CN101632315A - 基于正交频分复用(ofdm)的移动宽带无线蜂窝系统的广播及多播业务(bcmcs) - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于在所开发的移动宽带无线蜂窝系统中传输广播及多播业务(Broadccast and Multicast Services,BCMCS)的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种在所开发的移动宽带无线蜂窝式系统中广播及多播业务(BCMCS)的设计。
背景技术
广播及多播业务(BCMCS)被设计来携带用于移动台或接入终端(AT)的广播或多播的内容,例如视频及音频。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)主要用于传输BCMCS数据。在BCMCS中,一个或多个基站(BS)可传输相同内容。
共同地传输相同内容的基站被称为群(cluster)或区域(zone),使区域包含一组广播相同内容的小区。广播内容可以随区域的变化而变化。
例如,如果两个相邻区域使用重叠的时间频率资源集,则所述两个区域之间的边缘范围内的接入终端可受到其他BCMCS内容的干扰。此被称为广播及多播业务对广播及多播业务(BCMCS-to-BCMCS)的干扰。
但是,如果两个区域没有对于BCMCS使用同步化的时间频率资源,则该边界范围内的接入终端有可能受到来自单播流量的干扰。此被称为单播对广播及多播业务(unicast-to-BCMCS)的干扰。
在基于区域的情况中,不同区域可以拥有不同内容,因此,由于区域边界中的接入终端可能因为前述干扰而具有较差的信道品质,所以所述区域具有较差的覆盖,因此BCMCS在此种基于区域的情况下能够很好地工作是非常重要的。较差信道品质的实例是信噪比(SNR)被降低。理想情况下,无论接入终端处于区域中还是网络中,该覆盖应当相当好并且相当统一。此外,该BCMCS与单播传输必须有效地工作且共享时间频率资源。
发明内容
在本发明的一个方面中,提供了一种在无线通信系统中提供至少一个广播及多播业务(BCMCS)和至少一个单播业务的方法,方法包括:以特定时钟频率为每帧提供特定数目的单播符号,特定数目的单播符号的每一个包含单播数据,在单播数据之前为具有第一特定长度的循环前缀;以及以特定时钟频率为每帧提供特定数目的BCMCS符号,特定数目的BCMCS符号的每一个包含特定数目的BCMCS数据码片,在BCMCS数据码片之前为具有第二特定长度的循环前缀,第二特定长度大于或等于预期的多径时延扩展,其中,每一帧所提供的单播码片的数目等于每一帧提供的BCMCS码片的数目,每一帧的BCMCS符号的数目为偶数,每一个BCMCS符号中的数据码片的特定数目为2、3、5或7的因子。
每帧的单播符号的特定数目可以为8,该特定时钟频率可以为4.9152MHz,每帧提供的单播码片的数目可以为4480。另外每帧的BCMCS符号的特定数目可以为2、4、6或8。
每帧的BCMCS符号的数目及每个符号的BCMCS码片的特定数目可以根据特定表。另外该系统的时钟频率可以为“x”MHz,每个OFDM符号的码片数目、N_FFT大小、循环前缀+窗口的码片数目以及循环前缀的码片数目以x/4.9152的因子按比例缩放。
在本发明的另一方面中,提供了一种在无线通信系统中提供至少一个广播及多播业务(BCMCS)和至少一个单播业务的方法,方法包括:以特定时钟频率为每帧提供特定数目的单播符号,特定数目的单播符号的每一个包含单播数据,在单播数据之前为具有第一特定长度的循环前缀;以及以特定时钟频率为每帧提供特定数目的BCMCS符号,特定数目的BCMCS符号的每一个包含BCMCS数据,在BCMCS数据之前为具有第二特定长度的循环前缀;其中,每帧提供的特定单播符号的数目等于每帧提供的BCMCS符号的特定数目,每帧提供的单播符号的特定长度等于每帧提供的BCMCS符号的特定长度,第一特定长度等于第二特定长度。
每帧的单播符号的特定数目可以为8,该特定时钟频率可以为4.9152MHz。另外在单播音调(tone)及BCMCS音调之间可以不提供保护音调(guard tone)。
在本发明的另一方面中,提供了一种在无线通信系统中提供至少一个广播及多播业务(BCMCS)和至少一个单播业务的方法,方法包括:使用第一符号设计提供至少一个单播业务,第一符号设计包含以特定时钟频率为每帧提供第一特定数目的符号,第一特定数目的符号中的每一个包含单播数据,在单播数据之前为具有第一特定长度的循环前缀;以及以特定时钟频率提供至少一个BCMCS以作为复数个子分组,复数个子分组中除最后一个子分组之外使用第二符号设计以第一功率电平传输,第二符号设计包括每帧的第二特定数目的BCMCS符号,其中特定数目的BCMCS符号的每一个包含BCMCS数据,在BCMCS数据之前为具有第二特定长度的循环前缀,复数个子分组的最后子分组使用第一符号设计以第二功率电平传输,其中,第二功率电平大于第一功率电平,每帧BCMCS符号的第二特定数目小于或等于第一特定数目,第二特定长度大于第一特定长度。
