CN102149209A - BRadio无线接入系统及信号传输、组网、业务方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种BRadio无线接入系统及信号传输、组网、业务方法，属于宽带无线通信技术领域，该系统为基于BRadio技术的宽带无线接入系统，由下行链路和上行链路组成，该系统的下行链路采用TFU-OFDMA技术，上行链路采用TFU-SCMA技术，该方法包括下行链路、上行链路都采用时分双工或频分双工的信号传输方法；采用交织多址技术，以减小小区间干扰的组网方法，以及采用基于内容与信道部分共享的个人媒体服务技术的业务方法。本发明的BRadio系统支持多种编码方法，支持TDD或FDD，可以非常灵活地配置无线资源，支持各种信道环境和各种多媒体、流媒体业务，支持高速移动环境下的广域覆盖。该系统可以应用于电子政务、电子商务、移动办公、旅游娱乐等领域。

Description

BRadio无线接入系统及信号传输、组网、业务方法

技术领域

本发明属于宽带无线通信技术领域，涉及一种专用宽带无线接入系统及其信号传输、组网、业务方法。

背景技术

随着网络的的网间互连协议(Internet Protocol，以下简称IP)化、宽带化、移动化和业务多元化的发展趋势以及社会生活水平的不断提高，传统的、纯粹的话音业务已经不能满足人们的需求，特别是随着互联网的迅猛发展，人们更希望享受到多媒体化、多样化、个性化的通信业务，数据业务量的猛增使人们对通信带宽的需求日益高涨。光纤接入虽然代表了未来宽带接入的方向，但其也存在一定的劣势。光纤接入最大的问题是成本还比较高，尤其是光节点离用户越近，每个用户分摊的接入设备成本就越高，且与无线接入网相比，光纤接入网还需要管道资源。应运而生的宽带无线接入技术，由于其自身的特点，正在赢得业界的青睐，相对于光纤接入，宽带无线接入技术有以下几个优点：

(1)组网灵活、建网开通快；

(2)升级维护方便；

(3)用户较密时成本低；

(4)改变了本地电信业务的传统观念，最适于新的电信竞争者开展有效的竞争。这是因为新进入市场的通信运营商由于不具备本地网络资源，有线接入网建设受到客观条件的制约；而有本地网络资源的运营商所广泛采用的光纤加铜缆的传输方式对快速增长的宽带业务很不适应，制约了业务的发展；

(5)可移动的特点，使得宽带无线接入可以作为电信公司有线接入的重要补充。

尽管宽带无线接入有以上优点，可以解决随时随地的接入问题，提高现有网络的延伸性，但宽带无线接入在我国的实际应用和产业推广过程中却遇到了一定的困难，主要表现在缺乏行业或领域方面的专用宽带无线接入系统。因此，需要研究建成面向政府信息广播、城市公共信息发布(旅游、购物、餐饮、停车)、娱乐广播与点播、及城市应急多媒体通信(公安、消防)等领域的专用宽带无线接入系统。

多年来，清华大学一直致力于宽带无线接入技术的研究，整合出了一系列的宽带无线接入技术，并将其命名为BRadio。BRadio具体包括：下行链路采用时频域联合正交频分多址(Time domain and Frequency domain United Orthogonal Frequency Division Multiple Access，以下简称TFU-OFDMA)技术，上行链路采用时频域联合正交频分多址时频域联合的单载波多址接入(Time domain and Frequency domain United-Single Carrier MultipleAccess，以下简称TFU-SCMA)技术，多小区组网采用交织多址(Interleave Division Multiple Access，以下简称IDMA)同频组网技术，业务采用内容与信道部分共享的个人媒体服务(Personal Media Service，以下简称PMS)技术。

发明内容

本发明的目的是为推进通信行业专用宽带无线接入系统的研发工作，提出一种BRadio无线接入系统及信号传输、组网、业务方法，该系统基于BRadio技术，可以灵活地配置无线资源，支持各种信道环境和各种多媒体、流媒体业务，支持高速移动环境下的广域覆盖，也充分考虑到产业化中的终端成本、服务成本和组网成本等因素，为向用户提供廉价的宽带数据业务打下基础。

