盖范围，成为目前LTE上行多址传输的基本方案。
基于子载波映射方式的数据传输方案有两种DFDMA(Distributed Frequency Division Multiple Address，分布式频分多址)和LFDMA(Localised Frequency Division Multiple Address，集中式频分多址)。其中，基于分布式子载波分配的方案具有可以获得频率分集增益的优点。为了在集中式子载波分配获得分布式子载波分配的该优点，现有技术中提供了一种方案，在基于集中式子载波分配的方案中加入跳频技术，例如，在单载波传输方案LFDMA-FH(Frequency Hopping，跳频)中使用的跳频技术。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题通用的跳频方案都是在单用户或者多用户传输环境下进行的。在随机跳频情况下，如果没有合理地设计跳频图样，用户间则不能保证相互正交而可能发生碰撞，这会导致严重干扰从而造成接收失败。
发明内容
本发明旨在提供一种跳频资源分配方法和装置，能够解决跳频图样设计不当可能而不能保证用户间相互正交的问题。
在本发明的实施例中，提供了一种跳频资源分配方法，包括以下步骤将资源分配在多个虚拟子带内；各虚拟子带按照设置的跳频参数进行跳频；以及将跳频后的虚拟子带映射到物理频带上。
优选的，将资源分配在多个虚拟子带内具体包括将物理频带中的可用资源块数基本平均地分配到多个虚拟子带中。
优选的，将物理频带中的可用资源块数基本平均地分配到多个虚拟子带中具体包括如果
则设置每个虚拟子带中的资源块数为否则，设置分配在多个虚拟子带中的一个虚拟子带中的资源块数为
分配在其余虚拟子带中的资源块数为
其中，NRBPUSCH表示物理频带内可用资源块的数量，M表示多个虚拟子带的数量。
优选的，各虚拟子带按照设置的跳频参数进行跳频具体包括设置虚拟子带之间的循环移位量；设置在虚拟子带内的镜像操作；以及根据循环移位量和镜像操作进行跳频。
优选的，设置虚拟子带之间的循环移位量具体包括虚拟子带间的循环移位量h(i)取值范围为0，1，..M-1，其中，M表示多个虚拟子带的数量，i表示跳频时刻。
优选的，虚拟子带间的循环移位量h(i)取值范围为0，1，..M-1具体包括采用增量的形式设置h(i)。
优选的，采用增量的形式设置h(i)具体包括h(i)＝(h(i-K)+a(i)+1)mod M，h(0)＝0，其中，a(i)取值范围为0，1，...M-2，K表示当前虚拟子带的循环移位相对前K个单位时间的循环移位。
优选的，N表示所取扰码比特的个数。
优选的，a(i)＝QPP(i)mod(M-1)； 而QPP(t)＝(a1*t+a2*(t^2))mod T； 其中T是一个预设值，且a1和a2的取值范围为1到T-1之间的整数，且a1和a2之间一个为奇数一个为偶数。
优选的，设置虚拟子带内的镜像操作具体包括m(i)＝c；其中，m(i)的值0或1表示第是否镜像操作，c是小区当前帧扰码比特中的任一位，i表示跳频时刻。
优选的，m(i)＝a(i)mod 2。
优选的，使用以下等式将跳频后的虚拟子带映射到物理频带上 if 0≤x＜nlarge else if x≥Nlarge。
其中，i表示跳频时刻，x表示在虚拟子带中的资源块序号，fhop(i)表示被映射的物理频带内的资源块的序号。
在本发明的实施例中，还提供了一种跳频资源分配装置，包括分配模块，用于将资源分配在多个虚拟子带内；跳频模块，用于将各虚拟子带按照设置的跳频参数进行跳频；以及映射模块，用于将跳频后的虚拟子带映射到物理频带上。
本发明上述实施例的跳频资源分配方法和装置因为采用虚拟子带映射物理频带的方案，并针对虚拟子带来设计跳频参数且跳频以虚拟子带来进行，所以克服了跳频图样设计不当可能而不能保证用户间相互正交的问题，因此能取得理想的频率分集增益。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中 图1示出了根据本发明实施例的跳频资源分配方法的流程图； 图2示出了根据本发明实施例的跳频资源分配装置的方框图； 图3示出了根据本发明实施例的跳频资源分配过程的状态示意图。
具体实施例方式 下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
