CN102300162A - 同步广播/多播通信 - Google Patents

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Abstract

同步广播利用相同的波形从多个发射机发送相同的广播内容。发射机每个都对于广播传输应用相同的扩展码。在具有时分复用前向链路的扩频通信系统中，同步广播传输被插入广播时隙中。一个实施例对于所述同步广播采用正交频分复用(OFDM)。OFDM接收机然后被用来处理接收的同步广播传输。可替换的实施例实现了多个发射机所使用的广播伪随机噪声(PN)码。然后采用均衡器以估计所述同步广播传输。

Description

同步广播/多播通信
本专利申请是国际申请日为2005年1月20日，申请号为200580000366.8(PCT/US2005/001591)，最早的优先权日为2004年1月20日，发明名称为“同步广播/多播通信”的中国专利申请的分案申请。
根据35U.S.C.§119主张优先权
本专利申请对于2004年1月20日提交的临时申请60/537,955主张优先权，该临时申请的标题为“Soft Handoff Method and Apparatus forSpread-Spectrum Broadcast”并且被转让给本受让人，并且由此特别将其引入作为参考。
对共同未决专利申请的引用
本分案申请与以下共同未决分案申请相关：
同时提交的申请号为12/985,328(代理机构案号为040099D1)转让给本受让人的分案申请。在这里通过引用将其全部结合进来。
同时提交的申请号为12/985,331(代理机构案号为040099D2)转让给本受让人的分案申请。在这里通过引用将其全部结合进来。
技术领域
本发明一般涉及无线通信系统，并特别涉及同步广播或多播传输以改进接收的传输的质量。
背景技术
无线通信系统中传统的广播/多播传输向多个用户，即一个到多个，提供广播内容，其中，多个用户接收相同的广播内容。移动台(MS)可以从多个基站(BS)接收广播传输。在扩频系统中，每个发射机采用唯一的扩展码以识别该发射机。当接收机处理来自一个BS的传输时，来自其它BS的传输可能作为干扰出现，因此降低了接收的传输的质量以及广播/多播传输的数据速率。因此，需要改进广播/多播传输的接收质量。还需要优化广播/多播传输并且提高广播/多播传输的数据速率。
需要降低来自多个发射机的同步广播/多播传输所导致的干扰，并且需要提高传输的性能。在广播/多播传输中，也需要允许更好的灵活性以及在广播/多播和单播传输之间的转换。
附图说明
结合附图，根据下面的描述和附加的权利要求，本发明的不同实施例将会更加显而易见。应当理解，这些图仅描述了示例性实施例，并且因此不被认为限制了本发明的范围，通过使用附图，以附加的特征和细节描述了本发明的实施例。
图1示出了支持广播传输的通信系统；
图2示出了支持广播传输的通信系统，并且示出了传输之间的干扰；
图3示出了支持广播传输的通信系统，并且示出了传输之间的干扰的计算；
图4是说明基站和移动台之间的广播协商的时序图；
图5示出了实现时分格式的扩频通信系统的前向链路结构；
图6示出了用于同步广播传输的前向链路传输格式；
图7示出了广播通信系统，其说明了同步广播的一项技术，其中每个基站应用相同的指定伪随机噪声(PN)码；
图8示出了用于处理同步广播传输的无线接收机，其具有均衡器；
图9示出了具有专用于处理同步广播传输的均衡器的无线接收机；
图10示出了正交频分调制符号；
图11示出了用于同步的正交频分调制广播传输的前向链路传输格式；
图12示出了适合扩频通信并且支持同步广播的发射机，其具有正交频分调制处理路径以及码分调制处理路径；
图13示出了适合扩频通信的发射机，其支持同步广播并且适于在正交频分调制处理路径和码分调制处理路径之间进行选择；
图14示出了适合扩频通信的接收机，其支持同步广播并且具有正交频分调制处理路径以及码分调制处理路径。
具体实施方式
在此描述的任何实施例不必被认为优于或有利于其它实施例。尽管图中说明了本发明的不同方面，然而除非特别指出，否则不必按规定比例绘图。
通常，单播通信是从单个发射机到单个接收机，或者一对一。在蜂窝通信系统中，单播通信可能涉及多个发射机向单个接收机发送通信。多播通信是单个消息或信息被发送给一组用户。广播可以被认为是一类多播，并且通常涉及向网络中或网路的一部分中的所有用户发送消息或通信。近来，广播传输是指到一组用户的多播通信，例如将股票信息广播给已经订购以接收该服务的一组蜂窝用户。
广播可能涉及视频和音频信息的传输，例如来自电视节目或无线电传输。广播内容信息作为分组化数据而被提供，例如互联网协议(IP)分组。对于给定的广播服务，接入网(AN)从例如电视台的内容服务器接收信息流，并且在指定信道上提供信息，即信息的IP分组，以向系统内的用户广播。
广播传输可能具有受控的接入，其中，MS用户订购服务并且为接收该广播服务支付相应的费用。未订购的用户不能接收所述广播服务。受控的接入可以通过加密广播传输/内容来实现，这允许仅订购用户解密所述内容。MS用户是多播组。