每帧的第一单播符号的特定数目可以为8,该特定时钟频率可以为4.9152MHz。另外对于多个BCMCS子分组的最后分组,在单播音调及BCMCS音调之间可以没有提供保护音调。
在本发明的另一方面中,提供了一种在无线通信系统中提供复数个广播及多播业务(BCMCS)的方法,方法包括以下步骤:从第一区域中的第一复数个发射机提供复数个BCMCS中的第一BCMSC,复数个BCMCS中的第一BCMSC包括第一复数个子分组;以及从至少一个第二区域中的复数个发射机提供复数个BCMCS中的第二BCMSC,复数个BCMCS中的第二BCMSC包括第二复数个子分组,其中,第一复数个发射机的至少一个发射机根据与至少一个第二区域的邻近性,将第一复数个子分组发射多次,且第二复数个发射机的至少一个发射机根据与第一区域的邻近性将第二复数个子分组发射多次。
第一复数个发射机的至少一个发射机将第一复数个子分组发射多次,在连续发射的每一发射之间具有延迟,第二复数个发射机的至少一个发射机将第二复数个子分组发射多次,在连续发射的每一发射之间具有延迟。第一复数个发射机的至少一个发射机同时发射第一复数个子分组多次,第二复数个发射机的至少一个发射机同时发射第二复数个子分组多次。第一复数个发射机的至少一个发射机在第一频带内发射第一复数个子分组,且第二复数个发射机的至少一个发射机在第二频带内发射第二复数个子分组,第一频带与第二频带分离。第一复数个发射机位于第一区域的边缘地带,第二复数个发射机的至少一个发射机位于第二区域的边缘地带。
本发明的其他特征与优点将在随后的说明中列出,且可由该说明部分理解或者通过对本发明的实践来学习。应当了解,本发明的前述一般说明及以下具体说明均为示范性及说明性的,希望提供如权利要求的关于本发明的进一步说明。
以下参考随附图对具体实施方式进行具体说明,这些或其他具体实施例对于本领域的技术人员是显而易见的,本发明并不限于所公开的特定具体实施例。
附图说明
这些附图用于提供对本发明的进一步理解,并包含于本发明中,作为本申请的一部分,其示出本发明的(多个)实施方式,并连同说明书用来说明本发明的原理。在这些附图中:
图1说明一般的基于区域的BCMCS机制;
图2说明用于BCMCS中基于区域的信号的蜂窝群;
图3a在频域内说明基于区域的BCMCS的实例;
图3b在时域内说明基于区域的BCMCS的实例;
图3c在频域及时域内说明基于区域的BCMCS的实例;
图4a说明1xEV-DO增强BCMCS;
图4b说明群内所有基站的共用第一传输;
第4c图对于边界基站分配更多频宽资源,用于BCMCS传输;
图5说明用于基于区域的BCMCS子分组重新传输的典型方法;
图6说明以大间隔尺寸重新传输基于区域的BCMCS子分组;
图7说明以小间隔尺寸重新传输基于区域的BCMCS子分组;
图8说明三层BCMCS区域;
图9说明三扇区基站;
图10说明具有FFR 1/3的BCMCS及具有FFR 1/3的单播;
图11说明具有通用频率重复使用的BCMCS及具有FFR的单播;
图12说明F-CPICH穿孔。
发明的具体实施方式
现将仔细参考本发明的较佳具体实施方式,附图中示出了这些具体实施方式的示例。在所有附图中,尽可能用相同参考数字来指示相同或类似部件。
下面将具体参考本发明的较佳具体实施例,其实例在附图中加以说明。尽管本发明适用于1xEV-DO系统,其中,例如用于单播及BCMCS传输的传输功率为常量的全功率,但本发明一般亦可应用于其中单播传输的传输功率可以改变的系统。另外,尽管本发明是针对广播及多播业务对广播及多播业务(BCMCS-to-BCMCS)干扰进行公开的,但该本发明亦可应用于单播对广播及多播业务(unicast-to-BCMCS)的干扰。
本发明提出了基于区域的BCMCS的信号发送。图1说明了一般的基于区域的BCMCS的机制。通常的自动重传请求(automaticre-transmission request,ARQ)机制可用于基于区域的应用,其中蜂窝群可传输不同内容,如图2所示。
位于群中心处的接入终端由于多点空间多样性及软组合增益而易于具有良好的信道品质。但是,位于两群之间边界范围内的接入终端,由于来自具有不同内容的相邻群的信号是干扰源,所以可能具有较差的信道品质。
提议在时域及/或频域中对于该区域的边缘范围内的扇区允许传输附加子分组或奇偶比特,其可以支持更高的比率。另外提议,在区域边缘,允许附加的子分组传输以使用默认的单播数字方法学,例如在松散后向相容(loosely backward compatible,LBC)模式中定义的5MHz频宽或超移动宽带(ultra mobile broadband,UMB)的512点FFT。这是因为由于相邻区域干扰而降低了大循环前缀长度及SFN增益的好处。允许混合式单播及BCMCS使用,降低了保护音调的额外开销。
根据扇区在区域内的位置,例如在区域边缘,允许传输每一子分组,以使用变化或固定量的信道资源。举例而言,对于接近区域边缘的扇区可以使用其他资源。还提议允许像在UMB中一样降低调制的阶数。
