CN101523779B - 用于广播通信的蜂窝通信系统、通信单元和方法 - Google Patents

Abstract

一种无线服务通信单元，包括信号处理器和可操作地耦接到所述信号处理器的多个发射机，所述信号处理器用于接收和处理要广播的信号，所述发射机用于在多个扇区化的小区中向无线订户通信单元发射所述广播信号。所述无线服务通信单元包括用于将处理后的信号复制成多个复制信号的逻辑模块和用于对一个或多个所复制的处理后的信号引入一个或多个延迟以便从多个扇区化的小区向一个或多个无线订户通信单元发射具有不同延迟的复制的广播信号的逻辑模块。

Description

用于广播通信的蜂窝通信系统、通信单元和方法

技术领域

本发明涉及蜂窝通信系统中通信资源的利用，尤其但不仅仅涉及支持第3代合作项目(3GPP)蜂窝通信系统中的广播通信。

背景技术

目前，第3代蜂窝通信系统正在铺开，以进一步增强向移动电话用户提供的通信服务。最广泛采用的第3代通信系统是基于码分多址(CDMA)技术的。在CDMA系统中，通过给工作在相同载频上并使用相同时间间隔的不同用户分配不同的扩频码和/或扰码来获得用户分离。这和时分多址(TDMA)系统不同，在TDMA系统中通过给不同用户分配不同的时隙来实现用户分离。

CDMA通信系统的一个例子是通用移动通信系统(UMTS)。可以在“WCDMA for UMTS”，Harri Holma(Editor)，Antti Toskala(Editor)，Wiley&Sons，2001，ISBN 0471486876中找到对CDMA、特别是对UMTS的宽带CDMA(WCDMA)模式的进一步描述。在传统的蜂窝通信系统中，给彼此紧邻的小区(cell)分配不相重叠的传输资源。例如，在CDMA网络中，彼此紧邻的小区尽管通常被分配以相同的载频，但却被分配以不同的扩频码(既用在上行链路通信方向上也用在下行链路通信方向上)。这可通过例如在每个小区采用相同的扩频码但是不同的小区特定扰码来实现。这些的组合使得可以在每个小区有效区分扩频码。

一种用于增加蜂窝网络的单播容量——即同时可支持的用户数量，和/或有效增加发射功率的技术是采用现有的具有全向覆盖区域(omni-directional coverage region)的蜂窝基站并将其分成若干独立的扇区(sector)。在这样的情况中，这些新扇区中的每一个都变成一个具有其自己的发射机、定向天线和减小的覆盖面积的独立小区。这样的网络被称为扇区化的蜂窝网络。

为了提供增强的通信，第3代蜂窝通信系统被设计为支持多种不同的和增强型的服务(enhanced service)。一种这样的增强型服务是多媒体。对可通过移动电话和其它手持式设备接收多媒体服务的需要在最近几年迅速增长。但是，由于要传送的数据内容的性质，多媒体服务需要高带宽。

因为无线频谱很宝贵，因此，为了向用户提供尽可能多的广播服务以便向移动电话用户(订户)提供最广泛的服务选择，需要频谱高效的传输技术。一种这样的用于提供多媒体服务的频谱高效的传输技术是“广播”某些多媒体信号，而不是以单播(即点到点)方式发送多媒体信号。利用这样的传输技术，通常可以在通信网络上同时广播数十个携带诸如新闻、电影、体育等的信道。

通常从发射机和中继器(repeater)网络发射广播服务(类似于传统的陆地电视/无线电发射)。这些发射机和中继器通常包括具有全向天线的高天线杆和高功率发射机。因此，这样的系统中的每个发射机的覆盖区域通常非常大。这种情况包括其目标是诸如DVB-H之类的移动手持式无线订户通信单元的现代数字广播技术。

也可以在蜂窝网络上承载广播服务，尽管通常在蜂窝网络上只携带单播用户业务。然而，至少由于以下原因，在蜂窝网络上传送广播服务是非常有吸引力的：

(i)它提供完备的(self-contained)通信系统，即，可由用来传送广播服务的相同系统来携带所需要的信令(例如用于加密密钥交换的信令)和上行链路数据(例如用于支持交互式服务的上行链路数据)。

(ii)它使蜂窝运营商能够重用已有的基础设施来提供这些新服务。

(iii)它使蜂窝运营商能够使用他们已经拥有的频谱。

用于在蜂窝系统上传送多媒体广播服务的技术，诸如用于UMTS的移动广播和多播服务(MBMS)，在最近几年已经得到了发展。在这些广播蜂窝系统中，在传统蜂窝系统中的相邻小区上的非重叠物理资源上——例如在CDMA系统中使用有效不同的扩频码——发射相同的广播信号。因此，在无线订户单元处，接收机必须能够检测来自其连接到的小区的广播信号。值得注意的是，在存在在相邻小区的非重叠物理资源上发射的、额外的、有可能造成干扰的广播信号的情况下通常需要进行这种检测。