贯穿该讨论，BC将涉及任何广播或多播通信。尽管BC被认为是一个对多个通信，然而可以存在任何数目的发射机来发送消息或通信内容。
接下来的讨论介绍了无线扩频传输系统中的同步广播传输。传统地，多个基站向多个用户提供BC服务，其中，所述基站中的每一个发送相同的BC内容。当接收机接收来自多个BS的相同BC内容时出现了问题。这样，每个BS使用不同的波形，例如扩展码，并且因此每个传输对其它传输造成干扰。例如，在码分多址(CDMA)扩频系统中，利用唯一的代码来识别每个基站，特别是伪随机噪声(PN)码。在接收机，由于PN码是不同的，因此来自每个BS的传输对另一个BS的传输造成干扰，并且因此波形是不同的。
在此介绍了同步广播传输方案，其提供了来自使用相同波形或调制的多个发射机的相同的BC内容。所述BC传输可以以同步的方式来发送，其中，每个发射机彼此是同步的。在一个实施例中，同步广播传输为多个发射机提供相同的扩展码，并且这样，所述多个BC传输当在接收机被接收时，可以被看作不同的多径分量。也就是说，同步广播传输创建了人为的多径分量，其中，接收机可以通过使用适当的处理来改进接收质量。
创建能够有效接收多径信号的接收机的优点在于，允许以最小自干扰来有效地接收来自不同发射机的传输。例如，“CDMA均衡器”可以被用于补偿由于多径所引起的有效信道响应，同时衰减噪声和干扰。
在一个实施例中，对于BC传输而言，每个发射机使用相同的编码。在CDMA系统中的指定例子是多个BS使用共用PN码。这样，每个BS以同样的波形发送相同的BC内容。一种可替换的实施例采用正交频分复用(OFDM)波形来进行BC内容的传输。注意，OFDM传输可以被认为是具有平凡(trivial)扩展码的离散多音(DMT)调制，其中，所述扩展码是全1码(all ones)等。再次，同步BC传输以相同的波形发送相同的BC内容。
不是所有的通信系统都支持单播和多播传输二者或者广播传输。在时分复用(TDM)中，所述传输被分为时隙，其中，时隙专用于BC。在所述BC时隙中所提供的BC传输可以作为同步广播传输而被发送。如TIA/EIA/IS-856的“cdma2000 High Rate Packet Data Air InterfaceSpecification”中规定的那样，在支持高速率分组数据(HRPD，High RatePacket Data)协议的系统中，前向链路每次服务于一个用户，所述协议也称为高数据速率(HDR，High Data Rate)。当这样的系统提供TDM格式时，不分配给用户预定或固定的时隙。发射机可以在每个时隙改变用户以及编码和调制格式。
对于HRPD系统中的CDMA BC传输而言，即使广播内容是相同的，实际发射的波形也是不同，这是因为每个扇区根据该扇区的PN序列唯一地扩展内容。如上所述，一个实施例去除了扇区指定的PN扩展，以便所有扇区不仅发送同样的BC内容，而且产生同样的发射波形。与作为干扰项消极出现的其它小区的传输相反，这允许接收机从期望的信号捕获所有发射能量。根据该实施例，每个BS针对BS传输而使用共用PN码。这样，每个BS在BC时隙期间使用同样的波形来发送同样的BC内容。
在无线通信系统的可替换实施例中，其它同步广播波形可以针对前向链路BC时隙而被实现。通过将共用扩展码应用于BC传输，同步BC传输适用于其它扩频系统。因此，所述方法不限于CDMA、OFDM或在此讨论的其它指定编码技术。
在应用中，控制器在实现BC服务的同步广播波形和实现单播服务的码分复用(CDM)波形中进行选择。该控制器被用来实现同步BC传输，例如实现共用扩展码。
接下来的讨论通过首先介绍广播通信系统而详述了上面提及的实施例，通常包括获得所述环境中的干扰的原因。接着，所述HRPD系统被特别地介绍。详述了同步BC传输方案，包括讨论同步BC传输如何解决所述干扰问题。最后，所述讨论提出了同步BC传输的不同方法如何并入系统中，以及同步BC传输如何提供额外的益处，例如在BC和单播系统之间的转换模式。
注意，贯穿该讨论而提供了不同的实施例；然而，可替换的实施例可以在不脱离本发明的范围的情况下包括不同的方面。特别地，本发明适用于数据处理系统、无线通信系统、单向广播系统和期望信息的有效传输的任何其它系统。
广播通信系统
图1示出了支持若干用户的广播系统。该系统包括若干基站，例如支持若干移动台的通信的BS 5，7，所述移动台例如是MS 10、12、14、15。接入点(AP)(或，接入网(AN))是提供分组交换数据网络和接入终端(AT)之间的数据连通性的网络设备。AP等同于BS。BS是用于与移动台通信的无线网络设备并且也可以称作AP或某些其它术语。典型地，MS散布于整个系统中。移动台也可以称作AT、用户设备(UE)、远端站或其它无线通信设备。AT是向用户提供数据连通性的设备。AT可以被连接到计算设备，例如膝上型个人计算机，或者可以是独立的数据设备，例如个人数字助理。AT等同于MS。前向链路(FL)是指从BS到MS的通信，例如从BS 5到MS 10的FL 20。反向链路(RL)是指从MS到BS的通信，例如从MS 10到BS 5的RL 22。每个MS可以接收来自一个或多个BS的传输，例如来自BS 5和BS 7；每个MS可以在任何给定时刻向一个或多个BS进行发射，例如向BS 5和BS 7。实际的传输情景取决于MS的活动性、软切换能力等。
