JP4779019B2

JP4779019B2 - 空間ダイバシティ受信方法を用いてトランクブロードキャストサービスの機能を改善する方法

Info

Publication number: JP4779019B2
Application number: JP2008532567A
Authority: JP
Inventors: リー，ク; ファン，シュエガン
Original assignee: ティーディーテックリミテッド
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2006-09-25
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2026-09-25
Also published as: CN1949677A; CN100555903C; WO2007036145A1; KR100960205B1; KR20080056268A; JP2009510848A

Description

【技術分野】
【０００１】
この発明は無線通信技術に関し、詳しく無線通信システムにおいて空間ダイバシティ受信方法を用いてトランクブロードキャストサービスの機能を改善する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル通信技術の迅速な発展に伴って、注目されるサービス、例えばトランクブロードキャストサービスが多くなってくる。その中で、もっとも代表的なサービスとして、マルチメディアブロードキャスト・マルチキャストサービス（Multimedia Broadcasting Multicast Service, MBMS,詳しくは第３世帯モバイル通信標準3GPP TR25.803を参考）は、その特殊な魅力で業界に注目されつつある。MBMSサービスは、（１）サービスはできるだけセル全てをカバーする必要がある、（２）同じサービスはネットワークの特定の領域、例えば複数の隣接のセルにブロードキャストされる、（３）データ伝送レートは速い、という特徴がある。
【０００３】
ところで、現在の規準によって、MBMSサービスは共通制御チャンネルPCCPCHにマップされるBCCHではなく、補助共通制御チャンネル（SCCPCH）によって担当されている。BCCHチャンネルがMBMSサービスを担当するSCCPCHチャンネルと似ている特性があるものの、BCCHチャンネルにはシステム情報だけを担当する。BCCHチャンネルのデータレートは12.3kbpsだけで、遥かにMBMSサービスに要求されるデータレート（64kps〜256 kbps）より小さい。速いデータレートになるのは、受信された信号が高いキャリヤ対干渉比（CIR, carrier to interference ratio）を持っているのが必要である。そこで、下りリンク（DL, down link）の伝送パワーの制限のために、MBMSサービスがカバーする範囲はBCCHチャンネルがカバーする範囲と比べ、遥かに小さい。そして、MBMSサービスがカバーする範囲は、MBMSデータレートが速くなればなるほど小さくなる。これは、サービスプロバイダーは、セルのエージにおいてもMBMSサービスを受けられるようにセルの範囲を小さくしなければ、基地局から所定の距離離れるがBCCHチャンネルがカバーする範囲内にいるの数多くの利用者が、MBMSサービスを使用できなくなることを意味する。しかし、この方法はネットワーク運営のコストアップ、及び資本金の投入と費用の増加に繋がる。
【０００４】
非相関信号を合成してダイバーシティ利得を得られるのが知られている。隣接するセルに提供される前記速いデータレートのサービスが同じであるので、セルのエージに寄る利用者に対して隣接するセルからの信号を合成してサービスがカバーする領域を拡大する。現在、既になんらかのダイバーシティ方法（空間、時間、周波数領域のダイバーシティ）を用いてカバーする領域を拡大し始められている。
【０００５】
図１には、従来技術によって利用者の設備に信号の合成をする模式図を示す。利用者の設備のアンテナは異なるセルの信号を受信して、ダイバーシティレシーバに伝送して、チャンネル復号をする。そして、ベリファイコード（CRC）とシリアルナンバーに基づいてフロー符号化をして、最後にアプリケーションレイヤーに伝送して通常処理をする。
【０００６】
