CN101193094B - 一种发送广播/组播业务的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发送广播/组播业务的方法及系统，用以解决现有技术中基于现有时分同步-码分多址接入TD-SCDMA系统的帧结构不能有效实现广播/组播业务的大区覆盖和多小区宏分集合并的问题；该方法包括：将信道估计码和广播/组播业务的数据符号映射到资源单元，其中，所述信道估计码在全部业务时隙或广播/组播业务时隙的信号帧中映射在所述数据符号之前；以及发送所述资源单元。采用本发明提高了广播/组播业务的传输效率和性能，有效实现了广播/组播业务的多小区合并和大小区制式的广播/组播业务部署。

Description

一种发送广播/组播业务的方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域中的时分结构码分多址系统，特别涉及一种发送广播/组播业务的方法及系统。

背景技术

随着移动通信和互联网络的迅速发展，大量多媒体应用业务涌现出来，如视频点播、电视广播、视频会议、网上教育、互动游戏等等，多个用户需要同时接收相同的数据，这些移动多媒体业务和一般数据相比，具有数据量大、持续时间长等特点。为了有效地利用移动网络资源，第三代移动通信标准化组织(3GPP，3rd Generation Partnership Project)提出广播和组播业务(MBMS，Multimedia Broadcast/Multicast Service)。MBMS指一个数据源向多个用户发送数据的点到多点业务以实现网络资源共享，包括移动核心网和接入网资源共享，尤其是空中接口资源。MBMS与现有的移动网络中小区广播业务(CBS，cell broadcast service)有所不同，CBS是一种基于消息的业务，允许低比特率数据通过小区共享广播信道向所有用户发送；而3GPP定义的MBMS不仅能实现纯文本低速率的消息类组播和广播，而且能实现高速率的多媒体业务组播和广播，例如手机电视等业务。

为了有效利用无线资源，对于广播和组播模式网络端通常使用公共的无线信道向多个用户设备(UE，User Equipment)传送信息。目前3GPP协议中定义MBMS承载点到多点传送的传输信道为前向接入信道(FACH，ForwardAccess CHannel)，相应的物理信道为辅助公共控制信道(S-CCPCH，SecondaryCommon Control Physical Channel)。根据广播和组播业务数据量大、接收对象为多点且位置不确定的特点，需要多个网络设备发送相同的信息，并且需要较 大的功率进行全向发射，以使该信息覆盖整个小区。对于同频工作的情况，支持MBMS的相邻小区之间将会产生较大的干扰，从而降低了系统的性能，限制了广播组播业务的应用。

在现有MBMS协议中，为了降低相邻小区间的干扰也定义了对点到多点传输的选择性合并及软合并方式。其中，选择性合并通过无线链路控制器协议数据单元(RLC PDU，Radio Link Controller Protocol Data Unit)计数来实现，即当相邻小区有相近的MBMS无线承载速率，且来自不同小区的MBMS数据流没有超过用户设备无线链路控制器(UE RLC，User Equipment Radio LinkController)重新排序的能力时，UE可以进行选择性的合并。软合并的方式要求终端物理层能够对来自不同无线链路的物理信道的比特数据进行合并；例如，终端对来自两个网络设备的S-CCPCH信道进行合并，为了实现合并需要不同的S-CCPCH采用相同的传输格式组合而且数据域相同，网络端需要确定可进行合并的小区，并且直接通知终端需要合并的S-CCPCH的无线帧。

但是在现有时分双工(TDD，Time division duplex)系统中，对UE没有宏分集的要求，所谓宏分集是指UE同时与两个或两个以上的网络设备同时保持联系，从而提高接收信号质量，因此UE接收机通常设计无法支持MBMS上述选择性合并和软合并的要求。

另外，如图1所示的现有时分同步-码分多址接入(TD-SCDMA，TimeDivision Synchronous Code Division Multiple Access)系统的无线帧结构中，每个无线子帧时延为5ms，共占用6400个码片长度；由7个常规业务时隙和3个特殊时隙构成；如图2所示，常规业务时隙突发结构参数包括：训练序列(信道估计码)，用于进行信道估计，位于突发结构中间；数据符号，用于传输业务数据，位于突发结构两边；保护间隔(GP，Guard Period)用于保护下一个时隙的时延扩展。图1和图2中，一个码片时延Tc为0.781us，一个时隙时延Tts为675us，信道估计的时延T为0.781×144＝112.5us，保护间隔时延Tgp为0.781×16＝12.5us。

信道估计码结构中扩展循环窗的大小决定了MBMS业务多径的接收能力(即接收来自多个小区的多径能量的能力)，如果信号落入到扩展循环窗口之外，就不能够实现现有基于快速傅立叶变换(FFT，Fast Fourier Transform)方法的信道估计；由于要求MBMS业务的多径对其它业务时隙不能产生干扰，所以时隙结构中的保护间隔(GP，Guard Period)大小同样也制约着MBMS业务多径的能力；也就是说信道估计码的扩展循环窗和保护间隔这两个参数决定了MBMS多径的接收能力，在现有TD-SCDMA系统中这两个参数值均为16chip，等效到传输距离为：d＝12.5×10-6×3×108＝3750m＝3.75km。该传输距离表明在3.75公里以外的小区信号不会落入到有效的多径接收窗之内，反而还会带来干扰；同时小区半径也限制在3.75公里以内，减少了小区的覆盖范围。

有鉴于此，基于现有TD-SCDMA系统的无线帧结构，针对TDD系统提出了时间分集合并方案和联合检测的宏分集方案；时间分集合并方法通过控制不同小区发送相同信息的时刻，使其在不同的时隙到达终端，这样，UE在不同的时隙依次处理来自不同小区的信息，然后将其合并以此避免需要UE同时接收多个链路的要求。为了实现时间分集合并，需要将承载MBMS的小区划分为不同的集合，每个集合被分配唯一的时隙或者时隙组合，这些时隙或时隙组合在时间上没有重叠，当一个集合在分配的时隙发射信息时，其他集合处于非激活状态；UE在不同的集合中接收数据，并通过物理层或者RLC层进行合并。如图3所示，三个时隙(t1，t2和t3)被分配用于MBMS传输。UE在t1，t2和t3三个时隙分别接收来自不同小区的相同信号，然后通过物理层或者RLC层进行合并以改善接收性能。针对TDD系统提出的时间分集方案，降低邻小区间的干扰是以牺牲信道容量为代价的；例如，上述t1，t2和t3三个时隙分别分配给三个MBMS集合，当集合1使用t1时隙时，集合2和3在相应时隙不能发送数据，大大浪费了系统的资源；该方案以成倍地牺牲系统资源为代价以满足MBMS的业务性能，目前在MBMS的产品应用实现中没有被采纳。对于联合检测的宏分集方案，由于终端联合检测的能力限制(目前只能支持3～4 个)和现有TD-SCDMA系统的无线帧结构对广播业务的局限性，这两个方面都限制了终端基于联合检测方法下的宏分集的小区数目，因此也不能有效实现MBMS业务的多小区宏分合并以及大区覆盖。

此外，3GPP组织在LTE(Long Term Evolution)中对3G系统(FDD，Frequency division duplex和TDD，Time division duplex)的演进设计中采用了正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplex)的调制方式，其中对MBMS技术的演进采用了单频网络(SFN，Single Frequency Network)方式的宏分集，以及采用长循环间隔(CP，Cyclic Period)的帧结构来满足SFN宏分集技术的实现。

现有SFN技术的实现方案如下：为SFN网络中的所有小区统一分配完全相同的广播业务所使用的时间资源、频率资源、扰码和信道估计码，小区中的用户设备UE也将使用所述时间资源、频率资源、扰码和信道估计码来接收该广播业务，即对终端来说，只要是来自SFN网络中的小区信号落入到UE多径接收机的窗口内，UE就可以对所有落入到接收窗内的信号直接进行空中接口能量合并，从而大大提高了广播业务的接收性能。长CP的帧结构设计就是为了扩展UE的多径接收窗，以使UE能够接收到较远小区的广播信号。

综上所述，现有基于时分双工的TD-SCDMA系统的帧结构采用的分集技术都不能有效实现广播/组播业务的大区覆盖，同时也不能有效实现更多小区的宏分集合并。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种发送广播/组播业务的方法及系统，用以解决现有技术中基于现有TD-SCDMA系统的帧结构不能有效实现广播/组播业务的大区覆盖和多小区宏分集合并的问题。

本发明提供如下技术方案：

一种发送广播/组播业务信号的方法，包括步骤：

将信道估计码和广播/组播业务的数据符号映射到资源单元，其中，所述信道估计码在广播/组播业务时隙的信号帧中映射在所述数据符号之前，所述信道估计码包括基本信道估计码和置于所述基本信道估计码之前的扩展循环窗，所述扩展循环窗作为相邻信号帧的保护间隔，所述信号帧还包括保护间隔，所述广播/组播业务时隙的信号帧长度与其他业务时隙的信号帧长度相同，其中，数据符号长度与其他业务时隙的数据符号长度相同，信道估计码长度小于其他业务时隙的信道估计码长度；以及

发送所述资源单元。

在一个信号帧中，所述信道估计码为一个。

根据数据传输效率、小区覆盖范围和宏分集的小区数目确定所述信号帧的长度。

根据小区覆盖范围和宏分集的小区数目确定所述信号帧中信道估计码的扩展循环窗的长度。

所述信号帧中信道估计码的基本信道估计码的长度小于所述信号帧中其他业务时隙的基本信道估计码的长度，所述信道估计码的扩展循环窗的长度和所述保护间隔的长度大于其他业务时隙中扩展循环窗的长度和保护间隔的长度。

所述保护间隔的长度与所述信道估计码中的扩展循环窗的长度相同。

所述广播/组播业务时隙的最大发射功率大于所述其他业务时隙的最大发射功率。

接收到所述资源单元的接收端从广播/组播业务时隙的信号帧的开始位置获取所述信道估计码以进行相应处理。

在所述接收端低速移动时，根据承载广播/组播业务信号的信号帧中的信道估计码进行信道估计；在所述接收端高速移动时，根据相邻两个承载广播/组播业务信号的信号帧中的信道估计码的差值进行信道估计。

一种网络设备，包括：

映射单元，用于将信道估计码和广播/组播业务的数据符号映射到资源单元，其中，所述信道估计码在广播/组播业务时隙的信号帧中映射在所述数据符号之前，所述信道估计码包括基本信道估计码和置于所述基本信道估计码之前 的扩展循环窗，所述扩展循环窗作为相邻信号帧的保护间隔，所述信号帧还包括保护间隔，所述广播/组播业务时隙的信号帧长度与其他业务时隙的信号帧长度相同，其中，数据符号长度与其他业务时隙的数据符号长度相同，信道估计码长度小于其他业务时隙的信道估计码长度；

发送单元，用于发送所述资源单元。

所述映射单元映射全部时隙的信号帧时，根据数据传输效率、小区覆盖范围和宏分集的小区数目确定所述信号帧的长度。

所述映射单元根据小区覆盖范围和宏分集的小区数目确定所述信号帧中信道估计码的扩展循环窗的长度。

所述映射单元映射广播/组播业务时隙的信号帧时，所述信道估计码中的基本信道估计码的长度小于所述信号帧中其他业务时隙的基本信道估计码的长度，所述信道估计码中的扩展循环窗的长度和所述保护间隔的长度大于其他业务时隙中扩展循环窗的长度和保护间隔的长度。

所述保护间隔的长度与所述信道估计码中的扩展循环窗的长度一致。

一种通信系统，包括：

网络设备，用于将信道估计码和广播/组播业务的数据符号映射到资源单元，其中，所述信道估计码在广播/组播业务时隙的信号帧中映射在所述数据符号之前，所述信道估计码包括基本信道估计码和置于所述基本信道估计码之前的扩展循环窗，所述扩展循环窗作为相邻信号帧的保护间隔，所述信号帧还包括保护间隔，所述广播/组播业务时隙的信号帧长度与其他业务时隙的信号帧长度相同，其中，数据符号长度与其他业务时隙的数据符号长度相同，信道估计码长度小于其他业务时隙的信道估计码长度，以及发送所述资源单元；

终端设备，用于接收所述资源单元，并在广播/组播业务时隙的信号帧的开始位置获取所述信道估计码以进行相应处理。

所述网络设备包括：

映射单元，用于将信道估计码和广播/组播业务的数据符号映射到资源单元，其中，所述信道估计码在广播/组播业务时隙的信号帧中映射在所述数据符号之前，所述信道估计码包括基本信道估计码和置于所述基本信道估计码之前的扩展循环窗，所述扩展循环窗作为相邻信号帧的保护间隔，所述信号帧还包 括保护间隔，所述广播/组播业务时隙的信号帧长度与其他业务时隙的信号帧长度相同，其中，数据符号长度与其他业务时隙的数据符号长度相同，信道估计码长度小于其他业务时隙的信道估计码长度；

发送单元，用于发送所述资源单元。

所述终端设备低速移动时，根据承载广播/组播业务信号的信号帧中的信道估计码进行信道估计；所述终端设备高速移动时，根据相邻两个承载广播/组播业务信号的信号帧中的信道估计码的差值进行信道估计。

本发明有益效果如下：

本发明针对时分结构的CDMA系统提供了一种传输广播/组播业务(MBMS)信号的信号帧结构，该帧结构中将信道估计码置于数据符号之前，所述信道估计码不仅用于进行信道估计还用于作为保护间隔来保护两个信号帧之间的干扰，提高了MBMS业务的传输效率；采用该帧结构可以通过缩短基本信道估计码长度来加大扩展循环窗的长度，从而满足MBMS业务的大区覆盖和多小区的宏分集接收。

为了满足不同阶段和不同需求，本发明还提供了一种MBMS业务与其他业务复用一个载波资源时的广播时隙结构，基于现有TD-SCDMA系统帧结构，将传统时隙的两个数据块进行合并，并将信道估计码置于广播时隙的开始位置，在时隙长度不变和数据块长度不变的情况下，通过缩短基本信道估计码的长度来相应加大信道估计码中的扩展循环窗的长度和保护间隔的长度，同时，保护间隔的长度与扩展循环窗的长度相同；另外，该广播时隙中也可以将扩展循环窗作为保护间隔，而不需要额外配置保护间隔；采用该广播时隙结构实现了基于3G系统对MBMS业务的多小区宏分集合并以及大区覆盖，同时对原有3G系统的语音和数据业务没有产生任何影响。

采用本发明信号帧结构和广播时隙结构，可以通过提升发射功率实现MBMS业务的大区覆盖，另外，本发明中采用的信道估计方法简单、准确，同时将信道估计对数据信号的干扰进行消除，从而获取干净的数据信号用于解调，提高了MBMS业务的接收质量。

附图说明

图1为现有技术中TD-SCDMA系统帧结构示意图；

图2为现有技术中业务时隙突发结构示意图；

图3为现有技术中时间分集合并的实现示意图；

图4为本发明实施例中一种通信系统结构示意图；

图5为本发明实施例中传输MBMS业务的实现流程图；

图6为本发明实施例中传输MBMS业务的信号帧结构示意图；

图7为本发明实施例中终端设备获取信道估计码并对数据信号进行处理的实现流程图；

图8为本发明实施例中MBMS业务和其他业务复用一个载波资源进行传输时的广播时隙结构示意图。

具体实施方式

本实施例中广播/组播业务MBMS独立使用一个载波资源进行传输，信号帧由数据符号和置于所述数据符号之前的信道估计码组成，其中，所述信道估计码中的扩展循环窗用作相邻两个信号帧之间的保护间隔；另外MBMS业务也可以与其他业务复用一个载波资源进行混和传输，MBMS业务时隙可以仅由数据符号和置于所述数据符号之前的信道估计码组成，其中，信道估计码中的扩展循环窗用作相邻两个信号帧之间的保护间隔；也可以由数据符号、置于所述数据符号之前的信道估计码和置于所述数据符号之后的保护间隔组成。

如图4所示，本实施例中的一种通信系统包括网络设备40用于将信道估计码和广播/组播业务的数据符号映射到资源单元，其中，所述信道估计码在全部业务时隙或在广播/组播业务时隙的信号帧中映射在所述数据符号之前，以及发送所述资源单元；终端设备41用于接收所述资源单元，并在所述全部时隙或广播/组播业务时隙的信号帧的开始位置获取所述信道估计码以进行相应处理。

所述网络设备40包括映射单元400用于将信道估计码和广播/组播业务的数据符号映射到资源单元，其中，所述信道估计码在全部业务时隙或在广播/组播业务时隙的信号帧中映射在所述数据符号之前；发送单元401用于发送所述资源单元。所述全部业务时隙的信号帧结构由数据符号和置于所述数据符号之前的信道估计码组成，该信号帧的长度可以根据数据传输效率、小区覆盖范围和宏分集的小区数目确定，其中，信道估计码中的扩展循环窗的长度根据小区覆盖范围和宏分集的小区数目确定；所述广播/组播业务时隙的信号帧结构包括数据符号、置于所述数据符号之前的信道估计码和置于所述数据符号之后的保护间隔，其中，所述信道估计码中的基本信道估计码的长度小于该信号帧中其他业务时隙的基本信道估计码的长度，所述信道估计码中的扩展循环窗的长度和所述保护间隔的长度大于其他业务时隙中扩展循环窗的长度和保护间隔的长度，同时所述保护间隔的长度与扩展循环窗的长度相同。

所述终端设备41包括接收单元410用于接收网络设备40发送的资源单元，并从所述资源单元的全部时隙或广播/组播业务时隙的信号帧的开始位置获取相应的信道估计码；处理单元411用于根据获取的信道估计码进行信道估计，并根据信道估计码和信道估计消除信道估计码对数据信号的干扰，以及对消除干扰的接收数据进行相应解调。

如图5所示，本实施例中传输广播/组播业务的流程如下：

步骤500、网络设备将信道估计码和广播/组播业务的数据符号映射到资源单元，其中，所述信道估计码在全部业务时隙或广播/组播业务时隙的信号帧中映射在所述数据符号之前。

步骤501、网络设备发送所述资源单元给终端设备。

步骤502、终端设备接收到所述资源单元后，从全部时隙或广播/组播业务时隙的信号帧的开始位置获取信道估计码。

步骤503、根据获取的信道估计码对数据信号进行相应处理。

本实施例中MBMS独立使用一个载波资源进行传输或者与其他业务复用 一个载波资源进行混和传输时，其信号帧的结构如图6所示，该信号帧中的信道估计码置于信号帧的前部，数据符号置于信道估计码之后；在此信号帧结构下，信道估计码不仅用作进行信道估计，还作为保护间隔(GP)用来保护两个信号帧之间的干扰(也就是利用了信道估计码的扩展循环窗来实现GP的功能)，大大提高了MBMS业务的传输效率；该信号帧的长度可以与现有TD-SCDMA系统帧结构的时隙长度相匹配，也可以根据数据传输效率、小区覆盖范围和宏分集的小区数目进行配置；由于MBMS业务的传输不同于传统单播的语音和数据业务，在一个信号帧内只需要一个信道估计码，因此可以缩短基本信道估计码长度来加大扩展循环窗的长度，即传输广播/组播业务的时隙内只使用一个信道估计码。该技术与现有TD-SCDMA系统的普通业务时隙所使用的信道估计码是不同的，这是因为现有技术在一个时隙内需要支持多个用户，多个用户之间用不同的信道估计码进行区分，这些信道估计码由同一基本信道估计码经过不同长度的循环移位生成，而在广播/组播技术中，同样的信号被发送给多个用户接收，不需要进行信道估计码的区分。

本实施例中信道估计码的构造思想与现有TD-SCDMA系统信道估计码的生成方式相同，仍旧是基于Steiner估计器的思想来构造一定规律的信道估计码，使得在接收端的信道估计码信道矩阵具有循环相关性，从而可以采用基于FFT的快速算法得到准确的信道估计。

对于采用SFN模式实现MBMS业务的宏分集合并，也就是参与SFN网络中的所有网络设备，采用相同的广播时隙、相同的信道估计码和扰码，在相同的频带上发送相同内容的广播业务，基于现有系统的接收装置将来自多个网络设备的广播信号当作多径直接在空中接口进行合并；因此整个系统只需要一个基本的信道估计码来完成信道估计，因此可以采用单码集的信道估计方法，在小区边缘，由于可以将来自所有SFN小区的广播信号都纳入到信道估计中，信道估计简单而且准确。

如图7所示，终端设备从上述信号帧中获取信道估计码并对数据信号进行 相应处理的实现过程如下：

步骤700、确定各用户的信道冲激响应，如式(1)所示：

$h^{\left(k\right)}={(h_1^{\left(k\right)},h_2^{\left(k\right)},...,h_W^{\left(k\right)})}^T---\left(1\right)$

假设各用户的信道冲激响应在一个突发信号帧内是不变的，W为用户信道响应窗长。

步骤701、确定信道估计码；对于SFN系统，所有用户的信道估计码是相同的，如式(2)所示：

m＝(m₁，m₂，…，m_L+W-1)^T          (2)

其中，L为用来做信道估计的唯一由信道估计码确定的接收矢量长度。

步骤702、确定接收矢量；由于信道估计码不经扩频，直接经脉冲成形后由射频RF发送至接收端，所以第k个用户的信道估计码通过信道后的接收矢量如式(3)所示：

$=G\·h^{\left(k\right)}+n^{\left(k\right)},k=\mathrm{1,2},...,K$

其中，G为循环矩阵，n^(k)为噪声矩阵。

当给定信道响应长度W后，由于信道估计码位于两个信号帧数据段的中间，因此会导致接收端的信道估计码的W-1位符号受到前一个信号帧中数据符号的干扰，后W-1位符号会影响到本信号帧数据段的接收，所以唯一由信道估计码决定的是W～W+L-1位符号。为了得到准确的信道估计，取信道估 计码中间W～W+L-1部分的码片作为观测值，相应的矩阵G也要进行变化，则有式4所示的接收矢量：

$=\tilde{G}\·{\tilde{h}}^{\left(k\right)}+{\tilde{n}}^{\left(k\right)},k=\mathrm{1,2},...,K$

其中，矩阵 

仍旧是一个循环矩阵，对于SFN系统，所有用户的 

都是相同的，完全由信道估计码生成码集的基本码所决定。

步骤703、获取信道估计；根据式(4)求解在某一时刻的h^(k)值，可以依据最大似然准则并简化获得信道估计值，如式(5)所示：

${\hat{h}}^{\left(k\right)}={\tilde{G}}^{-1}{\tilde{e}}^{\left(k\right)}---\left(5\right)$

由于矩阵 

是一个循环矩阵，利用循环矩阵的性质，可以通过傅立叶变换DFT来简化计算，如式(6)所示：

${\hat{h}}^{\left(k\right)}=\mathrm{IDFT}\left(\frac{\mathrm{DFT}\left({\tilde{e}}^{\left(k\right)}\right)}{\mathrm{DFT}\left(\tilde{G}\right)}\right)---\left(6\right)$

采用上述信道估计方法可以在较短的时间内获得比较准确的信道估计，当用户低速移动时，可以只采用信号帧中的信道估计码对数据信号进行信道估计，只有在用户高速移动时，对数据信号进行信道估计可以考虑采用差值的方式实现更准确的信道估计，所述差值为本信号帧的信道估计和相邻下一个信号帧的信道估计的差值。

步骤704、消除信道估计码对数据信号的干扰；由于信道响应长度为W，会导致本信号帧内信道估计码的托尾(后W-1位符号)干扰接收数据段，同时本信号帧的数据段的托尾(后W-1位符号)会和下一个信号帧中的信道估计码扩展循环窗部分(前W-1位符号)重叠。如果要得到干净的数据信号，必须将这两个信道估计码对数据信号的干扰消除。具体的干扰消除过程如下：接收端在获得了比较准确的信道估计后，重新构造两个信道估计码对数据段产 生的干扰量；然后在接收的数据中减去这两个干扰量，从而得到干净的接收数据信号以用于解调。

考虑到信号帧和信道估计码的结构，其实这两个干扰部分都是由信道估计码的扩展循环窗部分所产生的；如果在用户低速移动时，可以利用一个信道估计码的扩展循环窗和本信号帧的信道估计来重新构造两个干扰量，不需要等到完成下一个信号帧的信道估计值后再重新构造，这样可以减少时延和缓存以及减少计算量；如果用户高速移动时，需要完成两个信号帧的信道估计后分别重新构造干扰量；上述两种情况下，干扰量的重构方法相同，假设 是通过Steiner方法获得的准确的信道估计，脉冲响应长度为W；则有：

信道估计码的扩展循环窗如式(7)所示：

m_循环窗＝(m_L+1，m_L+2，…，m_L+W-1)^T     (7)

信道估计码对数据信号的干扰量如式(8)所示：

重构的干扰分量如式(9)和式(10)所示：

I₁＝(i₁，i₂，…，i_W-1)                 (9)

I₂＝(i_W，i_W+1，…，i_2W-2)              (10)

消除干扰后的接收数据如式(11)所示：

${\tilde{d}}^{\left(k\right)}=d^{\left(k\right)}-I_1-I_2---\left(11\right)$

步骤705、获取干净的接收数据进行相应解调。

由上述可知，采用上述信号帧结构，可以灵活调整扩展循环窗的长度以满足MBMS业务的大区覆盖和多小区的宏分集接收，通过提升发射功率可以实现MBMS业务的大区覆盖；采用上述信号帧结构，可以获得干净的信道估计，通过消除信道估计码对数据信号的干扰，可以获得干净的数据信号用于解调。

本实施例中广播/组播业务MBMS和其他业务复用一个载波资源进行混和传输时，也可以只针对广播时隙结构进行改进，系统的帧结构和其他业务时隙 结构保持现有TD-SCDMA系统的相应结构，如图8所示，基于现有TD-SCDMA系统的广播时隙结构，时隙长度保持不变，将时隙中的两个数据块进行合并，并将信道估计码置于广播时隙的开始位置。在传统的时隙结构中，信道估计码的长度设计时为了满足一个时隙内多个用户信道估计和联合检测的需求，而在广播业务的应用中，如果一个时隙全部用于MBMS业务，则在一个时隙中只需要一个信道估计码(等同于只传输一个用户的数据)；则可以缩短原先的基本信道估计码的长度来加大扩展循环窗的长度；与此同时，保护间隔的长度也需要匹配扩展循环窗作相应的加长；考虑到保持原有时隙中数据块的长度不变，保护间隔长度的加长也缩短基本信道估计码的长度来提供。

传统时隙和广播时隙之间有一个本质的区别就是：传统时隙需要支持多个用户，为实现基于Steiner信道估计方法下的联合检测算法，需要在基于一个基本的信道估计码基础之上为每个用户(一个时隙最多可有16个用户)构造具有循环相关性的信道估计码；而广播时隙对所有用户的数据都是相同的，也就是说等效为在一个广播时隙内只需要一个信道估计码，因此对于本实施例的广播时隙，基本信道估计码不需要象传统时隙中的128个码片那么长，可以在满足信道估计质量的前提下进行缩短。

当给定信道响应长度W后，由48Chips的扩展循环窗(长度等于信道响应长度W)和64Chips的基本信道估计码构成112Chips的信道估计码；前一个传统时隙在最后位置存在16Chips的保护间隔，不会对广播时隙的信道估计码产生干扰，可以得到比较干净的信道估计；信道估计码的后W-1位符号(47Chips)会干扰接收的数据段，可以在接收数据中消除信道估计码的时延扩展对接收信号的影响，从而获得干净的接收数据；本实施例中的广播时隙的最后部分仍旧保留了保护间隔(GP)，但长度远远长于传统时隙的保护间隔，GP的长度匹配于信道响应长度W，这样可以保证广播数据(即便是对广播时隙提升了发射功率)对其它传统时隙的数据不会产生干扰。

本实施例中广播时隙的突发结构参数中，信道估计码T_信道估计＝0.781× 112＝87.5us，信道估计扩展循环窗长W＝48×0.781＝37.5us，数据块T_Data＝0.781×702＝112.5us，保护间隔T_Gp＝0.781×48＝37.5us；由上可知，相对于传统广播时隙，总的时隙长度和数据块的长度保持不变，信道估计码的总长度减少，将其中的基本信道估计码的长度减少其中的扩展循环窗的长度和保护间隔的长度加长，同时两者长度相同。

上述广播时隙信道估计码的构造方法同现有系统的信道估计码生成方式一致，为了简化实现，可以直接采用现有系统中一个基本信道估计码的一部分作为广播时隙的信道估计码；也可以采用其它特定的信道估计码，不过仍旧是基于Steiner估计器的思想来构造一定规律的信道估计码，使得在接收端的信道估计码信道矩阵具有循环相关性，从而可以采用基于FFT的快速算法得到信道估计。具体的信道估计流程和干扰消除的流程和上述信号帧的信道估计流程和干扰消除流程同理，不再赘述。

采用本实施例的广播时隙结构，并没有改变传统时隙的长度，也没有改变数据块的长度，只是改变了信道估计码的位置和长度，对信号的处理流程(信道估计、检测算法和频偏调整等)需要作出相应的调整；但对于数据部分的调制和编码完全沿用现有的标准；但上述的改变和调整都完全可以基于软件的方式来实现，这使得整个系统具有很好的灵活性。因此，在现有系统的硬件平台上，只要对软件进行升级就可以实现广播业务的多小区宏分集合并，并通过对广播时隙采用最大发射功率来实现大小区制式的MBMS部署。

采用本发明实施例中的信号帧结构或广播时隙结构传输MBMS业务，可以有效的提高业务传输效率和性能；通过灵活增加信道估计码中的扩展循环窗的长度和提高发射功率有效实现了MBMS业务的大区覆盖和多小区的宏分集合并。

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，倘若对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 (17)

1.一种发送广播/组播业务信号的方法，其特征在于，包括步骤：

将信道估计码和广播/组播业务的数据符号映射到资源单元，其中，所述信道估计码在广播/组播业务时隙的信号帧中映射在所述数据符号之前，所述信道估计码包括基本信道估计码和置于所述基本信道估计码之前的扩展循环窗，所述扩展循环窗作为相邻信号帧的保护间隔，所述信号帧还包括保护间隔，所述广播/组播业务时隙的信号帧长度与其他业务时隙的信号帧长度相同，其中，数据符号长度与其他业务时隙的数据符号长度相同，信道估计码长度小于其他业务时隙的信道估计码长度；

发送所述资源单元。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在一个信号帧中，所述信道估计码为一个。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据数据传输效率、小区覆盖范围和宏分集的小区数目确定所述信号帧的长度。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据小区覆盖范围和宏分集的小区数目确定所述信号帧中信道估计码的扩展循环窗的长度。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号帧中信道估计码的基本信道估计码的长度小于所述信号帧中其他业务时隙的基本信道估计码的长度，所述信道估计码的扩展循环窗的长度和所述保护间隔的长度大于其他业务时隙中扩展循环窗的长度和保护间隔的长度。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述保护间隔的长度与所述信道估计码中的扩展循环窗的长度相同。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述广播/组播业务时隙的最大发射功率大于所述其他业务时隙的最大发射功率。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，接收到所述资源单元的接收端从广播/组播业务时隙的信号帧的开始位置获取所述信道估计码以进行相应处理。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述接收端低速移动时，根据承载广播/组播业务信号的信号帧中的信道估计码进行信道估计；在所述接收端高速移动时，根据相邻两个承载广播/组播业务信号的信号帧中的信道估计码的差值进行信道估计。

10.一种网络设备，其特征在于，包括：

映射单元，用于将信道估计码和广播/组播业务的数据符号映射到资源单元，其中，所述信道估计码在广播/组播业务时隙的信号帧中映射在所述数据符号之前，所述信道估计码包括基本信道估计码和置于所述基本信道估计码之前的扩展循环窗，所述扩展循环窗作为相邻信号帧的保护间隔，所述信号帧还包括保护间隔，所述广播/组播业务时隙的信号帧长度与其他业务时隙的信号帧长度相同，其中，数据符号长度与其他业务时隙的数据符号长度相同，信道估计码长度小于其他业务时隙的信道估计码长度；

发送单元，用于发送所述资源单元。

11.如权利要求10所述的网络设备，其特征在于，所述映射单元映射全部时隙的信号帧时，根据数据传输效率、小区覆盖范围和宏分集的小区数目确定所述信号帧的长度。

12.如权利要求11所述的网络设备，其特征在于，所述映射单元根据小区覆盖范围和宏分集的小区数目确定所述信号帧中信道估计码的扩展循环窗的长度。

13.如权利要求10所述的网络设备，其特征在于，所述映射单元映射广播/组播业务时隙的信号帧时，所述信道估计码中的基本信道估计码的长度小于所述信号帧中其他业务时隙的基本信道估计码的长度，所述信道估计码中的扩展循环窗的长度和所述保护间隔的长度大于其他业务时隙中扩展循环窗的长度和保护间隔的长度。

14.如权利要求13所述的网络设备，其特征在于，所述保护间隔的长度与所述信道估计码中的扩展循环窗的长度一致。

15.一种通信系统，其特征在于，包括：

网络设备，用于将信道估计码和广播/组播业务的数据符号映射到资源单元，其中，所述信道估计码在广播/组播业务时隙的信号帧中映射在所述数据符号之前，所述信道估计码包括基本信道估计码和置于所述基本信道估计码之前的扩展循环窗，所述扩展循环窗作为相邻信号帧的保护间隔，所述信号帧还包括保护间隔，所述广播/组播业务时隙的信号帧长度与其他业务时隙的信号帧长度相同，其中，数据符号长度与其他业务时隙的数据符号长度相同，信道估计码长度小于其他业务时隙的信道估计码长度，以及发送所述资源单元；

终端设备，用于接收所述资源单元，并在广播/组播业务时隙的信号帧的开始位置获取所述信道估计码以进行相应处理。

16.如权利要求15所述的通信系统，其特征在于，所述网络设备包括：

映射单元，用于将信道估计码和广播/组播业务的数据符号映射到资源单元，其中，所述信道估计码在广播/组播业务时隙的信号帧中映射在所述数据符号之前，所述信道估计码包括基本信道估计码和置于所述基本信道估计码之前的扩展循环窗，所述扩展循环窗作为相邻信号帧的保护间隔，所述信号帧还包括保护间隔，所述广播/组播业务时隙的信号帧长度与其他业务时隙的信号帧长度相同，其中，数据符号长度与其他业务时隙的数据符号长度相同，信道估计码长度小于其他业务时隙的信道估计码长度；

发送单元，用于发送所述资源单元。

17.如权利要求15或16所述的通信系统，其特征在于，所述终端设备低速移动时，根据承载广播/组播业务信号的信号帧中的信道估计码进行信道估计；所述终端设备高速移动时，根据相邻两个承载广播/组播业务信号的信号帧中的信道估计码的差值进行信道估计。

Images