可通过采用被称为单频网络(SFN)方法的方法来实现广播发射的增强。这里，在蜂窝网络的相邻小区上的相同物理资源上发射相同的广播信号。这些相同的物理资源可包括例如载波频率、CDMA扩频码、时隙，等等。通过这种方式，从蜂窝网络的相邻小区进行的发射可以被视为在接收单元处正在接收的相同信号的多径分量，而不是上面描述的有可能造成干扰的信号。因而，通过将接收到的信号视为相同信号的多径分量，可以在订户单元接收机处观察到干扰的减小，从而能够传送更高的数据吞吐率。

但是，发明人已经确认，在同步、扇区化的蜂窝网络中的广播传输可能不是最理想的，例如在采用SFN方法的同步、扇区化的蜂窝网络中，即所有小区在相同时刻发射相同的信号(SFN)的情况下。在这点上，如果小区共置(例如使用扇区化的基站)，则以时间同步的方式来组合从不同扇区接收到的信号。在接收单元处，来自相同基站的不同扇区的信号将一起出现(在相同时间)。

这里，已知将多个具有随机相位的非衰落信号组合会产生衰落信号。因此，通过在同步、扇区化的广播网络中采用SFN，有可能将以前良好的传播信道(例如表现出非衰落信道条件的信道)变成恶劣的瑞利衰落传播信道。这会对可维持的数据吞吐率产生有害的影响。

因此，需要可减轻一个或多个上述问题的改进的广播蜂窝通信系统、广播通信单元和方法。

发明内容

因此，本发明意图减小、减轻或消除一个或多个上述问题中的一个或任何组合。

根据本发明的第一方面，提供一种无线服务通信单元，包括用于接收和处理要广播的信号的信号处理器。所述无线服务通信单元包括可操作地耦接到所述信号处理器的若干发射机，所述发射机用于在多个扇区化的小区中发射所述广播信号。所述无线服务通信单元包括用于复制所述处理后的信号以形成多个复制信号的逻辑模块和用于对一个或多个所复制的处理后的信号引入一个或多个延迟以便从多个扇区化的小区发射具有不同延迟的复制的广播信号的逻辑模块。

例如通过从诸如节点B(Node-B)之类的单个无线服务通信单元进行更有效的广播，本发明可允许更好地利用通信系统中的通信资源。本发明可提供改进的、终端用户感知到的性能，例如在更稳定地恢复下行链路广播的能力方面。本发明可提供增加的吞吐率，这是例如由于更有效的广播机制，其减小了无线订户通信单元将接收到的相同广播信号的多个时间分散的(time-dispersed)拷贝解释为是由于高度衰落信道而导致的风险。

根据本发明的一个可选特征，可以由多个共置的(co-located)无线服务通信单元进行广播发射。因此，通过这种方式，无线订户通信单元可接收和恢复从多个无线服务通信单元发射的复合(composite)广播信号，并使用标准均衡电路来恢复所述广播信号。

根据本发明的一个可选特征，无线服务通信单元可从广播管理逻辑模块接收具有复制的延迟发射的广播信号。通过这种方式，从无线服务通信单元广播采用复制信号的这种相应延迟发射的广播发射。

根据本发明的一个可选特征，无线服务通信单元可引入小于信道估计长度的延迟和/或小于均衡窗口长度的延迟到所述广播发射中。通过这种方式，无线服务通信单元可能够保证可通过无线订户通信单元的标准均衡操作来恢复所接收到的具有多个相应延迟的广播信号。

根据本发明的一个可选特征，如果无线服务通信单元被配置成使用正交频分复用(OFDM)调制，则所述无线服务通信单元可将小于OFDM符号的循环前缀长度的延迟引入到所述广播发射中。通过这种方式，无线服务通信单元可能够保证可通过无线订户通信单元的标准均衡操作来恢复所接收到的具有多个相应延迟的广播信号。

根据本发明的一个可选特征，所述无线服务通信单元可引入一个或多个延迟到所述广播信号中以形成异步广播发射。通过这种方式，从同步到异步广播信息的调整可使得能够使用标准均衡技术更有效地恢复所述广播信号。

根据本发明的第二方面，提供了用于蜂窝通信系统的广播管理逻辑模块。而且，所述广播管理逻辑模块被配置成复制广播信号。所述广播管理逻辑模块被配置成将一个或多个延迟应用到一个或多个复制的广播信号，以便发送到所述多个无线服务通信单元中的一个或多个。

