Wimax下行pusc組幀實現方法及設備的製作方法

2023-06-06 10:52:36

專利名稱：Wimax下行pusc組幀實現方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線網絡通信領域，具體涉及一種WIMAX下行PUSC組幀實現方 法及設備。
背景技術：
隨著網絡和移動通信的飛速發展，現有的第二代移動通信系統已不能滿 足行動電話用戶增長速度的需求；而僅有的語音業務已經不能滿足人們進行 信息交流的需求，人們希望隨時隨地可以獲取除語音之外的數據、視頻以及 圖像等多媒體業務，需要在無線環境下實現數據的實時、高速傳輸。因此， 如何在無線通信系統中實現實時、高速的信息傳輸就成了一個十分重要的研 究方向。從20世紀90年代起，寬帶無線接入技術開始迅速發展。為了進一 步推動寬帶無線接入技術在全球的發展，IEEE組織開始研究並建立一個全球 統一的寬帶無線接入標準，IEEE802. 16系列標準應運而生。隨著標準的逐步 完善，應用場景不斷豐富，以802.16標準為基礎的WiMAX系統也逐漸成為 熱點。WiMAX作為一種以數據業務為主的寬帶無線接入系統，其下行數據傳 輸的實時性和吞吐率的大小是衡量系統性能的一個重要指標。
在WIMAX基站系統中，下行鏈路主要包括編碼，調製，組幀，IFFT以及
加CP等幾個部分，組幀過程在編碼調製後進行，成幀過程的快慢對數據傳
輸的速度有很大的影響，直接影響到系統的吞吐率。
由協議802. 16e中的算法，組幀的過程可以看作是一個對輸入的數據進
行置換的過程。這種置換可以通過將數據按照某種計算得到的順序寫入一個
存儲器，然後再順序讀出來實現，也可以用順序寫入亂序讀出來實現。順序
5寫入亂序讀出需要預先將一個公式的結果存儲下來，要麼使用順序寫入亂序 讀出的方式，並且存儲計算結果，要麼反之。因此，這種方案存在以下缺點
1) 效率低，不利於對輸入的數據做對實時的處理，需要消耗較多的時間， 從而影響基帶數據處理速度，降低了數據的吞吐率。
2) 存儲量大。
3) 靈活性差，對於不同的FFT點數和不同的子載波分配方案，都需要存 儲一個査找表，而不能使用通用的方法。

發明內容
本發明的目的在於提供一種通過改進協議中的組幀方案來提高成幀速 度，從而達到提高數據傳輸的實時性和吞吐率，同時也降低了數據存儲空間 的WIMAX下行PUSC組幀實現方法及設備。
本發明的技術方案是這樣實現的 一種WIMAX下行PUSC組幀實現方法，包括如下步驟
1) 去掉WIMAX系統中的保護子載波，DC子載波以及導頻子載波；
2) 將剩餘子載波進行物理簇劃分，將剩餘子載波按順序分成60個物理簇， 每簇12個數據子載波，其中，數據子載波不分奇偶，並確定使用的組號，組 號是根據802. 16e協議中MAC層的信息得到的上層配置信息中的bit—m鄰來確 定的，其中bit—map含有6位的信息；
3) 確定組內邏輯載波號 abario(A^>Wfflbdmfe*a+{rf(s+a)nDdJVaAWs]+iX_/fewfi ^nriiVsAWs，其中，subcarrier化"表
示第s個子信道的第k個子載波的邏輯載波號(s是組內子信道號，對於1024 個子載波，偶數組號時其取值範圍是0-5，奇數組號時其取值範圍是0-3， k 是子信道中的子載波號，其取值範圍是0-23)， ^^w,"表示組內的子信道的個數，"*=("13")modi^ re， ^血。 ^=24， DL_PermBase的取值範圍為 0-31，在第一個域(zone)其取值為前導的IDCell，其它域則由DL-MAP給 出，DL_MAP是由802. 16e協議中MAC層傳下來的信息；
