CN102104833A

CN102104833A - 基于分层调制方案的mbms业务传输方法和系统

Info

Publication number: CN102104833A
Application number: CN2009102004171A
Authority: CN
Inventors: 梁学俊; 李剑; 段军; 王泽权
Original assignee: Alcatel Lucent Shanghai Bell Co Ltd
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2011-06-22

Abstract

公开了一种基于分层调制方案的MBMS业务传输方法和系统。该方法包括步骤：将要传输的MBMS业务数据划分成基本层信息和增强层信息；分别对基本层信息和增强层信息进行独立调制；以及仅仅通过宏小区基站发射调制的基本层信息，而仅仅通过家庭基站发射调制的增强层信息。上述方案可以满足不同场景对MBMS服务的分级需求，不仅能提高宏基站MBMS信号传输的可靠性，保证所有用户的基本MBMS服务，还可以克服高频段室内覆盖不足的缺陷，为室内用户提供增强的MBMS服务。

Description

基于分层调制方案的MBMS业务传输方法和系统

技术领域

本发明的实施例涉及MBMS业务的传输，具体涉及一种基于分层调制方案的MBMS业务传输方法和系统。

背景技术

在下一代移动通信系统中，可用频谱资源不断向高频段发展，高频段的无线信号其空间传输损耗较大，对建筑物墙体的穿透能力较弱，室内覆盖质量往往不尽人意。而大量的高速数据与多媒体业务，如视频电话、流媒体、3D游戏等业务一般都发生在室内环境，这些业务都需要较大的系统容量和良好的网络质量。

多媒体广播多播类业务(MBMS)作为一种重要的业务类别，其发生在室内的可能性会更大，因此，需要考虑为室内用户提供高质量的MBMS。另外，用户在室外也可能发起MBMS的请求，只是其业务的QoS要求可能不会像室内情况下那么苛刻。通常，用户希望在室内场景下收到更高质量、个性化内容的MBMS，而在室外场景下仅需收到包含满足基本内容要求的MBMS。在考虑到市场需求、技术可行性等方面的前提下，如何有效满足不同场景下不同MBMS服务要求将是下一代移动通信系统需要解决的问题。

现有的方案采用分层调制的基本思想，MBMS的内容信息经过适当的信源编码后，分成两类信息比特位：基本层信息比特和增强层信息比特。基本层信息比特包含了MBMS的基本需求部分，具有高优先级。而增强层信息比特包含了MBMS的增强功能内容，具有低优先级。两个数据层信息比特分别经过调制后叠加组成传输信号，实现原理如图1所示，α²/β²表示基本层信号与增强层信号的传输功率比。实例中发射端将基本层信息比特和增强层信息比特分别采用QPSK调制后叠加，基站等效发射16QAM信号。接收端首先解码基本层数据，然后采用连续干扰消除方法解码增强层信息。

采用上述分层调制算法，靠近基站的用户由于信道质量高，可以正确解调出基本层和增强层的4个数字比特位，获得较好的MBMS服务；而远离基站的用户由于信道质量差，只能正确解调出基本层的2个数字比特位，无法识别增强层的数据，只能获得基本的MBMS服务。如图2所示，对于处于信号较强区域中的近端用户UE1而言，相当于基站发射的是16QAM信号，用户能够解调基本层和增强层数据；而对于处于信号较弱区域中的远端用户UE2而言，相当于基站发射的是QPSK信号，用户只能解调基本层数据。考虑到未来大部分MBMS业务将发生在室内，而室内并不一定会靠近基站。而且，即使靠近基站，由于墙壁的穿透损耗问题，信号的接收质量也会变差。但往往室内用户对MBMS服务质量要求更高，这与传统的分层调制方式相矛盾。

因此，考虑到实际情况，未来需要提供给室内用户MBMS业务要比室外用户MBMS业务更加丰富，采用传统的分层调制方式已经不能满足这样的需求。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于分层调制方案的MBMS业务传输方法和系统。

在本发明的一个方面，提出了一种基于分层调制方案的MBMS业务传输方法，包括步骤：将要传输的MBMS业务数据划分成基本层信息和增强层信息；分别对基本层信息和增强层信息进行独立调制；以及仅仅通过宏小区基站发射MBMS业务的基本层信息，而仅仅通过家庭基站发射MBMS业务的增强层信息。

