CN101496370A - 用于超移动宽带网络中广播多播服务的方法和装置 - Google Patents

Abstract

提供了用于超移动宽带网络中广播多播服务的方法和装置。提供一种运行于无线通信***中的装置，以提供用于将广播流映射到广播多播逻辑信道，并且在广播物理信道集上发送所述广播多播逻辑信道，其中所述广播物理信道集中的每个信道由子带交织复用三元组来唯一地表征。还提供了用于支持超移动宽带网络的无线配置。

Description

用于超移动宽带网络中广播多播服务的方法和装置

相关申请

本申请要求享有2006年7月28日递交的名称为“BCMCS inUHDR-one”的美国临时申请No.60/833,940的优先权。

技术领域

本发明一般涉及通信***，更具体地涉及用于LBC中广播多播服务的方法和装置。

背景技术

在过去的几年中无线通信技术的巨大发展已经有目共睹。这种发展部分是由无线技术提供的移动自由性和极大改进的无线介质上的语音和数据通信的质量来推动的。随着数据服务的增加，改进的语音服务质量已经并将会继续对通信公众事业带来重要影响。附加业务包括在漫游时使用移动设备来接入因特网以及接收广播或多播服务。

这些无线***可以是能够通过共享可用***资源(例如，带宽和发送功率)来支持与多个用户进行通信的多址***。这种多址***的实例包括码分多址(CDMA)***、时分多址(TDMA)***、频分多址(FDMA)***、3GPP长期演进(LTE)***以及正交频分多址(OFDMA)***。

通常，无线多址通信***能够同时支持对多个无线终端的通信。每个终端经由前向链路和反向链路上的传输来与一个或多个基站进行通信。前向链路(或下行链路)是指从基站到终端的通信链路，而反向链路(或上行链路)是指从终端到基站的通信链路。该通信链路可以经由单输入单输出、多输入单输出或多输入多输出(MIMO)***来建立。

MIMO***采用多个(N_T)发射天线和多个(N_R)接收天线进行数据传输。由N_T个发射天线和N_R个接收天线构成的MIMO信道可以分解为N_S个独立的信道，这些独立的信道也称为空间信道，其中N_S≤min{N_T，N_R}。N_S个独立信道中的每一个对应于一个维度。如果利用由多个发射天线和接收天线创建的附加维度，则MIMO***能够提供改进的性能(例如，更大的吞吐量和/或更高的可靠性)。

MIMO***支持时分双工(TDD)和频分双工(FDD)***。在TDD***中，前向链路和反向链路传输是在相同的频率区域上，使得可逆原则允许根据反向链路信道来估计前向链路信道。这使得当在接入点处有多个天线可用时，接入点能够在前向链路上提取出发射波束成形增益。

对于基于FDMA的***，通常采用两类调度技术：子带调度和分集调度。在子带调度中，将用户分组映射到被限制于较窄带宽的音调分配。子带调度也可以称为频率选择调度(FSS)。相比较而言，在分集调度中，将用户分组映射到跨越整个***带宽的音调分配。分集调度也可以称为跳频调度(FHS)。

跳频通常用于实现信道和干扰分集。因此，可以在广播或多播环境中利用频率选择调度来在子带内执行跳频。

在给定***中，所有用户可以或可以不总是从FSS中受益。因此，需要一种跳跃结构，使得频率选择调度用户和跳频调度用户都能够容易地在相同TTI内复用。此外，需要一种无线电配置，以支持超宽带移动网络中的广播多播服务，其中该超宽带移动网络允许预留带宽用于广播服务、取决于单播和广播负载的操作灵活性、快速切换时间，以及接入终端的最小苏醒时间，从而改进电池效率。

发明内容

一个实施例提供了一种运行于无线通信***中的装置，该装置提供了用于将广播流映射到广播多播服务逻辑信道的模块，并且还提供了用于在广播物理信道集上发送广播多播逻辑信道的模块，其中该广播物理信道集中的每个信道被唯一地进行表征。

另一个实施例提供了一种方法，用于将将广播流映射到广播多播服务逻辑信道并且在广播物理层信道集上发送广播多播逻辑信道，其中广播物理信道集中的每个信道被唯一地进行表征。

这里还提供了一种包括指令的机器可读介质，其中，当由机器执行这些指令时，使得机器进行如下操作：将广播流映射到广播多播服务逻辑信道；以及在广播物理信道集上发送广播多播服务逻辑信道，其中广播物理信道集中的每个信道被唯一地进行表征。

另一个实施例提供了一种处理器和耦合到该处理器以用于存储数据的存储器，该处理器用于将广播流映射到广播多播服务逻辑信道，并且在广播物理信道集上发送广播多播逻辑信道，每个广播物理信道被唯一地进行表征。

