在宽带无线通信系统中分配子载波的方法与装置

摘要

提供了一种在使用多个载波的宽带无线通信系统中分配子载波的方法与装置。在将所有可用频带分为多个子载波、并且利用预定数目的子载波形成每个子信道的无线通信系统中，将子载波编组为子载波组；根据预定的序列从子载波组中选择子载波；并且在预定的时间周期内，将所选择的子载波作为子信道分配给小区。

权利要求

1.一种在无线通信系统中向子信道分配多个子载波的方法，在该无线通信系统中，移动站与基站通过至少一个子信道相互通信，该方法包含步骤：将小区的子载波编组为多个子载波组，该多个子载波组的每一个都包括至少一个连续子载波；以及通过利用小区识别信息、多个里得-所罗门序列、以及关于子载波组的信息，从每个子载波组中选择一个子载波，向子信道分配多个子载波，其中，在所述分配步骤中，分配给用户的子信道包括多个子载波，所述多个子载波是使用小区识别信息、里得-所罗门序列和关于子载波组的信息从每个子载波组中选择的，并且，在所述编组步骤中，小区的子载波被编组为子载波组，每个子载波组包括Q个连续子载波，并且每个子载波组的连续子载波的数目Q等于子信道的数目。

2.如权利要求1所述的方法，其中小区识别信息是将小区号m除以每个子载波组的连续子载波数目Q得到的商与余数。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述分配步骤包括：通过下式计算子信道中包含的子载波的索引Sub_carrier(i)＝Q*i+S(i)其中Sub_carrier(i)表示每个子载波的索引，变量i表示每个子载波组的索引，范围从0到子载波组数目-1，并且S(i)为通过下式计算的以下序列Sm，β的第(i+1)个元素Sm，β＝Sm+{β，β，β，...，β，β}β∈GF(Q)

其中β为范围从0到子信道总数-1的子信道索引，并且Sm为小区识别序列，并且通过以下计算Sm＝c0*S0+c1*S1

其中，c0与c1分别是将小区号m除以每个子载波组的连续子载波数目Q得到的商与余数，并且S0与S1为所述多个里得-所罗门序列，并且其中GF(Q)表示伽罗瓦域。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述多个里得-所罗门序列S0与S1通过下式计算S0＝{a，a2，a3，..，aQ-2，aQ-1}S1＝{a2，a4，a6，...，a2(Q-2)，a2(Q-1)}(对于m＜Q-1，am≠1；aQ-1＝1)其中，a为GF(Q)的素元。

5.如权利要求4所述的方法，其中可通过循环移动所述多个序列来生成S0与S1的等价序列。

6.如权利要求4所述的方法，其中每个子信道的子载波数目Q-1能够增加/减少。

7.如权利要求2所述的方法，其中，如果全体子载波的数目为Q(Q-1)，利用在每个OFDM码元中Q×N个子载波定义N个子载波组，并且使用(Q-1)/N个码元，则所述分配步骤包括：通过下式计算在子信道中包含的子载波的索引n＝i/N

其中，表示小于或等于i/N的最大整数，Sub_carrier index(n；i)表示每个子载波的索引，n表示码元索引，变量i表示每个子载波组的索引，范围从0到子载波组数目-1，并且通过下式计算以下序列Sm，βSm，β＝Sm+{β，β，β，...，β，β}β∈GF(Q)

其中β为范围从0到子信道总数-1的子信道索引，并且Sm为小区识别序列，并且通过下式计算Sm＝c0*S0+c1*S1

其中，c0与c1分别是将小区号m除以每个子载波组的连续子载波数目Q得到的商与余数，并且S0与S1为所述多个里得-所罗门序列，并且其中，GF(Q)表示伽罗瓦域。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述多个里得-所罗门序列S0与S1通过下式计算S0＝{a，a2，a3，..，aQ-2，aQ-1}S1＝{a2，a4，a6，...，a2(Q-2)，a2(Q-1)}(对于m＜Q-1，am≠1；aQ-1＝1)其中，a为GF(Q)的素元。

