Результат интеллектуальной деятельности: MBSFN DOB-ПОИСК СОТ И ГЕНЕРИРОВАНИЕ КОДОВ СИНХРОНИЗАЦИИ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в целом к MBSFN (одночастотная сеть многоадресной/широковещательной передачи) DOB-поиску (оптимизированная широковещательная передача нисходящей линии связи) сот и генерированию первичных кодов синхронизации.

Уровень техники

MBMS (услуга широковещательной/многоадресной передачи мультимедиа) по одночастотным сетям (MBSFN) недавно определена в 3GPP для систем наземного радиодоступа (UTRA) UMTS вып. 7. Признак MBSFN предоставляет значительно более высокую спектральную эффективность, по сравнению с MBMS вып. 6 и первоначально предназначалась для широковещания с высокой скоростью передачи битов, которую требуют мобильные ТВ-службы по назначенным MBMS-несущим. Так как это только широковещательная передача, MBSFN, по сути, назначает передачи в непарные частотные диапазоны.

В передаче SFN (одночастотная сеть) многочисленные базовые станции передают ту же самую форму волны в тот же самый момент времени таким образом, что терминал принимает сигналы от всех базовых станций, что приводит к поведению, аналогичному для одной большой соты. Для UTRA-систем, передача SFN подразумевает, что кластер синхронизируемых во времени Узлов В (NodeB) передает тот же самый контент, используя то же самое разделение каналов и коды скремблирования.

Передача SFN проиллюстрирована на фиг.1, где терминал или мобильная станция MS принимает сигналы от двух базовых станций BS1 и BS2. Когда используют заданное для соты скремблирование, передачи с правой стороны базовой станции BS2 представляют помехи между сотами для терминала в соседней соте. В одночастотной сети, с другой стороны, помехи между сотами показывают как дополнительную многолучевую передачу, которая может быть учтена приемником терминала как желаемый сигнал, который приводит к значительно улучшенному покрытию.

MBSFN улучшает физические уровни MBMS вып. 6, поддерживая операции SFN для MBMS-передач точка-многоточие (ptm) по назначенной MBMS-несущей. Она также поддерживает более высокие служебные скорости передачи битов и эффективное мультиплексирование с временным разделением служб для снижения потребления аккумулятором терминала, разрешая прерывающийся прием (DRX) служб. MBSFN использует тот же самый тип каналов как используются для MBMS ptm-передач вып. 6.

Для того чтобы предусматривать сглаженную интеграцию признака MBSFN с любой существующей системой UTRA, MBSFN определена как для FDD (дуплекс с частотным разделением), так и для TDD (дуплекс с временным разделением) на основе структур канала физического уровня нисходящей линии связи (DL):

- MBSFN на основе WCDMA (широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов)(на основе FDD)

- MBSFN на основе TD-SCDMA (множественный доступ с синхронным кодово-временным разделением каналов) (на основе TDD)

- MBSFN на основе TD-CDMA (множественный доступ с временным разделением - кодовым разделением каналов) (на основе TDD).

MBSFN, связанная с FDD, использует общие каналы физического уровня нисходящей линии связи WCDMA для передачи данных и не происходит никаких парных передач восходящей линии связи. Для MBSFN, связанной с TDD, все интервалы используются для передач нисходящей линии связи, когда сети оптимизированы для широковещательной передачи. Отсюда, никакого дуплекса не происходит в MBSFN и разницы между MBSFN на основе FDD и TDD тогда в основном относятся к форматам интервалов физического уровня, способ, с помощью которого мобильные ТВ-службы мультиплексируются во времени и скорости передачи элементарных сигналов в случае вариантов TD-SCDMA и 7,68 Mcps (мега элементарных символов в секунду, Mcps) TD-CDMA (Скорость передачи элементарных сигналов для третьего варианта TDD 3,84 Mcps TD-CDMA является той же самой, как используется в FDD).

Когда передают нисходящую линию связи во все интервалы, значение TDD и FDD становится утерянной в четкости в смысле, что никакого дуплекса не происходит в широковещательной передаче. Как упомянуто выше, разница затем в основном относится к построению общих физических каналов нисходящей линии связи. Следовательно, в рабочем элементе [1] 3GPP задачей является определение WCDMA на основе подхода MBSFN как дополнительный вариант TDD, в котором все интервалы выделены для широковещательной передачи. Этот дополнительный вариант TDD упоминается как оптимизированная широковещательная передача нисходящей линии связи (DOB) MBSFN. MBSFN DOB выполняет релевантные требования TDD RF.