广播服务在无线通信系统中、在至少一个BS和多个MS之间提供点对多点的通信服务，例如从BS 5到在基站5的通信覆盖区域25内接收广播内容的MS 10和12。基站5经由FL 20向多个移动台10和12发送的广播内容，可以包括(但不限于)新闻、电影、体育事件等。广播内容典型地由内容服务器产生，并且以单一数据速率在FL的广播信道上被广播给其覆盖区域25内的移动台10和12。注意，BS 7可以相似地工作。BS 7具有覆盖区域30。注意，MS 12在覆盖区域25和30中；并且其因而可以与BS 5和BS 7通信。
在一个实施例中，广播是对指定广播区域内的所有BC用户的数据(即BC内容)传输，所述指定广播区域可以是单个扇区或多个扇区。由于广播传输旨在由位于广播区域内的多个用户来接收，因此广播数据速率通常通过该广播区域内的最差情况用户的信道条件而被确定。对于CDMA系统而言，最差情况用户典型地位于扇区边缘并且具有较低的载波对总干扰和噪声比(carrier-to-total-interference-and-noise ratio)(C/I)，其中干扰和噪声功率典型地受控于来自其它扇区的干扰。
尽管CDMA系统较先前系统具有显著的改进，然而干扰仍可能在如图2所示BS 5和BS 7之间的软切换期间发生。扇区边缘的用户需要较大的发射功率量以与远处的BS通信，并且典型地导致了不成比例的扇区间干扰量。因此去除该干扰可以为所有用户提供很大的益处。来自BS 5的C/I受限于来自BS 7的干扰，反之亦然。因此，如图3所示，从BS 5到MS 12的信道条件可以通过脉冲响应h1(t)来建模，其中，给定信号强度为A。从BS 7到MS 12的信道条件可以通过脉冲响应h2(t)来建模，其中，给定信号强度为B。如由MS 12所接收的传输性能因而可以定义为：
Figure BDA0000092427310000061
其中，接收的信号在MS被合并。从BS 5接收的信号A对从BS 7发射的信号B造成干扰(反之亦然)。因此，由多个传输所造成的干扰创建了影响MS 12处的信号质量的干扰。
参考图4，BC服务可以包括MS 12从BS 5接收BC内容；BC内容可以包括(但不限于)视频、音频广播或数据，例如软件升级或应用文件。在另一个例子中，天气或业务信息可以被广播给移动台12。在广播系统中，相同的信号可以被同时发送给大量的移动台。广播信号可以被加密。因此，移动台12可能需要订购这种服务。移动台12在接收服务之前需要从基站5获得加密信息。此外，移动台12可能需要接收其它广播参数以便接收广播服务。所述广播参数可以包括广播信道标识符、广播调制格式信息、数据速率信息、密钥信息、编码信息、广播信道频率信息、加密和解密密钥信息、报头压缩信息和其它信息。广播服务也可能受控于图4未示出的广播控制器，其中，所述广播控制器提供广播节目、传输，以及广播服务的控制。
高速率分组数据
HRPD技术提供了高速率、高容量的分组数据服务，其中，数据在前向链路上、在每个时隙以全功率被发送给特定用户。在这种系统中，每个MS在每个时隙测量信道质量，例如测量所有可测量导频信道55的C/I。MS选择具有最佳信道质量的BS，并且从该BS请求指定速率的数据传输。该数据请求作为数据速率控制(DRC)消息而被发送。注意，被请求的速率典型地是当前信道质量可支持的最大速率。BS可以与多个MS通信，并且因此，该BS选择MS用于在每个时隙上进行传输。这允许BS以全功率来工作并且对于每个AT请求以最高数据速率发送数据。
图5示出了HRPD链路时隙结构。示出了时隙60。时隙60具有两个部分，其中每个1/2时隙具有信道分配，用于后面的时分复用信道：导频信道55、前向媒体访问控制(MAC)信道50和前向业务信道或控制信道45。业务信道45承载用户数据分组。控制信道45承载控制消息并且也可以承载用户业务。MAC信道50定义了用于通过物理层接收和发送的过程，其提供了用于前向和反向链路信道的信道结构、频率、功率输出、调制和编码规范。导频信道55允许例如MS 10的AT获得快速准确的C/I估计。在每个发送时隙60内，导频信道55、MAC信道50和业务及控制信道45是时分复用的。所有时分复用的信道以扇区最大功率而被发送。当业务信道45上没有业务时，发送空闲时隙，其中，空闲时隙包括导频信道55和MAC信道50。空闲时隙的传输降低了对其它小区的FL的干扰。
同步广播
同步广播是指由多个发射机利用相同波形发送相同的BC内容，所述相同波形例如是相同的扩展码。如图6所示，在支持HRPD的系统中，例如称作1xEV-DO的“1x Evolution-Data Optimized”，同步BC可以在具有多个时隙的前向传输100的指定BC时隙中被实现。这里的BC时隙被指定为同步BC(SBC)。业务以CDM格式在业务时隙175中被发送，而BC以SBC在时隙170中被发送。SBC规定了要以相同波形被发送的相同BC内容。在本实施例中，发送BC内容的多个基站使用相同的扩展码。注意，可替换的系统可以在业务时隙175中采用其它调制和编码。
