用于在无线通信系统中构成分集子信道的装置和方法 技术领域 本发明一般涉及一种用于在无线通信系统中构成子信道的装置和方法。更特定 地， 本发明涉及一种在无线通信系统中构成分集 (diversity) 子信道的装置和方法。
背景技术 正交频分复用 (OFDM) 无线通信系统将频带划分成子信道， 并且在子信道上同时 发送数据。
OFDM 无线通信系统将子信道构成分类为波段选择子信道和分集子信道。
波段选择子信道包含相邻子载波， 因而具有相似的信道条件。 因此， 终端可以通过 采用适合于波段选择子信道的自适应调制和编码来最大化传输容量。
分集子信道将其子载波分布在整个频带上， 以获得频率分集增益。
如上所述， 无线通信系统利用相似信道条件的相邻子载波构成波段选择子信道， 并利用在整个频带上扩展的子载波构成分集子信道。 波段选择子信道和分集子信道被用于 不同的环境。
需要一种根据无线通信系统中的信道条件来构成要使用的波段选择子信道和分 集子信道的方法。
发明内容 为了解决以上所讨论的现有技术的不足， 本发明的主要方面是解决至少以上所提 及的问题和 / 或缺点并且提供至少以下所描述的优点。因此， 本发明的一个方面提供了一 种用于在无线通信系统中构成分集子信道和波段选择子信道的装置和方法。
本发明的另一个方面提供了一种用于在无线通信系统中在为波段选择子信道分 配资源之后使用剩余资源来构成分集子信道的装置和方法。
本发明的又一个方面提供了一种用于在无线通信系统中利用被分配给波段选择 子信道但是未被用作波段选择子信道的资源来构成分集子信道的装置和方法。
本发明再一个方面提供了一种用于在无线通信系统中通过基于频率重用因子将 分配给分集子信道的资源进行划分来构成子信道的装置和方法。
本发明的再一个方面提供了一种用于在无线通信系统中通过对分配给分集子信 道的资源执行基于资源单元的置换和基于音调 (tone)/ 区块 (tile) 的置换来构成分集子 信道的装置和方法。
根据本发明的一个方面， 一种用于在无线通信系统中构成子信道的方法包括 ： 对 构成子信道的资源执行基于子波段的置换 ； 从通过基于子波段的置换的资源中选择一个或 多个子波段作为用于波段选择子信道的资源 ； 使用所选择的子波段中的至少一个构成波 段选择子信道 ； 对没有为波段选择子信道所选择的资源执行基于资源分配单元的置换 ； 使 用在构成波段选择子信道之后在所选择的子波段中所剩余的子波段、 以及通过基于资源分 配单元的置换的资源的资源分配单元中的至少一个， 来构成基于资源分配单元的分集子信
道。 根据本发明的另一个方面， 一种用于在无线通信系统中构成子信道的装置包括 ： 波段选择子信道构成器， 通过对构成子信道的资源执行基于子波段的置换， 使用被选择为 用于波段选择子信道的资源的一个或多个子波段中的至少一个来构成波段选择子信道 ； 以 及分集子信道构成器， 利用没有为波段选择子信道所选择的资源、 以及在构成波段选择子 信道之后的在被选择作为用于波段选择子信道的资源的子波段之中所剩余的子波段的资 源分配单元， 构成基于资源分配单元的分集子信道。
从结合附图公开本发明示例实施例的以下详细描述中， 本发明的其它方面、 优点 和显著特征对本领域技术人员将变得显而易见。
在进行本发明下面的详细描述之前， 阐明在该专利文件通篇中所使用的某些单词 和短语的定义或许是有利的。术语 “包括 (include)” 和 “包含 (comprise)” 及其派生词是 指没有限制的包含 ； 术语 “或者” 是包含性的， 其含义是和 / 或 ； 短语 “与 ...... 相关联” 和 “与其相关联” 及其派生词可以指包括、 被包括在内、 与 ...... 互相连接、 包含、 被包含在内、 连接到或与 ...... 相连、 耦接到或与 ...... 耦接、 可与 ...... 通信、 与 ...... 合作、 交织、 并列、 与 ...... 邻接、 绑定到或与 ...... 绑定、 具有、 具有 ...... 属性等 ； 并且术语 “控制 器” 指控制至少一种操作的任何设备、 系统或其部分， 这样的设备可以由硬件、 固件或软件 或它们中的至少二者的一些组合来实现。应当注意， 与任何特定控制器有关的功能可以是 集中式或分布式的， 本地的或远程的。 在该专利文件通篇中给出了某些单词和短语的定义， 本领域的普通技术人员应当理解， 在许多情况下， 如果不是大部分， 这种定义适用于所定义 单词和短语的以前和将来的使用。
附图说明 为了对本公开及其优点有一个更全面的理解， 现在参考结合附图的以下描述， 图 中相同的参考编号代表相同的部件 ：
图 1 示出根据本发明示例实施例的无线通信系统中的帧结构 ；
图 2 示出根据本发明示例实施例的无线通信系统中的子信道结构 ；
图 3 示出根据本发明示例实施例的、 在无线通信系统中构成分集子信道的方法 ；
图 4A 和图 4B 示出根据本发明的一个示例实施例的、 在无线通信系统中的分集子 信道中的用于基于音调的置换的资源单元 ；
图 5A 和图 5B 示出根据本发明另一个示例实施例的、 在无线通信系统中的分集子 信道中的用于基于音调的置换的资源单元 ；
图 6 示出根据本发明一个示例实施例的、 在无线通信系统中的分集子信道中的用 于基于区块的置换的资源单元 ；
图 7 示出根据本发明示例实施例的、 在无线通信系统中构成子信道的基站 ；
