CN112187696B - 帧信号传输方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种帧信号传输方法及系统，包括如下步骤：生成引导接入子帧；将生成的引导接入子帧变换到时域，进行传输；所述生成的引导接入子帧包括位于预定时频资源位置的物理信号和物理信道信号，以及在未被占用的时频资源位置全部或部分填入的填充信号。本发明使CAS中各OFDM符号的时域功率，近似等于MBSFN子帧中各OFDM符号的时域功率，有效改善MBMS‑dedicated cell传输中功率跳变的情况。

Description

帧信号传输方法及系统

技术领域

本发明涉及数字信号传输技术领域，具体地，涉及一种帧信号传输方法及系统。

背景技术

为加强LTE系统对于多媒体广播多播业务(Multimedia Broadcast MulticastService，MBMS)的支持，3GPP在LTE Release14中引入了MBMS专用小区(MBMS-dedicatedcell)的传输方案。这是一种广播专用的传输方案，使得接收机可以在没有sim卡的情况下，接收到LTE广播服务。同时，相比于LTE原有的广播-单播混合传输模式，MBMS-dedicatedcell大大提高了其广播业务的传输效率，增大了信号覆盖范围，支持大塔、中塔小区的广播业务传输。

作为一种广播专用传输方案，MBMS-dedicated cell拥有不同于原有LTE单播的帧结构。其最大的特点是以每40ms作为一个传输周期，且将每个周期，分成两部分：非多播组播单频网(Non-Multicast Broadcast Single Frequency Network，Non-MBSFN)子帧，以及多播组播单频网(MBSFN)子帧。其中，Non-MBSFN子帧，也叫做小区确认子帧(Cell Acquisition Subframe，CAS)，CAS小区确认子帧作为引导接入子帧，主要用于传输同步信号、系统消息等；MBSFN子帧，则用于传输实际的广播业务数据。

图1是现有MBMS-dedicated cell传输的帧结构示意图。如图1所示，MBMS-dedicated cell帧具有40ms作为一个传输周期，包含位于前部作为引导接入子帧的CAS帧、与CAS帧相级联的若干个MBMS子帧。CAS帧具有1ms传输周期，MBMS子帧具有3ms或1ms传输周期。

CAS帧的帧结构，延续很多LTE单播系统中的子帧结构特点。比如，CAS内部固定采用15kHz的子载波间隔；有两种可选的循环前缀(Cyclic Prefix，CP)类型，分别为普通循环前缀(Normal CP)和扩展循环前缀(Extended CP)。时域上，根据不同的CP类型，CAS内部共拥有14个(Normal CP时)OFDM符号或者12个(Extended CP时)OFDM符号。频域上，CAS的带宽与系统传输带宽一致，根据LTE标准，有1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz，20MHz等几种带宽配置。

LTE系统中采用资源元素(Resource Element，RE)表示一个时频资源，一个RE在频域上包含一个子载波，在时域上则包含一个OFDM符号。LTE系统中还采用资源块(ResourceBlock，RB)表征一组RE，作为PDSCH等物理信道信号的资源分配单位。图2是LTE系统中从时域方向和频域方向上展示资源块RB的结构示意图，在CAS帧中，如图2所示，一个RB包含频域上12个RE，时域上7个(Normal CP时)或6个(Extended CP时)RE组成的，图2中，l代表符号索引，k代表子载波索引。图中的

是LTE标准中的一个重要参数，代表当前带宽配置下，频域上共有RB的数量。表1是

与系统带宽的关系对应表，如下表1所示：

表1

CAS帧中共有

个资源块RB，当采用普通循环前缀Normal CP时，共有

个时频资源RE，当采用扩展循环前缀Extended CP时，共有

个时频资源RE。

在这些时频资源RE上，CAS帧携带了公共导频信号(Common Reference Signal，CRS)、主同步信号(Primary synchronization signal，PSS)、辅同步信号(Secondarysynchronization signal，SSS)等物理信号，以及物理层广播信道(Physical BroadcastChannel，PBCH)、物理层下行控制信道(Phys ical Downl ink Control Channel，PDCCH)、物理层控制格式指示信道(Physical Control Format Indicator Channel，PCFICH)，和物理层下行共享信道(Physical Downl ink Shared Channel，PDSCH)等物理信道对应的信号。

