CN103430575A - 用于广播通信的接收的无线通信单元、集成电路和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种用于包括多个通信蜂窝的无线通信系统（200）中的广播传输的接收的方法，广播内容经由至少一个中继节点（RN）（224）从基站（210）路由到至少一个无线通信单元（225、226）。方法包括，在至少一个无线通信单元（226），从包括以下内容的组中的至少一个接收广播内容的广播传输：基站（210）和至少一个中继节点（RN）（224）；以及从包括以下内容的组中的至少一个接收补充的至少一个增强的单播传输：基站（210）和至少一个中继节点（RN）（224）；其中至少一个增强的单播传输与广播内容相关联。还描述了无线通信单元（226）、集成电路和包括可执行程序代码的非暂时性计算机程序产品。

Description

用于广播通信的接收的无线通信单元、集成电路和方法
技术领域
本发明总地涉及蜂窝通信系统中的通信资源的利用，并且，更具体地，但不唯一地，涉及一种在长期演进（LTE）第三代合作伙伴项目（3GPPTM）蜂窝通信系统中接收广播通信的无线通信单元。
背景技术
当前，正在安装第三代蜂窝通信系统以进一步加强提供给移动电话用户的通信服务。最广泛采用的第三代通信系统基于码分多址（CDMA）以及频分双工（FDD）或时分双工（TDD）技术。在CDMA系统中，通过在相同载波频率上和在相同时间间隔中对不同用户分配不同扩频码和/或扰码来获取用户分离。这与时分多址（TDMA）系统相反，在该系统中通过对不同用户指派不同时隙来完成用户分离。使用这些原理的通信系统的示例是通用移动通信系统（UMTSTM）。
为提供加强的通信服务，设计了第三代蜂窝通信系统的长期演进（LTE）版本以支持多种不同的以及加强的服务。这种加强的服务之一是多媒体服务的支持。针对可经由移动电话和其他手持设备所接收的多媒体服务的需求被定为在接下来的数年中快速增长。多媒体服务由于要通信的数据内容的性质而要求高带宽。在多媒体服务的供应中典型的且最成本有效的方法是“广播”多媒体信号，与通过单播（即点对点）方式发送多媒体信号相反。一般地，携载所谓新闻、影视、体育等的数十个信道可通过通信网络同时广播。在由Wiley于2009年出版的Sesia,Toufik,Baker的:“LTE-TheUMTS Long Term Evolution;From Theory to Practice”的第11页中可找到LTE的进一步的描述。
因为无线电频谱资源稀缺，所以要求频谱有效传输技术以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。公知的是，可通过蜂窝网络以类似于常规地面电视/无线传输的方式来携载广播服务。因此，在过去数年中已开发出用于通过蜂窝网络传递多媒体广播服务的技术，诸如用于UMTSTM的LTE方面的演进的移动广播和多播服务（eMBMS）。在这些广播蜂窝系统中，通过常规蜂窝系统内的邻近蜂窝上的无重叠的物理资源传输相同广播信号。因此，在无线订户单元处，接收者必须能够检测来自其所连接到的蜂窝的广播信号。尤其，需要在存在通过邻近蜂窝的无重叠物理资源传输的附加、潜在干扰广播信号的情况下进行该检测。
为提高频谱效率，也已开发出用于蜂窝系统的广播方案，其中通过多个蜂窝、但使用相同（即重叠的）物理资源来传输相同广播信号。在这些系统中，由于传输布置为大致同时进行，蜂窝不导致彼此干扰，并且因此支持广播服务的能力得到提高。这种系统有时被称为“单频网络”或“SFN”。在SFN系统中，公共蜂窝标识符（ID）用来指示那些在相同时间广播相同内容的（公共）蜂窝。在本描述的上下文中，术语“公共蜂窝标识符”包括用于指定SFN操作的任何机制，其在一些示例中可包括所谓单扰码的使用。
在3GPPTM Rel10中考虑了用于LTE的中继节点的概念100，如图1所示。中继概念100包括中继节点（RN）120的部署以通过Uu接口125将无线覆盖范围扩展到那些在RN120的覆盖区域内的订户通信单元（在3G用语中称作用户设备（UE））130。使用LTE无线资源通过Un接口115提供用于RN120的回程连接性。通过该方式，RN120经由可称为宿主eNodeB（DeNB）110的通信源基站（在3G用语中称为演进节点B（eNodeB））通过LTE无线资源连接到演进分组核心（EPC）105。从RN120覆盖范围内的UE130的角度来看，RN120表现为常规eNodeB。从宿主eNodeB110的角度来看，RN120表现为与UE130有些相似。
已在（2010年6月2-7月2日、#70bis,Stockholm,Sweden的CMCC,3GPP TSG-RAN WG2会议的Tdoc R2-103960:'Considerations ondeployment of both relay and eMBMS'）中提到通过RN支持eMBMS的问题。在该文档中按以下内容简述了用于扩展eMBMS的方法：
“Under this architecture,the content synchronization should beguaranteed not only from BM-SC to DeNB,but also from BM-SC to RN.Inthis case,the eMBMS related data needs to be transmitted to the DeNB firstly,and then be forwarded towards the corresponding RNs before transmitting tothe UEs（在该架构下，应不仅从BM-SC到DeNB、还从BM-SC到RN来保证内容同步。在该情况下，与数据相关的eMBMS需要首先被传输到DeNB，然后在传输到UE前被转发向相应RN）。”
该摘录清楚地启发本领域的技术人员，宿主eNodeB110将使用单播承载首先将eMBMS业务首先从DeNB110转发到RN120，虽然未指定承载。一旦RN120已接收eMBMS数据，那么DeNB110和RN120均可在相同时间通过单频网络传输eMBMS数据，使得UE130可在物理层容易地将从范围内的所有eNodeB和RN120所接收的传输进行合并。
