专利名称：应用在正交频分多址系统中的数据发送和接收方法、装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，具体地说，涉及一种应用在正交频分多址系统中的数据发送和接收方法、装置及系统。
背景技术：
正交频分多址(OFDMA,OrthogonalFrequency Division Multiple Access)将传输带宽划分成正交的互不重叠的一系列子载波集，将不同的子载波集分配给不同的用户实现多址。OFDMA方案可以看作将总资源(时间、带宽)在时间、频率上进行分割，实现多用户接入。在目前点对多点的无线通信系统(如WIMAX(Worldwide Interoperability forMicrowave Access,即全球微波互联接入)和LTE (Long Term Evolution,长期演进)系统)中，采用了 OFDMA技术。OFDMA技术也同样能够适用于EOC(Ethernet over Cable,即同轴电缆以太网)的点对多点系统。在OFDMA的点对多点系统中，局端负责分配每个用户在上下行方向的时频块资源，在每个下行帧通过特定的字段(如上行映射(UL-MAP)和下行映射(DL-MAP)消息MAP消息)告知用户其上下行的时频块信息。在下行方向，用户根据MAP指示的信息在自己所属的时频块接收并且提取数据；在上行方向，用户根据MAP指示的信息在自己所属的时频块发送数据。现有OFDMA系统将上、下行时频域物理资源组成时隙(Slot)或者物理资源块(Physical Resource Block,下文简称PRB),以此为单位进行数据的调度与分配。在数据传输时，需要传输的数据根据所述时隙或者物理资源块的长度进行编码，形成一个一个的码字，将编码后的码字发送给对端设备进行接收。这种通过时隙或者物理资源块进行数据传输的技术，其支持的码字长度和时隙或者PRB大小成倍数关系，即码子长度受PRB或者时隙自身长度的限制，且所述PRB或者时隙的长度是固定，进而使得现有OFDMA系统传输的码长受限，进而导致数据传输时效率低，用户体验差。例如当前用户数据流量较小，仍采用固定的码长的码字去编码进而传输，则会为拼凑码字而存在等待时延，导致实时业务的时延，进而使得数据传输时效率低，用户体验差。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用在正交频分多址系统中的数据发送方法、装置及系统，用于解决现有技术中OFDMA系统传输的码长受限，进而导致数据传输时效率低，用户体验差的问题，进而提高了数据传输效率以及用户的满意度。为实现上述目的，本发明在第一方面提供了一种采用OFDMA系统的数据发送方法。该方法包括下列步骤根据码字承载方式，提取一个码字中相应长度的数据放置在资源块PRB上；以PRB为单位进行数据发送。在第二方面，本发明提供一种采用OFDMA系统的数据接收方法。该方法包括下列、步骤接收PRB数据；根据码字承载方式，从PRB中提取编码后的数据；对编码后的数据进行解码。在第三方面，本发明提供ー种包括OFDMA系统的数据发送设备。该数据发送设备包括提取单元，根据码字承载方式，提取相应长度的编码后数据放置在PRB上；发送单元，以PRB为单位进行数据发送。在第四方面，本发明提供ー种包括OFDMA系统的数据接收设备。该数据接收设备 包括接收PRB数据的接收单元；根据码字承载方式，从PRB中提取编码后的数据的提取单元；对编码后的数据进行解码的解码单元。在第五方面，本发明提供ー种包括OFDMA系统的通信系统，包括第三方面所述的数据发送设备和第四方面所述的数据接收设备。本发明定义了多种PRB承载FEC码字的方式。这些PRB承载FEC码字的方式是可配置的，解决了现有OFDM系统的数据传输效率低，用户体验的问题，进而提高数据传输效率以及用户满意度，进ー步地，当某条连接的数据量大时，可以选择长码字，长码字还可以带来FEC的增益提升，在数据量小时，可以通过PRB承载ー个短码字的配置项，在短包较多和低时延要求时，仍可以通过配置选择这种方式来提高数据传输效率。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图I是根据本发明实施例I的PRB承载码字的方式的示意图；图2是发送方基于PRB承载码字的处理流程图；图3是接收方基于PRB承载码字的处理流程图；图4是根据本发明实施例3的示意图；图5是根据本发明实施例的数据发送设备；图6是根据本发明实施例的数据接收设备。