其中，PBCH和PDSCH主要负责传输携带着高层或者物理层信令的系统消息，PCFICH用于传输PDCCH占用的符号个数，而PDCCH则主要是传输与PDSCH相关的物理层信令。

以下结合图3和图10，对采用扩展循环前缀Extended CP情形下的CAS帧内结构进行说明，从而引发现有技术中明显功率跳变的缺陷。

图3是以Extended CP情况(CAS帧中包含12个OFDM符号)下CAS帧内部结构示意图,其中，利用虚线表示了CAS帧中一个RE的大致大小。在CAS帧内部，展示了PDCCH，SSS，PSS，PBCH以及PDSCH占用资源的情况，其中由于CRS、PCFICH所占用的RE数较少，图中省略画出。根据LTE标准规定，PDCCH固定占据CAS帧内前1～3个OFDM符号(图中以占据2个符号为例)，且占据这些符号上的所有RE。在Extended CP时，SSS，PSS分别固定占据CAS中第5个、第6个OFDM符号，且在频域上最中间的62个RE，PBCH占据CAS中第7、8、9、10个OFDM符号，且在频域上最中间的72个RE。除去中间位置，其他RE，则主要分配给PDSCH信道来传输系统消息(system information block，SIB)。

但是，由于MBMS-dedicated cell业务模式较为简单，其所需要传输的系统消息SIB较少，而且系统消息SIB往往还有特定的传输间隔，不一定在每个CAS帧中都传输。所以，在实际的MBMS-dedicated cell帧传输中，PDSCH所占用的RE个数，远远小于可分配给他的RE总数，这就导致了在CAS中余有大量的空置RE，如图3中空白所示即为大量的空置RE。这种情况，随着系统带宽增大而越发明显。因此，可见物理信号和物理信道信号根据具体传输需求在预定时频资源位置被予以配置，但是在除物理信号和物理信道信号以外未被占用的时频资源位置却出现大量空置。

现有的发射机的帧信号传输方案中，对这些空置的RE未做任何处理。那么余有大量空置RE的OFDM符号，其频域功率就远小于所有RE都被占用的OFDM符号，例如MBSFN子帧中的OFDM符号，由于一个OFDM符号的频域能量与时域能量相等(Parseval定理)，那么CAS上的OFDM符号在变换到时域之后，其功率也就远小于MBSFN子帧中的OFDM符号。而另一方面，由于CAS内部各符号间，空置的RE个数也存在较大差异，所以CAS内部各OFDM符号变换到时域之后，也存在较大的功率差异。换句话说，图10是现有技术中10ms内基带时域符号的功率图，如图10所示，在现有方案的MBMS-dedicated cell传输中，发射机基带输出的信号会存在非常明显的功率跳变，其CAS帧部分与MBSFN部分的功率跳变巨大。这样的缺陷会严重影响发射机功率放大器的正常工作，增加了功率放大器的处理难度，降低了功率放大器的输出信号质量，同时，也对接收机的自动增益控制带来不良的影响。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种帧信号传输方法及系统。

根据本发明提供的帧信号传输方法，包括如下步骤：

生成引导接入子帧；

将生成的引导接入子帧变换到时域，进行传输；

所述生成的引导接入子帧包括位于预定时频资源位置的物理信号和物理信道信号，以及在未被占用的时频资源位置全部或部分填入的填充信号。

优选的，先在时频资源位置中进行部分或者全部填入填充信号，再替换预定时频资源位置的填充信号，将物理信号和物理信道信号配置到预定时频资源位置上；

或先在预定时频资源位置上配置物理信号和物理信道信号，再将除物理信号和物理信道信号以外未被占用的时频资源位置全部或部分填入填充信号。

优选的，基于引导接入子帧中一个或多个OFDM符号进行部分或者全部填入填充信号；

引导接入子帧中，将预设数量的OFDM符号的未被占用的时频资源位置进行部分填入填充信号，将其余OFDM符号的未被占用的时频资源位置全部填入填充信号。

优选的，设置用于提供时频资源位置的存储部，当对引导接入子帧中逐个OFDM符号进行填入填充信号时，存储部依据下行传输资源块RB的数量和每个资源块RB所包含的频域子载波个数而确定；