该方法的缺点是eMBMS业务由DeNB110传输两次，第一次在通过Un接口115到Rn120的单播传输中，第二次是当DeNB110通过Uu接口125进行eMBMS广播其本身时。一旦RN120已接收eMBMS数据，那么DeNB110和RN120均能够通过单频传输eMBMS数据。来自中继节点层（或可替代地，同时来自中继节点层和eNodeB层）的所有传输应在相同时间发生。这确保来自多个DeNB110/RN120的任何宏分集eMBMS传输以落入OFDM符号的循环前缀内的时间偏移到达UE130，从而简化UE的均衡过程，例如在物理层将来自范围内的所有enodeB和RN的传输进行合并。如果在DeNB110的覆盖范围内存在多个RN120，那么携载相同信息的多个单播流将是必要的。该重复的传输具有消耗附加eNB无线资源的缺点。
该经提出的机制的进一步的潜在问题是RN120和与其相关联的DeNB110之间的传播延迟可能不同。因此，万一一旦RN120接收到从DeNB110所接收的eMBMS信息，每个RN120就简单地重新广播该信息，那么由于Un接口115上的传播延迟差异，不能保证来自多个RN120的传输在UE的循环前缀窗口内到达UE130（假定在Uu接口中的每一个上还将存在累积传播延迟差异）。例如，如果来自中继节点的所有传输原计划在相同时间发生（例如对于多播广播SFN（MBSFN）在UE130处的中继节点传输的物理层合并）、或如果需要RN传输与来自DeNB110的传输符号对齐，使得在DeNB110和RN传输二者的UE130处可完成合并，这种问题发生。
该经提出的机制的进一步的潜在问题是，每个RN尽可能准确地解码来自DeNB的eMBMS业务是重要的，因为其可能正将该信息重新广播到数十个或数百个UE。因此，在RN处的eMBMS信号的正确检测的概率要高。
因此，当前技术是次优的。因此，在蜂窝网络中使用中继节点解决支持广播传输问题的改进机制将是有利的。
发明内容
在权利要求中限定了本发明的各方面和特征。
本发明的实施例力图逐一地或以任何组合形式地缓和、减轻或消除上述缺点中的一个或多个。
根据本发明的第一方面，提供了用于支持包括多个通信蜂窝的无线通信系统中的广播传输的方法，广播内容经由至少一个中继节点（RN）从基站路由到至少一个无线通信单元。方法包括，在至少一个无线通信单元：从包括以下内容的组中的至少一个接收广播内容的广播传输：基站和至少一个中继节点（RN）；以及从包括以下内容的组中的至少一个接收补充的至少一个增强（augmented）的单播传输：基站和至少一个中继节点（RN）；其中至少一个增强的单播传输与广播内容相关联。通过该方式，可避免或减少由诸如宿主eNodeB的基站进行的诸如eMBMS业务的广播内容的重复传输，从而支持蜂窝通信系统中的无线资源的更有效利用。
在一个可选示例实施例中，方法进一步包括缓冲和合并广播传输和至少一个增强的单播传输以解码广播内容。
在一个可选示例实施例中，至少一个增强的单播传输携载可与广播内容相关联的附加的差错编码冗余位。
在一个可选示例实施例中，附加的差错编码冗余位可根据广播内容计算。
在一个可选示例实施例中，至少一个增强的单播传输可或者部分地或者全部地携载与广播内容相同的内容。
在一个可选示例实施例中，至少一个增强的单播传输可以不传达广播内容。
在一个可选示例实施例中，方法可进一步包括动态地发起至少一个增强的单播传输的到单个RN或多个RN的传输。
在一个可选示例实施例中，至少一个增强的单播传输的参数可包括包括以下内容的组中的至少一个：用于至少一个增强的单播传输的传输功率级；增强的单播传输上所采用的数据率；经选择的调制方案；在其上要进行增强的单播传输的经选择的时间和/或频率资源；在增强的单播传输上所传达的数个冗余物理层位。
在一个可选示例实施例中，前述动态地发起和动态地调整中的至少一个，可基于包括以下内容的组中的至少一个来实现：基站和至少一个RN之间的占主导的信道条件；从至少一个RN提供到基站的广播信道的信号质量的反馈信息；经合并的广播和单播传输的质量。
在一个可选示例实施例中，至少一个无线通信单元包括第三代合作伙伴项目（3GPPTM）系统的长期演进（LTE）版本中的用户设备。
根据本发明的第二方面，提供了包括与第一方面大致一致地用于支持无线通信单元中的广播接收的可执行程序代码的非暂时性计算机程序产品。
根据本发明的第三方面，提供了包括多个通信蜂窝的无线通信系统中的用于接收广播传输的无线通信单元，广播内容经由至少一个中继节点（RN）从基站路由到无线通信单元。无线通信单元包括接收器用于从包括以下内容的组中的至少一个接收广播内容的广播传输：基站和至少一个中继节点（RN）；并且用于从包括以下内容的组中的至少一个接收补充的至少一个增强的单播传输：基站和至少一个中继节点（RN）；其中至少一个增强的单播传输与广播内容相关联。
根据本发明的第四方面，提供了与第三方面大致一致的用于包括信号处理逻辑的无线通信单元的集成电路。
本发明的这些和其他方面、特征和优点在下文所描述的实施例中是显而易见的，并且参考下文所描述的实施例进行阐述。
附图说明
将仅通过示例的方式参考附图来描述本发明的实施例，其中：
图1示出采用中继节点的系统部署的已知架构。
图2示出根据本发明的一些示例实施例的、采用至少一个中继节点的3GPPTM LTE蜂窝通信系统。
图3示出根据本发明的一些示例实施例的、适应的无线通信单元的示例。
图4示出根据本发明的一些示例实施例的、由各通信单元所采用的用户平面的协议栈的第一个示例。
图5示出根据本发明的一些示例实施例的、由各通信单元所采用的用户平面的协议栈的第二个示例。
图6示出根据本发明的示例实施例的、采用至少一个中继节点的3GPPTM无线蜂窝通信系统的示例。
图7示出根据本发明的一些示例实施例的、在宿主eNodeB处所采用以支持到无线通信单元的广播通信的流程图的示例。
图8示出根据本发明的一些示例实施例的、在中继节点处经采用以支持由无线通信单元进行的广播通信的流程图的示例。
图9示出本发明的实施例中的、可被采用以实现信号处理功能性的典型的计算系统。