В поиске соты SCH (канал синхронизации) используется терминалом для определения интервала и радиосинхронизации кадров, а также для идентификации группового кода соты. При заданном групповом коде соты терминал может детектировать определенный для соты код скремблирования (и код мидамбулы в случае TDD). Процедура поиска соты обычно разделяется на три этапа:

1. Синхронизация интервала

2. Синхронизация кадра и групповая идентификация по коду

3. Детектирование по коду скремблирования определенной соты.

Канал синхронизации состоит из двух подканалов, первичного SCH и вторичного SCH, см. [2], [3].

- Первичный SCH формируется модулированным кодом, кодом первичной синхронизации (PSC). Этот код является тем же самым для всех сот в системе. С, например, фильтром приема, сопоставленным с PSC, терминал может обнаружить временное согласование интервала соты, детектируя пики в выводе сопоставленного фильтра.

- Вторичный SCH формируется повторно переданной последовательностью модулируемых кодов, кодов вторичной синхронизации (SSC), и передается параллельно с первичным SCH. SSC указывает, к какой из групп кодов принадлежит код скремблирования определенной соты и SSC также предусматривает возможность получить синхронизацию кадров.

В WCDMA и 3,84 Mcps TD-CDMA-системы, радиокадры в 10 мс каналов синхронизации разделены на 15 интервалов, каждый длиной в 2560 элементарных сигналов. PSC и SSC имеют длину в 256 элементарных сигналов, и механизм для генерирования этих кодов синхронизации является тем же самым для WCDMA и 3,84 Mcps TD-CDMA, но выделение кодов в пределах кадра различается.

В случае WCDMA коды синхронизации выделяются в каждом интервале как проиллюстрировано с помощью фиг.2, в то время как в TD-CDMA существует два возможных выделения кодов SCH в пределах кадра:

1. В интервале #k, где k = 0....14.

2. В двух интервалах #k и #k+8, где k = 0...6.

В WCDMA PSC и SSC всегда выделяются в начале интервалов, как проиллюстрировано на фиг.2, тогда как в TD-CDMA смещение во времени может использоваться в PSC. Кроме того, в WCDMA вторичный SCH формируется одной последовательностью SSC, тогда как в TD-CDMA три SSC-последовательности передаются параллельно.

Когда использование MBSFN основано на общих каналах нисходящей линии связи WCDMA в UMTS непарные частотные диапазоны (т.е. MBSFN DOB в TDD-диапазонах), может быть некоторое воздействие на роуминговые действующие (более старые) TD-CDMA-терминалы в отношении поиска соты в состоянии включенного питания. Действующий TD-CDMA-терминал, от которого ожидается поиск кодов синхронизации главным образом, в двух интервалах на каждый кадр, может испытывать более долгие времена поиска сот (в зависимости от конкретного осуществления), из-за использования WCDMA на основе структуры канала синхронизации в непарном спектре. Он должен оценить 15 положений в пределах кадра для того, чтобы выяснить, что он действительно не может осуществлять доступ к несущей MBSFN DOB.

WCDMA-терминал (и не допускающий MBSFN), который пытается осуществить доступ к несущей MBSFN DOB выполняет этапы поиска сот и затем считывает системную информацию по широковещательному каналу (BCH), чтобы выяснить, что эта несущая блокируется. Тем не менее, в этом случае WCDMA-терминал может не пытаться выполнить поиск соты в непарных частотных диапазонах, из-за предварительного знания их спектральных положений. С другой стороны, считывание блокированной соты может задерживать поиск соты по мощности для роумингового WCDMA или не допускающего MBSFN терминала, который пытается осуществить доступ к непарным диапазонам.

Ссылка [4] предлагает генерирование кодов синхронизации для MBSFN DOB тем же самым способом, что и для WCDMA.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является улучшение поиска соты для недопускающих MBSFN терминалов в MBSFN DOB-системе.

Эта задача достигается в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.