当对引导接入子帧中的全部OFDM符号进行填入填充信号时，存储部还依据引导接入子帧中OFDM符号的数量而确定；

引导接入子帧内OFDM符号的循环前缀为普通循环前缀时，包含14个OFDM符号；

引导接入子帧内OFDM符号的循环前缀为扩展循环前缀时，包含12个OFDM符号。

优选的，填充信号的部分填入方式包括：

-保留物理信道和/或物理信号周围预设范围内的时频资源位置，不进行填充；

-保留整个引导接入子帧的带宽两边预设范围内的时频资源位置，不进行填充。

优选的，引导接入子帧采用CAS帧，CAS帧包含物理信号和物理信道信号；

所述物理信号包含以下一个或多个组合：公共导频信号CRS、主同步信号PSS和辅同步信号SSS；

所述物理信道信号包含以下一个或多个组合：物理层广播信道PBCH、物理层下行控制信道PDCCH、物理层控制格式指示信道PCFICH、物理层混合重传指示信道PHICH和物理层下行共享信道PDSCH。

优选的，所述物理信号和物理信道信号的预定时频资源位置基于LTE标准确定。

优选的，所述填充信号为根据物理信号和物理信道信号的平均功率而生成的功率归一化信号；

归一化功率的信号的生成方法包括：

-利用PRBS生成器得到二进制伪随机序列，经QPSK调制得到；

-利用gold序列生成器得到二进制伪随机序列，经QPSK调制得到；

-生成实部为+1，-1交替，虚部为0的信号序列；

-利用Zadoff-Chu序列生成器，生成Zadoff-Chu信号序列。

优选的，所述填充信号在引导接入子帧处理时实时生成，或者预先生成并被存储。

根据本发明提供的帧信号传输系统，包括：

引导接入子帧生成模块；

将生成的引导接入子帧变换到时域，进行传输；

所述生成的引导接入子帧包括位于预定时频资源位置的物理信号和物理信道信号，以及在未被占用的时频资源位置全部或部分填入的填充信号。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：通过本发明所提供的帧信号的传输方法以及装置，由于所生成的引导接入子帧在预定时频资源位置中配置物理信号和物理信道信号，利用填充信号对除物理信号和物理信道信号以外未被占用的时频资源位置、即空置的RE进行了填充，填充处理可以是全部填入也可以是部分填入，使CAS中各OFDM符号的时域功率，近似等于MBSFN子帧中各OFDM符号的时域功率，有效改善MBMS-dedicated cell传输中功率跳变的情况。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是MBMS-dedicated cell帧结构图；

图2是资源块RB结构示意图；

图3是实施例一中现有技术的CAS帧中包含12个OFDM符号的帧结构示意图；

图4是本发明实施例一中CAS帧进行全部填充的帧结构示意图；

图5是本发明实施例一中CAS帧进行部分填充的帧结构示意图；

图6是实施例二中现有技术的CAS帧中包含14个OFDM符号的帧结构示意图；

图7是本发明实施例二中CAS帧进行全部填充的帧结构示意图；

图8是本发明实施例二中CAS帧进行部分填充的帧结构示意图；

图9是本发明实施例三中CAS帧的帧结构示意图；

图10是现有技术中基带时域符号功率的结果图；

图11是本发明中根据实施例一的基带时域符号功率的结果图；

图12是本发明的帧信号的传输方法的第一种实现方案；

图13是本发明的帧信号的传输方法的第二种实现方案；

图14是本发明的帧信号的传输方法的第三种实现方案；

图15是本发明的帧信号的传输方法的第四种实现方案。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供了一种帧信号的传输方法以及装置，包括如下步骤：生成的引导接入子帧包含：位于预定时频资源位置的物理信号和物理信道信号；以及在除物理信号和物理信道信号以外未被占用的时频资源位置全部或部分填入填充信号。

将引导接入子帧采用为LTE或5G广播系统中的CAS帧，并非限制的是，本发明中帧信号的结构适用但不限于LTE或5G广播系统，CAS帧作为引导接入子帧，其他传输系统中时频资源位置RE较高空置的情况的其他引导接入子帧也属于本发明的保护范围之内。

另外，本发明中CAS帧内物理信号和物理信道信号的配置格式；对于物理信号和物理信道信号的生成配置与进行填充之间的处理先后顺序；对未被占用的时频资源位置上填充信号的全部或部分填入，均不做限制。