通過計算得到邏輯簇號/o取/mWm = w6caArzeKA:， /12 ;
通過邏輯簇號計算得到物理簇號
/7/35yc/w飾r(/):("eM^《we"cj;(/)-13x ，簡6"5^)%60 ， 宜中，i為邏輯族號，
newsequency是perrabase為O時所生成的邏輯簇號到物理簇號的表，在這個過 程中無需為每一個permbase生成一個表，只需要為permbase二O生成一個表即 可，其他任意物理簇號通過査表所得的數據做簡單處理得到。
4) 數據映射，得到物理子載波地址
/3/9^w6c^mer(A:,s):/ogc/泌ter((sw6oyrier(A，》/12))+5M6cflmer(A:,s)M12 , 這樣就無需存
儲置換序列了，只需將permbasFO生成的査找表存儲下來即可。
5) 對輸出數據進行導頻及隨機化。 一種WIMAX下行PUSC組幀實現設備，包括
——^ 載波過濾模塊，去掉子載波中的保護子載波，DC子載波以及導頻 子載波；
——計算模塊，將剩餘子載波進行物理簇劃分，確定使用的組號，確定 組內邏輯載波號，通過計算得到邏輯簇號，並通過邏輯簇號計算得到物理簇 號；
——處理模塊，將數據映射，得到物理子載波地址，對輸出數據進行導 頻及隨機化。
本發明採用上述改進協議中的組幀方案，不僅根據數據實時生成置換所需的地址，提高了數據傳輸的速度，滿足了高吞吐率的要求，而且不再需要 將一個符號的數據地址都存儲下來，而是實時的將數據根據地址成幀，滿足
了系統實時性處理和傳輸的要求；再將導頻插入與數據置換分離，將數據子 載波重新進行了編號。這樣做首先簡化了邏輯，並且由於只需要考慮每個符 號的所有數據子載波，減小了存儲幀數據的空間；在輸出數據的時候根據奇 偶符號的不同插入導頻並進行子載波隨機化，這樣方便了子載波隨機化序列 的產生。
下面結合附圖對本發明作進一步的說明。


圖1為本發明實施例WIMAX下行PUSC組幀實現方法的流程圖。 圖2為本發明實施例WIMAX下行PUSC組幀實現設備的結構框圖。 圖3是圖2所示設備中計算模塊的結構框圖。 圖4是本發明實施例WIMAX下行PUSC組幀實現設備的原理圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明實施例提供一種WIMAX下行PUSC組幀實現方法，包括:
1) 首先去掉WIMAX系統中的保護子載波，DC子載波以及導頻子載波；
2) 將剩餘子載波按順序分成60個物理簇，每簇12個數據子載波，數據子 載波不分奇偶，並確定使用的組號；
3) 確定組內邏輯載波號，通過計算得到邏輯簇號，並通過邏輯簇號計算 得到物理簇號；
4) 數據映射，得到物理子載波地址；
5) 對輸出數據進行導頻及隨機化。如圖2所示，本發明實施例提供一種WIMAX下行PUSC組幀實現設備，包括子 載波過濾模塊101、計算模塊102及處理模塊103。其中，子載波過濾模塊IOI， 去掉子載波中的保護子載波，DC子載波以及導頻子載波。計算模塊102，將剩 餘子載波進行物理簇劃分，確定使用的組號，確定組內邏輯載波號，通過計 算得到邏輯簇號，並通過邏輯簇號計算得到物理簇號。處理模塊103，將數據 映射，得到物理子載波地址，對輸出數據進行導頻及隨機化。
如圖3所示，計算模塊102又包括劃分模塊1021、邏輯載波號確定模塊1022 及物理簇號計算模塊1023。其中，劃分模塊1021，將剩餘子載波進行物理簇 劃分是將剩餘子載波按順序分成60個物理簇，每簇12個數據子載波，其中，
