CN102326419A - 无线通信系统中的广播通信 - Google Patents

Abstract

说明了一种支持无线通信系统中的广播传输和单播通信的方法。所述方法包括按照第一操作模式支持单播通信，其中在具有第一长度和第一数目的时隙的时间连续子帧内，编码和传送至少一个单播数据传输单元。所述方法还包括按照第二操作模式支持广播传输，其中在包含不连续的多个第一长度的时间连续子帧的时间期内，编码和传送至少一个广播数据传输单元。

Description

无线通信系统中的广播通信

技术领域

本发明涉及蜂窝通信系统中的通信资源的利用，尤其涉及支持时分双工第三代合作伙伴计划(3GPP)蜂窝通信系统中的广播通信。

背景技术

目前，第三代蜂窝通信系统在不断发展，以进一步增强向移动电话用户提供的通信服务。最广泛采用的第三代通信系统以码分多址接入(CDMA)和频分双工(FDD)或时分双工(TDD)技术为基础。在CDMA系统中，通过向在相同载频上和相同时间间隔中的不同用户分配不同的扩展码和/或扰码，实现用户分离。这与时分多址接入(TDMA)系统形成对比，在时分多址接入(TDMA)系统中，通过向不同用户分配不同时隙实现用户分离。

在TDD系统中，相同的载频既用于上行链路传输，即，从移动无线通信单元(通常称为无线订户通信单元)经无线服务基站到通信基础架构的传输，又用于下行链路传输，即，从通信基础架构经服务基站到移动无线通信单元的传输。在TDD中，载频在时域中被细分成一系列的时隙。单一载频在一些时隙内被分配给上行链路传输，在其它时隙内被分配给下行链路传输。在FDD系统中，一对分离的载频被用于相应的上行链路传输和下行链路传输。利用这些原理的通信系统的例子是通用移动电信系统(UMTS)。在WO 2007/113319中可找到利用非成对载频上的广播和成对载频上的单播传输的通信系统的例子。在“WCDMA forUMTS”，Harri Holma(编辑)，Antti Toskala(编辑)，Wiley&Sons，2001，ISBN 0471486876中可见到CDMA，特别是UMTS的宽带CDMA(WCDMA)模式的进一步说明。

在常规的蜂窝系统中，在相互接近的邻域内的小区被分配不重叠的传输资源。例如，在CDMA网络中，在相互接近的邻域内的小区被分配不同的扩展码(将用在上行链路方向和下行链路方向上)。例如，这可通过在每个小区采用相同的扩展码，但是不同的小区特有扰码来实现。这些的组合产生实际上在每个小区处不同的扩展码。

为了提供增强的通信服务，设计了第三代蜂窝通信系统，以支持各种不同的增强服务。一种这样的增强服务是多媒体服务。估计在未来几年内，对可通过移动电话机和其它手持设备接收的多媒体服务的需求将快速增长。由于要传送的数据内容的性质，多媒体服务需要较高的带宽。

一般来说，无线订户单元“连接到”一个无线服务通信单元，即，一个小区。网络中的其它小区一般产生对所关心的无线订户单元的干扰信号。由于这些干扰信号的存在，相对于无线订户单元能够维持的最大可达数据速率一般会降低。

提供多媒体服务的一种典型并且最划算的方法是“广播”多媒体信号，与以单播(即，点对点)方式发送多媒体信号相反。一般来说，可通过通信网络同时广播承载比如说新闻、电影、体育等的数十个频道。

由于无线电频谱非常宝贵，因此需要频谱效率高的传输技术，以便向用户提供尽可能多的广播服务，从而向移动电话用户(订户)提供最广泛的服务选择。已知可按照和常规的地面电视/无线电传输相似的方式，在蜂窝网络上承载广播服务。

在过去数年内，提出了通过蜂窝系统输送多媒体广播服务的技术，比如UMTS的移动广播和组播服务(MBMS)。在这些广播蜂窝系统中，通过常规蜂窝系统内的相邻小区上的非重叠物理资源传送相同的广播信号。从而，在无线订户单元，接收器必须能够检测来自它所连接到的小区的广播信号。特别地，这种检测需要在存在用相邻小区的非重叠物理资源传送的另外的广播信号(可能是干扰广播信号)的情况下进行。

为了提高频谱效率，对于其中多个小区利用相同(即，重叠)的物理资源传送广播信号的蜂窝系统，也已经开发出了广播解决方案。在这些系统中，小区不会引起对彼此的干扰，从而提高了广播服务的容量。这种系统有时被称为“单频网络”或者SFN。

基于WCDMA MBMS的广播解决方案往往使用长扩展码，从而与每个服务或数据块的长传输时间，或者甚至连续传输相联系。从用户设备的角度来看，这不是最理想的方案，因为接收器需要大部分时间处于“ON”状态，或者甚至始终处于“ON”状态。就移动电视和其它广播相关服务的观看时间来说，这具有不利的影响。每个服务的长时间传输或连续传输要求必须在码域中完成多个服务在相同载波上的多路复用。

另外，在WCDMA中，已知导频信号也与数据码分复用，这意味在高度色散信道下(这是SFN广播解决方案中的常态运行条件)，信道估计的质量会相对较低。从而，数据干扰导频信号，并且降低信道估计质量。