Кратко, настоящее изобретение основано на новом PSC, обозначенном C_pcs,new для MBSFN, имеющей следующие свойства:

C_pcs,new является иерархической последовательностью Голея, построенной двумя составляющими последовательностями x_1,new и х_2,пew, каждая длиной 16 элементарных сигналов, в соответствии с:

y(i) = x_2,new (i mod 16)* x_1,new(i div 16), i = 0...255

C_pcs,new = p*(y(0),y(1),...,y(255))

где x_1,new является комплементарной последовательностью к соответствующей составляющей последовательности x₁= для генерирования кода первичной синхронизации для недопускающего MBSFN WCDMA,

x_2,new является последовательностью, которая ортогональная как к соответствующей составляющей последовательности x₂= для генерирования кода первичной синхронизации для недопускающего MBSFN WCDMA и составляющей последовательности b= для генерирования кодов вторичной синхронизации для недопускающего MBSFN WCDMA, и

p обозначает поворот фазы, представленный комплексным числом.

Новый PSC может использоваться для генерирования новой структуры канала синхронизации для MBSFN, в которой новый PSC выделяется заранее определенным временным интервалам кадров и множественные PSC, используемые в недопускающем MBSFN WCDMA выделяются любым оставшимся временным интервалам кадров.

Допускающая MBSFN базовая станция включает в себя средства, выполненные с возможностью генерирования такого кадра канала синхронизации, который включает в себя новый код первичной синхронизации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение вместе со своими дополнительными объектами и преимуществами лучше всего понимаемо посредством ссылки к последующему описанию, рассматриваемому вместе с прилагаемыми чертежами, на которых:

Фиг.1 является схемой, иллюстрирующей SFN-принцип;

Фиг.2 является схемой, иллюстрирующей структуру канала синхронизации WCDMA;

Фиг.3 является схемой, иллюстрирующей структуру варианта осуществления канала первичной синхронизации в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.4 является схемой, иллюстрирующей структуру примера другого варианта осуществления канала первичной синхронизации в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.5 является схемой, иллюстрирующей структуру примера еще одного варианта осуществления канала первичной синхронизации в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.6 является блок-схемой последовательности операций способа варианта осуществления способа генерирования кадра канала первичной синхронизации MBSFN в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.7 является блок-схемой последовательности операций способа другого варианта осуществления способа генерирования кадра канала первичной синхронизации MBSFN в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.8 является блок-схемой последовательности операций способа еще одного варианта осуществления способа генерирования кадра канала первичной синхронизации MBSFN в соответствии с настоящим изобретением; и

Фиг.9 является блок-схемой части базовой станции, сконфигурированной в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В первом варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.3, первичный SCH, отсылаемый по MBSFN DOB-несущей, модулируется посредством нового PSC. Новый PSC является ортогональным к PSC и SSC, определенных для WCDMA и TD-CDMA. Из-за ортогональности и свойств низкой взаимной корреляции, MBSFN DOB-несущие (соты) не наблюдаются для каких-либо не допускающих MBSFN DOB-терминалов. Вторичный SCH, отсылаемый по MBSFN DOB-несущей, является тем же самым, как задано для WCDMA и не используется никаких смещений во времени для кодов синхронизации.

В дополнительных вариантах осуществления, проиллюстрированных на фиг.4 и 5, первичный SCH, отсылаемый по MBSFN DOB-несущей, находится в одном интервале, или возможно, в двух интервалах кадра, модулируемого посредством PSC, заданного для WCDMA (PSC_WCDMA) и в оставшихся интервалах кадра, модулируемого новым PSC (PSC_NEW), т.е.

1. Если PSC_WCDMA выделяется в интервале #k, где k = 0....14, тогда PSC_NEW выделяется в интервалах, не равных #k кадра (фиг.4).

2. Если PSC_WCDMA выделяется в интервалах k и #k+8, где к = 0...6, тогда PSC_NEW выделяется в интервалах, не равных #k и #k+8 кадра (фиг.5).

Никакое смещение времени не используется для PSC_WCDMA и PSC_NEW, таким образом, они всегда начинаются в начале интервалов, связанных с первичным SCH.

В другом варианте осуществления вторичные SCH, отсылаемые по MBSFN DOB-несущей, строятся как в варианте FDD и TDD 3,84 Mcps, но с составляющей последовательностью a, заданной в [2], [3], замещаемой с помощью соответствующей составляющей последовательности, используемой для построения нового PSC (процедура, описанная ниже).