根据本发明的实施例，所述的传输方法还包括步骤：在发射之前，在宏小区基站和家庭基站之间协调基本层信息的发射功率和增强层信息的发射功率之间的比例。

根据本发明的实施例，所述基本层信息和所述增强层信息在相同的时频资源上发射，并且保持时间和内容同步。

根据本发明的实施例，基本层信息和增强层信息都采用独立调制。

在本发明的另一方面，提出了一种基于分层调制方案的MBMS业务传输系统，包括：划分单元，将要传输的MBMS业务数据划分成基本层信息和增强层信息；第一调制单元和第二调制单元，分别对基本层信息和增强层信息进行独立调制；以及设置在宏小区基站的第一发射单元和设置在家庭基站的第二发射单元，仅仅通过宏小区基站的第一发射单元发射MBMS业务的基本层信息，而仅仅通过家庭基站的第二发射单元发射MBMS业务的增强层信息。

本发明实施例的上述方案可以满足不同场景对MBMS服务的分级需求，不仅能提高宏基站MBMS信号传输的可靠性，保证所有用户的基本MBMS服务，还可以克服高频段室内覆盖不足的缺陷，为室内用户提供增强的MBMS服务。

另外，能够利用用户的位置信息，增强家庭基站用户的MBMS服务体验。当用户位置由宏基站切换到家庭基站时，家庭基站可为其提供更加丰富的MBMS内容服务。

通过宏基站与家庭基站的协作传输，将分层调制操作由基站端转移到用户端，这更利于提供灵活的，自主的，个性化的MBMS内容服务。

附图说明

通过下面结合附图说明本发明的优选实施例，将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中：

图1是描述根据现有技术的分层调制方案(QPSK+QPSK)的星座映射图；

图2是描述根据现有技术的分层调制方案的示意图；

图3是描述根据本发明实施例的通信系统的示意图；

图4是描述根据本发明实施例的分层调制方案的星座映射图；

图5示出了根据本发明实施例的传输系统的结构框图；以及

图6示出了根据本发明实施例的传输方法的流程图。

具体实施方式

下面将说明本发明的多种实施例。随后的说明提供了对这些实施例的全面理解的详细细节。但是，本领域的技术人员应当了解，无需一些所述细节也可以实施本发明。此外，可能不会示出或详细说明一些公知的结构或者功能，以免不必要地使本发明多种实施例的相关说明不清楚。

在下述说明中使用的术语即使是与本发明某些具体实施例的详细说明结合使用的，也要以其最宽的合理方式解释该术语。某些术语可能会在下面予以强调。但是，任何准备以某种受限的方式进行解释的术语将会在具体实施方式部分给予公开及明确的定义。

本发明实施例的方法和系统基于分布式传输的思想，采用家庭基站和室外基站协调传输分层调制信号的方法。图3示出了根据本发明实施例的分层调制方案的示意图，并且图5示出了根据本发明实施例的传输系统的结构框图。

如图3所示，根据本发明实施例的系统包括负责宏小区内用户的通信的室外基站和负责室内用户的通信的家庭基站。如图5所示，根据本发明的传输系统包括划分单元11，它将要传输的MBMS业务数据按照不同的用户需求(例如不同的QoS)划分成基本层信息和增强层信息。基本层信息包含MBMS服务的基本内容，增强层信息包含MBMS服务的增强内容。

该系统还包括第一调制单元12和第二调制单元14，可分别设置在室外基站和家庭基站内，分别用于对基本层信息和增强层信息进行独立调制。

该系统还包括第一发射单元13和第二发射单元15，可分别设置在室外基站和家庭基站内，分别用相应的发射功率发射调制后的基本层信息和增强层信息。

根据本发明的实施例，该系统还包括功率协调单元16，它协调基本层信息和增强层信息的发射功率。

下面结合附图详细说明根据本发明实施例的传输系统和方法的具体结构和相应的操作过程。

如图3所示，划分单元11将MBMS业务数据分成基本层和增强层。通过室外基站的第一调制单元13和第一发射单元13发送基本层信息，通过家庭基站的第二调制单元14和第二发射单元15发送增强层信息。宏小区用户只能收到室外基站传输的基本层信息符号，按传统方式解调，例如QPSK解调。而家庭基站用户不仅能收到室外基站传输的基本层信息符号，同时还将收到家庭基站发送的增强层信息符号，按照分层解调方式进行解调。

图6示出了根据本发明实施例的传输方法的流程图。如图6所示，经过适当的信源编码后，在步骤S11，划分单元11将MBMS的内容信息分成两类比特：基本层信息和增强层信息。基本层信息包含MBMS服务的基本内容，增强层信息包含MBMS服务的增强内容。

