CN101132296B - 一种多媒体广播组播业务导频设计方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域中一种多媒体广播组播业务导频设计方法、装置及系统。所述方法包括：在多媒体广播组播MBMS业务传输过程中，网络侧根据MBMS业务标识为每一个MBMS业务分配导频参数，并将所述导频参数通知给接收所述MBMS业务数据的用户。本发明在MBMS业务传输过程中，采用根据业务标识分配导频的方法，解决了MBMS业务导频信号设计的问题，提高了合并区边沿用户的接收信噪比。

Description

一种多媒体广播组播业务导频设计方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多媒体广播组播业务导频设计方法、装置及系统。

背景技术

20世纪90年代以来，多载波技术成为宽带无线通信的热点技术。其基本思想是将一个宽带载波划分成多个子载波，并在多个子载波上同时传输数据。在多数的系统应用当中，子载波的宽度小于信道的相干带宽，这样在频率选择性信道上，每个子载波上的衰落为平坦衰落，可以减少符号间串扰，并且不需要复杂的信道均衡，适合高速数据的传输。

多载波技术有多种形式，包括：OFDMA(正交频分多址)，MC-CDMA(多载波-CDMA)，MC-DS-CDMA(多载波-直扩-CDMA)，时频域二维扩展，以及在此基础上的多种扩展技术。

目前，基于OFDM(正交频分复用)技术的多载波系统被广泛用来传输高速数据业务。该技术将无线通信系统的传输带宽划分为若干正交的窄带子载波，高速数据流通过串并变换的方式在各个子载波上并行传输。由于子载波的宽度小于信道的相干带宽，这样在频率选择性信道上，每个子载波上的衰落为平坦衰落，有效克服了多径信道引起的符号间串扰，同时可以通过加循环前缀的方式保持子载波之间的正交性。

MBMS(多媒体广播组播业务)主要指网络把同样的多媒体数据发送给网络中的多个接收者，目前的多媒体数据主要是一些流业务或Background业务。在OFDM多载波通信系统实现增强MBMS业务是3GPP长期演进项目(LTE)的需求之一。

在WCDMA的标准中，MBMS业务的传输过程如图1所示，包括如下操作：

1)建立用户与服务提供者之间的联系，允许用户接收相关MBMS组播业务。所述注册信息保存于BM-SC(广播组播业务中心)中。

2)服务提供商提供服务功能供用户查询使用；

服务提供商可提供多种服务发现机制，包括：SMS(短消息)、或者基于终端能力让用户进行询问等；

3)用户加入一个组播组，即用户指示网络他愿意接收一个特定服务的组播模式数据。

4)会话开始，BM-SC实体准备好传输数据，建立用户面承载。

5)提醒UE即将开始(也可以是正在进行的)的组播数据传输。

6)把MBMS数据传输到多个UE。

从会话开始到数据传输，需要足够长的时间，使得网络可以完成相关活动，例如给UTRAN(UMTS的陆地无线接入部分)提供信息，建立用户平面等。网络不要求缓存数据，因此可能会丢失数据。

7)BM-SC判定一段足够长时间内无数据传输，从而可以删除该会话相关的网络资源。

当短期停止时，不需要停止会话.该时间段取决于UTRAN的约束，从30秒到30分钟，可以根据业务类型来进行判断.会话停止时，网络资源被释放.

8)订户退出一个组播组，即用户不再想收到一个特定业务的组播数据。

现有的MBMS业务传输过程中，由于多个小区可以发送完全相同的广播组播信息，小区边界用户可以通过对多个小区信息的合并提高性能。普遍采用的一种合并方式为软合并(空口合并)，即来自不同小区的信息被当成同一份信息的多条径，共用一个接收过程。为了实现软合并，要求每个小区必须发送完全相同的MBMS导频信号用于信道估计。