实施例一：

图3是实施例一中现有技术的CAS帧中包含12个OFDM符号的帧结构示意图。图4是本发明实施例一中CAS帧进行全部填充的帧结构示意图。图3和图4给出了CAS帧中包含12个OFDM符号的帧结构填充前后的对比。

图3以CAS帧的OFDM符号采用扩展循环前缀Extended CP情况(即CAS帧中包含12个OFDM符号)为例描述了CAS内部中PDCCH，SSS，PSS，PBCH以及PDSCH占用资源的情况，由于CRS、PCFICH所占用的RE数较少，图中3省略画出。

根据LTE标准规定，PDCCH固定占据CAS内前1～3个符号(图中以2个符号为例)，且占据这些符号上的所有RE。SSS，PSS分别固定占据CAS中第5个、第6个符号，频域上最中间的62个RE，PBCH占据CAS中第7、8、9、10个符号，频域上最中间的72个RE。其他RE，则主要分配给PDSCH信道来传输系统消息(system information block，SIB)。然而，由于MBMS-dedicatedcell业务模式较为简单，其所需要传输的系统消息较少，而且系统消息往往还有特定的传输间隔，不一定在每个CAS中都传输。所以，在实际的MBMS-dedicated cell传输中，PDSCH所占用的RE个数，远远小于可分配给他的RE总数。这就导致了，在CAS中余有大量的空置RE。

上述CAS帧结构是预先由LTE标准预设而确定的，图3仅是较为典型的CAS结构示意图，本发明中，CAS帧中对于物理信号和物理信道信号的时域资源位置的配置是可以根据该引导接入子帧所适用的传输系统标准而确定。具体而言，比如整个CAS的OFDM符号数是可变的，CAS的OFDM符号数量为12或者14。其中SSS，PSS，PBCH的位置是LTE标准的协议而确定的。另外，前1～3个中完整的OFDM符号是PDCCH，也是由协议确定固定的，但具体是OFDM符号中第1，第2，还是第3个或者其自由数量的组合用于传输PDCCH，是可变的，而且PDCCH中还有部分RE是用于传输PCFICH，以及留空用于传输PHICH的，但具体位置是可变的，此点RE具体配置情况图中省略详尽展示。LTE标准的协议还确定了，其余所有RE是可用于传输PDSCH的，但是其他RE中是具体传输需求而利用多少和哪些时频资源位置上的RE用于传输PDSCH，这个为可变。

引导接入子帧采用CAS帧，该CAS帧包含所述物理信号和物理信道信号，所述物理信号包含以下一个或多个组合：公共导频信号CRS、主同步信号PSS、辅同步信号SSS，所述物理信道信号包含以下一个或多个组合：物理层广播信道PBCH、物理层下行控制信道PDCCH、物理层控制格式指示信道PCFICH，物理层混合重传指示信道PHICH，和物理层下行共享信道PDSCH。CAS帧结构的物理信号和物理信道信号的视实际需求的占用方案并非本发明的限制。

图3存在较大数量的空置的留白RE，图4在图3的基础上在这些留白RE上全部填入填充信号，图中利用阴影代表填充信号，在除物理信号和物理信道信号以外未被占用的时频资源位置全部填入填充信号。其中，图4与图3中相同的内容省略同样重复的描述。

图5给出了实施例一的变形例子，图5是本发明实施例一中CAS帧进行部分填充的帧结构示意图；图5在图3和图4的基础上，在这些留白RE上部分填入填充信号。此图5的填充信号的部分填入方式为，将物理信号周围一定范围内的时频资源位置RE不进行填充，其他留白RE上进行填充信号的填入。其中，图5与图4、图3中相同的内容省略同样重复的描述。

除了图5的部分填入方式以外，本发明还包含其他部分填入方式包含：保留物理信道和/或物理信号周围一定范围内的时频资源位置，不进行填充；和/或者，保留整个引导接入子帧的带宽两边一定范围内的时频资源位置，不进行填充。部分填入方式之间可以任意组合搭配予以实现。

当然，在引导接入子帧即CAS帧中，也可以一部分OFDM符号的未被占用的时频资源位置进行部分填入填充信号；另一部分OFDM符号的未被占用的时频资源位置全部填入填充信号。该部分填入方式以上述介绍的部分填入方式实施。