图 8 示出根据本发明另一个示例实施例的、 无线通信系统中的子信道结构 ； 并且
图 9 示出根据本发明再一个示例实施例的、 无线通信系统中的子信道结构。
在所有附图中， 将相同的参考编号理解为是指相同的部件、 组件和结构。
具体实施方式
下面所讨论的图 1 到图 9、 以及在该专利文件中用于描述本公开原理的各种实施 例仅仅是说明性的， 不应当以任何方式被理解为限制本公开的范围。本领域的技术人员应 当理解， 可以在任何适当安排的无线通信系统中实现本公开的原理。
提供参考附图的以下描述以便全面理解由权利要求书及其等价物所限定的本发 明的示例实施例。它包括各种特定细节以有助于理解， 但是， 这些仅仅被看作是示例性的。 因此， 本领域的普通技术人员应当认识到， 在不脱离本发明的范围和精神的情况下， 可以对 这里所描述的实施例进行各种改变和修改。 此外， 为了简明和方便， 对众所周知功能和实现 的描述进行了省略。
本发明示例实施例提供了一种用于在无线通信系统中构成子信道的技术 ； 也就是 说， 提供了一种用于在无线通信系统中构成分集子信道和波段选择子信道的技术。
在下文中， 假定无线通信系统采用 OFDM。
假定无线通信系统使用图 1 的帧进行通信。
图 1 示出根据本发明示例实施例的无线通信系统中的帧结构。
图 1 的超帧 100 包括多个帧 110-140。帧 110-140 包括多个子帧 150。子帧 150 包括多个码元。例如， 超帧 100 包括 4 个帧 110-140， 帧 110-140 包括 8 个子帧 150， 且子帧 150 包括 6 个 OFDM 码元。 超帧 100 包括超帧头 101， 其可以包括一个或多个码元。超帧头 101 包括前导码 和广播信道 (BCH) 信息。在每个超帧 100 中发送超帧头 101。前导码携带系统同步信息和 基站标识符 (ID) 信息。因此， 终端能够基于前导码来获得系统同步并识别当前所连接的基 站。BCH 包括由下行链路信道描述符 (DCD) 携带的信息和由上行链路信道描述符 (UCD) 携 带的信息之中以较短周期改变的控制信息和子信道构成信息。 根据 BCH 的控制信息， BCH 的 周期被确定为超帧 100 的长度的倍数。子信道构成信息包括分数频率重用 (FFR) 比率信息 和与波段选择子信道的物理资源单元 (PRU) 的数量有关的信息。
帧利用多个连续子帧组成下行链路子帧和上行链路子帧。
这样， 无线通信系统分级构建帧， 并且利用资源单元 (RU) 构成子帧。RU 表示资源 分配的基本单位。例如， 无线通信系统利用频率轴上的 18 个连续子载波和时间轴上的 6 个 连续码元形成 RU。RU 包括每天线的导频音调 (tone)。
无线通信系统采用 FFR 技术来克服频率重用的缺点。
利用 FFR， 无线通信系统将整个频带划分为用于频率重用因子为 N 的区域的资源 和用于频率重用因子为 “1” 的区域的资源。因此， 无线通信系统能够如图 2 中所示构成子 信道。频率重用因子为 N 的区域表示应用 FFR 的资源区域， 而频率重用因子为 “1” 的区域 表示无 FFR 的资源区域。
在下文中， 假定无线通信系统使用 PRU 作为构成子信道的基本单元。 PRU 表示在频 率资源轴和时间资源轴上包含多个子载波束的区块。
无线通信系统以子波段为基础操作波段选择子信道， 而终端以子波段为基础反馈 它们的信道特征。子波段在物理上表示一组相邻的 PRU。
图 2 示出根据本发明示例实施例的无线通信系统中的子信道结构。
如图 2 中的 (A) 所示， 物理信道的整个频带包括多个 PRU。相邻的 PRU 构成一个子
波段。 为了构成子信道， 基站从整个频率资源中选择要被分配给频率重用因子为 N 的区 域 200 的 PRU， 如图 2 中的 (B) 中所示。基站根据 FFR 率来选择要被分配给频率重用因子为 N 的区域 200 的 PRU。
然后， 基站在 PRU 被分配给频率重用因子为 N 的区域之后剩余的 PRU 之中选择用 于频率重用因子为 “1” 的区域 210 的波段选择子信道 211 的 PRU， 这样一来， 基站将剩余的 PRU 分配给频率重用因子为 “1” 的区域 210 的分集子信道 213。
为了构成频率重用因子为 N 的区域 200 的子信道， 基站通过基于 PRU 的置换对被 分配给频率重用因子为 N 的区域 200 的 PRU 进行随机重排。
接下来， 基站通过对频率重用因子为 N 的区域 200 的资源进行划分而产生 N 个 (N-ary) 频率重用组， 如图 2 中的 (C) 所示。例如， 假定频率重用因子为 “3” ， 则基站通过对 频率重用因子为 N 的区域 200 的资源进行划分而产生 3 个频率重用组 201、 202 和 203。
在为图 2(C) 中的 PRU 产生频率重用组之后， 基站通过选择用于每个频率重用组的 波段选择子信道的 PRU 来构成波段选择子信道， 如图 2 中的 (D) 所示。接下来， 基站分配在 对每个频率重用组的波段选择子信道的分配之后剩余的 PRU， 作为用于分集子信道的 PRU。 取决于分集子信道构成方式， 基站可以从被分配给分集子信道的 PRU 中选择 PRU 以用于构 成基于音调的分集子信道或基于区块的分集子信道。当选择了 PRU 以用于构成基于音调的 分集子信道时， 基站通过对所选择的 PRU 执行基于音调的置换而构成基于音调的分集子信 道。可以将不同的置换应用于频率重用组， 以便区分分集资源分配方式。
