實現移動數據業務的方法及系統的製作方法

2023-05-19 08:53:56 1

專利名稱：實現移動數據業務的方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種實現移動電視業務等移動 數據業務的方法。手機電視是一種新的無線通信業務，也稱移動電視，其具體是通過移動 網絡來實現流媒體及其它數據服務，用戶是通過手機等終端進行電視節目 (媒體流)的收看。手機電視業務可以極大的豐富人們的日常生活及資訊交 流，因而，其必將成為運營商及用戶關注的焦點。隨著無線通信技術的發展應用，終端的含義也已經被擴充到各種移動終 端上，例如，車載設備、筆記本電腦、手執個人終端等等。目前，實現手機電視業務的系統主要有以下三種(1) 基於現有2G、 3G等傳統移動通信網絡的單播(即點對點)系統， 如WCDMA (寬頻分碼多重存取)系統、EDGE (全球增強型數據提升率) 系統、GPRS (通用無線分組業務)系統等；(2) 基於衛星系統的單播或廣播，如S-DMB (衛星數字多媒體廣播) 系統等；(3) 基於移動廣播系統，如DVB-H (手持數字視頻廣播)、ISDB (綜 合業務數字廣播)系統。在開展手機電視業務過程中，會隨時遇到傳輸突發數據塊的要求，在現 有的移動手機電視系統中，採用時間分片技術傳輸突發數據塊。所述時間分背景技術 片技術的核心思想在於將同一節目的數據集中到一起，在很短的時間內佔 用全部帶寬進行發送，其他時間段則留給其他需要突發傳送的手機電視節目，這樣，接收端的RF (射頻)模塊可以周期性地在很短的一個時間段內啟 動並接收相應的突發數據，在其他時間段內則保持關閉，從而達到節電的效 果，具體如圖1所示。所以，為了取得更好的傳輸質量，系統應儘量利用各種分集效果，在突 發傳輸的時間中利用信道交織來有效的降低誤碼率，所述信道交織是指系統 將星座點數據分散在整個組幀所對應的時頻平面之上的過程。由於將一個信 道編碼塊所對應的星座點數據分散到不相關的子載波上可以使系統取得較好 的編碼增益，而根據無線信道的基本模型，子載波之間的相關性隨著子載波 在頻域或時域上的間隔增大而減弱，因此，若系統採用信道交織可以降低誤 碼率。但現有的數位電視傳輸系統中，如DVB-H、 DVB-T (地面數位電視系 統)、國家標準，都沒有考慮在時間片內部的符號之間作交織處理，導致系 統的誤碼率較高。另外，在DVB-T/H中， 一個OFDM (正交頻分復用)符號的子載波共分 為數據子載波、TPS子載波、導頻子載波(分為連續導頻子載波和離散導 頻子載波)、直流子載波和填零的保護子載波，它們的分布如圖2所示，其 中的數據和TPS (傳輸參數信令)的星座點符號能量歸一化為1、而導頻的星 座點符號能量歸一化為16/9。由於導頻子載波要用於接收機的時頻同步和信 道估計，所以採取較高的能量，以提高時頻同步和信道估計的準確率。在DVB-T/H系統中，數據子載波的能量與發射總能量的比值為formula see original document page 5 ;在DVB-T/H系統中，導頻的星座點符號能量比普通數據的星座點符號能
量有2.5 dB左右的調製能量增益。但是，因為現有的技術中將所有導頻的星座點符號能量歸一化為相同的 值，缺乏靈活性，所以，在導頻子載波數目及數據子載波數目發生變化時， 可能會影響系統的性能。綜上所述，現有技術中還存在著一定的弊端以至於影響數據傳輸質量， 目前，還沒有相應的技術方案可以解決上述現有無線通信網絡中存在的相應 問題。發明內容本發明的目的是提供一種實現移動數據業務的方法及系統，可以有效提 高無線通信網絡中開展移動數據業務性能，降低系統誤碼率。本發明的目的是通過以下技術方案實現的 本發明提供了一種實現移動數據業務的方法，包括 A、將所要傳輸的數據中的星座點分組；已、根據偽隨機序列值與星座點序列值的對應關係將星座組內的星座點 序列前後順序置亂；C、將置亂順序後的星座點加載到正交頻分復用子載波上。所述的每一個星座組內含有2880個星座點。