9.如权利要求8所述的方法，其中可通过循环移动所述多个序列来生成S0与S1的等价序列。

10.如权利要求8所述的方法，其中每个子信道的子载波数目Q-1能够增加/减少。

11.如权利要求2所述的方法，其中所述分配步骤包括：通过下式计算在子信道中包含的子载波的索引Sub_carrier(i)＝Q*i+S″(i)其中Sub_carrier(i)表示每个子载波的索引，变量i表示每个子载波组的索引，范围从0到子载波组数目-1，S″(i)为通过下式确定的以下序列S″的第i+1个元素S′＝c0*S0+{β，β，β，...，β，β}，β∈GF(Q)S″＝S′+c1*S1

其中S′为小区识别序列，S″为表示具有小区号m的小区的第β个子信道的序列，c0与c1分别是将小区号m除以每个子载波组的连续子载波数目Q得到的商与余数，S0与S1为所述多个里得-所罗门序列并且通过下式计算S0＝{a，a2，a3，...，aQ-2，aQ-1}S1＝{a2，a4，a6，...，a2(Q-2)，a2(Q-1)}(对于m＜Q-1，am≠1；aQ-1＝1)其中，a为GF(Q)的素元，并且GF(Q)表示伽罗瓦域。

12.如权利要求11所述的方法，其中可通过循环移动所述多个序列来生成S0与S1的等价序列。

13.如权利要求11所述的方法，其中每个子信道的子载波数目Q-1能够增加/减少。

14.如权利要求2所述的方法，其中如果向每个子信道分配Q-M个子载波，则所述分配步骤包含通过下式计算在子信道中包含的子载波的索引Sub_carrier(i)＝Q*i+S(i)其中Sub_carrier(i)表示每个子载波的索引，变量i表示每个子载波组的索引，范围从0到子载波组数目(Q-M)-1，并且S(i)为通过下式计算的以下序列Sm，β的第i+1个元素Sm，β＝Sm+{β，β，β，...，β，β}β∈GF(Q)

其中β为范围从0到子信道总数-1的子信道索引，并且Sm为小区识别序列，并且通过下式计算Sm＝c0*S0+c1*S1

其中，c0与c1分别是将小区号m除以每个子载波组的连续子载波数目Q得到的商与余数，并且S0与S1为所述多个里得-所罗门序列，并且，其中，GF(Q)表示伽罗瓦域。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述多个里得-所罗门序列S0与S1通过下式计算S0＝{a，a2，a3，．，aQ-2，aQ-1}S1＝{a2，a4，a6，...，a2(Q-2)，a2(Q-1)}(对于m＜Q-1，am≠1；aQ-1＝1)其中，a为GF(Q)的素元。

16.如权利要求15所述的方法，其中可通过循环移动所述多个序列来生成S0与S1的等价序列。

17.如权利要求15所述的方法，其中每个子信道的子载波数目Q-1能够增加/减少。

18.一种在无线通信系统中向子信道分配多个子载波的装置，在该无线通信系统中，移动站与基站通过至少一个子信道相互通信，该装置包含：子载波组生成器，用来将小区的子载波编组为多个子载波组，该多个子载波组的每一个都包括至少一个连续子载波；

小区分离器，用来通过利用小区识别信息、以及多个里得-所罗门序列，生成小区识别序列；以及子载波分配器，用来利用小区识别序列、以及关于子载波组的信息，向子信道分配多个子载波，其中，在所述子载波分配器中，分配给用户的子信道包括多个子载波，所述多个子载波是使用小区识别信息、里得-所罗门序列和关于子载波组的信息从每个子载波组中选择的，并且，在所述子载波组生成器中，小区的子载波被编组为子载波组，每个子载波组包括Q个连续子载波，并且每个子载波组的连续子载波的数目Q等于子信道的数目。

19.如权利要求18所述的装置，其中小区识别信息是将小区号m除以每个子载波组的连续子载波数目Q得到的商与余数。

20.如权利要求19所述的装置，其中所述子载波分配器通过以下向子信道分配具有索引的子载波：通过以下计算所述子载波索引Sub_carrier(i)＝Q*i+S(i)其中Sub_carrier(i)表示每个子载波的索引，变量i表示每个子载波组的索引，范围从0到子载波组数目-1，并且S(i)为通过下式计算的以下序列Sm，β的第i+1个元素Sm，β＝Sm+{β，β，β，...，β，β}β∈GF(Q)