更一般来说,对于更接近区域边缘的扇区,可以使附加奇偶比特的数目逐渐变大。例如,以子频带为级(例如,1.25MHz或625kHz),可以使用更多频率资源传输所增加的附加奇偶比特。
对于BCMCS,区域中心范围中的扇区使用最少数目的资源,例如时间、频率及/或功率,这是可以配置的。位于区域边缘的扇区,例如与其他区域相邻的扇区,可以为BCMCS使用最少数目的资源,这是可以配置的。由于来自相邻区域的干扰更大,所以边缘区域的扇区需要额外资源,因此随着所述扇区从区域中心向区域边缘的移动,分配给BCMCS的资源数量可以以子频带为级(例如1.25MHz)逐渐增加。
图3a在频域内说明基于区域的BCMCS的示例。图3b在时域内说明基于区域的BCMCS的示例。图3c在频域及时域内说明基于区域的BCMCS的示例。
图4a说明1xEV-DO的增强BCMCS,其中完全保留长度为1.66毫秒的传输时隙及1.25MHz的频宽(BW)以用于传输BCMCS。这样,该边缘范围内的基站能够执行多个子分组传输,从而使其相对于该群的中心或中间区域的基站,能够传输更多子分组。
如果频宽支持远大于1.25MHz,则本发明推广了在每一子分组传输中对可变频宽的支持。图4b说明群内所有基站的共用第一传输。位于边缘范围内的基站可以使用小于、等于或者大于频宽资源的量来重新传输子分组。
在部分频率重新使用(FFR)的情形中(例如1/3),相邻扇区不必在公用频带或子频带内传输。在此情况下,子序列重新传输需要维持FFR,因此所分配的资源必须满足FFR条件。换而言之,只要维持FFR,重新传输可以使用该频宽的有限部分。
也有可能拥有部分重叠。在此情况下,在重叠部分中存在某一单频率网络(single-frequency network,SFN)软组合增益。
以FFR重新传输的子分组可以采用相同或不同的编码,且包含相同信息。以FFR传输的子分组可以采用相同或不同的编码,且包含相同信息。
图4c说明另一选择,其是为边界基站的BCMCS传输分配更多频宽资源。可以应用许多允许可变频宽及可变时间或子分组、资源分配的组合。
如前文所揭示的,所述附加子分组传输可以使用不同数目的信道资源,例如时间、频率及/或功率。因此,在每一子分组中传输的已编码比特的数目也可以根据分配给每一BCMCS子分组的时间频率资源的数目而变化。
此典型方法是通过从已编码比特的全集中收集已编码比特的子集,以一种线性方式产生编码器分组,如图5所示。一种替代方法是从开头而不是结尾开始传输额外的递增编码器比特,如图6所示。另外,附加编码器比特的间隔尺寸(granularity)可以更小,如图7所示。此外,图6及图7中的附加编码器比特可以采用顺时针方式被添加到该编码器输出比特,如图所示。
在本发明的设计中,每一帧拥有奇数个OFDM符号。这些设计不支持需要偶数个符号的时空块编码。
另外,存在大约为22及40毫秒的有限循环前缀(CP)长度选项。也可以存在需要其他循环前缀长度的部署,例如更长或更短的循环前缀长度。例如,在1xEV-DO的增强BCMCS中,可能存在13毫秒或16码片、65毫秒或80码片、32.6毫秒或40码片的循环前缀长度。
建议包含每帧拥有偶数个OFDM符号的数字方法。其允许支持开放回路MIMO技术,例如在时域或空间复用,于两个连续符号上编码的STBC。
具体来说,建议每帧具有4、6或8个OFDM符号的数字方法。这里以一般特征及具体特征方式给出的数字方法,对于每一接入终端的移动性,每一接入终端的信道的时延扩展,具有不同程度的要求。
每一帧的符号数目(N_spf)可以从1变化到N。例如,该数目的范围可以为1至8。该数目越大,由于循环前缀产生的额外负担也越多。该数目越小,越容易受到因高速(多普勒展频,Doppler spread)所导致的效能下降的影响。
N_spf被设计用于容纳STBC。例如,对于两天线Alamouti编码,N_spf被设定为2的倍数。该OFDM符号持续时间,包括该循环前缀、窗口及有用的OFDM部分,等于每一帧的码片数N_cpf,例如4480,除以符号数目N_spf。例如,对于每帧4个符号的情况,每个OFDM符号有N_cpf/N_spf=4480/4=1120个码片(N_FFT)。
所述OFDM符号码片N_cps在循环前缀(N_CP)、窗口长度(N_W)及有用的OFDM部分N_FFT之间分割。有用OFDM符号中的码片数目N_FFT通常被设定为2、3、5或其他小质数的某一整数倍,以便将计算复杂度降至最低。理想情况下,对于FFT而言,N_FFT被设定为2。
例如,假定频宽为5MHz(BW)、采样或码片速率为4.9152(4x1.2288)Mcps(F_s)、循环前缀长度为6.51毫秒,因此每帧为4480码片(N_cpf),如文中所述。本发明可以很容易地应用于其他频宽,例如1.25、10、15、20MHz、不同采样率及不同循环前缀长度。对于5MHz的频宽,在表II中列出了一些所提议的N_FFT数目。