所述的偽隨機序列值由偽隨機二進位序列發生器產生；所述的步驟B具體為利用偽隨機二進位序列發生器產生偽隨機序列值，並根據星座點順序置換函數&["i = ^&[./] 2'以及等式y>] =[/)["] -11將■/=o星座點序列前後順序置亂，其中函數&[ ] = ^>,[刀.2'表示的含義為將數組Si[j]對應的二進位數轉換為/=0十進位數，然後將這一值賦給Pb[n；所述等式。"]=中^表示置亂前的星座點符號，r;表示置亂後的星座點符號。所迷步驟C具體包括從一個星座組中按照置亂後的順序依次取出星座點，並從第1個正交頻 分復用子載波的第1個承載數據的子載波開始加載，直至將這個星座組內星 座點全部加載完，再重新開始另一個星座組內星座點的加載。所述的正交頻分復用子載波包括數據子載波、物理層控制信令子栽波、導頻子載波、直流子載波和保護 子載波；所述導頻子載波包括同步導頻子載波和散點導頻子載波。 所述的數據子載波、物理層控制信令子載波和同步導頻子載波的能量為1;所述的散點導頻子載波的能量為64/25。本發明還提供了一種實現移動數據業務的系統，包括星座點分組單元用於對數據中的星座點進行分組；星座點置亂單元用於根據偽隨機序列值與星座點序列值的對應關係將 星座組內的星座點序列前後順序置亂；星座點加載單元用於將置亂順序後的星座點加載到正交頻分復用子載 波上。所述的星座點分組單元具體包括組建單元用於將數據中的星座點組建成星座組；第一確定單元用於確定一個星座組是否組建完畢，並在確定組建完畢 後，通知組建單元開始組建另外一個星座組。 所述的星座點置亂單元具體包括 偽隨機二進位序列產生單元用於產生偽隨機序列； 置亂單元用於利用偽隨機二進位序列產生單元產生的偽隨機序列值與星座點序列值的對應關係將星座點序列前後順序置亂。所述的星座點加載單元具體包括抽取單元用於在置亂後的星座組中按照置亂後的順序抽取星座點；第二確定單元用於確定一個星座組內的星座點是否抽取完畢，並在確 定抽取完畢後，通知抽取單元開始另 一個星座組內星座點的抽取。加載單元用於從第1個正交頻分復用子載波的第1個承載數據的子載 波開始，按順序將抽取單元抽取的星座點加載到所述的子載波上。由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明中，首先將所要傳輸的 數據中的星座點分組，然後利用一個偽隨機二進位序列產生器，先將一組星 座點內部順序打亂，然後平均加載到一組OFDM (正交頻分復用)符號的子 載波上去，這樣既保證了一組星座點平均分散到了不同頻率、不同OFDM符 號的子載波上，又將星座點前後順序隨機置亂，使得在接收機中進入維特比 解碼器的比特近似於經歷了高斯衰落，從而提高了解碼的性能，而且，本發 明將不同用途的導頻的星座點符號能量設定為不相同的值，從而在導頻個數 增加的情況下降低了系統誤碼率。


圖1為現有技術中不同節目的突發數據塊示意圖； 圖2為現有技術中DVB-T/H中的子載波分布圖； 圖3為本發明所述方法的具體實現過程流程圖；圖4為本發明所述不同模式下進行交織的物理信道編碼塊個數取值表； 圖5為本發明所述星座點分組示意圖； 圖6為本發明所述星座組內變換位置生成器框圖； 圖7為本發明所述Si的選取與星座組號b的關係圖8為本發明所述星座點到子載波加載示意圖；圖9為本發明所述子載波分布示意圖；圖10為本發明所述系統的具體實現結構圖。
具體實施方式
本發明提出一種簡單易行的方法來實現在無線通信網絡中開展移動數據 業務的方法及系統。本發明的核心思想是將所要傳輸的數據中的星座點分組；然後根據偽 隨機序列值與星座點序列值的對應關係將分組後星座組內星座點正常順序置 亂；最後將星座組內置亂順序後的星座點加載到正交頻分復用子載波上。具體一點講，本發明中將所要傳輸的數據中的星座點分組，然後根據偽 隨機二進位序列產生器產生的偽隨機序列值與星座點序列值的對應關係，先 將一組星座點內部順序打亂，再將置亂順序後的星座點加載到一組OFDM (正交頻分復用)符號的子載波上去，而且，本發明將不同用途的導頻的星 座點符號能量設定為不相同的值，從而在導頻個數增加的情況下降低了系統 誤碼率。在本發明所述過程如圖3所示，具體可以包括以下步驟 步驟1:星座點分組；本發明中，以nChanCodBlockSize (信道編碼塊的大小)個星座點為一 組進行交織加載；每一組nChanCodBlockSize個星座點包含nModLvl (調製 階數)個物理信道編碼塊的所有數據，所述nModLvl取值為2、 4、 5、 6，且 分別對應QPSK (4相位鍵控)、16QAM (正交幅度調製)、32QAM、 64QAM調製。本發明實施例中，nChanCodBlockSize取值為2880,即每一星座組內含