本发明提出的BRadio无线接入系统，其特征在于：该系统为基于BRadio技术的宽带无线接入系统，由下行链路和上行链路组成，其中，信号由基站传输到终端的为下行链路，信号由终端传输到基站的为上行链路；所述下行链路包括设置在基站端的依次相连的信源编码器、信道编码器、星座映射器和TFU-OFDMA调制器，设置在终端的依次相连的TFU-OFDMA解调器、星座逆映射器、信道译码器和信源译码器；所述基站端的TFU-OFDMA调制器的信号输出端通过信道与终端的TFU-OFDMA解调器的信号输入端相连；所述的上行链路包括设置在终端的依次相连的信源编码器、信道编码器、交织器、星座映射器和TFU-SCMA调制器，设置在基站端的依次相连的TFU-SCMA解调器、星座逆映射器、解交织器、信道译码器和信源译码器，所述终端的TFU-SCMA调制器的信号输出端通过信道与基站的TFU-SCMA解调器的信号输入端相连。

本发明还提出基于所述系统的信号传输方法，其特征在于，该方法包括在下行链路中的信号传输和在上行链路中的信号传输两部分，并且，下行链路、上行链路都采用时分双工或频分双工；

所述在下行链路中的信号传输包括：基站将要发送给终端的原始信息通过信源编码、信道编码、星座映射和TFU-OFDMA调制后经信道传输到达下行链路的接收端，下行链路的接收端将接收到的信号依次通过TFU-OFDMA解调、星座逆映射、信道译码和信源译码后恢复出原始信息；

所述在上行链路中的信号传输包括：终端将要发送给基站的原始信息通过信源编码、信道编码、星座映射和TFU-SCMA调制后经信道传输到达上行链路的接收端，上行链路的接收端接收到的信号依次通过TFU-SCMA解调、解交织、星座逆映射、信道译码和信源译码后恢复出原始信息；

当所述的下行链路、上行链路采用时分双工时，下行链路、上行链路采用TDD帧结构分别对下行信号和上行信号进行时分双工传输；

当所述的下行链路、上行链路采用频分双工时，下行链路、上行链路采用FDD帧结构分别对下行信号和上行信号进行频分双工传输。

本发明还提出基于所述系统的的组网方法，其特征在于，该组网方法采用交织多址技术，以减小小区间干扰；包括：用正交的交织图案区分不同的小区，而且，交织器是多小区识别的唯一标识。

本发明还提出所述系统的业务方法，采用基于内容与信道部分共享的个人媒体服务技术使用户获得自己需要的数据；

所述用户获得自己需要的数据的具体步骤如下：

3-1)用户通过通信信道向服务器发送请求来获得自己需要的数据；

3-2)服务器会对用户常发送的请求进行处理，分析出该用户的兴趣所在，并将该数据存储在数据库中，以备该用户使用；

3-3)如果服务器中已经存有用户请求的数据，则直接通过通信信道或者广播信道把客户请求的数据发送给用户；

3-4)如果是服务器通过通信信道应答，则客户就可以直接从通信信道获得需要的数据；

3-5)如果是服务器通过广播信道应答，则用户从通信信道得到的应答消息是包含从广播信道接收被请求数据的元数据而非请求的数据本身，通常元数据包含广播信道频率、数据项标识、数据项索引信息以及其他辅助信息等；

3-6)用户收到元数据后，就获得了广播信道接入信息，然后在指定的广播信道监听，等待自己需要的数据项到达；如果用户请求的数据在服务器中没有，服务器将在互联网上搜索，得到用户需要的数据，然后发送给用户。

本发明的特点及有益效果：

本发明基于BRadio技术，可以灵活地配置无线资源，支持各种信道环境和各种多媒体、流媒体业务，支持高速移动环境下的广域覆盖，也充分考虑到产业化中的终端成本、服务成本和组网成本等因素，为向用户提供廉价的宽带数据业务打下基础。

本发明的BRadio系统支持多种编码方法，支持TDD或FDD，可以非常灵活地配置无线资源，支持各种信道环境和各种多媒体、流媒体业务，支持高速移动环境下的广域覆盖。该系统可以应用于电子政务、电子商务、移动办公、旅游娱乐等领域。

