专利名称：基于ofdma的通信系统的制作方法
基于OFDMA的通信系统
背景技术：
一般来说，这涉及对正交频分多路复用(OFDM)信号的连续调制的技术。新近许多数字无线通信系统(例如无线或基于电缆的系统)将正交频分复用 (OFDM)用于其中存在强干扰或多径反射的环境。要增加统计复用增益，许多通信系统将OFDM副载波的子集指配给上游和下游 方向上的各个用户、终端或电气装置。这样，与特定用户、终端或电气装置关联的数据利 用OFDM副载波的关联子集来调制。然后，所得到的OFDM调制信号利用RF载波信号来调 制，并且所得到的信号通过无线链路来发送。这种OFDM调制技术通常称作正交频分多址 (OFDMA)。
图1是根据本发明的一个实施例的OFDMA发送器的示意图；图2是根据本发明的一个实施例的OFDMA帧的绘图；图3是本发明的一个实施例的DL映射和UL映射的绘图；以及图4是一个实施例的流程图。
具体实施例方式参照图1，例如，根据一个实施例的OFDMA发送器的实施例10接收要通过诸如基 于电缆的链路或无线链路等通信链路传送的数据。例如，发送器10可用作诸如无线广域网 (WAN)等无线通信系统中的接收器/发送器对的组成部分。作为无线通信系统的组成部分，向发送器10指配OFDM副载波的子集，供通过无线 链路向其它无线装置传送数据使用。这样，所指配的OFDM副载波的子集可用于传递与耦合 到该对以便通过无线链路进行通信的特定用户、终端或电气装置关联的数据。参照图1，在操作中，发送器10的编码器12(经由通信线路11)接收要通过无线 链路传送的数据，并且以预定义取样率来更新该数据。编码器12例如可将纠错方案引入该 数据。例如，编码器12还可对所接收数据执行诸如映射操作等其它操作。更具体来说，编 码器12可使用正交幅度调制(QAM)将编码器12所接收的数据映射到复值空间。由编码器 12进行的其它不同操作是可能的。编码器12(经由通信线路13)将经编码的数据提供给发送器10的逆快速傅立叶 变换(IFFT)引擎14。IFFT引擎14包括运行指令33的处理器31，指令33又存储在IFFT 引擎14的存储器35中。经编码的数据可被看作分为段，其中各段表示与所指配副载波其 中之一关联的系数。IFFT引擎14采用所指配副载波来调制这些系数，以便产生时变数字信号。又将该 数字信号(经由通信线路19)传递给数模转换器(DAC) 20，它将数字信号转换成模拟信号。 模拟发送电路23随后采用至少一个射频(RF)载波信号来调制该模拟信号，并且通过响应 RF信号而驱动天线44来发送所得到的RF信号。
由IFFT引擎14产生的数字信号形成由天线44发送的信号所指示的OFDM符号的 信息。这样，每个基本OFDM符号由N点IFFT形成，并且具有等于生成OFDM符号所用的周 期率(periodic rate)的持续时间。在频域中查看时，每个基本OFDM符号包括位于OFDM 副载波的频率处的正弦函数。在基于OFDMA的通信系统中，帧由若干OFDM符号组成。各符号可具有多个副载 波，它们集中在一起以形成子信道。因此，OFDM符号可具有多个子信道。例如，在时分双工 (TDD)系统中，OFDMA帧可具有M个符号和N个子信道。OFDMA帧具有称作DL子帧的下行 链路(DL)部分以及称作UL子帧的上行链路(UL)部分。DL子帧以用于同步的前同步码开 始，之后跟随提供帧配置信息的帧控制报头(FCH)。FCH之后跟随下行链路映射(DL-MAP) 和上行链路映射(UL-MAP)消息，这些消息分别包含下行链路(DL)和上行链路(UL)子帧的 子帧分配和其它控制信息。在前同步码、FCH、DL-MAP和UL-MAP之后，使用特定调制和编码方案将DL子帧分为 包含用户或用户组的信息的不同区域。这些区域称作突发。类似地，UL子帧包含由UL-MAP 所指定的UL突发。DL和UL子帧的部分可以不包含任何信息，并且保持未使用。当不存在足够业务来 占用整个帧时，会发生这种情况。这还可有意进行，以便降低干扰和/或提高系统性能。DL-MAP和UL-MAP分别指定与DL突发和UL突发有关的信息。该信息通过使用分别 在DL-MAP和UL-MAP中的DL映射信息元素(DL-MAP-IE)和UL映射信息元素(UL-MAP-IE) 来指定。DL-MAP-IE指定DL子帧中的DL突发的位置。类似地，UL-MAP-IE指定UL子帧中 的UL突发的位置。DL突发和UL突发的维数可以是一或二。