其中β为范围从0到子信道总数-1的子信道索引，并且Sm为小区识别序列，并且通过下式计算Sm＝c0*S0+c1*S1

其中，c0与c1分别是将小区号m除以每个子载波组的连续子载波数目Q得到的商与余数，并且S0与S1为所述多个里得-所罗门序列，并且其中，GF(Q)表示伽罗瓦域。

21.如权利要求20所述的装置，其中所述多个里得-所罗门序列S0与S1通过下式计算S0＝{a，a2，a3，..，aQ-2，aQ-1}S1＝{a2，a4，a6，...，a2(Q-2)，a2(Q-1)}(对于m＜Q-1，am≠1；aQ-1＝1)其中，a为GF(Q)的素元。

22.如权利要求21所述的装置，其中可通过循环移动所述多个序列来生成S0与S1的等价序列。

23.如权利要求21所述的装置，其中每个子信道的子载波数目Q-1能够增加/减少。

24.如权利要求19所述的装置，其中，如果全体子载波的数目为Q(Q-1)，利用在每个OFDM码元中Q×N个子载波定义N个子载波组，并且使用(Q-1)/N个码元，则所述子载波分配器通过以下向子信道分配具有索引的子载波：通过以下计算所述子载波索引n＝i/N

其中，表示小于或等于i/N的最大整数，Sub_carrier index(n；i)表示每个子载波的索引，n表示码元索引，变量i表示每个子载波组的索引，范围从0到子载波组数目-1，并且通过下式计算以下序列Sm，βSm，β＝Sm+{β，β，β，...，β，β}β∈GF(Q)

其中β为范围从0到子信道总数-1的子信道索引，并且Sm为小区识别序列，并且通过以下计算Sm＝c0*S0+c1*S1

其中，c0与c1分别是将小区号m除以每个子载波组的连续子载波数目Q得到的商与余数，并且S0与S1为所述多个里得-所罗门序列，并且其中，GF(Q)表示伽罗瓦域。

25.如权利要求24所述的装置，其中所述多个里得-所罗门序列S0与S1通过下式计算S0＝{a，a2，a3，..，aQ-2，aQ-1}S1＝{a2，a4，a6，...，a2(Q-2)，a2(Q-1)}(对于m＜Q-1，am≠1；aQ-1＝1)其中，a为GF(Q)的素元。

26.如权利要求25所述的装置，其中可通过循环移动所述多个序列来生成S0与S1的等价序列。

27.如权利要求25所述的装置，其中每个子信道的子载波数目Q-1能够增加/减少。

28.如权利要求19所述的装置，其中所述子载波分配器通过以下向子信道分配具有索引的子载波：通过下式计算所述子载波索引Sub_carrier(i)＝Q*i+S″(i)其中Sub_carrier(i)表示每个子载波的索引，变量i表示每个子载波组的索引，范围从0到子载波组数目-1，S″(i)为通过下式确定的以下序列S″的第i+1个元素S′＝c0*S0+{β，β，β，...，β，β}，β∈GF(Q)S″＝S′+c1*S1

其中S′为小区识别序列，S″为表示具有小区号m的小区的第β个子信道的序列，c0与c1分别是将小区号m除以每个子载波组的连续子载波数目Q得到的商与余数，S0与S1为所述多个里得-所罗门序列并且通过下式计算S0＝{a，a2，a3，...，aQ-2，aQ-1}S1＝{a2，a4，a6，...，a2(Q-2)，a2(Q-1)}(am≠1 for m＜Q-1，aQ-1＝1)其中，a为GF(Q)的素元，并且GF(Q)表示伽罗瓦域。

29.如权利要求28所述的装置，其中可通过循环移动所述多个序列来生成S0与S1的等价序列。

30.如权利要求28所述的装置，其中每个子信道的子载波数目Q-1能够增加/减少。

31.如权利要求19所述的装置，其中如果向每个子信道分配Q-M个子载波，则所述子载波分配器通过以下向子信道分配具有索引的子载波：通过下式计算所述子载波索引Sub_carrier(i)＝Q*i+S(i)其中Sub_carrier(i)表示每个子载波的索引，变量i表示每个子载波组的索引，范围从0到子载波组数目(Q-M)-1，并且S(i)为通过下式计算的以下序列Sm，β的第i+1个元素Sm，β＝Sm+{β，β，β，...，β，β}β∈GF(Q)