數據子載波不分奇偶，並確定使用組號。邏輯載波號確定模塊1022，通過公 式sdbcaria^ s)^— 、 +{/^+/0raxWsAWJ+ZZ_ite7M8H^raxiiVaA^確定組內邏輯載波 號；其中，subcarriei^，"表示第s個子信道的第k個子載波的邏輯載波號，A^^"^ 表示組內的子信道的個數，+13")modW幼to^" ， ^wcaw =24 ， DL—PermBase的取值範圍為0-31，在第一個域(zone)其取值為前導的IDCell， 其它域則由DL-MAP給出。物理簇號計算模塊1023 ，先
/ogc^敏-s^owT!'eKA^)/12計算得到邏輯簇號，然後通過 /7/^c/MWCT"(/)-("eM^e^em^(0-13x/ enw6^e)yo60得至ij物理族號；其中，i為邏輯簇
號，newsequency是permbase為O時所生成的邏輯簇號到物理簇號的表。
如圖4所示，WIMAX下行PUSC組幀實現設備的原理圖對下行PUSC組幀實現 過程做進一步的描述，其中，物理簇號計算模塊1023包括 一個除法器A、 一 個ROM模塊B、 一個減法器C。處理模塊103包括 一個乘法器D、 一個加法器E。 描述如下1) 在l幀開始的時候，將burst一info裝載到劃分模塊1021中，當有數 據輸入時，劃分模塊1021按順序產生當前數據對應的邏輯子信道號L一subch 和子信道內的子載波號L—subcar。
2) 邏輯載波號確定模塊1022根據輸入的L—subch和L_Subcarr計算得 到該子載波在一個符號內的邏輯編號subcar。
3) 邏輯編號subcar經過1個除法器A後，所得到的商L—cluster是該 子載波所在的邏輯簇號，該邏輯簇號作為地址送給ROM模塊B，從ROM模塊 B中讀取該子載波對應的PermBase為0時的的物理簇號PO—cluster;而除 法器A的餘數就是該子載波在1個邏輯簇內的編號，記做s—k—in—cluster,
這個編號在物理簇中和在邏輯簇中是不變的。
4) 將ROM模塊B中査得的PermBase為0時的的物理簇號PO—cluster通 過一個減法器C並對60取模後就可以得到任意PermBase物理簇號 P_cluster，這裡減法器C的另一個輸入是PermBaseX 13。
5) 物理簇號P一cluster經過乘法器D乘以12之後，再加上餘數之前已 經得到的簇內編號s—k—in一cluster，就得到了最終的1個奇符號中的物理子 載波號。對於偶符號中的子載波，只需經過加法器E加上相應的偏移即可。
6)輸出數據存儲到地址對應的幀中，這樣就實現了對輸入數據的亂序寫 入順序讀出，然後對輸出數據進行導頻及隨機化。
本發明^例^^的J^術方案的^P或部分可以iM:^^令相關的硬體
來完成，臓辦可以存儲在可讀取的存儲介質中，該存儲介質包括腿、腿、 磁^^M^種可以存f^^f戈碼的介質。
以上，僅為本發明的^^佳^l例，並不用以限帝l體發明，M本發明的精神 和原則之內，所作的樹可修改、等同替換、 ^，均應包含在本發明的保護範圍 之內。
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權利要求
1、一種WIMAX下行PUSC組幀實現方法，其特徵在於，包括如下步驟1)去掉WIMAX系統中的保護子載波，DC子載波以及導頻子載波；2)將剩餘子載波進行物理簇劃分，並確定使用的組號；3)確定組內邏輯載波號，通過計算得到邏輯簇號，並通過邏輯簇號計算得到物理簇號；4)數據映射，得到物理子載波地址；5)對輸出數據進行導頻及隨機化。
2、 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述步驟2)將剩餘子載波 進行物理簇劃分是將剩餘子載波按順序分成60個物理簇，每簇12個數據子載波，其中，數據子載波不分奇偶。