具体实施方式
接下来的描述重点在于适用于长期演进（LTE）蜂窝通信系统的本发明的示例实施例，具体来讲，适用于在第三代合作伙伴项目（3GPPTM）系统内以任何成对或不成对的频谱形式运行的LTE无线接入网络（RAN）。然而，应理解的是，本发明不限于该特定蜂窝通信系统，还可应用于任何支持广播通信的蜂窝通信系统。接下来的描述重点还在于适用于在LTE蜂窝通信系统上提供广播（例如单向的）服务的本发明的示例实施例，例如支持演进的移动广播和多播服务（eMBMS）的一个。
eMBMS是通过诸如演进分组系统（EPS）等的移动电信网络所供应的广播和多播服务。用于eMBMS的技术说明书包括3GPPTM TS22.146、3GPPTM TS23.246以及3GPPTM TS26.346。
本文所述的示例实施例可应用到eMBMS数据可通过LTE中继节点（RN）传送的场景。本发明的示例实施例可减轻前述在单播信道（到一个或多个中继节点（RN））和在eMBMS广播信道（到DeNB的覆盖范围内的UE）上均传输相同eMBMS内容的DeNB的问题。在本发明的示例实施例中，所谓宿主eNodeB（DeNB）形式的基站可配置为实施由DeNB的覆盖范围内的UE所接收的、以及由DeNB的覆盖范围内的一个或多个中继节点（RN）、例如布置为提供用于广播eMBMS数据的扩展的覆盖区域的一个或多个RN所接收的广播eMBMS传输。本发明的示例实施例提出一个或多个RN随后将eMBMS数据重新广播到诸如位于一个或多个RN的覆盖范围内的用户设备（UE）的无线订户通信单元的机制。针对位于DeNB和一个或多个RN的覆盖区域内的UE，DeNB和RN二者的覆盖范围内的UE可能够使用适当的缓冲电路和合并技术以接收和合并二者的广播传输，不论是在解码前或解码后。通过该方式，不发生如已知技术中所提出的来自DeNB的相同信息的复制传输。
在本发明的示例实施例中，描述了可提高在RN处的eMBMS信号的正确检测的概率的机制，因为每个RN尽可能准确地解码从DeNB所接收的eMBMS业务是重要的，由于其可将该信息重新广播到数十或数百个UE。在示例中，来自DeNB的eMBMS广播传输用单播传输加以增强。在一个示例中，增强的单播传输在与eMBMS广播传输的大致相同时间从DeNB传输到一个或多个RN。然而，在该示例中，增强的单播传输可能不传达与在eMBMS广播（数据）传输上所传达的相同信息。在一个示例实施例中，增强的单播传输可携载附加的差错编码冗余位，其可根据eMBMS数据计算并且对于已经包括在主eMBMS数据流内的那些可以是附加的。
在当前LTE标准中，当传输MBMS业务时，其在专用于MBMS传输的子帧中（1毫秒块）（即这些“MBMS”子帧不能被共享用于单播业务的传输）进行传输。因此，在一个示例实施例中，可以在分开的子帧中进行增强的单播传输，例如分开其他1毫秒块到MBMS传输。在一些示例实施例中，可在相同10毫秒帧的不同子帧中发送MBMS和增强的单播传输二者。在一些示例实施例中，可在不同的10毫秒帧中发送MBMS和增强的单播传输二者，尽管这可能在中继节点需要一些附加的缓冲。
在一些示例实施例中，可使用各种不同方法用于确定必须在MBMS承载上传输的位以及必须在增强的单播承载上传输的位。例如，在一些示例实施例中，可使用用于编码第一传输和编码第二传输的自动重传请求（ARQ）/混合ARQ（HARQ）中所使用的任何技术，其中第一传输的经编码位将在一些示例中对应于将在MBMS承载上所传输的位，并且第二传输的经编码位将对应于将在增强的单播承载上所传输的位。在一些示例实施例中，在中继节点处，常规地用于合并第一和第二ARQ/HARQ传输的相同方法可用于合并MBMS和增强的单播传输。因此在一个示例实施例中DeNB可取得原始信息内容并使用信道编码算法确定前向纠错（FEC）冗余位的集合。固定比例的这些冗余位可以总是在MBMS承载上与原始信息位并排传输。取决于DeNB和RN附加冗余位之间的占主导的信道条件，其不在MBMS承载上发送，可在增强的单播承载上发送。在接收者处中继节点（或在RN还传输增强的单播传输的UE场景中的UE）结合经接收的原始信息位，使用在MBMS承载和增强的单播承载上所提供的冗余位的全集。通过该方式，RN可能够确定最可能经传输的码字并且从而确定最可能的原始信息位序列。在一些示例中，可使用基于诸如混合ARQ追加（Chase）合并以及混合ARQ增量冗余的方法的各种类似技术。
此外，在一些示例实施例中，根据例如DeNB和各自的一个或多个RN之间的占主导的信道条件，例如必要时通过发起增强的单播传输，可动态地采用这种增强的单播传输。因此，万一DeNB和特定RN之间的占主导的信道条件不良，可仅针对该RN采用增强的单播传输。在一些示例实施例中，一个或多个RN使用在增强的单播传输数据流中所提供的信息以提高其所接收的eMBMS数据流的检测概率。
在一个示例中，可能不由DeNB或RN的覆盖区域内的任何UE接收通过Un接口的增强的单播传输。因此，将不由任何UE使用该潜在有用信息来提高UE其本身中的后续eMBMS传输的检测概率。因此，在另一个示例实施例中，UE还可配置为能够接收和解码/合并增强的单播传输，从而提高在UE处所测量的服务质量。此外，可避免或减少由DeNB进行的eMBMS业务的重复传输，从而支持无线资源的更有效利用。
此外，在一些示例实施例中，接收UE可配置为从包括以下内容的组中的至少一个接收广播内容的广播传输：诸如基站（例如DeNB）以及至少一个中继节点（RN）。接收UE还可配置为从包括以下内容的组中的至少一个接收补充的至少一个增强的单播传输：基站（DeNB）和至少一个中继节点（RN，其中至少一个增强的单播传输与广播内容相关联。在该示例中，UE还有RN还可受益于包含在至少一个增强的单播传输中的附加信息。