存在许多其他以3或5而不是2为基数(base radix)的选项。但是,由于单播的N_FFT为512,为了重复利用BCMCS OFDM符号设计,所述数目最好为2的幂。表I示出所提议的N_FFT数目。
表I
2的幂:128,256,512,1024,2048 |
2的幂及单个3:192,384,768,1536 |
2的幂及单个5:320,640,1280 |
2的幂及单个7:448,896,1792 |
2的幂及两个3:288,576,1152 |
2的幂及单个3及单个5:120,240,480,960,1920 |
2的幂及两个5:200,400,800,1600 |
建议重复利用BCMCS的单播数字方法。此提议可用于具有小时延扩展的环境,例如室内,由于此设计已经可用,所以不需要新的附加复杂性。
此允许灵活而高效地为广播、多播及/或单播流量调度资源,在符号间使用不同数字方法消除子载波之间保护音调(guard tone)所导致的额外负担。需要所述保护音调来分离具有不同子载波间隔和符号开始及/或结束边界的音调。另外,促进了子分组重新传输中部分频宽使用的基于区域的操作。此外,允许将前向链路共用导频信道(forwardlink common pilot channel,F-CPICH)的子载波凿孔(puncture)于BCMCS信道资源上,以支持全频带及子频带逆向信道品质指示器信道(R-CQICH)报告。
循环前缀(CP)的码片数目N_CP值通常被设定大于BCMCS网络的时延扩展,该网络可能具有或不具有转发器(repeater)。例如,该循环前缀长度可以被设定为65毫秒,如果码片速率为4.1952Mcps,则其大约相应于320个码片。对于室内应用,所述时延扩展可以更小。
窗口的码片的数目N_W可以由0向上变化。数目N_W越大,频率域的下降因子越快。
对于每一有效循环前缀长度,可以重新进行OFDM符号设计,该循环前缀长度的变化范围为6.51毫秒至26.04毫秒,如表II所示。如果该循环前缀可以不同于6.51毫秒,则可以对于任意循环前缀长度重新进行OFDM符号设计。例如,当循环前缀长度为26.042毫秒时,每帧的码片数目变为N_cpf=5248,或者当码片速度为4.9152Mcps时,为128个码片。表II说明了LBC中的BCMCS的OFDM符号设计的实例。
如表II中所示,在群边界处的基站可以使用单播类型的OFDM符号设计,其具有更小的循环前缀长度,例如6.51毫秒。这些可以减少所需要保护音调的数目,所述保护音调用于分离各具有不同OFDM符号设计的BCMCS与单播传输。另外,较大循环前缀值变小,因此,在群边缘处的单一频率网络(SFN)软结合增益的值也变小,此是因为具有不同内容的相邻群的干扰。但是,通过缩小循环前缀长度而节省的功率可以被指派给子载波(音调),用于数据传输。
本发明是针对与基于区域的信号发送无关的子分组传输。这些分组传输可以使用可变频宽、功率及/或时间资源,以及可变调制阶数及可变编码速率。
表II
BCMCSOFDM符号设计 | M(每帧符号数) | 每OFDM符号的码片数 | N_FFT大小 | 子载波间隔[kHz] | C循环前缀+窗口[码片] | 循环前缀[码片] | 循环前缀[μs] |
7-512 | 7 | 640 | 512 | 9.6 | 128 | 112 | 22.7865 |
3-1280(256*5) | 3 | 1493.33 | 1280 | 3.84 | 213.3 | 197.3 | 40.1476 |
2-1792 | 2 | 2240 | 1792 | 2.7429 | 448 | 432 | 87.8906 |
2-1920 | 2 | 2240 | 1920 | 2.56 | 320 | 304 | 61.849 |
2-2048 | 2 | 2240 | 2048 | 2.4 | 192 | 176 | 35.8073 |
3-1024 | 3 | 1493.33 | 1024 | 4.8 | 469.3 | 453.3 | 92.2309 |
4-640 | 4 | 1120 | 640 | 7.68 | 480 | 464 | 94.401 |
4-768 | 4 | 1120 | 768 | 6.4 | 352 | 336 | 68.3594 |
4-896 | 4 | 1120 | 896 | 5.4857 | 224 | 208 | 42.3177 |
4-1024 | 4 | 1120 | 1024 | 4.8 | 96 | 80 | 16.276 |
5-576(64*3*3) | 5 | 896 | 576 | 8.5333 | 320 | 304 | 61.849 |
5-640(128*5) | 5 | 896 | 640 | 7.68 | 256 | 240 | 48.8281 |
5-768(256*3) | 5 | 896 | 768 | 6.4 | 128 | 112 | 22.7865 |
6-384 | 6 | 746.667 | 384 | 12.8 | 362.7 | 346.7 | 70.5295 |
