CN101374270A - 时分双工模式通信系统的多媒体广播多播业务的传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种时分双工模式通信系统的多媒体广播多播业务的传输方法，包括以下步骤：(1)各个基站接收由MBMS业务源发送的MBMS数据，并对所述MBMS数据进行一致的业务映射和调制；(2)为各个小区中的MBMS数据分配相同的时频资源；(3)各个基站对所述MBMS数据用基站特定的扰码进行加扰，对加扰后的MBMS数据进行OFDM处理，形成发射信号发射。采用本发明所述方法，大大的降低了小区间的MBMS业务干扰，同时为用户终端提供功率合并增益，从而提高下一代移动通信系统中MBMS业务传输性能。

Description

时分双工模式通信系统的多媒体广播多播业务的传输方法

技术领域

本发明涉及下一代无线通信系统中的多媒体广播多播业务(MBMS)的传输技术，尤其涉及一种时分双工模式通信系统的多媒体广播多播业务的传输方法。

背景技术

MBMS业务是一种以广播或多播形式传输的高速单向业务，它可以同时向多个用户有效的传送高速多媒体数据。MBMS要求整个小区内的任何激活该业务的用户都可以接收这个业务所发的内容。由于MBMS中的点对多点方式(PtM)以广播方式进行发射，上行没有反馈信息，基站无法获得各个用户的信道信息，所以通常的功率控制方法无法实施，下行广播在一定时间内通常以恒定的功率进行发射。

现有技术提供了一种TD-SCDMA系统中利用多个小区同步发射相同MBMS业务的方法，这样可以在用户设备UE对这些数据进行接收数据合并，这样可以为MBMS业务的接收提供宏分集增益。

但是，在时分双工模式通信系统中，由于业务资源是由时域和频域两维资源构成，信道估计是基于频域进行的；并且各个小区发射的MBMS业务和为所述MBMS业务分配的时频资源都相同，会引起各个小区间的MBMS业务干扰，因此需要提供一种适合时分双工模式通信系统的可以避免各个小区间MBMS业务干扰的传输方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种时分双工模式通信系统的多媒体广播多播业务的传输方法，避免了小区间MBMS业务干扰。

本发明提供了一种时分双工模式通信系统的多媒体广播多播业务的传输方法，包括以下步骤：

(1)各个基站接收由MBMS业务源发送的MBMS数据，并对所述MBMS数据进行一致的业务映射和调制；

(2)为各个小区中的MBMS数据分配相同的时频资源；

(3)各个基站对所述MBMS数据用基站特定的扰码进行加扰，对加扰后的MBMS数据进行OFDM处理，形成发射信号发射。

本发明所述的时分双工模式通信系统的多媒体广播多播业务的传输方法，其中，所述方法进一步包括以下步骤：

(4)终端接收来自各个小区的MBMS数据，并对所述MBMS数据进行解OFDM操作，根据系统信息得到各个基站的扰码信息；

(5)根据所述扰码信息对所述MBMS数据进行解扰操作，并对解扰后的数据进行解调和译码操作，得到MBMS原始数据。

本发明所述的时分双工模式通信系统的多媒体广播多播业务的传输方法，其中，在步骤(1)中，各个基站所接收的由MBMS业务源发送的MBMS数据的格式相同，内容相同。

本发明所述的时分双工模式通信系统的多媒体广播多播业务的传输方法，其中，在步骤(1)中，所述对所述MBMS数据进行一致的业务映射和调制步骤包括：各个小区的基站端基带对所述MBMS数据分别进行业务映射处理，形成物理层比特数据流；对所述物理层比特数据流进行数据调制，形成符号级MBMS数据，各个小区的符号级MBMS数据相同。