附图说明

图1是本发明提出的BRadio专用宽带无线接入系统框图。

图2是本发明下行链路中TFU-OFDMA调制/解调示意图。

图3是本发明上行链路中TFU-SCMA调制/解调示意图。

图4是本发明采用的TDD帧和FDD帧结构示意图。

图5是本发明采用的TFU-OFDMA技术中子载波分配示意图

图6是本发明采用的TFU-OFDMA技术中TFU-OFDMA符号结构示意图。

图7是本发明采用的TFU-OFDMA技术中伪随机噪声序列生成方法示意图。

图8是本发明采用的TFU-SCMA技术中TFU-SCMA符号结构示意图。

图9是本发明采用的TDD帧中的下行子帧结构示意图。

图10是本发明采用的TDD帧中的下行通信数据部分资源划分示意图。

图11是本发明采用的TDD帧中的上行子帧结构示意图。

具体实施方式

本发明提出的BRadio无线接入系统结合附图及实施例详细说明如下：

本发明提出的BRadio无线接入系统，如图1所示，该系统为基于BRadio技术的宽带无线接入系统，其特征在于，该系统基于BRadio技术，由下行链路和上行链路组成，其中，信号由基站传输到终端的为下行链路，信号由终端传输到基站的为上行链路。所述下行链路包括设置在基站端的依次相连的信源编码器、信道编码器、星座映射器和TFU-OFDMA调制器，设置在终端的依次相连的TFU-OFDMA解调器、星座逆映射器、信道译码器和信源译码器；所述基站端的TFU-OFDMA调制器的信号输出端通过信道与终端的TFU-OFDMA解调器的信号输入端相连；所述的上行链路包括设置在终端的依次相连的信源编码器、信道编码器、交织器、星座映射器和TFU-SCMA调制器，设置在基站端的依次相连的TFU-SCMA解调器、星座逆映射器、解交织器、信道译码器和信源译码器，所述终端的TFU-SCMA调制器的信号输出端通过信道与基站的TFU-SCMA解调器的信号输入端相连。

其中，信源编码器中的信源编码的方式可以根据信源产生的信息灵活选择，如费诺编码，香农编码等；信道编码器中的信道编码的方式可以为卷积码(Convolutional Code，以下简称CC)，低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check，以下简称LDPC)，里德-所罗门码(Reed Solomon，以下简称RS)等；交织器可以选用随机交织器等；星座映射器中的星座映射方式可以为正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying，以下简称QPSK)，16点正交幅度调制(16-Quadrature Amplitude Modulation，以下简称16QAM)和64点正交幅度调制(64-Quadrature Amplitude Modulation，以下简称64QAM)。

星座逆映射器、解交织器、信道译码器和信源译码器中的操作分别为星座映射器、交织器、信道编码器和信源编码器的逆操作。

(1)本发明还提出的BRadio专用宽带无线接入系统的信号传输方法，其特征在于，该方法包括在下行链路中的信号传输和在上行链路中的信号传输两部分，并且，下行链路、上行链路都采用时分双工或频分双工；

所述在下行链路中的信号传输包括：基站将要发送给终端的原始信息通过信源编码、信道编码、星座映射和TFU-OFDMA调制后经信道传输到达下行链路的接收端，下行链路的接收端将接收到的信号依次通过TFU-OFDMA解调、星座逆映射、信道译码和信源译码后恢复出原始信息。

所述在上行链路中的信号传输包括：终端将要发送给基站的原始信息通过信源编码、信道编码、星座映射和TFU-SCMA调制后经信道传输到达上行链路的接收端，上行链路的接收端接收到的信号依次通过TFU-SCMA解调、解交织、星座逆映射、信道译码和信源译码后恢复出原始信息。

当所述的下行链路、上行链路采用时分双工时，下行链路、上行链路采用TDD帧结构分别对下行信号和上行信号进行时分双工传输。

当所述的下行链路、上行链路采用频分双工时，下行链路、上行链路采用FDD帧结构分别对下行信号和上行信号进行频分双工传输。

(2)本发明还提出BRadio专用宽带无线接入系统的组网方法，其特征在于，采用交织多址技术减小小区间干扰的多小区组网方式。

(3)本发明还提出BRadio专用宽带无线接入系统的业务方法，其特征在于，采用基于内容与信道部分共享的个人媒体服务技术的业务方法。

本发明提出的BRadio专用宽带无线接入系统的信号传输、组网和业务方法结合附图及实施例详细说明如下：

(1)本发明提出的BRadio专用宽带无线接入系统的信号传输方法，其特征在于包括在下行链路中的信号传输和在上行链路中的信号传输两部分，并且，下行链路、上行链路都采用时分双工或频分双工；