有2880個星座點；進行交織加載的星座點共有B組，編號b為0 (B-1),其取 值與進行交織的OFDM符號的個數有關，其關係見圖4,圖中第一行表示每組 OFDM符號的個數取值為1、 2、 4、 8;具體的分組示意如圖5所示。由於2K模式下一個OFDM符號中用於承載數據的子載波數為1440,而信 道編碼塊的大小是2880，所以兩個OFDM符號的數據子載波才可以承載一個 信道編碼塊；而在4K模式下 一個OFDM符號中用於承載數據的子載波數為 2880,而信道編碼塊的大小是2880,所以1個OFDM符號的數據子載波可以 承載一個信道編碼塊。步驟2:置亂分組後星座組內的星座點；本發明中，利用一個偽隨機二進位序列產生器，將一組星座點內部順序 置亂，所述偽隨機二進位序列產生器框圖如圖6所示，具體可以包括 首先利用偽隨機二進位序列生成器，生成多項式這裡的變量X並無實際意義，其冪次表示偽隨機二進位序列生成器的反饋線的連接狀態，該生成多項式的冪次是12、 6、 4、 1、 0，這與圖6所示 的反饋線是——對應的。然後再定義一個12比特(bit)大小的數組Sj， S.lj]表示第(i-1)次移位 後第j個寄存器內的值((Kj<12),所述j的取值為0或1。數組S^]表示寄存 器中的初值，初值的選取與星座組號b有關，其關係見圖7所示，其中1<<4096時，Si[j] = SM[j + 1]， CKj<11; (a)Si["〗=Si，] SM[4] Sm[1]十S"[O]; (b) 的，即箭頭右邊寄存器(j號，0《j<11)內的值等於移位前箭頭左邊寄存器(j+1號，0q〈11)內的值；(b)式表示11號寄存器內值是由移位前的0 號、1號、4號和6號寄存器內的值進行異或得到的。這樣，每一次移位後12 個寄存器內的值都會更新。在第(i-1)次移位後，依次取出Sj[j] (0<j<12)所對應的12個寄存器 中的bit,可以得到一個二進位數，該二進位數的大小範圍為[1,4095]。在 4094次移位後，共可得到4095個二進位數，根據偽隨機二進位序列的性質， 在當前選用的生成多項式條件下，得到的4095個二進位數恰好是數字1-4095 被打亂次序後的重排列，不會有重複的數出現；由於信道編碼塊的長度為 2880，所以從打亂次序後的數列中依次取出小於等於2880的數，即得到了數 字1 2880被打亂次序後的重排列。由此可以得到星座點順序置換函數Pb[n]， 以上所述過程用下面的程序來實現。n=0;for(i=1;i<4096;i++){戶o ( C )lf(Pb[n< =nChanCodBlockSize)〃依次取出<=2880的數 n+ +; } (d)其中，由於Si[j] ( 0《j<12)中的數為0或1，需將其轉換成十進位數，而 Si[j]中的數對應的權值為2J，所以對於函數(c)的意義就是將Sj[j] (0《 j<12)對應的二進位數轉換為十進位數，然後將這一值賦給Pb[n]。對於所述程序的(d)步驟，其含義為由於星座點的總數為2880個， 所以一旦得到的十進位數大於2880,則不取這個數，令n的值保持不變，再 去讀取下一次移位後得到的二進位數，轉換為十進位數後判斷其大小，直至 《尋到一個1 2880之間的悽t後，才^l尋這個^t賦糹合Pb[n],並令n = n+1 。由此我們得到了Pb[n],對應0《n〈2880， Pb[n]的值是1 2880這2880個數的一種亂序排列(b不同時，排列也不同)。