然后，在步骤S12，分别通过第一调制单元12和第二调制单元14对同一MBMS内容的不同层信息比特进行独立调制。接下来，在步骤S13，功率协调单元16协调两类信息的发射功率之间的比例，然后在步骤S14，分别通过室外基站的第一发射单元13传输基本层信息符号，表示为αX_B，通过家庭基站的第二发射单元传输增强层信息符号，表示为βX_E。

根据本发明的实施例，功率协调单元16中，α²/β²表示基本层信号与增强层信号的传输功率比，可由室外基站和家庭基站协商决定。

根据本发明的实施例，第一发射单元13和第二发射单元14在相同的时频资源上发射，并且保持时间同步和内容同步。

这样，根据本发明实施例的方案，宏小区用户只能收到室外基站传输的基本层信息符号，按传统方式(例如QPSK)解调；而家庭基站用户不仅能收到室外基站传输的基本层信息符号，同时还将收到家庭基站发送的增强层信息符号，接收端等效为分层调制信号γX_B+δX_E，γ²/δ²表示两层信号经过信道衰落后的功率比。家庭基站用户采用分层解调方式解调。

如图3所示，假设基本层信息比特和增强层信息比特都采用QPSK调制，那么按照上述方案，室外基站和家庭基站都发射QPSK调制信号。对于宏小区用户而言，如图中处于信号较强区域中的UE1，只能接收到来自室外基站的基本层QPSK信号；而对于家庭基站用户而言，如图中处于信号较弱区域中的UE2，可同时接收到来自室外基站的基本层QPSK信号和来自家庭基站的增强层QPSK信号，家庭基站用户等效接收到16QAM信号。宏小区用户按照通常的QPSK信号解调，获得基本要求的MBMS服务；而家庭基站用户按照分层调制方式解调基本层信息符号和增强层信息符号，获得增强的MBMS服务。形象地说，当用户由宏小区切换到家庭基站后，由于家庭基站信号接收质量的提高，用户的解调信息中增加了增强层信息比特，MBMS服务质量得到提升；当用户由家庭基站切换到宏小区，由于家庭基站信号接收质量的下降，用户的解调信息中减少了增强层信息比特，MBMS服务质量有所降低。

通过上面的描述可知，本发明实施例的方案具有以下特点：

◆可以满足不同场景对MBMS服务的分级需求，本方案不仅能提高宏基站MBMS信号传输的可靠性，保证所有用户的基本MBMS服务，还可以克服高频段室内覆盖不足的缺陷，为室内用户提供增强的MBMS服务。

◆能够利用用户的位置信息，增强家庭基站用户的MBMS服务体验。当用户位置由宏基站切换到家庭基站时，家庭基站可为其提供更加丰富的MBMS内容服务。

◆通过宏基站与家庭基站的协作传输，将分层调制操作由基站端转移到用户端，这更利于提供灵活的，自主的，个性化的MBMS内容服务。

◆由于宏基站与家庭基站的信道衰落特性差异，与传统的分层调制方式相比，本方案能够获得相当的信道分集增益，这有助于提高整个网络MBMS服务的吞吐量和可靠性。

总之，本发明能为不同应用场景提供分级的MBMS服务传输方案，该方案符合未来移动通信网络的发展趋势。

假设经过信源编码后的MBMS数据流包含比特序列{0011}，被划分单元11划分成基本层信息和增强层信息。基本层和增强型信息的比特数据量相同，{00}是基本层信息比特，{11}是增强层信息比特。两层信息比特分别通过第一调制单元12和第二调制单元14独立的QPSK调制后，通过不同的功率发射。正如图1所示，{00}代表QPSK星座图中右上方的调制符号；{11}代表QPSK星座图中左下方的调制符号。

按照本发明实施例的方案，宏基站的第一发射单元13只发射基本层调制符号αX_B；而家庭基站的第二发射单元15只发射增强型调制符号βX_E。那么，宏基站用户将接收到基本层信号αH_MX_B，H_M为宏基站与用户之间的信道响应。宏基站用户按照传统的QPSK方法解调，获得基本层比特{00}。家庭基站用户不仅能接收到基本层信号αH_MX_B，还可以接收到增强层信号βH_HX_E，H_H为家庭基站与用户之间的信道响应。家庭基站用户等效接收到混合信号αH_MX_B+βH_HX_E，可按传统分层解调方式解调，获得基本层和增强层比特{0011}。在图4中示出，宏基站和家庭基站发射时采用相同的调制方式，但不同用户在接收时采用不同的解调方式。