当选择了 PRU 以用于构成基于区块的分集子信道时， 基站通过对所选择的 PDU 进 行基于区块的置换而构成基于区块的分集子信道。可以将不同的置换应用于频率重用组， 以便区分分集资源分配方式。
为了构成频率重用因子为 “1” 的区域 210 的子信道， 基站使用图 2B 中分配给波段 选择子信道的 PRU 来构成频率重用因子为 “1” 的区域 210 的波段选择子信道 211。
如图 2B 所示， 基站通过置换在对频率重用因子为 N 的区域 200 和频率重用因子为 “1” 的区域 210 的波段选择子信道 211 的分配之后剩余的 PDU， 构成频率重用因子为 “1” 的 区域 210 的分集子信道 213。使用频率重用因子为 “1” 的区域 210 的小区或地区 (sector) 通过不同的置换构成分集子信道 213
现在描述用于构成图 2 的分集子信道的方法。
图 3 是概述根据本发明示例实施例的、 用于在无线通信系统中构成分集子信道的 方法的流程图。
在步骤 301 中， 基站确定是否构成分集子信道。
为了构成分集子信道， 在步骤 303 中， 基站确认用于构建分集子信道的资源。例 如， 为了构成频率重用因子为 “1” 的区域中的分集子信道， 基站确认在对频率重用因子为 N 的区域和频率重用因子为 “1” 的区域的波段选择子信道的分配之后所剩余的 PRU。
在步骤 305 中， 基站以 PRU 为基础置换所确认的资源。例如， 基站通过基于 PRU 的 置换， 随机地重排被分配给分集子信道区域 213 的 PRU。
在步骤 307 中， 基站确定用于构成基于音调的分集子信道或基于区块的分集子信 道的资源。
在步骤 309 中， 基站对构成基于音调的分集子信道的资源执行基于音调的置换， 或者对构成基于区块的分集子信道对资源执行基于区块的置换。例如， 基站通过对在图 2C 中基于 PRU 的分集子信道的分配之后所剩余的 PRU 执行基于音调的置换， 来构建基于音调 的分集子信道。或者， 基站通过对在图 2C 中基于 PRU 的分集子信道的分配之后所剩余的 PRU 执行基于区块的置换， 来构建基于区块的分集子信道。
接下来， 基站完成了此过程。
如上所述， 基站通过基于 PRU 的置换和基于音调的音调置换构成基于音调的分集 子信道， 或者通过基于 PRU 的置换外加基于区块的音调置换构成基于区块的分集子信道。
基站以包含两个相邻音调的音调对为基本单位执行基于音调的置换。 音调对是一 个 PRU 中两个相邻的音调的集合。基站可以通过考虑 PRU 中的导频的位置构成音调对。例 如， 假定在 PRU 中有 12 个导频音调， 则基站能够构成如图 4A 和图 4B 所示的音调对。
图 4A 和图 4B 描绘了根据本发明一个示例实施例的、 在无线通信系统中的分集子 信道中的基于音调的置换的 RU。
图 4A 显示了规则的 PRU， 而图 4B 显示了不规则的 PRU。
在图 4A 中， 基站利用频率轴上的两个相邻的数据音调形成一个音调对， 从而按顺 序产生 48 个音调对。基站优选地在频率轴上对音调对进行索引。
在图 4B 中， 当不能使用 PRU 的最后一个码元来发送数据时， 基站通过使用频率轴 上的两个相邻数据音调形成一个音调对而按顺序地产生 40 个音调对。基站优选地在频率 轴上对音调对进行索引。
当 PRU 包含 18 个导频音调时， 基站形成如图 5A 和图 5B 所示的音调对。
图 5A 和图 5B 示出了根据本发明另一个示例实施例的、 在无线通信系统中的分集 子信道中的基于音调的置换的 RU。
图 5A 显示了规则的 PRU， 而图 5B 显示了不规则的 PRU。
在图 5A 中， 基站利用在频率轴上的两个相邻数据音调形成一个音调对， 并且按顺 序产生 46 个音调对。基站优选地在频率轴上对音调对进行索引。
在图 5B 中， 当不能使用 PRU 的最后一个码元来发送数据时， 基站通过利用频率轴 上的两个相邻数据音调形成一个音调对而按顺序产生 39 个音调对。基站优选地在频率轴 上对音调对进行索引。
因为在图 5A 和图 5B 中仅仅在 PRU 的第三码元和第四码元中没有导频， 所以第三 码元和第四码元包含比其他码元更多的数据音调。 因此， 基站按顺序给出索引， 以便码元包 含相同数量的音调对。 接下来， 基站另外对第三码元和第四码元的剩余音调对进行索引。 这 样一来， 基站任意移动被额外索引的、 彼此不相邻的音调对。
在形成如上的音调对中， 基站能够在频率轴上对音调对进行索引。
或者， 基站可以通过在时间轴和频率轴上对被分配给基于音调的分集子信道的 Ntone 个 PRU 的循环移位而对音调对进行索引。
或者， 关于由被分配给基于音调的分集子信道的 Ntone 个 PRU 所构成的 OFDMA 码元， 基站可以优选地在频率轴上对音调对进行索引。也就是说， 基站可以在频率轴上优选地对 第一个 OFDMA 码元的每个音调对进行索引。
在对音调对进行索引之后， 基站根据音调对的索引， 将与按顺序被分配给基于音调的分集子信道的 PRU 的数量相同的音调对分组。接下来， 基站产生长度为 Ntone 的随机序 列。例如， 基站利用被分配给基于音调的分集子信道的 PRU 的数量和等式 [1] 的 SEED 来产 生随机序列。
