CN101414953B - 中继系统中的数据发送方法、基站、中继站和终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种中继系统中的数据发送方法，该方法包括：处理待发送业务信息，得到第一符号流和第二符号流，所述第一符号流和所述第二符号流的可靠性不同；基站发送所述第一符号流；中继站接收所述第一符号流，并根据所述第一符号流生成第三符号流，所述第三符号流和所述第二符号流的可靠性相同；在所述基站发送所述第一符号流后，经过一段时间间隔，所述基站发送所述第二符号流，所述中继站同时发送所述第三符号流。本发明还公开了一种基站、一种中继站和终端。通过本发明提供的技术方案，将待发送的业务信息处理成可靠性不同的符号流，并在不同的时候发送，避免了将相同的数据发送两次，节省了系统的无线资源。

Description

中继系统中的数据发送方法、基站、中继站和终端 

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种中继系统中的数据发送技术。 

背景技术

随着通信技术的发展，大量多媒体业务不断涌现出来，这些多媒体业务在传输时，数据量大、持续时间长、时延敏感。为了有效地利用移动网络资源，各个标准化组织都提出了广播和多播业务的概念，如：在第三代伙伴合作计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)组织中提出的多媒体广播和多播业务(Multimedia Broadcast and Multicast Service，MBMS)；在第三代伙伴合作计划二(3rd Generation Parrnership Project，3GPP2)组织中提出的广播和多播业务(Broadcast and Multicast Service，BCMCS)；在IEEE 802.16e组织中提出的广播多播业务(Multi-Broadcast Service，MBS)等。上述广播和多播业务都是指一个数据源向多个用户发送数据的点到多点业务，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。这些业务不仅要实现纯文本低速率的消息类组播和广播，而且要实现高速率的多媒体业务组播和广播。 

由于在无线通信系统中，为了解决基站的覆盖问题，通常需要采用中继站对基站和终端用户之间的无线通信信号进行增强，然而，目前对于通过中继站实现广播多播还没有比较成熟的方法，因此，为了使中继站也能广播多播业务，需要将数据发送分为两个阶段： 

第一阶段：基站在下行数据帧中预先将中继站需要广播多播的内容传递给中继站，中继站将该内容缓存在其下行数据缓存中，传递方式可以是广播或专用信道； 

第二阶段，为了避免多播广播业务中不同基站和中继之间的相互干扰，基站和中继站需要在相同的时频资源块上同时发送相同的内容，以使其覆盖下的用户都能正常接收到多播业务。 

利用中继站进行数据发送时，基站必须预先将需要传输的业务内容发送给中继站，然后和中继站同时进行传输，使得相同的业务信息在基站的无线链路上重复传送了两次，浪费了有限的无线资源，同时，终端并没有得到两次传输的增益。 

发明内容

本发明实施方式的目的是提供一种中继系统中的数据发送方法、基站和中继站，以达到在中继系统中传输数据时节省系统的无线资源。 

本发明实施方式提供了一种中继系统中的数据发送方法，包括： 

处理待发送业务信息，得到第一符号流和第二符号流，所述第一符号流和所述第二符号流的可靠性不同；基站发送所述第一符号流；中继站接收所述第一符号流，并根据所述第一符号流生成第三符号流，所述第三符号流和所述第二符号流的可靠性相同；在所述基站发送所述第一符号流后，经过一段时间间隔，所述基站发送所述第二符号流，所述中继站同时发送所述第三符号流；所述时间间隔大于等于所述中继站的收发转换时间，且不长于业务处理时间。 

本发明实施方式提供了一种基站，包括： 

所述处理单元，用于将待发送的业务信息进行处理，得到第一符号流和第二符号流，所述第一符号流和所述第二符号流的可靠性不同；所述发送单元，用于发送所述处理单元得到的所述第一符号流和所述第二符号流；在发送第一符号流和第二符号流之间存在一段时间间隔，所述时间间隔大于等于所述中继站的收发转换时间，且不长于业务处理时间；所述第一符号流用于发送给所述中继站，由所述中继站根据该第一符号流生成第三符号流，所述第三符号流和所述第二符号流的可靠性相同。 

本发明实施方式提供了一种中继站，包括： 

 接收单元，用于接收基站发送

的第一符号流；信息处理单元，用于根据所述接收单元接收的第一符号流生成第三符号流；发送单元，用于在所述基站发送第二符号流时，同时发送所述信息处理单元生成的第三符号流；所述第一符号流的可靠性不同于所述第二符号流的可靠性；所述第三符号流的可靠性和所述第二符号流的可靠性相同。 