从而，目前的技术不是最理想的。因此，解决支持在蜂窝网络上进行广播传输的问题的改进机制将是有利的。

发明内容

因此，本发明试图单独或者组合地缓和、减轻或消除一个或多个上述缺陷。

按照本发明的各个方面，提供一种适合于实现这里说明的思想的蜂窝通信系统、操作方法、集成电路和通信单元。按照本发明的一些实施例，信号处理器适于包含用于在比如说Node B处处理时分多路复用(TDM)导频的逻辑(就传输用波形构成来说)。TDM导频与时隙内的其它数据时间复用。在UE背景下，本发明的实施例包括按照修改的Node B传输进行改进的信道估计的逻辑。信道估计在本领域中已知是一种在接收器处提供传输所经过的传播信道的知识，以便帮助接收器正确地恢复所发送的数据的处理。

按照本发明的一些实施例，信号处理器适于包括用于处理较短子帧(例如，2ms)的逻辑，它可相同地应用在Node B和UE实现中。

按照本发明的一些实施例，信号处理器适于包括用于在UE处处理高效的DRX周期的逻辑。

按照本发明的一些实施例，信号处理器适于包括用于处理供较短的2ms帧周期使用的增大的传输时间间隔(TTI)周期的逻辑，它可相同地应用在Node B和UE实现中。

按照本发明的一些实施例，信号处理器适于包括用于处理较短的控制信道，例如广播信道(BCH)等的逻辑，它可相同地应用在Node B和UE实现中。

按照本发明的一些实施例，信号处理器适于包括用于处理SFN区的逻辑，它可相同地应用在Node B和UE实现中。术语SFN区指的是规定的一组发射器借助其参与相同的SFN传输的一部分无线电资源。不同的SFN区可包含不同的多组参与发射器。在这个实施例中，可需要每个2ms子帧的不同扰码。可向SFN区分配扰码，以便区别该SFN和其它SFN区。从而，对不同的时间期使用不同的扰码允许发射器在这些不同的时间内，参与相应不同的SFN区。

根据下面描述的实施例，本发明的这些和其它方面、特征和优点将是显而易见的，并将参考下面描述的实施例进行说明。

附图说明

下面参考附图，举例说明本发明的实施例，其中：

图1图解说明按照本发明的一些实施例修改的3GPP蜂窝通信系统。

图2图解说明按照本发明的一些实施例修改的诸如用户设备(UE)或者NodeB之类的无线通信单元。

图3图解说明按照本发明的一些实施例的无线成帧/定时结构。

图4图解说明按照本发明的一些实施例的传输时间间隔(TTI)原理。

图5图解说明按照本发明的一些实施例的时隙格式。

图6图解说明按照本发明的一些实施例的导频序列。

图7图解说明可用于在本发明的一些实施例中，实现信号处理功能的典型计算系统。

具体实施方式

下面的详细说明集中于本发明的适用于UMTS(通用移动电信系统)蜂窝通信系统，尤其是适用于在第三代合作伙伴计划(3GPP)系统内的任意非成对频谱中工作的UMTS陆地无线电接入网(UTRAN)的实施例。不过，要认识到本发明并不局限于这种特定的蜂窝通信系统，相反可以适用于任何支持非成对频谱广播的蜂窝通信系统。

现在参见图1，图中按照本发明的一个实施例，概括地表示了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依从通用移动电信系统(UMTS)空中接口，并且包含能够通过通用移动电信系统(UMTS)空中接口工作的网络部件。特别地，实施例涉及与(在3GPPTS 25.xxx系列规范中说明的)UTRAN无线电接口有关的宽带码分多址接入(WCDMA)、时分码分多址接入(TD-CDMA)和时分同步码分多址接入(TD-SCDMA)标准的第三代合作伙伴计划(3GPP)规范。

特别地，3GPP系统适于支持来自一个或多个小区的广播和单播UTRA通信。

多个无线订户通信单元/终端(或者UMTS术语中的用户设备(UE))114、116通过无线电链路119、120与按照UMTS术语称为Node-B的多个基站收发器124、126通信。该系统包括为清楚起见而未示出的多个其它UE和Node-B。

有时称为网络运营商的网络域的无线通信系统连接到外部网络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电系统(GPRS)支持节点(GGSN)(未示出)，和至少一个服务GPRS支持节点(SGSN)142、144；和

(ii)接入网，即：

(i)UMTS无线电网络控制器(RNC)136、140；和

(ii)UMTS Node-B 124、126。

GGSN(未示出)或SGSN 142、144负责与公共网络，例如公共交换数据网络(PSDN)(比如因特网)134或者公共交换电话网络(PSTN)的UMTS接口连接。SGSN 142、144完成通信量的路由和隧穿功能，而GGSN链接到外部分组网络。

Node-B 124、126通过无线电网络控制器站(RNC)，包括RNC 136、140和移动交换中心(MSC)，比如SGSN 144，连接到外部网络。蜂窝通信系统一般具有大量的这种基础架构部件，为了清楚起见，图1中只表示了有限数目的这种基础架构部件。