6-400 | 6 | 746.667 | 400 | 12.288 | 346.7 | 330.7 | 67.2743 |
6-480 | 6 | 746.667 | 480 | 10.24 | 266.7 | 250.7 | 50.9983 |
6-512 | 6 | 746.667 | 512 | 9.6 | 234.7 | 218.7 | 44.4878 |
6-576 | 6 | 746.667 | 576 | 8.5333 | 170.7 | 154.7 | 31.467 |
6-640 | 6 | 746.667 | 640 | 7.68 | 106.7 | 90.67 | 18.4462 |
7-320 | 7 | 640 | 320 | 15.36 | 320 | 304 | 61.849 |
7-384 | 7 | 640 | 384 | 12.8 | 256 | 240 | 48.8281 |
7-512 | 7 | 640 | 512 | 9.6 | 128 | 112 | 22.7865 |
7-576 | 7 | 640 | 576 | 8.5333 | 64 | 48 | 9.76563 |
8-320 | 8 | 560 | 320 | 15.36 | 240 | 224 | 45.5729 |
8-384 | 8 | 560 | 384 | 12.8 | 176 | 160 | 32.5521 |
8-512(重复使用UMB) | 8 | 560 | 512 | 9.6 | 48 | 32 | 6.51042 |
16窗口码片被应用于OFDM符号,以减少频带外干扰。
本发明是针对同频基站及资源利用。所有传输相同BCMCS内容的基站都必须在时间和频宽上同步。
在部分频率复用(FFR)的情况中,每一扇区可以经由非重叠频宽进行传输,在此情况下,基站可以继续传输以下FFR模式。可以传输完全频宽,以最大化SFN软结合增益,且提高覆盖或者两个极端之间的某一位置。
当为BCMCS使用相同FFR模式时,所述BCMCS导频可以被用于信道品质指示(CQI)估计,它通常被回馈到基站,用于调度及功率控制目的。当频宽使用不同时,干扰电平不同,BCMCS传输期间所估计的CQI可能被取消。在此情况下,必须向该接入终端通知发生BCMCS的时间及频宽或音调,以便可以在该时间内禁用CQI。
此外,最好尽可能多地分离BCMCS帧,以允许进行合理的CQI估计而用于非BCMCS目的,例如单播流量的调度及功率控制。此外,可以使用FFR传输该控制信道,例如共享控制信道(shared controlchannel,SCCH),因为它是基于CQI的。
本发明针对共享BCMCS及单播的信号发送。特定帧可以携带控制信息、单播流量(例如,前向数据信道(forward data channel,F-DCH)及BCMCS流量的组合。所述频宽资源的分割可以由该控制信道(SCCH)基于每帧进行信号发送,也可以由前导基于每超级帧发送信号。
本发明针对FFR中的基于区域的操作。除位于边界范围或区域边缘的扇区之外,其他所有扇区可以使用全部时间频率资源进行传输,也可以使用较小部分资源进行传输,但该部分大于在FFR情况中所分配的资源。
例如,在1/3FFR情况中,每小区位点有三个扇区,第一小区的每一扇区可以使用三分之一的频宽资源进行单播传输。仅对于BCMCS传输,可以使用该完全资源集,例如1/1 FFR或介于1/3与1之间的某一FFR值。相同思想可应用于特定ARQ时间或交织(interlace)。
图8说明三层BCMCS区域。对于区域边缘小区,例如图8中的区域A,如果其相邻区域(例如图8中的区域B)没有在与区域A的相同时间频率资源中使用BCMCS,则此FFR扩展概念不适用于该区域边缘小区,这点非常重要。
例如,图8中的区域B没有使用BCMCS,可能仅支持单播数据传输。在此情况下,图8中的区域A的区域边缘小区可以通过使用子分组传输在额外时间频率资源上进行传输,其可以使用相同或不同ARQ交织。
还提议,使用额外子频带,以在边缘范围内获得更多SFN增益。另外,也建议使用编码结合软切换(code combining soft-handoff,CCSH)。
对于位于区域(例如图8中的区域A)中心处的小区,在所有接收小区边缘的方向上,有可能在全部5MHz上使用BCMCS及SFN。所述中心小区不仅拥有SFN增益,还具有三倍的频宽。
如果区域B使用FFR,例如在区域B中没有BCMCS的单播情况下,该完全频宽利用必须停止为相邻区域B维持FFR。位于FFR范围或边缘范围中的小区边缘的基站必须使用另一方式(例如重新传输)来提高吞吐量。
本发明是针对具有BCMCS的FFR。在BCMCS帧期间,允许BCMCS子载波的通用频率重复使用(例如1/1)或FFR(例如1/3)。
F-SCCH子载波保持为FFR。需要CQI估计的接入终端可以在估计CQI时忽略BCMCS交织。BCMCS交织选择被广播,可以在基于区域的操作中包含相邻区域信息。当BCMCS交织的数目超出特定数目(例如3)且小于最大交织数目时,则可以禁用BCMCS的全频率的重复使用。