现在参考图2，根据本发明的一个示例实施例，概括地示出了无线通信系统200。在该示例实施例中，无线通信系统200兼容并包含能够通过通用移动通信系统（UMTSTM）空中接口运行的网络元件。具体来讲，实施例与用于演进的UMTS陆地无线接入网络（E-UTRAN）无线通信系统的系统架构相关，其当前处于用于长期演进（LTE）标准的第三代合作伙伴项目（3GPPTM）规范的讨论之下，其基于下行链路（DL）中的OFDMA（正交频分多址）和上行链路（UL）中的SC-FDMA（单载波频分多址），如3GPPTM TS36.xxx系列规范中所述。在LTE内，定义了时分双工（TDD）和频分双工（FDD）模式二者。具体来讲，LTE系统的示例实施例可适应于在一个或多个通信蜂窝中支持广播和增强的单播E-UTRAN通信二者。
架构包括无线接入网络（RAN）元件和核心网络（CN）元件，核心网络204耦连到命名为分组数据网络（PDN）的外部网络202，诸如互联网或企业网络。RAN的主要部件是eNodeB（演进的NodeB）210、220，其经由S1接口连接到CN204并且经由Uu接口连接到UE225。无线通信系统一般将具有大量这种基础设施元件，其中为了清楚起见，在图2中仅示出了有限的数目。eNodeB210、220控制并管理与无线资源相关的功能用于多个无线订户通信单元/终端（或UMTSTM术语中的用户设备（UE）225）。如所示，每个eNodeB210、220包括可操作地耦连到信号处理器模块296和调度器292的一个或多个无线收发器单元294。eNodeB210、220经由M1接口可操作地耦连到核心网络（CN）中的MBMS网关206，以及经由M3接口可操作地耦连到核心网络（CN）中的移动性管理实体（MME）208。MME208管理MBMS承载的会话控制并且可操作地耦连到存储与UE相关的信息的家庭用户服务（HSS）数据库230。MBMS网关206起移动锚点的作用并对eNodeB提供MBMS用户平面数据的IP多播分布。MBMS网关206经由广播多播服务中心（BM-SC）207从一个或多个内容提供者209接收MBMS内容。
eNodeB210、220的序列典型地实施用于网络的较低层处理、实施介质访问控制（MAC）操作的功能、格式化用于传输的数据块以及物理地传输传送块到UE225。除eNodeB210、220经常实施的这些功能之外，eNodeB210、220的自适应调度器292附加地布置为通过在UL和/或DL时隙的二者之一或全部中分配资源用于由单独UE225使用来响应于来自UE225的对资源的需求。
在一个示例实施例中，eNodeB210将eMBMS内容广播到位于其覆盖范围285内的中继节点（RN）224（为了清楚起见仅示出一个RN），用于中继到RN224的覆盖范围内的UE，该覆盖范围包括位于eNodeB210的覆盖范围之外的UE226。
E-UTRAN RAN基于下行链路（DL）中的OFDMA（正交频分多址）以及上行链路（UL）中的SC-FDMA（单载波频分多址），其中E-UTRAN中所使用的物理层配置和无线帧格式的进一步的信息可在3GPPTM TS36.211v.9.1.0(2010-03),“3GPP Technical specification group radio accessnetwork,physical channels and modulation(release9)中找到。
UE中的每一个包括可操作地耦连到信号处理逻辑229的收发器单元227（为了清楚起见仅以细节示出一个UE）并且与支持UE的各自位置区域中通信的eNodeB210进行通信。系统包括许多其他UE225、RN224以及eNodeB210、220，为了清楚起见未示出。
在示出的示例中，eNode-B210在地理区域285上广播eMBMS数据221。由UE225和诸如覆盖范围285内的RN224的任何中继节点（RN）接收经广播的eMBMS数据221。RN224支持在地理区域287上的经广播的eMBMS通信。如所示，eNodeB210包括可操作地耦连到信号处理器模块296和计时器292的发射机294。本发明的实施例利用信号处理器模块296和计时器292以配置来自eNodeB210的广播传输。
在本发明的一个示例实施例中，在提供广播数据到接收的RN224中将eNodeB210视为宿主eNodeB（DeNB），按设想，与在从RN224到UE225、226的eMBMS广播传输上提供的物理层冗余相比较，可在从DeNB210到一个或多个RN224的eMBMS单播传输上提供附加的物理层冗余。在一个示例实施例中，按设想，可动态地提供这种附加的物理层冗余，例如取决于占主导的通信条件。在一个示例实施例中，按设想，可按事实（defacto）模式的操作提供这种附加的物理层冗余。
现在参考图3，示出根据本发明的一些示例实施例的、适应的无线通信单元的框图。实际上，纯粹出于解释本发明的实施例的目的，无线通信单元依照DeNB210或RN224加以描述，因为功能元件非常类似。无线通信单元、DeNB210或RN224包含天线、天线阵列302、或多个天线，耦连到在无线通信单元314内的接收和传输链之间提供隔离的天线开关304。一个或多个接收器链，如本领域中已知的，包括接收器前端电路306（有效提供接收、滤波以及中间或基带频率转换）。接收器前端电路306耦连到信号处理模块308。一个或多个接收器链可操作地配置为通过eMBMS网络接收一个或多个子帧中的广播数据分组流。在示例实施例中，并且当将无线通信单元视为RN224时，分开的接收器链（未示出）可用于接收广播和增强的单播传输。技术人员将理解，在一些实例中，使用接收器电路或部件的集成等级可以是取决于实现方案的。
控制器314维持无线通信单元210、224的全部操作的控制。控制器314还耦连到接收器前端电路306和信号处理模块308（通常由数字信号处理器（DSP）所实现）。在一些示例中，控制器314还耦连到缓冲器模块317和选择性地存储操作域（operating regime）的存储器设备316，操作域诸如解码/编码功能、同步模式、代码序列等。计时器318可操作地耦连到控制器314以控制无线通信单元210、224内的操作的时序（时变信号的传输或接收）。
关于传输链，其基本包括eMBMS输入模块320，串行地耦连穿过发射机/调制电路322和功率放大器324到天线、天线阵列302或多个天线。发射机/调制电路322和功率放大器324操作地响应于控制器314。在DeNB210和RN224的实例中，传输链可操作地配置为广播eMBMS数据分组流。
