CN101035319A

CN101035319A - 时分双工模式下多媒体广播组播业务发射和接收的方法

Info

Publication number: CN101035319A
Application number: CNA2007100905206A
Authority: CN
Inventors: 史凡; 邓亮; 冯波
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-04-09
Filing date: 2007-04-09
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2027-04-09
Also published as: CN100512468C

Abstract

本发明公开了一种时分双工模式下多媒体广播组播业务发射和接收的方法，包括：发射端使不同的小区在同一时刻发射相同的MBMS业务信息；接收端对接收到的数据进行多小区联合检测，还原成原始MBMS业务信息。本发明一方面可以避免TDD模式下MBMS广播业务之间的同频干扰问题，另外可以利用符号级合并提供合并增益；由于该方式可以在一个时隙中发送高速的MBMS业务，所以系统利用率比较高。采用本发明的方法，可以在TDD系统中高效的支持MBMS业务。

Description

时分双工模式下多媒体广播组播业务发射和接收的方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种TDD(时分双工)模式下MBMS(多媒体广播组播业务)发射和接收的方法。

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)使用广播信道进行发射，上行没有反馈信息，基站无法获得各个用户的位置信息，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固定的功率进行发射。

同时，由于MBMS业务的数据速率比较高，所以一个MBMS业务占用的码道数比P-CCPCH(主公共控制物理信道)的码道数多，如果时隙功率相同，MBMS业务的S-CCPCH(辅公共控制物理信道)的单码道发射功率会比P-CCPCH的单码道发射功率小，所以，同样是广播信道，承载MBMS业务的S-CCPCH信道的覆盖范围会比P-CCPCH的覆盖范围小很多。

如果利用增加MBMS业务的发射功率的方法来弥补以上不足，那么在网络中，除了增加了本小区的信号功率，邻小区的信号功率也相应增加，这样一来，用户端的干扰信号同有效功率同时增加，用户接收信号的信干比没有得到改善。在这种情况下，处于多个小区中间的用户无法从多重干扰中得到正确的信号。

在公开号为WO2005048484，名称为《method and apparatus for combiningmacro-diversity with timeslot re-use in a communication》的国际专利申请中提到了一种相邻小区分时隙发送相同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解调后进行数据合并，这样可以为MBMS业务的接收提供宏分集增益。不过这种方法会占用过多的时隙资源，并且小区管理比较复杂。

为了避免上述问题，必须找到一种既能避免小区间MBMS业务干扰、又能为UE接收MBMS业务提供增益的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是提供一种时分双工模式下多媒体广播组播业务发射和接收的方法，提高对小区间干扰的抑制能力，并提高UE端接收增益，从而有效的在TDD模式的移动通信系统中实施MBMS业务。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种时分双工模式下多媒体广播组播业务发射和接收的方法，包括如下步骤：

(1)发射端使不同的小区在同一时刻发射相同的MBMS业务信息；

(2)接收端对接收到的数据进行多小区联合检测，还原成原始MBMS业务信息。

进一步地，所述步骤(1)中包括如下步骤：

(a)无线网络控制器同时向各个基站发送相同格式、相同内容的MBMS业务数据，并控制各个基站中的所有小区的业务映射、调制过程都一致；

(b)各个基站的小区将得到的MBMS符号级数据分别进行扩频加扰，形成各个小区待发射数据，并在一个时隙同时发送该MBMS业务数据。

进一步地，所述步骤(b)包括如下步骤：

(b1)各个小区的基站端对收到的MBMS业务数据分别进行业务映射处理，形成物理层比特数据流；

(b2)对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；

(b3)各小区分别利用本小区的复合扩频码对所述符号级数据进行扩频加扰；

(b4)每个小区在同一时刻发送这些经过处理的相同MBMS业务数据。

进一步地，所述步骤(2)包括如下步骤：

(A)用户设备UE检测周围小区系统信息，接收到多个小区的训练序列、扩频码和扰码信息，根据训练序列信息对接收训练序列进行信道估计，得到各个小区所对应的信道冲激响应；对得到的信道冲激响应按功率大小顺序进行排序；

(B)找出信道估计功率较强的前n组信道估计所对应的m个码道的复合扩频码，以这些复合扩频码和其所对应的信道冲激响应组成第一组联合检测的系统矩阵，然后再找出信道估计功率较弱的另外n组信道估计所对应的m个码道的复合扩频码，组成第二组联合检测的系统矩阵，其中n和m由总的用户数和码道数决定；