采用SBC的BC时隙被进一步详述为包括BC导频176和BC内容178。BC导频176为接收机提供参考。当接收机采用均衡器时，BC导频176提供用来训练该均衡器的参考，以接收BC传输170。在一个实施例中，相同的均衡器被用于接收业务和BC传输。在一个实施例中，所述BC传输将广播PN码应用于广播传输，并且在该实施例中，所述均衡器被用于估计接收的广播传输。在采用OFDM波形来传输广播内容的实施例中，没有为广播使用均衡器，而均衡器可以被用于码分复用传输。在可替换的实施例中，相同的均衡器以不同的配置被应用于业务和BC传输，其中，配置是指所使用的抽头数量以及滤波系数的调整。在另一个实施例中，使用分离的均衡器，一个用于业务而一个用于BC传输。线性均衡器可以使用BC导频用于训练，其中，接收机可以实现多通/多步骤(multi-pass/multi-step)的最小均方(LMS)类型的训练，或者可以实现最小方或递归最小二乘(RLS，RecursiveLeast Square)类型的训练。作为选择，均衡器系数可以基于根据BC导频176所推导的信道估计而被直接计算。BC导频176可能增加每时隙的开销。
根据一个实施例，同步BC传输规定每个BS在用于广播的交织(interlace)期间发送同样的物理层分组。交织是指非连续传输和/或连续内容的处理，包括但不限于BC内容，其中，所述部分或交织被重新排序并且组合，以显示该BC内容。
同步BC传输的接收机然后通过应用均衡器来“反向变换(invert)”合成的信道响应，解调来自所有BS的传输。也就是说，接收机使用均衡器来消除(undo)由合成的信道响应所导致的滤波。
注意，可以通过对现有网络和设备的最小改变来达到同步BC传输的实现。特别地，所述实施例在此提供了对于BC物理层分组的调制格式和内码的当前改变。这不影响其它传输协议，包括(但不限于)MAC协议。
a)共用扩展码：例子，共用PN码
同步BC传输克服了由多个同时的BC传输所造成的干扰。在扩频系统中，例如CDMA系统，每个BS应用唯一的扩展码，例如PN码。这导致来自每个BS的不同波形的传输。同步BC提供具有大约相同波形的BC传输方案用于BC传输。所述相同波形创建了人为的多径，这在接收机产生了频率选择性合成信道响应。接收机通过使用均衡器，通过反向变换或者消除所述合成信道响应的滤波效应，处理了所述信号。这种处理方法最小化了来自多个BS的BC传输所造成的相互干扰。
在一个实施例中，多个发射机使用相同的PN码以扩展广播物理层分组。在所述交织期间，在MS的有效信道响应是来自每个BS的单独信道的总和。所述有效信道可能具有较大的延时扩展，其特征在于从远处的BS到MS的传播延时(和衰减)。如果接收机能够“反向变换”或消除所述有效信道的滤波，则来自其它BS的传输可能不再造成干扰。这样，在MS所看到的干扰和噪声是由于热噪声和接收机失真所造成的，例如量化噪声、相位噪声等。
根据一个实施例，与支持HRPD协议的系统一致，来自多个BS的广播传输彼此是时间同步的。这样，发射机利用相同的扩展码同时发送相同的BC内容。当同步BC传输针对CDM传输的广播部分采用OFDM时，所述时间同步特别有利。在OFDM传输中，载波间隔的选择确保载波的正交性。为了补偿多径延时，循环前缀被设计为大于延时扩展，这对OFDM符号提供了保护频带以确保频域中载波之间的正交性。如果延时扩展(最长和最早信道路径之间的延时)过大，则子载波将在频域中交叠并且因而丧失正交性。如果BS传输不是时间同步的，则定时的不同将有效地变为多径延时，这增加了延时扩展。因此，来自多个BS的时间同步的传输用于校准OFDM传输，这避免引入附加的延时扩展。
图7示出了实现同步BC传输的系统，其中，例如PN码的共用扩展码由多个BS来使用。内容服务器182提供BC内容178给BS 5和BS 7。每个BS 5和7然后应用共用PN码。BS 5发送波形205，并且BS 7发送波形200。共用PN码可以被称作BC PN码或者BC扩展码。由于波形200的PN与波形205的PN码相同，从每个BS 5和7向MS 12发送相同的波形，因此，在MS 12的接收机将相同的波形200和205看作相同信号的多径版本，即好像从一个发射机或BS发送。
图8示出了支持同步BC传输的MS 12的接收机。MS 12包括接收电路304，该接收电路接收模拟波形，对接收的波形进行下变频、滤波以及采样，并且将产生的采样提供给均衡器306。均衡器306校正信号失真以及信道所引入的其它噪声和干扰。均衡器306向解码器308输出被发送符号的估计，以确定原始的信息比特。均衡器306也耦合到BC控制器302。BC控制器302向均衡器306提供信息，其中，所述信息专用于同步BC传输。BC控制器302识别BC导频176，并且指示均衡器306根据该BC导频176进行训练用于BC传输，例如BC传输100。BC控制器302也可以在临时存储单元(未示出)维持BC内容178。
图9示出了一个实施例，其中，分离的均衡器被分配给BC传输。这样，MS 12包括用于业务和其它非BC传输的均衡器310以及用于同步BC传输的BC均衡器312。BC控制器314识别BC导频176，并且例如向BC均衡器312提供指令用于训练，并且向开关(switch)316提供信息用于在同步BC模式(用于处理同步BC传输射)和非SBC模式(用于处理其它传输)之间进行转换。均衡器310和BC均衡器312的输出被提供给解码器318，该解码器还直接双向耦合到BC控制单元314。