Node-B 124、126都包含一个或多个收发器单元，并通过在UMTS规范中定义的I_ub接口，与基于小区的系统基础架构的剩余部分通信。

按照本发明的实施例，第一无线服务通信单元(例如，Node-B 124)已适于包含如在图2中详细说明，和参考图3-6描述的逻辑模块。

按照本发明的实施例，订户通信单元，比如UE已适于包括如在图2中详细说明，并且参考图3-6进一步说明的逻辑模块。

每个RNC 136、140可控制一个或多个Node-B 124、126。每个SGSN142、144都提供到外部网络134的网关。操作和管理中心(OMG)146操作地连接到RNC 136、140和Node-B 124、126。本领域的技术人员明白，OMG 146包括处理功能(未示出)和逻辑功能152，以控制和管理蜂窝通信系统100的各部分。

管理逻辑146与一个或多个RNC 136、140通信，所述一个或多个RNC 136、140又向Node-B和UE提供关于无线电承载建立的信令158、160，即，要用于广播和单播传输的那些物理通信资源。

管理逻辑146适于包括广播模式逻辑150，或者操作地耦合到广播模式逻辑150。广播模式逻辑150包括信令逻辑，或者操作地耦合到信令逻辑，所述信令逻辑用信号通知多个无线订户通信单元将为广播操作模式配置或重新配置蜂窝通信系统100中的部分或全部传输资源。在单播传输之外，或者作为单播传输的备选方案，安排广播操作模式。

在本发明的一个实施例中，无线服务通信单元，比如Node-B，包括操作地耦合到处理器196的发射器。本发明的实施例利用处理器196按照广播模式配置或重新配置来自Node-B 124的传输。

除了通信系统的下行链路信道和/或上行链路信道中的单播传输之外，或者作为所述单播传输的备选方案，处理器196支持下行链路广播传输。

在一个实施例中，除了单播传输之外，广播模式逻辑150还可调度特定的广播时隙。

广播模式逻辑150被配置成管理用信号通知给RNC和Node B的物理资源。这样，广播模式逻辑150分配广播用资源，设定发射功率，和为将要承载广播传输的资源分配小区ID。

当考虑蜂窝广播系统的设计时，有益的是还考虑可在广播传输模式和单播传输模式之间实现的和谐度。广播传输模式和单播传输模式具有不同的最优化标准，不过如果两者能够把相似的底层基础架构用于无线电通信，那么这仍然是有益的。

本发明的发明人认识到WCDMA中的单播技术，称为高速下行链路分组接入(HSDPA)，具有短码分量，并且对单播数据使用短传输时间期(利用2ms子帧)。在3GPP技术标准：TS25.211中可找到关于HSDPA的更多信息。利用短码分量和短传输时间期的这些传输也可以与用于控制数据、导频数据，以及用于其它用户数据的长码分量和长传输时间(或者连续传输)混合(通过利用码复用)。不过，由于较长的传输时间间隔提供对无线电信道中的时间变化的鲁棒性的事实，对广播服务使用短传输时间间隔不是最理想的。

按照本发明的一个实施例，提出修改HSDPA中用于单播数据的短码分量和短传输时间，并且另外重新用于广播目的。这种方案的好处是多方面的。例如，在UE手持机和NodeB中，高度的技术复用是可能的，因为类似的技术(硬件、固件和/或软件)可用于单播和广播。

另外，在本发明的一个实施例中，可以利用多个不连续的较短的2ms子帧构成较长传输时间间隔。为了接收广播传输，只需要一小部分时间开启广播接收器，从而节省了电池电力。按照不连续接收(DRX)模式，这可提供更高效的节电操作。此外，广播服务可被时间复用到相同载波上，而不是被码复用。时间复用广播服务的这种能力便于不同的多组发射器在不同时间参与特定的单频网络(SFN)广播服务传输，从而能够在为每个单频网络(SFN)服务提供的覆盖范围中实现后续变化。SFN服务范围通常被称为“SFN区”。SFN广播传输是其中参与基站在相同时间发射相同数据内容和相同信号波形的广播传输。在CDMA SFN系统中，这要求每个NodeB在SFN服务的有效持续时间期间使用相同的加扰序列。

另外，发明人还认识到，HSDPA中的控制和导频元件的长码分量和长传输时间不太适合于广播系统。通过用与单播通信一致的短码分量和短传输时间代替这些控制和导频元件，可以获得一个或多个下述好处：

(i)往常使用长码和长传输时间的信令信道(例如，广播信道(BCH)上的系统信息)被缩短，从而表现出其中不进行任何传输的时期。这意味：当接收信令信道时，接收器只需要被开启一小部分时间，从而节省电池电力。另外，当不传送信令信道时，可以传送其它信道(比如用于广播服务的信道)。

(ii)称为主公共导频信道(P-CPICH)的导频是HSDPA中的长码，并且与数据和其它信令码复用。发明人认识到通过用与数据时间复用(而不是码复用)的短导频代替这种长的P-CPICH导频码，能够提高信道估计质量，从而提高整体系统性能和扇区吞吐量。同样，接收机只被开启一小部分时间，从而节省电池电力。

现在参见图2，图中表示了按照本发明的一些实施例修改的无线通信单元200的方框图。实际上，纯粹为了便于说明本发明的实施例，按照NodeB实现方式或者用户设备(UE)实现方式说明该无线通信单元，具有的功能部件相似。无线通信单元200包含天线202，其与天线开关或双工器204耦接2，天线开关或双工器204提供无线通信单元200内的接收和发射链之间的隔离。