根据本发明的第三方面，提供了一种在蜂窝通信系统中广播信号的方法，所述蜂窝通信系统包括具有可操作地耦接到多个发射机的信号处理器的无线服务通信单元。所述方法包括：处理广播信号；将处理后的广播信号复制成多个复制信号；以及引入一个或多个延迟到一个或多个所复制的处理后的信号中。从多个扇区化的小区发射具有不同延迟的广播信号。

根据本发明的第四方面，提供了一种在蜂窝通信系统中广播信号的方法，所述蜂窝通信系统包括具有可操作地耦接到多个发射机的信号处理器的无线服务通信单元。所述方法包括：从管理逻辑模块接收广播信号，其中所述广播信号包括具有一个或多个延迟的多个复制信号；以及从多个扇区化的小区发射具有不同延迟的广播信号。

根据本发明的第五方面，提供了一种包括用于在蜂窝通信系统中广播信号的程序代码的计算机程序产品，所述蜂窝通信系统包括具有可操作地耦接到多个发射机的信号处理器的无线服务通信单元。所述计算机程序产品包括用于以下操作的程序代码：处理广播信号；将处理后的广播信号复制成多个复制信号；引入一个或多个延迟到一个或多个所复制的处理后的信号中；以及从多个扇区化的小区发射具有不同延迟的广播信号。

根据本发明的第六方面，提供了一种包括用于在蜂窝通信系统中广播信号的程序代码的计算机程序产品，所述蜂窝通信系统包括具有可操作地耦接到多个发射机的信号处理器的无线服务通信单元。所述计算机程序产品包括用于以下操作的程序代码：从管理逻辑模块接收广播信号，其中所述广播信号包括具有一个或多个延迟的多个复制信号；以及从多个扇区化的小区发射具有不同延迟的广播信号。

根据本发明的第七方面，提供了一种包括无线服务通信单元的蜂窝通信系统，所述无线服务通信单元包括：用于处理要广播的信号的信号处理器，和可操作地耦接到所述信号处理器的多个发射机，所述发射机用于在多个扇区化的小区中发射所述广播信号。所述无线服务通信单元包括用于复制处理后的信号以形成多个复制信号的逻辑模块和用于对一个或多个所复制的处理后的信号引入一个或多个延迟以便从多个扇区化的小区发射具有不同延迟的广播信号的逻辑模块。

本发明的这些方面和其它方面、特征和优点将从下面描述的实施例变得明显，下面参考所描述的实施例进行说明。

附图说明

将参考附图，仅以举例的方式来说明本发明的实施例，其中：

图1说明根据本发明某些实施例的适合的3GPP蜂窝通信系统；

图2是根据本发明某些实施例的适合的扇区化的基站和相关的覆盖区域；

图3说明根据本发明的某些实施例的与无线订户通信单元通信的蜂窝通信基站；

图4说明根据本发明的某些实施例的在杂波(cluttered)环境中的多径组合；

图5说明根据本发明的某些实施例的与扇区化传输延迟相组合的视线路径；以及

图6说明根据本发明某些实施例的广播操作模式的流程图。

具体实施方式

下面的说明着重于本发明的适用于第3代合作项目(3GPP)系统中的UMTS(通用移动通信系统)蜂窝通信系统、尤其是UMTS陆地无线接入网(UTRAN)的实施例。但是，应当理解，本发明不限于这种特定的蜂窝通信系统，而是可应用于任何可通过扇区化的基站传送广播内容的蜂窝通信系统。

总之，可以考虑将现有的扇区化蜂窝网络用于发射广播信号，其中利用相同的信道频率、扩频码、数据等从多个天线发射相同信号。有时这被称为在单频网络(SFN)上的发射，虽然这些发射并不仅仅只是在如上所述的相同频率特性方面匹配。

在这样的情况中，这里描述的发明概念意图调整现有的基础设施以改进在多个扇区化的小区/站点(site)上发射相同信号的单个基站/节点B对广播服务的提供。通过当在多个扇区/小区上发射时偏移(延迟)来自单个基站/节点B的相同信号的相应广播发射来实现这样的改进，以使得在无线订户通信单元处接收到的复合广播信号看起来是时间分散的并且可通过正常方式进行均衡，并且减小使多小区广播发射看起来像是被高度衰落信道所影响的信号的风险。

通过采用单频网络(SFN)，可使得传送机制具有高得多的频谱效率，其中在SFN中，从网络中的多个小区同时发射相同的广播信号。然后，如参考图3所描述的正确设计的无线订户通信单元能够根据扇区/小区的多样性(multiplicity)来组合信号，从而得到增加的接收信号功率并因而得到更高的可实现的数据率。