(1-1)所述下行链路的信号传输包括：基站要发送给终端的原始信息通过信源编码、信道编码、星座映射和TFU-OFDMA调制后发送出去，经由信道到达下行链路的接收端，下行链路的接收端接收到的信号依次通过TFU-OFDMA解调、星座逆映射、信道译码和信源译码后恢复出原始信息。

所述的TFU-OFDMA调制器对信号进行调制，如图2-1所示，具体包括以下步骤：

(a)将星座映射后的各路用户信息和导频映射到相应数据子载波和导频子载波上，将所有数据子载波划分为多个子信道，每路用户信息对应一个或多个子信道；保护子载波和直流子载波置0；导频用于接收端进行信道估计和时间同步；具体包括以下：

(a1)预先设置各类子载波的位置：将所有保护子载波分为左保护带和右保护带，左保护带和右保护带分别位于频带的左、右两端；直流子载波为一个，位于频带中心；其余的数据子载波和导频子载波分布在左、右保护带与直流子载波之间，如图5所示；数据子载波和导频子载波总个数N_u满足：N_u＝28L(L为正整数)，其分配步骤如下：

a1-1)将所有的数据子载波和导频子载波连续地划分为4L个组，每个组包含6个数据子载波和1个导频子载波(导频子载波位于每组的中间位置)，设组的索引号为i，i＝0，1，...，4L-1；

a1-2)将上述所有组分为L个集合(S₀，S₁，...S_L-1)，每个集合包含4个组，每个集合中各组所对应的索引号S_l(k)为：

$S_l\left(k\right)=L\·k+G_k^L\left(l\right)$

其中，S_l(k)表示第l个集合中第k组所对应的索引号，l＝0，1，...L-1，k＝0，1，2，3，序列由长度为L的置换序列左循环移位k次得到；不同长度L对应的置换序列如表1所示；

表1不同长度下的置换序列

长度L	置换序列
		6	2 3 4 1 0 5
12	6 1 7 4 11 9 5 8 3 10 0 2
		24	5 18 2 21 7 11 19 13 9 6 17 4 10 23 3 12 14 15 16 0 8 22 20 1

(a2)将步骤(a1)中索引号为S_l(k)(k＝0，1，2，3)的组所包含的数据子载波组成子信道l(1＝0，1，...L-1)；根据基站的调度信息，将各路用户信息映射到指定的一个或多个子信道中；

步骤(a)中在不同子载波总数M下的子载波分配参数如表2所示；

表2子载波分配参数

工作带宽(MHz)	2	4	8
				FFT长度M	256	512	1024
直流子载波索引IDC	128	256	512

左保护带子载波数NL	44	88	176
				右保护带子载波数NR	43	87	175
导频子载波数Np	24	48	96
				数据子载波数Nd	144	288	576
子信道中的子载波数Nu	24	24	24
				子信道数L	6	12	24

(b)对步骤(a)的所有子载波进行离散傅里叶逆变换，得到时域信号；离散傅里叶逆变换的实现可以采用快速傅里叶逆变换的方法以简化运算复杂度；

(c)生成一个伪随机噪声序列，将该伪随机噪声序列以循环扩展的方式填充为一个保护间隔序列，将保护间隔序列与步骤(b)得到的时域信号进行合并，且转换为串行数据流(称为一个TFU-OFDMA符号)发送；TFU-OFDMA符号结构如图6所示，包括保护间隔和数据块两部分，保护间隔即是上述保护间隔序列，由伪随机噪声序列及其前、后扩展组成，数据块即为步骤(b)得到的时域信号，包含数据和导频。

对于上述伪随机噪声序列的生成，一种实施例可以采用线性反馈移位寄存器来生成。如图7所示，为一个4阶的伪随机噪声序列生成方法。其中的加号表示模2和，即0+0＝0，0+1＝1，1+0＝1，1+1＝0。假设寄存器1，2，3，4的初始状态分别为0，0，0，1，则通过计算可以得到输出序列为1000100110101111000......可以看出从第16位开始，序列重复第1位的输出。即这是一个周期为15的周期序列。任意取一段长度为15的序列即为所需要的伪随机噪声序列。如取前15位则组成序列100010011010111。

所述的TFU-OFDMA解调器对信号进行解调，如图2-2所示，具体步骤如下：

(d)利用TFU-OFDMA符号的保护间隔中的伪随机噪声序列对上述接收到的TFU-OFDMA符号进行符号同步和载波同步，根据得到的符号同步信息将TFU-OFDMA符号中的保护间隔与数据块进行分离，得到分离的保护间隔和数据块；