本领域中已知，接收器链包括接收器前端电路206(有效提供接收，滤波和中频带或基带频率变换)。前端电路206与信号处理功能元件208串联耦接。信号处理功能元件208的输出被提供给适当的输出设备210。控制器214维持全面的订户单元控制。控制器214还与接收器前端电路206和信号处理功能元件208(通常用数字信号处理器(DSP)实现)耦接。控制器还与存储装置216耦接，存储装置216有选择地保存操作状态，比如解码/编码函数、同步模式，码序列等等。

至于发射链，它实质上包括通过发射器/调制电路222和功率放大器224与天线202串联耦接的输入装置220，比如数字键盘。发射器/调制电路222和功率放大器224在操作上响应控制器214。

发射链中的信号处理器模块208可被实现成不同于接收链中的处理器。作为替代地，单个信号处理器模块208可被用于实现发射信号和接收信号两者的处理，如图2中所示。显然，可以以分立或集成组件的形式实现无线通信单元200内的各个组件，于是，最终的结构是专用或设计选择的。

按照本发明的一些实施例，信号处理器模块208适于包括用于在Node B处处理TDM导频230的逻辑(就传输用波形构成来说)。在UE的背景下，本发明的实施例包括用于按照修改的包含TDM导频的Node B传输进行改进的信道估计的逻辑230。信道估计是本领域中已知的一种在接收器处提供传输所经过的传播信道的知识，以便帮助接收器正确地恢复所发送的数据的处理。

按照本发明的一些实施例，信号处理器模块208适于包括用于处理TDM导频230以处理短子帧(例如，2ms)的逻辑232，它可相同地应用在Node B和UE实现方式中。

按照本发明的一些实施例，信号处理器模块208适于包括用于在UE处处理高效DRX周期的逻辑234。

按照本发明的一些实施例，信号处理器模块208适于包括用于处理用于较短的2ms帧周期的增大的TTI周期的逻辑236，它可相同地应用在Node B和UE实现方式中。

按照本发明的一些实施例，信号处理器模块208适于包括用于处理较短的控制信道，例如BCH等的逻辑237，它可相同地应用在Node B和UE实现方式中。

按照本发明的一些实施例，信号处理器模块208适于包括用于处理SFN区的逻辑238，它可相同地应用在Node B和UE实现方式中。在这个实施例中，可需要每个2ms子帧的不同扰码。

在下面的操作说明中，描述这些修改的逻辑模块的操作和功能。

有利的是，短TDM导频的使用使得能够提高广播部署中的信道估计性能，和提高DRX效率(与上面的方面相关)。HSDPA短码、短传输时间的重用和不连续传输使得能够在广播网络中重新使用单播收发器技术，同时提供上述优点。本发明的实施例提出一种适合于在以非成对频带进行组播/广播单频网络(MBSFN)传输时实现的系统。

本发明的实施例目的在于实现WCDMA原理的最大重用，同时适应目的在于降低广播系统的复杂度和成本并且同时提高性能的上述设想。

目前的MBSFN系统只支持四种主要的物理信道类型：

(i)用于系统信息(BCH)的主公共控制物理信道(P-CCPCH)；

(ii)用于多媒体广播和组播服务(MBMS)控制信息，以及用于MBMS用户数据的辅助公共控制物理信道(S-CCPCH)；

(iii)用于服务通知目的的MBMS通知指示信道(MICH)；和

(iv)用于小区搜索和帧同步的同步信道(SCH)。

频分双工(FDD)MBSFN还支持为数据解调目的而充当导频的P-CPICH。本发明的实施例中采用的系统至少基于下述之一：

(i)具有双接收天线和码片级均衡的接收器结构(通常称为“type-3”FDD HSDPA接收器原理)的使用；

(ii)用于FDD HSDPA的2ms子帧结构的采用；

(iii)在可能的情况下，对S-SCCPCH使用SF16(与FDD HSDPA对齐)，注意在FDD MBMS中，这是SF256、SF128、SF64、SF32、SF16、SF8、SF4，其中传输是连续的；

(iv)对P-CCPCH和MICH使用SF64；

(v)FDD码片级加扰序列的使用；和

(vi)将时分多路复用(TDM)导频结构用于QPSK和16-QAM传输。

在CDMA系统中，物理信道的数据速率由信道的扩频因子控制(除了别的因素之外)。较长的扩频因子导致较低的传输速率，而较短的扩频因子导致较高的传输速率。为了提供特定的数据速率，信道可以利用比必需的扩频因子短的扩频因子，并且仅仅传送所述信道一小部分的时间。通过这样利用较小的扩频因子，支持广播传输的载波上的公共控制信道的持续时间可被缩短到2ms每无线电帧，从而提供其间可以传送其它信道的时间期并且因此容纳MBSFN服务的TDM成分，这可用于：

