CN101237277A - 基于td-scdma的电视广播系统的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于TD－SCDMA的电视广播系统的实现方法，在现有的TD－SCDMA系统中增设1个或多个广播频点(即新增设的用于承载电视广播业务的辅频点)，用于承载电视广播业务，原有的主频点和辅频点用于通信业务；含有广播频点的TD－SCDMA系统形成TD－SCDMA电视广播系统。本发明在目前5M同频系统的基础上，能够较好地实现电视广播业务。

Description

基于TD-SCDMA的电视广播系统的实现方法
技术领域
本发明涉及一种在TD-SCDMA系统中实现电视广播系统的方法。
背景技术
随着广播技术的飞速发展，进入数字时代，以及信息化社会所要求的“信息到人”的基本需求，地面广播系统在未来时期将极具商业价值。
在传统的广播系统中，例如模拟电视广播，为了对一定区域进行覆盖，相邻发射台使用不同频率以避免相互干扰，同一频率必须在一定距离以外才能进行复用，这就是多频网(Multi-Frequency Network MFN)方式。
在这种方式下，为可靠覆盖一个区域，必须使用多个差转台。由于频率复用原因，覆盖一个区域需要占用多个频率。这样，一路信号需要占用几倍频率带宽，消耗了宝贵的频谱资源。
在频谱资源日趋紧张的情况下，单频网(Single Frequency NetworkSFN)的组网方式日益成为热点。所谓单频网是指多个发射台同一时间在同一个频率上发射同样的信号，以实现对一定服务区的可靠覆盖。采用单频网进行电视广播，是电视技术数字化带来的结果，多载波数字调制和数字信号处理技术，使得单频网的应用成为可能。
单频网带来的最大好处，是频谱效率的提高。相对传统的多频网而言，由于不需要频率重用，在服务区域发送一路信号只需要一个频率，因此节省了大量的频率资源，对于需要较大带宽的电视广播而言，这一优点更为突出。多个发射台同时工作所带来的分集效果，也使得接收的可靠性得到增强，获得更好的节目覆盖率。此外，通过对发射网络(如发射机的数量、分布、单个发射机的高度、发射功率等)的调整和优化，还可降低总功耗，减轻对附近其他网络的干扰，甚至根据需要方便灵活地改变覆盖区域的分布。
对于码分多址(Code Division Multiple Access CDMA)系统，单频网模式下来自于不同基站的信号可以被移动终端认为是多径信号，进而进行分集处理；并且在一定程度上CDMA单频网对其接收机的处理能力有所提高。一个主要的改变是，接收机要能够容忍更长时延且其功率可能和主径信号相当的多径信号。因此，各个基站之间定时的同步、所发送数据的同步，对移动终端的接收性能有很大影响。
3G技术能够提供比2.5G技术更高的速率、频谱利用率的业务支撑能力。3G技术商用，给移动通信带来了进一步的发展机遇，为发展手机电视业务提供了网络平台。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于TD-SCDMA的电视广播系统的实现方法，在目前5M同频系统的基础上，能够较好地实现电视广播业务。
为解决上述技术问题，本发明的基于TD-SCDMA的电视广播系统的实现方法是采用如下技术方案实现的：在现有的TD-SCDMA系统中增设1个或多个广播频点(即新增设的用于承载电视广播业务的辅频点)，用于承载电视广播业务，原有的主频点和辅频点用于通信业务；含有广播频点的TD-SCDMA系统形成TD-SCDMA电视广播系统。
采用本发明的方法，在目前5M同频系统的基础上，通过简单增加一个单频网络(包括一个或多个频点)，可以在TS-SCDMA系统中，实现N频点组网和单频网组网方式共存，能够较好实现电视广播业务。由于一般情况下N频点组网和单频网共存情况下，对于单射频(RF)的终端，存在在接收电视广播时无法接收系统消息和寻呼消息的问题，本发明给出的在广播频点的下行时隙TS0发送系统消息和寻呼消息的方法能够解决该问题，实现电视广播和系统消息/寻呼消息的同时接收，同时，该方法的使用，还使得终端能够根据广播频点的下行时隙TS0进行定时同步。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是现有的TD-SCDMA网络示意图；
图2是本发明中的TD-SCDMA电视广播网络示意图；
图3是本发明中各小区广播频点的下行时隙TS0发送过程示意图；
图4是本发明中的电视业务进行期间，UE(用户设备)侧对系统消息的接收流程图；
图5是本发明中的电视业务进行期间，UE侧对寻呼消息的接收流程图；
图6是本发明中的网络侧对系统消息调度的示意图。
具体实施方式