在填充空余RE的时候，可以是全部填充，也可以是部分填充。当考虑最大程度改善功率跳变时，可采用全部填充的方式；而当综合考虑各场景下系统的整体性能时，可以采用部分填充的方式。例如，保留PBCH、PSS、SSS等物理信道和/或物理信号两边的RE，不进行填充，以降低这些物理信道和/或物理信号受到的子载间干扰；或者保留整个CAS带宽两边的部分RE，不进行填充，以降低邻带干扰等。当然，部分填充的多个方式之间也可以组合适用。

实施例二：

图6是实施例二中现有技术的CAS帧中包含14个OFDM符号的帧结构示意图；图7是本发明实施例二中CAS帧进行全部填充的帧结构示意图。

图6与图3的不同在于CAS帧中OFDM符号的数量不同。

图3是以CAS帧的OFDM符号采用扩展循环前缀Extended CP情况(即CAS帧中包含12个OFDM符号)为例，图6是以CAS帧的OFDM符号采用普通循环前缀normal CP情况(即CAS帧中包含14个OFDM符号)为例。

本实施例二与实施例一中CAS帧中物理信号和物理信道信号的占用均由LTE标准规定。图6描述了CAS内部中PDCCH，SSS，PSS，PBCH以及PDSCH占用资源的情况，由于CRS、PCFICH所占用的RE数较少，图6中省略画出。CAS帧内物理信号和物理信道信号的配置格式并非本发明的限制。

由图6所示，PDCCH固定占据CAS内前1～3个符号(图中以3个符号为例)，且占据这些符号上的所有RE。SSS，PSS分别固定占据CAS中第6个、第7个符号，频域上最中间的62个RE，PBCH占据CAS中第8、9、10、11个符号，频域上最中间的72个RE。其他RE，则主要分配给PDSCH信道来传输系统消息(system information block，SIB)。然而，由于MBMS-dedicatedcell业务模式较为简单，其所需要传输的系统消息较少，而且系统消息往往还有特定的传输间隔，不一定在每个CAS中都传输。所以，在实际的MBMS-dedicated cell传输中，PDSCH所占用的RE个数，远远小于可分配给他的RE总数。这就导致了，在CAS中余有大量的空置RE。

图6存在较大数量的空置的留白RE，图7在图6的基础上在这些留白RE上全部填入填充信号，图中利用阴影代表填充信号，在除物理信号和物理信道信号以外未被占用的时频资源位置全部填入填充信号。其中，图7与图6中相同的内容省略同样重复的描述。

图8是本发明实施例二中CAS帧进行部分填充的帧结构示意图；

图8在图6和图7的基础上，在这些留白RE上部分填入填充信号。此图5的填充信号的部分填入方式为，将物理信号周围一定范围内的时频资源位置RE不进行填充，其他留白RE上进行填充信号的填入。

实施例三：

图9是本发明实施例三中CAS帧的帧结构示意图。

上述实施例一和实施例二分别介绍在CAS帧内包含12个或者14个OFDM符号的情况下全部或者部分填入填充信号的技术方案，图9在图6的CAS帧结构基础上，本实施例三的技术方案是，对CAS帧中一部分OFDM符号的未被占用的时频资源位置进行部分填入填充信号；另一部分OFDM符号的未被占用的时频资源位置全部填入填充信号。

如图9所示，将PSS/SSS所对应的两个OFDM符号不填满，以部分填入填充信号的方式进行填充，空余PSS/SSS两侧部分子载波予以保持空白，其他未被占用时频资源位置RE利用填充信号全部予以填满，图中利用阴影代表填充信号。

因为高速移动的时候，子载波间干扰较大，再兼顾考虑到需减少功率跳变的目的，本实施例三中这样部分填入加上全部填入的技术方案，可以降低PSS/SSS所受到的子载波间干扰，在保证高速移动时的同步性能的同时，最大程度的降低功率跳变的现象。

图10是现有技术中基带时域符号功率的结果图；图11是本发明中根据实施例一的基带时域符号功率的结果图；

对现有技术和本发明的前后对比的基带时域符号功率的结果进行展示。图10和图11，分布对现有技术和例如图4的实施例一中CAS帧这样全部填入的方案之间，分别为在10MHz系统带宽，15.36M采样率，在10ms时间内的基带时域功率差别。