(i)实现更高效的DRX，从而为了接收控制或广播数据，UE接收器只需要被开启一小部分的时间，从而节省电池电力；

(ii)降低UE复杂度；和

(iii)提供多个时间复用的SFN区(如果需要的话)，以支持变化的覆盖/分布区域内的广播内容的分发。

对其中多个小区发送相同波形的SFN发射来说，在UE接收器处存在所发送信号的相应多个副本，不过由于发送的信号经过各自的无线电传播信道并且归因于居间的物理物体的反射/折射，每个副本具有不同的时间延迟以及振幅和相位。UE接收器把这些副本看作通过包括多个延迟的一个复合无线电传播信道环境接收的单一发射源。这里信号路径的最先到达和最后到达之间的时间范围通常被称为信道的延迟扩展。对SFN广播部署来说，延迟扩展于因此可以是显著大于对单播部署来说观察到的延迟扩展。与当在具有延长的延迟扩展，和比通常存在于单播信道环境中的延迟路径多得多的延迟路径的这种SFN信道中使用码复用P-CPICH相比，将TDM导频用于广播传输能够显著提高链路性能。这是因为就码复用导频的情况来说，即使在发射器处构成导频和其它信号，以使得它们相互正交(在码域中)，由于复合无线电信道中的较长延迟扩展，当信号到达接收器时，这种性质通常会被破坏。正交性的丧失会引起其它码复用的信号对导频的干扰，并且削弱接收器准确地估计无线电信道和恢复所发送的数据的能力。

相反，可以安排利用TDM导频的信道估计，以避免由SFN无线电传播信道产生的干扰影响。不过，用于TDM导频的导频序列必须表现出使其适合于信道估计的必要性质。

现在参见图3，图中图解说明按照本发明的实施例修改的成帧格式300。本发明的实施例提出保留相同的FDD MBMS 10ms帧305和时隙持续时间315。图3概述了将2ms的320HSDPA式子帧单元用于三个主要的主物理信道类型的帧结构300(注意图3排除了SCH)。

从而在图3中，2ms子帧320(均包含3个等长的时隙315)被用于通过组播业务信道(MTCH)322承载MBSFN服务340的S-CCPCH用途。一般只在10ms无线电帧的3个时隙内有效地发送MBSFN服务340。2ms子帧320使用正交可变扩频因子(OVSF)码。如图所示，按照本发明的实施例，并利用扩频因子SF64、一个或多个2ms子帧320也可被用于：承载组播控制信道(MCCH)324的S-CCPCH用途，承载BCH 322和MICH 326的P-CCPCH。另外，图3中图解说明使用三个时隙，每个时隙按扩频因子16，采用K个码来支持MBSFN服务340。

通过将这样的时域复用组件包括在各种数据和控制信道的无线电帧结构中，这种方法可实现下述目的：

(i)高效的DRX(降低收器工作时间)，从而能耗较低，于是延长电池寿命。

(ii)由于用帧内DRX代替TTI DRX，因此UE复杂度/成本降低。

TTI DRX是其中接收一个完整的TTI，然后“N”个后续TTI不被接收的DRX。发射器按照相同的方式工作。这意味包含在TTI{即，有效的一个TTI}内的数据量需要比为达到服务的平均期望比特率而要求的每TTI的数据量大(N+1)倍。

在子TTI层(例如，基于时隙或子帧)工作的DRX方案能够实现相同的1∶N(on∶off)比。不过，由于每个TTI都是有效的，因此每个TTI传送的数据量仅保持等于为达到服务的平均期望比特率而要求的每TTI的数据量的1倍。从而，由于接收器需要处理的每个TTI的数据量减小，因此接收器处理的复杂度降低。

现在参见图4，图中图解说明按照本发明的实施例修改的TTI原理400的一个例子。本发明的实施例构成传输信道的长TTI持续时间(10ms、20ms、40ms和80ms)405，长TTI由每帧410的“1”、“2”、“4”或“8”个分离的子帧415构成，如图4中所示。通过使用每个无线电帧410仅一个2ms子帧415来发送MBSFN服务，与MBSFN服务的连续传输的情况相比，接收器只需要1/5的时间处于有效状态。从而在图4中，通过DRX实现的节电和电池寿命提高是显而易见的。另外注意这种形式的帧内DRX不会增加传输块设定大小(即，在一个TTI中承载的数据量)。于是，不会增大传输信道处理复杂度，并且与已知的WCDMA MBMS技术相比可能更低。

如图4中所示，本发明的实施例图解说明对于例如80ms的TTI持续时间来说，每个无线电帧410中的2ms子帧415。在HSPDA中，不支持跨越多个无线电帧的TTI持续时间，因为HSDPA只采用2ms的一个短TTI持续时间，并利用调度和重传来克服信道中的变化。在广播系统中，不存在单播调度，从而为了克服信道变化，本发明的实施例可以采用由多个不连续的2ms子帧构成的大TTI，如图4中所示。较长的TTI允许更大的交织深度，当与前向纠错结合时，所述更大的交织深度保证抗信道时变的鲁棒性的增大。

现在参见图5，图中图解说明按照本发明的实施例修改的，显示出特定的定时结构的时隙格式500。本发明的实施例提出时隙/定时格式500以关于S-CCPCH的普通WCDMA原理为基础，在开始处传送格式联合索引(TFCI)515(如果有的话)，并且在尾部是无数据传输的区域510。字段510用于导频序列的传输，从而提供数据字段和导频字段的时分复用。