SEED ＝ [(IDcell+1024×m)×1357351]mod220 [ 等式 1]
在等式 1 中， IDcell 表示小区或部分的 ID， m 是子帧索引。这里， 由于假定 IDcell 的取值范围从 0 到 1023， 等式 [1] 中使用 1024。
或者， 基站利用被分配给基于音调的分集子信道的 PRU 数量和等式 [2] 的种子， 来 产生随机序列。
SEED ＝ [IDcell×1357351]mod220 [ 等式 2]
在等式 [2] 中， IDcell 表示小区或地区的 ID， 且 m 表示子帧索引。这里， 因为假定 IDcell 是从 “0” 至 “1023” 的范围， 所以在等式 1 中使用 “1024” 。
在产生随机序列之后， 利用随机序列， 基站选择被分配给构成基于音调的分集子 信道的第 s 分集资源单元 (DRU) 的第 1OFDMA 码元的第 k 音调对的音调对索引。例如， 基站 基于等式 3 选择被分配给第 s DRU 的第 1OFDMA 码元的第 k 音调对的音调对索引。
[ 等式 3]在等式 3 中， tone_pair(s， k) 表示要给予基于音调的分集子信道的第 s DRU 的第 1OFDMA 码元的第 k 音调对的音调对索引， Ntone 表示被分配给基于音调的分集子信道的 PRU 的数量， s 表示基于音调的分集子信道的 DRU 的索引， k 表示构成一个 DRU 的音调对的索引， nk，l 表示用于选择音调对的索引。Ps[e] 表示长度为 Ntone 的序列在 s 次循环移位之后的第 e 个元素。OFDMA 码元索引 l 依赖于音调对索引值 k 的范围。107 可以使用其它的整数。
在等式 3 中， Ntone×nk， l 是用于对音调对进行索引的表达式。
是用于选择要给予基于音调的分集子信道的第 s DRU 的第 l OFDMA 码元的第 k 音 调对的音调对索引的表达式。
基站利用下式从随机序列中选择随机元素。
然后， 基站将根据所选择的元素而选择的音调对索引确定为第 s DRU 的第 k 音调对。 或者， 基站可以基于等式 4 来选择要给予第 s DRU 的第 l OFDMA 码元的第 k 音调 对的音调对索引。
[ 等式 4]
在等式 4 中， tone_pair(s， k) 表示要给予基于音调的分集子信道的第 s DRU 的第 l OFDMA 码元的第 k 音调对的音调对索引， Ntone 表示被分配给基于音调的分集子信道的 PRU 的 数量， s 表示基于音调的分集子信道的 DRU 的索引， k 表示构成一个 DRU 的音调对的索引， 并
且 nk， l 表示用于选择音调对的索引。Ps[e] 表示长度为 Ntone 的序列在进行 s 次循环移位之后 的第 e 个元素。OFDMA 码元索引 l 取决于音调对索引值 k 的范围。107 可以使用其它的整数。
在等式 4 中， Ntone×nk， l 是用于对音调对进行索引的表达式。
是用于选择要给予基于音调的分集子信道的第 s DRU 的第 l OFDMA 码元的第 k 音 调对的音调对索引的表达式。
如上所述， 基站使用等式 4 的
来选择随机序列中的随机元素。然后， 基站将根据所选择的元素而选择的音调对 索引确定为第 s DRU 的第 k 音调对。
基于等式 5 来计算等式 3 和 4 中用于选择音调对的 PRU 的索引 nk， l。
[ 等式 5]在等式 5 中， nk， s 表示基于音调的分集子信道的 DRU 的 l 表示选择音调对的索引， 索引， k 表示构成一个 DRU 的音调对的索引， 并且
表示在一个 PRU 中构成第 l OFDMA 码元的音调对的数量。
在本实施例中， 基站通过执行基于音调的置换来构成基于音调的分集子信道。
或者， 基站通过执行基于区块的置换来构成基于区块的分集子信道。
图 6 描绘了根据本发明一个示例实施例的、 在无线通信系统中的分集子信道中的 基于区块的置换的 RU。
图 6 的区块由频率轴上的 6 个连续子载波和时间轴上的 6 个连续码元所构成。
为了构成基于区块的分集子信道， 利用随机序列， 基站选择构成基于区块的分集 子信道的第 s 分集资源单元 (DRU) 的第 k 区块。例如， 基站基于等式 6 来选择被分配给第 s DRU 的第 k 区块的索引。
tile(s， k) ＝ LDRU×f(s， k)+Ps[(k)mod LDRU] [ 等式 6]
在等式 6 中， tile(s， k) 表示要给予基于区块的分集子信道的第 s DRU 的第 k 区 块的索引， LDRU 表示被分配给基于区块的分集子信道的 PRU 的数量， s 表示基于区块的分集 子信道的 DRU 的索引， k 表示构成一个 DRU 的区块的索引。Ps[e] 表示长度为 LDRU 的序列在 s 次循环移位之后的第 e 个元素。
或者， 基站基于等式 7 来选择被分配给第 s DRU 的第 k 区块的索引。
tile(s， k) ＝ LDRU×f(s， k)+{Ps[(k)mod LDRU]+UL_PermBase}mod LDRU
[ 等式 7]