其中，图4的实施例一中为扩展CP(12个OFDM符号)，全部填入整体CAS。CAS帧中，PDCCH占用2个OFDM符号，未显示的PDSCH占用7个RB资源块。

两个方案的对比效果明显：

MBSFN部分对应于图1中若干个MBMS子帧的部分，MBSFN部分的平均功率都约为0.59。

现有技术的方案中，CAS部分(对应于图1中CAS帧)的平均功率为0.1873，与MBSFN部分的平均功率差异为3.15倍。

本发明的技术方案，CAS部分(对应于CAS帧)的平均功率为0.55，与MBSFN部分的平均功率差异仅为1.07倍。

可以发现，采用本方案生成的信号，降低MBMS-dedicated cell传输中功率跳变现象得到了明显改善。

本发明中，被用来做初始化或者填充空余RE的填充信号，是具有归一化功率的信号，该归一化功率的信号既可以是经过QPSK、16QAM以及其他调制方式处理后的调制信号，也可以是模值为1的恒包络信号，也可以是其他类型的信号。归一化功率的信号，是指其平均功率为1的信号。由于MBMS-dedicated cell传输中各物理信号和物理信道的信号，也进行了功率归一化(此为标准规定)，所以被用来做初始化或者填充空余RE的信号，与物理信号和物理信道的信号，具有相等的平均功率。另外，为了确保这些归一化功率的信号，不会引入额外的直流分量，这些信号的实部、虚部的的平均值应当为0。

下面给出几种典型的归一化功率的信号的生成方法，本发明的归一化功率的信号不受此限制：

1、利用PRBS(Pseudo-Random Binary Sequences)生成器得到二进制伪随机序列，然后经过QPSK调制得到。

2、利用gold序列生成器得到二进制伪随机序列，然后经过QPSK调制得到。

3、生成实部为+1，-1交替，而虚部为0的信号序列。

4、利用Zadoff-Chu序列生成器，生成Zadoff-Chu信号序列。

为进一步说明，此处对PRBS生成器进行具体举例。PRBS生成器，可以采用7阶、9阶、11阶、15阶等。其生成多项式可以采用：

PRBS7＝X6+X7+1；

PRBS9＝X9+X5+1；

PRBS11＝X11+X9+1；

PRBS15＝X15+X14+1；

PRBS生成器的寄存器初始值分别为：

PRBS7:{0,0,0,0,0,0,1}；

PRBS9:{0,0,0,0,0,0,0,0,1}；

PRBS11:{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1}；

PRBS15:{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1}；

图12至图15分别给出了本发明的帧信号的传输方法的四种实现方案，此四种优选实施方案并非本发明的限制说明。

如图12所示，第一种方案的帧信号的传输方法，包含以下步骤：

步骤一，根据系统带宽，为CAS设置存储部，该存储部用于存放CAS帧对应的时频资源位置RE的数据；

步骤二，将存储部内的RE全部或部分初始化为具有归一化功率的信号；

步骤三，生成CAS所包含的物理信号，以及物理信道所对应的信号，并存储进CAS存储部；

步骤四，从CAS存储部中依次提取各频域OFDM符号数据，利用IFFT变换到时域，生成时域OFDM符号；

步骤五，为每个时域OFDM符号添加CP，完成基带处理。

该第一种方案针对将CAS帧作为一个整体，对CAS帧的全部OFDM符号，先利用填充信号对存储部进行部分或全部填入，再来将生成的物理信号，以及物理信道信号再存储进存储部，再进行后续处理。

如图13所示，第二种方案的帧信号的传输方法，包含以下步骤：

步骤一，根据系统带宽，为CAS的一个OFDM符号设置存储部，用于存放该OFDM符号对应的时频资源位置RE的数据；

步骤二，将CAS存储部内的RE全部或部分初始化为具有归一化功率的信号；

步骤三，生成该CAS的OFDM符号所对应的物理信号，以及物理信道所对应的信号，并存储进入CAS存储部；

步骤四，利用IFFT，将该OFDM符号变换到时域，生成时域OFDM符号；

步骤五，为该时域OFDM符号添加CP；

步骤六，判断是否完成CAS内所有OFDM符号的处理，若是，则完成基带处理；若否，则跳回步骤一。

该第二种方案针对将CAS帧的OFDM符号逐个予以分别处理，先利用填充信号对存储部进行部分或全部填入，再来将生成的物理信号，以及物理信道信号再存储进存储部，再进行后续处理。