本发明实施方式提供了一种终端，所述终端包括：接收单元，用于接收基站发送的第一符号流、第二符号流，或中继站发送的第三符号流；合并单元，用于将接收单元接收到的所述第一符号流、所述第二符号流进行合并；或将接收单元接收到的所述第一符号流、所述第三符号流进行合并；所述第一符号流和所述第二符号流由所述基站处理待发送业务信息得到；所述第二符号流由所述基站在发送所述第一符号流后经过一段时间间隔发送，所述时间间隔大于等于所述中继站的收发转换时间，且不长于业务处理时间，所述时间间隔在合并单元将所述第一符号流和所述第二符号流进行合并时，不长于将所述第一符号流和所述第二符号流进行合并的合并时间，所述时间间隔在合并单元将所述第一符号流和所述第三符号流进行合并时，不长于将所述第一符号流和所述第三符号流进行合并的合并时间；所述第三符号流由所述中继站根据接收的基站发送的第一符号流生成；所述第一符号流、第二符号流的可靠性不同；所述第二符号流、第三符号流的可靠性相同。 

通过本发明实施方式提供的技术方案，将待发送的业务信息处理得到可靠性不同的两种符号流，并在不同的时间发送，避免了将相同的数据发送两次，节省了无线传输资源。 

附图说明

图1为本发明第一实施方式中多播业务实现方法的流程示意图； 

图2为本发明第一实施方式中的帧结构示意图； 

图3为本发明第三实施方式中基站的结构示意图； 

图4为本发明第四实施方式中中继站的结构示意图； 

图5为本发明第五实施方式中终端的结构示意图。 

具体实施方式

为了使本发明的具体技术方案、发明目的更加清楚，下面结合具体的实施方式和附图作进一步说明。 

参照图1，介绍本发明第一实施方式，提供一种中继系统中数据发送方法。在本实施方式中，以实现MBMS业务为例，包括： 

步骤101：将待发送的MBMS业务信息进行处理，得到两种可靠性不同的符号流，分别为低可靠符号流和高可靠符号流。 

在本实施方式中，将待发送的、相同内容的MBMS业务信息采用不同的编码调制参数进行处理，得到可靠性不同的两种符号流，可以区分为高可靠符号流和低可靠符号流。符号流的可靠性是指根据符号流中符号进行处理得到结果的可靠性，符号流的可靠性由符号流中符号代表的信源比特数来决定，每个符号代表的信源比特数越少越可靠。当每个符号代表的信源比特数少时，则接收端处理符号出错时受影响的比特数也少，处理结果的正确率也越高，则说明符号流更可靠；反之，每个符号代表的信源比特数越多则越不可靠。例如，对相同内容的MBMS业务信息采用编码效率为1/5，调制方式采用16QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制)进行编码调制处理，编码效率为1/5表示每个信源比特编码后成为5个比特，16QAM表示每个符号代表4个编码后的比特，则每个符号代表的信源比特数为(1/5)*4＝4/5个信源比特。可见，可以通过不同编码调制参数处理，将内容相同的MBMS业务信息处理成可靠性不同的符号流。对于相同数量的信源比特，高可靠符号流的符号数较多，占用的无线传输资源多，传输效率低；低可靠流的符号数较少，占用的无线传输资源少，传输效率高。 

在本发明的具体实施方式中，得到的两种符号流的可靠性的高低都是两者之间相对而言的，一种符号流的可靠性高于另外一种符号流的可靠性，则将可靠性高的数据流称之为高可靠符号流，另外一种符号流则称之为低可靠符号流。特定信源比特的符号流与不同可靠性的符号流相比，可以为高可靠符号流，也可以为低可靠符号流，并不因限于本实施方式的限定。 

步骤102：基站发送低可靠符号流，中继站接收低可靠符号流，并根据接 收的低可靠符号流生成高可靠符号流。 

首先，基站发送低可靠符号流，此时，在此基站覆盖范围内的所有终端用户和中继站一起接收该基站发送的低可靠符号流。终端用户将数据存储在其自己的数据缓冲区中；而中继站将接收到的低可靠符号流进行解调制和解码得到信源比特，对得到的信源比特进行编码效率较低的编码，再进行调制阶数较低的调制后得到高可靠符号流。中继站生成的高可靠符号流和基站生成的高可靠符号流的信源比特数一样，具有相同的可靠性。 