为BCMCS使用额外频宽(例如1/3至1/1 FFR)的问题之一是恶化了CQI估计的准确性,共用导频或专用导频需要该CQI估计进行单播传输支持,例如调度、适应性调制编码及前向链路信道的功率控制。这是因为在FFR因子大于1/3的BCMCS传输期间,相邻扇区可能产生干扰,这点不同于单播导频传输,其中不会产生来自相邻扇区的干扰,例如在1/3 FFR中。
通过保留这些由共用导频所使用的子载波或音调,从而不在这些被保留子载波上传输BCMCS信号,可以避免这些干扰。当BCMCSOFDM符号设计等同于单播的符号设计时,这方式非常有效。
但是,当BCMCS及单播OFDM符号设计不同时,例如对于不同的子载波间隔,则需要保护音调。换而言之,所述单播导频可以被穿孔于BCMCS时间频率资源中。
较佳方法是限制用于BCMCS的交织数目,且尽可能将它们远离彼此放置。例如,假定有六个交织,BCMCS交织的数目可以被限制为2,并被分隔,使该序列为‘B’‘U’‘U’‘B’‘U’‘U’,其中‘B’表示BCMCS中的交织,‘U’表示单播的交织。
上层消息(例如单播、多播或广播)必须被传输到该接入终端,其指示诸如时间、频率及/或交织等资源哪些正在被BCMCS使用。这是因为未使用BCMCS的接入终端(例如不能使用BCMCS的单播接入终端及能够使用BCMCS但未使用BCMCS的单播终端机)必须知道哪些交织(例如时间频率资源)正在被用于BCMCS。
另一方法是在整个区域或区域集上使用FFR因子为1的特殊子频带。剩余子频带于是可用于支持FFR。
当区域使用完全频率重复使用或者接近完全频率重复使用,且另一区域没有BCMCS,及FFR用于网络中时,将会出现问题。在此情况下,该区域边缘基站将会干扰相邻区域内的接入终端,其中如果该区域边缘基站为BCMCS使用完全频率重复使用,则可以部署FFR。
解决方案是使该区域边缘基站也使用FFR,例如,与该相邻区域基站相同的FFR,例如1/3。另一解决方案是使内部区域中的基站(例如在中心或缓冲区域,其中在中心区域与区域边缘之间存在第三层,如图8所示)使用整个频率,例如,完全频率重复使用或接收到完全频率重复使用,例如1/1。
区域边缘基站的另一解决方案是在每一扇区上传输相同子分组,或者根据相同负载在每一扇区上传输不同编码的子分组,每一扇区在不同子频带(例如1.25MHz)上进行传输。中心区域或缓冲区域中的基站可以使用相同子分组传输机制。
但是,这些基站可以使用完全频率重复使用或接收完全频率重复使用,其不同于在区域边缘使用FFR的基站。如果FFR为动态的,使时间/频率资源分配随时间变化,则所述子频宽之间的BCMCS资源分配可以遵循FFR。
还提议通过将共用导频的FFR穿孔于全频带或非FFR BCMCS上,而进行共用导频的FFR。但是,在不同子载波间隔的情况中,将需要保护音调。
如果为BCMCS重复使用单播OFDM符号,则此方法是适用的。如果BCMCS重复使用单播OFDM符号数字方法,则可以通过穿孔该SCCH及共用导频,为单播FFR的所有扇区执行SFN。
由于多普勒的速率限制可以是子载波间隔的函数。例如,对于3.8kHz及2GHz,20千米/小时产生1%多普勒频移,41千米/小时产生2%多普勒频移,102.6千米/小时产生5%多普勒频移。另外,对于9.6kHz,104千米/小时产生2%的多普勒频移。
即使BCMCS使用FFR,但具有不同子载波间隔,则单播流量的CQI仍然不能被正确估计。这是因为该导频是SFN、软组合的。最终,接入终端必须避免拥有或没有FFR的BCMCS交织,以用于单播CQI估计。
一种解决方案是使用第四子频带,可以为BCMCS重复使用所述子频带,也可以是等于1的因子。对于BCMCS必须使用较少数目的交织,使得大多数交织不能用于BCMCS。未使用BCMCS的接入终端(例如不能使用BCMCS的单播接入终端或者能够使用BCMCS但未使用BCMCS的单播终端机)必须知道哪些交织(例如时间频率资源)正在被用于BCMCS。
本发明针对具有单播的BCMCS操作。当BCMCS重复使用现有LBC OFDM符号数字方法时,在两个流量类型之间分割资源可以更有效地混合BCMCS与单播传输。当在区域边缘不需要完全BCMCS频宽时,这点结合基于区域的BCMCS操作特别有用。在基于区域的情况中,允许在区域中心位置的未使用BCMCS信道资源中(例如,交织及/或正交)进行单播流量传输。
BCMCS传输可以采用可变速率,从而要求可变数目的时间频率资源。控制信号发送可用于指示BCMCS及单播资源的分割。信号发送可以被快速完成(例如基于逐帧),也可以被慢速完成(例如,基于超级帧)。可以经由该共享控制信道(SCCH)或前导传输控制信息。
也可以定义BCMCS MACID,其在SCCH上拥有自己的消息及自己的PF及信道格式。如果BCMCS及单播使用相同OFDM数字方法,则这点更容易一些。