附图说明

图1示出了根据本发明一个实施例的多址无线通信***。

图2是根据本发明一个实施例的通信***的方框图。

图3是根据本发明一个实施例的索引BCMCS子带的视图。

图4示出了根据本发明一个实施例的外部Reed Solomon码的误差控制块结构。

图5是根据本发明一个实施例的(16，12，4)外码的奇偶校验矩阵。

图6是根据本发明一个实施例的(16，13，3)外码的奇偶校验矩阵。

图7是根据本发明一个实施例的(16，14，2)外码的奇偶校验矩阵。

图8是根据本发明一个实施例的(32，24，8)外码的奇偶校验矩阵。

图9是根据本发明一个实施例的(32，26，6)外码的奇偶校验矩阵。

图10是根据本发明一个实施例的(32，28，4)外码的奇偶校验矩阵。

图11示出了根据本发明各种实施例的无线配置的开销比较。

图12示出了根据本发明实施例的分级调制。

图13定义了根据本发明一个实施例的用于一个1.25MHz的速率集。

图14示出了根据本发明一个实施例的导频***。

图15示出了根据本发明实施例的子带s和交织0的BCMCS设计结构。

图16示出了根据本发明实施例的广播信道信息消息的字段。

图17示出了根据本发明实施例的BCMCS预留交织的解译。

具体实施方式

这里词语“示例性”用于表示“作为实例、例子或示例”。不必将这里描述为“示例性”的实施例理解为比其它实施例优选的或有利的。

参照图1，其示出了根据一个实施例的多址无线通信***100。接入点102(AP)包括多个天线组，一组包括104和106，另一组包括108和110，以及另外一组包括112和114。在图1中，针对每个天线组仅示出了两个天线，然而，针对每个天线组可以利用更多或更少的天线。接入终端116(AT)与天线112和114进行通信，其中天线112和114通过前向链路120向接入终端116发送信息，以及通过反向链路118从接入终端116接收信息。接入终端122与天线106和108进行通信，其中天线106和108通过前向链路126向接入终端122发送信息，以及通过反向链路124从接入终端122接收信息。在FDD***中，通信链路118、120、124和126可以使用不同频率进行通信。例如，前向链路120可以使用与反向链路118所使用的频率不同的频率。

每组天线和/或被设计成进行通信的区域可以称为接入点的扇区。在实施例中，天线组各自被设计成用于与接入点102所覆盖区域的扇区中的接入终端进行通信。

在通过前向链路120和126的通信中，接入点102的发射天线利用波束成形，以便改善用于接入终端116和124的前向链路的信噪比。相比于经过单个天线向其所有接入终端进行发送的接入点，使用波束成形来向随机分布在其整个覆盖范围中的接入终端进行发送的接入点对相邻小区中的接入终端造成更小的干扰。

接入点可以是用于与终端进行通信的固定站，并且也可以称为接入点、节点B或一些其它术语。接入终端也可以称为接入终端、用户设备(UE)、无线通信设备、终端、接入终端或一些其它术语。

图2是包括发射机***210(也公知为接入点)和接收机***250(也公知为接入终端)的MIMO***200的方框图。在发射机***210处，将多个数据流的业务数据从数据源212提供到发射(TX)数据处理器214。

在实施例中，通过各自的发射天线来发射每个数据流。TX数据处理器214基于针对每个数据流选择的具体编码方案来对该数据流的业务数据进行格式化、编码和交织，并提供编码数据。

使用OFDM技术，将每个数据流的编码数据与导频数据进行复用。导频数据通常是以已知方式处理的已知数据模式，并且可以在接收机***处用以估计信道响应。然后，基于针对每个数据流所选择的调制方案(例如，BPSK、QSPK、M-PSK或M-QAM)，对该数据流的复用导频和编码数据进行调制(即，符号映射)，以便提供调制符号。可以通过由处理器230执行的指令来确定每个数据流的数据速率、编码和调制。指令可以存储在存储器232中。

然后，将所有数据流的调制符号提供到TX MIMO处理器220，该处理器根据调制方案(例如，针对OFDM)来进一步处理调制符号。TX MIMO处理器220随后将N_T个调制符号流提供到N_T个发射机(TMTR)222a到222t。在某些实施例中，TX MIMO处理器220对数据流的符号以及对发送该符号的天线应用波束成形加权。

每个发射机222分别接收并处理符号流，以提供一个或多个模拟信号，并且进一步调节(例如，放大、滤波和上变频)该模拟信号，以提供适于在MIMO信道上传输的已调制信号。然后，分别从N_T个天线224a到224t发射来自发射机222a到222t的N_T个已调制信号。

在接收机***250处，所发射的已调制信号由N_R个天线252a到252r进行接收，并且将从每个天线252接收的信号提供到各自的接收机(RCVR)254a到254r。每个接收机254对各个所接收的信号进行调节(例如，滤波、放大和下变频)，对已调节信号进行数字化以提供采样，并且进一步处理采样以提供相应的“接收”符号流。

然后，RX数据处理器260基于具体的接收机处理技术从N_R个接收机254接收N_R个接收符号流并对其进行处理，以提供N_T个“已检测”符号流。随后，RX处理器260对每个已检测符号流进行解调、解交织和解码，以恢复数据流的业务数据。RX数据处理器260的处理与由发射机***210处的TX MIMO处理器220和TX数据处理器214执行的处理互逆。指令可以存储在存储器272中。