С помощью вышеописанного расположения интервалов кодов первичной синхронизации PSC_WCDMA и PSC_NEW, действующий TD-CDMA-терминал, который пытается осуществить доступ к MBSFN DOB-несущей, находится в наивысших двух максимумах в пределах кадра, когда коррелирующие сигналы приема (вывод сопоставленного фильтра) со своим кодом первичной синхронизации. В этом случае время поиска соты будет не более, чем для действующего TD-CDMA-терминала, который пытается осуществить доступ к MBSFN TD-CDMA-несущей.

Новый PSC, обозначенный C_psc,new, в математическом описании ниже длиной 256 элементарных сигналов, строится следующим образом. Новая последовательность может строиться из двух составляющих последовательностей x_1,new и x_2,new, каждая длиной 16 элементарных сигналов, в соответствии с:

y(i) = x_2,new(i mod 16)*x_1,new(i div 16)_, i = 0...255

где p обозначает поворот фазы, представленный комплексным числом, например, p = (1 + j).

Составляющая последовательность x_1,new выбирается как комплементарная последовательность Голея к соответствующей составляющей последовательности x₁, связанной с PSC, заданного в [2] для WCDMA. С Rx_1,new (k) и R_X1 (k), обозначающие апериодические функции автокорреляции последовательностей x_1,new и, соответственно, x₁, составляющая последовательность x_1,new будет таким образом, выбрана из условия, чтобы:

В (2) С является постоянным целым числом и δ (k) представляет собой дельта-функции Кронекера, т.е. δ (0) = 1, или иначе, δ (k) = 0. Составляющая последовательность x₁ следует из приложения A1 в [2] как:

Комплементарной последовательностью к x₁ является:

Составляющая последовательность x_2,new в (1) является ортогональной к составляющей последовательности x₂, используемой для генерирования иерархической последовательности, используемой как PSC для WCDMA, и следует из [2]

Кроме того, составляющая последовательность x_2,new в (1) является также ортогональной к составляющей последовательности b, используемой для генерирования иерархической последовательности, используемой как SSC' для WCDMA, и следует из [2] следующим образом:

Список последовательностей для х_2,new, удовлетворяющий вышеизложенным двум свойствам ортогональности, указан в таблице 1 ниже.

Любые из этих последовательностей могут использоваться для построения нового PSC. Одним предпочтительным, является, тем не менее

так как эта последовательность будет иметь наименьшие побочные максимумы в его взаимных корреляциях с существующим PSC.

Использование двух составляющих последовательностей X_1,new, и x_2,new в (1) для генерирования PSC-кода C_psc,new, получаем:

Где

Крайний левый элементарный сигнал в C_psc,new соответствует элементарному сигналу, переданному первому в момент времени.

В предпочтительном варианте осуществления коды вторичной синхронизации, множественные SSC генерируются как в варианте FDD и TDD 3,84 Mcps. Это означает, что последовательность b выше строится из элементов составляющей последовательности x₂, как описано в [2] и [3], в которых a = x₂. В третьем варианте осуществления, упомянутом выше, SSC генерируются как в варианте FDD и TDD 3,84 Mcps, но в этом случае последовательность b строится из элементов составляющей последовательности x_2,new, используемой для построения нового PSC.

Процедура, описанная выше, может резюмироваться как:

1. Отослать новый код первичной синхронизации для MBSFN DOB для облегчения поиска соты.

2. Новый код первичной синхронизации является ортогональным к существующему PSC и SSC варианту FDD и TDD TD-CDMA.

3. Составляющая последовательность x_1,new новой последовательности PSC и последовательность PSC FDD (и 3,84 Mcps TD-CDMA) x₁ формируют пару комплементарной последовательности Голея.

4. Составляющая последовательность x_2,new нового PSC выбирается для хороших апериодических свойств автокорреляции и низкой апериодической взаимной корреляции с существующим PSC.