作为上述改进的结果，可以想到，在用于广播操作的蜂窝网络的规划阶段，将每个站点扇区化并具有多个天线和发射功率放大器，而不是具有单个更高功率的放大器，在经济上更加可行。

在一个实施例中，当采用具有扇区化站点的SFN操作时，通过对SFN发射方案进行修改，有可能提高系统性能。下面将更详细地讨论这些修改。

首先参考图1，根据本发明的一个实施例，概括性地示出基于蜂窝的通信系统100。在这个实施例中，基于蜂窝的通信系统100兼容并包含能够通过通用移动通信系统(UMTS)空中接口工作的网络元件。

多个无线订户通信单元(或UMTS术语中的用户设备(UE))114、116通过无线链路119、120、121与多个基站收发信台124、126通信，其中基站收发信台在UMTS术语中被称为节点B。系统可包括许多其它UE和节点B，为了清楚而未示出。特别地，节点B124、126被图示为扇区化的节点B，其能够在多个扇区中广播发射相同信号。因此，无线订户通信单元114能够接收来自单个节点B124的通过(至少)两条无线链路120、121的相同信号的广播发射，以及可能来自节点B126的信号的广播发射。

所述无线通信系统——有时被称为网络运营商的网络域(Network Domain)——被连接到外部网络134，例如因特网。网络运营商的网络域包括：

(i)核心网，即至少一个网关通用分组无线系统(GPRS)支持节点(GGSN)(未示出)，和至少一个服务GPRS支持节点(SGSN)142、144；以及

(ii)接入网，即：

(i)UMTS无线网络控制器(RNC)136、140；和

(ii)UMTS节点B124、126。

GGSN(未示出)或SGSN 142、144负责UMTS与公共网络接口，公共网络例如是公共交换数据网(PSDN)(诸如因特网)134，或公共交换电话网(PSTN)。SGSN 142、144针对业务执行路由和隧道(tunnel)功能，而GGSN链接到外部分组网络。

节点B124、126通过无线网络控制器站(RNC)连接到外部网络，其中无线网络控制器站包括RNC 136、140和诸如SGSN 144之类的移动交换中心(MSC)。蜂窝通信系统通常具有大量的这类基础设施元件，为了清楚起见，图1中只示出了有限数量的基础设施元件。

每个节点B124、126包含一个或多个收发器单元，并通过如UMTS规范中所定义的I_ub接口与基于小区的系统基础设施的其余部分通信。节点B124支持在地理区域185上的通信，而节点B126支持在地理区域190上的通信。

每个RNC 136、140可控制一个或多个节点B124、126。每个SGSN142、144提供到外部网络134的网关。操作维护中心(OMC)146可操作地连接到RNC 136、140和节点B124、126。OMC 146包括处理功能(未示出)和逻辑模块152，以便控制和管理蜂窝通信系统100的扇区。

根据本发明的一个实施例，OMC 146(或具有类似功能的等价的网络元件管理器或控制器)已如下所述进行了配置。以下，无线通信系统的这种“中央(central)”管理实体将被称为“管理逻辑模块”。管理逻辑模块146与一个或多个RNC 136、140通信，而RNC向节点B和UE提供关于无线承载建立的信令158、160，即要用于广播发射的那些物理通信资源。

根据本发明的一个实施例，管理逻辑模块146已被配置为包括或可操作地耦接到广播模式逻辑模块150。广播模式逻辑模块150包括用于复制和延迟要通过一个或多个节点B124、126而被发送到一个或多个无线订户通信单元114、116的相同广播信号的装置。可替换地，广播模式逻辑模块150可被配置成指挥相应的无线服务通信单元以实现要广播给所述一个或多个无线订户通信单元的相同信号的相应延迟发射。这样，当在多个扇区/小区上进行发射时偏移来自若干节点B的(延迟的)相应广播发射，从而在所述一个或多个无线订户通信单元处接收到的复合信号可通过正常方式进行均衡，并且减小了多小区广播发射看起来像是受高度衰落信道影响的信号的风险。

可以想到，广播模式逻辑模块150也可操作地耦接到网络中诸如RNC 136、140之类的其它架构元件或位于其中。可以想到，广播模式逻辑模块150可以在OMC 146的远端(distal)，和/或其功能可在若干系统元件之间分布。