b)正交频分复用(OFDM)
OFDM是扩频技术，其中，数据在大量副载波上被分配，并且所述副载波以精确的频率被间隔开。所述间隔提供了单音(tone)之间的正交性，即，给定单音的检波器不受其它单音中的能量的影响。通过OFDM，每个副载波(或者等同地，频率单音或频段(frequency bin))可以通过数据而被调制。
固定长度的循环前缀被添加到每个OFDM符号，以将信道的线性卷积转换为“循环卷积”。图10示出了具有OFDM符号85的OFDM波形80，该OFDM符号85具有循环前缀90。理想地，OFDM符号长度关于循环前缀长度而言较大，以尽可能地减少开销。由于循环前缀90必须足够长以解决系统所经历的预期的多径延时扩展，因而获得了基本的折衷。也就是说，所述循环前缀的长度应当长于在接收机所看到的有效脉冲响应的长度。如图5和6所示，在使用具有导频和MAC突发的现有FL结构的设计中，OFDM符号85和循环前缀90的长度受限于可用的最长相连块。
图11示出了针对BC使用OFDM的同步BC传输FL的格式(时隙200)。OFDM波形80在类似于时隙60的时隙200的BC部分期间提供BC内容。通过保持图11中的导频信道55和MAC信道50完整，系统提供了与较旧的移动终端相同的兼容性。如图12所示，用于针对同步BC传输实现OFDM的一个实施例，包括CDM调制路径和OFDM调制路径。注意，时隙200的格式类似于图5的时隙60，其中，时隙200目前包括代替业务或控制信道45的OFDM波形80。
如上所述，OFDM是调制技术，其中，用户数据被调制到单音上。通过调整单音的幅度和/或相位来将信息调制到单音上。在基本的形式中，单音可以表示或者不能指示信息的一或零比特，并且，典型地采用相移键控(PSK)或正交幅度调制(QAM)。OFDM系统获得数据流并将其分为N个并行数据流，每个的速率为原始速率的1/N。然后每个流以唯一的频率被映射到单音，并且这些单音被称作“数据单音”。同时，已知的“导频符号”在称为“导频单音”的不同单音集合上被发送。这些导频单音可以由接收机来使用以估计合成的信道频率响应，并且对接收的OFDM信号进行解调。使用快速傅立叶逆变换(IFFT)来将导频单音和数据单音组合在一起，以产生要被发送的时域波形。
图12示出了根据支持FL传输的CDM和OFDM处理的一个实施例的发射机240中的发射机处理块，其中，OFDM应用于BC传输。发射机240包括CDM处理路径250以及OFDM处理路径245。所述CDM处理路径包括调制单元251、快速哈达马转换(FHT)处理单元252和PN编码单元253。所述OFDM处理路径245包括调制单元246、快速傅立叶逆变换(IFFT)处理单元247和循环前缀应用单元248。对两个路径而言，调制被指定为正交幅度调制(QAM)。向发射电路260提供循环前缀应用单元248和PN编码单元253的输出，该发射电路准备RF信号。可替换的实施例可以采用可替换的调制和变换处理，并且可以包括图12给出的例子中没有明确示出的其它步骤。
图12的处理路径可以在图13所示的发射机中被实现。根据传输内容：BC或非BC，例如单播，调制控制器425激活OFDM调制器410或CDM调制器415。通信总线427将信息流传送到发射机中的不同模块。接收电路(未示出)通过空中接口从AT接收信号。发射机还包括用于处理接收的信号的处理单元(未示出)。发射机也还系统内的基础单元接收信息，包括从广播内容服务器(未示出)接收分组数据信息。
最初，OFDM调制器410传送并广播信息，例如新闻、电影或体育事件。然后，如图4所示，移动台12可以向基站5发送请求以观看特定频率的特定信道。如果满足所有的条件，例如该移动台具有有效的订购，则基站5向该移动台12发送消息，该消息具有关于广播信道及其频率的信息。
如果用户选择广播服务，则选择单元420将激活编码器421。存储器单元419同时接收指令以从选择单元420进行选择并且存储所述信息。当编码器421被激活时，其对要被发送的广播信号进行编码。编码包括信源编码和信道编码。信源信息必须被编码为数字格式，以便由数字通信系统进一步处理该信源信息。在信源信息被编码为数字格式后，需要将冗余添加到该数字基带信号上。通过使信号能够更好地克服例如噪声和衰落的信道降级的影响，实现称为信道编码的所述处理以改善通信系统的性能。
在广播信号由编码器421编码之后，其然后由交织器422来交织。通过移动通信信道的信号易受衰落的影响。纠错码被设计用来抵抗衰落所导致的错误，并同时将信号功率保持在合理的电平。大多数纠错码对校正随机错误很有效。然而，在深度衰落期间，所述纠错功能对于较长的连续突发错误流是无效的。交织器422实现这样的技术：将消息流中的比特随机化以便信道引入的突发错误能够转化为随机错误。
OFDM调制器410然后调制接收自交织器422的信号。数字比特流必须被调制到射频(RF)载波上以便被发送。被调制信号然后以传播电磁(EM)场的形式被传送到发射单元430。
