帧信号传输方法及系统技术方案

本发明专利技术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。本发明专利技术使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。

【技术实现步骤摘要】
帧信号传输方法及系统
本专利技术涉及数字信号传输
，具体地，涉及一种帧信号传输方法及系统。
技术介绍
为加强LTE系统对于多媒体广播多播业务(MultimediaBroadcastMulticastService，MBMS)的支持，3GPP在LTERelease14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-dedicatedcell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-MulticastBroadcastSingleFrequencyNetwork，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(CellAcquisitionSubframe，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-dedicatedcell传输的帧结构示意图。如图1所示，MBMS-dedicatedcell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(CyclicPrefix，CP)类型，分别为普通循环前缀(NormalCP)和扩展循环前缀(ExtendedCP)。时域上，根据不同的CP类型，CAS内部共拥有14个(NormalCP时)OFDM符号或者12个(ExtendedCP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(ResourceElement，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(NormalCP时)或6个(ExtendedCP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1CAS帧中共有个资源块RB，当采用普通循环前缀NormalCP时，共有个时频资源RE，当采用扩展循环前缀ExtendedCP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(CommonReferenceSignal，CRS)、主同步信号(Primarysynchronizationsignal，PSS)、辅同步信号(Secondarysynchronizationsignal，SSS)等物理信号，以及物理层广播信道(PhysicalBroadcastChannel，PBCH)、物理层下行控制信道(PhysicalDownlinkControlChannel，PDCCH)、物理层控制格式指示信道(PhysicalControlFormatIndicatorChannel，PCFICH)，和物理层下行共享信道(PhysicalDownlinkSharedChannel，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ExtendedCP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ExtendedCP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ExtendedCP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(systeminformationblock，SIB)。但是，由于MBMS-dedicatedcell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-dedicatedcell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专利技术显。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-dedicatedcell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，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种帧信号传输方法，其特征在于，包括如下步骤：/n生成引导接入子帧；/n将生成的引导接入子帧变换到时域，进行传输；/n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。/n

【技术特征摘要】
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。


2.根据权利要求1所述的帧信号传输方法，其特征在于，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。


3.根据权利要求1所述的帧信号传输方法，其特征在于，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。


4.根据权利要求1所述的帧信号传输方法，其特征在于，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。


5.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...

【专利技术属性】
技术研发人员：何大治，李浩洋，管云峰，徐胤，黄一航，黄秀璇，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31