WCDMAには、マクロダイバーシティを使ってカバーする範囲を増加する、即ち、終端は何らかのノードBへのリンクを設立して、前記ノードBからの、各セルが同じ内容をブロードキャストする高データレートサービスのバーストを合成する。しかし、時分割二重モード（TDD）システムにおいて、類似するマクロダイバーシティ方法を使う。このマクロ方法は、異なるスロットにある異なるセルからの信号を合成する。例えば、セル１はTS4（スロット4）に各セルが同じ内容をブロードキャストする高データレートサービスを伝送し、セル2はTS6に各セルが同じ内容をブロードキャストする高データレートサービスを伝送する。終端は、同じフレームにTS4とTS6における、各セルが同じ内容をブロードキャストする高データレートサービスバーストを受信して合成する。その合成で、空間及び／又は時間領域のダイバーシティ利得を生成した。空間領域のダイバーシティは、異なる伝搬経路における信号を合成することで利得を得る。時間領域のダイバーシティは、異なる時間に伝送された信号が非相関伝送特性、例えばフェージング特性を持つことを利用して、異なるスロットに受信された信号を合成して利得を得る。ほかのセルと前記のセルはともに同じスロットにトラフィックチャンネル（TCH）を伝送して、ひとつのスロットにおけるTCHと各セルが同じ内容をブロードキャストする高データレートサービスは互いに干渉する。
【０００７】
ほかの方法は、周波数領域と時間領域を使って利得を得る、即ち異なるセルは異なるキャリヤ周波数と異なるスロットで、同じトランクブロードキャストトラフィックバーストを伝送する。利用者終端は、異なるキャリヤ周波数とスロットからのトランクブロードキャストトラフィックバーストを合成する。これがスペクトル効率を低下するのは、同じトランクブロードキャストトラフィックブロックに複数のバーストを保留する必要があるからである。同じく、隣接するセルに伝送されるTCHとトランクブロードキャストトラフィックは互いに干渉する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は設備改造を増加しない前提で、トランクブロードキャストトラフィックが受ける干渉の影響を軽減して、トランクブロードキャストトラフィックがカバーする範囲を増加することができる方法を提供するのを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、空間ダイバシティ受信方法を用いてトランクブロードキャストトラフィックサービスの機能を改善する方法であって、
（１）無線アクセスネットワークは、現在時間スロットに伝送されているサービスがトランクブロードキャストサービスであるかどうかを判断するステップと、
（２）ステップ（１）の結果として、無線アクセスネットワークは、現在時間スロットに伝送されているサービスがトランクブロードキャストサービスであると判断すると、送信側はネットワークに当該トランクブロードキャストサービスを受信するすべてのセルにおいて、当該トランクブロードキャストサービスのバーストのデータ部に同じスクランブルコードを割り当てる、あるいは、全くスクランブルコードを割り当てないステップと、
（３）送信側はネットワークに当該トランクブロードキャストサービスを受信するすべてのセルにおいて、同じ時間スロットに処理されたバーストを伝送するステップと、
（４）受信側はトレーニングシーケンスを用いてチャンネル推定をし、各送信側からのバーストを受信し、その受信したバーストを合成して、空間ダイバーシティ利得を得るステップと、
を含む方法を提供する。
【００１０】
本発明のある態様によれば、セル毎に異なる基本トレーニングシーケンスを使ってチャンネル推定をする。
【００１１】
本発明のほかの面によれば、セル毎に同じトレーニングシーケンスと、異なるトレーニングシフトを使ってチャンネル推定をする。
【００１２】
本発明のさらにほかの面によれば、すべてのセルに同じ基本トレーニングシーケンスを使ってチャンネル推定をする。
【００１３】
本発明において、サービスがトランクブロードキャストサービスではないと判断されると、通常のサービス処理をする。
【００１４】
本発明において、受信側は最大比合成法や選択合成法、等利得合成法のいずれかを使って前記のバーストを合成する。
【００１５】
本発明は信号ベリファイコードとシリアルナンバーに基づいて無線リンク制御レイヤーに周波数の異なる信号を合成処理をする。
【００１６】
本発明は受信したトランクブロードキャストサービス信号にチャンネル復号をするステップと、利用者終端のアプリケーションレイヤーは利得の信号に通常処理をするステップとをさらに含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の空間ダイバーシティ方法を用いることで、スペクトル効率を高めて、セル同士の干渉を回避して、復号信号の品質を改善して、カバーする範囲を増大して必要とするサイトの配置数を減少することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を使って本発明を実施するための最良の形態をさらに詳しく説明する。
マルチメディアブロードキャスト・マルチキャストサービス（MBMS）は、典型的なトランクブロードキャストサービスである。説明の便宜のために、本発明はこれから具体的にMBMSサービスに対して記述するが、いずれのトランクブロードキャスト特性のあるサービスも、本発明の技術的方案を採用でき、異なるセルに同じサービスをブロードキャストする特徴を持たせれば、全て本発明の技術的方案を使うことができるのは理解されるところである。
【００１９】