按照本发明的实施例，在数据字段520内可以支持SF1、SF16和SF64，SF64用于P-CCPCH、承载MCCH的S-CCPCH和MICH，并且SF16和SF1用于承载MTCH的S-CCPCH。SF1选项允许在Node B发射器处有较低的峰值-平均功率比(PAPR)，并且能够允许增大的MBMS服务的覆盖范围，从而需要较少的基站就可以以特定的服务率覆盖特定的地理区域。这些扩频因子选项被设计为适应MBMS服务速率的必需范围(例如，从约32kbps～512kbps)，以及处理典型的前向纠错(FEC)码率下的低速率公共信令。值得注意的是，借助较高层的服务调度，也可支持较低的MBMS服务速率，正如对MBSFN来说当前的情况一样。

每个S-CCPCH的2ms子帧可以使用不同的加扰序列，从而能够实现对多个时间复用的SFN区的支持。

可以应用不同的数据调制技术，包括本领域中公知的那些数据调制技术，比如QPSK和16-QAM。关于P-CCPCH，S-CCPCH和MICH的调制方案可以和当前规范相同。

现在参见图6，图中图解说明按照本发明的实施例修改的导频序列600的一个例子。本发明的实施例提出对于广播通信来说，用时分复用(TDM)导频代替WCDMA CDM导频(P-CPICH)。TDM导频是相对较短的序列并且被安排成表现出有利于良好的信道估计所必需的性质。这些性质包括理想的相关性。当利用例如迫零信道估计时，具有低自相关性(除了在零位延迟之外)的序列便于准确的信道估计和低噪声增强性质。具有良好的互相关性的一组序列(在其它小区中使用的导频序列之间)也是可取的。

在本发明的一个实施例中，如果序列是循环的，那么这也是有益的，因为这便于在接收器中更有效地实现信道估计处理。这是因为循环序列的使用与离散傅里叶变换(DFT)频域处理方法的使用相兼容。此外，即使在色散的信道中，接收的TDM导频也包含不受数据干扰的时间方面的信号区。在接收的TDM导频字段的起点出现的、并且长度等于信道色散时间的时间区不受来自该时隙的数据区的干扰影响。不过，接收的TDM导频字段的剩余部分无干扰，从而这种无干扰的区域便于无线电信道的高质量估计。这代表与WCDMA码分复用(CDM)导频相比的改进，如上所述，由于导频信号和数据信号之间的码域正交性的丧失，WCDMA码分复用(CDM)导频总是遭受来自SFN无线电信道中的数据的干扰。

用于时分双工(TDD)系统中的MBSFN的公共导频序列表现出如前关于信道估计描述的这些良好性质，并且可被用作TDM导频的适当序列，从而能够实现改进的WCDMA MBMS系统中的信道估计。

图6中给出了导频构造。要注意的要点可包括：

(i)可以使128码片循环前缀610与最大预期MBSFN信道色散匹配。从而，信道估计可以基于与后续的192码片二进制序列相对应并且保持不受数据的干扰的接收信号；

(ii)短的192码片二进制序列615可被设计成表现出良好的信道估计性质。

192个码片的短序列长度还可使得能够使用复杂度低且成本低的非常高效的信道估计器。如果所发送的TDM导频序列被链接到使用中的小区ID，那么该TDM导频序列还可被用于帮助确定该小区ID(一般利用同步信道-SCH实现的功能)。信道编码可被限制于仅仅单一解码类型(例如turbo编码)的使用，以便通过消除对其它类型的解码器(例如，Viterbi解码器)的需要来降低接收器的复杂度。这有助于降低UE复杂度和MBSFN接收器的成本。

在本发明的一个实施例中，设想存在于当前标准中的其它互补技术可以容易地和提出的技术一起使用，比如现有的3GPP FDD或TDD规范中的信道编码、扩频和其它过程的现有技术。

上述技术的一个目的是使本发明的物理层特征对更高层的影响降至最小。MBSFN移动性的原理及用户平面和控制平面体系结构可与现有的FDD或TDD MBSFN系统中的那些原理和体系结构对应。可以设想获得一个或多个上述好处的改进，所述改进涉及无线电资源控制(RRC)层和NodeB应用协议(NBAP)结构，以便适应与物理层特别有关的一些参数。从而有利的是，不需要修改核心网和相关的服务/应用，以实现上述实施例的目的。

在物理层，上述思想意图利用具有相关改进的当前的HSDPA type-3接收器来支持高效的广播。

现在参见图7，图中图解说明可用于在本发明的一些实施例中，实现信号处理功能的典型计算系统700。这种计算系统可用在接入点和无线通信单元中。本领域的技术人员还会认识到如何利用其它计算机系统或体系架构实现本发明。例如，计算系统700可代表桌上型计算机、膝上型计算机或笔记本计算机、手持计算装置(PDA、蜂窝电话机、掌上型电脑等)、大型机、服务器、客户机、或者对特定应用或环境来说合乎需要或者适当的任意其它类型的专用或通用计算装置。计算系统700可包括一个或多个处理器，比如处理器704。处理器704可利用通用或专用处理引擎，比如微处理器、微控制器或者其它控制逻辑来实现。在这个例子中，处理器704与总线702或者其它通信介质连接。