然後對於第b組2880個星座點，可以利用下面的等式進行位置的置亂2880由於在C程序中的數組下標都是由O開始的，而之前得到的Pb[n]範圍是 從1到2880，因此Yb的下標索引用Pb[n]-1來表示。其中K表示置亂前的星座 點符號，K表示置亂後的星座點符號。步驟3:星座點到子載波的加載；在置亂順序後的一個星座組中，按照置亂後的順序依次抽取出該星座組 中星座點符號，並將所述的星座點符號從第1個OFDM符號的第1個承載數據 的子載波開始加載，直至將這個星座組內星座點全部加載完，然後開始另一 個星座組內星座點的加載#:作。所述加載過程具體如圖8所示，圖中所示的數值2880/1440分別表示在 4K/2K模式下， 一個OFDM符號中用於承載數據的子載波數。本發明中所述的OFDM子載波包括數據子載波、PCS(物理層控制信 令)子載波、導頻子載波(分為同步導頻子載波和散點導頻子載波)、直流 (DC)子載波和填零的保護子載波，其分布如圖9所示。導頻圖案同步，而散點導頻則用於信道估計。本發明實施例中所述的數據子載波、PCS子載波和同步導頻子載波的能 量設定為1，而散點導頻子載波的能量設定為64/25;由於本發明中用於信道估計的導頻能量設定為64/25，遠遠大於現有技 術，從而提高了信道估計的性能；
本發明中用於糾正整數倍頻偏和散點導頻圖案同步的同步導頻雖然能量設定為1，但數量增加了近一倍，在2K模式時增加到了72，在4K模式時到了 144,所以並不會影響糾正整數倍頻偏和散點導頻圖案同步的性能；本發明中數據子載波的能量與發射總能量的比值為--------------——=0.7811440 + 72 + 120x+1 + 2425 ，雖然數據子載波的能量比例比現有技術略低，但由於散點導頻能量提高帶來的信道估計上的性能增益，在實際信道估計情況下，本發明中所述的技術方案性能比現有技術有很大提高。本發明中將不同用途的導頻的星座點符號能量設定為不相同的值，從而在導頻個數增加的情況下降低了系統的誤碼率，且散點導頻處的星座點符號能量歸一化為64/25,這樣調製後的星座點符號比普通數據調製後能量歸一化的星座點符號有4dB左右的調製能量增益，而同步導頻處的星座點符號能量歸一化為1 ，這樣保持了數據子載波的能量在總能量中的比例。本發明還提供了 一種實現移動數據業務的系統，具體實現結構如圖1 o所 示，具體包括(1 ) 星座點分組單元 用於對數據中的星座點進行分組； 所述星座點分組單元具體包括 組建單元用於將數據中的星座點組建成星座組；第一確定單元用於確定一個星座組是否組建完畢，並在確定組建完畢 後，通知組建單元開始組建另外一個星座組。 (2)星座點置亂單元用於根據偽隨機序列值與星座點序列值的加載關係將星座組內的星座點 序列前後順序置亂；
所述的星座點置亂單元具體包括偽隨機二進位序列產生單元用於產生偽隨機序列； 置亂單元用於利用偽隨機二進位序列產生羊元產生的偽隨機序列值與 星座點序列值的對應關係將星座點序列前後順序置亂。 (3) 星座點加載單元用於將星座組內置亂順序的星座點加載到正交頻分復用子載波上。 所述的星座點加載單元具體包括抽取單元用於在置亂後的星座組中按照置亂後的順序抽取星座點； 第二確定單元用於確定一個星座組內的星座點是否抽取完畢，並在確定抽取完畢後，通知抽取單元開始另 一個星座組內星座點的抽取；加載單元用於從第1個正交頻分復用子載波的第1個承載數據的子載波開始，按順序將抽取單元抽取的星座點加載到所述的子載波上。本發明所述方法及系統可以在包括移動廣播網絡在內的無線通信網絡中實現。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不 局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可 輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明 的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1、一種實現移動數據業務的方法，其特徵在於，包括A、將所要傳輸的數據中的星座點分組；B、根據偽隨機序列值與星座點序列值的對應關係將星座組內的星座點序列前後順序置亂；C、將置亂順序後的星座點加載到正交頻分復用子載波上。