本发明针对具有单播及FFR的BCMCS操作。图9说明三扇区的小区位点(cell-site)。利用这一配置,可以使用全部或通用频率重复使用1/1或FFR(例如1/3)来传输所述BCMCS信号,并可以使用FFR(例如1/3)来传输所述单播信号及F-SCCH。由于可以采用两种方式之一来传输BCMCS信号,所以设计了两种选项。
图10说明第一选项的实例,具体是采用FFR 1/3的BCMCS及采用FFR 1/3的单播。当相邻区域(例如)仅有采用FFR的单播流量,而没有BCMCS时,此第一选项对于区域边缘扇区非常有用。相对于全部频率重复使用的情景,该第一选项可以减少来自相邻区域的干扰。
扇区α仅在子频带‘f1′传输。扇区β仅在子频带‘f2′传输。扇区γ仅在子频带‘f3′传输。
由于(例如)在扇区β中在‘f1′和‘f3′没有BCMCS信号,所以使用该第一选项减弱了BCMCS覆盖。另一方面,如果扇区位于该边缘区域范围内,例如,当该相邻区域没有使用BCMCS且使用FFR,则需要该第一选项。
图11说明第二选项的实例,具体是采用完全频率重复使用的BCMCS及采用FFR 1/3的单播。该第二选项提供了更大的软结合增益及覆盖。
扇区α在每一子频带的一部分上传输BCMCS信号。扇区β和γ还在每一子频带的一部分上传输BCMCS信号。每一子频带的BCMCS部分可以在每一列上保持一致,但不必总是如此。举例来说,‘f1′中的该BCMCS部分在扇区α、β和γ中保持致。
无论选择哪种选项,有一点非常重要,区域内的扇区应当明白在每一扇区中应当保留这些频率子载波,例如在图10及图11中未被使用的范围。换而言之,每一扇区知道哪些子载波可以被用作BCMCS的通用频率重复使用1/1。
本发明针对BCMCS共用导频设计。对于区域内的每一扇区,所述BCMCS共用导频F-BPICH导频音调位置被设定为相同,以启用为BCMCS所保留的信道资源中数据与导频音调的软组合。这与已知设计相反,在已知设计中,频率域的导频位置在不同扇区之间有偏移。
频率域的导频位置可以在区域之间偏移。此允许进行导频增加,以改进信道估计效能。
本发明针对BCMCS辅助导频设计。对于区域内的每一扇区,该前向链路辅助BCMCS导频信道(F-AuxBPICH)音调位置被设定为相同,以支持为BCMCS所保留的信道资源中的MIMO支持音调的数据、F-BPICH及F-AuxBPICH的软结合。
频率域的F-AuxBPICH导频位置可以在区域之间偏移。这允许进行导频增加,以改进区域边界范围处的信道估计效能。
一般来说,BCMCS导频的密度或者特定频宽内的导频数目,随着循环前缀(CP)长度或者多路径时延扩展而增大。因此,该BCMCS导频密度可根据BCMCS OFDM符号选择而改变。此外,每一子分组可具有不同OFDM符号,因此,在基于区域的操作中拥有不同的导频密度及导频模式设计。
本发明针对共用导频及辅助共用导频设计。该共用导频由接入终端使用以用于测量全频带及子频带信道品质信息(CQI)。该辅助共用导频由接入终端用于测量与MIMO相关的信道品质信息,以支持MIMO。
在为全频带、子频带及MIMO CQICH报告估计CQI时,接入终端可能需要避免为BCMCS保留的时间频率资源。当BCMCS及单播流量通过将F-CPICH导频插入BCMCS资源以共用相同的OFDM符号数字方法时,可以完全消除此问题。
通过将F-CPICH导频插入BCMCS资源中而实现这一目的。因此,所述接入终端可以使用完全F-CPICH估计CQI。相反,接收BCMCS信号的接入终端需要知道为F-CPICH导频保留了哪些资源,从而使这些接收BCMCS的接入终端可以避免对这些为该F-CPICH保留的符号进行解码,换句话说,避免对这些为非BCMCS目的所保留的信号进行解码。图12说明F-CPICH穿孔(puncturing)。
采用类似方式,该前向链路辅助导频信道(F-AuxPICH)可以被穿孔到为BCMCS保留的时间频率资源中。这样允许所述接入终端测量支持MIMO所需要的CQI参数。例如,如果存在两个天线,则需要估计多于一个信道。这与单天线情况不同。另外,这些具有BCMCS的接入终端需要避免这些为F-AuxPICH标记的资源。
由于可以在不背离本发明的精神及本质特征的情况下以多种方式实施本发明,所以应当理解,除非另外指明,上述具体实施例不受上述说明中的任何细节限制,而是应当被广泛说明为属于在随附权利要求内所定义的精神及范围。因此,任何属于权利要求界限的之或这些界限的均等范围之内的更改及修改,都包含于随附的权利要求之中。
上述具体实施例及优点只是说明性的,不应理解为对本发明的限制。上述教导可以很容易地应用于其他类似的设备。
工业实用性
本发明的说明旨在进行说明,而不是限制所述权利要求。许多替代、修改及变化应为本领域技术人员所理解。在所述权利要求中,装置-功能用语旨在覆盖本文所述的结构,其执行所述功能,不仅是结构性的均等内容,还有均等的结构。
Claims (16)
1.一种在无线通信系统中提供至少一个广播及多播业务(BCMCS)和至少一个单播业务的方法,所述方法包括:
以特定时钟频率为每帧提供特定数目的单播符号,所述特定数目的单播符号的每一个包含单播数据,在所述单播数据之前为具有第一特定长度的循环前缀;以及