步骤103：基站发送高可靠符号流，中继站同时发送自身生成的高可靠符号流。 

在第一阶段中，基站发送低可靠符号流后，经过一段时间间隔后，在第二阶段，基站再发送高可靠符号流。在第一阶段和第二阶段之间的间隔时间需要大于等于中继站的收发转换时间，否则不能满足中继站的收发转换；该间隔时间也不能长于业务处理时间，以及终端用户对低可靠符号流和高可靠符号流的合并时间，否则MBMS业务会受到影响，同时终端用户也无法对所接收到的可靠性不同的符号流进行合并。 

在基站发送高可靠符号流的同时，中继站发送自身生成的高可靠符号流。这样，基站和中继站在相同的时频资源上发送可靠性相同的符号流，可以保证基站和中继站发送的数据之间没有干扰，且利于同时接收到基站和中继站发送的符号流的终端合并，实现分集增益。 

在本发明实施方式中还可以进一步包括步骤104。 

步骤104：终端接收低可靠符号流和高可靠符号流。 

在基站覆盖的范围中，在第一阶段接收到低可靠符号流的终端用户，若接收到基站发送的高可靠符号流，则终端将接收到的两种符号流进行合并。在第一阶段未能有效接收到低可靠符号流的终端用户，若可以接收到基站在第二阶段发送的高可靠符号流，或该终端用户若同时位于中继站的覆盖范围内，则终端用户可以接收中继站发送的高可靠符号流，则此时终端用户仍可以通过接收 到的高可靠符号流实现业务。 

在基站覆盖的范围外，终端用户没有接收到基站发送的低可靠符号流和高可靠符号流，但若该终端用户在中继站的覆盖范围内，则可以接收到中继站在第二阶段发送的高可靠符号流，则同样可以根据高可靠符号流实现业务。 

在本发明的实施方式中，基站发送高可靠符号流，中继站发送低可靠符号流可以采用频分、时分、码分，以及空分等分集方式，不管采用何种方式进行发送，只要用户终端能够接收并分辨出不同可靠性的符号流即可。 

例如，参照图2，图2所示为本发明第一实施方式中的帧结构示意图，在本实施方式中，基站和中继站采用频分的方式发送资源。在图2中，横轴方向为时域，以帧为单位，包括帧Ti、Ti+1、Ti+2、Ti+3等；纵轴方向为频域，共有5MHz带宽，该时频资源可由基站和中继站同时使用。每帧分为两个阶段，在第一阶段和第二阶段之间存在一定的时间间隔。在本实施方式中，低可靠符号流的编码调制方式可以为：编码效率1/2，16QAM调制，则每个符号代表的信源比特数为(1/2)*4＝2；高可靠符号流的编码调制方式为：编码效率为1/4编码效率，QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，正交相位转换键控)调制，则每个符号代表的信源比特数为(1/4)*2＝1/2，则高可靠符号流的符号速率和带宽是低可靠符号流的4倍，因此，在发送高可靠数据流时所采用的带宽为发送低可靠符号流的4倍，分别为4MHz和1MHz。在帧Ti中的第一阶段，基站发送使用1MHz带宽广播低可靠符号流Package i’，中继站在帧Ti的第一阶段收到基站广播的低可靠符号流后，生成高可靠符号流Package i；在帧Ti的第一阶段，基站在1MHz的带宽上发送高可靠数据流，同时可在其余的4MHz带宽上发送其它数据；在帧Ti第二阶段基站和中继站同时使用4MHz带宽发送高可靠符号流Package i，同样，在帧Ti的第二阶段，在4MHz的带宽上发送低可靠数据流，同时可在其余的1MHz带宽上发送其它数据。与帧Ti相同，在不同的帧Ti+1、Ti+2、Ti+3等上，可以采用同样的方法发送数据。此帧结构只是一种具体的实施方式，时频资源的分配和编码调制方式可以根据网络 的实际应用情况，以及用户对于MBMS业务质量期望程度的不同进行调整，从而达到MBMS业务应用的最佳效果。本发明实施方式所提供的方法对MBMS业务有明显的增益，但是同样也适用于其它所有业务中的数据传输，并不限于MBMS业务。 

通过本实施方式，将MBMS业务信息分解成可靠性不同的符号流，在第一阶段，基站发送低可靠符号流，由于低可靠符号流占用的无线传输资源少，因此，节省了系统中的无线传输资源。同时，当终端用户接收到两种可靠性不同的符号流时，将两种符号流进行合并，可以得到两次传输的增益效果。且目前在实现MBMS业务过程中并没有考虑到中继技术，因此，根据本发明的实施方式，可以使得MBMS业务和中继系统更好地结合。 