(e)对上述数据块进行傅里叶变换，得到TFU-0FDMA的频域信号；

(f)在上述频域信号中提取导频，并利用导频对当前信道进行信道估计，根据该信道估计，对该频域信号进行信道均衡；其中，信道估计和信道均衡的算法可以灵活选择，例如采用基于最小二乘法的信道估计算法和采用迫零均衡的信道均衡算法。

(g)对上述均衡后的频域信号进行子载波逆映射，恢复出各路用户信息；

(1-2)所述上行链路的信号传输包括：终端要发送给基站的原始信息依次通过信源编码器、信道编码器、交织器、星座映射器和TFU-SCMA调制器后发送出去，经由信道到达上行链路的接收端，上行链路的接收端接收到的信号依次通过TFU-SCMA解调制器、星座逆映射器、解交织器、信道译码器和信源译码器后恢复出原始信息。

所述的TFU-SCMA调制器对信号进行调制，如图3-1所示，具体步骤如下：

(i)生成UW序列，并用一个或多个UW构成导频块(系统性能要求愈高，导频块中的UW个数愈多，但UW的个数不超过4个)，UW序列的长度为2的正整数次幂，长度最大值不超过256。UW用作保护间隔时，UW序列长度不小于信道最大时延的长度。例如，系统带宽为8MHz时，UW长度可以取64，导频块中包含4个UW。

长度为U(U为正整数)的UW序列的同相(In-phase，以下简称I)路和正交(Quadrature，以下简称Q)路信号可以分别由下式产生：

$I\left[n\right]=\cos \left(\frac{\mathrm{\π}{n}^2}{U}\right)$

$Q\left[n\right]=\sin \left(\frac{\mathrm{\π}{n}^2}{U}\right)$

其中n为0到U-1范围内的任意整数。

(ii)在星座映射后的用户信息后端插入一个UW作保护间隔组成快速傅立叶变换FFT块；

(iii)在FFT块前端插入上述导频块，由导频块和FFT块组成一个TFU-SCMA符号，如图8所示；

所述的TFU-SCMA解调器对信号进行解调，如图3-2所示，具体步骤如下：

(vi)利用TFU-SCMA符号中的导频对上述接收到的TFU-SCMA符号进行符号同步和载波同步，根据得到的符号同步信息将TFU-SCMA符号中的导频块与FFT块进行分离，得到分离的FFT块；

(v)对上述FFT块进行傅里叶变换，得到时域FFT块对应的频域信号；

(iv)利用TFU-SCMA符号中的导频块估计出对应TFU-SCMA符号通过信道时信道各频点的频域增益，利用该增益对(v)中对应的频域信号进行信道均衡，得到均衡后的信号。其中，信道估计和信道均衡的算法可以灵活选择，例如，信道估计可以采用基于离散傅立叶变换(Discrete Fourier Transform，以下简称DFT)的信道估计算法，而信道均衡可以采用迫零(Zero Forcing，以下简称ZF)均衡算法；

(iiv)对上述均衡后的频域信号进行IFFT操作，去除数据块后端的UW，恢复出用户信息。

(1-3)本发明提出的BRadio专用宽带无线接入系统的信号传输方法中，下行链路、上行链路可采用TDD帧结构分别对下行信号和上行信号进行时分双工传输。

TDD帧结构如图4-1所示，具体包括：在TDD帧结构中，设置每帧的持续时间为10ms，由下行子帧、保护时间0#、上行子帧和保护时间1#组成；下行子帧用于传输下行信号，上行子帧用于传输上行信号，保护时间0#是下行子帧转换到上行子帧的保护间隔，保护时间1#是上行子帧转换到下行子帧的保护间隔；设置下行子帧持续时间为5400us，上行子帧持续时间为4320us，保护时间0#持续时间为200us，保护时间1#持续时间为80us。