传输链中的信号处理器模块308可实现为与接收链中的信号处理器相异。可替代地，单个处理器可用来实现传输和接收信号二者的处理，如图3所示。明显地，可以以分立或集成部件的形式实现无线通信单元210、224内的各种部件，最终结构因此是应用专用或设计选择。
在一个示例中，当通信单元起RN224的作用时，RN224可配置为简单的中继器（repeater），其接收来自DeNB210的广播eMBMS传输、实施任何解调制、解码、纠错、编码、调制以及重新广播eMBMS数据。
在第一示例中，并且现在参考图4，示出根据本发明的一些示例实施例的、由各通信单元所采用的第一用户平面的协议栈400。MBMS数据分组430的通信路径从eBM-SC410遍历穿过eMBMS网关405和DeNB210到RN224和其后的一个或多个UE226。在该第一示例中，当通信单元起RN224的作用时，RN224可配置有加强的功能性以将多个eMBMS流解复用（de-multiplex）到各个UE，诸如UE226。在该第一示例中，RN224可以以类似于智能中继器的方式实施功能，因为RN224可包括足够的收发器和信号处理功能性/模块以尝试将所有协议层解包（unpack），协议层例如来自来自DeNB210的传输的无线链路控制（RLC）层、介质访问控制（MAC）层和物理（PHY）层。基本上，用于RN224的接收端的协议栈可能表现为类似于用于UE226的MBMS协议栈（在常规的非RN布置中）。然而，根据一个加强的示例实施例，在该示例中存在一个需注意的差异，即在DeNB210和RN224之间的PHY连接可包含增强的单播传输（例如额外的PHY层冗余信息）以提高正确码字检测的概率。
RN224的传输端可能表现为类似于DeNB210的传输协议栈（在没有中继节点的网络中），而在一个示例实施例中的例外是，MBMS分组可以是RN224中经重新构建的435、440。依照没有RN的系统示出了UE协议栈，经接收、重新构建的MBMS数据分组445被解码。
在该示例中，将RN224中的所有协议层解包可以有若干益处。例如，如果RN224无法解码构成完整MBMS数据分组的MBMS分组数据块中的一个，那么RN224可能不将完整MBMS分组中继到处于RN224之下的诸如UE226的UE。该场景避免RN224不必要地转发UE226将仅能够在制定（formulating）部分的MBMS分组中使用的传送块）；至少例如在来自RN224的单个蜂窝广播的情况下。此外，在该示例中，RN224可以传输在DeNB210上可用的服务的子集，使得服务的一些解复用和服务的子集的一些重新封装可在RN224处实施。
在进一步的第二示例中，并且现在参考图5，示出根据本发明的一些示例实施例的、由各种通信单元所采用的第二用户平面的协议栈500。再次地，MBMS数据分组530的通信路径从eBM-SC510遍历穿过eMBMS网关505和DeNB210和RN224到一个或多个UE226。在该第二示例中，当通信单元起RN224的功能以解复用和广播多个eMBMS流到各个UE226时，RN224可配置有加强的功能性。在该第二示例中，RN224可以以类似于智能中继器的方式实施功能，例如包括足够的收发器和信号处理功能性/模块以尝试恢复物理（PHY）层MBMS数据分组550/信道并重新传输数据分组555。
在一些示例中，在图4的第一用户平面架构或者图5的第二用户平面架构中，SYNC协议425、525还可扩展到RN224。在其他示例中，在图4的第一用户平面架构或者图5的第二用户平面架构中，SYNC协议可用来确保同步的多蜂窝内容传输。在又一个进一步的变形中（未示出），代替了E-MBMS网关405、505和RN224之间运行的SYNC协议，替代地可存在从E-MBMS网关运行到DeNB210的SYNC协议以及从DeNB210运行到RN224的另一个SYNC协议。在又一个进一步的变形中（未示出），可以不使用或要求SYNC协议。
现在参考图6，示出根据本发明的示例实施例的、采用至少一个中继节点的3GPPTM无线蜂窝通信系统600的示例。具体来讲，图6示出根据本发明的一些示例实施例的、示出DeNB210覆盖范围内的eMBMS广播传输610以及DeNB210和RN224之间的冗余（FEC）物理层位的单播传输605的无线通信系统。
在一个示例中，用一个或多个单播传输605增强来自DeNB210的eMBMS广播传输610。在一个示例中，在与eMBMS传输610相同的时间从DeNB210到RN224进行了增强的一个或多个单播传输605。在一个示例中，取决于占主导的通信条件，选择性地以及动态地从DeNB210到RN224发起了增强的一个或多个单播传输605。
在本发明的示例实施例中，一个或多个增强的单播传输605（一般）不传达与eMBMS传输上所传达的广播信息相同的信息。相反，一个或多个增强的单播传输605布置为携载附加的差错编码冗余位。在该示例中，附加的差错编码冗余位可根据eMBMS数据计算，并可配置为已经包括在主eMBMS数据流内的数据的附加信息。
在一个示例中，接收器206和RN224的数据处理模块308使用增强的单播数据流605中所提供的信息以提高经接收的eMBMS数据流610的成功检测的概率。值得注意的是，在正常的占主导的通信条件中，包含在经接收的eMBMS数据流610中的差错检测/纠正信息可能是足以实施足够的eMBMS数据的差错检测和纠正，因为DeNB210的覆盖区域内的任何UE226应能够接收和解码eMBMS广播数据流而不要求来自增强的单播数据流的附加可用信息。
在本发明的一个示例实施例中，可在增强的单播信道上提供物理层（前向纠错（FEC））冗余信息。在该情况下，增强的单播信道可传达增量冗余流，RN224的信号处理模块308可能够与eMBMS流合并以更好地解码eMBMS广播数据流610。
在本发明的一个示例实施例中，根据Un接口115上的占主导的信道条件，可动态地调整增强的单播信道上所使用的功率级、增强的单播信道上所采用的数据率和/或增强的单播信道上所传达的冗余物理层位的数目。在一个示例中，这可通过RN224经由反馈信道（未示出）提供反馈到DeNB210来达成，例如基于eMBMS位误差率或信号干扰（或干扰加噪声）比（SIR）计算。