具体实施例方式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。实施例I本发明实施例提供了一种应用在正交频分多址系统中的数据发送方法包括下列步骤所述数据发送方法包括根据码字承载方式，提取ー个码字中相应长度的数据放置在物理资源块上；以所述物理资源块为单位进行数据发送。所述方法还包括采用承载方式标识符、码字长度标识符、尾部处理方式标识符中的ー个或多个标识符指示码字承载方式。进ー步地，其中根据码字承载方式，提取相应长度的编码后数据放置在PRB上的步骤具体包括码字承载方式是指多个PRB承载ー个码字；将第二码字放置到已放置有第一码字的PRB上。进ー步地，所述方法还包括选择比特承载能力相同的PRB承载同一个码字的步骤进ー步地，所述码字承载方式还可以为通过改变所述物理资源块的大小，承载ー个码字。相应地，本发明实施例还提供了一种应用在正交频分多址系统中的数据接收方法接收物理资源块；根据码字承载方式，从所述物理资源块中提取编码后的数据；对编码后的数据进行解码。进ー步地，从PRB中提取编码后的数据的步骤包括所述码字承载方式为多个物理资源块承载一个码字；从ー个PRB上提取两个码字的数据。下面通过图I对本发明实施例I的PRB承载码字的方式作具体描述。在OFDMA系统中，通常12组邻近子载波按単位时隙进行分类，组成物理资源块(PRB)。PRB是基站调度器分配的最小带宽单元。根据本实施例，可以采用多个PRB级联承载单个码字。码字例如是 FEC(Forward Error Correction,前向纠错)码字。在图中，左侧示意了 PRB承载码字的第一种方式，其中有5个PRB，PRB1-PRB5。码字I承载于PRB1、PRB2和PRB3的前一部分。码字2承载于PRB3的后一部分、PRB4和PRB5。在第一种方式中，支持ー个PRB中存在两个码字跨接。右侧示意了 PRB承载码字的第二种方式。在第二种方式下，有6个PRB，PRB1_PRB6。码字I承载于PRB1、PRB2和PRB3的前一部分，码字2承载于PRB4、PRB5和PRB6。按照第ニ种方式，不支持ー个PRB中存在两个码字。如果码字I未占满PRB3，则PRB3的尾部也不使用。在OFDMA系统中，假定PRB大小=N个子载波XM个符号。假定每个需要支持的每载波承载比特能力k为I 12比特，则每个PRB的承载比特能力为kXNXM。以N = 12，M = 15，k = 12为例，ー个PRB的最大承载比特能力为2160比特(即270字节)。按照常规，一个码字以ー个PRB为限，则码字的长度最大为270字节。在本实施例中，码字的长度则可以突破PRB大小的限制，使得用户可以根据业务需要，灵活配置使用长码字或短码字。当码字变长时，物理层的增益也可以显著提升。当码字变短时，可以改善时延特性。发送方需要将当前发送的PRB上的数据所采用的码字承载方式告知接收方。告知的方式有两种1.事先传递；2. PRB携帯。在OFDMA的系统中，一般来讲，接收方在接收PRB数据前事先已经获知该PRB的调制比特数。因此，收发双方可以在事先经过交互协议确定该PRB的调制方式以及可能选择的码字承载方式。如在点对多点的系统中，由局端负责和终端协商后，由局端统一把上下行方向每个PRB的采用的码字承载方式告知終端。也可以在每个PRB块内部占用部分资源来实时指示(如使用部分子载波来传递这些參数)。在这种情况下，局端只需要告知終端分配的PRB编号，PRB采用的码字承载方式可以由发送方(局端或終端)根据业务需要来实时确定并指示给接收方。对上述两种传递方式，对每个PRB都需要増加ー些标识符来指示。下文是标识符的ー些例子，本发明并不仅仅局限于采用这些例子。I. 一个承载方式标识符。承载方式标识符标记当前PRB的承载FEC码字的方式。该标识符可以是ー个比特位Flag。Flag = O时,表示当前PRB为独立码字；Flag = I时，表示当前PRB是级联承载长码字。2. 一个码字类型标识符。码字类型标识符指示当前PRB所承载的码字整个的长度。该标识符可以是FEC码字类型指示FEC_Code_Type。也称为码字长度标识符。对Flag = O即ー个PRB承载ー个码字的情形，接收方也可以不需要识别FEC_ Code_Type,而是根据事前(或其他方式)已获知的该PRB的调制比特数推算出该PRB采用的FEC码字类型(长度)。对Flag = I时，即当前PRB是级联承载长码字,接收方需要根据FEC_Code_Type获知所承载的码字长度。3. ー个尾部处理方式标识符。该标识符指示是否支持ー个PRB存在多个码字。接收端根据该标识可以获知当前码字提取后该PRB剰余的部分子载波是否有下一个码字的数据。该标识符可以采用比特位Cont_f lag。如果当前PRB块的Cont_flag = 1，且当前PRB块为上ー个码字的结尾，存在两个码字跨接时，还需要额外的一个FEC_Code_Type，接收方根据FEC_Code_Type可获知下ー个所承载的码字长度。