CN101043494A - 一种多小区/扇区广播信息发射方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种正交多路频分复用系统中多小区/扇区广播信息发射方法及系统。该方法包括：A.当前小区/扇区将本小区/扇区广播信息映射到子载波集合中的第一子载波集合；B.通过所述子载波集合将所述小区/扇区广播信息发送至接收端。本发明还公开了一种多小区/扇区广播信息发射系统。本发明方案将当前小区/扇区广播信息调制到设定的子载波集合上，采用频分的方法规划相邻小区/扇区的广播信息所占用的资源，能够有效的降低小区/扇区边缘用户所受到的来自相邻小区/扇区广播信道的干扰。

Description

一种多小区/扇区广播信息发射方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种正交多路频分复用系统中多小区/扇区广播信息发射方法及系统。

背景技术

随着无线移动通信的发展，用户对无线通信的速率和服务质量提出了越来越高的要求，但是由于无线频谱资源的缺乏限制了无线通信的进一步发展，另一方面，无线信道的多径和时变特性会对其中传输的信号带来很大的损害，这两个实际存在的问题都成为无线通信发展的阻碍。近年来出现的多载波OFDM技术也因为能够很好的克服无线信道的多径特性和比单载波频谱效率高的特点成为研究的热点。

OFDM技术作为具有传输高速率数据业务能力的频分复用技术，一方面，相对于传统的单载波技术而言，OFDM技术能够利用简单的均衡算法提供较高的频谱效率；另一方面，在采用OFDM的系统中，不需要像传统的频分多路复用(FDM)那样在相邻的载波之间分配较宽的保护带宽，就可以避免子载波之间的相互干扰，从而节省了带宽。

目前，OFDM技术已被广泛应用在现有的通信系统中，且该技术已经体现在无线局域网标准802.11a中，相关产品也已经获得应用；OFDM和MIMO结合的相关技术也已经在IEEE802.16中完成标准制订。另外，在移动无线通信接入系统中，第三代合作伙伴计划(3GPP)的无线接入网、IEEE 802.20的物理层也正在考虑使用OFDM技术和MIMO技术，以构建具有更高频率效率的移动无线通信接入系统。

图1所示为一个典型的频率蜂窝复用系统的组网图。其中，两个无线网络控制器(RNC)，即RNC1和RNC2与核心网(CN)相连，一些基站(BS)分别与这两个RNC相连，其中，BS1、BS2及BS3与RNC1相连，BS4、BS5及BS6与RNC2相连，两台移动台(MS)，即MS1、MS2与这些基站保持无线连接。

图2为典型的小区全向天线复用方式，简称为小区复用方式，图3为典型的小区120度定向天线复用方式，简称为扇区复用方式。

采用了OFDM技术的数据传输系统具有以下优点：

1)对多径延迟扩展具有较强的容错性。如图4所示，一个OFDM符号时域上包括两个部分：数据部分和循环前缀部分，循环前缀部分由数据部分的末端循环生成，图中数据部分占用的时间为T_data，循环前缀部分占用的时间为T_cp。OFDM技术的容错性表现在：与一个OFDM符号的持续时间Ts相比，典型信道冲击响应的持续时间很小，只占用Ts中一个很小的部分，因此可以通过增加较小的循环前缀，即T_cp以完全克服由多径引起的信号之间的干扰。

2)对频率选择性衰落具有较强的容错性。OFDM技术通过采用信道编码等冗余方案，可以恢复强衰落子载波所携带的数字信号。

3)采用了简单的均衡算法。由于OFDM技术采用频域传递信号，而信道的作用在频域上表现为简单的乘法，从而使采用OFDM技术的数据传输系统在执行信号均衡时，只需要一个简单的单抽头均衡器即可实现。

4)相对于FDM技术而言，OFDM技术具有较高的频谱效率。

虽然采用OFDM技术的数据传输系统具有上述优点，但是要使上述优点能够在系统的实际应用中完全体现出来，特别的要使得OFDM技术和MIMO技术有机的结合使用，必须要解决以下关键技术：符号同步、信道估计和均衡、系统广播信息发射与接收等。这些关键技术与系统的实际使用环境密切相关，也与系统的网络配置要求密切相关。