其中β为范围从0到子信道总数-1的子信道索引，并且Sm为小区识别序列，并且通过以下计算Sm＝c0*S0+c1*S1

其中，c0与c1分别是将小区号m除以每个子载波组的连续子载波数目Q得到的商与余数，并且S0与S1为所述多个里得-所罗门序列，并且通过下式计算S0＝{a，a2，a3，...，aQ-2，aQ-1}S1＝{a2，a4，a6，...，a2(Q-2)，a2(Q-1)}(对于m＜Q-1，am≠1；aQ-1＝1)其中，a为GF(Q)的素元，并且GF(Q)表示伽罗瓦域。

32.如权利要求31所述的装置，其中可通过循环移动所述多个序列来生成S0与S1的等价序列。

33.如权利要求31所述的装置，其中每个子信道的子载波数目Q-1能够增加/减少。

说明书

技术领域

一般地，本发明涉及宽带无线通信系统中分配通信资源的方法，具体地，本发明涉及使用多个载波的宽带无线通信系统中分配子载波的方法与装置。

背景技术

首批MCM(多载波调制)系统出现在二十世纪五十年代末，用于军用高频无线电通信。OFDM(正交频分复用)、即具有叠加正交子载波的MCM的特殊情况，开始开发于二十世纪七十年代。通过OFDM，将串行码元序列转换为并行码元序列，并且在发送之前将其调制为相互正交的子载波。因为在多个子载波之间正交调制的困难，所以OFDM限制了对通信系统的实际应用。
但是，在1971年，Weinstein等人提出了一种OFDM方案，其对并行数据传送进行DFT(离散傅立叶变换)，作为一种高效的调制/解调处理，由此促进了OFDM的开发。另外，保护间隔的引入进一步减少了通信系统中多径传播与延迟扩散的不利效果。虽然复杂硬件对OFDM的广泛使用形成了障碍，但是包括FFT(快速傅立叶变换)以及IFFT(快速傅立叶逆变换)的数字信号处理技术近年来的进展已经使之能够实际实现OFDM。
可以对数字数据通信实现OFDM，例如DAB(数字音频广播)、数字TV广播、WLAN(无线局域网)、以及W-ATM(无线异步传输模式)。OFDM还显示了较高的频率使用效率，通过保护间隔减少了ISI(码元间干扰)效应，并且对多径衰减具有鲁棒性。因此，OFDM提供了对于高速数据传送的最优传送效率。
基于OFDM的多址技术分为OFDMA(正交频分多址)与FH(跳频)-OFDM。FH-OFDM为FH与OFDM的结合。OFDMA与FH-OFDM都寻求通过在全部频带上分散数据音调(data tone)，达到频率分集增益。OFDMA是在形成一个子信道的多个子载波上传送每个OFDM码元的方案。
对于宽带无线通信系统的OFDMA应用包括在IEEE 802.16a与IEEE802.16e中定义的系统。此类OFDMA系统例如采用2048点FFT，其将1702个音调分为166个导频音调与1536个数据音调。这1536个数据音调被进一步分为32个子信道以分配给用户，每个子信道包括48个数据音调。OFDMA为多址技术，其中频域被分为子信道，每个子信道具有多个子载波。时域被分为多个时间槽，并且将子信道分配给用户。
IEEE 802.16a或IEEE 802.16e系统只在频域上将10MHz的宽频带分为子信道。利用2048点FFT，将大约1600到1700个子载波分配给一个OFDM码元。由此，根据子载波分配，可以增加小区的数目。但是，在现有技术中，考虑到多小区环境中信道之间的冲突，当子信道由子载波分配形成时，只能识别大约40个小区。为了有利于布置宽带无线网络，可识别小区的数目应该为大约100。在这种情况下，OFDMA方案中常规子信道/子载波分配方法在其可以维护的小区数目上受到限制。