所述的下行子帧和上行子帧的具体结构如下：

下行子帧由N个TFU-OFDMA符号组成；下行子帧内容包括：前导、公共控制信息、广播数据和下行通信数据，如图9所示；前导用于初始测距，下行信道质量测量等，位于下行子帧的最前端，占用N₁个TFU-OFDMA符号；公共控制信息用于传输下行通信数据的映射信息、上行通信数据的映射信息等系统控制消息，位于前导后面，占用N₂个TFU-OFDMA符号；下行子帧中除前导和公共控制信息所占用的TFU-OFDMA符号外，其余的N₃个符号同时传输广播数据和下行通信数据，而广播数据和下行通信数据分别占用不同的子信道，广播数据部分用于传输一路或多路共享的用户信息，下行通信数据部分用于传输多路专有的用户信息；在下行通信数据部分中，将连续的S个TFU-OFDMA符号划分为一个符号组；资源分配基本单元(Resource Allocation Element，以下简称RAE)在时间上占用一个符号组、在频域上占用一个子信道；各路用户信息都占用整数个RAE；上述N、N₁、N₂、N₃、S均为正整数，且N≥20，1≤N₁≤3，1≤N₂≤10，N₃＝N-N₁-N₂，S≤N-N₁-N₂，(N-N₁-N₂)modS＝0；

本实施例中，上述各参数设置如下：

N＝48，N₁＝1，N₂＝7，S＝10。

图10所示的是3个子信道和4个符号组的资源分配实施例，图中的小方格即为RAE，假设共有4路专有的用户信息，各路用户信息所占用的RAE用特定的方格图样表示；

上行子帧由K个时隙组成，每个时隙持续时间为360us，上行子帧内容包括随机接入和带宽请求时机部分和上行突发数据部分，如图11所示；前K₁个时隙中的每个时隙划分为4个微时隙，每个微时隙都是一个用于随机接入或带宽请求的发送时机，需要进行随机接入或带宽请求的UE在某个发送时机内发送一个承载随机接入或带宽请求信息的短TFU-SCMA符号(符号持续时间等于90us)；其余的K₂个时隙用于传输上行突发数据，m个上行突发块占用上行突发数据部分的前m个时隙，各个上行突发块由一个长TFU-SCMA符号(符号持续时间等于360us)组成；m值与当前时刻所有用户需要进行传输的上行传输块总数有关；上述的K、K₁、K₂、m均为正整数，且K＞10，0＜K₁＜K，K₂＝K-K₁，0≤m≤K₂；

本实施例中，上述各参数设置如下：

K＝12，K₁＝2，K₂＝10。

(1-4)本发明提出的BRadio专用宽带无线接入系统的信号传输方法中，下行链路、上行链路采用FDD帧结构分别对下行信号和上行信号进行频分双工传输。

FDD帧结构如图4-2所示，具体包括：在频分双工帧结构中，设置每帧的持续时间为10ms，由下行子帧、上行子帧、残余时间和保留时间四个部分组成；下行子帧用于传输下行信号，占用某一段频带，上行子帧用于传输上行信号，占用另一段与下行所占频带不重叠且带宽相同的频带，残余时间是每帧中下行子帧传输结束后的剩余时间，保留时间是每帧中上行子帧开始传输前的等待时间；设置下行子帧持续时间为9900us，上行子帧持续时间为9360us，保留时间为520us。

所述的下行子帧和上行子帧的具体结构参见(1-3)中下行子帧和上行子帧的具体结构。但本实施例中，各参数设置如下：

N＝88，N₁＝1，N₂＝7，S＝20。

资源分配实施例可参见(1-3)中资源分配实施例，但本实施例中，各参数设置如下：

K＝26，K₁＝4，K₂＝22。

(2)本发明提出的BRadio专用宽带无线接入系统的组网方法，其特征在于，该组网方法采用交织多址技术，减小小区间干扰。

在BRadio专用宽带无线接入系统中，多小区组网采用交织多址减小小区间干扰技术，

用正交的交织图案区分不同的小区，而且，交织器是多小区识别的唯一标识。交织器选用随机交织器。设随机交织器的交织深度为L(L为正整数)；整数p满足2^p＞L，m是p的最小取值；m阶伪随机噪声序列的生成多项式为g_m(x)，见表3。输入序列为{x_i}，i＝0，1，...，(L-1)。I_j表示输出第j个数据的原始顺序。输出序列为{y_j}，j＝0，1，...，(L-1)，有

$\left\{\begin{array}{ccccc}{y}_0& y_1& y_2& ...& y_{L-1}\end{array}\right\}=\left\{\begin{array}{ccccc}{x}_{I_0}& x_{I_1}& x_{I_2}& ...& x_{I_{L-1}}\end{array}\right\}$