发射单元430然后以调制器所建议的特定频率将信号发送到移动台12。与传统的系统相比，调制控制器425除传统的调制集合之外还支持附加的数据速率或波形；并且调制控制器425合成一系列正弦波单音。由于其易于处理，因此OFDM调制器410可以利用数字信号处理(DSP)软件来被实现。
如果用户选择单播服务，则选择单元420也可以激活编码器423。存储器单元419同时接收指令，以从选择单元420进行选择并且存储所述信息。当编码器423被激活，其对要被发送的单播信号进行编码。编码器423可以使用与编码器421相同或不同的编码方案。
在单播信号由编码器423进行编码之后，其然后将由交织器424来交织。交织器424将使用与交织器422相同或不同的交织技术。
CDM调制器415然后调制接收自交织器424的信号。CDM调制器415使用与OFDM调制器410不同的调制方案。被调制信号然后被传送给发射单元430，该发射单元以调制器所建议的特定频率发送CDM信号给移动台。时钟426可以被用于将传输跟系统中的其它发射机进行时间同步。这种时间同步在校准同步广播传输中是有利的，例如对于OFDM波形。
在图4的移动台中，解调控制器535能够根据被接收信号的调制来激活OFDM解调器540或CDM解调器545。
图14中描述了解调控制器535的不同元件。如果接收单元550接收的信号是广播信号，则选择单元534激活OFDM解调器540。存储单元532同时接收指令以从选择单元534进行选择并且存储所述信息。当该OFDM解调器540被激活时，其继续解调所述广播信号。被解调信号然后被传送给去交织器538，该去交织器使用与交织器422相同的比特方案重建所述消息。去交织器538然后将重建的消息传送给解码器531，该解码器将该消息解码为原始信号。
通信总线537将信息流传送到接收机中的不同模块。发射电路(未示出)通过空中接口将信号发送给AN。接收机通过通信总线537，也向接收机中的处理单元(未示出)提供原始信号信息。
如果接收单元550接收的信号是单播信号，则选择单元534也可以激活CDM解调器545。存储单元532同时接收指令以从选择单元534进行选择并且存储所述信息。当CDM解调器545被激活时，其继续解调所述单播信号。CDM解调器545使用不同于OFDM解调器540的解调方案。被解调信号然后被传送给去交织器539，该去交织器利用与交织器424相同的比特方案来重建所述消息。去交织器539可以使用与去交织器538相同或不同的去交织技术。去交织器539然后将所述重建的消息传送给解码器533，该解码器将该消息解码为原始模拟信号。解码器536可以使用与解码器531相同或不同的解码方案。
OFDM提供了改进的BC传输的性能，然而，OFDM可能引入增加的复杂性以及较高的发射机和/或接收机要求。在此描述的技术可以通过不同的方式来实现。如前面段落所述，由于可以配置其它设备来实现相同的功能，因此广播的波形不必是OFDM。
如上所述，对于使用应用相同PN码的技术的实施例而言，图6的STNCBC 170在图11所示的传输时隙200中被实现。图13描述了更加适合所述系统的调制过程。OFDM调制器410可以由图12中的OFDM处理路径245来代替。类似地，CDM调制器415可以由图12中的CDM处理路径250来代替。
c)同步广播波形的可替换信源
在无线通信系统的可替换实施例中，通过去除时隙的上述业务部分，其它同步广播波形可以被实现在信道的前向链路传输时隙中。这些波形将提供可替换的调制方案。共用扩展码的应用创建了人为的多径，其提供了BC传输的改进的性能。
同步BC改进了BC传输的性能，并且因此增加了其数据吞吐量。在此详述的同步BC规定了利用相同波形的相同BC内容的传输。在将F1分为时隙的扩频系统中，可以基于每个时隙使用同步BC。同步BC有效地提供了人为的多径，其可以在接收机中以类似于多径的方式来被解决。在软切换中，当接收机接收来自多个发射机的BC传输时，被接收的同步BC信号被看作多径。在一个实施例中，同步BC作为OFDM信号而被提供，其中，接收机接收相同波形的多个拷贝并且利用OFDM接收机来处理这种信号。其它调制和波形格式可以被实现，其中，多个发射机应用相同的扩展码来发送相同的BC内容。在另一个实施例中，共用PN码或BC PN码被应用于多个发射机，其中，接收机预期这种扩展并且能够使用均衡方法来解决不同的信号。均衡器可以被重用于BC传输，其中，所述均衡器根据BC导频而被训练。可替换的实施例可以采用分离的均衡器用于BC传输。其它实施例可以针对不同的情景重新配置均衡器，包括BC均衡。
本领域的技术人员应当理解，可以使用任何不同的技术和方法来表示信息和信号。例如，可以贯穿上面的描述进行标记的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片，可以表示为电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子，或以上的任何组合。