因此，在该实施例中，系统支持ー个用户连接可以使用多个码字承载方式，即该用户连接被分配使用的PRB，可能包含有单个PRB对应的码字承载方式和多个PRB承载的码字承载方式。图2是发送方基于PRB承载码字的处理流程图。如图2所示，在步骤S22，由收发双方协商确定PRB的可承载比特数。在步骤S24，根据实际业务和流量确定用于发送数据的每个PRB所采用的码字承载方式。如小流量时可采用单个PRB承载独立码字方式。在步骤S26，编码及数据处理。具体地说，对每个PRB根据采用的承载方式(flag)、码字类型(FEC_Code_Type)、尾部处理方式(Cont_flag)信息，对需要承载的数据进行处理。根据码字承载方式对数据净荷进行FEC编码，取相应数量的数据比特进行编码。对编码后的数据，根据承载方式和尾部处理方式做不同处理对单个PRB承载独立码字方式，直接将编码后的数据放在PRB上；对多个PRB级联承载长码字的类型，根据该PRB的承载比特数提取相应长度的编码后数据放在该PRB上。在步骤S28，以PRB为单位进行数据发送。发送方对每个PRB采用的承载方式(flag)、码字类型(FEC_Code_Type)、尾部处理方式(Cont_flag)等信息，可以在建立业务连接时事先双方通过消息交互确定，也可以通过在每个PRB块内部占用部分资源来实时指示。图3是接收方基于PRB承载码字的处理流程图。如图3所示，在步骤S32，由收发双方协商确定PRB的可承载比特数。在步骤S34，接收端接收PRB数据。通过检测每个PRB块内部的特定资源来获得该PRB承载码字方式。或者，也可以根据建立业务连接时事先双方通过消息交互确定码字承载方式。在步骤S36，判断是否单个PRB承载方式。如果是，则转向步骤S374。如果不是，则转向步骤S372。
在步骤S372，对多个PRB级联承载长码字的类型，根据码字类型(FEC_Code_Type)、尾部处理方式(Cont_flag)信息进行数据提取，收集出一个完整码字后再送到下一级解码模块。在步骤S374，对单个PRB承载独立码字方式，直接提取出该PRB上的数据送给下一级解码模块。在步骤S38，根据码字承载方式对数据进行FEC解码，恢复出编码前的原始数据。实施例2在本发明的另ー个实施例，即实施例2中，定义可能的PRB承载码字方式。同实施例1，实施例2定义多种码字承载方式，包括单个PRB对应的码字承载方式和多个PRB承载的码字承载方式。但是，在实施例2中，限定每个用户连接分配的PRB资源，只能使用ー种承载方式，即单个PRB承载单个码字或多个PRB承载ー个码字的方式。收发双方在建立连接时，可以约定好所使用的PRB承载方式。在一个例子中， CO (Central Off ice，局端)端决定PRB承载方式。比如，CO端可以根据该用户的带宽需求，决定选择的码字承载方式。如带宽需求大时，可以选择长码字，即多个PRB承载ー个码字的类型，这样LLC (Logical Link Control,逻辑链路控制)层的头开销也会减小,物理层的编码增益也会提高。在另ー个例子中，由用户端根据自身需求决定PRB承载方式。对每个连接都需要以下标识>一个标识符标记当前用户连接采用的承载FEC码字的方式。比如，该标识符采用一个比特位flag。Flag = O时,表示PRB为独立码字；Flag = I时,表示PRB是级联承载长码字。>对多个PRB承载ー个码字的方式，收发双方需要(1) ー个标识符(如Cont_flag)，用于指示是否支持ー个PRB存在多个码字；接收端根据该标识可以获知当前码字提取后该PRB剰余的部分子载波是否有下一个码字的数据。(2) —个码字类型指示(比如FEC_Code_Type)，即所有分配给该用户连接的PRB都使用统ー的ー个码字承载方式。>对PRB承载独立码字的方式，只需要指示FEC_Code_Type。接收方根据约定好的PRB承载方式，接收PRB数据并提取码字。对单个PRB承载单个码字的方式，每个PRB数据就是ー个独立码字。对多个PRB承载单个码字的方式，需要根据码字类型(FEC_Code_Type)、尾部处理方式(Cont_flag)信息进行数据提取。实施例3图4是根据本发明实施例3的示意图。在实施例3中，在系统中定义可同时支持ー个PRB承载ー个码字或多个PRB承载ー个码字的方式。CO端可以根据用户的带宽需求选择承载码字方式。对带宽需求量大的用户，尽量选择长码字承载方式。在分配PRB资源吋，对某个需要长码字的用户，MAC在分配资源时，可以把η个比特承载能力相同(例如，SNR接近)的PRB组合在一起来承载单个码字。