现在参考图2，更详细地说明蜂窝网络200的扇区化性质。扇区化的节点B124的小区230、235和240通常彼此同步，使得能够使用公共电路和/或调度扇区230、235和240之间的通信协调。在节点B124的覆盖区域中工作的无线订户通信单元114将有效地同时接收来自小区230、235和240中每一个的信号。对于传统的单播业务，通常并非所有这些信号都是针对无线订户通信单元114的，因此，如果所有小区都用相同载波频率进行发射，则不针对特定无线订户通信单元的信号代表干扰项。虽然各个小区可分别拥有定向天线210、215、220，但是在一个小区230的覆盖区域中的无线订户通信单元114通常仍然能够同时接收来自至少一个其它扇区的信号。

根据本发明的一个实施例，在扇区化的站点工作的单个节点B124被用于以(SFN)方式传送广播信号，其中所述信号被复制并引入一个或多个延迟，以便在多个扇区中发射相同信号。这确保不会从每个小区的天线同时发送相同的信号。因此，在无线订户通信单元114处，接收到的所有信号都是针对无线订户通信单元114的，并且通过采用标准均衡技术可显著减小干扰项。

在杂波环境中，在无线订户通信单元114处接收到的来自小区的广播信号将构成各种延迟传播路径。这是由于传播环境中的各种反射体和散射体引起的。随着无线订户通信单元和/或反射体/散射体的移动，这些路径中的每个路径都通常以所谓的瑞利分布(Rayleighprofile)而独立地衰落。被设计为应对这种传播环境的无线订户通信单元接收机能够从这些延迟的传播路径的每一个中收集能量并将它们相干组合。这被称为均衡。

现在参考图3，示出了节点B124与适于支持本发明实施例的发明概念的无线订户通信单元114通信的框图。

节点B124包括包含发射链(chain)310和接收链(未示出)的收发器。发射链310包括信号处理器308，其从网络，也就是图1的管理逻辑模块146，接收要发射给一个或多个无线订户通信单元114的数据。信号处理器308串联地耦接到发射机/调制电路322。然后，任何发射信号经过射频(RF)功率放大器324，以便从天线302辐射出去。发射机/调制电路322和功率放大器324在操作上响应于控制器314，并且从功率放大器324的输出被耦合到双工滤波器或天线开关304。发射机/调制电路322包括上变频和下变频功能(未示出)。

根据本发明的实施例，节点B124的信号处理器308被配置成从管理逻辑模块接收要广播的信号并处理这些信号。在本发明的实施例中，信号处理器308包括或可操作地耦接到被配置成将处理后的广播信号复制成多个复制信号的逻辑模块。此外，信号处理器308还包括或可操作地耦接到被配置成对一个或多个所复制的处理后的信号引入一个或多个延迟的逻辑模块。然后将复制信号传递给耦接到相应扇区天线的单个发射机，或者传递给相应的发射机链，以便在多个扇区化的小区中发射多个延迟的广播信号。

可以想到，在本发明的实施例中，无线服务通信单元引入广播发射的异步性的方式可以由信号处理器308设置为以下的一种或多种：一个或多个固定延迟、一个或多个随机延迟、一个或多个可编程延迟、例如由图1中的广播模式逻辑模块152所指示的一个或多个远程可编程延迟。

无线订户通信单元114包括用于接收来自节点B124的多个广播发射的天线352。无线订户通信单元114耦接到在无线订户单元114内的接收机链350和发射机链(未示出)之间提供隔离的双工滤波器或天线开关304。正如本领域中已知的，接收机链350通常包括用于多个从发射节点B124接收到的信号的接收机前端电路356(有效地提供接收、滤波和中频或基带频率变换)。接收机前端电路356包括上变频和下变频功能(未示出)。接收机前端电路356串行地耦接到信号处理逻辑模块(通常被实现为数字信号处理器(DSP))358。信号处理器包括或可操作地耦接到均衡逻辑模块(未示出)，其用以均衡时间分散的接收到的广播信号。

信号处理器358耦接到用于保持对整个无线订户单元的控制的控制器364。控制器364还耦接到接收机前端电路356和用于存储诸如解码/编码功能之类的操作体制(regime)的存储设备366。定时器368耦接到控制器364，以控制在无线订户单元114中的操作的定时(时变信号的发射或接收)。

根据本发明的一个实施例，信号处理逻辑模块358被配置成基于引入到来自节点B124的广播发射中的一个或多个延迟，在交错的时间(staggered time)接收来自无线服务通信单元的经由多个扇区/小区的多个复制信号。有利地，当在交错的时间接收到来自无线服务通信单元的多个复制信号时，信号处理器358能够利用标准均衡技术来处理所述多个复制信号。

