一种组播和广播业务下行数据发送方法和装置的制作方法

专利名称：一种组播和广播业务下行数据发送方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种组播和广播业务(MBMS， Multimedia Broadcast/Multicast Service )下行数据发送技术。
背景技术：
因特网协议(IP )组播和广播技术是指从一个数据源向多个目标传送数据 报的数据发送方式，传统的IP组播和广播多为基于电话和消息的业务。比如， 小区广播业务(CBS )， CBS允许通过小区共享广播信道向所有用户发送低比特 率数据，该业务即为基于消息的业务。
随着网络的迅猛发展，人们对于移动通信的需求已经不仅仅满足于电话和 消息业务，大量多^ 某体业务不断涌现出来。其中一些应用业务中，多个用户能 够同时接收相同的数据，比如视频点播、电视广播、视频会议、网上教育以及 互动游戏等。这些多媒体业务数据和传统业务数据相比，具有数据量大、持续 时间长以及时延敏感等特点。正因为移动网络具有区别于传统IP网络的网络结 构、功能实体以及无线接口承载，使得传统的IP组播和广播技术已经无法满足 移动用户共享移动网络资源的需求。
所以，为有效地利用移动网络资源，宽带码分多址(WCDMA)/全球移动 通信系统(GSM)全球标准化组织第三代伙伴计划(3GPP)提出了 MBMS。 MBMS是指一个数据源向多个用户发送数据的点到多点业务，能够实现包括移 动核心网和接入网资源，尤其是空口接口资源的网络资源共享。而且，MBMS 不仅能够实现纯文本低速率的消息类组播和广播，还能实现高速率的多媒体业 务组播和广播。
现有技术中，MBMS的实现通常采用两种方式第一种方式中，首先将MBMS数据分为基本数据以及高端数据两类，其中， 基本数据主要为使低端用户完成基本的接收功能；而高端数据则主要用于为高 端用户提供多样化的服务，比如缴费用户。在MBMS发射端，将基本数据和高 端数据通过分层调制的方式区分开，并进行发射，相应地，不同等级的用户各 自接收对应数据并解调成自身需要的数据。
但是，这种方式存在一个缺陷，就是系统吞吐量不高，因为原则上系统所 利用的空间维数越多，吞吐量相应就越高，而这种方式只利用了时维和码维空 间，未能利用常用的频维空间，所以导致系统吞吐量较低。
所以，现有技术中提出了另一种MBMS实现方式，该方式将多输入多输出 (MIMO )技术应用到MBMS中。
这里所说的MIMO技术是指在发射端和接收端分别设置多个发射天线和接 收天线，信号通过发射端和接收端的多个天线的传送和接收后，改善每个用户 的服务质量的一种技术。对于传统的单天线系统来说，MIMO技术能够大大提 高频谱利用率，使得系统能够在有限的无线频带下传输更高速率的数据业务。 早期关于MIMO技术的研究大多集中在单用户点到点的环境中，随着技术发展 的需求，当前，人们将研究重点逐渐转移到多用户MIMO信道环境中，在多用 户MIMO系统的下行链路中通过采用空分多址(SCDMA)来增加系统吞吐量。 这种应用环境下，因为存在着多个用户，所以需要设计发射向量以消除用户间 的共信道干扰，常用的消除用户间共信道干扰的方法包括块对角化、逐次最优 化以及空时编码等。
基于上述MIMO技术，现有另一种MBMS实现方式为首先将MBMS数
据分为基本数据以及高端数据两类，然后，利用MIMO技术将基本数据和高端
数据通过不同的时频资源块进行发送，也就是说，将基本数据以及高端数据通
过时频分割在多个空间维上进行传输。
上述方式中，将基本数据和高端数据进行了时频资源的分割，这样，基本 数据和高端数据被分开发送，系统的吞吐量仍然比较低。

发明内容
有鉴于此，本发明实施例主要解决的技术问题在于提供一种MBMS下 行数据发送方法，能够提高系统吞吐量。
本发明实施例另一个主要解决的技术问题在于提供一种MBMS下行数 据发送装置，能够提高系统吞吐量。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的
一种组播和广播业务MBMS下行数据发送方法，该方法包括以下步骤
将待发送数据进行分类；对所述分类后的数据进行多码字调制；将所述 经过多码字调制后的数据复用在同一时频资源块上进行发送。