发明内容

本发明的目的在于至少基本解决以上问题和/或缺点，并且至少提供以下好处。因此，本发明的目的在于提供一种在使用多个载波的宽带无线通信系统中分配子载波以增加小区数目的方法与装置。
本发明的另一目的在于提供一种在使用多个载波的宽带无线通信系统中分配子载波以减少子信道之间冲突的方法与装置。
通过提供一种在使用多个载波的宽带无线通信系统中分配子载波的方法与装置，来达到以上目的。
根据本发明的一个方面，在无线通信系统(在该无线通信系统中，移动站与基站通过至少一个子信道相互通信)中向子信道分配多个子载波的方法中，将小区的子载波编组为多个子载波组，该多个子载波组的每一个都包括至少一个连续子载波；以及通过利用小区识别信息、多个里得-所罗门序列、以及关于子载波组的信息，从每个子载波组中选择一个子载波，向子信道分配多个子载波。
根据本发明的一个方面，在无线通信系统(在该无线通信系统中，移动站与基站通过至少一个子信道相互通信)中向子信道分配多个子载波的装置中，子载波组生成器将小区的子载波编组为多个子载波组，该多个子载波组的每一个都包括至少一个连续子载波；小区分离器通过利用小区识别信息、以及多个里得-所罗门序列，生成小区识别序列；以及子载波分配器利用小区识别序列、以及关于子载波组的信息，向子信道分配多个子载波。

附图说明

从参照附图的以下详细描述，可以清楚看出本发明的以上以及其他目的、特征、以及优点，其中：
图1为根据本发明实施例的OFDMA通信系统的发射器的方框图；
图2为根据本发明实施例的、利用多个载波的宽带无线通信系统中的子载波分配装置的方框图；
图3显示根据本发明实施例的、利用多个载波的宽带无线通信系统中的子载波分配方法；以及
图4A与4B显示根据本发明实施例的、通过基于子载波索引的子载波分配的、在多个码元上的子通道的信息。