在等式 7 中， tile(s， k) 表示要给予基于区块的分集子信道的第 s DRU 的第 k 区 块的索引， LDRU 表示被分配给基于区块的分集子信道的 PRU 的数量， s 表示基于区块的分集 子信道的 DRU 的索引， k 表示构成一个 DRU 的区块的索引， UL_PermBase 表示基站的小区 ID 或基站的地区 ID。Ps[e] 表示长度为 LDRU 的序列在 s 次循环移位之后的第 e 个元素。
或者， 基站基于等式 8 选择被分配给第 s DRU 的第 k 区块的索引。
tile(s， k) ＝ LDRU×f(s， k)+{P[(k+a×s+t)modLDRU]+UL_PermBase}mod LDRU
[ 等式 8]
在等式 8 中， tile(s， k) 表示要给予基于区块的分集子信道的第 s DRU 的第 k 区 块的索引， LDRU 表示被分配给基于区块的分集子信道的 PRU 的数量， s 表示基于区块的分集 子信道的 DRU 的索引， k 表示构成一个 DRU 的区块的索引， t 表示子帧的索引， UL_PermBase 表示基站的小区 ID 或基站的地区 ID。P[e] 表示长度为 LDRU 的序列的第 e 个元素， a 表示随 机素数。
基于等式 9 计算等式 6、 等式 7 和等式 8 中的 f(s， k)。
f(s， k) ＝ k [ 等式 9]
f(s， k) ＝ (k+13×s)mod3
在等式 9 中， s 表示基于区块的分集子信道的 DRU 的索引， k 表示构成一个 DRU 的 区块的索引。
现在解释用于构成子信道的基站。
图 7 是根据本发明示例实施例的、 在无线通信系统中用于构成子信道的基站的框 图。 图 7 的基站包括双工器 700、 接收器 710、 控制器 720 和发送器 730
双工器 700 以双工方式将由发送器 730 所提供的发送信号通过天线进行发送， 并 且将通过天线所接收的信号转发给接收器 710。
接收器 710 包括射频 (RF) 处理器 711、 模 / 数转换器 (ADC)713、 OFDM 解调器 715 和解码器 717。
RF 处理器 711 将从双工器 700 送入的 RF 信号转换为基带模拟信号。
ADC 713 将从 RF 处理器 711 输出的模拟信号转换为数字采样数据。
OFDM 解调器 715 通过傅里叶变换将从 ADC 713 输出的时域采样数据转换为频域数 据。例如， OFDM 解调器 715 利用 FFT 算子来执行快速傅里叶变换 (FFT)。
解码器 717 从 OFDM 解调器 715 输出的频域数据中选择实际接收的子载波的数据。 接下来， 解码器 717 根据预设的调制级别 ( 调制和编码方案 (MCS) 级别 ) 来对所选择的数 据进行解调和解码。调制级别表示 MCS 级别。
控制器 720 通过考察服务覆盖范围内终端的信道条件， 将资源分配给终端用于进 行服务。控制器 720 考虑由子信道构成器 721 所产生的子信道信息来将资源分配给终端。 控制器 720 确认并且将 FFR 比率信息提供给子信道构成器 721。
子信道构成器 721 包括资源分配器 723 和分集子信道构成器 725。
资源分配器 723 将整个频率资源的资源按顺序分配给频率重用因子为 N 的区域和 频率重用因子为 “1” 的区域的波段选择子信道和分集子信道。例如， 资源分配器 723 如图 2B 所示选择并将 PRU 分配给频率重用因子为 N 的区域和频率重用因子为 “1” 的区域的波段 选择子信道和分集子信道。资源分配器 723 根据从控制器 720 提供的 FFR 率来分配频率重 用因子为 N 的区域的资源。
分集子信道构成器 725 通过对分配给分集子信道的资源执行基于 PRU 的置换， 构 成基于 PRU 的分集子信道。
接下来， 分集子信道构成器 725 通过额外执行基于音调的置换或基于区块的置 换， 来构成基于音调的分集子信道或基于区块的分集子信道。 例如， 为了构成频率重用因子 为 N 的区域的分集子信道， 分集子信道构成器 725 将频率重用因子为 N 的区域的资源划分 为 N 个组。然后， 分集子信道构成器 725 构建每组的基于 PRU 的分集子信道和基于音调的 分集子信道。这样一来， 分集子信道构成器 725 可以构成每组的波段选择子信道。
或者， 分集子信道构成器 725 将频率重用因子为 N 的区域的资源划分为 N 个组。 然后， 分集子信道构成器 725 构建每组的基于 PRU 的分集子信道和基于区块的分集子信道。 这样一来， 分集子信道构成器 725 可以构成每组的波段选择子信道。
发送器 730 包括编码器 731、 OFDM 调制器 733、 数 / 模转换器 (DAC)735 和 RF 处理 器 737。发送器 730 也包括消息产生器 ( 未示出 )。消息产生器产生包含子信道构成信息 的广播信息消息。子信道构成消息包括 FFR 率和与分配给波段选择子信道的 PRU 的数量有 关的信息。
编码器 731 使用从控制器 720 分配的资源， 根据相应的调制级别， 对要发送给终端 的信号进行编码和调制。
OFDM 调制器 733 通过逆 FFT(IFFT) 将从编码器 731 输出的频域数据转换为时域采 样数据 (OFDM 码元 )。OFDM 调制器 733 利用 IFFT 算子执行 IFFT。