在一维DL突发和UL突发中，各突发具有 起始位置和长度。另一方面，二维突发具有起始位置、长度和宽度。长度和宽度的单位是可 分配的资源的最小量。该单位往往称作一个时隙。例如，一个时隙可对应于频率轴上的一 个子信道以及符号轴上的一个符号。在另一实例中，一个时隙可对应于频率轴上的2个子 信道以及符号轴上的3个符号。一般来说，一个时隙定义为由R个子信道和S个OFDMA符 号组成的资源，其中R和S为非零的整数。但是，本发明是可适用的，而与时隙的确切定义 无关。在OFDMA系统中，可使用一个子信道对一个OFDMA符号的时隙大小，并且在一个实 施例中，各分配的长度可按照时隙的数量来指定。在其它实施例中，OFDMA系统的一个时隙 可由R个子信道和S个OFDMA符号组成，其中R和S为非零的整数。图2示出TDD系统的OFDMA帧的一个示例。OFDMA帧具有频率(垂直)轴上的η 个子信道以及时间(水平)轴上的m个OFDMA符号。它分为DL子帧和UL子帧。在DL子 帧中，基站(BS)处于发送模式，而移动台(MS)处于接收模式。另一方面，UL子帧期间，MS 处于发送模式，而BS处于接收模式。当BS从发送模式切换到接收模式并且使MS从接收模 式切换到发送模式时，DL子帧和UL子帧由称作发送到接收间隙(TTG)的空闲时间分开。虽然OFDMA帧的持续时间是恒定的，但是DL子帧和UL子帧的持续时间可根据诸 如DL负荷与UL负荷之间的比率等参数来确定。在一个示例中，DL子帧由k个OFDMA符号 组成，而UL子帧由1个OFDMA符号组成，使得k+1 = m。连同其它信息一起，DL映射和UL映射分别包含DL突发和UL突发的位置信息。CN 101911545 A
说明书
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与DL突发和UL突发有关的信息分别在DL映射信息元素(DL-MAP-IE)和UL映射信息元素 (UL-MAP-IE)中指定。对于一个实施例，未压缩映射的DL映射和UL映射的结构如图3所 示。该结构以映射报头开始，之后跟随DL-MAP-IE，然后是UL-MAP-IE。在压缩映射的情况 下，映射报头不存在，而映射的其它部分与未压缩映射相同。如前面所论述的，DL-MAP-IE和 UL-MAP-IE可分别包含与DL突发和UL突发的位置有关的信息。不同的DL突发和UL突发的位置可通过使用其起始位置来指定，如图4在框46所 示。特定DL或UL突发的长度通过从下一个突发的起始位置减去对应突发的起始位置来确 定(框48)。突发长度可使用硬件、软件或固件来确定。例如，软件实施例可通过存储在半 导体存储器上的计算机可读代码来实现。在一个实施例中，软件可存储在图1的逆FFT引 擎14上，例如作为存储器35中存储的指令33的组成部分。参照图2，DL突发1的长度可通过从DL突发2的起始位置减去DL突发1的起始 位置来确定。类似地，其它突发的长度可按照相同方式来确定。在这种情况下，各DL突发的位置指定具有如下格式{DL起始位置}。因此，当存 在i个DL突发时，它们的位置按如下方式来指定{DL起始位置1，DL起始位置2，DL起始 位置3，. . .，DL起始位置i}。类似地，如果存在j个UL突发，则它们的位置按如下方式来指 定IUL起始位置1，UL起始位置2，UL起始位置3，...，UL起始位置j}。特定DL/UL突发 的长度通过从下一个DL/UL突发的起始位置减去该DL/UL突发的起始位置来确定。例如， 第5个DL突发的起始位置通过从第6个DL突发的起始位置减去第5个DL突发的起始位 置来确定。起始位置可通过二维坐标系或一维坐标系的任一个来指定。在二维坐标系中， 起始位置按照子信道偏移和OFDMA符号偏移来指定。在一维坐标系中，起始位置按照帧中 的矩形的索引来指定，其中各矩形可以是一个OFDMA子信道对一个OFDMA符号或一个时隙。 在二维坐标系的情况下的OFDMA符号偏移以及在一维坐标系的情况下的矩形索引可在每 帧的基础上或者在每子帧的基础上来编码。在二维坐标系格式中，各突发的起始位置使用如下格式来指定{起始子信道偏 移，起始OFDMA符号偏移}。对子信道偏移C1进行编码所需的位数由下式给出C1 =「log2/Ti等式(1)其中η是子信道的数量。对OFDMA符号偏移进行编码所需的位数可取决于两个因素。位数取决于DL子帧 和UL子帧的OFDMA符号是一起编码-称作帧级OFDMA符号编码，还是单独编码-称作子帧 级OFDMA符号编码。