一种MBMS下行数据发送装置，该装置包括分类模块、多码字调制 模块以及复用模块；
所述分类模块，用于对待发送数据进行分类，并将所述分类后的数据发 送至所述多码字调制模块；
所述多码字调制模块，用于接收来自所述分类模块的分类后的数据，对 所述分类后的数据进行多码字调制并发送至复用模块；
所述复用模块，用于接收来自所述多码字调制模块的经过多码字调制后 的数据，并将所述经过多码字调制后的数据复用在同一时频资源块上进行发 送。
可见，采用本发明实施例的技术方案，通过多码字调制技术对分类后的基 本数据以及高端数据分别进行编码调制，保证了用户对基本数据的接收；而且， 本发明所述方案中将经过多码字调制后的所有数据复用在同一时频资源块上进 行发送，使得高端用户在一个时间之内能够同时接收到分类后的所有数据，从 而提高了高端用户的吞吐量，进一步提高了系统吞吐量。


图1为本发明实施例的MBMS下行数据发送方法的流程图；图2为本发明较佳实施例的MBMS下行数据发送方法的流程户和系统吞吐量示意图4为本发明实施例的MBMS下行数据发送装置的组成结构示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实 施例，对本发明作进一步地详细说明。
图1为本发明实施例MBMS下行数据发送方法的流程图。如图1所示，包 括以下步骤
步骤101:将待发送数据进行分类。
本步骤中，数据发送端，即基站端，首先将待发送的MBMS数据进行分类， 分为基本数据和高端数据两类。其中，基本数据为用于满足用户基本业务需求， 所有用户均可接收的数据，比如，广播信息以及黑白电视信号等；而高端数据
则为高端用户设置，主要用于提供缴费业务等。 步骤102:对分类后的数据进行多码字调制。
本步骤中，通过多码字技术，即一种针对不同码流分别进行编码的技术， 对基本数据以及高端^:据分别进行编码调制。
其中，基本数据以及高端数据可以采用相同的编码调制等级，也可以采 用不同的编码调制等级。编码调制等级的改变可以通过改变编码码率或改变 调制阶数来实现。比如，本步骤中，可以使用相同码率的Turbo码或低密度 奇偶校验码(LDPC)对基本数据以及高端数据分别进行编码调制；或者， 使用1/4码率的Turbo码对基本数据进行编码调制，使用1/3码率的Turbo 码对高端数据进行编码调制。
步骤103:将经过多码字调制后的数据复用在同一时频资源块上进行发送。 本步骤中，基站端采用MIMO的空分复用(SDMA)技术，将分类后的基 本数据和高端数据复用在同 一时频资源块上进行发送。这里所提到的MIMO的SDMA技术是一种通信模式，它利用碟形天线的 方向性来优化无线频域的使用并减少系统成本，利用空间分割构成不同的信道。 SDMA是一种信道增容的方式，可以实现频率的重复使用，充分利用频率资源。 该技术为现有技术，此处不作详细介绍。该方法可进一步包括对复用在同一时频资源块上进行发送的数据进行预 编码处理，从而降低各数据流之间的千扰。预编码技术包括用调制后的数据乘以一个正交或不正交的预编码矩阵， 该预编码矩阵由相应维数的预编码向量所组成，并将相乘后的向量凝:据映射到 天线上进行发射；相应地，用户端接收并解调出各自所需的数据。本发明实施例中所用到的预编码矩阵的状态可配置为动态或半静态改变， 也就是说，所用到的预编码矩阵不是固定不变的。这里所说的动态或者半静态， 是指每隔一定的时间预编码矩阵就要自动进行一次改变，动态和半静态的区别 在于改变频率不同。其中，改变频率为现有技术种预先设置好的。而且，基站 端会通过信令或专用导频等方式将预编码向量通知用户端，以便用户端根据接 收到的预编码向量进行解调。图2为本发明较佳实施例的MBMS下行数据发送方法的流程图。如图2 所示，包括以下步骤步骤201:将待发送MBMS数据分类为基本数据和高端数据。本步骤中，基站端将待发送的MBMS数据进行分类，分类为基本数据和高 端数据。步骤202:使用1/4码率的Turbo码对基本数据进行编码调制，使用1/3码 率的Turbo码对高端数据进行编码调制。为保证低端用户对基本数据的接收，本步骤中采用MIMO的多码字技术，对基本数据和高端数据分別按照不同的编码调制等级进行调制。