处理器270定期地确定使用哪个预编码矩阵(如下面所讨论的)。处理器270构成包括矩阵索引部分和秩值部分的反向链路消息。

该反向链路消息可以包括关于通信链路和/或所接收数据流的各种类型的信息。随后，该反向链路消息由TX数据处理器238进行处理，由调制器280进行调制，由发射机254a到254r进行调节，并发送回到发射机***210，其中该TX数据处理器还从数据源236接收多个数据流的业务数据。

在发射机***210处，来自接收机***250的已调制信号由天线224进行接收，由接收机222进行调节，由解调器240进行解调，并且由RX数据处理器242进行处理，以提取由接收机***250发送的反向链路消息。处理器230随后确定使用哪个预编码矩阵用于确定波束成形加权，并且随后处理所提取的消息。

然后，在信道上发送和接收符号流。在一方面，将逻辑信道分类为控制信道和业务信道。逻辑控制信道包括：广播控制信道(BCCH)，其是用于广播***控制信息的DL信道；寻呼控制信道(PCCH)，其是用于传送寻呼信息的DL信道；多播控制信道(MCCH)，其是点到多点DL信道，用于发送多媒体广播和多播服务(MBMS)调度以及对一个或几个多播业务信道(MTCH)的控制信息。通常，在建立RRC连接后，该信道仅由接收MBMS(注：原先的MCCH+MSCH)的UE使用。专用控制信道(DCCH)是点到点双向信道，其发送专用控制信息并由具有RRC连接的UE使用。在一方面，逻辑业务信道包括专用业务信道(DTCH)，其是专用于一个UE的点到点双向信道，用于传送用户信息。此外，多播业务信道(MTCH)用于在点到多点DL信道上发送业务数据。

在一方面，将传输信道分类为DL和UL。DL传输信道包括广播信道(BCH)、下行链路共享数据信道(DL-SDCH)和寻呼信道(PCH)，其中用于支持UE节电(由网络向UE指示DRX周期)的PCH在整个小区中广播，并被映射到可以用于其它控制/业务信道的PHY资源。UL传输信道包括随机接入信道(RACH)、请求信道(REQCH)、上行链路共享数据信道(UL-SDCH)和多个PHY信道。PHY信道包括一组DL信道和UL信道。

下行链路物理信道包括如下信道：公共导频信道(CPICH)、同步信道(SCH)、公共控制信道(CCCH)、共享下行链路(DL)控制信道(SDCCH)、多播控制信道(MCCH)、共享上行链路(UL)分配信道(SUACH)、确认信道(ACKCH)、下行链路(DL)物理共享数据信道(DL-PSDCH)、上行链路(UL)功率控制信道(UPCCH)、寻呼指示信道(PICH)、以及负载指示信道(LICH)。

上行链路(UL)物理信道包括如下信道：物理随机接入信道(PRACH)、信道质量指示信道(CQICH)、确认信道(ACKCH)、天线子集指示信道(ASICH)、共享请求信道(SREQCH)、上行链路(UL)物理共享数据信道(UL-PSDCH)、以及宽带导频信道(BPICH)。

根据一方面，本公开提供了高数据速率网络中的BCMCS。BCMCS是IP网络上的广播和多播服务的简写形式。该服务可以允许用户使用超移动宽带***通过蜂窝链路在其手持设备上接收各种内容(例如，视频/文本)。在下面的段落中更具体地讨论本公开的某些方面。

在某些实施例中，本公开提供了在无线通信***中使用的方法。可以将广播流映射到BCMCS逻辑信道。可以在广播物理信道的集上发送BCMCS逻辑信道。广播物理信道集中的每个信道可以通过SIMT(子带-交织-复用三元组Sub-band-Interlace-Multiplex Triple)来唯一地表征。

本公开的实施例允许前向链路上的带宽预留。该带宽可以用于广播和多播传输。广播多播***(BCMCS)传输在超帧单元中进行索引。每个超帧由多个子域和48个物理层极大帧交织组成。

可以从关联的广播开销信道中获得关于逻辑信道的物理位置的信息。在每个超帧中允许多达四个广播开销信道。每个广播开销信道定址到的物理信道集由子带组i来标记，其中i可以代表数值0到3。在超帧上传输的广播开销信道包含关于在超帧k+1上传输的逻辑信道的信息。

将每个子带组i划分到NumOuterframesPerUltraframei(每个超帧中的外部帧数目i)个外部帧中，其中NumOuterframesPerUltraframei＝1，2，4或8。与SubbandGroupi(子带组i)关联的每个外帧对超帧中的每个逻辑信道传输一次。

最小的可分配单元是一个交织上的一个子带。该分配在前向主广播控制信道(FPBCCH)上进行传送。然而，每个交织上有至少一个子带不被分配用于广播多播传输。该子带承载用于反向链路传输的控制信令。

BCMCS子带按照如下所述方式进行索引。在每个物理层帧上，由作为广播和多播服务一部分的128个跳跃端口构成的每个组称为一个BCMCS子带。这些BCMCS子带的位置在BroadcastchannelInfo(广播信道信息)消息中进行通告。应当注意，这些跳跃端口中的一些可以映射到保护载波，并因此不可用于数据传输。

在每个超帧中，BCMCS子带由编号为0到NumSubbandsPerUltraframe-1的UltraframeSubbandIndex(超帧子带索引)进行索引。允许BCMCS的物理层帧将与在更早时间出现的编号更低的物理层帧按照升序进行编号。如果在物理层帧中出现多于一个BCMCS子带，则每个子带以升序进行编号。

作为实例，考虑5MHz部署，其中每个BCMCS子带是一个物理层帧上的128个跳跃端口，每个跳跃端口在图3中表示为一个方格。预留的子带以阴影方格表示，而BCMCS子带是具有索引的阴影方格。该索引称为UltraframeSubbandIndex。在图中，每八个交织预留四个子带，其中三个被分配给BCMCS。

在前向链路上，跳频模式避开了已经分配给广播多播服务的子带。这允许广播多播传输利用单频率网络操作。

相邻扇区发送相同信号。

具体地，前向广播和多播服务信道适用于SFN传输，其中给定广播覆盖区域中的所有扇区对其广播传输进行同步，并且在分配给广播物理层分组的时间间隔期间在空中发送相同的波形(不包括扇区相关延迟和复增益)。在接入终端的天线处，将从参与的扇区到达的所有传输进行组合，以便看起来像是经过多径信道的单个传输，其中该多径信道可能在第一和最后的到达路径之间具有较大延迟扩展。

物理层利用两种算法进行广播多播传输。每个部署仅使用一种格式。在物理层上，必须在开销需求、具有达到350kph适度衰减的高速运行、和达到40毫秒的延迟扩展之间进行权衡。对于两种算法，广播多播帧与用于常规的单播传输的物理层帧排列成行。

物理层上的编码和调制利用内部速率1/5turbo码，该码与在单播***中相同。外码依靠Reed-Solomon码来提供用于误差控制的时间分集。

外部Reed-Solomon码使用如图4中所示的误差控制块结构。误差控制块由N行和MACPacketSize(MAC分组大小)个列构成。误差控制块上面的K行包括服务协议中的净荷，其中一部分是填充分组。误差控制块下面的R＝N-K行包括Reed-Solomon奇偶校验八位字节。

广播逻辑信道(BLC)上的净荷分组由外码加以保护，并且可能BLC数据的每个块具有一个外码。在操作中，如上所述的外部控制码的跨度是具有BOC周期N的BLC的S个超帧的跨度，其中S是N的倍数。对于UFt，BLC的ECB由S个连续超帧序列构成，其中t mod S＝0。如果N|S，则业务广播开销信道(BOC)的参数在ECB边界上变化。

将S个超帧上的BLC上的BPC分组的(或擦除(erasures))序列按行写入到R行C列矩阵中。用全零分组来填充任何丢失的项目。为了最佳分集，应当缓冲所有的超帧硬判决。每个R行X 1字节子矩阵等于(R，k)Reed-Solomon码的接收码字，并且与增强的广播多播服务兼容。

误差校正块的时间跨度如下所述。广播逻辑信道的最小切换时间与ECB的跨度成比例，其中该ECB是S个超帧。S值越小，切换发生地越快。在更长的时间段上，广播逻辑信道的数据速率近似为平均速率。如果对于更长的时间段广播逻辑信道是固定的，则可以改善开销。S也增加了Reed-Solomon码，从而增加分集。

对于非流应用，需要更长的误差校正块。而对于流应用，可以使用更短的误差校正块，以便实现更良好的切换时间。

误差控制块的每个行构成了给定逻辑信道的广播MAC分组的净荷，其中在广播物理层分组传输的开始处以时间顺序分配给该给定逻辑信道的广播物理层分组中发送该给定逻辑信道。事实上，误差控制块是R行C列矩阵，其中R＝1，16或32。R和C是BLC的属性，并且在广播信道信息消息中以信号形式通知，下面将更具体地描述广播信道信息消息。行宽度通过在扩展信道BCMCS(ECB)上发送的净荷分组序列来确定。

如果需要使净荷等于K行，则接入网可以将填充分组添加到广播PCP分组。这些分组包含全零净荷，并且不传送到物理层，因此不在空中发送。

按照下面段落中的描述，生成误差控制块。

接入网将逻辑信道上的传输分割成误差控制块(ECB)。每个误差控制块应当以零个或一个由BCMCS MAC接收的MAC分组开始。

然后，接入网将数据按行填充到误差控制块中。接入网沿误差控制块的列应用Reed-Solomon码。接入网在前向广播和多播服务信道上按行发送该误差控制块。

每个误差控制块包含N个行和MACPacketSize个列。误差控制块中顶部的K行包含来自所服务的协议或填充分组中的净荷。误差控制块中底部的R＝N-K行包含Reed-Solomon奇偶校验八位字节。每个Reed-Solomon码字的长度是N个八位字节。每个误差控制块由一个Reed-Solomon码字构成。将Reed-Solomon码指定为(N，K，R)码。将N，K，R定义如下：

N＝Reed-Solomon码字中八位字节的数目。N的值应当符合在这里通过参考并入的、超移动宽带(UMB)空中接口物理层规范C.S0084-1中的规定。

K＝Reed-Solomon码字中数据八位字节的数目。K的值应当符合在这里通过参考并入的、超移动宽带(UMB)空中接口物理层规范C.S0084-1中的规定。

R＝N-K＝Reed-Solomon码字中奇偶校验八位字节的数目。R的值应当符合在这里通过参考并入的、超移动宽带(UMB)空中接口物理层规范C.S0084-1中的规定。

误差控制块的每个行构成一个或多个广播MAC分组的净荷。

逻辑信道在允许接入终端对该逻辑信道进行软组合的所有扇区上，使用具有相同的N，K和MACPacketSize数值的误差控制块。

外码是使用8比特符号并执行在伽罗华域中称为GF(2⁸)的运算的Reed-Solomon块码。用于该域的本原元素α通过下式来定义：

α⁸+α⁴+α³+α²+1＝0

第j个码符号(j＝0，1，2，...，N-1)，v_j通过下式来定义：

$v_j=\left\{\begin{array}{cc}{u}_j& 0\≤j\≤K-1\\ \underset{i=0}{\overset{K-1}{\mathrm{\Σ}}}{u}_i*p_{i,j}& K\≤j\≤N-1\end{array}\right.$

其中

N和K是如这里所定义的(N，K，R)Reed-Solomon码的参数，

u_j是由K个信息符号组成的块中的第j个，

p_i，j是该码的奇偶校验矩阵中第i行第j列上的阵元，

*和□分别表示GF(28)中的乘法和加法。

(1，1，0)Reed-Solomon码

(1，1，0)码为输入到编码器中的每个信息符号生成一个码符号。

(16，12，4)Reed-Solomon码

(16，12，4)码为输入到编码器中的每个由12个信息符号构成的块生成16个码符号。前12个符号是信息符号，而剩余的4个符号是奇偶校验符号。用于(16，12，4)码的生成多项式是

g(X)＝1+α²⁰¹X+α²⁴⁶X²+α²⁰¹X³+X⁴

用于(16，12，4)Reed-Solomon块码的奇偶校验矩阵如在图5中所规定。

(16，13，3)Reed-Solomon码

(16，13，3)码为输入到编码器中的每个由13个信息符号构成的块生成16个码符号。前13个符号是信息符号，而剩余的3个符号是奇偶校验符号。用于(16，13，3)码的生成多项式是

g(X)＝1+α¹⁹⁷X+α¹⁹⁷X²+X³

用于(16，13，3)Reed-Solomon块码的奇偶校验矩阵如在图6中所规定。

(16，14，2)Reed-Solomon码

(16，14，2)码为输入到编码器中的每个由14个信息符号构成的块生成16个码符号。前14个符号是信息符号，而剩余的2个符号是奇偶校验符号。用于(16，14，2)码的生成多项式是

g(X)＝1+α¹⁵²X+X²

用于(16，14，2)Reed-Solomon块码的奇偶校验矩阵如在图7中所规定。

(32，24，8)Reed-Solomon码

(32，24，8)码为输入到编码器中的每个由24个信息符号构成的块生成32个码符号。前24个符号是信息符号，而剩余的8个符号是奇偶校验符号。用于(32，24，8)码的生成多项式是

g(X)＝1+α⁴⁴X+α²³¹X²+α⁷⁰X³+α²³⁵X⁴+α⁷⁰X⁵+α²³¹X⁶+α⁴⁴X⁷+X⁸

用于(32，24，8)Reed-Solomon块码的奇偶校验矩阵如在图8中所规定。

(32，26，6)Reed-Solomon码

(32，26，6)码为输入到编码器中的每个由26个信息符号构成的块生成32个码符号。前26个符号是信息符号，而剩余的6个符号是奇偶校验符号。用于(32，26，6)码的生成多项式是

g(X)＝1+α³⁶X+α²⁵⁰X²+α²⁵⁴X³+α²⁵⁰X⁴+α³⁶X⁵+X⁶

用于(32，26，6)Reed-Solomon块码的奇偶校验矩阵如在图9中所规定。

(32，28，4)Reed-Solomon码

(32，28，4)码为输入到编码器中的每个由28个信息符号构成的块生成32个码符号。前28个符号是信息符号，而剩余的4个符号是奇偶校验符号。用于(32，28，4)码的生成多项式是

g(X)＝1+α²⁰¹X+α²⁴⁶X²+α²⁰¹X³+X⁴

用于(32，28，4)Reed-Solomon块码的奇偶校验矩阵如在图10中所规定。

根据信噪比，物理层也支持针对不同数据速率的分级调制。实质上，物理层依靠两层传输，基本层和增强层。

在***中使用的术语定义如下：

M是帧中OFDM符号的数目。

N是总的音调(tune)数目。

N_G是保护音调的数目。

N_u是所使用的音调的数目，其等于N-N_G。

N_p是导频音调的数目，而N_GP是在保护带中导频音调的数目。

N_d是数据音调的数目，其等于N_u-N_p+N_GP。

N_c是每帧中码片的数目，对于本***为4480。

N_M是帧中调制符号的数目，其等于M*N_d。

F_s是采样频率，4.9152MHz。

F_o是载波间距F_s/N。

T_c是码片持续时间，1/F_s＝203.45ns。

T_f帧持续时间＝911.4ms。

T_w是窗口持续时间(N_w个码片)。

T_CP是循环前缀持续时间。

使用上述参数的无线配置的一个实施例具有以下所述特征：

M＝7

N＝512

N_G＝32，N_W＝16

N_u＝N-N_G＝480

N_p＝64(4个在保护音调中)

N_d＝N_u-N_p＝420

F_o＝F_s/N＝9.6kHz

T_CP＝22.78ms(112码片，约为17.5％开销)

N_M＝M*N_d＝7*420＝2940

原始数据速率＝0.75*Mod阶次*M*N_d/T_f：

QPSK：4.8Mbps

16QAM：9.7Mbps

64QAM：14.5Mbps

无线配置的另一个实施例提供了具有较大延迟扩展和较低多普勒频移的无线配置。该***的特征如下给定：

M＝3

N＝1280(256×5)

N_G＝84，N_W＝16

N_u＝N-N_G＝1196

N_p＝160(12个在保护时间间隔中)

N_d＝N_u-N_p＝1016

F_o＝F_s/N＝3.8kHz

T_CP＝39.67ms(13.2％开销){197*2+198}

N_M＝M*N_d＝3048

原始数据速率＝0.75*Mod阶次*M*N_d/T_f：

QPSK：5Mbps

16QAM：10Mbps

64QAM：15Mbps

无线配置的另一个实施例提供了具有较大延迟扩展和较高多普勒频移的无线配置。该***的特征如下给定：

M＝6

N＝512

N_G＝32，N_W＝16

N_u＝N-N_G＝480

N_p＝128(8个在保护音调中)

N_d＝N_u-N_p＝360

F_o＝F_s/N＝9.6kHz

T_CP＝44.5ms(约为29.2％开销)

{218*2+219*4}

N_M＝M*N_d＝2160

原始数据速率＝0.75*Mod阶次*M*N_d/T_f：

QPSK：3.6Mbps

16QAM：7.1Mbps

64QAM：10.7Mbps

无线配置的另一个实施例提供了较小延迟扩展和较低多普勒频移。该***的特征如下给定：

M＝4

N＝1024

N_G＝64，N_W＝16

N_u＝N-N_G＝960

N_p＝128(8个在保护音调中)

N_d＝N_u-N_p＝840

F_o＝F_s/N＝4.8kHz

T_CP＝16.2ms(80码片，约为7.1％开销)

N_M＝M*N_d＝3360

原始数据速率＝0.75*Mod阶次*M*N_d/T_f：

QPSK：5.5Mbps

16QAM：11Mbps

64QAM：16.6Mbps

图11提供了上述无线配置的开销比较。

可以针对不同单播循环前缀长度来修改上述广播无线配置。上面的第一个和第二个实施例假设对于单播OFDM符号循环前缀持续时间约为6.51ms(32码片，对于FFT大小为512的情况)。如果单播OFDM符号的循环前缀持续时间更长(64，96或128码片，对于FFT大小为512的情况)，则第一个和第二个无线配置实施例的循环前缀持续时间适当地增加，所以在理想情况下，在一个码片内，帧中不同的广播OFDM符号具有几乎相同的循环前缀长度。物理层帧的持续时间(在第一个实施例中为7个OFDM符号，或者在第二个实施例中为3个OFDM符号)恰好等于单播物理层帧(8个单播OFDM符号)。

物理层的关键部分是编码和调制处理。将速率1/5并行Turbo码用于块长度。对该码进行删余，以达到所需的码速率。将外部Reed-Solomon码用于误差校正。上文已经对外部Reed-Solomon码进行了描述。

物理层支持若干分组格式，包括QPSK、16QAM和64QAM。此外，物理层支持逐步向下的调制，并且支持在时域以及频域中的可变传输速率，以便进行基于区段的广播多播服务。而且，还支持在给定分组的传输期间从指定单频网络OFDM算法变换到单播OFDM算法。

通过利用在增强层处的逻辑信道来提供分级调制，其中增强层叠加在物理层的基本层处的逻辑信道上。这允许处于良好接收状况下的用户对更高层而非基本层处的逻辑信道进行解调，从而提供改进的质量。图12示出了分级调制。

物理层利用各种速率集和分组格式，以在超移动宽带***中完成广播多播服务。定义了两种调制，16QAM和QPSK。允许如上文所讨论的分级调制。作为分级调制的实例，基本层使用16QAM调制，而可选扩展层使用QPSK调制。针对基本层和扩展层定义了四种速率集。这四种速率集适用于每种所提议的算法。

图13根据一个实施例定义了用于一个1.25MHz子带的速率集。当分配多个子带时，成比例地增加分组大小并且增加数据速率。

定义了两种算法。默认算法使用512FFT并且将7个OFDM符号封装到一个时隙中。扩展算法提供了较高的延迟扩展、较低的多普勒频移，并且使用1280FFT并将3个OFDM符号封装到一个时隙中。在每种速率集中，具有最大传输数目(即，最大跨度)的分组格式在最后的传输中使用单播算法(512FFT，其中每个时隙8个OFDM符号)。