在实际的网络中，一个MBMS业务的覆盖区域不可能是无限大的，而是有一定的覆盖区域，我们把这种区域称之为可合并区域(CombiningArea)，如图2所示，其中涂颜色区域的小区发送的业务是业务1，业务2和业务3。没有涂颜色小区发送的业务是业务1，业务2和业务4。业务3仅仅覆盖涂颜色小区，即涂颜色区域的7个小区是业务3的可合并区域。业务4仅仅覆盖没有涂颜色小区，即没有涂颜色的11个小区是业务4的可合并区域。同样道理，业务1和业务2在所有的小区上发送，故所有涂颜色和没有涂颜色小区都是业务1和业务2的可合并区。因此，如何设计这种合并区的导频成为必须研究的问题。

当前的导频方案通常都是不同小区采用不同的导频图案/扰码来区分不同的小区。也就是导频的设计是基于小区进行区分的，这种方案不适合用在专用载波的MBMS业务上。

另外一种方法是所有传输MBMS的小区用相同的导频图案/扰码。该方法虽能满足合并区内部区域，但对于合并区边沿，其相互间干扰比较强，导致合并区边界的接收性能大大下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多媒体广播组播业务导频设计方法、装置及系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多媒体广播组播业务导频设计方法，包括：

网络侧根据MBMS业务标识为每一个MBMS业务分配导频参数，当不同的MBMS业务的发送时间相同、不同的MBMS业务的发送频率相同，以及，不同的MBMS业务的合并区有重叠时，网络侧为所述不同的MBMS业务分配不同的导频参数；

当不同的MBMS业务的发送时间或发送频率不一样时，或者，不同的MBMS业务的合并区无重叠时，网络侧为所述不同的MBMS业务分配相同的或不同的导频参数；

网络侧将所述导频参数通知给接收所述MBMS业务数据的用户。

如果需要对业务数据加扰，则所述方法进一步包括：

利用导频参数中的扰码作为数据扰码；或，

网络侧在为用户侧分配导频参数同时为业务数据分配扰码；或，

由基站在可用扰码组中选择一个扰码作为业务数据扰码下发给用户侧。

所述方法进一步包括：

在业务数据传输过程中，周期性发送导频参数和/或扰码参数。

一种多媒体广播组播业务导频设计装置，包括：

导频参数设计模块，用于根据MBMS业务标识为每一个MBMS业务分配导频参数，当不同的MBMS业务的发送时间相同、不同的MBMS业务的发送频率相同，以及，不同的MBMS业务的合并区有重叠时，网络侧为所述不同的MBMS业务分配不同的导频参数；当不同的MBMS业务的发送时间或发送频率不一样时，或者，不同的MBMS业务的合并区无重叠时，网络侧为所述不同的MBMS业务分配相同的或不同的导频参数；

参数下发模块，用于将所述分配给每个MBMS业务的参数下发给接收所述MBMS业务数据的用户侧。

所述装置进一步包括：

扰码参数分配模块，用于为MBMS业务分配扰码参数；和/或，

业务数据传输模块，用于根据分配的导频参数和/或扰码参数发送MBMS业务数据给用户侧。

所述装置设置于网络侧。

一种多媒体广播组播业务导频设计系统，包括：

多媒体广播组播业务导频设计装置，用于根据MBMS业务标识为每一个MBMS业务分配导频参数，并下发给接收所述MBMS业务数据的用户侧；所述根据MBMS业务标识为每一个MBMS业务分配导频参数具体为：当不同的MBMS业务的发送时间相同、不同的MBMS业务的发送频率相同，以及，不同的MBMS业务的合并区有重叠时，网络侧为所述不同的MBMS业务分配不同的导频参数；当不同的MBMS业务的发送时间或发送频率不一样时，或者，不同的MBMS业务的合并区无重叠时，网络侧为所述不同的MBMS业务分配相同的或不同的导频参数；

数据接收模块，用于根据多媒体广播组播业务导频设计装置分配的导频参数接收及解调MBMS业务数据。

所述数据接收模块设置于用户侧。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明在MBMS业务传输过程中，采用根据业务标识分配导频的方法，解决了MBMS业务导频信号设计的问题，提高了合并区边沿用户的接收信噪比。