本领域的技术人员还应当认识到，结合这里公开的实施例所描述的不同的说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以作为电子硬件、计算机软件或二者的组合来被实现。为了清楚地说明这种硬件和软件的可交换性，上面一般根据其功能性描述了不同的说明性元件、块、模块、电路和步骤。这种功能性是作为硬件还是作为软件来被实现，取决于特定的应用以及强加于整个系统的设计约束。本领域的技术人员可以针对每个特定应用以不同的方式来实现所描述的功能性，但这种实现不应当被解释为导致脱离本发明的范围。
结合在此公开的实施例所描述的不同的说明性逻辑块、模块和电路可以通过下列设备来被实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、离散门或晶体管逻辑、离散硬件元件，或被设计用来执行在此描述的功能的上述设备的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但可选地，该处理器可以是任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以作为计算设备的组合来被实现，例如下列组合：DSP和微处理器、多个微处理器、结合DSP核的一个或多个微处理器，或任何其它所述配置。
结合在此公开的实施例所描述的方法或算法的步骤可以被直接包括在硬件、处理器执行的软件模块或二者的组合中。软件模块可以存在于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或现有技术公知的任何其它形式的存储媒体中。存储媒体被耦合到处理器，以便该处理器可以从该存储媒体读取或写入信息。可选地，存储媒体可以被集成到处理器。处理器和存储媒体可以存在于ASIC中。ASIC可以存在于用户终端中。可选地，处理器和存储媒体可以作为离散元件存在于用户终端中。
在此包括的标题用于参考并且有助于定位某些段落。这些标题不是旨在限制其后描述的概念的范围，并且这些概念可以贯穿整个说明书而应用于其它段落。
提供公开实施例的前面的描述以使本领域的技术人员能够制造或使用本发明。这些实施例的不同修改对于本领域的技术人员而言是显而易见的，并且在此定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下应用于其它实施例。因此，本发明不限于在此说明的实施例，而是符合与在此公开的概念和新颖特性一致的最宽范围。

Claims (38)

1.一种在扩频通信系统中同步广播传输的计算机实现的方法，该方法包括：
由第一发射机利用与所述第一发射机对应的第一扩展码对第一信息进行扩展；
由所述第一发射机和至少第二发射机利用所述第一发射机和所述至少第二发射机共用的广播扩展码对广播信息进行时间同步的扩展，其中所述广播信息对于所述第一发射机和所述至少第二发射机是相同的；以及
从所述第一发射机和所述至少第二发射机同步传输所述广播信息。
2.如权利要求1所述的计算机实现的方法，进一步包括：
准备具有多个时隙的传输，所述传输包括同步广播时隙和多个码分调制的时隙。
3.如权利要求2所述的计算机实现的方法，进一步包括利用码分调制来调制所述第一信息，其中所述第一信息是在所述多个码分调制的时隙中传输的。
4.如权利要求3所述的计算机实现的方法，进一步包括利用正交频分调制来调制所述广播信息，其中所述广播信息是在所述同步广播时隙中传输的。
5.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中同步传输所述广播信息包括：
在至少一个时隙中从所述第一发射机和所述至少第二发射机发射信息
6.如权利要求1所述的计算机实现的方法，进一步包括：
由第一调制器利用与单播传输对应的第一波形对所述第一信息进行调制；
由广播调制器利用与广播传输对应的第二波形对所述广播信息进行调制；以及
根据要传输的信息的类型在所述第一波形和所述第二波形之间进行选择。
7.如权利要求6所述的计算机实现的方法，进一步包括：
由选择单元将所述单播信息路由到所第一调制器；以及
由所述选择单元将所述广播信息路由到所述广播调制器。
8.如权利要求7所述的计算机实现的方法，进一步包括：
通过将所述广播信息和所述单播信息复用到一个传输时隙来准备被调制信息以便按照时隙格式传输。
9.如权利要求8所述的计算机实现的方法，其中所述一个传输时隙包括广播导频。
10.一种与扩频通信系统兼容的接收机，该接收机包括：
用于接收利用与第一信息的第一发射机对应的第一扩展码扩展的所述第一信息的模块；
用于从所述第一发射机和至少第二发射机接收广播信息的模块，所述至少第二发射机与所述第一发射机同步地传输所述广播信息，所述广播信息是利用所述第一发射机和所述至少第二发射机共用的时间同步的广播扩展码扩展的。
11.如权利要求10所述的接收机，进一步包括：
用于对单播传输进行解调的模块；
用于对广播传输进行解调的模块；以及
用于根据接收到的信息的类型来选择所述用于对单播传输进行解调的模块或者所述用于对广播传输进行解调的模块。
12.如权利要求10所述的接收机，进一步包括：
均衡器，用于对接收到的信息进行估计。
13.如权利要求12所述的接收机，进一步包括：
用于识别广播导频信号的模块；以及