DAC 735 将从 OFDM 调制器 733 输出的采样数据转换为模拟信号。
RF 处理器 737 将从 DAC 735 输出的基带模拟信号转换为 RF 信号。
基站的子信道构成器 721 进一步可以包括波段选择子信道构成器 ( 未示出 )， 用于 构成波段选择子信道。例如， 波段选择子信道构成器如图 8 或图 9 中所示构建波段选择子 信道。
这样， 基站使用除了为波段选择子信道所选择的子波段之外的 PRU 来构成分集子 信道。基站如图 8 所示构建波段选择子信道和分集子信道。
图 8 示出根据本发明另一个示例实施例的、 在无线通信系统中的子信道结构。
物理信道的整个频带包括多个 PRU， 如图 8 中的 (A) 所示。多个相邻的 PRU 构成一 个子波段。
基站在整个频带内为波段选择子信道选择子波段， 如图 8 中的 (B) 所示。例如， 基 站基于等式 10 为波段选择子信道选择子波段。假定基站为波段选择子信道选择 3 个子波 段。
[ 等式 10]在等式 10 中， Ntot_band 表示在整个频带中用于构成子信道的子波段的数量， Nres_band 表示为波段选择子信道所选择的子波段的数量。Nband 表示在一个子波段中的 PRU 的数量。 p(x) 和 q(x) 表示以统一模式选择子波段的变量， x 表示在与为波段选择子信道所选择的子 波段中的 PRU 的数量的范围相同的范围内的变量。
在等式 10 中， p(x) 和 q(x) 被表示为等式 11。
q(x) ＝ x mod Nband，[ 等式 11]在等式 11 中， p(x) 和 q(x) 表示以统一模式选择子波段的变量， Nband 表示在一个 子波段中的 PRU 的数量， x 表示在与为波段选择子信道所选择的子波段中的 PRU 的数量的 范围相同的范围内的变量。
基站用为波段选择子信道所选择的子波段的 t 个子波段构成波段选择子信道， 如 图 8 中的 (C) 所示。当在构成波段选择子信道之后， 在为波段选择子信道所选择的子波段 中有剩余的子波段时， 基站将剩余子波段分配为分集子信道的资源。值 t 可以根据基站的 波段选择子信道的使用来改变。
基站利用基于 N2 的置换， 对未被选择为波段选择子信道的子波段的 PRU 随机地进 行重排。例如， 基站基于等式 12 进行基于 N2 的置换。这里， 根据频带将 N2 设置为 “1” 或 “2” 。将基于 N2 的置换均等地应用于每个小区和每个地区。
[ 等式 12]在等式 12 中， p(x) 和 q(x) 表示以统一模式选择子波段的变量， Nband 表示在一个子 波段中的 PRU 的数量， 且 N2 表示置换的单元。 BROk(y) 表示 k 比特的 y 的倒置 (reciprocal)， 例如， BRO3(6) 等于 3( ＝ 011(2))。
在等式 12 中， p(x) 和 q(x) 被表达为等式 [13]。
p(x) ＝ x mod(Ntot_band-Nres_band)，[ 等式 13]在等式 13 中， p(x) 和 q(x) 表示以统一模式选择子波段的变量， Ntot_band 表示在整 个频带中用于构成子信道的子波段的数量， Nres_band 表示为波段选择子信道所选择的子波段 的数量， 且 x 表示在与为波段选择子信道所选择的子波段中的 PRU 数量的范围相同的范围 内的变量。
基站根据 FFR 率将在波段选择子信道构成之后的剩余资源划分为频率重用因子 为 “1” 的区域 800 的分集子信道和频率重用因子为 N 的区域 810 的分集子信道， 如图 8 中 的 (D) 所示。波段选择信道构成之后的剩余资源包括 ： 在波段选择子信道构成之后剩余的 子波段、 和通过基于 N2 置换的 PRU。
基站将频率重用因子为 N 的区域 810 的资源分成 N 个频率重用组 812、 814 和 816。 例如， 给定频率重用因子为 3， 基站将频率重用因子为 N 的区域 810 的资源分为 3 个频率重 用组 812、 814 和 816。这样一来， 频率重用组 812、 814 和 816 可以通过为波段选择子信道选 择 PRU 来构建波段选择子信道。 接下来， 基站利用每频率重用区域的小区或地区的内在的基于 N2 的置换来随机地 重排 PRU。例如， 基站利用基于 N2 的置换， 对用于频率重用因子为 “1” 的区域 800 中的分集 子信道的 PRU 进行随机地重排。 基站利用不同的基于 N2 的置换， 对用于频率重用组 812、 814 和 816 中的分集子信道的 PRU 进行随机地重排。
基站在每个频率重用区域中确定基于 PRU 的分集子信道， 如图 8 中的 (E) 所示。 基站能够在频率重用区域中以不同的比率确定基于 PRU 的分集子信道区域。例如， 基站在 频率重用因子为 “1” 的区域 800 中， 将 4 个 PRU 确定为用于分集子信道的 PRU 之中的基于 PRU 的分集子信道区域。基站将第一频率重用组 812 中的两个 PRU 确定为基于 PRU 的分集 子信道区域。基站将第二重用组 814 的一个 PRU 确定为基于 PRU 的分集子信道区域。