本发明主要涉及采用正交频分多路复用技术的移动无线数据传输系统中针对多小区/扇区情形的广播信息发射方案。

在当前某公司提供的物理层方案中，小区广播信息在前导帧(PreambleFrame)发射，图5为典型的前导帧结构图，其中前五个OFDM符号用来发射小区广播信息。在该公司的方案中，广播信息经过添加CRC、编码、重复、调制以后被放置在前五个OFDM符号上的除导频以外的所有子载波中发送。除了使用不同的扰码序列，相邻小区采用完全相同的结构发射。

在上述方案中，当前小区/扇区的广播信息将与相邻小区/扇区的广播信息相互干扰，将使得当前小区/扇区边缘的用户受到较大干扰，影响小区/扇区广播信道的接收，最终影响小区/扇区的覆盖效率。

发明内容

本发明提供一种正交多路频分复用系统中多小区/扇区广播信息发射方法及系统，用以解决现有技术中存在的，当前小区/扇区的广播信息与相邻小区/扇区的广播信息相互干扰，将使得当前小区/扇区边缘的用户受到较大干扰，影响小区/扇区广播信道的接收，最终影响小区/扇区的覆盖效率问题。

本发明方法包括：

一种多小区/扇区广播信息发射方法，该方法包括以下步骤：

A、当前小区/扇区将本小区/扇区广播信息映射到子载波集合中的第一子载波集合；

B、通过所述子载波集合将所述小区/扇区广播信息发送至接收端。

所述步骤A中，所述的第一子载波集合是连续分布的子载波集合。

所述步骤A中，所述第一子载波集合占用当前载频可用子载波集合的1/3或1/7。

所述步骤A中，所述第一子载波集合是离散分布的子载波集合。

所述步骤A中，所述第一子载波集合是均匀离散分布的子载波集合。

所述步骤A中，所述第一子载波集合占用当前载频可用子载波资源的1/3或1/7。

所述步骤A还包括：

A1、相邻小区/扇区将本小区/扇区广播信息映射到第二子载波集合。

所述步骤A1中，所述相邻小区/扇区将本小区/扇区广播信息映射到第二子载波集合，是相邻N个小区/扇区将各自小区/扇区广播信息映射到互不相同的N个子载波集合中。

所述步骤A1中，所述相邻小区/扇区将本小区/扇区的广播信息映射到第二子载波集合上，是按照小区/扇区分布，每一小区/扇区占用指定的子载波集合发射该小区/扇区的广播信息。

所述的方法，还包括为所述子载波集合与小区/扇区编号，并建立两者的对应关系。

本发明系统包括：

一种多小区/扇区广播信息发射系统，包括：

第一映射单元，用于将当前小区/扇区的广播信息映射到子载波集合中的第一子载波集合；

发送单元，用于通过所述子载波集合将所述小区/扇区广播信息发送至接收端。

所述的系统，还包括：

第二映射单元，用于将相邻小区/扇区的广播信息映射到第二子载波集合。

所述的系统，还包括：

分配单元，用于在当前载频可用子载波集合中，分配第一部分作为第一子载波集合，和/或确定第一子载波集合占用当前载频可用子载波集合的比例。

本发明有益效果如下：

本发明方案将当前小区/扇区广播信息调制到设定的子载波上，采用频分的方法规划相邻小区/扇区的广播信息所占用的资源，能够有效的降低小区/扇区边缘用户所受到的来自相邻小区/扇区广播信道的干扰。

本发明方案将与相邻小区/扇区广播信息分别调制到不同的子载波集合上，能够进一步降低小区/扇区边缘用户所受到的来自相邻小区/扇区广播信道的干扰，从而提高当前小区/扇区广播信道的接收性能，提高小区/扇区的覆盖效率。

附图说明

图1为现有技术中频率蜂窝复用系统的组网图；

图2为现有技术中小区全向天线复用方式结构示意图；

图3为现有技术中小区120度定向天线复用方式结构示意图；

图4为现有技术中一个OFDM符号的机构示意图；

图5为现有技术中某公司的前导帧结构图；

图6为现有技术的系统结构示意图；

图7为本发明的系统结构示意图；

图8为本发明的流程示意图；

图9为本发明实施例1子载波分配示意图；

图10为本发明实施例1对应的小区组网示意图；

图11为本发明实施例1对应的另一个小区组网示意图；

图12为本发明实施例2子载波分配示意图；

图13为本发明实施例3子载波分配示意图；

图14为本发明实施例4子载波分配示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。

如图6所示，是正交多路频分复用系统中多小区/扇区广播信息发射系统结构示意图，包括串/并转换单元，频域映射单元，IFFT单元、并/串转换单元、添加CP单元、时域复用单元、数模转换单元等，本发明在此基础上，设置了新增功能单元，如图7所示，包括：