具体步骤如下：

(2-1)对于上行链路，α取值为终端所分配到的最小时隙编号(即α为不大于K₂的正整数)；对于下行链路，α取值为1；j的初始值为0；

(2-2)k的初始值为0；

(2-3)判断k＝2^m，成立则结束交织过程，取I_j，j＝0，1，...，(L-1)；

否则判断α-1＜L，成立则I_j＝α-1，j增加1，转入步骤(2-4)；

若α-1≥L，转入步骤(2-4)；

(2-4)α的二进制表达式循环右移(m-1)位的末位若为1，则将原α左移一位的数值与g_m(x)异或得到新的α值，k增加1，转入步骤(2-3)；

α的二进制形式循环右移(m-1)位的末位若为0，则原α循环左移一位成为新的α值，k增加1，转入步骤(2-3)。

表3m阶伪随机噪声序列生成多项式

m阶数	生成多项式
		2	gm(x)＝1+x+x2
3	gm(x)＝1+x+x3
		4	gm(x)＝1+x+x4
5	gm(x)＝1+x2+x5
		6	gm(x)＝1+x+x6
7	gm(x)＝1+x3+x7
		8	gm(x)＝1+x2+x3+x4+x8
9	gm(x)＝1+x4+x9
		10	g gmx)＝1+x3+x10
11	gm(x)＝1+x2+x11
		12	gm(x)＝1+x+x4+x6+x12
13	gm(x)＝1+x+x3+x4+x13

(3)本发明提出的BRadio专用宽带无线接入系统的业务方法，采用基于内容与信道部分共享的个人媒体服务技术使用户获得自己需要的数据。

在BRadio专用宽带无线接入系统中，业务采用内容与信道部分共享的个人媒体服务PMS技术。PMS采用广播基站(大基站)+通信基站(小基站)的方式融合广播网络和通信网络。大基站为广播基站，发射功率较大，覆盖半径较大，一般为几千米以上，可以同时提供多个信道，同时传送多项内容。小基站为蜂窝基站，覆盖半径较小，提供上行信道用于用户发送请求，下行信道可以向用户发送数据。在该系统中大基站和小基站互相配合的，介质访问控制(MediaAccess Control，以下简称MAC)层调度算法将根据不同策略对大、小基站的无线资源进行统一、合理分配，确保无线频谱的利用率最优或者接近最优。

个人媒体服务(PMS)技术以广播网为下行链路数据传输通道，以通信网为双向控制信息以及数据传输通道，以互联网、广播网所提供的丰富信息为资源库，为用户提供动态的、开放的信息资源。PMS可以有效地组织用户请求的信息，并通过一定的缓存策略对被频繁请求的信息进行缓存，提取出用户请求信息的共性，通过合理分配无线带宽，使用广播信道来传输这些共性内容，使得大部分的用户能通过效率高、价格低的广播网络获得请求信息；使得其他的用户可以选择通过价格较高的通信网络获得请求信息，也可以选择降低性能要求通过广播网络来获得这些信息。缓存内容使用一定的替换策略进行添加、删减或者替换。

用户必须通过通信信道向服务器发送请求来获得自己需要的数据，服务器会对用户常发送的请求进行处理，分析出该用户的兴趣所在，并将该数据存储在数据库中，以备该用户使用。如果服务器中已经存有用户请求的数据，则服务器直接通过通信信道或者广播信道把客户请求的数据发送给用户。如果是通过通信信道应答，用户就可以直接从通信信道获得需要的数据；如果是通过广播信道应答，则用户从通信信道得到的应答消息是包含从广播信道接收被请求数据的元数据而非请求的数据本身，通常元数据包含广播信道频率、数据项标识、数据项索引信息以及其他辅助信息等。用户收到元数据后，就获得了广播信道接入信息，然后在指定的广播信道监听，等待自己需要的数据到达。如果用户请求的数据在服务器中没有，服务器将在互联网上搜索，得到用户需要的数据，然后发送给用户。

用户获得自己需要的数据的步骤如下：

3-1)用户通过通信信道向服务器发送请求来获得自己需要的数据；

3-2)服务器会对用户常发送的请求进行处理，分析出该用户的兴趣所在，并将该数据存储在数据库中，以备该用户使用；

3-3)如果服务器中已经存有用户请求的数据，则直接通过通信信道或者广播信道把客户请求的数据发送给用户；

3-4)如果是服务器通过通信信道应答，则客户就可以直接从通信信道获得需要的数据；

3-5)如果是服务器通过广播信道应答，则用户从通信信道得到的应答消息是包含从广播信道接收被请求数据的元数据而非请求的数据本身，通常元数据包含广播信道频率、数据项标识、数据项索引信息以及其他辅助信息等；

