CN101933240B - Mbsfn-dob小区搜索和同步码的产生 - Google Patents
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Abstract
在求和单元10中对物理下行链路信道PPHY1、PHY2进行求和。将求和单元10的输出转发至另一求和单元12,其中将该输出与主和辅同步信道P-SCH、S-SCH进行组合。如在WCDMA中一样形成辅同步信道S-SCH。通过将开关SW连接至产生传统码PSCWCDMA的码产生器14或产生码PSCNEW的码产生器18来形成主同步信道P-SCH。该选择由PSC控制器18来控制。该控制器可以适于产生根据多种格式之一的P-SCH。PSCNEW具有以下属性:PSCNEW是由多个组成序列构造的分级Golay序列,其中至少一个组成序列是Golay序列;以及PSCNEW与在不具有MBSFN能力的WCDMA中使用的主和辅同步码正交。
Description
技术领域
本发明总体上涉及MBSFN(多播广播单频网络)DOB(下行链路优化广播)小区搜索和主同步码的产生。
背景技术
近来在3GPP中,针对Rel-7 UMTS陆地无线接入(UTRA)***,规定了通过单频网络的MBMS(多媒体广播多播服务)(MBSFN)。MBSFN特征提供了比Rel-6 MBMS明显更高的频谱效率,并主要预期用于在专用MBMS载波上广播需要高比特率的移动TV服务。由于仅是广播,MBSFN固有地以在不成对的频带中进行传输为目标。
在SFN(单频网络)传输中,多个基站在相同时刻发送相同的波形,使得终端从所有基站接收信号,导致与一个大的小区类似的行为。对于UTRA***,SFN传输意味着时间同步的NodeB簇使用相同的信道化码和扰码来发送相同的内容。
图1中示意了SFN传输,其中,终端或移动台MS从两个基站BS1和BS2接收信号。当使用小区专用加扰时,来自右手侧基站BS2的传输将成为相邻小区中的终端的小区间干扰。另一方面,在单频网络中,小区间干扰表现为附加的多径传输,终端接收机可以将其视为所需信号,导致覆盖明显改善。
MBSFN通过支持用于在专用MBMS载波上进行MBMS点对多点(ptm)传输的SFN操作来增强Rel-6 MBMS物理层。它还通过允许服务的间断接收(DRX)来支持更高的服务比特率和服务的高效时分复用,以减小终端电池消耗。MBSFN使用与Rel-6 MBMS ptm传输所使用的相同类型的信道。
为了提供MBSFN特征与任何现有UTRA***的平滑集成,已经针对基于FDD(频分双工)和TDD(时分双工)的物理层下行链路(DL)信道结构规定了MBSFN:
·基于WCDMA(宽带码分多址接入)的MBSFN(基于FDD)
·基于TD-SCDMA(时分-同步码分多址接入)的MBSFN(基于TDD)
·基于TD-CDMA(时分-码分多址接入)的MBSFN(基于TDD)
与FDD相关的MBSFN使用WCDMA下行链路公共物理层信道来传输数据,而不进行配对的上行链路传输。对于与TDD相关的MBSFN,当针对广播对网络进行优化时,所有时隙用于下行链路传输。因此,在MBSFN中不进行双工,那么,基于FDD与基于TDD的MBSFN之间的差别主要是指物理层时隙格式、对移动TV服务进行时分复用的方式和在TDD选项TD-SCDMA和7.68Mcps TD-CDMA的情况下的码片速率。(用于第三种TDD选项的码片速率3.84McpsTD-CDMA与在FDD中使用的相同。)
当在所有时隙中传输下行链路时,在广播中不进行双工的意义上,TDD和FDD的含义变得模糊。如上所述,此时差异基本上是指公共下行链路物理信道的构造。因此,在正在进行的3GPP网络项目[1]中,目的是将基于WCDMA的MBSFN方法规定为一种附加TDD选项,其中所有时隙都专用于广播。这种附加TDD选项已经被称为MBSFN下行链路优化广播(DOB)。MBSFN DOB满足相关TDD RF要求。
在小区搜索中,终端使用SCH(同步信道)来确定时隙和无线帧同步,并标识小区的组码。给定小区的组码,终端可以检测小区专用扰码(以及在TDD的情况下的中间同步码)。通常,小区搜索过程被划分为3个步骤:
1.时隙同步
2.帧同步和码组同步
3.小区专用扰码检测
同步信道由两个子信道组成:主SCH和辅SCH,见[2]、[3]:
·主SCH由调制后的码,即主同步码(PSC)形成。对于***中的所有小区,该码是相同的。使用例如与PSC匹配的接收滤波器,终端可以通过检测匹配滤波器输出中的峰值来定位小区的时隙定时。
·辅SCH由重复传输的、调制后的码(辅同步码(SSC))的序列形成,并与主SCH并行传输。SSC指示小区专用扰码属于哪个码组,SSC还提供了获得帧同步的可能性。