具体实施方式

以下将参照附图详细描述本发明的优选实施例。在以下描述中，不详细描述公知的功能或构造，因为其会以不必要的细节混淆本发明。
图1为根据本发明实施例的OFDMA通信系统的发射器的方框图。参照图1，该发射器包括：CRC(循环冗余校验)插入器101，用来生成通过其检查传送错误的CRC位；编码器103，用来编码数据位；码元映射器105，用来按预定的调制方案执行码元调制；以及子信道分配器107，用来按照最大化可识别小区数目的方式，利用小区识别序列以及子信道序列来向用户分配子信道，下面详细描述。
该发射器还包括：串-并转换器(SPC)109，用来将串行调制码元转换为并行信号；导频码元插入器111；IFFT 113，用来对子信道的并行调制信号进行IFFT处理；并-串转换器(PSC)115，用来将并行调制信号转换为串行码元序列；保护间隔插入器117，用来在串行码元序列中插入保护间隔；数模转换器(DAC)119；以及RF(射频)处理器121。
在操作中，当生成用于传送的用户数据位以及控制数据位(此后统称为信息数据位)时，CRC插入器101在信息数据位中插入CRC位，并且编码器103根据预定的编码方法，按照预定的编码率，对CRC插入器101的输出进行编码，该编码方法可能包含特播编码(turbo coding)或者卷积编码。
码元映射器105根据预定的调制方案(例如QPSK(正交相移键控)、或16QAM(正交幅度调制))，将编码位调制为码元。子信道分配器107然后向调制码元分配子信道。
如以后详细描述的，根据本发明的实施例，利用小区识别序列以及子信道序列，进行子信道分配。SPC 109将已经向其分配了子信道及其对应频带的串行调制码元并行化。然后导频码元插入器111在并行调制码元中插入导频码元。
接着IFFT 113对导频码元插入器111的输出信号进行N点IFFT。PSC 115然后将IFFT信号转换为串行信号。保护间隔插入器117在串行信号中插入预定的保护间隔。保护间隔用来消除当传送OFDM码元序列时、在先前OFDM码元时间中传送的先前OFDM码元以及在当前OFDM码元时间中传送的当前OFDM码元之间的干扰。
DAC 119将保护间隔插入器117的输出转换为模拟信号。RF处理器121(包括滤波器与前端单元)将模拟信号处理为可以在空中传送的RF信号，并且通过发射(Tx)天线123将RF信号发送给无线电网络。
在子信道分配器107中进行根据本发明实施例的子信道分配，其通过利用子信道分配器107，增加了可识别小区的数目。
在描述本发明的子信道分配方法之前，将简单描述应用本发明的OFDMA通信系统的信道结构。
OFDMA通信系统在多个相互正交的子载波上传送并行传送数据。所述子载波包括用于传递数据的数据子载波、以及用于信道估计的导频子载波。一个子信道包括多个子载波。子信道是服务一个用户的基本单位，并且每个用户在至少一个子信道上传送/接收数据。
因此，在一个用户占用一个子信道的情况下，OFDMA通信系统可以容纳和可用子信道一样多的用户。每个子载波都标记有索引或者子载波索引，其指示子载波的逻辑位置。利用该信道结构，通过根据子载波位置适当地向子信道分配子载波，可以控制在每个基站内定义的小区的数目以及小区间干扰
根据本发明的实施例，利用称为Reed-Solomon序列(里得-所罗门序列)(RS Seq)的纠错码，对子载波进行索引，然后相对于子载波的逻辑位置分配子载波，从而使得子信道之间的冲突最小化。RS Seq为允许高速数据传送中多重纠错的编码方法。RS Seq的基本原理是公知的，由此此处不提供其描述。
图2为根据本发明实施例的、利用多个子载波的宽带无线通信系统中的子载波分配装置的方框图。该子载波分配装置被实现为图1的子信道分配器107，包括：子载波组生成器107a、小区分离器107b、以及子载波分配器107c。
参照图2，子载波组生成器107a将子载波编组为多个子载波组，该多个子载波组的每一个都包括至少一个连续的子载波.后面将参照图3描述子载波编组.小区分离器107b利用小区识别信息以及多个Reed-Solomon序列生成用于小区识别的序列.子载波分配器107c利用用于小区识别的序列以及关于子载波组的信息，将多个子载波分配到子信道中.
根据本发明，设计小区识别序列，使得给定每个子载波组中有Q个连续子载波，可以识别Q2个小区。另外，设计子信道序列，以在小区中分配多达Q个子信道。
因此，可以将可识别小区以及可用于全体小区的子信道的数目增加到常规技术可用数目的二次幂。
此后，详细描述根据本发明实施例的子载波分配方法、小区识别序列、以及子信道序列。
图3显示根据本发明实施例的、利用多个子载波的宽带无线通信系统中的子载波分配方法。
参照图3，分配给一个小区的所有子载波210被编组为(Q-1)个子载波组220，每个组包含Q个连续子载波210。在伽罗瓦域(Galois Field)GF(Q)上定义指示子载波的逻辑位置的RS Seq。GF(Q)对于某些运算封闭，并且具有Q个元素{0，1，2，...，Q-1}。如果GF(Q)对于特定运算封闭，则运算结果落入相同的GF(Q)中。
当Q为素数时，GF(Q)上加法与乘法由等式(1)以及等式(2)定义：
等式(1)：
a+b＝(a+b)mod Q
a，b∈{0，1，2，...，Q-1}
.....(1)
等式(2)：
a*b＝(a*b)mod Q
a，b∈{0，1，2，...，Q-1}
.....(2)
其中运算符“mod”表示调制。
在本发明的优选实施例中，GF(Q)对于等式(1)以及等式(2)定义的加法与乘法封闭。在GF(Q)上定义的小区识别序列Sm(m为小区号)是由特定小区号确定的序列，用于确定每个子信道的子载波210的逻辑位置。根据优选实施例，利用小区识别序列以及每个子信道的参数β生成子信道序列Sm，β，以确定每个子信道的子载波位置。优选地，从不同子载波组220中选择的(Q-1)个子载波210形成一个子信道(在图3中Q＝7)。应该注意：每个子信道的子载波210数目可以增加或者减少。
根据本发明的实施例，子载波索引由等式(3)定义：
Sub_carrier(i)＝Q*i+S(i)
.....(3)
其中Sub_carrier(i)为子载波索引，i为子载波组220的索引或组索引，S(i)为子信道序列Sm，β的第(i+1)个元素，代表子载波组220中的子载波210。组索引i＝0，1，...，Q-2。一旦定义了Sm，β，就定义了小区的子信道。
例如，如果将以子载波索引{0，1，2，...，41}标记的总共42个子载波210编组为六个子载波组220，如图3中所示，则可以利用长度为6的子信道序列Sm，β，来确定子信道#0到子信道#6中的一个的六个子载波210。假定Sm，β＝{3，2，6，4，5，1}，则通过等式(3)，为每个子信道中的子载波索引i＝0，1，...，5计算{7*0+3，7*1+2，...，7*5+1}。由此，子信道由具有索引{3，9，20，25，33，36}的子载波构成。