其中，Turbo码的编码方式为现有技术。由于Turbo编码器一般都是由两个 递归巻积编码器(RSC)通过一个交织器并行级联组成，所以Turbo码也被称 为并行级联巻积码(PCCC)。 Turbo码的码率可以是1/2、 1/3以及1/4等，通过凿孔可以实现不同码率的变化。步骤203:通过MIMO的空分复用方式，将经过编码调制后的基本数据和 高端数据复用到同一时频资源块上，进行发送。步骤204:对复用在同一时频资源块上进行发送的基本数据和高端数据进 行预编码处理。本步骤是为了减少不同数据流之间的干扰。其中，预编码矩阵的状态可配 置为动态或半静态改变。而且，预编码处理过程中，发送端会通过信令或专用 导频等方式将预编码向量通知用户端，以便用户端根据接收到的预编码向量进 行解调。经过上述步骤201 ~ 204处理后，同时包括基本数据以及高端数据的MBMS 数据经天线被发射到用户端。相应地，用户端接收天线接收各自对应的数据。 假设本实施例中基站端设置有4个发射天线，用户端设置有3个接收天线，其 中2个为高端用户接收天线，1个为低端用户接收天线。那么，本实施例中， 基本数据以及高端数据经4个发射天线发射到用户端；用户端的2个高端用户 接收天线同时接收基本数据以及高端数据；低端用户接收天线接收基本数据。 这样，对于低端用户来说， 一个时间之内只检测到一个数据流，而对于高端用 户来说， 一个时间之内能够检测到两个数据流，从而使得高端用户的吞吐量增 加，进一步地，使得整个系统的吞吐量得以增加。图3为本发明实施例MIMO发射方式下与现有MIMO发射方式下的用户 和系统吞吐量示意图。该图是在假设基站端设置有4个发射天线，用户端设置 有3个接收天线，其中2个为高端用户接收天线，1个为低端用户接收天线； 且发射天线采用48个可用子载波，8个正交频分复用(OFDM)符号的OFDM 方式进行发射的情况下获得的。如图3所示，其中的横坐标表示信噪比；折线1、 2和3分别表示本发明 MIMO发射方式下的高端用户、低端用户以及系统吞吐量；折线4、 5和6分别 表示现有MIMO发射方式下的高端用户、低端用户以及系统吞吐量。可以看出， 本发明实施例所述方法明显的提高了系统吞吐量。基于上述方法，图4为本发明实施例的MBMS下行数据发送装置的组 成结构示意图。如图4所示，该装置包括分类模块401、多码字调制模块 402以及复用模块403。分类模块401，用于将待发送数据进行分类，并将分类后的数据发送至 多码字调制模块402;多码字调制模块402，用于接收来自分类模块401的分类后的数据，对 分类后的数据进行多码字调制并发送至复用模块403;复用模块403 ，用于接收来自多码字调制模块402的经过多码字调制后 的数据，并将经过多码字调制后的数据复用在同一时频资源块上进行发送。其中，分类后的数据包括基本数据和高端数据两类，相应地，多码字调 制模块402具体包括第一编码调制模块4021以及第二编码调制模块4022。第一编码调制模块4021，用于接收来自分类模块401的基本数据，对 基本数据进行编码调制并发送至复用模块403;第二编码调制模块4022,用于接收来自分类模块401的高端数据，对 高端数据进行编码调制并发送至复用模块403;上述第 一 编码调制模块4021与第二编码调制模块4022可以采用相同或 不同的编码调制等级进行编码调制。该装置还可进一步包括预编码模块404,用于接收来自复用模块403 的复用在同一时频资源块上进行发送的数据，对该数据进行预编码处理，并 通过天线发送至用户端。可见，采用本发明实施例的技术方案，通过多码字调制技术对分类后的基 本数据以及高端数据分别进行编码调制，保证了用户对基本数据的接收；而且， 本发明实施例所述方案中将基本数据以及高端数据复用在同一时频资源块上进 行发送，使得高端用户在一个时间之内能够同时接收到两类数据，从而提高了 高端用户的吞吐量，进一步提高了系统吞吐量。而且，本发明实施例所述方案 对复用在同一时频资源块上进行发送的数据进行预编码处理，减少了不同数据流之间的干扰，提高了基本数据流的抗干扰性。