接下来， 基站将每频率重用区域在基于 PRU 的分集子信道分配之后所剩余的 PRU 确定为基于音调的分集子信道或基于区块的分集子信道。这样一来， 基站利用基于音调的 置换， 对被确定为基于音调的分集子信道区域的 PRU 进行随机重排。例如， 基站对选择用于 基于 PRU 的分集子信道的 PRU 之后所剩余的 PRU 进行顺序地排列。基站能够在不同的重用 区域应用不同的基于音调的置换。
或者， 基站利用基于区块的置换， 对被确定为基于区块的分集子信道区域的 PRU 进行随机地重排。基站在频率重用因子为 “1” 的区域 800 和频率重用组 812、 814 和 816 中 随机地提取 PRU， 用于通过基于 N2 的置换构成基于 PRU 的分集子信道。接下来， 基站能够通 过基于 N2 的置换将提取之后所剩余的 PRU 分配为基于音调的分集子信道或基于区块的分 集子信道。
基站可以如图 9 所示构成波段选择子信道和分集子信道。
图 9 示出根据本发明又一个示例实施例的、 在无线通信系统中的子信道结构。
物理信道的整个频带包括多个 PRU， 如图 9 中的 (A) 所示。多个相邻 PRU 构成一个 子波段。
基站利用基于 N1 的置换随机地重排频带的子波段， 如图 9 中的 (B) 所示。例如， 基站基于等式 14 执行基于 N1 的置换。将基于 N1 的置换同等地应用于每个地区和小区。N1 基表示子波段单元。
[ 等式 14]在等式 14 中， Ntot_band 表示在整个频带中用于构成子信道的子波段的数量， Nres_band 表示为波段选择子信道所选择的子波段的数量， Nband 表示在一个子波段中的 PRU 的数量， p(x)、 q(x) 和 h(x) 表示以统一模式选择子波段的变量， 且 x 表示在与为波段选择子信道所 选择的子波段中的 PRU 数量的范围相同的范围内的变量。
基站根据基于等式 14 被选择为波段选择子信道的子波段的数量来确定基于 N1 的 置换类型。
在等式 13 中， p(x)、 q(x) 和 h(x) 被表示为等式 15。
[ 等式 15]
在等式 15 中， p(x)、 q(x) 和 h(x) 表示以统一模式选择子波段的变量， Nband 表示在 一个子波段内的 PRU 的数量， x 表示在与为波段选择子信道所选择的子波段中的 PRU 数量 的范围相同的范围内的变量， Nres_band 表示为波段选择子信道所选择的子波段的数量。
或者， 基站基于等式 16 执行基于 N1 的置换。
Ndist×Nband×p(x)+Nband×q(x)+h(x) [ 等式 16]
在等式 16 中， Ndist 表示经过基于子波段的置换被重排的相邻子波段之间的距离， p(x)、 q(x) 和 h(x) 表示以统一模式选择子波段的 Nband 表示在一个子波段中的 PRU 的数量， 变量， 且 x 表示在与为波段选择子信道所选择的子波段中的 PRU 数量的范围相同的范围内
的变量。 基站根据基于等式 16 被选择为波段选择子信道的子波段数量来确定基于 N1 的置 换类型。
在等式 16 中， p(x)、 q(x) 和 h(x) 被表示为等式 17。
[ 等式 17]在等式 17 中， p(x)、 q(x) 和 h(x) 表示以统一模式选择子波段的变量， Nband 表示在 一个子波段内的 PRU 的数量， x 表示在与为波段选择子信道所选择的子波段中的 PRU 数量 的范围相同的范围内的变量， 且 Ns 表示在 Ndist 中的子波段的数量。这里， Ns 能够被表示为 等式 18。 [ 等式 18]
在等式 18 中， Ns 表示在 Ndist 中的子波段的数量， Ntot-band 表示在整个频带中用于构 成子信道的子波段的数量， 且 Ndist 表示经过基于子波段的置换被重排的相邻子波段之间的 距离。
在等式 16 和 18 中， Ndist 可以基于等式 19 来计算。
[ 等式 19]在等式 19 中， Ndist 表示经过基于子波段的置换被重排的相邻子波段之间的距离， Ntot_band 表示在整个频带中用于构成子信道的子波段的数量， 且 Nres 表示基于等式 21 或等式 22 由 Nres_band 所确定的变量。
即使当基于等式 19 为波段选择子信道所选择的子波段的数量 Nres_band 增加时， 经 过基于子波段的置换被重排的相邻子波段之间的距离也被设置为最小子波段单元的两倍。 这样， 等式 18 中的 “2” 可以根据由基站所设置的、 在经过基于子波段的置换被重排的相邻 子波段之间的最小距离来改变。
在等式 15 和 18 中， Ndist 可以基于等式 20 来计算。
[ 等式 20]在等式 20 中， Ndist 表示经过基于子波段的置换被重排的相邻子波段之间的距离， Ntot_band 表示在整个频带中用于构成子信道的子波段的数量， 且 Nres 表示基于等式 21 或等式 22 由 Nres_band 所确定的变量。 [ 等式 21]
在等式 21 中， Nres 表示由 Nres_band 所确定的、 使得在经过基于子波段置换被重排的 相邻子波段之间的距离是最小子波段单元的两倍的变量， 且 Nres_band 表示为波段选择子信道 所选择的子波段的数量。在等式 21 中， 即使当为频率选择子信道所选择的子波段的数量 Nres_band 减小时， 基 站也能保证当构成分集子信道时， 频率分集阶数至少超过 4。等式 21 中的 “4” 可以根据由 基站以最小值所保证的频率分集阶数来改变。