当无线订户通信单元114接收从节点B的多个扇区化的小区发射的相同广播信号时，通常每个信号将独立于其它小区的信号而衰落。

在无线订户通信单元处，相同信号的这些延迟的版本(version)被组合以产生新的复合多径延迟分布425，如图4所示。虽然从不同的扇区/小区发射并经由各自的路径415、420的时间对齐的(time-aligned)传播路径405、410可相长或相消地组合，但是在这样的杂波环境中，很有可能所得到的复合多径传播信道比任一单独扇区的信号具有更高的能量。如果是这样，那么值得注意的是，来自每个扇区的各主要(dominant)路径将是时间一致的(time coincident)。

从而，主要路径可以相长或者相消地组合。但是，也可能存在来自两个扇区的不一定时间一致的较少路径的集合。因此，净结果将是信号能量的瞬时增加。即使当两个相等幅度的路径以随机相位组合时，由于在组合时它们相位的相长和相消性质，它们的瞬时能量将波动，但是它们的长期平均能量将高于它们中任一路径其独自的能量。

但是，当传播环境的杂波较少时，通常存在主要的直接视线(LOS)传播路径。由于该传播路径的LOS性质，该传播路径不会衰落。当无线订户通信单元114位于每个扇区都发射相同信号的扇区化广播网络中时，其通常接收来自相同基站的多个扇区/小区的LOS传播路径。由于这些扇区化的小区的同步性，正常情况下，将在相同时刻在无线订户通信单元114处接收到各个LOS传播路径。因而它们将在无线订户通信单元天线处正常地组合在一起。但是，这些各个LOS信号的相位相对彼此将是随机的(除非来自各个扇区化小区的发射被相位锁定)。因此，在无线订户通信单元处，LOS信号可能已经相长或相消地组合了。

接收到的复合路径的平均功率将是来自每个扇区化小区的各LOS分量的功率之和，而瞬时地，接收到的复合路径的功率将随LOS分量相长或相消组合而变化。因此，LOS分量通常将时间一致地到达无线订户通信单元这一事实，会将原本良好的传播环境变成实际的平坦衰落环境。这意味着，在某些时间点，接收到的信号将相消组合到这样的程度，即使得在无线订户通信单元处的复合接收路径的功率太低而不能正确解调所发射的信号。这在杂波环境中没那么严重，因为有多个传播路径，而它们在同一时刻都显著衰落的概率会大大减小。但是，在非杂波环境中，有相当大的风险可能接收并相消地组合两个传播路径。利用这里所描述的发明概念，这个问题得到解决。

因此，根据本发明的实施例，将一个或多个延迟引入到来自属于相同基站的扇区化小区——即地理上共置(co-locate)的小区——的相同信号的复制发射中。

例如，如果基站被扇区化成譬如三个扇区，则在不同的(延迟的)时间点从每个或多个小区发送相同信号，可确保从这些小区中多于一个小区接收信号的无线订户通信单元114将在不同时刻接收所述信号。例如，现在参考图5，广播信号505从扇区1通过通信链路515被发送到无线订户通信单元114，广播信号510从扇区2通过通信链路520被发送到无线订户通信单元114，并且广播信号510包括引入的延迟δ530。从而，在无线订户通信单元114处，将存在无线订户通信单元114的接收机能够以正常方式均衡的复合多径分布525，而不是存在衰落的复合传播路径。

在本发明的一个实施例中，所述发明概念可被认为是以SFN方式承载同步广播信号的扇区化蜂窝网络，即，从网络中的每个发射机发射相同信号，并且故意地使其在基站层面不同步。因而，来自基站的各扇区的发射被相对彼此延迟，以便无线订户通信单元能够在不同时刻接收来自这些扇区中多于一个扇区的信号。然后无线订户通信单元能够以正常方式均衡所接收到的信号，并减小多个信号被充分衰落以致通信中断的概率。

可根据无线订户通信单元接收机所能够应付的情况来设计引入到复制的广播信号中的延迟的长度。例如，就正交频分复用(QFDM)调制而言，引入的延迟可被配置为小于OFDM符号的循环前缀长度。就传统调制，诸如大量蜂窝通信系统所采用的高斯均值相移键控调制(Gaussian Mean shift keyed modulation)，而言，所引入的延迟可被配置成小于信道估计和均衡窗口的长度。

正如之前提到的，在一个实施例中，可基于单个站点内或者另外在网络层面基于站点间来协调定时延迟，如图6的流程图600所示。在网络层面基于站点间协调的定时延迟可包括使用网络规划和传播工具来获得优化单频蜂窝通信系统性能的最佳结果，如步骤605所示。