第一映射单元100，用于将当前小区/扇区的广播信息映射到子载波集合中的第一子载波集合；

发送单元200，用于通过所述子载波集合将所述小区/扇区广播信息发送至接收端

第二映射单元300，用于将相邻小区/扇区的广播信息映射到第二子载波集合；

分配单元400，用于在当前载频可用子载波集合中，分配第一部分作为第一子载波集合，和/或确定第一子载波集合占用当前载频可用子载波集合的比例。

在这里，该“第一部分”是当前载频可用子载波集合的一部分可用子载波，是当前载频可用子载波集合的一个子集。

如图8所示，是本发明的流程示意图，从图中可见，本发明主要包括以下步骤：

S100、当前小区/扇区将本小区/扇区广播信息映射到子载波集合中的第一子载波集合；

当前小区/扇区将本小区/扇区广播信息映射到子载波集合中的第一子载波集合，该第一子载波集合取自于当前载频可用子载波集合，是当前载频可用子载波集合的一个子集。

S200、相邻小区/扇区将本小区/扇区广播信息映射到第二子载波集合；

与当前小区/扇区相邻的小区/扇区在当前载频可用子载波集合中，选取不同于第一子载波集合的其他子载波集合，并将将本小区/扇区广播信息映射该子载波集合。

S300、通过所述子载波集合将所述小区/扇区广播信息发送至接收端。

上述方案中，所述的第一子载波集合可以是连续分布的子载波集合，也可以是是离散分布的子载波集合，进一步可以是均匀离散分布的子载波集合。

上述方案中，步骤S200中，所述相邻小区/扇区将自己小区/扇区的广播信息映射到第二子载波集合上，是按照小区/扇区分布，每一小区/扇区占用指定的子载波集合发射该小区/扇区的广播信息。

本发明上述方案中，将当前小区/扇区和乡邻小区/扇区的广播信息分别调制到不同的子载波上，采用频分的方法规划相邻小区/扇区的广播信息所占用的资源，能够有效的降低小区/扇区边缘用户所受到的来自相邻小区/扇区广播信道的干扰，从而提高当前小区/扇区广播信道的接收性能，提高小区/扇区的覆盖效率。

下面看几个具体的实施例。

实施例1：

在本发明的一个具体的实施例中，所有有用的448个子载波的子载波组被均分成连续的7块，每块包含64个子载波，即第1块包括子载波0-63，第2块包括子载波64-127，第3块包括子载波128-191，第4块包括子载波192-255，第5块包括子载波256-319，第6块包括子载波320-383，第7块包括子载波384-447。

将当前小区/扇区和乡邻小区/扇区的广播信息分别映射到上述子载波组中，可以保证相邻小区/扇区使用的子载波组互不干扰。

如图9所示，是实施例1不同的小区/扇区占用其中一块发射该小区/扇区的广播信道信息的示意图。

在小区组网情形，针对每一个小区，赋予其一个编号i(1＜＝i＜＝7)，编号为i的小区/扇区占用第i块子载波资源。一个典型的依据小区/扇区编号的小区组网方式如图10所示。

在扇区组网情形，针对每一个扇区，赋予其一个编号i(1＜＝i＜＝7)，编号为i的扇区占用第i块子载波资源。一个典型的依据扇区编号的小区组网方式如图11所示。在图11所示的频域映射模块，编号为i的小区或扇区将该小区/扇区的广播信息映射到相应的第i个频率块。

实施例2

在本发明的另一个实施例中，所有有用的448个子载波被均分成7份，每份包含64个子载波，第1块包括子载波{0+7*n：0＜＝n＜64}，第2块包括子载波{1+7*n：0＜＝n＜64}，第3块包括子载波{2+7*n：0＜＝n＜64}，第4块包括子载波{3+7*n：0＜＝n＜64}，第5块包括子载波{4+7*n：0＜＝n＜64}，第6块包括子载波{5+7*n：0＜＝n＜64}，第7块包括子载波{6+7*n：0＜＝n＜64}，如下图所示，不同的小区/扇区占用其中一块发射该小区/扇区的广播信道信息。