(C)根据第一组系统矩阵进行组内联合检测，把得到的信号进行串行干扰对消，将对消的数据送入第二组系统矩阵进行组内联合检测，将检测出的值与UE接收数据进行串行干扰对消，将对消后的数据重新进行第一组的组内联合检测，得到MBMS业务符号级接收数据；

(D)如果第一组系统矩阵是由大于或等于两个小区数据组成，则执行步骤(E)；如果第一组系统矩阵是由单个小区数据组成，则执行步骤(F)；

(E)对得到的MBMS业务符号级接收数据进行合并；

(F)把得到的MBMS业务符号级接收数据进行解调、译码，得到原始MBMS业务比特信息。

本发明一方面可以避免TDD模式下MBMS广播业务之间的同频干扰问题，另外可以利用符号级合并提供合并增益；由于该方式可以在一个时隙中发送高速的MBMS业务，所以系统利用率比较高。采用本发明的方法，可以在TDD系统中高效的支持MBMS业务。

附图说明

图1是本发明应用实例的网络构成图；

图2是本发明应用实例的第i个小区的基站端基带处理流程图；

图3是本发明应用实例的UE端基带处理流程图。

具体实施方式

由于TDD系统按照时间对信道资源进行分配，各个小区间是一个同步系统，本发明的方法就是利用TDD系统的同步特性，使不同的小区在同一时刻发送相同的MBMS业务信息，这样UE端在这个时间内可以接收到来自不同小区的同一个MBMS业务信息的不同副本，把这些副本在UE端进行信号检测与合并处理，从而得到原始的MBMS业务信息数据。

本发明实施例包括如下步骤：

步骤一，在一个RNC(无线网络控制器)下存在多个基站，RNC同时向各个基站发送相同格式、相同内容的MBMS业务数据，并控制各个基站中的所有小区的业务映射、调制过程都一致，也就是让参与这个MBMS业务发射的上述所有小区在同一时刻发送的MBMS业务数据在符号级完全一样；

步骤二，各个小区将步骤一得到的MBMS符号级数据分别进行扩频加扰，形成各个小区待发射数据，最终这些小区在一个时隙同时发送该MBMS业务数据；

步骤三，接收端用户设备UE检测周围小区系统信息，同时得到多个小区的训练序列、扩频码和扰码信息，首先根据训练序列信息对接收训练序列进行信道估计，得到各个小区所对应的信道冲激响应；对得到的信道冲激响应按功率大小顺序进行排序；

步骤四，将步骤三得到的信道冲激响应，找出信道估计功率较强的前n组信道估计所对应的m个码道的复合扩频码，以这些复合扩频码和其所对应的信道冲激响应组成第一组联合检测的系统矩阵，然后再找出信道估计功率较弱的另外n组信道估计所对应的m个码道的复合扩频码，按照前面的方法组成第二组联合检测的系统矩阵，其中n和m由总的用户数和码道数决定；

步骤五，首先根据第一组系统矩阵进行组内联合检测，把得到的信号进行串行干扰对消，将对消的数据送入第二组系统矩阵进行组内联合检测，将检测出的值与UE接收数据进行串行干扰对消，将对消后的数据重新进行第一组的组内联合检测，最终得到检测输出数据；

步骤六，如果第一组系统矩阵是由大于或等于两个小区数据组成，则进行步骤七的处理；如果第一组系统矩阵是由单个小区数据组成，则进行步骤八的处理；

步骤七，由于系统矩阵由多个小区组成，所以检测出的符号数据为多个小区的符号数据，在此步骤中对这些符号级数据进行合并；

步骤八，把从上面步骤中得到的MBMS业务符号级接收数据进行解调、译码，得到原始MBMS业务比特信息。

下面以TD-SCDMA通信系统中的64kbpsMBMS业务为例进行具体的描述：

如图1所示，在TD-SCDMA系统中，一个RNC控制多个基站，一个基站可以分为多个小区，在本应用实例中，RNC向各个小区传送相同的MBMS业务数据流，并控制各个小区在同一时隙的业务映射和调制方式完全一样，然后各个小区分别对该数据进行扩频加扰，接着各个小区同时把MBMS业务数据发送出去；在UE端，通过检测所有小区的系统信息，然后根据本发明符号级合并算法对数据进行检测、解调、译码，最终得到原始MBMS业务数据。