比如，针对该用户的SNR对PRB排序，将η个相同SNR等级的PRB组合成一个PRB来承载长码字。如图4所示，对用户分配12个PRB，PRB1_12。把所有PRB按SNR的大小进行排序，SNR接近或相等的PRB可以捆绑在一起来承载长码字。多个PRB组合所承载的长码字的码字长度等于AXPRB可承载比特数。A表示系统需要支持的捆绑PRB个数。固定每个PRB的时频资源格数=M个子载波XN个符号，假设每个子载波承载的比特数B = 1-12，则码长=AXMXNXB，其中A支持的取值范围由系统决定，如A = 1,2,3,4,…，B为调制比特数。从上文可见，A的取值范围决定了系统需要设计定义的码字类型数目。考虑到系统支持码字类型的数量限制，A的数目宜小些。实施例4 在本发明实施例4中,在系统中定义支持一个PRB承载一个码字的方式,通过配置PRB内的子载波数或符号数，即改变PRB的大小来实现变长PRB，从而实现单个PRB承载长码字。如前文所述，每个PRB的时频资源格数=M个子载波XN个符号。通过扩展子载波数或符号数，得到下列公式PRB的时频资源格数=(AXM)个子载波X (BXN)个符号，其中，A是扩展后的子载波数相对于原子载波的倍数，B是扩展后的符号数相对于原符号数的倍数。A、B可配置。A考虑到系统支持码型的数量限制，A、的数目宜小些。CO端可以根据用户的带宽需求，对带宽需求量大的用户，尽量选择长码字承载方式。在分配PRB资源吋，A、B的值可以在整个系统一起配置，对所有用户来讲A的值是相同的；A、B的值也可以针对某个用户单独设置，如对个别需要长码字的用户，可以选择设置较大的A、B值。图5是根据本发明实施例的数据发送设备。该数据发送设备应用在OFDMA系统中。该数据发送设备包括提取单元52，用于根据码字承载方式，提取相应长度的编码后数据放置在物理资源块PRB上；发送单元54，用于以PRB为单位进行数据发送。优选地，所述提取单元采用承载方式标识符、码字长度标识符、尾部处理方式标识符中的ー个或多个来指示码字承载方式。优选地，提取单元将ー个码字的数据分别放置在多个PRB上。优选地，提取单元包括将第二码字放置到已放置有第一码字的PRB上的単元。优选地，所述数据发送设备包括选择单元，用于选择比特承载能力相同的PRB承载同一个码字。优选地，数据发送设备包括改变单元，用于通过改变所述物理资源块的大小，承载
ー个码字。具体数据发送设备对数据进行编码的各种方式请參见上述实施例1-3的具体描述。图6是根据本发明实施例的数据接收设备。该接收设备应用在OFDMA系统中。该接收设备包括接收单元62，用于接收PRB数据；提取单元64，用于根据码字承载方式，从PRB中提取编码后的数据；解码单元66，用于对编码后的数据进行解码。相应地，其中码字承载方式是多个PRB承载ー个码字时，所述接收设备从ー个PRB上提取两个码字的数据。具体数据接收设备执行的接收编码后的数据，并进行相应解码的过程请參见上述实施例1-3的具体描述。本发明定义了多种PRB承载FEC码字的方式。这些PRB承载FEC码字的方式是可配置的，并且带来以下显著的好处。当某条连接的数据量大时，可以选择长码字，即多个PRB承载ー个长码字，长码字带来FEC的增益提升。如采用ー个长码字承载ー个MPDU(MACPayload Data Unit, MAC载荷数据单元)，由于LLC头开销字节不变，因此MAC效率也得到提升。保留原有ー个PRB承载ー个短码字的配置项，在短包较多和低时延要求吋，仍可以通过配置选择这种方式。
本发明实施例还提供了包括了ー种包括正交频分多址系统的通信系统，包括如实施例4所述的数据发送设备和数据接收设备，其中，所述数据设备具体包括提取单元52，用于根据码字承载方式，提取相应长度的编码后数据放置在物理资源块PRB上；发送单元54，用于以PRB为单位进行数据发送。所述接收设备具体包括接收单元62，用于接收PRB数据；提取单元64，用于根据码字承载方式，从PRB中提取编码后的数据；解码单元66，用于对编码后的数据进行解码。本发明定义了多种PRB承载FEC码字的方式。这些PRB承载FEC码字的方式是可配置的，解决了现有OFDM系统的数据传输效率低，用户体验的问题，进而提高数据传输效率以及用户满意度，进ー步地，当某条连接的数据量大时，可以选择长码字，长码字还可以带来FEC的增益提升，在数据量小时，可以通过PRB承载ー个短码字的配置项，在短包较多和低时延要求时，仍可以通过配置选择这种方式来提高数据传输效率。虽然前文结合FEC码字对本发明的各个实施例做了描述，但是很显然本发明同样适用于其它码字的承载。另外，PRB不仅意指LTE系统下的OFDMA系统的资源块，还涵盖其它系统下的OFDMA系统的时频块。以上所述的具体实施方式
，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进ー步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式
而已，并不用于限定本发明的保护范围，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。
权利要求
1.一种应用在正交频分多址系统中的数据发送方法，其特征在于，所述数据发送方法包括根据码字承载方式，提取一个码字中相应长度的数据放置在物理资源块上；以所述物理资源块为单位进行数据发送。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法还包括采用承载方式标识符、码字长度标识符、尾部处理方式标识符中的一个或多个标识符指示码字承载方式。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述码字承载方式为多个物理资源块承载一个码字。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述提取一个码字中相应长度的数据放置在资源块上具体包括将第二码字放置到已放置有第一码字的物理资源块上。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法还包括选择比特承载能力相同的物理资源块承载同一个码字。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述码字承载方式为通过改变所述物理资源块的大小，承载一个码字。
7.一种应用在正交频分多址系统中的数据接收方法，其特征在于，所述接收方法包括 接收物理资源块；根据码字承载方式，从所述物理资源块中提取编码后的数据；对编码后的数据进行解码。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述码字承载方式为多个物理资源块承载一个码字。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述从物理资源块中提取编码后的数据具体包括从一个物理资源块上提取两个码字的数据。
10.一种应用在正交频分多址系统中的数据发送设备，其特征在于，所述数据发送设备包括 提取单元，根据码字承载方式，提取相应长度的编码后数据放置在物理资源块； 发送单元，以所述物理资源块为单位进行数据发送。
11.如权利要求10所述的数据发送设备，其特征在于，所述提取单元采用承载方式标识符、码字长度标识符、尾部处理方式标识符中的一个或多个标识符指示码字承载方式。
12.如权利要求10所述的数据发送设备，其特征在于，所述提取单元具体用于将一个码字的数据分别放置在多个物理资源块上。
13.如权利要求12所述的数据发送设备，其特征在于，所述提取单元具体用于将第二码字放置到已放置有第一码字的物理资源块上。
14.如权利要求10所述的数据发送设备，其特征在于，所述数据发送设备还包括选择单元，用于选择比特承载能力相同的PRB承载同一个码字。
15.如权利要求10所述的数据发送设备，其特征在于，其中数据发送设备还包括改变单元，用于通过改变所述物理资源块的大小，承载一个码字。
16.一种应用在正交频分多址系统中的数据接收设备，其特征在于，所述数据接收设备包括 接收单元，用于接收物理资源块； 提取单元，用于根据码字承载方式，从所述物理资源块中提取编码后的数据；解码单元，用于对编码后的数据进行解码。
17.如权利要求16所述的数据接收设备，其特征在于，所述提取单元具体用于，所述从物理资源块中提取编码后的数据具体包括从一个物理资源块上提取两个码字的数据。
18.—种包括正交频分多址系统的通信系统，其特征在于，所述通信系统包括权利要求10-15之一所述的数据发送设备和权利要求16-17之一所述的数据接收设备。
全文摘要
本发明实施例提供了一种应用在正交频分多址系统中的数据发送和接收方法、设备及系统。该发送方法包括下列步骤根据码字承载方式，提取一个码字中相应长度的数据放置在资源块PRB上；以PRB为单位进行数据发送。本发明实施例还定义了多种PRB承载FEC码字的方式。这些PRB承载FEC码字的方式是可配置的，解决了现有OFDM系统的数据传输效率低，用户体验的问题，进而提高数据传输效率以及用户满意度。
文档编号H04L27/26GK102640470SQ201180002498
公开日2012年8月15日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者孙方林, 梁海祥, 赵泉波 申请人:华为技术有限公司