由于前同步码存在于各OFDMA帧中，所以当确定OFDMA符号偏移时可 不包括用于前同步码的OFDMA符号的数量。因此，OFDMA符号偏移可从帧开始或者在前同 步码之后指定。前一种情况称作包含前同步码的OFDMA符号偏移编码，而后一种情况称作 不包含前同步码的OFDMA符号偏移编码。对OFDMA符号偏移进行编码所需的位数对于不同情形而不同，如下文所述。如果用于前同步码的OFDMA符号的数量为P，则在帧级OFDMA符号编码的情况下， 对于包含前同步码的OFDMA符号偏移编码和不包含前同步码的OFDMA符号偏移编码，对 OFDMA符号偏移进行编码所需的位数分别由下式给出c2 =「log2m"|等式(2)
C2p =「log2(m -户)1 等式(3)对于包含前同步码的OFDMA符号偏移编码和不包含前同步码的OFDMA符号偏移编 码，DL子帧中的OFDMA符号的数量分别为k和k-p。因此，在子帧级OFDMA符号编码的情况 下，对于包含前同步码的OFDMA符号偏移编码和不包含前同步码的OFDMA符号偏移编码，DL 子帧中的突发的OFDMA符号偏移字段进行编码所需的位数分别由下式给出c2, =「log2A:"|等式(4)和C冲=「l0g2、k - ；7)1 等式(5)其中k是DL子帧中的OFDMA符号的数量。对UL子帧中的突发的OFDMA符号偏移进行编码所需的位数对于包含前同步码的 OFDMA符号偏移编码和不包含前同步码的OFDMA符号偏移编码是无关的，原因在于在UL子 帧中不存在前同步码。对UL子帧中的突发的OFDMA符号偏移进行编码所需的位数由下式 给出c2 =「log2/]等式(6)其中，1是UL子帧中的OFDMA符号的数量，使得k+1 = m，其中m是帧中的OFDMA 帧的数量。二维坐标系格式的子信道偏移和OFDMA符号偏移所需的位数按如下方式汇总
7 在一维坐标系格式中，各突发的起始位置通过突发在那里开始的矩形的索引来指 定。起始位置矩形的索引对于不同编码方法按如下方式来确定。在帧级编码中，编码可以是包含前同步码或者不包含前同步码的。在包含前同步
码的情况下，帧中的矩形总数为附=mn。这些矩形可索引为1、2.....mn。因此，对各矩形
的索引进行编码所需的位数由下式给出c3 =「log2mnl等式(7)类似地，对不包含前同步码的情形中的各矩形的索引进行编码所需的位数由C3p 给出
C3p =「log2 (m - 等式(8)在子帧级编码中，对包含前同步码和不包含前同步码情形中的各DL子帧矩形的 索引进行编码所需的位数由等式(9)中的c3d和等式(10)中的C3dp给出。c3(/〒「log2An"l等式(9)C^ = ["Iog2(众等式(10)对包含前同步码和不包含前同步码情形中的各UL子帧矩形的索引进行编码所需 的位数由等式(11)中的C3u给出。C3a =「log2(/)( )"l等式(11)二维坐标系格式的子信道偏移和OFDMA符号偏移所需的位数按如下方式汇总 虽然为了说明本发明而考虑了 TDD系统，但是本发明也可适用于频分双工(FDD) 以及混合频分双工(HFDD)系统。在以上描述中，一个时隙的范围(dimension)被认为是一个OFDMA符号和一个子 信道。但是，在其它实施例中，时隙的范围可由多个OFDMA符号和/或多个子信道组成。因 此，当前范围并不受时隙的实际范围限制。当时隙由多个OFDMA符号和/或多个子信道组 成时，二维坐标系格式的字段的单位(units)由多个OFDMA符号和/或子信道组成。类似 地，当时隙由多个OFDMA符号和/或多个子信道组成时，在一维坐标系的情况下用作索引的各矩形由一个时隙组成。术语“DL突发”指的是通信系统的DL子帧的一部分或者完整DL子帧。DL突发的 实际定义可从一个标准到另一标准而改变。但是，本文所述的概念是可适用的，而与DL突 发或相关术语的实际定义无关。一般来说，只要不同订户台的数据或者媒体接入控制(MAC) 分组数据单元(PDU)位于通信系统的整个DL子帧或者特定区域中，概念是可适用的。在一 般意义上，这些特定区域可称作突发。在一些实施例中，基于起始位置的方法可使用更少的平均位数来指定DL和UL子 突发中的突发的位置。基于起始位置的方法会是可靠的，原因在于当一个DL/UL突发的起 始位置被订户台不正确接收时，则仅错误地接收到两个突发的位置信息。这两个突发是其 起始位置被不正确接收的一个突发以及在这一个突发之前的另一个突发。