在图6的流程图600中，在步骤610进行确定以确认(identify)在蜂窝通信系统中是否存在由于来自属于相同站点的小区的视线(LOS)路径组合而使系统性能受损的任何区域。如果在步骤610确认了在蜂窝通信系统中存在由于来自属于相同站点的扇区/小区的LOS路径组合而使系统性能受损的区域，则所述方法提供广播信号的一个或多个复制。所述方法还提出，(通过延迟广播信号的一个或多个复制版本)，根据属于相同站点的每个或若干扇区生成广播信号的交错定时，如步骤615所示。

然后，在本发明的一个可选实施例中，所述方法确定蜂窝通信系统中是否有由于来自属于不同站点的小区的LOS路径组合而使系统性能受损的任何区域，如步骤625所示。如果蜂窝通信系统中存在由于来自属于不同站点的小区的LOS路径组合而使系统性能受损的区域，所述方法实行网络范围(network-wide)的协调交错定时。例如，广播管理逻辑模块可评估(evaluate)当向无线订户通信单元发射时延迟来自多个不同站点的复制的广播发射的最佳方式。执行这种评估的一种方法可以是使用网络传播/规划工具，如步骤630所示。以这种方式，所述方法(通过广播模式逻辑模块)可优化相邻小区/扇区之间的定时交错(延迟)。为了有助于这一点，在步骤635，通过在一个或多个复制的广播信号中引入一个或多个延迟，网络可实现一个或多个定时偏移。

如果在步骤625，蜂窝通信系统中不存在由于来自属于不同站点的小区的LOS路径组合而使系统性能受损的区域，则不对相应的小区/扇区应用进一步的时间偏移。

可为网络中若干相似的节点B(基站)实施将延迟引入到从相同基站的不同小区/扇区进行的相同广播信号的发射中。可替换地，可以特定方式(ad-hoc manner)将延迟引入到从相同基站的不同小区/扇区进行的相同广播信号的发射中。因此，发射延迟可以是特定于基站的，从而不需要网络范围的协作，或者可以在网络范围层面上协调。上述第二种方法可有助于网络规划的程度以确保网络中的任何相邻小区实现不同的发射延迟，而不论它们是否共置(collocate)。

应当理解，为了清楚起见，上述描述参考不同的功能单元和处理器描述了本发明的实施例。但是，显然可以在不同功能模块、处理器或逻辑模块元件——例如对于广播模式逻辑模块或管理逻辑模块——之间使用任何适当的功能分配而不背离本发明。例如，所说明的要由分开的多个处理器或控制器执行的功能可由同一个处理器或控制器来执行。因此，对特定功能单元的引用仅仅被视为对提供所描述的功能的适当装置的引用，而不是指示严格的逻辑模块或物理结构或组织。

本发明的各方面可以任何适当的形式实施，包括硬件、软件、固件或其任意组合。本发明可任选地至少部分被实施为在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上运行的计算机软件。因而，本发明的实施例的元件和组件可以通过任何适当方式来物理地、功能性地和逻辑地实现。实际上，可以在单个单元中、在多个单元中或作为其它功能单元的一部分而实现所述功能。

因此，当利用例如单频网络(SFN)使蜂窝网络扇区化并使广播发射同步时，以上面描述的方式在蜂窝网络上传送广播服务可提供增强的性能。

虽然结合一些实施例描述了本发明，但是并非意欲将本发明限制于这里提出的特定形式。相反地，本发明的范围仅仅由所附的权利要求所限定。此外，虽然特征可能看起来是结合特定实施例而描述的，但是本领域技术人员将认识到，所描述的实施例的各特征可根据本发明而组合。在权利要求中，术语“包括”不排除其它元件或步骤的存在。

而且，虽然多种装置、元件或方法步骤是单独列出来的，但是多种装置、元件或方法步骤可通过例如单个单元或处理器而实现。此外，虽然各个特征可包括在不同的权利要求中，但是它们可能有利地组合，并且，包括在不同权利要求中并不意味着特征的组合是不灵活的和/或不利的。同样，在一类权利要求中包括一个特征并不意味着限制到该类别，而是表示，如果适当的话，该特征同样适用于其它权利要求类别。

而且，权利要求中特征的顺序不意味着特征必须以之执行的任何特定顺序，尤其地，方法权利要求中的各个步骤的顺序并不意味着步骤必须以该顺序执行。相反地，步骤可以以任何适当顺序执行。此外，提及的单数不排除复数。因此，提及的“一个”、“一种”、“第一”、“第二”等不排除多个。

Claims (13)

1.一种用于蜂窝通信系统的无线服务通信单元，所述蜂窝通信系统包括可操作地耦接到所述无线服务通信单元的广播管理逻辑模块，所述无线服务通信单元包括：

用于处理要广播的信号的信号处理器；

用于复制处理后的信号以形成多个复制的处理后信号的逻辑模块；

接收机，用于从所述广播管理逻辑模块接收至少一个延迟；

用于将接收到的至少一个延迟引入到所述多个复制的处理后信号中的至少一个的逻辑模块；和

可操作地耦接到所述信号处理器的多个发射机，用于在通信站点的多个扇区化的小区中发射所述广播信号，使得基于单个站点内或者在网络层面基于站点间从所述多个扇区化的小区发送具有不同延迟的复制版本的广播信号。