本発明に記述の方法を使ってMBMSサービスがカバーする範囲を拡大するときに、まずは、現在のスロットに伝送されているサービスがMSMSサービスであるかどうかについて判断する必要がある。MBMSサービスではなければ、通常のサービス処理をする。
【００２０】
現在スロットに伝送されているサービスはMBMSサービスであると判断すると、本発明のある一つ状況によれば、送信側はMBMSバーストのデータ部に同じスクランブルコードを割り当てから、ネットワークにおける同じスロットにスクランブルされたバーストを伝送する。
【００２１】
前記全てのセルは、MBMSサービスが同じ固定スロットと同じスクランブルコードを使う処理の方案において、全てのネットワークにブロードキャストされるMBMSバーストのデータ部は完全に一致する。それは二つの利点を来たす。
1．このスロットにセル間干渉はなくなって、全ての隣接するセルからの全てのMBMSバーストは、同じ時間ウィンドウの対象の利用者終端のアンテナに到着して、隣接するセルからの信号は、対象のセル内のマルチパス信号への付加マルチパス信号とみなされる。
2．異なるセルからのMBMSバーストが経由したフェージングの経路が異なるので、自動的に空間ダイバーシティをすることもできる。対象のセルからの経路が、みな強烈なフェージングをしているが、隣接するセルからの経路がフェージングをしていなければ、受信者はより弱いフェージングのあるバーストにおけるMBMS情報を復号することができる。
【００２２】
本発明のもう一つ状況によれば、MBMSバーストにいずれのスクランブル・デスクランブル処理もしなくてもいい。それは、送信側と受信側の計算負荷を同時に減らすが、受信側・送信側のレシーバがともにやや複雑になるのをきたす恐れがあるからである。
【００２３】
同じスクランブルコードを選択して割り当てるか、全くスクランブルコード割り当てないかについては、フロー設計とソフト設計の難易の程度、及び相当の工数、並びにシステムの配置状況によって決まる。
【００２４】
送信側でスクランブルコードの処理が完成すると、本発明によれば、受信側は前記の処理状況によって対応のシステム処理をして、信号の空間ダイバシティ利得を高める。
【００２５】
本発明において、受信側はトレーニングシーケンスを用いてチャンネル推定をしてバーストを受信して合成することで、信号の空間ダイバシティ利得を得る。異なるセルにはチャンネル推定に使われる基本トレーニングシーケンスが異なるので、以下の三つの方案でチャンネル推定の問題を解決できる。
【００２６】
方案１：通常どおり、セル毎に異なる基本トレーニングシーケンスを使う。そのために、対象のセルにおける端末は指定されたトレーニングシーケンスを使ってチャンネル推定をする。前記チャンネル推定をすることによって、対象の端末と対象のノードB（基地局）の間にだけマルチパスが推定でき、ほかのセルからの経路（信号伝達経路）を使うことができない。そこで、各セルの間の干渉を適宜に減少でき、空間ダイバシティ利得が得られる。
【００２７】
方案２：セル毎に同じ基本トレーニングシーケンスを使うが、基本トレーニングシーケンスの異なるシフトを使う。例えば、TD-SCDMAシステムにおいて、基本トレーニングシーケンスの長さは128チップである。チャンネルの最大遅延を16チップに設定すれば、一番多い場合は8個のトレーニングシーケンスのシフトとなる。7個のセル毎に7個の異なるシフトを割り当て、ほかのセルに前記シフトを使いなおすことができる。それは周波数計画における周波数多重因数が7であるのに類似する。そして、端末は前記の異なるトレーニングシフトを用いてチャネルインパルス応答を推定して、端末は7個の回復しなおしたMBMSバーストを得られ、最大比合成法や選択合成法、等利得合成法を使って前記のバーストを合成して、より大きな空間ダイバーシティ利得を得る。
【００２８】
方案３：全てのセルは同じ基本トレーニングシーケンスを使う。異なるノードB（基地局）からのMBMSバーストは全て一致し、当該MBMSバーストは、データ部とトレーニング部を含む。対象の端末の受信側アンテナに到着したバーストは、自動的に合成する。利用者端末は、チャネルインパルス応答を推定する。このようにして空間ダイバーシティ利得を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の空間ダイバーシティ方法を利用することで、スペクトル効率の向上、セル間の相互干渉の回避、復号信号品質の改善を図ることができ、カバーする範囲を増大して必要とするサイトの配置数を減少する。同時に、本発明は、簡単に実現でき、プロダクトのハードウェアが変わらずスクランブルコード・トレーニングシーケンスだけが変わるので、ネットワークの計画段階で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１には従来技術によって利用者の終端にダイバーシティ受信信号の合成をする模式図を示す。
【図２】図２には本発明の方法によるフローチャットの模式図を示す。