这种情形可通过下列示例来阐明假定在帧中存在6个DL突发和UL突发，并且它 们的起始位置如下{Si，S2，S3，S4, S5，S6}。如果S3被订户台不正确地接收，则第二突发 的长度=S3-S2是错误的。另外，第三突发的起始位置S3以及第三突发的长度=S4-S3也 是错误的。因此，第二和第三突发的位置信息是错误的。所有其它突发的位置信息被正确 接收。本说明书通篇提到“一个实施例”或“实施例”表示结合该实施例所述的具体特征、 结构或特性包含在本发明所包含的至少一个实现中。因此，词语“一个实施例”或“在一个 实施例中”的出现不一定都表示同一个实施例。此外，具体特征、结构或特性可通过与所示 具体实施例不同的其它适当形式来创立，并且所有这类形式均可包含在本申请的权利要求 书中。虽然针对有限数量的实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将会从其中知 道大量修改和变更。所附权利要求书意在涵盖落入本发明的真实精神和范围之内的所有这 类修改和变更。
权利要求
一种方法，包括使用突发的起始位置来指定所述突发的位置；以及通过将一个突发的起始位置从另一个突发的起始位置中减去来确定突发的长度。
2.如权利要求1所述的方法，包括使用一维坐标系来指定突发的起始位置。
3.如权利要求1所述的方法，其中，指定突发的位置包括指定作为通信系统的帧的一 部分的突发的位置。
4.如权利要求2所述的方法，包括按照帧的矩形的索引来指定所述起始位置，其中各 矩形是一个子信道对一个符号。
5.如权利要求2所述的方法，包括按照帧的矩形的索引来指定所述起始位置，其中各 帧是一个子信道对一个时隙，包括m个OFDMA符号和η个OFDMA子信道，其中m和η为整数。
6.如权利要求4所述的方法，包括在每帧的基础上对所述矩形索引进行编码。
7.如权利要求4所述的方法，包括在每子帧的基础上对所述矩形索引进行编码。
8.如权利要求1所述的方法，包括使用二维坐标系来指定突发的起始位置。
9.如权利要求8所述的方法，包括按照子信道偏移和符号偏移来指定所述起始位置。
10.如权利要求9所述的方法，包括在每帧的基础上对所述符号偏移进行编码。
11.如权利要求9所述的方法，包括在每子帧的基础上对所述符号偏移进行编码。
12.一种存储指令的计算机可读介质，所述指令可执行用于使用突发的起始位置来指定所述突发的位置；以及通过从下一个突发的起始位置减去一个突发的起始位置来确定突发的长度。
13.如权利要求12所述的介质，还存储用于使用一维坐标系来指定突发的起始位置的 指令。
14.如权利要求13所述的介质，还存储用于按照帧的矩形的索引来指定所述起始位置 的指令，其中各矩形是一个子信道对一个符号。
15.如权利要求13所述的介质，还存储用于按照帧的矩形的索引来指定所述起始位置 的指令，其中各矩形是一个子信道对一个时隙，包括m个OFDMA符号和η个OFDMA子信道， 其中m和η为整数。
16.如权利要求14所述的介质，还存储用于在每帧的基础上对所述矩形索引进行编码 的指令。
17.如权利要求14所述的介质，还存储用于在每子帧的基础上对所述矩形索引进行编 码的指令。
18.如权利要求12所述的介质，还存储用于使用二维坐标系来指定突发的起始位置的 指令。
19.如权利要求18所述的介质，还存储用于按照子信道偏移和符号偏移来指定所述起 始位置的指令。
20.如权利要求19所述的介质，还存储用于在每帧的基础上对所述符号偏移进行编码 的指令。
21.如权利要求19所述的介质，还存储用于在每子帧的基础上对所述符号偏移进行编 码的指令。
22.一种设备，包括快速傅立叶变换引擎； 耦合到所述引擎的编码器；以及存储指令的存储器，所述指令用于使用突发的起始位置来指定所述突发的位置，以及 通过如下方式来确定所述突发的长度将一个突发的起始位置从另一个突发的起始位置中 减去。
23.正交频分多址系统中的如权利要求22所述的设备。
全文摘要
在正交频分多址通信系统中，一维和二维突发的位置可通过指定多个突发的起始位置来指定。突发的长度则可通过减去连续突发的起始位置来确定。在一些实施例中，指定突发的位置所需的位数可得以减少。
文档编号H04B7/26GK101911545SQ200880124027
公开日2010年12月8日 申请日期2008年12月2日 优先权日2007年12月31日
发明者M·文卡塔查拉姆, P·潘多, S·莫罕蒂 申请人:英特尔公司