如图2所示，本应用实例的发射端利用TD-SCDMA系统是同步系统的特点，让多个小区在同一时间发射相同的MBMS业务数据d_MBMS。

步骤101，基站接收到来自RNC的MBMS业务数据流，各个小区的基站端对该数据分别进行业务映射处理，形成物理层比特数据流；

步骤102，对比特数据流进行数据调制，形成符号级数据data_i，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UE所能接收到一定强度信号的小区的数目；

步骤103，第i个小区根据利用本小区的复合扩频码对符号级数据data_i进行扩频加扰操作，即：

S_i＝data_i*C_i

其中C_i为第i个小区的MBMS业务对应的复合扩频码。

每个小区在同一时刻发送这些经过基带处理的相同MBMS业务数据。

如图3所示，是本发明应用实例的UE端基带处理流程图。在接收端，UE的接收信号可以表示为：

R = Σ_{j = 1}^{n} S_{j} \cdot H_{j} = data \cdot Σ_{j = 1}^{n} (C_{j} \cdot H_{j}) = data \cdot A

其中

A = Σ_{j = 1}^{n} (C_{j} \cdot H_{j})

是接收端所表现的复合系统矩阵，H_j为第j个小区的信号实际到达UE所经历的的信道冲激响应。

步骤201，UE首先根据各个小区的系统信息对接收到的训练序列M_R进行信道估计，设第i个小区的基本训练序列为M_i，根据信道估计算法可以得到各个小区估计的信道冲激响应：

其中

{\hat{H}}_{i} = [{\hat{h}}_{i 1}, {\hat{h}}_{i 2}, . . ., {\hat{h}}_{iw}],

w表示信道估计窗长。对上述信道估计值按照功率进行重新排序得到

设

P_{j} = Σ_{i = 1}^{w} {\hat{h}}_{ji}^{'} \cdot {({\hat{h}}_{ji}^{'})}^{*},

所以P₁＞P₂＞...＞P_n；

步骤202，因为是64kbps业务，在TD-SCDMA系统中，该业务占用一个时隙的8个码分信道，所以第i个用户对应第i个估计的信道冲激响应

同时对应8个码分信道的复合扩频码，记为C_i＝[c_i1，c_i2，...，c_i8]，选择功率比较大的两个小区对应的信道冲激响应

及复合扩频码C₁，C₂，组成系统矩阵A₁；接着再找到功率次大的两个小区对应的信道冲激响应

及复合扩频码C₃，C₄，组成系统矩阵A₂；如果小区数等于3，则系统矩阵A₂由

和C₃构成；

步骤203，根据第一组系统矩阵A₁对接收数据e进行联合检测，得到检测输出软符号数据data₁，对data₁进行硬判决，得到估计的比特信号

使其再生出接收信号e₁，

e_{1} = A_{1} \cdot {\hat{d}}_{1}^{'},

从接收信号中对消掉e₁，得到e₂＝e-e₁；将A₂同e₂进行联合检测，得到输出软符号数据data₂，对data₂进行硬判决，得到估计的比特信号

使其再生出接收信号e₃，

e_{3} = A_{2} \cdot {\hat{d}}_{2}^{'},

从接收信号中对消掉e₃，得到e₄＝e-e₃；最后将A₁同e₄进行最终的联合检测算法，得到软符号信息data_soft；其中，软符号是指联合检测输出的数据，硬判决是指将待解调数据与特定值进行比较，与特定值相似的就判定为该值。

步骤204，对软符号信息进行判断，如果检测得到的软符号信息是由多个小区的数据组成，则执行步骤205；如果检测得到的软符号信息只是由单个小区的数据组成，则执行步骤206；

步骤205，由于data_soft包含2个小区的符号信息，即：data_{cell_i}，i＝1，2，则将这些小区的符号数据进行合并，即

其中c_i是按照信道冲激响应功率大小得到的加权值，由c1＝P1/(P1+P2)，c2＝P2/(P1+P2)得到，P1，P2为信道冲激响应功率；

步骤206，将data_估计进行解调、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，另外可以利用符号级合并提供合并增益；由于该方式可以在一个时隙中发送高速的MBMS业务，所以系统利用率比较高。采用本发明的方法，可以在TD-SCMDA系统中高效的支持MBMS业务。