Claims

空間ダイバシティ受信方法を用いてトランクブロードキャストトラフィックサービスの機能を改善する方法であって、
（１）無線アクセスネットワークは、現在時間スロットに伝送されているサービスがトランクブロードキャストサービスであるかどうかを判断するステップと、
（２）ステップ（１）の結果として、無線アクセスネットワークは、現在時間スロットに伝送されているサービスがトランクブロードキャストサービスであると判断すると、送信側はネットワークに当該トランクブロードキャストサービスを受信するすべてのセルにおいて、当該トランクブロードキャストサービスのバーストのデータ部に同じスクランブルコードを割り当てる、あるいは、全くスクランブルコードを割り当てないステップと、
（３）送信側はネットワークに当該トランクブロードキャストサービスを受信するすべてのセルにおいて、同じ時間スロットに処理されたバーストを伝送するステップと、
（４）受信側はトレーニングシーケンスを用いてチャンネル推定をし、各送信側からのバーストを受信し、その受信したバーストを合成して、空間ダイバーシティ利得を得るステップと、
を含むことを特徴とする方法。
請求項1に記載の方法において、（４）のステップにおいて、セル毎に異なる基本トレーニングシーケンスを使ってチャンネル推定をすることを特徴とする方法。
請求項1に記載の方法において、（４）のステップにおいて、セル毎に同じトレーニングシーケンスと、異なるトレーニングシフトを使ってチャンネル推定をすることを特徴とする方法。
請求項1に記載の方法において、（４）のステップにおいて、すべてのセルに同じ基本トレーニングシーケンスを使ってチャンネル推定をすることを特徴とする方法。
請求項1に記載の方法において、（４）のステップにおいて、受信側は最大比合成法や選択合成法、等利得合成法のいずれかを使って前記各送信側からのバーストを合成することを特徴とする方法。
請求項1〜５のいずれか一項に記載の方法において、前記トランクブロードキャストサービスはマルチメディアブロードキャスト・マルチキャストであることを特徴とする方法。
請求項1に記載の方法において、（４）のステップにおいて、受信したトランクブロードキャストサービス信号にチャンネル復号をするステップをさらに含むことを特徴とする方法。