如图12所示，是实施例2不同的小区/扇区占用其中一块子载波发射该小区/扇区的广播信道信息的示意图。

实施例2在小区组网情形，针对每一个小区，赋予其一个编号i(1＜＝i＜＝7)，编号为i的小区占用第i块子载波资源。一个典型的依据小区编号的小区组网方式如图10所示。

在扇区组网情形，针对每一个扇区，赋予其一个编号i(1＜＝i＜＝7)，编号为i的扇区占用第i块子载波资源。一个典型的依据扇区编号的小区组网方式如图11所示。

在图12所示的频域映射模块，编号为i的小区/扇区将该小区/扇区的广播信息映射到相应的第i个频率块。

实施例3

在本发明的另一个具体的实施例中，所有有用的448个子载波被均分成3块，每块包含149个子载波，第1块包括子载波0-148，第2块包括子载波149-397，第3块包括子载波398-446，如图12所示，不同的小区/扇区占用其中一块发射该小区/扇区的广播信道信息。

在小区/扇区组网情形，针对每一个小区/扇区，赋予其一个编号i(1＜＝i＜＝3)，编号为i的小区/扇区占用第i块子载波资源。在图13所示的频域映射模块，编号为i的小区/扇区将该小区/扇区的广播信息映射到相应的第i个频率块。

实施例4

在本发明的另一个具体的实施例中，所有有用的448个子载波被均分成3块，每块包含149个子载波，第1块包括子载波{0+3*n：0＜＝n＜149}，第2块包括子载波{1+3*n：0＜＝n＜149}，第3块包括子载波{2+3*n：0＜＝n＜149}，如图14所示，不同的小区/扇区占用其中一块发射该小区/扇区的广播信道信息。

在小区/或扇区组网情形，针对每一个小区/或扇区，赋予其一个编号i(1＜＝i＜＝3)，编号为i的小区/扇区占用第i块子载波资源。在图14所示的频域映射模块，编号为i的小区/扇区将该小区/扇区的广播信息映射到相应的第i个频率块。

本发明方案将当前小区/扇区广播信息与相邻小区/扇区广播信息分别调制到不同的子载波上，采用频分的方法规划相邻小区/扇区的广播信息所占用的资源，能够有效的降低小区/扇区边缘用户所受到的来自相邻小区/扇区广播信道的干扰，从而提高当前小区/扇区广播信道的接收性能，提高小区/扇区的覆盖效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1、一种多小区/扇区广播信息发射方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

A、当前小区/扇区将本小区/扇区广播信息映射到子载波集合中的第一子载波集合；

B、通过所述子载波集合将所述小区/扇区广播信息发送至接收端。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，所述的第一子载波集合是连续分布的子载波集合。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，所述第一子载波集合占用当前载频可用子载波集合的1/3或1/7。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，所述第一子载波集合是离散分布的子载波集合。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，所述第一子载波集合是均匀离散分布的子载波集合。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，所述第一子载波集合占用当前载频可用子载波资源的1/3或1/7。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括：

A1、相邻小区/扇区将本小区/扇区广播信息映射到第二子载波集合。

8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A1中，所述相邻小区/扇区将本小区/扇区广播信息映射到第二子载波集合，是相邻N个小区/扇区将各自小区/扇区广播信息映射到互不相同的N个子载波集合中。

9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A1中，所述相邻小区/扇区将本小区/扇区的广播信息映射到第二子载波集合上，是按照小区/扇区分布，每一小区/扇区占用指定的子载波集合发射该小区/扇区的广播信息。

10、如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括为所述子载波集合与小区/扇区编号，并建立两者的对应关系。

11、一种多小区/扇区广播信息发射系统，其特征在于，包括：

第一映射单元，用于将当前小区/扇区的广播信息映射到子载波集合中的第一子载波集合；

发送单元，用于通过所述子载波集合将所述小区/扇区广播信息发送至接收端。

12、如权利要求11所述的系统，其特征在于，还包括：

第二映射单元，用于将相邻小区/扇区的广播信息映射到第二子载波集合。

13、如权利要求11所述的系统，其特征在于，还包括：

分配单元，用于在当前载频可用子载波集合中，分配第一部分作为第一子载波集合，和/或确定第一子载波集合占用当前载频可用子载波集合的比例。

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