本发明所述的时分双工模式通信系统的多媒体广播多播业务的传输方法，其中，

在步骤(2)中，所述为各个小区中的MBMS数据分配相同的时频资源步骤包括：为第i个小区的MBMS数据分配的时频资源单元为： $D_i=[d_i^{l,k},...,d_i^{(l+L),(k+K)}]$ ，其中K为占用的频域子载波数目，L为占用的OFDM符号数目，1为时频资源的OFDM符号起始点，k为时频资源单元的子载波起始点；其中，第i个小区为各个小区中的一个小区，为各个小区中的MBMS数据分配的时频资源单元相同；

在步骤(3)中，所述各个小区对所述时频资源单元用扰码进行加扰步骤包括：第i个小区采用的扰码为 $S_i=[s_i^{l,k},...,s_i^{(l+L),(k+K)}],$ 第i个小区采取公式Tx_i＝D_i·S_i对所述时频资源单元进行加扰。

本发明所述的时分双工模式通信系统的多媒体广播多播业务的传输方法，其中，在步骤(3)中，发射时，各个小区对所述MBMS数据使用不同的参考信号，各个小区的对于所述MBMS数据的参考信号的时频资源位置相同。

本发明所述的时分双工模式通信系统的多媒体广播多播业务的传输方法，其中，

步骤(5)进一步包括：根据系统信息得到各个基站的参考信号信息；

在步骤(6)中，根据所述扰码信息对所述MBMS数据进行解扰操作包括以下步骤：

(61)终端根据各个小区的系统信息对接收到的参考信号进行信道估计，得到各个小区的信道冲激响应；

(62)根据各个小区的扰码和估计出的信道冲激响应生成各个小区的系统矩阵；将这些系统矩阵合并，构成一个复合系统矩阵；

(63)将终端接收到的MBMS数据根据复合系统矩阵进行检测处理，得到估计的符号级MBMS业务数据；

本发明所述的时分双工模式通信系统的多媒体广播多播业务的传输方法，其中，

在步骤(61)中，第i个小区的信道冲激响应为 ${\hat{H}}_i=[{\hat{h}}_i^{l,k},...,{\hat{h}}_i^{(l+L),(k+K)}];$

在步骤(62)中，所述根据各个小区的扰码和估计出的信道冲激响应生成各个小区的系统矩阵步骤包括：将各个小区的信道冲激响应与所述扰码点乘，而生成各个小区的系统矩阵；

所述将这些系统矩阵合并，构成一个复合系统矩阵步骤包括：将各个小区的系统矩阵相加。

采用本发明所述方法，与现有技术相比，大大的降低了小区间的MBMS业务干扰，同时为用户终端提供功率合并增益，从而提高下一代移动通信系统中MBMS业务传输性能。

附图说明

图1是本实施例所述方法采用的多媒体广播多播业务发射和接收系统框图；

图2是本实施例所述方法中发射端处理流程图；

图3是本发明实施例所述方法中接收端处理流程图。

具体实施方式

本发明为了解决传统技术方案存在的弊端，通过以下实施例进一步阐述本发明所述的一种时分双工模式通信系统的多媒体广播多播业务的传输方法，以下对具体实施方式进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

采用TDD(时分双工)模式的下一代移动通信系统中的各个小区间是一个同步系统，利用TDD系统的同步特性，不同的小区在同一时刻发送相同的MBMS业务，这样UE(用户设备)端在这个时间内可以接收到来自不同小区的同一个MBMS业务的不同副本。

在发射端，在MBMS业务源覆盖范围内的各个小区中，为MBMS业务分配相同的时频资源，并采用各个基站特定的扰码分别对时频资源内的MBMS业务进行加扰，降低了各个小区间的MBMS业务干扰；在接收端，采用宏分集合并处理的方法，提高UE端的接收增益，从而有效地在TDD模式的移动通信系统中实施MBMS业务。

下面以IMT-ADV通信系统中的MBMS业务传输为例进行具体的描述：

图1是本实施例所述方法采用的多媒体广播多播业务发射和接收系统框图。在IMT-ADV系统中，MBMS业务源向多个基站发送相同内容的MBMS业务数据流，各个基站同时对该业务进行相同的业务映射和调制方式，然后各个小区分别对该MBMS业务数据进行时频资源映射和加扰，每个基站使用不同扰码，同时使用不同的参考信号，最后进行OFDM(正交频分复用)处理，各个基站同时把MBMS业务数据发送出去；在用户终端，通过检测所有小区的系统信息，然后根据本实施例的宏分集合并算法对数据进行均衡、解调、译码，最终得到原始MBMS业务数据。

图2是本实施例所述方法中发射端处理流程图。发射端利用IMT-ADV系统为同步系统的特点，使得多个小区在同一时间发射相同的MBMS业务数据d_MBMS。

在步骤201中，各个小区的基站端基带对该数据分别进行业务映射处理，形成物理层比特数据流。

在步骤202中，对所述物理层比特数据流进行数据调制，形成符号级数据，各个小区的符号级数据都一样，即：

data＝data₁＝data₂＝...＝data_n

其中，n代表一个目标用户终端所能接收到一定强度信号的小区的数目，data_n则表示所述UT从第n个小区中所接收的一定强度信号的符号级数据。

在步骤203中，为各个小区的符号级数据分配相同的时频资源单元，并利用各个小区特定的扰码对所述时频资源单元进行加扰，并对加扰后的结果进行OFDM处理，得到各个小区的待发射基带信号；各个小区在同一时刻发射基带信号。发射时，每个小区使用不同的参考信号：RS₁，RS₂，...，RS_n，各个小区对于该MBMS业务的参考信号的时频资源位置完全相同。

下面以对第i个小区的MBMS数据的处理为例进行说明：为第i个小区的符号级数据分配相同的时频资源单元，记为： $D_i=[d_i^{l,k},...,d_i^{(l+L),(k+K)}],$ 其中，1为时频资源的OFDM符号起始点，k为时频资源单元的子载波起始点；K为占用的频域子载波数目，L为占用的OFDM符号数目。

以第i个小区为例，利用扰码S_i对D_i进行加扰操作，即：

Tx_i＝D_i·S_i　　　　i＝1，2，...，n

$S_i=[s_i^{l,k},...,s_i^{(l+L),(k+K)}]$ 其中，1为时频资源的OFDM符号起始点，k为时频资源单元的子载波起始点；K为占用的频域子载波数目，L为占用的OFDM符号数目。

对各个小区而言，所采用的扰码各不相同。

由此，对Tx_i进行OFDM处理，可以得到第i个小区的待发射基带信号Tx_OFDM_i。

图3是本发明实施例所述方法中接收端处理流程图。

在接收端，用户终端UT的接收信号经过解OFDM后的信号可以表示为可以表示为：

$R=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{Tx}}_j*H_j=\mathrm{data}\·\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}(S_j\·H_j)=\mathrm{data}\·A$

其中， $A=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}(S_j\·H_j)$ 是接收端所表现的复合系统矩阵，(.)表示乘积操作。

在步骤301中，UE首先根据各个小区的系统信息对接收到的频域参考信号进行信道估计，根据信道估计算法可以得到各个小区的信道冲激响应：其中 ${\hat{H}}_i=[{\hat{h}}_i^{l,k},...,{\hat{h}}_i^{(l+L),(k+K)}],$ 1为时频资源的OFDM符号起始点，k为时频资源单元的子载波起始点；K为占用的频域子载波数目，L为占用的OFDM符号数目。

系统信息是在单独的系统广播信道中发射，所以不包括在图2中步骤203中各个小区所发的基带信号中。在小区所发的基带信号中插入了用于信道估计的参考信号，所以用户终端接收到这些基带信号，首先对其中的参考信号进行信道估计。

在步骤302中，利用各个小区的扰码S₁，S₂，...，S_n和估计出的信道冲激响应

生成各个小区的系统矩阵，分别记为：

即：

$\begin{array}{cc}{\hat{A}}_i={\hat{H}}_i\·S_i& i=\mathrm{1,2},...,n\end{array}$

在步骤303中，将这些系统矩阵进行合并，构成一个复合系统矩阵

即： $\hat{A}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\hat{A}}_i$

在步骤304中，将用户终端接收到的数据部分和复合系统矩阵

进行检测处理，得到估计的符号级MBMS业务数据。

在步骤305中，对估计到的MBMS业务数据进行解调、译码操作，得到最终的MBMS业务原始数据：

综上所述，本发明实施例所述方法一方面可以避免TDD模式下MBMS广播业务之间的同频干扰问题，另外，可以利用宏分集合并提供分集增益，利用这种方式可以在IMT-ADV系统中高效的支持MBMS业务。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变型，但这些相应的改变和变型都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种时分双工模式通信系统的多媒体广播多播业务的传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)各个基站接收由MBMS业务源发送的MBMS数据，并对所述MBMS数据进行一致的业务映射和调制；

(2)为各个小区中的MBMS数据分配相同的时频资源；

(3)各个基站对所述MBMS数据用基站特定的扰码进行加扰，对加扰后的MBMS数据进行OFDM处理，形成发射信号发射。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：

(4)终端接收来自各个小区的MBMS数据，并对所述MBMS数据进行解OFDM操作，根据系统信息得到各个基站的扰码信息；

(5)根据所述扰码信息对所述MBMS数据进行解扰操作，并对解扰后的数据进行解调和译码操作，得到MBMS原始数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，各个基站所接收的由MBMS业务源发送的MBMS数据的格式相同，内容相同。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述对所述MBMS数据进行一致的业务映射和调制步骤包括：各个小区的基站端基带对所述MBMS数据分别进行业务映射处理，形成物理层比特数据流；对所述物理层比特数据流进行数据调制，形成符号级MBMS数据，各个小区的符号级MBMS数据相同。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

在步骤(2)中，所述为各个小区中的MBMS数据分配相同的时频资源步骤包括：为第i个小区的MBMS数据分配的时频资源单元为： $D_i=[d_i^{l,k},...,d_i^{(l+L),(k+K)}],$ 其中K为占用的频域子载波数目，L为占用的OFDM符号数目，1为时频资源的OFDM符号起始点，k为时频资源单元的子载波起始点；其中，第i个小区为各个小区中的一个小区，为各个小区中的MBMS数据分配的时频资源单元相同；

在步骤(3)中，所述各个小区对所述时频资源单元用扰码进行加扰步骤包括：第i个小区采用的扰码为 $S_i=[s_i^{l,k},...,s_i^{(l+L),(k+K)}],$ 第i个小区采取公式Tx_i＝D_i·S_i对所述时频资源单元进行加扰。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，发射时，各个小区对所述MBMS数据使用不同的参考信号，各个小区的对于所述MBMS数据的参考信号的时频资源位置相同。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

步骤(5)进一步包括：根据系统信息得到各个基站的参考信号信息；

在步骤(6)中，根据所述扰码信息对所述MBMS数据进行解扰操作包括以下步骤：

(61)终端根据各个小区的系统信息对接收到的参考信号进行信道估计，得到各个小区的信道冲激响应；

(62)根据各个小区的扰码和估计出的信道冲激响应生成各个小区的系统矩阵；将这些系统矩阵合并，构成一个复合系统矩阵；

(63)将终端接收到的MBMS数据根据复合系统矩阵进行检测处理，得到估计的符号级MBMS业务数据。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

在步骤(61)中，第i个小区的信道冲激响应为 ${\hat{H}}_i=[{\hat{h}}_i^{l,k},...,{\hat{h}}_i^{(l+L),(k+K)}];$ 在步骤(62)中，所述根据各个小区的扰码和估计出的信道冲激响应生成各个小区的系统矩阵步骤包括：将各个小区的信道冲激响应与所述扰码点乘，而生成各个小区的系统矩阵；

所述将这些系统矩阵合并，构成一个复合系统矩阵步骤包括：将各个小区的系统矩阵相加。

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