在本发明的一个示例实施例中，当图3中的通信单元是DeNB210时，信号处理模块308可布置为确定DeNB210和一个或多个RN224之间的eMBMS通信信道是否可正在经历影响用于eMBMS传输的频率/时间块的正确同步和解码的衰落条件。在该示例中，DeNB210的信号处理模块308可布置为在非衰落的时间/频率资源单元中调度增强的单播传输605，从而减少衰落信道条件的不利影响。
在本发明的一个示例实施例中，当图3中的通信单元是DeNB210时，信号处理模块308可布置为配置增强的单播传输605以包括大致部分或所有可用信息，并且因此不限于与增强的单播通信605相关联的冗余位。通过该方式，信号处理模块308又可布置为在非衰落的时间/频率资源单元中调度增强的单播传输605，从而减少衰落信道条件的不利影响。
在本发明的一个示例实施例中，按设想，能够接收eMBMS广播信道上的eMBMS广播传输以及增强的单播信道上的增强的单播传输605二者的DeNB210的覆盖区域内的任何UE，可利用增强的单播信道上所供应的附加数据/信息（注意，在一些示例中，RN224将控制与增强的单播信道相关联的数个参数例如所使用的频隙/时隙、传输功率、增量冗余率等）。
在本发明的一个示例实施例中，设想了其中存在正由单个DeNB210所服务的多个RN224的场景。在该情况下可通过一个或多个附加的单播/多播信道提供由DeNB210的信号处理模块308所提供的额外的冗余信息。在该示例中，根据所谓来自在特定时间点需要或要求增强的传输605（在该场景中增强的信道是多播的）的所有/任何RN224的反馈，DeNB210的信号处理模块308可选择/设置某些参数，诸如功率级、冗余率等。在该示例中，DeNB210的信号处理模块308可基于来自任何RN的最需要的标准来选择/设置某些参数，从而确保到所有RN的多播传输正得到支持，例如信号处理模块308可选择/设置最高功率级、由任何中继节点所请求的最大数目的增量位等。
在一些示例中，当DeNB210和RN224之间的通过Un接口的eMBMS广播信道是好的、并且不要求增强的单播信道时，那么否则可能已用于携载增强的单播信道的频率/时间块可配置为用于携载到DeNB210的覆盖区域内的任何UE226的单播传输。
总之，在一些示例中，本发明的实施例可提供避免在单播和eMBMS信道二者上的相同信息的至少一个复制传输的优点。然而，在一些示例中，本发明的实施例可提供机制，通过该机制，如果在任意特定时间点处一个或多个RN224正在尽力正确地解码eMBMS传输，那么必要时使用增强的单播信道上所提供的信息，接收的质量可得到适应性地提高/增强。在一些示例中，在增强的单播信道的传输中所消耗的无线资源平均可远小于当使用（现有技术解决方案的）单播信道时所消耗的无线资源。在已知现有技术解决方案中，所有广播内容加冗余编码需要包括在单播传输中用于经传输的每个eMBMS帧，然而在本发明的示例实施例中当RN不能接收广播传输时仅要求增强的信道。即使当要求广播内容加冗余编码时，其可仅携载比已知现有技术解决方案更小数目的附加位，例如只是一些额外冗余位。
因此，有利地，不要求对核心网络和相关联的服务/应用的修改以达到前述实施例的一些示例目标。
在一些示例中，从DeNB210到RN224的传输可使用单个蜂窝或多蜂窝MBSFN。在一些示例中，从RN224到UE的传输可包括以下内容中的一个或多个：
a）MBSFN广播传输，其中多个中继节点在相同时间/频率资源上在相同时间传输相同内容；
b）单个蜂窝中的MBSFN广播传输；
c）到多个经标识UE的一个或多个多播/单播传输，其中数个或每个UE提供反馈到RN，RN选择功率级、调制编码方案、时间和/或频率资源以及可选地波束形成设定使得所有UE接收传输（无论在一个或多个多播信道还是单播信道上）；
d）使用多个单播信道将数据从RN224转移到UE。
现在参考图7，示出在DeNB210处支持广播通信的流程图700的示例。流程图700在步骤705开始并且移动到步骤710，其中针对每个新eMBMS数据分组帧，DeNB发起以下过程。方法随后移动到步骤715，其中针对由DeNB210所服务的每个RN224，DeNB210发起以下过程。方法随后移动到步骤720，其中关于来自RN的经最后报告的服务质量（QoS）报告是否大于预定的或经动态调整的阈值QoS级别进行确定。如果在步骤720来自RN的经最后报告的服务质量（QoS）报告不大于预定的或经动态调整的阈值QoS级别，那么方法移动到步骤725，其中关于系统/网络是否已经采用增强的单播信道进行确定。如果在步骤725确定系统/网络尚未采用增强的单播信道，那么方法移动到步骤730，其中建立增强的单播信道。在该步骤中，在一个示例实施例中，可初始化冗余位，并且方法移动到步骤735。如果在步骤725中确定系统/网络已经采用增强的单播信道，那么方法移动到步骤740，其中可增量所采用的冗余位的数目，并且方法移动到步骤735。
参考回到步骤720，响应于来自RN的经最后报告的服务质量（QoS）报告大于预定的或经动态调整的阈值QoS级别，方法移动到步骤745，其中关于系统/网络是否已经采用增强的单播信道进行确定。如果在步骤745确定系统/网络尚未采用增强的单播信道，那么方法移动到步骤760。如果在步骤745确定系统/网络已经采用增强的单播信道，那么方法移动到步骤750，其中可减量所采用的冗余位的数目，并且方法移动到步骤735。
在步骤735中，调度器布置为选择要用于增强的单播信道的一个标准或多个标准，例如选择特定时间和/或频率资源、要采用的调制方案、功率级用于携载增强的单播信道上的冗余位等。调度器可从RN224接收一个或多个输入，诸如信道探测信息。方法随后移动到步骤760，其中关于是否任何更多RN落入DeNB的控制和通信覆盖范围进行确定。如果在步骤760确定更多RN落入DeNB的控制和通信覆盖范围，那么方法返回到步骤715。但是在步骤760，如果确定没有更多RN落入DeNB的控制和通信覆盖范围，那么方法移动到步骤765并且广播传输和增强的单播传输二者在经要求和调度的时间被发送。随后等待下一帧并且过程返回到步骤710。