在WCDMA和3.84Mcps TD-CDMA***中,10ms的同步信道无线帧被划分为15个时隙,每个时隙长度为2560个码片。PSC和SSC具有256个码片的长度,产生这些同步码的机制对于WCDMA和3.84Mcps TD-CDMA来说是相同的,但是在帧内码的分配是不同的。
在WCDMA的情况下,如图2所示,在每个时隙中分配同步码,而在TD-CDMA中,在帧内有两种可能的SCH码分配:
1.在时隙#k中,其中k=0...14
2.在两个时隙#k和#k+8中,其中k=0...6
在WCDMA中,如图2所示,PSC和SSC总是被分配在时隙的起始处,而在TD-CDMA中,可以对PSC应用时间偏移。此外,在WCDMA中,辅SCH由一个SSC序列形成,而在TD-CDMA中,并行传输3个SSC序列。
当在UMTS不成对频带(即,在TDD频带中的MBSFN DOB)中基于WCDMA公共下行链路信道来部署MBSFN时,关于上电时的小区搜索,对漫游的传统(较老的)TD-CDMA终端可能有一些影响。由于在不成对频谱中部署基于WCDMA的同步信道结构,使得预期在每帧至多两个时隙中寻找同步码的传统TD-CDMA终端可能经历更长的小区搜索时间(取决于特定实现)。它可能必须评估帧内的15个位置以发现它实际上不能接入MBSFN DOB载波。
尝试接入MBSFN DOB载波的WCDMA(不具有MBSFN能力)终端执行小区搜索步骤,然后读取广播信道(BCH)上的***信息,以发现该载波被禁用。然而,在这种情况下,由于预先知道不成对频带的频谱位置,使得WCDMA终端可能不尝试在不成对频带中执行小区搜索。另一方面,对于尝试接入不成对频带的、漫游的WCDMA且不具有MBSFN能力的终端,读取禁用的小区可能延迟上电时的小区搜索。
参考文献[4]提出了以与针对WCDMA相同的方式来产生MBSFNDOB的同步码。
发明内容
本发明的目的是改进MBSFN DOB***中不具有MBSFN能力的终端的小区搜索。
该目的是根据所附权利要求来实现的。
简要地,本发明基于用于MBSFN的新PSC,表示为Cpsc,new,具有以下属性:
Cpsc,new是由两个组成序列x1,new和x2,new构造的分级Golay序列,每个组成序列长度为16个码片,根据:
y(i)=x2,new(i mod 16)*x1,new(i div 16),i=0...255
Cpsc,new=p*<y(0),y(1),...,y(255)>
其中
x1,new是用于产生用于不具有MBSFN能力的WCDMA的主同步码的对应组成序列x1=<1,1,1,-1,-1,1,-1,-1,1,1,1,-1,1,-1,1,1>的Golay互补序列,
x2,new是与用于产生用于不具有MBSFN能力的WCDMA的主同步码的对应组成序列x2=<1,1,1,1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,1>以及用于产生用于不具有MBSFN能力的WCDMA的辅同步码的组成序列b=<1,1,1,1,1,1,-1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,1,-1>均正交的序列;以及
p表示由复数表示的相位旋转。
该新PSC可以用于产生MBSFN的新同步信道结构,其中将新PSC分配给帧中的预定时隙,并且在不具有MBSFN能力的WCDMA中使用的PSC被分配给所述帧中的任何其余时隙。
具有MBSFN能力的基站包括:适于产生包括新的主同步码在内的同步信道帧的装置。
附图说明
结合附图,参照以下描述,可以最佳地理解本发明及其另外的目的和优点,附图中:
图1是示意了SFN原理的图;
图2是示意了WCDMA同步信道的结构的图;
图3是示意了根据本发明的主同步信道的实施例的结构的图;
图4是示意了根据本发明的主同步信道的另一实施例的示例的结构的图;
图5是示意了根据本发明的主同步信道的又一实施例的示例的结构的图;
图6是根据本发明用于产生MBSFN主同步信道帧的方法的实施例的流程图;
图7是根据本发明用于产生MBSFN主同步信道帧的方法的另一实施例的流程图;
图8是根据本发明用于产生MBSFN主同步信道帧的方法的又一实施例的流程图;以及
图9是根据本发明的实施例而配置的基站的部分的框图。
具体实施方式
在图3中示意的第一实施例中,使用新PSC来调制在MBSFN DOB载波上发送的主SCH。该新PSC与针对WCDMA和TD-CDMA规定的PSC和SSC正交。由于正交性和低互相关属性,对于任何不具有MBSFNDOB能力的终端,不可观察到MBSFN DOB载波(小区)。在MBSFNDOB载波上发送的辅SCH与针对WCDMA规定的相同,并且不对同步码应用时间偏移。
在图4和5示意的另外实施例中,在MBSFN DOB载波上发送的主SCH处于使用针对WCDMA规定的PSC(PSCWCDMA)而调制的帧的一个时隙中(或者可能处于两个时隙中)并处于使用新PSC(即,PSCNEW)而调制的帧的其余时隙中。
1.如果在时隙#k中分配PSCWCDMA,其中k=0...14,则在帧中不等于#k的时隙中分配PSCNEW(图4)。
2.如果在时隙#k和#k+8中分配PSCWCDMA,其中k=0...6,则在帧中不等于#k和#k+8的时隙中分配PSCNEW(图5)。
不对PSCWCDMA和PSCNEW应用时隙偏移,因此它们总是在与主SCH相关联的时隙的起始处开始。
在另一实施例中,如与FDD和TDD 3.84 Mcps选项中那样构造在MBSFN DOB载波上发送的辅SCH,但是其中使用用于构造新PSC的对应组成序列来替换在[2]、[3]中定义的组成序列α(以下描述该过程)。
使用主同步码PSCWCDMA和PSCNEW的上述时隙配置,尝试接入MBSFN DOB载波的传统TD-CDMA终端在将接收信号(匹配滤波器输出)与其主同步码进行相关时在帧内找到至多两个峰值。在这种情况下,与尝试接入MBSFN TD-CDMA载波的传统TD-CDMA终端相比,小区搜索时间将不会更长。
长度为256个码片的新PSC,在以下数学描述中表示为Cpsc,new,构造如下:可以由两个组成序列x1,new和x2,new来构造新序列,每个组成序列长度为16个码片,根据:
y(i)=x2,new(i mod 16)*x1,new(i div 16),i=0...255
Cpsc,new=p*<y(0),y(1),...,y(255)> (1)其中p表示由复数表示的相位旋转,例如p=(1+j)。
组成序列x1,new被选择为与针对WCDMA在[2]中定义的PSC相关联的对应组成序列x1的Golay互补序列。因此,使用(k)和(k)分别表示序列x1,new和x1的非周期性自相关函数,组成序列x1,new应当被选择为使得:
在(2)中,C是常量整数,δ(k)表示Kronecker δ函数,即:δ(0)=1,此外δ(k)=0。组成序列x1遵循[2]中的附录A1,如下:
x1=(1,1,1,-1,-1,1,-1,-1,1,1,1,-1,1,-1,1,1> (3)
x1的互补序列是:
x1,new=<1,1,-1,1,-1,1,1,1,1,1,-1,1,1,-1,-1,-1> (4)
(1)中的组成序列x2,new与用于产生用作针对WCDMA的PSC的分级序列的组成序列x2正交,并遵循[2]
x2=<1,1,1,1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,1> (5)
此外,(1)中的组成序列x2,new还与用于产生用作针对WCDMA的SSC的分级序列的组成序列b正交,并遵循[2],其中
b=<1,1,1, 1,1,1,-1,-1,-1,1,-1, 1,-1,1,1,-1> (6)
满足以上两个正交属性的x2,new的序列列表在下表1中给出。
表1用于x2,new的候选序列
x2,new | |
1 | <1,-1,1,-1,1,-1,-1,1,1,1,1,1,1,1,-1,-1> |
2 | <1,1,-1,-1,1,1,1,1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1> |
3 | <1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,-1,-1,1,1,1,1> |
4 | <1,1,1,1,-1,-1,1,1,1,-1,1,-1,-1,1,1,-1> |
5 | <1,-1,1,-1,-1,1,1,-1,1,1,1,1,-1,-1,1,1> |
6 | <1,1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,1> |
7 | <1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,1,1,-1,-1,-1,-1,-1,-1> |
8 | <1,-1,1,-1,1,-1,-1,1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,1,1> |
9 | <1,1,-1,-1,1,1,1,1,-1,1,1,-1,-1,1,-1,1> |
10 | <1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,-1,-1,1,1,-1,-1,-1,-1> |
11 | <1,1,1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,-1,-1,1> |
12 | <1,-1,1,-1,-1,1,1,-1,-1,-1,-1,-1,1,1,-1,-1> |
13 | <1,1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,-1> |
14 | <1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,1,1,1,1,1,1> |
可以使用这些序列中的任一个来构造新PSC。然而,优选的序列是:
x2,new=<1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,-1,-1,1,1,1,1> (7)这是由于该序列在其与现有PSC的互相关中具有最小旁瓣。
使用(1)中的两个组成序列x1,new和x2,new来产生PSC码Cpsc,new,得到:
Cpsc,new=p*<a,a,-a,a,-a,a,a,a,a,a,-a,a,a,-a,-a,-a> (8)
其中
a=x2,new=<1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,-1,-1,1,1,1,1> (9)
Cpsc,new中最左侧的码片与在时间上首先传输的码片相对应。
在优选实施例中,如FDD和TDD 3.84 Mcps选项中那样产生辅同步码SSC。这意味着,上述序列b由如[2]和[3]中所描述的组成序列x2的元素来构造,其中a=x2。在上述第三实施例中,如FDD和TDD 3.84Mcps选项中那样产生SSC,但是在这种情况下,序列b由用于构造新PSC的组成序列x2,new的元素来构造。
上述过程可以概括如下:
1.发送用于MBSFN DOB的新主同步码,以便于小区搜索。
2.新主同步码与FDD和TDD选项TD-CDMA的现有PSC和SSC正交。
3.新PSC序列的组成序列x1,new和FDD(以及3.84 McpsTD-CDMA)的PSC的组成序列x1形成Golay互补序列对。
4.新PSC的组成序列x2,new被选择为具有良好的非周期性自相关属性和与现有PSC的低非周期性互相关。
图6是根据本发明用于产生MBSFN主同步信道帧的方法的实施例的流程图。在步骤S1,将新PSC Cpsc,new分配给主同步信道帧的预定时隙。在步骤S2,将在不具有MBSFN能力的WCDMA中使用的主同步码PSCWCDMA分配给该帧中的任何其余时隙。
图7是根据本发明用于产生MBSFN主同步信道帧的方法的另一实施例的流程图。在步骤S1,将新PSC Cpsc,new分配给主同步信道帧中除时隙#k外的所有时隙,其中k是整数0...14之一。在步骤S2,将在不具有MBSFN能力的WCDMA中使用的主同步码PSCWCDMA分配给该帧中的时隙#k。
图8是根据本发明用于产生MBSFN主同步信道帧的方法的又一实施例的流程图。在步骤S1,将新PSC Cpsc,new分配给主同步信道帧中除时隙#k和#k+8外的所有时隙,其中k是整数0...6之一。在步骤S2,将在不具有MBSFN能力的WCDMA中使用的主同步码PSCWCDMA分配给该帧中的时隙#k和#k+8。
图9是根据本发明的实施例而配置的基站的部分的框图。在图9中,仅包括了解释本发明所必需的元件。在求和单元10中对物理下行链路信道PPHY1、PHY2进行求和(在分别利用因子G1和G2进行加权之后)。将求和单元10的输出转发至另一求和单元12,其中将该输出与主和辅同步信道P-SCH、S-SCH(分别利用因子GP和GS加权)进行组合。如在WCDMA中那样形成辅同步信道S-SCH。通过将开关SW连接至产生传统码PSCWCDMA的码产生器14或产生码PSCNEW的码产生器16来形成主同步信道P-SCH。该选择由PSC控制器18来控制。该控制器可以适于产生根据上述格式之一的P-SCH。将单元12的输出转发至解调器20,并对得到的带通信号进行放大和传输。
作为备选,可以将单个码产生器动态配置为产生合适的码PSCWCDMA或PSCNEW。
典型地,各种块的功能由一个或多个微处理器或微/信号处理器组合和对应的软件来实现。
本领域技术人员可以理解,在不脱离由所附权利要求限定的、本发明的范围的前提下,可以对本发明做出各种修改和改变。
参考文献
[1]RP-070493,Work item description of MBSFN Downlink OptimizedBroadcast(DOB)
[2]3GPP TS 25.213,“Spreading and modulation(FDD)”Release 7
[3]3GPP TS 25.223,“Spreading and modulation(TDD)”Release 7