Nres ＝ Nres_band [ 等式 22]
在等式 22 中， Nres 表示由 Nres_band 所确定的、 使得在经过基于子波段的置换被重排 的相邻子波段之间的距离是最小子波段单元的两倍的变量， 且 Nres_band 表示为波段选择子信 道所选择的子波段的数量。
在基于等式 14 或等式 16 执行基于 N1 的置换之后， 基站选择 Nres_band 个子波段作为 用于波段选择子信道的资源。基站在频率重用因子为 “1” 的区域 900 中选择用于波段选择 子信道的资源。
如图 9 中的 (C) 所示， 基站利用为波段选择子信道所选择的 Nres_band 个子波段的 t 个子波段来构成波段选择子信道。 当在波段选择子信道构成之后在为波段选择子信道所选 择的子波段中存在剩余子波段时， 基站将剩余的子波段分配作为用于分集子信道的资源。 这里， 根据基站中的波段选择子信道的使用， t 可以被设置为各种值。
基站利用基于 N2 的置换， 对没有被选择作为构成波段选择子信道的子波段的 PRU 进行随机地重排。例如， 基站基于等式 12 执行基于 N2 的置换。这里， 根据频带将 N2 设置为 “1” 或 “2” 。将基于 N2 的置换同等地应用于每个小区和每个地区。
如图 9 中的 (D) 所示， 基站根据 FFR 率， 将在波段选择子信道构成之后的剩余资源 划分为频率重用因子为 ‘1’ 的区域 900 的分集子信道和频率重用因子为 ‘N’ 的区域 910 的 分集子信道。 这里， 在波段选择子信道构成之后的剩余资源包括 ： 在波段选择子信道构成之 后所剩余的子波段、 和通过基于 N2 的置换的 PRU。
基站将频率重用因子为 ‘N’ 的区域 910 的资源分为 N 个频率重用组 912、 914 和 916。例如， 给定频率重用因子为 “3” ， 则基站将频率重用因子为 N 的区域 910 的资源分为 3 个频率组 912、 914 和 916。频率重用组 912、 914 和 916 能够通过选择用于波段选择子信道 的 PRU 来构成波段选择子信道。
接下来， 基站利用每频率重用区域的小区或地区的内在的基于 N2 的置换， 来随机 地重排 PRU。例如， 基站利用基于 N2 的置换， 对在频率重用因子为 “1” 的区域 900 中的用于 构成分集子信道的 PRU 进行随机地重排。基站通过将不同的基于 N2 的置换应用于组 912、 914 和 916 来打乱 PRU。
如图 9 中的 (E) 所示， 基站在频率重用区域中确定基于 PRU 的分集子信道区域。 基站能够以不同比率在频率重用区域中确定基于 PRU 的分集子信道区域。例如， 基站将在 频率重用因子为 ‘1’ 的区域 900 中构成分集子信道的 PRU 中的 4 个确定为基于 PRU 的分集 子信道区域。基站将形成第一频率重用组 912 的 PRU 中的 2 个确定为基于 PRU 的分集子信 道区域。基站将形成第二频率重用组 914 的 PRU 中的 1 个确定为基于 PRU 的分集子信道区 域。
接下来， 基站将每频率重用区域在基于 PRU 的分集子信道分配之后所剩余的 PRU 确定为基于音调的分集子信道区域或基于区块的分集子信道。基站利用基于音调的置换， 对被确定为是基于音调的分集子信道区域的 PRU 进行随机地重排。例如， 基站顺序地排列 在选择用于基于 PRU 的分集子信道的 PRU 之后所剩余的 PRU。 这样一来， 基站能够在频率重用区域应用不同的基于音调的置换。
或者， 基站利用基于区块的置换， 对被确定为是基于区块的分集子信道区域的 PRU 进行随机地重排。例如， 基站顺序地排列在选择用于基于 PRU 的分集子信道的 PRU 之后所 剩余的 PRU。这样一来， 基站能够在频率重用区域中应用不同的基于区块的置换。
如上所述， 根据 PRU 的操作策略， 基于 PRU 的分集子信道可以被用作基于 PRU 的波 段选择子信道。更特定地， 当被用作基于 PRU 的分集子信道的 PRU 被分配给一个终端时， 所 述 PRU 被用作基于 PRU 的分集子信道。相反， 当 PRU 被分配给不同终端时， PRU 被用作基于 PRU 的波段选择子信道。
基站在频率重用因子为 “1” 的区域和频率重用因子为 N 的区域中， 构成分集子信 道和波段选择子信道。
基站所服务的终端应当能够构成与基站相同的子信道。 基站将子信道构成信息发 送给终端， 以使得所服务的终端能够构成相同的子信道。例如， 基站能够利用超帧头， 定期 地通过 BCH， 将子信道构成信息发送给终端。 子信道构成信息包括 ： FFR 比率信息 ； 在频率重 用因子为 N 的区域中所分配的 PRU 的位置信息 ； 以及与被分配作为波段选择子信道的 PRU 的数量有关的信息。
因此， 利用从基站接收的子信道构成信息， 终端能够如在服务基站中一样在频率 重用因子为 “1” 的区域和频率重用因子为 N 的区域中构成分集子信道和波段选择子信道。
如上所述， 无线通信将资源划分为子资源单元， 并且利用子资源单元中的基于音 调的置换， 用所划分的资源来构成分集子信道。 因此， 在无线资源中能够获得具有分集增益 的分集子信道。
虽然已经用示例实施例描述了本公开， 但是各种改变和修改可以被建议给本领域 技术人员。本公开意图包括落在所附权利要求书范围之内的改变和修改。