计算系统700还可包括主存储器708，比如随机存取存储器(RAM)或其它动态存储器，以用于保存信息和将由处理器704执行的指令。主存储器708还可用于在将由处理器704执行的指令的执行期间，保存临时变量或者其它中间信息。计算系统700可类似地包括与总线702耦接的只读存储器(ROM)或其它静态存储装置，以用于保存静态信息和供处理器704之用的指令。

计算系统700还可包括信息存储系统710，信息存储系统710可包括例如介质驱动器712和可拆卸存储接口720。介质驱动器712可包括驱动器或其它机构，以支持固定或可拆卸的存储介质，比如硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、压缩光盘(CD)或数字视频驱动器(DVD)读或写驱动器(R或RW)，或者其它可拆卸或固定的介质驱动器。存储介质718例如可包括硬盘、软盘、磁带、光盘、CD或DVD、或者由介质驱动器712读写的其它固定或可拆卸介质。如这些例子举例所示，存储介质718可包括保存有特定的计算机软件或数据的计算机可读存储介质。

在备选实施例中，信息存储系统710可包括允许将计算机程序或其它指令或数据载入计算系统700中的其它类似组件。例如，这样的组件可包括可拆卸存储单元722和接口720，比如程序盒式存储器和盒式接口，可拆卸存储器(例如，闪速存储器或其它可拆卸存储模块)和存储槽，及允许软件和数据从可拆卸存储单元718被传送到计算系统700的其它可拆卸存储单元722和接口720。

计算系统700还可包括通信接口724。通信接口724可被用于允许在计算系统700和外部装置之间传送软件和数据。通信接口724的例子可包括调制解调器、网络接口(比如以太网或其它NIC卡)、通信端口(例如通用串行总线(USB)端口)、PCMCIA插槽和卡，等等。经通信接口724传送的软件和数据呈信号的形式，所述信号可以是电信号、电磁信号和光信号，或者能够被通信接口724接收的其它信号。这些信号经信道728被提供给通信接口724。信道728可承载信号，并且可利用无线介质、导线或电缆、光纤或者其它通信介质实现。所述信道的一些例子包括电话线、蜂窝电话链路、RF链路、网络接口、局域网或广域网，和其它通信信道。

在本文中，术语“计算机程序产品”、“计算机可读介质”等通常可被用于一般地表示诸如存储器708、存储装置718或存储单元722之类的介质。这些和其它形式的计算机可读介质可保存供处理器704使用的一个或多个指令，从而使处理器执行指定的操作。当被执行时，通常被称为“计算机程序代码”(所述计算机程序代码可按计算机程序或其它分组的形式分组)的这种指令使计算系统700能够实现本发明的实施例的功能。注意该代码可直接使处理器执行指定操作、经编译使处理器执行指定操作，和/或与其它软件、硬件和/或固件元件(例如，执行标准函数的库)结合地使处理器执行指定操作。

在利用软件实现各个部件的实施例中，软件可保存在计算机可读介质中，并利用例如可拆卸存储驱动器722、驱动器712或通信接口724被载入计算系统700中。当由处理器704执行时，控制逻辑(本例中，软件指令或计算机程序代码)使处理器704执行这里所述的本发明的功能。

要认识到，为了清楚起见，上面的说明关于不同的功能单元和处理器，描述了本发明的实施例。但是，显然可以使用例如就广播模式逻辑或管理逻辑来说，功能性在不同功能单元或处理器之间的任何适当分布，而不脱离本发明。例如，所示出的要由分离的处理器或控制器执行的功能可由相同的处理器或控制器执行。从而，对具体功能单元的引用只应被看作对提供所述功能的适当装置的引用，而不是表示严格的逻辑或物理结构或组织。

可用任何适当的形式，包括硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现本发明的各个方面。可选的是，本发明至少可被部分实现成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。从而，可按照任何适当的方式在物理上、功能上和逻辑上实现本发明的实施例的部件和组件。实际上，可用单一单元，用多个单元，或者作为其它功能单元的一部分实现所述功能性。

尽管结合一些实施例说明了本发明，不过本发明并不局限于这里陈述的具体形式。相反，本发明的范围仅由所附的权利要求限定。另外，尽管某一特征看来是结合特定实施例说明的，不过本领域的技术人员会认识到按照本发明可结合所描述的实施例的各个特征。在权利要求中，术语“包含”并不排除其它部件或步骤的存在。

此外，尽管是一个一个地列举的，不过多个装置、部件或方法步骤可用单个单元或处理器实现。另外，尽管各个特征被包括在不同的权利要求中，不过它们也可被有利地结合，并且包括在不同权利要求中并不意味特征的组合不可行和/或不利。另外，某一特征包含在一种类型的权利要求中并不意味局限于这种类型的权利要求，相反，该特征同样可酌情适用于其它权利要求类型。

此外，各个特征在权利要求中的顺序并不意味必须按其实现所述各个特征的任何特定顺序，特别地，方法权利要求中的各个步骤的顺序并不意味必须按该顺序执行各个步骤。相反，可按照任何适当的顺序执行各个步骤。另外，单数引用并不排除复数。从而，对“一个”、“第一”、“第二”等的引用并不排除复数。

Claims (25)