3、 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述步驟3)中確定組內 邏輯載波號是通過公式^^"^^s)^i"、+^^+a)111^^^^^1^-^^^1^1^^^ 確定組內邏輯載波號；其中，suk^e《^，力表示第s個子信道的第k個子載波的 邏輯載波號，^^"^表示組內的子信道的個數，"*=("13*5)modA^^， ^^mere=24， DL一PermBase的取值範圍為0-31，在第一個域其取值為前導的 IDCell，其它域則由DL-MAP給出；邏輯簇號是通過計算公式/ogc/"他r = s"6ca/r!er(fc,勾/12得到；通過公式Z^yC"故KO = ("^M^e《we"qy(0 -13 x />e/7w6ayg)%60計算得至jj物理族號；其中，i為邏輯簇號，newsequency是permbase為O時所生成的邏輯簇號到物理簇號的表。
4、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟4)中得到地址 是通過以下公式P^^"^^eK&，s):^g^縱,^((^^^er(&,力/12))+^yw6oiyrfer(A:，5)M12得到。
5、 一種WIMAX下行PUSC組幀實現設備，其特徵在於，包括——子載波過濾模塊，去掉WIMAX系統中的保護子載波，DC子載波以及導 頻子載波；——計算模塊，將剩餘子載波進行物理簇劃分，確定使用的組號，確定 組內邏輯載波號，通過計算得到邏輯簇號，並通過邏輯簇號計算得到物理簇 號；——處理模塊，將數據映射，得到物理子載波地址，對輸出數據進行導 頻及隨機化。
6、根據權利要求5所述的設備，其特徵在於，所述計算模塊包括——劃分模塊，將剩餘子載波進行物理簇劃分是將剩餘子載波按順序分 成60個物理簇，每簇12個數據子載波，其中，數據子載波不分奇偶，並確定使用組號；——^^輯載波號確定模塊，通過公式aixank^s)^^、+irf^^)raxiAU^]+iZ一/^fl^nDdiV^^確定組內邏輯載波 號;其中，subcarrier^，s)表示第s個子信道的第k個子載波的邏輯載波號，AU^^ 表示組內的子信道的個數，=("13")mQdA^c^ra ， =24 ，DL—PerraBase的取值範圍為0-31，在第一個域其取值為前導的IDCell，其它域 則由DL-MAP給出；——物理簇號計算模塊，先"gc^^""&c^^KM)/12計算得到邏輯簇號，然後通過formula see original document page 4得至lj物理簇號；其中， i為邏輯簇號，newsequency是permbase為O時所生成的邏輯簇號到物理簇號的表。
7、根據權利要求5所述的設備，其特徵在於，所述處理模塊是通過以下 公式formula see original document page 4得至(J地址。
全文摘要
本發明涉及一種WIMAX下行PUSC組幀實現方法及設備，所述方法包括如下步驟1)去掉子WIMAX系統中的保護子載波，DC子載波以及導頻子載波；2)將剩餘子載波進行物理簇劃分，並確定使用的組號；3)確定組內邏輯載波號，通過計算得到邏輯簇號，並通過邏輯簇號計算得到物理簇號；4)數據映射，得到物理子載波地址；5)對輸出數據進行導頻及隨機化。所述設備，包括子載波過濾模塊、計算模塊、處理模塊。本發明提高了數據傳輸的速度，滿足了高吞吐率的要求，滿足了系統實時性處理和傳輸的要求，簡化了邏輯，同時減小了存儲幀數據的空間。
文檔編號H04J11/00GK101674274SQ200910039779
公開日2010年3月17日 申請日期2009年5月26日 優先權日2009年5月26日
發明者劉德福, 偉 袁, 雷緒懇, 卓 馬 申請人:新郵通信設備有限公司