如图14所示，第三种方案的帧信号的传输方法，包含以下步骤：

步骤一，根据系统带宽，为CAS设置存储部，用于存放CAS对应的RE的数据。

步骤二，生成CAS所包含的物理信号，以及物理信道所对应的信号，并存储填入CAS存储部。

步骤三，将CAS存储部中未被填充的RE即除物理信号和物理信道信号以外未被占用的时频资源位置，全部或部分填充上具有归一化功率的信号。

步骤四，从CAS存储部中依次提取各频域OFDM符号数据，利用IFFT变换到时域，生成时域OFDM符号。

步骤五，为每个时域OFDM符号添加CP，完成基带处理。

该第三种方案针将CAS帧作为一个整体，对CAS帧的全部OFDM符号，先将生成的物理信号，以及物理信道信号再存储进存储部，在利用填充信号对未被填入即空白的RE进行部分或全部填入，再进行后续处理。

如图15所示，第四种方案的帧信号的传输方法，包含以下步骤：

步骤一，根据系统带宽，为CAS的一个OFDM符号设置存储部，用于存放该OFDM符号对应的RE的数据。

步骤二，生成该CAS的OFDM符号所对应的物理信号，以及物理信道所对应的信号，并存储填入CAS存储部。

步骤三，将CAS存储部中未被填充的RE即除物理信号和物理信道信号以外未被占用的时频资源位置，全部或部分填充上具有归一化功率的信号。

步骤四，利用IFFT，将该OFDM符号变换到时域，生成时域OFDM符号。

步骤五，为该时域OFDM符号添加CP。

步骤六，判断是否完成CAS内所有OFDM符号的处理，若是，则完成基带处理；若否，则跳回步骤一。

该第四种方案针将CAS帧的OFDM符号逐个予以分别处理，先将生成的物理信号，以及物理信道信号再存储进存储部，在利用填充信号对未被填入即空白的RE进行部分或全部填入，再进行后续处理。

其中，对于第一、三种方案，是将CAS作为为一个整体进行处理，所以其步骤一中的存储部大小被设置为：

对于第三、四种方案，是依次处理CAS中每个OFDM符号，所以步骤一中的存储部大小被设置为：

其中，

是标准中定义的参数，代表下行传输的RB资源块个数，存储部的大小设置中，“×12”是因为每个RB在频域上有12个子载波。CAS_SymbNum代表标准中定义的CAS中OFDM符号的个数。另外，标准中定义了CAS存在两种不同的CP类型，对于不同的CP类型，CAS_SymbNum取值不同。其中，当CAS采用Normal CP时，CAS_SymbNum＝14；当CAS采用ExtendedCP时，CAS_SymbNum＝12。

以上归一化功率的信号，可以是在CAS处理时实时生成，也可以是提前生成好，存储在存储部中。

另外，图中未显示的，本发明还提供了一种帧信号的传输装置，该帧信号的传输装置包含引导接入子帧生成模块，所生成的引导接入子帧包含：位于预定时频资源位置的物理信号和物理信道信号；以及在除物理信号和物理信道信号以外未被占用的时频资源位置全部或部分填入填充信号。

本发明所提供的帧信号的传输装置与上述实施例中帧信号的传输方法所分别相对应，那么装置中所具有的结构和技术要素可由生成方法相应转换形成，在此省略说明不再赘述。

例如，在本发明所提供的帧信号的传输装置中，将引导接入子帧采用为LTE或5G广播系统中的CAS帧，并非限制的是，本发明中帧信号的结构适用但不限于LTE或5G广播系统，CAS帧作为引导接入子帧，其他传输系统中时频资源位置RE较高空置的情况的其他引导接入子帧也属于本发明的保护范围之内。

另外，本发明中CAS帧内物理信号和物理信道信号的配置格式；对于物理信号和物理信道信号的生成配置与进行填充之间的处理先后顺序；对未被占用的时频资源位置上填充信号的全部或部分填入，以及部分填入方式，均不做限制，由上述帧信号的传输方法相应转换形成。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (7)