附图说明

图1为现有技术MBMS业务的传输流程图；

图2为现有技术不同业务合并区域不同示意图；

图3为本发明所述方法一种实施例操作流程图；

图4为LTE网络架构图；

图5为图2中涂颜色小区导频分配示意图；

图6为图2中没有涂颜色小区导频分配示意图；

图7为本发明所述系统一种实施例模块示意图。

具体实施方式

本发明的核心思想是提供一种多媒体广播组播业务导频设计方法、装置及系统，在MBMS业务传输过程中使用基于业务设计的导频，降低了合并区边沿的干扰，提高了边沿UE的数据接收性能。

本发明提供一种多媒体广播组播业务导频设计方法，当有MBMS业务需要发送时，网络将通知UE需要传输的MBMS业务识别号(MBMS_ID)，并根据该业务标识号分配该业务对应的导频参数，包括：图案和扰码.网络按照分配的导频参数传输该业务的导频符号.UE读取到相关MBMS业务的导频参数后，按照该导频参数解调MBMS业务.一种实施例操作流程如图3所示，包括如下步骤：

步骤1：网络侧接收到需要传输的MBMS业务数据后，根据该业务标识号分配该业务对应的导频参数，并下发给用户终端UE。

在下列情况下可以分配相同的导频参数：

1)当不同的业务发送的时间或者频率不一样；

2)当不同业务的合并区无重叠区；

步骤2：网络侧将所述导频参数通知UE后，开始传输待传输的MBMS业务数据。

UE根据接收的导频参数和业务数据的扰码，对业务数据进行接收和解调。

在数据的传输过程中，需要对业务数据进行加扰，其扰码可以是网络单独配置，也可以用导频的扰码。

为了使后加入该业务的用户能够正确解调MBMS业务数据，其导频参数和业务扰码参数也需要周期的在数据传输过程中进行传输。

步骤3：数据传输完成后，网络通知UE数据传输结束。

下面以本发明所述方法应用于基于LTE的网络中为例进一步说明，所述基于LTE的网络架构如图4所示，MBMS业务源Operation IP Server通过SGI接口连接到核心网，由核心网的MME/UPE(网关)连接LTE的E-NodeB(基站)侧，RAN侧通过无线接口与UE连接。

具体操作步骤如下：

步骤1：当MBMS业务源有业务需要发送时，MBMS业务源发送MBMSSESSION START(MBMS会话开始)命令到MME/UPE；

步骤2：MME/UPE为该业务分配导频的参数，如果需要发送数据加扰，则同时为业务数据分配扰码。

步骤3：MME/UPE发送MBMS SESSION START到E-NodeB，携带所述业务导频的参数及业务数据的扰码参数。

步骤4：E-NodeB根据MBMS SESSION START中的参数在MCCH(MBMS控制信道)信道或广播信道上传输业务的导频的参数和业务数据的扰码。

如果MBMS SESSION START命令中没有业务扰码参数，则由E-NodeB根据从可用的扰码组中选择一个扰码作为业务数据的扰码参数，并经由MCCH信道或广播信道发送给UE。

步骤5：在业务数据进行传输时，E-NodeB根据导频的参数和业务数据的扰码。对待发送的数据进行基带处理，并下发。

步骤6：UE根据导频参数和数据扰码的配置，对MBMS业务数据进行解调。

在图2所述的小区环境下，利用本发明的导频分配方案，其导频分配示意图如图5、图6所示，其中图5为涂颜色小区导频分配示意图，图6为没有涂颜色小区导频分配示意图.由图5可以看出，由于业务S1、S2的合并区域都包括两个小区，所以其导频分配(扰码相同、图案相同)和扰码可以相同，也可以不同，而S3的合并区域仅覆盖涂颜色小区，所以与S1、S2的导频参数和扰码均不相同(扰码不同、图案不同)，同样S4的合并区域仅覆没有涂颜色小区，所以与S1、S2的导频参数和扰码均不相同，与S3的导频参数有所不同(扰码不同，图案相同)，扰码也不相同.从图5、图6中可以看出，小区的扰码随着传输业务的不同(子帧不同)而不同.