以下，详细描述小区识别序列Sm以及子信道序列Sm，β。
优选地，本发明利用小区识别信息以及多个序列，定义小区识别序列Sm。小区识别信息可以是例如小区ID，所述多个序列为在本发明中定义的基本序列S0与S1。虽然可以定义更多的基本序列，但是对两个基本序列进行以下描述。
基本序列S0与S1在等式(4)中定义为：
S0＝{a，a2，a3，...，aQ-2，aQ-1}
S1＝{a2，a4，a6，...，a2(Q-2)，a2(Q-1)}
(am≠1 for m＜Q-1，aQ-1＝1)
.....(4)
其中a为GF(Q)的素元。对于Q＝7，a6 mod 7＝1，由此a＝3，即GF(Q)的元素。由此，
S0＝{3，32，32，34，35，36}mod 7＝{3，2，6，4，5，1}以及
S1＝{32，34，36，32，34，36}mod 7＝{2，4，1，2，4，1}
这些基本序列的元素被循环移动。
等式(5)给出对第m个小区的小区识别序列Sm。
Sm＝c0*S0+c1*S1
＝{c0a+c1a2，c0a2+c1a4，...，c0aQ-1+c1a2(Q-1)}
.....(5)
其中可以定义m＝c0+Qc1。m mod Q的商与余数分别为c1与c0。此处，m表示小区识别信息，即，小区号(小区ID)。c0与c1是小区识别因子，并且可以相互替换。
例如，当Q＝7时，c0与c1范围都是从0到6。c0与c1所有可能组合的数目为Q2，这是因为Q值可用于c0与c1中的每一个，因此，对于Q＝7，可以分离49个小区。因此，根据等式(5)，可以分离Q2个小区。
如等式(6)所示，通过添加预定偏移β，计算用于为第m个小区设置子信道的子信道序列Sm，β。
Sm，β＝Sm+{β，β，β，...，β，β}
β∈GF(Q)
.....(6)
其中β范围为从0到(Q-1)。因此，可以为一个小区分配多达Q个子信道。
根据上述方法，利用等式(5)定义的小区识别序列Sm，可以识别多达Q2个小区，并且利用等式(6)定义的子信道序列Sm，β，可以向一个小区分配多达Q个子信道。因此，全体小区可用的子信道总数高述Q3。
如此导出的小区识别序列性能很好，从而在相邻小区之间最多可以发生两个冲突。如果在等式(5)中对于每个小区c1＝0(即，小区数目保持在常规水平上)，则Sm成为典型的RS Seq。在这种情况下，在相邻小区之间最多发生一个冲突。
例如，下面的表1列出对于m＝1(即c0＝1，c1＝0)的基站小区的多个子信道序列。
表1
  S1，0   3   2   6   4   5   1   S1，1   4   3   0   5   6   2   S1，2   5   4   1   6   0   3   S1，3   6   5   2   0   1   4   S1，4   0   6   3   1   2   5   S1，5   1   0   4   2   3   6   S1，6   2   1   5   3   4   0
表2显示在GF(7)上、a＝3，S0＝{3，2，6，4，5，1}以及S1＝{2，4，1，2，4，1}的假定下，对于多个基站的小区识别序列。
表2
  S0   0   0   0   0   0   0   S7   2   4   1   2   4   1   S1   3   2   6   4   5   1   S8   5   6   0   6   2   2   S2   6   4   5   1   3   2   S9   1   1   6   3   0   3   S3   2   6   4   5   1   3   S10   4   3   5   0   5   4   S4   5   1   3   2   6   4   S11   0   5   4   4   3   5   S5   1   3   2   6   4   5   S12   3   0   3   1   1   6   S6   4   5   1   3   2   6   S13   6   2   2   5   6   0
虽然对于Q＝7，可以识别多达49(＝Q2)个小区S0到S48，但是为简便起见，表2只显示了其一部分。
表1显示对于基站#1(m＝1)的子信道序列。表1的子信道序列与表2所示其他小区的子信道序列#0之间的比较揭示出：在小区中，当c1＝0时，最多发生一个冲突。例如，在表2的S0到S6以及表1的子信道序列之间。最多发生两个冲突，例如，在表2的S7到S13以及表1的子信道序列之间。
虽然将等式(5)与等式(6)分别用做小区识别序列与子信道序列，但是可以修改它们，从而以不同方式获得小区识别序列与子信道序列。为这样做，可以由等式(7)计算小区识别序列与子信道序列。
S′＝c0*S0+{β，β，β，...，β，β}，β∈GF(Q)
S″＝S′+c1*S1
.....(7)
其中S′作为小区识别序列，S″作为子信道序列。在这种情况下，与以上原始方法相比，可能在子信道之间的冲突的数目上没有区别。应该注意：也可以使用其他方法。在由等式(7)定义的本发明的另一实施例中，可以由等式(3)或者下面的等式(9)来定义子载波索引。
虽然在以上实施例中向每个子信道分配(Q-1)个子载波，但是每个子信道的子载波数目不限于该值。如果每个子信道的子载波数目小于(Q-1)，则将相关序列截断到所需要的那样短。例如，如果将每个子信道的子载波数目设置为(Q-M)，则可以修改基本序列S0与S1，如等式(8)所示：
S0＝{a，a2，a3，...，a(Q-M-1)}
S1＝{a2，a4，a6，...，a2(Q-M-1)}
(am≠1 for m＜Q-1，aQ-1＝1)
.....(8)
使用原始序列的头(Q-M)个子载波。以相同的方式，如果将每个子信道的子载波数目设置为大于(Q-1)，则可以通过重复基本序列，获得与所希望的一样多的子载波。如果每个子信道包括2x(Q-1)个子载波，则通过重复，基本序列S0与S1出现两次。
图3显示在GF(7)上向7个子信道分配42个子信道。参照图3，在小区2与小区3的子信道之间发生两个冲突，如虚方框所示。在小区1与小区2之间最多发生一次子信道冲突。
在频率复用率为1的无线通信系统中，需要增加可识别小区的最大数目，以促进基站安装。为此，可以不对一个OFDM码元、而是对多个OFDM码元分配子载波。但是，该方法以用于子载波分配的OFDM码元数目限制帧结构。
当需要时，本发明可以将作为基本子载波分配单元的码元的数目增加至常规方法数目的二次幂。
给定Q(Q-1)个子载波，如果利用在每个OFDM码元中QxN个子载波定义N个子载波组，并且使用(Q-1)/N个OFDM码元，则由等式(9)计算子载波索引：

