[发明专利]跳频序列生成方法及采用其的跳频资源分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及3GPP LTE(第三代合作 伙伴计划长期演进)中单载波频分多址系统上行多用户跳频逻辑资 源到物理资源映射的方法。

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/CM(峰均比/立方度量(cubic metric))，保证上行传输的正交 性等。单载波传输方案SC-FDMA(单载波频分多址)由于具有较 低的PAPR/CM，能够提高功率的有效性并扩大覆盖范围，成为目前 LTE上行传输的基本候选方案。

基于子载波映射方式的数据传输方案有两种：分布式频分多址 (DFDMA)和集中式频分多址(LFDMA)。在上行链路中基于分 布式子载波分配的方案由于存在对频率差错有较高的敏感度，对上 行功率控制要求较高，信道估计性能较差等诸多问题，目前已经被 LTE的研究放弃，但分布式子载波所固有频率分集的好处，仍然可 以被基于集中式子载波分配的方案以跳频的方式获得。被大多数公 司推荐的单载波传输方案LFDMA-FH中使用了跳频技术 (Frequency Hopping)，因此既可以保证良好的信道估计性能，还可 以获得频率分集增益，并且可以获得干扰分集增益。

如图1所示：按照跳频触发的时间点与TTI(一个完成完整的 编译码最小物理单元，可以称为帧或子帧，LTE中定义为1ms的子 帧)的关系可以将跳频分为两类：子帧内跳频(Intra TTI FH或Intra subframe FH者Inter slot FH)和子帧间跳频(Inter TTI FH或者Inter subframe FH)。

LTE中一个子帧分为2个0.5ms的时隙(slot)，子帧内跳频也 可以定义为时隙间的跳频，子帧内跳频因为是在一个完整编译码最 小物理单元进行的，所以通过跨越足够的跳频距离，可以获得良好 的频率分集增益即链路增益。

子帧间跳频是在1ms的子帧间完成的，通过在不同的小区配置 不同的跳频模版，用来平均小区间的干扰，获得干扰分集增益。

LTE内最常见的帧内跳频模式有子带(sub-band)跳频、镜像 跳频以及其他更为复杂的跳频方式，图2是子带跳频中最简单的2 子带折半跳频，整个传输带宽被均匀或近似均匀地分为两部分，跳 频距离为半个带宽，即跳频的下一个位置为当前位置+半个带宽(当 前位置在左半区)或当前位置-半个带宽(当前位置在右半区)。2 子带折半跳频还可以衍生推广为3子带、4子带乃至更多子带跳频， 跳频方案更加复杂，可以按照固定的间距进行跳频，比如8子带跳 频(subband编号为0、1、2、3、4、5、6、7)，跳频间距为3，则 跳频序列为0、3、6、1、4......；或者是随机跳频，由随机序列如 m序列产生随机跳频序列。子带跳频的优点在于跳频距离固定或从 统计意义上固定，FH增益相同，而且容易和非跳频用户进行频率复 用。缺点是导致Localized(连续)频谱被分成两段或多段可能影响 非跳频用户峰值速率，也不适合小带宽系统，比如1.25M系统。

图3是镜像跳频示意图，镜像跳频以带宽中央为折射点，跳频 中下一个跳频位置是当前位置的镜像。优点是充分保持了非跳频用 户的连续性及单用户最大吞吐量，缺点是：跳频距离不固定，导致 不同用户FH增益不同，有些靠近带宽中央的用户有可能跳频增益 很小。

无论是2子带折半跳频还是镜像跳频，都有固有的缺点，即跳 频位置固化，会导致不能达到最优频率分集增益，但实现方式简单、 与非跳频用户复用方式灵活、保持了单载波特性的优点，使其具有 更高的工程实现性。

LTE帧间跳频模式既可以用来定义反馈重传的资源块占用位 置，也可以考虑用来定义首次传输块的资源位置，帧间跳频模式特 别适合于半静态或静态持续传输的用户，有利于改善小区覆盖边缘 用户的SINR分布性能，提供小区间的干扰分集增益。帧间跳频模 式可以保持和帧内跳频模式相同的机制，也可以采用与帧内跳频完 全不同的模式。

跳频模式从节省信令考虑，需要定义完备的跳频模式数学表达， 或者是所说的跳频公式。