2.如权利要求1所述的无线服务通信单元，其中所述用于引入一个或多个延迟的逻辑模块将小于信道估计长度的延迟引入到广播发射中。

3.如权利要求1所述的无线服务通信单元，其中所述用于引入一个或多个延迟的逻辑模块将小于均衡窗口长度的延迟引入到所述广播发射中。

4.如权利要求1所述的无线服务通信单元，其中所述无线服务通信单元被配置成使用正交频分复用(OFDM)调制，并且所述用于引入一个或多个延迟的逻辑模块将小于正交频分复用符号的循环前缀长度的延迟引入到所述广播发射中。

5.如权利要求1所述的无线服务通信单元，还包括可操作地耦接到所述用于引入一个或多个延迟的逻辑模块的接收机，其中，所述接收机被配置成接收同步的广播信号，并且所述用于引入一个或多个延迟的逻辑模块引入所述一个或多个延迟以形成异步的广播发射。

6.如权利要求1所述的无线服务通信单元，其中所述用于引入一个或多个延迟的逻辑模块引入下列延迟中的一个或多个：固定延迟、随机延迟、可编程延迟、远程可编程延迟。

7.如权利要求1所述的无线服务通信单元，其中所述无线服务通信单元可工作在第3代合作项目(3GPP)蜂窝通信系统中。

8.一种用于蜂窝通信系统的广播管理逻辑模块，其中所述广播管理逻辑模块可操作地耦接到多个无线服务通信单元，其中，所述广播管理逻辑模块包括：

用于处理基于站点间要从所述多个无线服务通信单元广播的广播信号的信号处理器；

用于复制所述广播信号以形成多个复制的处理后信号的逻辑模块；以及

用于将至少一个延迟引入到所述多个复制的处理后信号中的至少一个，以便发送到多个无线服务通信单元，使得基于单个站点内或者在网络层面基于站点间从所述多个无线服务通信单元发送具有不同延迟的复制版本的广播信号。

9.一种在蜂窝通信系统中广播信号的方法，所述蜂窝通信系统包括可操作地耦接到多个无线服务通信单元的广播管理逻辑模块，所述方法包括，当在广播管理逻辑模块处执行时：

处理要从所述多个无线服务通信单元广播的广播信号；

复制处理后的广播信号以形成多个复制的处理后信号；

将至少一个延迟引入到所述多个复制的处理后信号中的至少一个中；以及

发送所述多个复制的处理后信号到所述多个无线服务通信单元，使得基于单个站点内或者在网络层面基于站点间从所述多个无线服务通信单元发送具有不同延迟的复制版本的广播信号。

10.如权利要求9所述的方法，其中从多个扇区化的小区发射广播信号包括：从多个共置的无线服务通信单元发射所述广播信号。

11.一种在蜂窝通信系统中广播信号的方法，所述蜂窝通信系统包括可操作地耦接到多个无线服务通信单元的广播管理逻辑模块，所述方法包括在无线服务通信单元处：

从所述广播管理逻辑模块接收广播信号；

处理所接收的广播信号；

复制处理后的信号以形成多个复制的处理后信号；

接收至少一个延迟；

将所接收的至少一个延迟应用于所述多个复制的处理后信号中的至少一个；以及

在通信站点的多个扇区化的小区中发射广播信号，使得基于单个站点内或者在网络层面基于站点间从所述多个扇区化的小区发送具有不同延迟的复制版本的广播信号。

12.一种蜂窝通信系统，包括：

可操作地耦接到多个无线服务通信单元的广播管理逻辑模块，其中所述广播管理逻辑模块包括：

信号处理器，用于处理要从所述多个无线服务通信单元广播的广播信号；

用于复制处理后的信号以形成多个复制的处理后信号的逻辑模块；

用于将至少一个延迟引入所述多个复制的处理后信号中的至少一个的逻辑模块；以及

多个发射机，被设置为发射所述广播信号到所述多个无线服务通信单元，使得基于单个站点内或者在网络层面基于站点间从所述多个无线服务通信单元发射具有不同延迟的复制版本的广播信号。

13.如权利要求12所述的蜂窝通信系统，其中从多个共置的无线服务通信单元执行广播发射，以使得无线订户通信单元从所述多个共置的无线服务通信单元接收复合的广播信号。

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