图1示出了根据本发明实施例的跳频资源分配方法的流程图，包括以下步骤 步骤S10，将资源分配在多个虚拟子带内； 步骤S20，各虚拟子带按照设置的跳频参数进行跳频；以及 步骤S30，将跳频后的虚拟子带映射到物理频带上。
本发明上述实施例的跳频资源分配方法因为采用虚拟子带映射物理频带的方案，并针对虚拟子带来设计跳频参数且跳频以虚拟子带来进行，所以克服了跳频图样设计不当可能而不能保证用户间相互正交的问题，因此能取得理想的频率分集增益。
优选的，步骤S10具体包括将物理频带中的可用资源块数基本平均地分配到多个虚拟子带中。具体可以如下实现 如果
则设置每个虚拟子带中的资源块数为 否则，设置分配在多个虚拟子带中的一个虚拟子带中的资源块数为
分配在其余虚拟子带中的资源块数为
其中，NRBPUSCH表示物理频带内可用资源块的数量，M表示多个虚拟子带的数量。即，当物理频带内可用资源块数能被虚拟子带数整除时，每个虚拟子带内的资源块数都一样多；当物理频带内的可用资源块数不能被虚拟子带数整除时，其中一个虚拟子带中的资源块数比其他虚拟子带内的资源块数多，除了该虚拟子带外，其他虚拟子带内的资源块数都相等，且和大的虚拟子带内含的资源块数相比，相差小于小的虚拟子带内所含的资源块数。
虚拟子带内资源块的编号不随虚拟子带间位置的变化而变化。在小区内所有用户在当前帧中资源分配都是在虚拟子带中进行。将资源块尽量地均分，有利于减少冲突。
优选的，步骤S20具体包括设置虚拟子带之间的循环移位量；以及设置在多个虚拟子带内的镜像操作，根据循环移位量和镜像操作进行跳频。
设置虚拟子带之间的循环移位量可以包括虚拟子带间的循环移位量h(i)取值范围为0，1，..M-1，其中，M表示多个虚拟子带的数量，i表示跳频时刻。
可以采用增量的形式设置h(i)。
采用增量的形式设置h(i)具体可包括h(i)＝(h(i-K)+a(i)+1)mod M，h(0)＝0，其中，a(i)取值范围为0，1，...M-2，K表示当前虚拟子带的循环移位相对前K个单位时间的循环移位。
优选的，N表示所取扰码比特的个数。
优选的，a(i)的生成还可以使用QPP的方式，即， a(i)＝QPP(i)mod(M-1)，； 而QPP(t)＝(a1*t + a2*(t^2))mod T； 其中T是一个预设值，且a1和a2的取值范围为1到T-1之间的整数，且a1和a2之间一个为奇数一个为偶数。
优选的，设置虚拟子带内的镜像操作具体包括m(i)＝c；其中，m(i)的值0或1表示第是否镜像操作，c是小区当前帧扰码比特中的任一位，i表示跳频时刻，可以是子帧号或时隙号。
优选的，m(i)的取值还可以为a(i)mod 2。
这样设置使得跳频参数a(i)和m(i)的生成方式和小区号有关。
上述的跳频资源分配方法中，采用预先定义好的序列控制虚拟子带的循环移位量和在虚拟子带内是否进行镜像操作，跳频模式与绝对时间(子帧号或时隙号)相对应，也就是一个小区内所有跳频用户采用相同的跳频模式，而具体跳频模式的选择是根据子帧或时隙对应的跳频规则而确定的，这里的跳频规则就是上面所说的虚拟子带间循环移位和子带内镜像打开/关闭相结合的跳频方式。
上述的跳频资源分配方法用两条序列分别控制虚拟子带之间循环移位量和是否在虚拟子带内镜像，也可以使用一条序列同时控制虚拟子带之间的循环移位量和是否在虚拟子带内镜像。序列作用于小区内的所有用户，且和小区号联系在一起，从而使各个小区具有不同的跳频方式。
优选的，使用以下等式将跳频后的虚拟子带映射到物理频带上 if 0≤x＜Nlarge else if x≥Nlarge 其中，i表示跳频时刻，x表示在虚拟子带中的资源块序号，fhop(i)表示被映射的物理频带内的子载波的编号。
在第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3 GPP)长期演进(Long Term Evolution，LTE)计划的FDD(FrequencyDivision Duplex，频分复用)系统中，上行以1ms时长为一个子帧(subframe)，包含两个时隙(slots)，每个时隙包含7个短CP(CyclicPrefix，循环前缀)的OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分多路复用)符号。其中每个时隙的第四个OFDM符号上承载着用户导频信号。根据带宽的不同，一个OFDM符号含有不同个数的可用子载波，一个资源块(Resource Block，RB)在时域上是一个时隙长，在频域上是连续12个子载波。资源块是LTE上行分配的最小单位。资源块按物理频段从高到低依次编号为0，1，... 上行跳频资源分配的要求是不需要额外的信令开销，用户可以根据跳频规则找到相应数据，并且每个用户根据自己的带宽需求占用连续的频谱，既能保持单载波特性，又能取得理想的频率分集增益，同时由于各个小区的跳频模式可以不一样，从而能使小区间的干扰随机化。