Фиг.6 является блок-схемой последовательности операций способа варианта осуществления способа генерирования кадра канала первичной синхронизации MBSFN в соответствии с настоящим изобретением. На этапе S1 новый PSC C_pcs,new выделяется заранее определенным временным интервалам кадра канала первичной синхронизации. На этапе S2 код PSC_WCDMA первичной синхронизации, используемый в недопускающем MBSFN WCDMA выделяется любым оставшимся временным интервалам кадра.

Фиг.7 является блок-схемой последовательности операций способа другого варианта осуществления способа генерирования кадра канала первичной синхронизации MBSFN в соответствии с настоящим изобретением. На этапе S1 новый PSC C_pcs,new выделяется всем временным интервалам кадра канала первичной синхронизации, исключая временной интервал #k, где k является одним из целых чисел 0...14. На этапе S2 код PSC_WCDMA первичной синхронизации, используемый в недопускающем MBSFN WCDMA выделяется временному интервалу #k кадра.

Фиг.8 является блок-схемой последовательности операций способа другого варианта осуществления способа генерирования кадра канала первичной синхронизации MBSFN в соответствии с настоящим изобретением. На этапе S1 новый PSC C_pcs,new выделяется всем временным интервалам кадра канала первичной синхронизации, исключая временные интервалы #k и #k+8, где k является одним из целых чисел 0…6. На этапе S2 код PSC_WCDMA первичной синхронизации, используемый в недопускающем MBSFN WCDMA выделяется временным интервалам #k и #k+8 кадра.

Фиг.9 является блок-схемой части базовой станции, сконфигурированной в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг.9 включены только элементы, необходимые для пояснения настоящего изобретения. Физические каналы PPHY1, PHY2 нисходящей линии связи суммируются (после взвешивания коэффициентами G₁ и соответственно G₂) в блоке 10 суммирования. Вывод блока 10 суммирования направляется в другой блок 12 суммирования, где он комбинируется с каналами P-SCH, S-SCH первичной и вторичной синхронизации (взвешенные коэффициентами G_P и соответственно G_S). Канал S-SCH вторичной синхронизации формируется как в WCDMA. Канал P-SCH первичной синхронизации формируется соединением переключателя SW либо с генератором 14 кодов, генерируя традиционный код PSC_WCDMA, либо с генератором 16 кодов, генерируя код PSC_NEW. Выбор управляется контроллером 18 PSC. Этот контроллер может быть выполнен с возможностью создания P-SCH в соответствии с одним из форматов выше. Вывод блока 12 направляется в модулятор 20 и результирующий полосовой сигнал усиливается и передается.

В качестве альтернативы генератор единственного кода может динамически реконфигурироваться для создания подходящего кода, PSC_WCDMA либо PSC_NEW.

Функциональные возможности различных блоков типично реализуются одним или несколькими микропроцессорами или комбинациями микро/сигнальных процессоров и соответствующим программным обеспечением.

Специалистам в данной области техники понятно, что различные модификации и изменения могут быть сделаны к настоящему изобретению без отклонения от его объема, который задан прилагаемой формулой изобретения.

Ссылки

[1] RP-070493, описание рабочей проблемы оптимизированной широковещательной передачи нисходящей линии связи (DOB) MBSFN.

[2] 3GPP TS 25.213, "Spreading and modulation (FDD)"("Распространение и модуляция (FDD)"), вып. 7.

[3] 3GPP TS 25.213, "Spreading and modulation TDD)"("Распространение и модуляция (TDD)"), вып. 7.

[4] Изменение запроса R1-073792 для 3GPP TS 25.213, 3GPP TSG-RAN1 Заседание #50, Афины, Греция, 20-24 августа 2007 г.

Аббревиатуры

BCH: Широковещательный канал

DOB: Оптимизированная широковещательная передача нисходящей линии связи

FDD: Дуплекс с частотным разделением

MBMS: услуга широковещательной/многоадресной передачи мультимедиа

MBSFN: Одночастотная сеть многоадресной/широковещательной передачи

PSC: Код первичной синхронизации

SCH: Канал синхронизации

SSC: Коды вторичной синхронизации

TD-CDMA: Множественный доступ с временным разделением - кодовым разделением каналов

TD-SCDMA: Множественный доступ с синхронным кодово-временным разделением каналов

TDD: Дуплекс с временным разделением

UMTS: Универсальная система мобильной связи

UTRA: Наземный радиодоступ UMTS

WCDMA: Широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов