OFDMA系统中数据包处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种OFDMA系统中数据包处理方法及装置，所述方法包括：对源数据包进行码块分割获得d个数据块；分别对d个数据块添加循环冗余校验码CRC序列，分别进行纠错编码；对纠错编码后的d个数据块进行分组，得到a个信息数据包；对a个信息数据包进行包编码，得到b个校验数据包；进行星座映射调制得到与a个信息数据包对应的长度为k1的第一个调制符号序列和与b个校验数据包对应的长度为k2的第二个调制符号序列；将第一个调制符号序列按照时间顺序映射到连续的Mofdm1个OFDM符号，将第二个调制符号序列按照时间顺序映射到连续的Mofdm2个OFDM符号；发送Mofdm1个OFDM符号和Mofdm2个OFDM符号。

【技术实现步骤摘要】
OFDMA系统中数据包处理方法及装置
本专利技术涉及正交频分多址(OFDMA，OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess)系统中数据包传输技术，尤其涉及一种OFDMA系统中数据包处理方法及装置。
技术介绍
OFDMA多址技术是第四代移动通信长期演进(LTE，LongTermEvolution)系统中的关键技术之一，可以结合时空编码技术、符号间干扰和信道间干扰抑制以及智能天线技术，最大限度地提高了通信系统的性能，提高通信吞吐量。在第四代移动通信LTE系统中，下行通信采用多载波的OFDMA技术，上行采用单载波频分多址(SC-FDMA，Single-carrierFrequencyDivisionMultipleAccess)技术。OFDMA中的各个子载波之间是相互正交的，每个子载波在一个符号时间内有整数个载波周期，每个载波的频谱零点和相邻载波的零点重叠，这样便没有了子载波间的干扰。并且，由于载波间有部分重叠，所以大大提高了频谱利用率。在OFDMA符号保护间隔内填入循环前缀，以保证在快速傅里叶变换(FFT)周期内OFDMA符号的时延副本内包含的波形周期个数也是整数。这样时延小于保护间隔的信号就不会在解调过程中产生ISI和ICI。而且，OFDMA系统的一个主要优点是正交的子载波可以利用快速傅利叶变换(FFT/IFFT)实现调制和解调，可显著降低运算复杂度硬件实现简单。在数字通信系统中，一般都需要对信息数据进行信道纠错编码，提高数据在信道传输过程中的可靠性。当前使用比较多的信道纠错编码有Turbo编码、LDPC编码、卷积编码、RS编码和BCH编码等。其中，LTE系统中的二进制Turbo编码是一种带有内部交织器的并行级联码，一般由两个结构相同的递归系统卷积(RSC)分量码编码器并行级联而成。Turbo码内交织器在第二个分量码编码器之前将输入的二进制信息序列中的比特位置进行随机置换，当交织器充分大时，Turbo码就具有近似随机长码的特性。低密度校验码(LDPC，lowdensityparitycheckcode)是一种基于稀疏校验矩阵的线性分组码，利用它的校验矩阵的稀疏性，可以实现低复杂度的编译码。由于LDPC码解码简单而且吞吐量都比较高，所以在微波通信或者局域网通信中都有使用。卷积码也是较为常用的一种前向纠错码，卷积码的特点是当对某一时刻的输入信息进行编码时，不仅与本时刻的输入有关，而且还与本时刻之前多个时刻的输入有关，即码字的产生一共受到多个输入时刻信息的制约。RS码是一种纠错能力很强的特殊的非二进制广播信道(BCH)码，是最短距离最大化的编码方法，RS编码和BCH编码的译码方法一般采用硬判译码。在信道纠错编码块中一般采用CRC序列进行检错，CRC是循环冗余码校验(CyclicRedundancyCheck)，一般是在进行纠错编码之前对信息块添加的冗余信息。循环冗余码校验工作方法是在发送端产生一个冗余信息，添加到信息位后面一起发送到接收端，接收端收到的信息按相同算法对信息块进行校验正确与否。在数字通信系统中，一般源信息块都是比较大，需要进行码块分割成较小的信息块，然后对这些较小信息块进行信道编码。这样做的目的在于，如果码长较长的话纠错编码的译码器会非常复杂和延时都会比较大，而且一般源信息块长度都是变化不定的，这样要求设计一个码长大范围变化的纠错码也是相当困难的。对于纠错编码来说，码长越长性能越好，但复杂度越高。而且在现有的OFDMA系统中，有些纠错编码长度比较大，例如LTE系统中可以达到6144比特的长度，那么带来的问题是纠错码的译码时延就比较大，而且复杂度也比较高。而且，OFDMA系统对相位噪声和载波频偏是十分敏感的，这是OFDMA技术的缺点，整个OFDMA系统对各个子载波之间的正交性要求格外严格，任何一点小的载波频偏都会破坏子载波之间的正交性，引起ICI；相位噪声也会导致码元星座点的旋转、扩散，形成ICI。这些影响都会降低系统通信的可靠性。而且，OFDMA通信系统在衰落信道下，使得在一个OFDM符号内的不同纠错码块的信道不一样，也会使得最终数据包的误包性能降低。所以亟需一种处理方法提高OFDMA系统在衰落信道下的数据传输可靠性、系统通信鲁棒性和降低译码时延。遗憾的是，目前尚无相关技术可供参考。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种OFDMA系统中数据包处理方法及装置。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种OFDMA系统中数据包处理方法，应用于发送端，所述方法包括：对待传输的源数据包进行码块分割获得d个数据块；分别对所述d个数据块中每个数据块添加循环冗余校验码CRC序列；对添加CRC序列后的d个数据块分别进行纠错编码；对纠错编码后的d个数据块进行分组，得到等长的a个信息数据包；对所述a个信息数据包进行包编码，得到b个校验数据包；对所述a个信息数据包和所述b个校验数据包进行星座映射调制，得到长度为k1的第一个调制符号序列和长度为k2的第二个调制符号序列，所述第一调制符号序列对应a个信息数据包，第二调制符号序列对应b个校验数据包；将所述第一个调制符号序列按照时间顺序映射到连续的Mofdm1个OFDM符号，将第二个调制符号序列按照时间顺序映射到连续的Mofdm2个OFDM符号；发送所述Mofdm1个OFDM符号和Mofdm2个OFDM符号时，所述Mofdm1个OFDM符号中第一个OFDM符号先于所述Mofdm2个OFDM符号中第一个OFDM符号发送；其中，a是大于等于2的整数，d是大于等于2的整数，b是大于等于1的整数，k1和k2均是大于等于1的整数，Mofdm1和Mofdm2均是大于等于1的整数。一种OFDMA系统中数据包处理方法，应用于接收端，所述方法包括：接收包含第一个调制符号序列的连续Mofdm1个OFDM符号，以及包含第二个调制符号序列的连续Mofdm2个OFDM符号；所述第一个调制符号序列包含a个信息数据包，所述第二个调制符号序列包含b个校验数据包；所述a个信息数据包包含d个纠错编码数据块；使用所述d个纠错编码数据块和b个校验数据包的信息，解码出源数据包；其中，a是大于等于2的整数，d是大于等于2的整数，b是大于等于1的整数，Mofdm1和Mofdm2均是大于等于1的整数。一种OFDMA系统数据包处理装置，应用于发送端，所述装置包括：码块分割模块，配置为对待传输的源数据包进行码块分割获得d个数据块；添加CRC序列模块，配置为分别对所述d个数据块中每个数据块添加循环冗余校验码CRC序列；纠错编码模块，配置为对添加CRC序列后的d个数据块分别进行纠错编码；分组模块，配置为对纠错编码后的d个数据块进行分组，得到等长的a个信息数据包；包编码模块，配置为对所述a个信息数据包进行包编码，得到b个校验数据包；星座映射调制模块，配置为对所述a个信息数据包和所述b个校验数据包进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种OFDMA系统中数据包处理方法，应用于发送端，其特征在于，所述方法包括：对待传输的源数据包进行码块分割获得d个数据块；分别对所述d个数据块中每个数据块添加循环冗余校验码CRC序列；对添加CRC序列后的d个数据块分别进行纠错编码；对纠错编码后的d个数据块进行分组，得到等长的a个信息数据包；对所述a个信息数据包进行包编码，得到b个校验数据包；对所述a个信息数据包和所述b个校验数据包进行星座映射调制，得到长度为k1的第一个调制符号序列和长度为k2的第二个调制符号序列，所述第一调制符号序列对应a个信息数据包，第二调制符号序列对应b个校验数据包；将所述第一个调制符号序列按照时间顺序映射到连续的Mofdm1个OFDM符号，将第二个调制符号序列按照时间顺序映射到连续的Mofdm2个OFDM符号；发送所述Mofdm1个OFDM符号和Mofdm2个OFDM符号时，所述Mofdm1个OFDM符号中第一个OFDM符号先于所述Mofdm2个OFDM符号中第一个OFDM符号发送；其中，a是大于等于2的整数，d是大于等于2的整数，b是大于等于1的整数，k1和k2均是大于等于1的整数，Mofdm1和Mofdm2均是大于等于1的整数。...

【技术特征摘要】
1.一种OFDMA系统中数据包处理方法，应用于发送端，其特征在于，所述方法包括：
对待传输的源数据包进行码块分割获得d个数据块；
分别对所述d个数据块中每个数据块添加循环冗余校验码CRC序列；
对添加CRC序列后的d个数据块分别进行纠错编码；
对纠错编码后的d个数据块进行分组，得到等长的a个信息数据包；
对所述a个信息数据包进行包编码，得到b个校验数据包；
对所述a个信息数据包和所述b个校验数据包进行星座映射调制，得到长度为k1的第一调制符号序列和长度为k2的第二调制符号序列，所述第一调制符号序列对应a个信息数据包，第二调制符号序列对应b个校验数据包；将所述第一调制符号序列按照时间顺序映射到连续的Mofdm1个OFDM符号，将所述第二调制符号序列按照时间顺序映射到连续的Mofdm2个OFDM符号；
发送所述Mofdm1个OFDM符号和所述Mofdm2个OFDM符号时，所述Mofdm1个OFDM符号中第一个OFDM符号先于所述Mofdm2个OFDM符号中第一个OFDM符号发送；
其中，a是大于等于2的整数，d是大于等于2的整数，b是大于等于1的整数，k1和k2均是大于等于1的整数，Mofdm1和Mofdm2均是大于等于1的整数。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，发送所述Mofdm1个OFDM符号和所述Mofdm2个OFDM符号时，所述Mofdm2个OFDM符号中第一个OFDM符号晚于或者等于所述Mofdm1个OFDM符号中最后一个OFDM符号。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述分别对所述d个数据块中每个数据块添加循环冗余校验码CRC序列之后且在所述对添加CRC序列后的d个数据块分别进行纠错编码之前，所述方法还包括：
对添加CRC序列后的d个数据块进行第一次填充，所述第一次填充是对第i块数据块填充m1i比特，其中，m1i是大于等于0的整数，i＝0、1、…、d-1。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述对添加CRC序列后的d个数据块分别进行纠错编码之后且在所述对纠错编码后的d个数据块进行分组之前，所述方法还包括：
对纠错编码后的d个数据块进行第二次填充，所述第二次填充是在整个纠错编码数据块的首部或者尾部添加m2比特，其中，所述的整个纠错编码数据块包含d个纠错编码块；m2是大于等于0的整数。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述等长的a个信息数据包中每个信息数据包的比特数目为k×c，其中，k是纠错编码块的比特数，k是大于等于1的整数，c是大于等于1的整数。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述a个信息数据包和所述b个校验数据包进行星座映射调制，包括：
对于进行包编码之后的a个信息数据包，先去除第一次填充和第二次填充的比特数据，再进行星座映射调制；
对于所述b个校验数据包，先去除全是由第一次填充和第二次填充的比特数据进行包编码得到的比特数据，再进行星座映射调制。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，码块分割获得的d个数据块中的每个数据块的长度依赖于以下参数的至少之一：源数据包的长度、系统分配的用于第一传输节点向第二传输节点传输数据的每个OFDM符号上的子载波数目、调制阶数、纠错编码码率、OFDM符号数目、信息数据包中纠错编码块数、每个OFDM符号上承载的纠错编码块数、CRC序列比特数和包编码得到的校验数据包个数。


8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一调制符号序列的调制阶数为Mod1’，第二调制符号序列的调制阶数为Mod2’，其中，Mod1’和Mod2’是1到16的整数；或者，所述第一调制符号序列包含q1组调制符号子序列，子序列内的调制阶数相同，Modi是第一调制符号序列中第i组调制符号子序列采用的调制阶数，Modi是1到16的整数，i＝0、1、…、(q1-1)，所述第二调制符号序列包含q2组调制符号子序列，子序列内的调制阶数相同，Modj是第二调制符号序列中第j组调制符号子序列采用的调制阶数，Modj是1到16的整数，j＝0、1、…、(q2-1)，其中，调制阶数是星座映射调制符号携带的比特数，q1和q2均是大于等于1的整数。


9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述a个信息数据包进行包编码，得到b个校验数据包，包括：
将所有a个信息数据包中第i比特构成长度为a比特的序列Si，对Si进行单奇偶校验编码、b重比特奇偶校验编码、汉明编码或RS编码，得到长度为b比特的校验序列Ti；将所有校验序列Ti的第j个比特顺序组合，得到长度为n比特的校验数据包Pj；
其中，i＝0、1、…、n-1，n是纠错编码块集合的长度，n是大于1的整数，j＝0、1、…、b-1，b是大于等于1的整数。


10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一调制符号序列按照时间顺序映射到连续的Mofdm1个OFDM符号上，包括：
将第一调制符号序列按照先频率后时间的顺序映射到Nsc1×Mofdm1的二维时频资源，其中，频率维度用于标识OFDM符号内Nsc1个连续子载波索引编号，时间维度用于标识Mofdm1个连续OFDM符号索引编号；Nsc1是大于等于1的整数。


11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述将第一调制符号序列按照先频率后时间的顺序映射到Nsc1×Mofdm1的二维时频资源，包括：
d大于Mofdm1时，对向第i个OFDM符号映射的Nsc1个子载波的星座映射调制符号先进行交织，再顺序映射到第i个OFDM符号的Nsc1个非参考信号子载波，或者对向第i个OFDM符号映射的Nsc1个子载波的星座映射调制符号按随机映射关系表映射到第i个OFDM符号的Nsc1个非参考信号子载波，或者对向第i个OFDM符号映射的Nsc1个子载波的星座映射调制符号顺序映射到逻辑缓存中，再按随机映射关系表将所述逻辑缓存中的数据映射到第i个OFDM符号的Nsc1个非参考信号子载波；
d小于等于Mofdm1时，对向第i个OFDM符号映射的Nsc1个子载波的星座映射调制符号顺序映射到第i个OFDM符号的Nsc1个非参考信号子载波；
其中，i＝0、1、…、Mofdm1-1。


12.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第二调制符号序列按照时间顺序映射到连续的Mofdm2个OFDM符号，包括：
将第二调制符号序列按照先频率后时间的顺序映射到Nsc2×Mofdm2的二维时频资源，其中，频率维度用于标识OFDM符号内Nsc2个连续子载波索引编号，时间维度用于标识Mofdm2个连续OFDM符号索引编号；Nsc2是大于等于1的整数。


13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述将第二调制符号序列按照先频率后时间的顺序映射到Nsc2×Mofdm2的二维时频资源，包括：
(b×c)大于Mofdm2时，对向第i个OFDM符号映射的Nsc2个子载波的星座映射调制符号先进行交织，再顺序映射到第i个OFDM符号的Nsc2个非参考信号子载波，或者对向第i个OFDM符号映射的Nsc2个子载波的星座映射调制符号按随机映射关系表映射到第i个OFDM符号的Nsc2个非参考信号子载波，或者对向第i个OFDM符号映射的Nsc2个子载波的星座映射调制符号顺序映射到逻辑缓存中，再按随机映射关系表将所述逻辑缓存中的数据映射到第i个OFDM符号的Nsc2个非参考信号子载波；
(b×c)小于等于Mofdm1时，对向第i个OFDM符号映射的Nsc2个子载波的星座映射调制符号顺序映射到第i个OFDM符号的Nsc2个非参考信号子载波；
其中，c是每个信息数据包所包含的纠错编码块块数，c是大于等于1的整数，i＝0、1、…、Mofdm2-1。


14.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述a个信息数据包和所述b个校验数据包进行星座映射调制，包括：向第i个OFDM符号的连续Nsc个非参考信号子载波映射，包括以下方式之一：
(d+b×c)大于Mofdm时，对向第i个OFDM符号映射的Nsc个子载波的星座映射调制符号先进行交织，再顺序映射到第i个OFDM符号的Nsc个非参考信号子载波，或者对向第i个OFDM符号映射的Nsc个子载波的星座映射调制符号按随机映射关系表映射到第i个OFDM符号的Nsc个非参考信号子载波，或者对向第i个OFDM符号映射的Nsc个星座映射调制符号先顺序映射到逻辑缓存中，再按数据按随机映射关系将所述逻辑缓存中的Nsc个星座映射调制符号表映射到第i个OFDM符号的Nsc个非参考信号子载波；
(d+b×c)小于等于Mofdm时，对向第i个OFDM符号映射的Nsc个子载波的星座映射调制符号顺序映射到第i个OFDM符号的Nsc个非参考信号子载波上；
其中，Nsc是由系统分配的用于传输数据的第i个OFDM符号中的非参考信号子载波数目，Nsc是大于等于1的整数，i＝0、1、…、Mofdm-1，Mofdm是第一调制符号序列和第二调制符号序列映射的所有OFDM符号数目，Mofdm是大于0的整数；c是每个信息数据包所包含的纠错编码块块数，c是大于等于1的整数。


15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息数据包中每块纠错编码块比特长度为e，e＝m×Nsc1×g，其中，m是每个星座映射调制符号携带的比特数，m是大于等于1的整数，Nsc1是系统配置地用于传输数据的第i个OFDM符号中的非参考信号子载波数目，i＝0、1、…、Mofdm1-1，Nsc1是大于等于1的整数，g的具体数值是1、2、3、4、6或者7，Mofdm1是第一调制符合序列映射到的OFDM符号数目，Mofdm1是大于0的整数。


16.一种OFDMA系统中数据包处理方法，应用于接收端，其特征在于，所述方法包括：
接收包含第一调制符号序列的连续Mofdm1个OFDM符号，以及包含第二调制符号序列的连续Mofdm2个OFDM符号；所述第一调制符号序列包含a个信息数据包，所述第二调制符号序列包含b个校验数据包；所述a个信息数据包包含d个纠错编码数据块；使用所述d个纠错编码数据块和b个校验数据包的信息，解码出源数据包；
其中，a是大于等于2的整数，d是大于等于2的整数，b是大于等于1的整数，Mofdm1和Mofdm2均是大于等于1的整数。


17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，包括：
优先解码出d个纠错编码数据块；如果所述d个纠错编码数据块都正确，则合并所述d个纠错编码数据块的有效信息数据，得到源数据包；如果所述d个纠错编码块有错误块，则解码出b×c个校验数据包，利用d个纠错编码数据块的解码结果和b×c个校验数据包的解码结果，再次解码d个纠错编码数据块中的错误块，合并所述d个纠错编码块的有效信息数据，得到原始数据；
或者，优先解码出d个纠错编码数据块，然后解码出b×c个校验数据包；如果所述d个纠错编码数据块都正确，则合并所述d个纠错编码数据块的有效信息数据，得到源数据包；如果所述d个纠错编码数据块有错误块，则利用d个纠错编码数据块的解码结果和b×c个校验数据包的解码结果，再次解码d个纠错编码数据块中的错误块和b×c个校验数据包中的错误块，并判断所述d个纠错编码数据块是否都正确，依次循环，直至所述d个纠错编码数据块译码正确或者达到最大迭代次数max，则合并所述d个纠错编码块的有效信息数据，得到源数据包，否则继续进行迭代；其中，d是纠错编码数据块数，d是大于等于2的整数，b是校验数据包的个数，b是大于等于1的整数，c是每个信息数据包所包含的纠错编码数据块块数，c是大于等于1的整数，max是大于1的整数。


18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述纠错编码数据块的正确性判断条件为：纠错编码块译码结果的CRC校验是否正确和\或纠错编码数据块译码结果是否属于纠错编码字空间，如果纠错编码块译码结果的CRC校验正确和\或纠错编码数据块译码结果属于纠错编码字空间，则所述纠错编码数据块译码正确，否则所述纠错编码数据块译码错误。


19.一种OFDMA系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立广，徐俊，许进，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44