2、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的每一個星座組內含 有2880個星座點。
3、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的偽隨機序列值由偽 隨機二進位序列發生器產生；所述的步驟B具體為利用偽隨機二進位序列發生器產生偽隨機序列值，並根據星座點順序置換函數a w = &S,[刀.2'以及等式o"] = -11將星座點序列前後順序置亂，其中函數0] = ^^丄/].2'表示的含義為將數組Si[j]對應的二進位數轉換為十進位數，然後將這一值賦給Pb[n；所述等式};，>] = wm"]-i]中k表示置亂前的星座點符號，k表示置亂後 的星座點符號。
4、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟C具體包括 從一個星座組中按照置亂後的順序依次取出星座點，並從第1個正交頻分復用子載波的第1個承載數據的子載波開始加載，直至將這個星座組內星 座點全部加載完，再重新開始另一個星座組內星座點的加載。
5、 根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述的正交頻分復用子載 波包括數據子載波、物理層控制信令子載波、導頻子載波、直流子載波和保護 子載波；所述導頻子載波包括同步導頻子栽波和散點導頻子載波。
6、 根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述的數據子載波、物理 層控制信令子栽波和同步導頻子載波的能量為1;所述的散點導頻子載波的能量為64/25。
7、 一種實現移動數據業務的系統，其特徵在於，包括 星座點分組單元用於對數據中的星座點進行分組；星座點置亂單元用於根據偽隨機序列值與星座點序列值的對應關係將 星座組內的星座點序列前後順序置亂；星座點加載單元用於將置亂順序後的星座點加載到正交頻分復用子載波上。
8、 根據權利要求7所述的系統，其特徵在於，所述的星座點分組單元具 體包括組建單元用於將數據中的星座點組建成星座組；第一確定單元用於確定一個星座組是否組建完畢，並在確定組建完畢 後，通知組建單元開始組建另外一個星座組。
9、 根據權利要求7所述的系統，其特徵在於，所述的星座點置亂單元具 體包括偽隨機二進位序列產生單元用於產生偽隨機序列； 置亂單元用於利用偽隨機二進位序列產生單元產生的偽隨機序列值與 星座點序列值的對應關係將星座點序列前後順序置亂。
10、 根據權利要求7所述的系統，其特徵在於，所述的星座點加載單元 具體包括抽取單元用於在置亂後的星座組中按照置亂後的順序抽取星座點； 第二確定單元用於確定一個星座組內的星座點是否抽取完畢，並在確定抽取完畢後，通知抽取單元開始另一個星座組內星座點的抽取。加載單元用於從第1個正交頻分復用子載波的第1個承載數據的子載波開始，按順序將抽取單元抽取的星座點加載到所述的子載波上。
全文摘要
本發明涉及一種實現移動數據業務的方法及系統。本發明中，首先將所要傳輸的數據中的星座點分組，然後利用一個偽隨機二進位序列產生器，先將一組星座點內部順序打亂，然後平均加載到一組正交頻分復用符號的子載波上，這樣既保證了一組星座點平均分散到了不同頻率、不同正交頻分復用符號的子載波上，又將星座點前後順序隨機置亂，使得在接收機中進入維特比解碼器的比特近似於經歷了高斯衰落，從而提高了解碼的性能，而且，本發明將不同用途的導頻的星座點符號能量設定為不相同的值，從而在導頻個數增加的情況下降低了系統誤碼率。
文檔編號H04L12/56GK101155128SQ200610140689
公開日2008年4月2日 申請日期2006年9月29日 優先權日2006年9月29日
發明者吳更石, 焦淑蓉, 湛 郭 申請人:華為技術有限公司