本发明实施例的系统和方法能够获得以下好处：(1)通过消除增强层信号对基本层信号的干扰，可以提高宏基站用户接收MBMS的可靠性；(2)通过分层MBMS信息的分布式传输，可以增强家庭基站用户的MBMS服务体验。

可见，本发明的实施例的方法和系统可以针对不同应用场景提供分级的MBMS服务，可以保证宏基站用户基本的MBMS业务，丰富家庭基站用户的MBMS业务体验。有效地满足了多层次的MBMS需求，从而有助于提高网络的整体性能表现。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义，而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含，但不局限于”的含义。在这里所使用的术语“连接”、“耦合”或者其变型，意味着在两个或者更多元件之间直接或者间接地连接或耦合；元件之间的连接耦合可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。

此外，本申请中所使用的词语“这里”、“上述”、“下面”以及含有类似含义的词语应当涉及本申请的全部内容，而不是本申请的特定部分。在上下文允许时，上述具体实施方式中使用单数或者复数的词语也可以分别包括复数或者单数。关于两个或者更多选项列表的词语“或者”覆盖了该词语的所有下述解释：列表中的任意选项，列表中的所有选项，以及列表中选项的任意组合。

本发明实施例的上述详细说明并不是穷举的或者用于将本发明限制在上述明确的形式上。虽然上述以示意性目的说明本发明的特定实施例和实例，但本领域技术人员将认识到可以在本发明的范围内进行各种等效修改。

本申请在这里所提供的启示并不是必须应用到上述系统中，还可以应用到其它系统中。可将上述各种实施例的元件和作用相结合以提供更多的实施例。

可以根据上述详细说明对本发明进行修改。虽然上述说明描述了本发明的特定实施例并且描述了预期最佳模式，但无论在上文中出现了如何详细的说明，都可以用许多方式实施本发明。上述补偿系统的细节在其执行细节中可以进行相当多的变化，然而其仍然包含在这里所公开的本发明中。

如上述一样应当注意，在说明本发明的某些特征或者方案时所使用的特殊术语不应当用于表示在这里重新定义该术语以限制与该术语相关的本发明的某些特定特点、特征或者方案。总之，不应当将在随附的权利要求书中使用的术语解释为将本发明限定在说明书中公开的特定实施例，除非上述详细说明部分明确地限定了这些术语。因此，本发明的实际范围不仅包括所公开的实施例，还包括按照权利要求书实施或者执行本发明的所有等效方案。

Claims

1.一种基于分层调制方案的MBMS业务传输方法，包括步骤：

将要传输的MBMS业务数据划分成基本层信息和增强层信息；

分别对基本层信息和增强层信息进行独立调制；以及

仅仅通过宏小区基站发射MBMS业务的基本层信息，而仅仅通过家庭基站发射MBMS业务的增强层信息。

2.如权利要求1所述的传输方法，还包括步骤：

在发射之前，在宏小区基站和家庭基站之间协调基本层信息的发射功率和增强层信息的发射功率之间的比例。

3.如权利要求1所述的传输方法，其中，所述基本层信息和所述增强层信息在相同的时频资源上发射，并且保持时间和内容同步。

4.如权利要求1所述的传输方法，其中，基本层信息和增强层信息都采用独立调制。

5.一种基于分层调制方案的MBMS业务传输系统，包括：

划分单元，将要传输的MBMS业务数据划分成基本层信息和增强层信息；

第一调制单元和第二调制单元，分别对基本层信息和增强层信息进行独立调制；以及

设置在宏小区基站的第一发射单元和设置在家庭基站的第二发射单元，仅仅通过宏小区基站的第一发射单元发射MBMS业务的基本层信息，而仅仅通过家庭基站的第二发射单元发射MBMS业务的增强层信息。

6.如权利要求5所述的传输系统，还包括：

功率协调单元，在发射之前，在宏小区基站和家庭基站之间协调基本层信息的发射功率和增强层信息的发射功率之间的比例。

7.如权利要求5所述的传输系统，其中，所述第一发射单元和第二发射单元在相同的时频资源上发射基本层信息和增强层信息，并且保持时间和内容同步。

8.如权利要求5所述的传输系统，其中，所述第一调制单元和所述第二调制单元都对基本层信息和增强层信息采用独立调制。