在等式(9)中，当Q＝7且N＝2时，载波组的组索引范围从0到5(即从0到Q-2)，并且码元索引n为0或1。此处，表示小于或等于i/N的最大整数。基站#1的子信道#0的子载波索引，对于n＝0以及i＝3为11，对于n＝1以及i＝1为13，对于n＝2以及i＝0为10。
图4A与4B分别显示当Q＝7以及N＝2与3时，根据等式(9)向子信道分配子载波的方法。
进行子载波分配，以承载图4A中的两个码元以及图4B中的三个码元。如上所述，图3所示的子载波分配导致不同小区的不同子信道之间的最多两个子载波冲突。当使用GF(Q)上定义的序列时，基于等式(9)的子信道索引导致每Q个小区#0到#(Q-1)、#Q到#(2Q-1)、以及#2Q到#(3Q-1)中的子信道之间不超过一个的子载波冲突。
根据本发明的实施例，在OFDMA通信系统中，利用有限的子载波资源，将可识别小区的数目增加到与常规方法相比的二次幂。另外，当保持常规的可识别小区的最大数目时，本发明的小区编号将发生子信道间冲突的数目限制到不超过1，而没有结构修改。
虽然参照本发明的特定优选实施例显示并且描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解：在不脱离权利要求所定义的本发明的精神与范围的前提下，可以进行各种形式与细节的改变。