物理层还提供在数据流中的导频***。导频开销是12.5％，其中每第八个音调有一个导频音调。此外，导频***使用两个交错调谐。极大帧中的OFDM符号按顺序进行标记，并且对奇数符号的导频音调位置进行四个音调的移位。对导频音调进行内容基本导频移位(从0到7)。这样避免了在不同单频网络区段之间的边界处的多个导频之间的冲突。此外，业务与导频功率比是灵活的，允许增加导频功率以改进信道估计精确度。

媒体访问控制(MAC)层结合物理层进行工作，以将广播多播服务传递到超移动宽带***中需要该服务的移动终端。广播流是指具体的信道或本地的节目，其中信道可以是局部信道或者全局信道，比如CNN ESPN。也可以提供附加服务，比如股票报价或时间表。通过流标识符或流ID来识别每个广播流。

广播多播服务逻辑信道(BLC)是流的集合。MAC层还提供广播物理信道(BPC)。可以在多个BPC上发送BLC。每个BPC可以由多个“连续的”资源组成。在本文中的资源由一个物理层帧上的单个子带组成。子带首先根据频率其次根据时间进行索引。这种规定减少了移动或接入终端的“苏醒”时间，并且增加了电池使用寿命。接入网发送BroadcastChannelInfo(广播信道信息)消息，以向接入或移动终端提供逻辑信道和BPC之间的映射。

逻辑信道到物理信道映射

每个前向广播和多播服务信道由在BroadcastChannelInfo消息中规定的并被映射到逻辑信道的多个BCMCS子带组成。

逻辑信道承载来自一个或多个BCMCS流的广播PCP分组。尽管相同的BCMCS流可以在若干逻辑信道上独立发送，但是给定BCMCS流的内容并不分担在多个逻辑信道上。如果将BCMCS流承载在属于不同扇区的多于一个的逻辑信道上，则BCMCS流到物理信道的映射在所有这些扇区上不需要相同。承载相同广播内容的逻辑信道可以在多个扇区上同步发送，以有助于软组合。与前向广播和多播服务信道关联的逻辑信道可以在多个扇区上同步发送。

可选实施例允许BPC通过子带交织复用三元组(SIMT)来唯一地表征。SIMT是给定HARQ交织和给定子带上的物理层帧的突发长度。对于不同的SIMT，突发长度不同，也就是说，SIMT中物理层帧的突发长度通过突发长度来表示。每次交织的复用可以是1，2，4或8，并且对于所有交织而言可以是固定的。图15示出了根据本发明实施例的子带s和交织0的BCMCS设计结构。

广播逻辑信道(BLC)通过加扰序列、包括调制分级的PL分组传输格式、以及外码参数来表征。将不同的BLC映射到BPC的不相交集。然而，维持调制分级，即，作为基本层或作为增强层来发送每个BLC。结果是通过QPSK调制或16QAM调制来发送每个BLC。具有相同BLC的BPC利用相同的PL传输格式。

对于上述单频率网络操作，对每个BLC操作描述如下。很多BLC映射到一个单频率网络。单频率网络内的扇区使用相同的BPC和加扰来发送BLC。

BroadcastChannelInfo消息承载指示使用中的逻辑信道PDR参数的信息。该广播信道信息消息作为单播业务进行发送，并且承载BLC信息。BLC信息包括：流和BLC之间的映射、BLC传输格式、扩展信道BCMCS(ECB)、包括业务对导频配额的导频信息、加扰序列、标记不同广播开销信道(BOC)的BPC、以及BLC和BOC之间的映射。广播信道信息消息中的所有参数具有到期定时器。因此，对于接入终端不必连续监视BroadcastChannelInfo消息。此外，足够频繁地发送BroadcastChannelInfo消息，以易于接入终端初始捕获。图16描述了BroadcastChannelInfo消息中的字段。

MessageID          接入网应当将该字段设置为0x00。

ProtocolSubtype    接入网应当将该字段设置为常量。

BroadcastChannelInfoSignature    如果BroadcastChannelInfo消息中的任何其它字段发生变化，

                                 则接入网应当改变该字段。

QCISignature                     接入网应当将该字段设置为开销消息协议的QCISignature

                                 公有数据。

AllReservedInterlaces            接入网应当将该字段设置为“1”，指示所有预留交织的所有

                                 预留子带正在用于BCMCS，否则接入网应当将该字段设置

                                 为“0”。

BCMCSReservedInterlaces          如果AllReservedInterlace字段设置为“1”，则接入网应当忽

                                 略该字段。否则，接入网应当包括该字段，并根据图17对

                                 其进行设置。这些交织中的所有子带应当用于BCMCS。

MAC层在超帧中进行发送。一个超帧等于48个极大帧。超帧的持续时间约为1.1秒，并具有约为1.7秒的信道间平均切换时间。将每个超帧分割为N个外帧(OF)，其中N＝1，2，4或8。在每个超帧内，如上文针对BCMCS子带索引的描述，对BCMCS子带进行索引。