以特定时钟频率为每帧提供特定数目的BCMCS符号,所述特定数目的BCMCS符号的每一个包含特定数目的BCMCS数据码片,在所述BCMCS数据码片之前为具有第二特定长度的循环前缀,所述第二特定长度大于或等于预期的多径时延扩展,
其中,每一帧所提供的单播码片的数目等于每一帧提供的BCMCS码片的数目,所述每一帧的BCMCS符号的数目为偶数,每一个BCMCS符号中的数据码片的特定数目为2、3、5或7的因子。
2.如权利要求1所述的方法,其中,所述每帧的单播符号的特定数目为8,所述特定时钟频率为4.9152MHz,每帧提供的单播码片的数目为4480。
3.如权利要求2所述的方法,其中,所述每帧的BCMCS符号的特定数目为2、4、6或8。
4.如权利要求3所述的方法,其中,所述每帧的BCMCS符号的数目及每一符号的BCMCS码片的特定数目是根据下表:
5.如权利要求4所述的方法,其中,所述系统具有时钟频率“x”MHz,每个OFDM符号的码片数目、N_FFT大小、循环前缀+窗口的码片数目以及循环前缀的码片数目以x/4.9152的因子按比例缩放。
6.一种在无线通信系统中提供至少一个广播及多播业务(BCMCS)和至少一个单播业务的方法,所述方法包括:
以特定时钟频率为每帧提供特定数目的单播符号,所述特定数目的单播符号的每一个包含单播数据,在所述单播数据之前为具有第一特定长度的循环前缀;以及
以特定时钟频率为每帧提供特定数目的BCMCS符号,所述特定数目的BCMCS符号的每一个包含BCMCS数据,在所述BCMCS数据之前为具有第二特定长度的循环前缀;
其中,所述每帧提供的特定单播符号的数目等于每帧提供的BCMCS符号的特定数目,每帧提供的单播符号的特定长度等于每帧提供的BCMCS符号的特定长度,所述第一特定长度等于所述第二特定长度。
7.如权利要求6所述的方法,其中,所述每帧的单播符号的特定数目为8,所述特定时钟频率为4.9152MHz。
8.如权利要求6所述的方法,其中,在单播音调及BCMCS音调之间没有提供保护音调。
9.一种在无线通信系统中提供至少一个广播及多播业务(BCMCS)和至少一个单播业务的方法,所述方法包括:
使用第一符号设计提供至少一个单播业务,所述第一符号设计包含以特定时钟频率为每帧提供第一特定数目的符号,所述第一特定数目的符号中的每一个包含单播数据,在所述单播数据之前为具有第一特定长度的循环前缀;以及
以所述特定时钟频率提供至少一个BCMCS以作为复数个子分组,所述复数个子分组中除最后一个子分组之外使用第二符号设计以第一功率电平传输,所述第二符号设计包括每帧的第二特定数目的BCMCS符号,其中所述特定数目的BCMCS符号的每一个包含BCMCS数据,在所述BCMCS数据之前为具有第二特定长度的循环前缀,所述复数个子分组的最后子分组使用所述第一符号设计以第二功率电平传输,
其中,所述第二功率电平大于所述第一功率电平,所述每帧BCMCS符号的第二特定数目小于或等于所述第一特定数目,所述第二特定长度大于所述第一特定长度。
10.如权利要求9所述的方法,其中,所述每帧的单播符号的第一特定数目为8,所述特定时钟频率为4.9152MHz。
11.如权利要求9所述的方法,其中,对于所述复数个BCMCS子分组的最后分组,在单播音调及BCMCS音调之间没有提供保护音调。
12.一种在无线通信系统中提供复数个广播及多播业务(BCMCS)的方法,所述方法包括以下步骤:
从第一区域中的第一复数个发射机提供复数个BCMCS中的第一BCMSC,所述复数个BCMCS中的第一BCMSC包括第一复数个子分组;以及
从至少一个第二区域中的复数个发射机提供复数个BCMCS中的第二BCMSC,所述复数个BCMCS中的第二BCMSC包括第二复数个子分组,
其中,所述第一复数个发射机的至少一个发射机根据与所述至少一个第二区域的邻近性,将所述第一复数个子分组发射多次,且所述第二复数个发射机的至少一个发射机根据与所述第一区域的邻近性将所述第二复数个子分组发射多次。
13.如权利要求12所述的方法,其中,所述第一复数个发射机的至少一个发射机将所述第一复数个子分组发射多次,在所述连续发射的每一发射之间具有延迟,且所述第二复数个发射机的至少一个发射机将所述第二复数个子分组发射多次,在所述连续发射的每一发射之间具有延迟。
14.如权利要求12所述的方法,其中,所述第一复数个发射机的至少一个发射机同时发射所述第一复数个子分组多次,且所述第二复数个发射机的至少一个发射机同时发射所述第二复数个子分组多次。
15.如权利要求12所述的方法,其中,所述第一复数个发射机的至少一个发射机在第一频带内发射所述第一复数个子分组,且所述第二复数个发射机的至少一个发射机在第二频带内发射所述第二复数个子分组,所述第一频带与所述第二频带分离。
16.如权利要求15所述的方法,其中,所述第一复数个发射机位于所述第一区域的边缘地带,且所述第二复数个发射机的至少一个发射机位于所述第二区域的边缘地带。
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