1.一种支持无线通信系统中的广播传输和单播通信的方法，所述方法包括：

按照第一操作模式支持单播通信，其中在具有第一长度和第一数目的时隙的时间连续子帧内编码和传送至少一个单播数据传输单元；和

按照第二操作模式支持广播传输，其中在包含第一长度的不连续的多个时间连续子帧的时间期内，编码和传送至少一个广播数据传输单元。

2.按照权利要求1所述的方法，其中按照第二种操作模式支持广播传输包括级联不连续的多个时间连续子帧，从而产生用于广播传输的延长的传输时间间隔。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其中编码广播数据传输单元包括把所述至少一个广播数据传输单元映射到第一扩频因子的至少一个同时发送的码分多址接入CDMA码。

4.按照权利要求3所述的方法，还包括：编码所述至少一个单播数据传输单元包括把所述至少一个单播数据传输单元映射到第一扩频因子的至少一个同时发送的CDMA码。

5.按照任意前述权利要求所述的方法，其中所述时间连续子帧包括2ms子帧。

6.按照任意前述权利要求所述的方法，其中所述单播通信包括高速下行链路分组接入HSDPA。

7.按照权利要求6所述的方法，还包括：在基站处，将短时域导频码插入用于广播传输的不连续的多个时间连续子帧的至少一个时隙中。

8.按照权利要求7所述的方法，还包括：在广播传输中时间复用短时域导频码和数据。

9.按照任意前述权利要求所述的方法，其中不连续的多个时间连续子帧的至少一个时隙包含短时域导频码，所述方法还包括：在用户设备处，利用所述短时域导频码进行信道估计。

10.按照任意前述权利要求所述的方法，所述方法还包括：在用户设备处，当接收广播传输时，在不连续的多个时间连续子帧内采用时间不连续的接收器操作。

11.按照任意前述权利要求所述的方法，还包括：利用来自多个基站的单频网络SFN传输模式进行广播传输。

12.按照任意前述权利要求所述的方法，其中，在专用于组播广播单频网络MBSFN传输的不成对载波上进行所述广播传输。

13.按照任意前述权利要求所述的方法，还包括：在用户设备处，利用type-3接收器按照第一操作模式接收单播传输，和按照第二操作模式接收广播传输。

14.按照任意前述权利要求所述的方法，还包括：时间复用广播数据服务和另一广播数据服务。

15.按照任意前述权利要求所述的方法，还包括：时间复用广播公共控制信道和其它数据。

16.按照权利要求15所述的方法，其中，所述时间复用还包括编码至少一个广播公共控制信道。

17.按照权利要求16所述的方法，其中，所述至少一个广播公共控制信道包括下述至少之一：广播信道BCH，MBMS控制信道MCCH，MBMS通知指示信道MICH。

18.按照权利要求16或17所述的方法，还包括：利用减小的扩频因子，将所述至少一个编码的广播公共控制信道映射成比无线电帧的时间连续子帧的总数小的数目，使得所述广播公共控制信道传输是时间不连续的。

19.按照任意前述权利要求所述的方法，其中，所述无线通信系统包括第三代合作伙伴计划3GPP宽带码分多址接入CDMA技术。

20.一种包括用于支持无线通信系统中的广播传输和单播通信的可执行程序代码的计算机程序产品，所述可执行程序代码操作为：

按照第一操作模式支持单播通信，其中在具有第一长度和第一数目的时隙的时间连续子帧内编码和传送至少一个单播数据传输单元；和

按照第二操作模式支持广播传输，其中在包含第一长度的不连续的多个时间连续子帧的时间期内，编码和传送至少一个广播数据传输单元。

21.一种用于支持无线通信系统中的广播传输和单播通信的通信单元，所述通信单元包括信号处理模块，所述信号处理模块包括：

用于按照第一操作模式支持单播通信的逻辑，其中在具有第一长度和第一数目的时隙的时间连续子帧内编码和传送至少一个单播数据传输单元；和

用于按照第二操作模式支持广播传输的逻辑，其中在包含第一长度的不连续的多个时间连续子帧的时间期内，编码和传送至少一个广播数据传输单元。

22.按照权利要求21所述的通信单元，其中所述通信单元是基站，所述基站包括用于级联不连续的多个时间连续子帧从而产生用于广播传输的延长的传输时间间隔的逻辑。

23.按照权利要求21所述的通信单元，其中所述通信单元是用户设备，并且其中所述广播传输包括短时域导频码，所述用户设备包括用于利用所述短时域导频码进行信道估计的逻辑。

24.一种通信单元的集成电路，支持无线通信系统中的广播传输和单播通信，所述集成电路包括信号处理模块，所述信号处理模块包括：

用于按照第一操作模式支持单播通信的逻辑，其中在具有第一长度和第一数目的时隙的时间连续子帧内编码和传送至少一个单播数据传输单元；和

用于按照第二操作模式支持广播传输的逻辑，其中在包含第一长度的不连续的多个时间连续子帧的时间期内，编码和传送至少一个广播数据传输单元。

25.一种用于支持基站和至少一个用户设备之间的广播传输和单播通信的无线蜂窝通信系统，所述无线蜂窝通信系统包括：

用于按照第一操作模式支持单播通信的逻辑，其中在具有第一长度和第一数目的时隙的时间连续子帧内编码和传送至少一个单播数据传输单元；和

用于按照第二操作模式支持广播传输的逻辑，其中在包含第一长度的不连续的多个时间连续子帧的时间期内，编码和传送至少一个广播数据传输单元。

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