1.一种帧信号传输方法，其特征在于，包括如下步骤：

生成引导接入子帧；

将生成的引导接入子帧变换到时域，进行传输；

所述生成的引导接入子帧包括位于预定时频资源位置的物理信号和物理信道信号，以及在未被占用的时频资源位置全部或部分填入的填充信号；

先在时频资源位置中进行部分或者全部填入填充信号，再替换预定时频资源位置的填充信号，将物理信号和物理信道信号配置到预定时频资源位置上；

或先在预定时频资源位置上配置物理信号和物理信道信号，再将除物理信号和物理信道信号以外未被占用的时频资源位置全部或部分填入填充信号；

基于引导接入子帧中一个或多个OFDM符号进行部分或者全部填入填充信号；

引导接入子帧中，将预设数量的OFDM符号的未被占用的时频资源位置进行部分填入填充信号，将其余OFDM符号的未被占用的时频资源位置全部填入填充信号；

设置用于提供时频资源位置的存储部，当对引导接入子帧中逐个OFDM符号进行填入填充信号时，存储部依据下行传输资源块RB的数量和每个资源块RB所包含的频域子载波个数而确定；

当对引导接入子帧中的全部OFDM符号进行填入填充信号时，存储部还依据引导接入子帧中OFDM符号的数量而确定；

引导接入子帧内OFDM符号的循环前缀为普通循环前缀时，包含14个OFDM符号；

引导接入子帧内OFDM符号的循环前缀为扩展循环前缀时，包含12个OFDM符号。

2.根据权利要求1所述的帧信号传输方法，其特征在于，填充信号的部分填入方式包括：

-保留物理信道和/或物理信号周围预设范围内的时频资源位置，不进行填充；

-保留整个引导接入子帧的带宽两边预设范围内的时频资源位置，不进行填充。

3.根据权利要求1所述的帧信号传输方法，其特征在于，引导接入子帧采用CAS帧，CAS帧包含物理信号和物理信道信号；

所述物理信号包含以下一个或多个组合：公共导频信号CRS、主同步信号PSS和辅同步信号SSS；

所述物理信道信号包含以下一个或多个组合：物理层广播信道PBCH、物理层下行控制信道PDCCH、物理层控制格式指示信道PCFICH、物理层混合重传指示信道PHICH和物理层下行共享信道PDSCH。

4.根据权利要求1所述的帧信号传输方法，其特征在于，所述物理信号和物理信道信号的预定时频资源位置基于LTE标准确定。

5.根据权利要求1所述的帧信号传输方法，其特征在于，所述填充信号为根据物理信号和物理信道信号的平均功率而生成的功率归一化信号；

归一化功率的信号的生成方法包括：

-利用PRBS生成器得到二进制伪随机序列，经QPSK调制得到；

-利用gold序列生成器得到二进制伪随机序列，经QPSK调制得到；

-生成实部为+1，-1交替，虚部为0的信号序列；

-利用Zadoff-Chu序列生成器，生成Zadoff-Chu信号序列。

6.根据权利要求1所述的帧信号传输方法，其特征在于，所述填充信号在引导接入子帧处理时实时生成，或者预先生成并被存储。

7.一种帧信号传输系统，其特征在于，包括：

引导接入子帧生成模块；

将生成的引导接入子帧变换到时域，进行传输；

所述生成的引导接入子帧包括位于预定时频资源位置的物理信号和物理信道信号，以及在未被占用的时频资源位置全部或部分填入的填充信号；

先在时频资源位置中进行部分或者全部填入填充信号，再替换预定时频资源位置的填充信号，将物理信号和物理信道信号配置到预定时频资源位置上；

或先在预定时频资源位置上配置物理信号和物理信道信号，再将除物理信号和物理信道信号以外未被占用的时频资源位置全部或部分填入填充信号；

基于引导接入子帧中一个或多个OFDM符号进行部分或者全部填入填充信号；

引导接入子帧中，将预设数量的OFDM符号的未被占用的时频资源位置进行部分填入填充信号，将其余OFDM符号的未被占用的时频资源位置全部填入填充信号；

设置用于提供时频资源位置的存储部，当对引导接入子帧中逐个OFDM符号进行填入填充信号时，存储部依据下行传输资源块RB的数量和每个资源块RB所包含的频域子载波个数而确定；

当对引导接入子帧中的全部OFDM符号进行填入填充信号时，存储部还依据引导接入子帧中OFDM符号的数量而确定；

引导接入子帧内OFDM符号的循环前缀为普通循环前缀时，包含14个OFDM符号；

引导接入子帧内OFDM符号的循环前缀为扩展循环前缀时，包含12个OFDM符号。

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