每个超帧在逻辑上对信道进行复用。单个信道的瞬时源速率随时间变化，然而，来自所有信道的总净荷在超帧上基本不变。超帧越大，这种近似度越高。更长的超帧可以提供统计复用增益和时间分集，但是以用于音频和视频编码的缓冲大小更大和延迟更长以及切换时间更长为代价。

在其它信道的背景下对广播开销信道(BOC)进行讨论。开销信道提供了独立于广播流的所需信息。接入网的每个扇区可以承载多达如NumBOC参数所限定的最大数目的四个广播开销信道(BOC)。在子带组的每个外帧中的最后一个、两个、四个或八个OFDM符号中发送BOC。

在BroadcastChannelInfo消息中承载BOC的调制参数。除BOC之外，每个逻辑信道还承载关于其相对下一个超帧的位置的带内信息。事实上，BOC是专用广播逻辑信道(BLC)，其提供用于可靠解码的时间分集。

BOC对于下一个超帧是有效的，直到内容被更新。可以每N个超帧，对BLC配置进行更新，其中N是与BLC关联的BOC的周期。信道承载用于下一个超帧的带内信令。因此，不需要切换，并且不需要对BOC进行解码，从而允许更高效的操作。

允许更高效操作的另外一种机制包括在前向广播和多播服务信道上使用可变比特业务的统计复用，其中在这里通过参考并入的超移动宽带(UMB)空中接口物理层规范、C.S0084-1中对该前向广播和多播服务信道进行了描述。该规定适用于多数广播多播服务信道。统计复用遵循大数定律。随着BLC数目的增加，总速率移向平均速率。这允许统计复用改进带宽效率。然而，应当注意，由于在随着每个BOC而调整的不同BLC上的资源分配，每个BLC上的数据速率变化较大。统计复用还允许带内信令，并且提供在下一个超帧中的BLC位置。这样减少了接入终端的苏醒时间，并且增加了电池使用寿命。

应当理解，在所公开处理中的步骤的具体顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计参考，应当理解，该处理中的步骤的具体顺序或层次可以重新排列，且仍保持在本公开范围内。附属方法要求保护按照范例顺序的各个步骤的所呈现的要素，而并非意味着局限于所呈现的具体顺序或层次。

本领域技术人员应当理解，信息和信号可以使用任何各种不同的技术和方法来表示。例如，在上文描述中通篇提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以通过电压、电流、电磁波、电磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。

本领域技术人员还应注意，结合这里公开的实施例所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，上文对各种示例性部件、块、模块、电路和步骤一般性地以其功能的形式进行了描述。这种功能实现为硬件还是实现为软件，取决于施加于整个***的特定应用和设计约束。针对每种特定应用，本领域技术人员可以用不同的方式来实现所述功能，但是不应将这种实现决策理解为导致偏离本公开的范围。

结合这里公开的实施例所描述的示例性逻辑块、模块和电路可以用下列部件来实现或执行：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)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件、或者设计用于实现这里所述功能的其任意组合。通用处理器可以是微处理器，但可选的，该处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、或者任何其它这种配置。

结合这里公开的实施例所描述的方法和算法的步骤可以直接包含在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或者在两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、flash存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动盘、CD-ROM或者本领域公知的任何其它形式的存储介质中。将示例性存储介质耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息以及向该存储介质写入信息。可选地，存储介质可以集成到处理器中。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。可选地，处理器和存储介质可以作为分立部件驻留在用户终端中。

前文提供了对所公开实施例的描述，以使本领域技术人员能够制造或使用本公开。对这些实施例的各种修改对本领域技术人员而言将是显而易见的，并且这里限定的一般原理可以应用于其它实施例，而没有偏离本公开的精神或范围。因此，本公开不旨在局限于这里所示的实施例，而是应符合与这里所公开原理和新颖性特征相一致的最大范围。

Claims (5)

1、一种运行于无线通信***中的装置，所述装置包括：

用于将广播流映射到BCMCS逻辑信道的模块；以及

用于在广播物理信道集上发送所述BCMCS逻辑信道的模块，其中所述广播物理信道集中的每个信道由SIMT来唯一地表征。

2、一种用在无线通信***中的方法，所述方法包括：

将广播流映射到BCMCS逻辑信道；以及

在广播物理信道集上发送所述BCMCS逻辑信道，其中所述广播物理信道集中的每个信道由SIMT来唯一地表征。

3、一种电子设备，用于执行如权利要求2所述的方法。

4、一种包括指令的机器可读介质，当机器执行所述指令时，致使所述机器执行下列操作，包括：

将广播流映射到BCMCS逻辑信道；以及

在广播物理信道集上发送所述BCMCS逻辑信道，其中所述广播物理信道集中的每个信道由SIMT来唯一地表征。

5、一种运行于无线通信***中的装置，所述装置包括：

处理器，用于将广播流映射到BCMCS逻辑信道，并且在广播物理信道集上发送所述BCMCS逻辑信道，其中所述广播物理信道集中的每个信道由SIMT来唯一地表征；以及

耦合到所述处理器的存储器，以用于存储数据。

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