综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的 保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改 进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种组播和广播业务MBMS下行数据发送方法，其特征在于，该方法包括以下步骤将待发送数据进行分类；对所述分类后的数据进行多码字调制；将所述经过多码字调制后的数据复用在同一时频资源块上进行发送。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分类后的数据包括 基本数据和高端数据两类。
3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述分类后的数 据进行多码字调制的方法为调制。
4、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述分类后的数 据进行多码字调制的方法为使用相同的编码调制等级对所述基本数据以及高端数据分别进行编码 调制。
5、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述经过多码字 调制后的数据复用在同 一 时频资源块上进行发送的方法为釆用空分复用方式，将所述经过多码字调制后的数据复用在同一时频资 源块上进行发送。
6、 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述将复 用在同 一 时频资源块上的数据进行发送之前，该方法进 一 步包括对所述复用在同一时频资源块上的数据进行预编码处理。
7、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预编码处理过程中 的预编码矩阵状态为动态或半静态改变。
8、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预编码处理过程进 一步包括将预编码处理过程中的预编码向量采用信令或专用导频通知给用户端。
9、 一种MBMS下行数据发送装置，其特征在于，该装置包括分类 模块、多码字调制模块以及复用模块；所述分类模块，用于将待发送数据进行分类，并将所述分类后的数据发 送至所述多码字调制模块；所述多码字调制模块，用于接收来自所述分类模块的分类后的数据，对 所述分类后的数据进行多码字调制并发送至复用模块；所述复用模块，用于接收来自所述多码字调制模块的经过多码字调制后 的数据，并将所述经过多码字调制后的数据复用在同一时频资源块上进行发 送。
10、 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述分类后的数据包括 基本数据和高端数据两类；所述多码字调制模块具体包括第一编码调制模 块以及第二编码调制模块；所述第一编码调制模块，用于接收来自所述分类模块的基本数据，对所 述基本数据进行编码调制并发送至复用模块；所述第二编码调制模块，用于接收来自所述分类模块的高端数据，对所述高端数据进行编码调制并发送至复用模块；所述第一编码调制模块与所述第二编码调制模块采用相同或不同的编 码调制等级进行编码调制。
11、 根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，该装置进一步包 括预编码模块，用于接收来自所述复用模块的复用在同一时频资源块上的 数据，对所述数据进行预编码处理，并发送至用户端。
全文摘要
本发明实施例公开了一种组播和广播业务(MBMS)下行数据发送方法，包括将待发送数据进行分类；对所述分类后的数据进行多码字调制；将所述经过多码字调制后的数据复用在同一时频资源块上进行发送。本发明实施例同时公开了一种MBMS下行数据发送装置，应用该方法和装置能够较好地提高系统吞吐量，并提高数据发送过程中的抗干扰性。
文档编号H04L12/56GK101291237SQ20071010145
公开日2008年10月22日 申请日期2007年4月18日 优先权日2007年4月18日
发明者孙卫军, 炜 金 申请人:华为技术有限公司