图2示出了根据本发明实施例的跳频资源分配装置的方框图，包括 分配模块10，用于将资源分配在多个虚拟子带内； 跳频模块20，用于将各虚拟子带按照设置的跳频参数进行跳频；以及 映射模块30，用于将跳频后的虚拟子带映射到物理频带上。
该跳频资源分配装置因为采用虚拟子带映射物理频带的方案，并针对虚拟子带来设计跳频参数且跳频以虚拟子带来进行，所以克服了跳频图样设计不当可能而不能保证用户间相互正交的问题，因此能取得理想的频率分集增益。
优选的，分配模块10将资源分配在多个虚拟子带内具体包括将物理频带中的可用资源块数基本平均地分配到多个虚拟子带中。
优选的，将物理频带中的可用资源块数基本平均地分配到多个虚拟子带中具体包括如果
则设置每个虚拟子带中的资源块数为否则，设置分配在多个虚拟子带中的一个虚拟子带中的资源块数为
分配在其余虚拟子带中的资源块数为
其中，NRBPUSCH表示物理频带内可用资源块的数量，M表示多个虚拟子带的数量。
优选的，跳频模块20将各虚拟子带按照设置的跳频参数进行跳频具体包括设置虚拟子带之间的循环移位量；设置在虚拟子带内的镜像操作；以及根据循环移位量和镜像操作进行跳频。
优选的，设置虚拟子带之间的循环移位量具体包括虚拟子带间的循环移位量h(i)取值范围为0，1，..M-1，其中，M表示多个虚拟子带的数量，i表示跳频时刻。
优选的，虚拟子带间的循环移位量h(i)取值范围为0，1，..M-1具体包括采用增量的形式设置h(i)。
优选的，采用增量的形式设置h(i)具体包括h(i)＝(h(i-K)+a(i)+1)modM，h(0)＝0，其中，a(i)取值范围为0，1，...M-2，K表示当前虚拟子带的循环移位相对前K个单位时间的循环移位。
优选的，N表示所取扰码比特的个数。
优选的，a(i)＝QPP(i)mod(M-1)； 而QPP(t)＝(a1*t+a2*(t^2)mod T； 其中T是一个预设值，且a1和a2的取值范围为1到T-1之间的整数，且a1和a2之间一个为奇数一个为偶数。
优选的，设置虚拟子带内的镜像操作具体包括m(i)＝c；其中，m(i)的值0或1表示第是否镜像操作，c是小区当前帧扰码比特中的任一位，i表示跳频时刻。
优选的，m(i)＝a(i)mod 2。
优选的，映射模块30使用以下等式将跳频后的虚拟子带映射到物理频带上 if 0≤x＜Nlarge else if x≥Nlarge 其中，i表示跳频时刻，x表示在虚拟子带中的资源块序号，fhop(i)表示被映射的物理频带内的资源块的序号。
图3示出了根据本发明实施例的跳频资源分配过程的状态示意图。图3以3GPP LTE的FDD(Frequency Division Duplex，频分复用)系统为例，假设系统物理频带内含有个可用资源块，且分成M＝4个虚拟子带，由于整个物理频带内的资源块数不能被虚拟子带数整除，所以3个小的虚拟子带内含的资源块数为5，而另一个大的虚拟子带内含的资源块数为7。
假设跳频的单位是子帧，且虚拟子带循环移位相对前一个子帧的循环移位，即K＝1。
跳频参数a(i)和m(i)都和小区号有关的序列，假设m(i)＝{0，1，1，0，...}，a(i)＝{1，0，1，2，...}，则h(i)＝{0，1，3，2，...}，序列m中的元素0表示镜像关闭，1表示镜像打开； 假设用户在虚拟子带上分到的资源块序号为x＝{4，5}，则 用户在i＝0上分到的物理资源块序号为 用户在i＝1上分到的物理资源块序号为 用户在i＝2上分到的物理资源块序号为 用户在i＝3上分到的物理资源块序号为 当LTE上行用户发射所占带宽的需求不同时，通常方式的跳频会造成用户占用不连续的子载波，这会使系统的PAPR/CM增大，从而违反了单载波系统的设计初衷。从以上的描述中，可以看出，本发明上述实施例的跳频资源分配方法和装置从解决用户跳频发射时必须占用连续子载波的目的出发，可以不需要额外的信令开销，用户可以根据跳频规则找到相应数据，并且每个用户根据自己的带宽需求占用连续的频谱，既能保持单载波特性，又能取得理想的频率分集增益，同时由于各个小区的跳频模式可以不一样，从而能使小区间的干扰随机化。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种跳频资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤
将资源分配在多个虚拟子带内；
所述虚拟子带按照设置的跳频参数进行跳频；以及
将所述跳频后的虚拟子带映射到物理频带上。
2.根据权利要求1所述的跳频资源分配方法，其特征在于，将资源分配在多个虚拟子带内具体包括
将物理频带中可用的资源块数基本平均地分配到所述多个虚拟子带中。
3.根据权利要求2所述的跳频资源分配方法，其特征在于，将物理频带中可用的资源块数基本平均地分配到所述多个虚拟子带中具体包括
如果
则设置每个所述虚拟子带中的资源块数为
否则，设置分配在所述多个虚拟子带中的一个虚拟子带中的资源块数为
分配在其余所述虚拟子带中的资源块数为
其中，NRBPUSCH表示物理频带内含可用资源块的数量，M表示所述多个虚拟子带的数量。
4.根据权利要求1所述的跳频资源分配方法，其特征在于，所述虚拟子带按照设置的跳频参数进行跳频具体包括
设置所述虚拟子带之间的循环移位量；
设置在所述虚拟子带内的镜像操作；以及
根据所述循环移位量和所述镜像操作进行跳频。
5.根据权利要求4所述的跳频资源分配方法，其特征在于，设置
所述虚拟子带之间的循环移位量具体包括
设置所述虚拟子带间的循环移位量h(i)取值范围为0，1，..M-1，其中，M表示所述虚拟子带的数量，i表示跳频时刻。
6.根据权利要求5所述的跳频资源分配方法，其特征在于，设置所述多个虚拟子带间的循环移位量h(i)取值范围为0，1，..M-1
具体包括
采用增量的形式设置h(i)。
7.根据权利要求6所述的跳频资源分配方法，其特征在于，采用增量的形式设置h(i)具体包括
h(i)＝(h(i-K)+a(i)+1)mod M，h(0)＝0，
其中，a(i)取值范围为0，1，...M-2，K表示当前所述虚拟子带的循环移位相对前K个单位时间的循环移位。
8.根据权利要求7所述的跳频资源分配方法，其特征在于，N表示所取扰码比特的个数。
9.根据权利要求7所述的跳频资源分配方法，其特征在于，a(i)＝QPP(i)mod(M-1)；而QPP(t)＝(a1*t+a2*(t^2))mod T；其中，T是一个预设值，且a1和a2的取值范围为1到T-1之间的整数，且a1和a2之间一个为奇数一个为偶数。
10.根据权利要求4所述的跳频资源分配方法，其特征在于，设置在所述虚拟子带内的镜像操作具体包括
m(i)＝c；
其中，m(i)的值0或1表示是否镜像操作，c是小区当前帧扰码比特中的一位，i表示跳频时刻。
11.根据权利要求8或9任一项所述的跳频资源分配方法，其特征在于，m(i)＝a(i)mod 2。
12.根据权利要求3所述的跳频资源分配方法，其特征在于，使用以下等式将所述跳频后的虚拟子带映射到物理频带上
if 0≤x＜Nlarge
else if x≥Nlarge
其中，i表示跳频时刻，x表示在所述虚拟子带中资源块序号，fhop(i)表示被映射的所述物理频带内的资源块的序号。
13.一种跳频资源分配装置，其特征在于，包括
分配模块，用于将资源分配在多个虚拟子带内；
跳频模块，用于将所述虚拟子带按照设置的跳频参数进行跳频；以及
映射模块，用于将所述跳频后的虚拟子带映射到物理频带上。
全文摘要
本发明提供了一种跳频资源分配方法，包括以下步骤将资源分配在多个虚拟子带内；虚拟子带按照设置的跳频参数进行跳频；以及将跳频后的虚拟子带映射到物理频带上。本发明还提供了一种跳频资源分配装置，包括分配模块，用于将资源分配在多个虚拟子带内；跳频模块，用于将各虚拟子带按照设置的跳频参数进行跳频；以及映射模块，用于将跳频后的虚拟子带映射到物理频带上。本发明能取得理想的频率分集增益。
文档编号H04Q7/36GK101217771SQ20081000072
公开日2008年7月9日 申请日期2008年1月14日 优先权日2008年1月14日
发明者郁光辉, 博 戴, 张峻峰 申请人:中兴通讯股份有限公司