3-6)用户收到元数据后，就获得了广播信道接入信息，然后在指定的广播信道监听，等待自己需要的数据项到达。如果用户请求的数据在服务器中没有，服务器将在互联网上搜索，得到用户需要的数据，然后发送给用户。

尽管已参照附图对本发明进行了描述，但本领域的技术人员应该理解的是，可在不背离由所附权利要求限定的本发明宗旨和范围的情况下，对本发明进行各种形式和细节上的改变。

Claims (4)

1.一种BRadio无线接入系统，其特征在于，该系统为基于BRadio技术的宽带无线接入系统，由下行链路和上行链路组成，其中，信号由基站传输到终端的为下行链路，信号由终端传输到基站的为上行链路；所述下行链路包括设置在基站端的依次相连的信源编码器、信道编码器、星座映射器和TFU-OFDMA调制器，设置在终端的依次相连的TFU-OFDMA解调器、星座逆映射器、信道译码器和信源译码器；所述基站端的TFU-OFDMA调制器的信号输出端通过信道与终端的TFU-OFDMA解调器的信号输入端相连；所述的上行链路包括设置在终端的依次相连的信源编码器、信道编码器、交织器、星座映射器和TFU-SCMA调制器，设置在基站端的依次相连的TFU-SCMA解调器、星座逆映射器、解交织器、信道译码器和信源译码器，所述终端的TFU-SCMA调制器的信号输出端通过信道与基站的TFU-SCMA解调器的信号输入端相连。

2.一种基于如权利要求1所述系统的信号传输方法，其特征在于，该方法包括在下行链路中的信号传输和在上行链路中的信号传输两部分，并且，下行链路、上行链路都采用时分双工或频分双工；

所述在下行链路中的信号传输包括：基站将要发送给终端的原始信息通过信源编码、信道编码、星座映射和TFU-OFDMA调制后经信道传输到达下行链路的接收端，下行链路的接收端将接收到的信号依次通过TFU-OFDMA解调、星座逆映射、信道译码和信源译码后恢复出原始信息；

所述在上行链路中的信号传输包括：终端将要发送给基站的原始信息通过信源编码、信道编码、星座映射和TFU-SCMA调制后经信道传输到达上行链路的接收端，上行链路的接收端接收到的信号依次通过TFU-SCMA解调、解交织、星座逆映射、信道译码和信源译码后恢复出原始信息；

当所述的下行链路、上行链路采用时分双工时，下行链路、上行链路采用TDD帧结构分别对下行信号和上行信号进行时分双工传输；

当所述的下行链路、上行链路采用频分双工时，下行链路、上行链路采用FDD帧结构分别对下行信号和上行信号进行频分双工传输。

3.一种基于如权利要求1所述系统的的组网方法，其特征在于，该组网方法采用交织多址技术，以减小小区间干扰；包括：用正交的交织图案区分不同的小区，而且，交织器是多小区识别的唯一标识。

4.一种基于如权利要求1所述系统的业务方法，采用基于内容与信道部分共享的个人媒体服务技术使用户获得自己需要的数据；

所述用户获得自己需要的数据的具体步骤如下：

3-1)用户通过通信信道向服务器发送请求来获得自己需要的数据；

3-2)服务器会对用户常发送的请求进行处理，分析出该用户的兴趣所在，并将该数据

存储在数据库中，以备该用户使用；

3-3)如果服务器中已经存有用户请求的数据，则直接通过通信信道或者广播信道把客户请求的数据发送给用户；

3-4)如果是服务器通过通信信道应答，则客户就可以直接从通信信道获得需要的数据；

3-5)如果是服务器通过广播信道应答，则用户从通信信道得到的应答消息是包含从广播信道接收被请求数据的元数据而非请求的数据本身，通常元数据包含广播信道频率、数据项标识、数据项索引信息以及其他辅助信息等；

3-6)用户收到元数据后，就获得了广播信道接入信息，然后在指定的广播信道监听，等待自己需要的数据项到达；如果用户请求的数据在服务器中没有，服务器将在互联网上搜索，得到用户需要的数据，然后发送给用户。

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