现在参考图8，示出了在诸如RN224的RN处支持广播通信的流程图800的示例。流程图800在步骤805开始并且移动到步骤810，其中针对每个新eMBMS数据分组帧距，RN发起以下过程。方法随后移动到步骤815，其中RN确定是否存在单播传输并且如果存在，那么实施MBMS广播信号和单播信号的类似HARQ合并。RN随后在适当的、经调度的时间将每个MBMS帧重新广播到处于RN的覆盖区域之下的UE，如步骤830所示。在一些示例实施例中，RN随后大致并发地将经合并、接收的MBMS信号和增强的单播信道内的一个或多个QoS参数报告给其DeNB，如步骤820所示。RN可随后将信号干扰比（或类似的）测量通过可由增强的单播传输所使用的数个/所有时间和/或频率资源报告给DeNB，如步骤825所示。在步骤825或步骤820之后，方法随后移动到步骤835并且RN等待下一个经接收的MBMS帧，之后返回到步骤815。
现在参考图9，示出了本发明的实施例中的、可被采用以实现信号处理功能性的典型的计算系统900。可在接入点和无线通信单元中使用该类型的计算系统。相关领域中的技术人员还将理解如何使用其他计算机系统或架构来实现本发明。计算系统900可代表例如台式、膝上或笔记本计算机、手持计算设备（PDA、蜂窝电话、掌上型计算机等）、大型机、服务器、客户端、或者可满足或适合用于给定的应用或环境的任何其他类型的专用或通用计算设备。计算系统900可包括一个或多个处理器，诸如处理器904。可使用通用或专用的处理引擎诸如例如微处理器、微控制器或其他控制逻辑来实现处理器904。在该示例中，处理器904连接到总线902或其他通信介质。
计算系统900还可包括主存储器908，诸如随机存取存储器（RAM）或其他动态存储器，用于存储要由处理器904所执行的信息或指令。主存储器908还可用于在要由处理器904所执行的指令的执行期间存储临时变量或其他中间信息。计算系统900也可包括耦连到总线902的只读存储器（ROM）或其他静态存储设备用于存储用于处理器904的静态信息和指令。
计算系统900还可包括信息存储系统910，其可包括例如介质驱动器912以及可移动存储接口920。介质驱动器912可包括驱动器或其他机制以支持固定或可移动存储介质，诸如硬盘驱动器、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）、或其他可移动或固定介质驱动器。存储介质918可包括例如硬盘、软盘、磁带、光盘、CD或DVD、或由介质驱动器912进行读取或写入的其他固定或可移动介质。如这些示例示出的，存储介质918可包括其中存储特定计算机软件或数据的计算机可读存储介质。
在可替代实施例中，信息存储系统910可包括用于允许计算机程序或其他指令或数据被加载到计算系统900中的其他类似部件。这种部件可包括例如可移动存储单元922和接口920，诸如程序盒式存储器和盒式存储器接口、可移动存储器（例如闪存或其他可移动存储器模块）和存储器插槽、以及允许软件和数据从可移动存储单元918转移到计算系统900的其他可移动存储单元922和接口920。
计算系统900还可包括通信接口924。通信接口924可用来允许软件和数据在计算系统900和外部设备之间转移。通信接口924的示例可包括调制解调器、网络接口（诸如以太网或其他NIC卡）、通信端口（诸如例如通用串行总线（USB）端口）、PCMCIA插槽和卡等。经由通信接口924所转移的软件和数据是以下形式的信号，其可以是电子、电磁以及光学或能够由通信接口924所接收的其他信号。经由信道928将这些信号提供到通信接口924。该信道928可携载信号并可使用无线介质、有线或电缆、光纤、或其他通信介质来实现。信道的一些示例包括电话线、蜂窝电话链路、RF链路、网络接口、局域或广域网络以及其他通信信道。
在该文档中，术语‘计算机程序产品’‘计算机可读介质’等通常可用来指诸如例如存储器908、存储设备918、或存储单元922的介质。这些和其他形式的计算机可读介质可存储用于由处理器904使用的一个或多个指令，以使处理器实施指定操作。通常被称为‘计算机程序代码’（其可以以计算机程序或其他分组的形式被分组）的这种指令，当执行时使能计算系统900实施本发明的实施例的功能。注意，代码可直接使处理器实施指定操作、经编译以使处理器实施指定操作、和/或与其他软件、硬件、和/或固件元件（例如用于实施标准功能的库）结合以使处理器实施指定操作。
在使用软件实现元件的实施例中，软件可通过使用例如可移动存储驱动器922、驱动器912或通信接口924存储在计算机可读介质中以及加载到计算系统900中。控制逻辑（在该示例中是软件指令或计算机程序代码）当由处理器904所执行时，使处理器904实施如本文所述的本发明的功能。
在一个示例中，有形的非暂时性计算机程序产品包括可执行程序代码用于支持包括多个通信蜂窝的无线通信系统中的广播传输，广播内容经由至少一个中继节点（RN）从基站路由到至少一个无线通信单元。可执行程序代码当在至少一个无线通信单元执行时，可以是可操作的用于从包括以下内容的组中的至少一个接收广播内容的广播传输：基站和至少一个中继节点（RN）；以及用于从包括以下内容的组中的至少一个接收补充的至少一个增强的单播传输：基站和至少一个中继节点（RN）；其中至少一个增强的单播传输与广播内容相关联。
应理解的是，为了清楚起见，上文的描述已参考不同功能的单元和处理器来描述本发明的实施例。然而显而易见的是，可使用不同的功能单元或处理器之间的功能性的任何合适的分布，例如关于广播模式逻辑或管理逻辑，而不偏离本发明。例如，示出的要由分开的处理器或控制器所实施的功能性可由相同处理器或控制器加以实施。因此，对具体的功能单元的参考仅视为对用于提供所描述的功能性的合适装置的参考，而非严格的逻辑或物理结构或组织的指示。
本发明的方面可以以任何合适的形式实现，包括硬件、软件、固件或其组合。可选地，可以至少部分地将本发明实现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。因此，可以以任何合适的方式来物理地、功能地以及逻辑地实现本发明的实施例的元件和部件。实际上，可在单个单元、多个单元中或作为其他的功能单元的一部分来实现功能性。