本发明提供了一种多媒体广播组播业务导频设计系统，所述系统一种实施例模块示意图如图7所示，包括网络侧及用户侧。在网络侧设置有多媒体广播组播业务导频设计装置，所述装置包括：

导频参数设计模块，用于根据MBMS业务标识为每一个MBMS业务分配导频参数；

参数下发模块，用于将所述分配给每个MBMS业务的参数下发给接收所述MBMS业务数据的用户侧。所述参数包括：导频参数及扰码参数。

扰码参数分配模块，用于为MBMS业务分配扰码参数；和/或，业务数据传输模块，用于根据分配的导频参数和/或扰码参数发送MBMS业务数据给用户侧。

用户侧设置有：

数据接收模块，用于根据多媒体广播组播业务导频设计装置分配的导频参数接收及解调MBMS业务数据。

综上所述，本发明在MBMS业务传输过程中，采用根据业务标识分配导频的方法，解决了MBMS业务导频信号设计的问题，提高了合并区边沿用户的接收信噪比。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种多媒体广播组播业务导频设计方法，其特征在于，包括：

网络侧根据MBMS业务标识为每一个MBMS业务分配导频参数，当不同的MBMS业务的发送时间相同、不同的MBMS业务的发送频率相同，以及，不同的MBMS业务的合并区有重叠时，网络侧为所述不同的MBMS业务分配不同的导频参数；

当不同的MBMS业务的发送时间或发送频率不一样时，或者，不同的MBMS业务的合并区无重叠时，网络侧为所述不同的MBMS业务分配相同的或不同的导频参数；

网络侧将所述导频参数通知给接收所述MBMS业务数据的用户。

2.如权利要求1所述的一种多媒体广播组播业务导频设计方法，其特征在于，所述导频参数包括：图案和扰码。

3.如权利要求2所述的一种多媒体广播组播业务导频设计方法，其特征在于，如果需要对业务数据加扰，则所述方法进一步包括：

利用导频参数中的扰码作为数据扰码；或，

网络侧在为用户侧分配导频参数同时为业务数据分配扰码；或，

由基站在可用扰码组中选择一个扰码作为业务数据扰码下发给用户侧。

4.如权利要求1所述的一种多媒体广播组播业务导频设计方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

在业务数据传输过程中，周期性发送导频参数和/或扰码参数。

5.一种多媒体广播组播业务导频设计装置，其特征在于，包括：

导频参数设计模块，用于根据MBMS业务标识为每一个MBMS业务分配导频参数，当不同的MBMS业务的发送时间相同、不同的MBMS业务的发送频率相同，以及，不同的MBMS业务的合并区有重叠时，网络侧为所述不同的MBMS业务分配不同的导频参数；当不同的MBMS业务的发送时间或发送频率不一样时，或者，不同的MBMS业务的合并区无重叠时，网络侧为所述不同的MBMS业务分配相同的或不同的导频参数；

参数下发模块，用于将所述分配给每个MBMS业务的参数下发给接收所述MBMS业务数据的用户侧。

6.如权利要求5所述的一种多媒体广播组播业务导频设计装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

扰码参数分配模块，用于为MBMS业务分配扰码参数；和/或，

业务数据传输模块，用于根据分配的导频参数和/或扰码参数发送MBMS业务数据给用户侧。

7.如权利要求5或6所述的一种多媒体广播组播业务导频设计装置，其特征在于，所述装置设置于网络侧。

8.一种多媒体广播组播业务导频设计系统，其特征在于，包括：

多媒体广播组播业务导频设计装置，用于根据MBMS业务标识为每一个MBMS业务分配导频参数，并下发给接收所述MBMS业务数据的用户侧；所述根据MBMS业务标识为每一个MBMS业务分配导频参数具体为：当不同的MBMS业务的发送时间相同、不同的MBMS业务的发送频率相同，以及，不同的MBMS业务的合并区有重叠时，网络侧为所述不同的MBMS业务分配不同的导频参数；当不同的MBMS业务的发送时间或发送频率不一样时，或者，不同的MBMS业务的合并区无重叠时，网络侧为所述不同的MBMS业务分配相同的或不同的导频参数；

数据接收模块，用于根据多媒体广播组播业务导频设计装置分配的导频参数接收及解调MBMS业务数据。

10.如权利要求9所述的一种多媒体广播组播业务导频设计系统，其特征在于，所述数据接收模块设置于用户侧。

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