下面介绍本发明第二实施方式，关于一种中继系统中数据发送方法。该方法中步骤与本发明第一实施方式中步骤基本相同，其区别在于，在第一阶段，基站首先发送高可靠符号流，中继站接收基站发送的高可靠符号流后，生成低可靠符号流；在第二阶段，基站发送低可靠符号流，同时，中继站发送自身生成的低可靠符号流。 

在本实施方式中，基站首先发送高可靠符号流，这样，在基站覆盖范围内的中继站和终端接收到的符号流的准确性则比较高，中继站对接收到的符号流的利用效率也就比较高。基站和中继站发送占用无线传输资源较少的低可靠符号流，则可节省系统的无线传输资源。同时，当终端用户接收到两种可靠性不同的符号流时，将两种符号流进行合并，可以得到两次传输的增益效果。另外，不处于基站覆盖范围内、但处于中继站覆盖范围内的终端用户可以接收中继站发送的低可靠符号流，实现业务，由于接收的是低可靠符号流，因此效率高且占用的无线传输资源较少。 

下面参照图3，介绍本发明第三实施方式，关于一种基站。该基站300包括编码单元301、发送单元302。 

处理单元301，用于对待发送的业务信息进行处理，得到可靠性不同第一 符号流和第二符号流。 

处理单元进行处理的方式可以根据网络的实际应用情况，以及用户对于业务质量期望程度的不同，采用不同的编码调制参数将待发送的业务信息进行编码，得到可靠性不同的第一符号流和第二符号流，根据可靠性的不同，可以区分为低可靠符号流或高可靠符号流。 

发送单元302，用于将处理单元301所得的第一符号流和第二符号流分别发送出去。在第一阶段，将第一符号流发送给中继站和/或终端，终端接收到该第一符号流后，将其存储在数据区域内；中继站接收到该第一符号流后，将其存储在待转发数据区域中，并根据接收到的第一符号流生成与第二符号流可靠性相同的第三符号流；发送第二符号流，在发送第一符号流间隔一段时间后发送第二符号流，该间隔时间不能短于中继站的收发转换时间，否则不能满足中继站的收发转换；该间隔时间也不能长于业务处理时间以及终端用户对低可靠符号流和高可靠符号流的合并时间，否则业务则会受到影响，同时终端用户也不能对所接收的低可靠符号流和高可靠符号流进行合并。 

本实施方式中提供的基站，通过将待发送业务信息处理分为两类符号流，并分别依次发送，避免了在中继系统中将同一内容传送两次而对无线资源造成浪费，并通过低可靠符号流的传输节省了系统中的无线传输资源。 

下面介绍本发明第四具体实施方式，关于一种中继站400，参照图4，该中继站400包括接收单元401、信息处理单元402和发送单元403。 

接收单元401用于接收基站发送的第一符号流； 

信息处理单元402用于根据接收单元401接收的第一符号流生成第三符号流； 

发送单元403用于在所述基站发送第二符号流时，同时发送信息处理单元402生成的第三符号流； 

其中，所述第一符号流的可靠性不同于所述第二符号流的可靠性；所述第三符号流的可靠性和第二符号流的可靠性相同。 

在本具体实施方式的中继站中，首先接收基站发送的第一符号流，根据第一符号流生成与第二符号流可靠性相同的第三符号流，然后在基站发送第二符号流的同时发送该接收到的第一符号流，保证了在该基站覆盖范围内、但没有接收到第一符号流的终端用户以及该基站覆盖范围之外的终端用户可以接收到实现业务的符号流，同时，通过发送低可靠符号流，可以节省系统的无线传输资源。 

下面介绍本发明的第五实施方式，关于一种终端500，参照图5，该终端包括接收单元501和合并单元502。 

接收单元501，用于接收基站发送的第一符号流、第二符号流，或中继站发送的第三符号流； 

合并单元502，用于将接收单元501接收到的所述第一符号流、所述第二符号流进行合并；或将接收单元501接收到的所述第一符号流、所述第三符号流进行合并； 

所述第一符号流、第二符号流的可靠性不同；所述第二符号流、第三符号流的可靠性相同。 

当终端位于基站的覆盖范围内时，终端先后接收基站发送的第一符号流和第二符号流，将接收到的两种符号流进行合并，合并的方式可以但并不限于：将接收到的两种符号流解调制和解码，得到两个信源比特流，根据每比特平均信噪比合并，取平均信噪比大的那个比特流；接收端处理后得到两个长度一样的比特流，如果没有出错，则这两个比特流是一样的，当出错时，可能出现某个位置上的比特值在两个比特流中不一致，则此时这个位置上的比特值可以取平均信噪比大的比特流对应位置上的比特值。当终端同时位于基站和中继站的覆盖范围内时，若终端接收了基站发送的第一符号流后没有接收到第二符号流，则终端还可以接收中继站发送的第三符号流，则终端仍可以对第一符号流和第三符号流进行合并。合并两种可靠性不同的符号流，可以提高终端的接收质量，产生接收两次符号流的分集增益效果，同时，终端接收的是不同可靠性 的符号流，由于低可靠性的符号流占用较少的无线传输资源，因此，在本发明实施方式中，节省了无线传输资源。 

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。 

Claims (9)

1.一种中继系统中的数据发送方法，其特征在于，包括：

处理待发送业务信息，得到第一符号流和第二符号流，所述第一符号流和所述第二符号流的可靠性不同；

基站发送所述第一符号流；中继站接收所述第一符号流，并根据所述第一符号流生成第三符号流，所述第三符号流和所述第二符号流的可靠性相同；

在所述基站发送所述第一符号流后，经过一段时间间隔，所述基站发送所述第二符号流，所述中继站同时发送所述第三符号流；所述时间间隔大于等于所述中继站的收发转换时间，且不长于业务处理时间。

2.根据权利要求1所述的中继系统中的数据发送方法，其特征在于，所述第一符号流的可靠性低于所述第二符号流的可靠性。

3.根据权利要求1所述的中继系统中的数据发送方法，其特征在于，所述第一符号流的可靠性高于所述第二符号流的可靠性。

4.根据权利要求1所述的中继系统中的数据发送方法，其特征在于，所述基站采用时分、频分、码分、或空分分集方式中的一种或多种方式进行发送所述第一符号流或第二符号流；

所述中继站采用时分、频分、码分、或空分分集方式中的一种或多种方式进行发送所述第三符号流。

5.根据权利要求1至4任一所述的中继系统中的数据发送方法，其特征在于，所述业务信息为广播和/或多播业务信息。

6.根据权利要求1所述的中继系统中的数据发送方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果终端接收到所述第一符号流和所述第二符号流，则对所述第一符号流和所述第二符号流进行合并，所述间隔时间不长于所述终端对所述第一符号流和所述第二符号流进行合并的合并时间；或

如果终端接收到所述第一符号流和所述第三符号流，则对所述第一符号流和所述第三符号流进行合并，所述间隔时间不长于所述终端对所述第一符号流和所述第三符号流进行合并的合并时间。

7.一种基站，其特征在于，包括：处理单元和发送单元；

所述处理单元，用于将待发送的业务信息进行处理，得到第一符号流和第二符号流，所述第一符号流和所述第二符号流的可靠性不同；

所述发送单元，用于发送所述处理单元得到的所述第一符号流和所述第二符号流；所述第一符号流被发送给中继站，由所述中继站根据该第一符号流生成第三符号流，所述第三符号流和所述第二符号流的可靠性相同；在发送第一符号流和第二符号流之间存在一段时间间隔，所述时间间隔大于等于所述中继站的收发转换时间，且不长于业务处理时间。

8.一种中继站，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收基站发送的第一符号流；

信息处理单元，用于根据所述接收单元接收的第一符号流生成第三符号流；

发送单元，用于在所述基站发送第二符号流时，同时发送所述信息处理单元生成的第三符号流；

所述第一符号流的可靠性不同于所述第二符号流的可靠性；

所述第三符号流的可靠性和所述第二符号流的可靠性相同。

9.一种终端，其特征在于，所述终端包括：

接收单元，用于接收基站发送的第一符号流、第二符号流，或中继站发送的第三符号流；

合并单元，用于将接收单元接收到的所述第一符号流、所述第二符号流进行合并；或将接收单元接收到的所述第一符号流、所述第三符号流进行合并；

所述第一符号流和所述第二符号流由所述基站处理待发送业务信息得到；所述第二符号流由所述基站在发送所述第一符号流后经过一段时间间隔发送，所述时间间隔大于等于所述中继站的收发转换时间，且不长于业务处理时间，所述时间间隔在合并单元将所述第一符号流和所述第二符号流进行合并时，不长于将所述第一符号流和所述第二符号流进行合并的合并时间，所述时间间隔在合并单元将所述第一符号流和所述第三符号流进行合并时，不长于将所述第一符号流和所述第三符号流进行合并的合并时间；所述第三符号流由所述中继站根据接收的基站发送的第一符号流生成；

所述第一符号流、第二符号流的可靠性不同；所述第二符号流、第三符号流的可靠性相同。

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