本领域的技术人员将理解的是，本文所描述的功能块和/或逻辑元件可实现集成电路中用于合并到一个或多个通信单元中。此外，所意图的是，逻辑块之间的边界仅是示意性的并且可替代实施例可融合逻辑块或电路元件或在各逻辑块或电路元件上施加功能性的替代组合。所进一步意图的是，本文所描绘的架构仅是示例性的，实际上可实现达成相同功能性的许多其他架构。例如，为了清楚起见，信号处理模块308已被示出和描述为单个处理模块，然而在其他实现方案中其可包括分开的处理模块或逻辑块。
虽然结合一些示例实施例描述了本发明，但不旨在将其限制到本文所阐述的具体形式。相反，本发明的范围仅由所附权利要求所限制。此外，虽然特征可表现为如结合特定实施例所描述的，但本领域的技术人员将理解的是，可根据本发明合并所描述的实施例的各特征。在权利要求中，术语‘包括’不排除其他元件或步骤的存在。
另外，多个装置、元件或方法步骤虽然被单独列出，但其可通过例如单个单元或处理器来加以实现。此外，虽然单独特征可包括在不同权利要求中，但这些特征可以可能有利地加以合并，并且在不同权利要求中的包含不暗示特征的合并是不可行的和/或有利的。并且，权利要求的一个分类中的特征的包含不暗示对该分类的限制，而是指示特征酌情同等地适用于其他权利要求分类。
另外，权利要求中的特征的顺序不暗示特征必须按其实施的任何具体顺序，并且具体来讲，方法权利要求中的单独步骤的顺序不暗示步骤必须以此顺序实施。而是步骤可以以任何合适的顺序来加以实施。此外，单数的参考不排除复数。因此，对“一”、“一个”、“第一”、“第二”等的参考不排除复数。

Claims (12)

1.一种用于包括多个通信蜂窝的无线通信系统（200）中的广播传输的接收的方法，广播内容经由至少一个中继节点（RN）（224）从基站（210）路由到至少一个无线通信单元（226），其中所述方法包括，在所述至少一个无线通信单元（226）：
从包括以下内容的组中的至少一个接收广播内容的广播传输：所述基站（210）和所述至少一个中继节点（RN）（224）；以及
从包括以下内容的组中的至少一个接收补充的至少一个增强的单播传输：所述基站（210）和所述至少一个中继节点（RN）（224）；其中所述至少一个增强的单播传输与所述广播内容相关联。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括缓冲和合并所述广播传输和所述至少一个增强的单播传输以解码所述广播内容。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述至少一个增强的单播传输携载附加的差错编码冗余位。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述附加的差错编码冗余位根据所述广播内容计算。
5.根据任何一个先前权利要求所述的方法，其中所述至少一个增强的单播传输或者部分地或者全部地携载与所述广播内容相同的内容。
6.根据先前权利要求1到4中的任何一个所述的方法，其中所述至少一个增强的单播传输不传达所述广播内容。
7.根据任何一个先前权利要求所述的方法，其中经接收的至少一个增强的单播传输的参数包括包括以下内容的组中的至少一个：
用于所述至少一个增强的单播传输的传输功率级；
所述增强的单播传输上所采用的数据率；
经选择的调制方案；
在其上进行所述增强的单播传输的经选择的时间和/或频率资源；
所述增强的单播传输上所传达的数个冗余物理层位。
8.根据任何一个先前权利要求所述的方法，其中经接收的至少一个增强的单播传输的参数已基于包括以下内容的组中的至少一个动态地调整：
所述基站和所述至少一个RN之间的占主导的信道条件；
从所述至少一个RN提供到所述基站的广播信道的信号质量的反馈信息；
经合并的广播和单播传输的质量。
9.根据任何一个先前权利要求所述的方法，其中所述至少一个无线通信单元（226）包括第三代合作伙伴项目（3GPPTM）系统的长期演进（LTE）版本中的用户设备。
10.一种包括用于支持包括多个通信蜂窝的无线通信系统（200）中的广播接收的可执行程序代码的非暂时性计算机程序产品，广播内容经由至少一个中继节点（RN）（224）从基站（210）路由到至少一个无线通信单元（226），所述可执行程序代码可操作用于，当在所述至少一个无线通信单元（226）执行时：
从包括以下内容的组中的至少一个接收广播内容的广播传输：所述基站（210）和所述至少一个中继节点（RN）（224）；以及
从包括以下内容的组中的至少一个接收补充的至少一个增强的单播传输：所述基站（210）和所述至少一个中继节点（RN）（224）；其中所述至少一个增强的单播传输与所述广播内容相关联。
11.一种包括多个通信蜂窝的无线通信系统（200）中的用于接收广播传输的无线通信单元（226），广播内容经由至少一个中继节点（RN）（224）从基站（210）路由到所述无线通信单元（226），所述无线通信单元（226）包括：
接收器，用于从包括以下内容的组中的至少一个接收广播内容的广播传输：所述基站（210）和所述至少一个中继节点（RN）（224）；并且用于从包括以下内容的组中的至少一个接收补充的至少一个增强的单播传输：所述基站（210）和所述至少一个中继节点（RN）（224）；其中所述至少一个增强的单播传输与所述广播内容相关联。
12.一种用于包括多个通信蜂窝的无线通信系统（200）中的用于接收广播传输的无线通信单元（226）的集成电路，广播内容经由至少一个中继节点（RN）（224）从基站（210）路由到所述无线通信单元（226），所述集成电路包括：
接收器，用于从包括以下内容的组中的至少一个接收广播内容的广播传输：所述基站（210）和所述至少一个中继节点（RN）（224）；并且用于从包括以下内容的组中的至少一个接收补充的至少一个增强的单播传输：所述基站（210）和所述至少一个中继节点（RN）（224）；其中所述至少一个增强的单播传输与所述广播内容相关联。
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