TD-SCDMA是3G技术标准的一个组成部分。TD-SCDMA的组网方式主要有异频组网、1.6M同频组网、5M同频组网这三种组网方式，目前以5M同频组网方式为主。如图1所示，5M同频系统是一个N频点系统，这里N＝3，即一个小区有1个主频点和2个辅频点资源，每一小区与其相邻小区的主频点不同，并且约定最前面频点为主频点，如小区100使用的频点为{f1，f2，f3}，其主频点为f1。由图可知，小区100与其所有相邻小区101～106的主频点不相同。在5M同频系统中，UE虽可在不同时刻工作于不同频点，但一个时刻只能工作在一个频点上。UE工作的频点，称为工作频点。
本发明通过将单频网附属在图1所示的现有TD-SCDMA网络中，实现TD-SCDMA电视广播网络。具体实现的方法是，在现有的N频点网络基础上，在每个小区增加一个辅频点，该辅频点称为广播频点，广播频点可以有多个，生成如图2所示的TD-SCDMA电视广播网络。在每一个小区200～206都增加一个辅频点f4(即广播频点)，原有频点(主频点和辅频点)保持通信业务不变，新增的广播频点f4上只承载电视业务。
广播频点f4具有如下特点：1、对应的帧结构、时隙结构与TD-SCDMA保持一致；2、每子帧中的时隙TS1～TS6均为下行，发送且只发送下行广播业务；3、所有小区广播频点f4的系统帧号SFN保持同步；4、广播频点f4上的下行时隙TS1～TS6的中导码(Midamble)一致，同一频点同一时隙，在任何小区上发送的中导码都是一样的；5、广播频点f4的发射采用全向发送方式。
广播频点的下行时隙TS0上信道参数配置由主频点上的系统消息通知UE。
在图2所示的TD-SCDMA电视广播网络中，每个小区在系统消息中增加当前小区广播频点f4的信息、广播频点f4上对应的广播业务信道配置信息。UE保存上述信息，并在发起电视业务时根据上述信息接收对应频点上的电视业务。
电视业务进行过程中UE物理层过程按照空闲(IDLE)模式工作，如本小区同步和邻区测量，小区列表和测量周期都和IDLE模式一致。
在电视业务进行期间可能发生小区重选，而小区重选需要接收目标小区的广播信道(BCH)，由于电视业务与BCH承载在不同的频点，并且BCH在下行时隙TS0发送，而电视业务在下行时隙TS1～TS6上发送，因此若要在TS6接收电视信号同时在下行时隙TS0接收BCH的话，射频(RF)来不及切换。一般认为BCH接收优先级较高，因此将导致下行时隙TS6上电视信号接收中断。
另外，在电视业务进行期间，为保证基本通信功能，UE需要接收寻呼消息，由于电视业务与寻呼信道PICH/PCH承载在不同的频点，并且寻呼信道PICH/PCH在下行时隙TS0或者其他下行时隙发送，而电视业务在下行时隙TS1～TS6上发送，因此若要在下行时隙TS6接收电视信号同时接收寻呼信道PICH/PCH的话，RF来不及切换或者无法切换。一般认为寻呼信道PICH/PCH接收优先级较高，因此将导致下行时隙TS6上电视信号接收中断。
中断将对电视视频质量产生影响，为降低该影响，本发明采用如下方法：该系统中每个小区通过广播频点f4的下行时隙TS0发送当前小区的系统消息和寻呼消息。
广播频点f4的下行时隙TS0发送特点为：
下行时隙TS0周期性发送，发送周期为140ms，每次发送时间为BCH传输时间间隔(TTI，即20ms)的整数倍；对同一广播频点f4，当前小区与其邻区的下行时隙TS0相互错开；下行时隙TS0的发送过程如图3所示。
关于广播频点f4上系统消息的发送，由无线网络控制器(RNC)对当前小区系统消息进行重新调度。调度方法为：系统消息仍然采用原有BCH传输格式；系统消息使用一个或多个BCH(例如4个BCH)，映射到一个或多个主公共控制物理信道(PCCPCH)，在下行时隙TS0的2个或多个码道(例如8个码道)上传输，广播频点上系统消息块(SIB)的调度图案可以与主频点上的调度图案不同，也可以相同。
当前小区以及邻区的广播频点f4上系统消息对应的传输格式、系统消息发送调度信息(发送周期、每次发送时间等)需要在当前小区的主频点的广播信道通知UE。
电视业务进行期间，UE侧对系统消息的接收流程如图4所示。具体过程是：在电视业务进行期间发生小区重选S11；根据目标小区标识(ID)确定目标小区广播频点f4的下行时隙TS0发送的图案S12；在目标小区的下行时隙TS0发送时刻读取系统消息S13；判断系统消息接收是否完整S14；若完整则保存系统消息S15；若不完整则返回步骤S13继续在目标小区的下行时隙TS0发送时刻读取系统消息。
在图6中给出了一种在网络侧对系统消息的调度方法，在现有TD-SCDMA系统中系统消息调度方案301中码道n和码道n+1(这里n＝0)指的是BCH对应的物理码道；重新调度后的方案302是将现有TD-SCDMA系统中系统消息调度方案301中前面发送的8个TTI(如系统桢号sfn从0～16)的BCH内容分别映射到第9个TTI(如系统桢号sfn为16、17)中的码道0到15。
上述系统消息重新调度的原则是将原来的时间上连续发送，采用固定码道的方法转变为时分发送(周期性发送)，采用多个码道的方法。
关于广播频点上寻呼消息的发送，RNC对当前小区寻呼消息进行重新调度。具体的调度方法为：只发送寻呼指示信道PICH；寻呼指示信道PICH可以在下行时隙TS0的2个或多个(如8个)码道上传输；当前小区以及邻区的广播频点f4上寻呼信道PICH发送调度信息(发送周期、每次发送时间等)需要在当前小区的主频点的广播信道通知UE。
电视业务进行期间，UE侧对寻呼消息的接收流程如图5所示。其具体的控制流程是：步骤S21进入电视业务；步骤S22根据当前小区的下行时隙TS0调度信息和寻呼消息调度信息接收寻呼指示信道PICH；步骤S23判断是否寻呼本UE，若不是则返回步骤S22，若是则进行步骤S24；步骤S24中止接收广播频点，转向主频点接收寻呼信道PICH和PCH；步骤S25判断是否寻呼本UE，若不是则进入步骤S27重新接收广播频点，然后返回步骤S22，若是则进入步骤S26；步骤S26中止接收广播频点，转向主频点接收寻呼信道PICH和PCH。
寻呼消息重新调度的方法可以采取与上述系统消息重新调度类似的方法。
当使用广播频点的下行时隙TS0情况下，UE可以根据广播频点的下行时隙TS0的中导码进行时间同步，具体同步方法可以与TD-SCDMA系统中典型的同步方法一致。典型的同步算法是在接收完数据后计算信道冲击响应，然后根据功率峰值调整同步定时。

Claims (8)

1. 一种基于TD-SCDMA的电视广播系统的实现方法，其特征在于：在现有的TD-SCDMA系统的N频点网络中，在每个小区增加一个或多个广播频点，用于承载电视广播业务，形成TD-SCDMA电视广播系统，每个小区原有的主频点和辅频点用于通信业务。
2. 如权利要求1所述的基于TD-SCDMA的电视广播系统的实现方法，其特征在于：所述的广播频点的基本特征为：广播频点对应的帧结构、时隙结构与TD-SCDMA保持一致；广播频点的每子帧中的时隙TS1～TS6均为下行，发送下行广播业务；所有小区广播频点的系统帧号SFN保持同步；广播频点上的下行时隙TS1～TS6的中导码一致，同一频点同一时隙，在任何小区上发送的中导码均相同；广播频点的发射采用全向发送方式。
3. 如权利要求1所述的基于TD-SCDMA的电视广播系统的实现方法，其特征在于：所述的广播频点的下行时隙TS0上信道参数配置由系统消息通知UE。
4. 如权利要求1所述的基于TD-SCDMA的电视广播系统的实现方法，其特征在于：所述的TD-SCDMA电视广播系统的控制过程是：
每个小区通过主频点上的广播信道将当前小区广播频点的信息、广播频点上对应的广播业务信息告知给UE；
每个小区通过广播频点的下行时隙TS0发送当前小区的广播和寻呼消息。
5. 如权利要求4所述的基于TD-SCDMA的电视广播系统的实现方法，其特征在于：所述的广播频点的下行时隙TS0发送满足如下要求：下行时隙TS0周期性发送，每次发送时间为BCH传输时间间隔的整数倍；对同一广播频点，当前小区与其邻区的下行时隙TS0相互错开。
6. 如权利要求1所述的基于TD-SCDMA的电视广播系统的实现方法，其特征在于：网络设备对当前小区系统消息进行重新调度，并在当前小区的广播频点的下行时隙TS0上广播；广播频点上系统消息的发送满足下述要求：系统消息仍然采用原有BCH传输格式；系统消息使用一个或多个BCH，映射到一个或多个主公共控制物理信道，在下行时隙TS0的2个或多个码道上传输；当前小区以及邻区的广播频点上系统消息对应的传输格式、系统消息发送调度信息需要在当前小区的主频点的广播信道通知UE。
7. 如权利要求1所述的基于TD-SCDMA的电视广播系统的实现方法，其特征在于：网络设备对当前小区寻呼消息进行重新调度，并在当前小区的广播频点的下行时隙TS0上发送，广播频点上寻呼消息的发送满足下述要求：只发送寻呼指示信道PICH；寻呼指示信道PICH可以在下行时隙TS0的2个或多个码道上传输；当前小区以及邻区的广播频点上寻呼信道PICH发送调度信息需要在当前小区的主频点的广播信道通知UE。
8. 如权利要求1所述的基于TD-SCDMA的电视广播系统的实现方法，其特征在于：UE根据广播频点的下行时隙TS0的中导码进行时间同步。
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