用于利用所述广播导频信号对所述接收到的信息进行均衡处理的模块。
14.如权利要求13所述的接收机，其中用于均衡处理的模块被配置成：
对广播信息进行均衡处理并且对业务信息进行均衡处理。
15.如权利要求14所述的接收机，其中所述用于识别广播导频信号的模块基于与所述业务信息对应的第一配置或者与所述广播信息对应的第二配置对所述进行均衡处理的模块进行配置。
16.如权利要求15所述的接收机，其中所述第一配置包括与所述进行均衡处理的模块相关联的多个滤波系数和多个抽头。
17.如权利要求10所述的接收机，进一步包括：
用于对接收到的单播信息进行估计的模块；
用于对接收到的广播信息进行估计的模块；以及
用于根据接收到的传输的类型来控制所述用于对接收到的单播信息进行估计的模块或者所述用于对接收到的广播信息进行估计的模块。
18.如权利要求10所述的接收机，其中：
用于接收第一信息的模块和用于接收广播信息的模块与时分复用前向链路格式兼容。
19.如权利要求11所述的接收机，其中所述用于对单播传输进行解调的模块被配置成：
对码分调制的信息进行解调。
20.如权利要求11所述的接收机，其中所述用于对广播传输进行解调的模块被配置成：
对正交频分调制的信息进行解调。
21.如权利要求10所述的接收机，进一步包括：
用于接收第一传输时隙的模块；
用于确定所述第一传输时隙的一部分包括利用第一调制格式调制的所述广播信息和包括利用第二调制格式调制的所述第一信息的单播部分的模块，其中所述第一调制格式和所述第二调制格式不同；
用于对所述单播部分进行解调的模块；
用于对所述广播部分进行解调的模块；以及
用于根据接收到的信息的类型来选择所述用于对所述单播部分进行解调的模块或者所述用于对所述广播部分进行解调的模块。
22.如权利要求21所述的接收机，其中所述第一调制格式包括：
正交频分调制格式。
23.如权利要求21所述的接收机，其中所述第二调制格式包括：
码分调制格式。
24.如权利要求21所述的接收机，其中所述第一调制格式包括：
与多个发射机使用的广播扩展码对应的码分调制格式。
25.如权利要求21所述的接收机，其中所述用于对所述广播部分进行解调的模块包括：
用于对所述广播部分进行均衡处理的模块。
26.如权利要求25所述的接收机，其中所述用于对所述广播部分进行均衡处理的模块包括：
用于利用所述广播部分的广播导频对均衡器进行训练的模块。
27.一种装置，包括：
第一发射机，被配置成：
利用与所述第一发射机对应的第一扩展码对第一信息进行扩展；以及
由所述第一发射机和至少第二发射机利用所述第一发射机和所述至少第二发射机共用的广播扩展码对广播信息进行时间同步的扩展，其中所述广播信息对于所述第一发射机和所述至少第二发射机是相同的；以及
从所述第一发射机和所述至少第二发射机同步传输所述广播信息。
28.如权利要求27所述的装置，其中所述第一发射机被进一步配置成：
准备具有多个时隙的传输，所述传输包括同步广播时隙和多个码分调制的时隙。
29.如权利要求28所述的装置，其中所述第一发射机进一步包括：
第一调制器，用于利用码分调制来调制所述第一信息，并且
其中所述第一信息是在所述多个码分调制的时隙中传输的。
30.如权利要求28所述的装置，其中所述第一发射机进一步包括：
广播调制器，用于利用正交频分调制来调制所述广播信息，并且
其中所述广播信息是在所述同步广播时隙中传输的。
31.如权利要求27所述的装置，其中同步传输所述广播信息包括：
在至少一个时隙中从所述第一发射机和所述至少第二发射机发射信息
32.一种包括指令的有形的计算机可读介质，当由处理器执行的时候，所述指令使得所述处理器：
接收利用与第一发射机对应的第一扩展码扩展的第一信息；并且
从所述第一发射机和至少第二发射机接收广播信息，所述至少第二发射机与所述第一发射机同步地传输所述广播信息，所述广播信息是利用所述第一发射机和所述至少第二发射机共用的时间同步的广播扩展码扩展的。
33.如权利要求32所述的有形的计算机可读介质，当由所述处理器执行的时候，其中所述指令进一步使得所述处理器：
利用第一解调器对单播传输进行解调；
利用广播解调器对广播传输进行解调；以及
根据接收到的传输的类型来选择所述第一解调器或者所述广播解调器。
34.如权利要求32所述的有形的计算机可读介质，当由所述处理器执行的时候，其中所述指令进一步使得所述处理器：
利用均衡器来对接收到的信息进行估计。
35.如权利要求34所述的有形的计算机可读介质，当由所述处理器执行的时候，其中所述指令进一步使得所述处理器：
识别广播导频信号；并且
利用所述广播导频信号对所述接收到的信息进行均衡处理。
36.如权利要求35所述的有形的计算机可读介质，当由所述处理器执行的时候，其中所述指令进一步使得所述处理器：
对广播信息进行均衡处理并且对业务信息进行均衡处理。
37.如权利要求32所述的有形的计算机可读介质，其中所述第一解调器被配置成对码分调制的信息进行解调。
38.如权利要求32所述的有形的计算机可读介质，其中所述广播解调器被配置成：
对正交频分调制的信息进行解调。
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