[4]Change request R1-073792 for 3GPP TS 25.213,3GPP TSG-RAN1Meeting #50,Athens,Greece,20-24 Aug 2007
缩写
BCH:广播信道
DOB:下行链路优化广播
FDD:频分双工
MBMS:多媒体广播多播服务
MBSFN:多播广播单频网络
PSC:主同步码
SCH:同步信道
SSC:辅同步码
TD-CDMA:时分-码分多址接入
TD-SCDMA:时分-同步码分多址接入
TDD:时分双工
UMTS:通用移动电信***
UTRA:UMTS陆地无线接入
WCDMA:宽带码分多址接入
Claims (12)
1.一种产生MBSFN主同步信道帧的方法,其特征在于以下步骤:
将表示为Cpsc,new的主同步码分配(S1)给主同步信道帧中的预定时隙,其中Cpsc,new具有以下属性:Cpsc,new是由两个长度均为16个码片的组成序列x1,new和x2,new根据以下公式构造的分级Golay序列:
y(i)=x2,new(i mod 16)*x1,new(i div 16),i=0...255
Cpsc,new=p*<y(0),y(1),...,y(255)>
其中
x1,new是用于产生用于不具有MBSFN能力的WCDMA的主同步码的对应组成序列x1=<1,1,1,-1,-1,1,-1,-1,1,1,1,-1,1,-1,1,1>的Golay互补序列,
x2,new是与用于产生用于不具有MBSFN能力的WCDMA的主同步码的对应组成序列x2=<1,1,1,1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,1>以及用于产生用于不具有MBSFN能力的WCDMA的辅同步码的组成序列b=<1,1,1,1,1,1,-1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,1,-1>均正交的序列;以及
p表示由复数表示的相位旋转;以及
将在不具有MBSFN能力的WCDMA中使用的主同步码分配(S2)给所述帧中的任何其余时隙。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于
Cpsc,new=p*<a,a,-a,a,-a,a,a,a,a,a,-a,a,a,-a,-a,-a>
其中a是从以下14个序列之一中选择的:
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于
a=<1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,-1,-1,1,1,1,1>。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法,其特征在于,Cpsc,new被分配给所述帧中的每个时隙。
5.根据权利要求1、2或3所述的方法,其特征在于,在不具有MBSFN能力的WCDMA中使用的主同步码PSCWCDMA被分配给所述帧中的时隙 #k,其中k被设置为整数0...14之一,Cpsc,new被分配给所述帧中的其余时隙。
6.根据权利要求1、2或3所述的方法,其特征在于,在不具有MBSFN能力的WCDMA中使用的主同步码PSCWCDMA被分配给所述帧中的时隙#k和#k+8,其中k被设置为整数0...6之一,Cpsc,new被分配给所述帧中的其余时隙。
7.一种产生MBSFN主同步信道帧的设备,其特征在于包括:
适于将表示为Cpsc,new的主同步码分配给主同步信道帧中的预定时隙的装置,其中Cpsc,new具有以下属性:Cpsc,new是由两个长度均为16个码片的组成序列x1,new和x2,new根据以下公式构造的分级Golay序列:
y(i)=x2,new(i mod 16)*x1,new(i div 16),i=0...255
Cpsc,new=p*<y(0),y(1),...,y(255)>
其中
x1,new是用于产生用于不具有MBSFN能力的WCDMA的主同步码的对应组成序列x1=<1,1,1,-1,-1,1,-1,-1,1,1,1,-1,1,-1,1,1>的Golay互补序列,
x2,new是与用于产生用于不具有MBSFN能力的WCDMA的主同步码的对应组成序列x2=<1,1,1,1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,1>以及用于产生用于不具有MBSFN能力的WCDMA的辅同步码的组成序列b=<1,1,1,1,1,1,-1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,1,-1>均正交的序列;以及
p表示由复数表示的相位旋转;以及
适于将在不具有MBSFN能力的WCDMA中使用的主同步码分配给所述帧中的任何其余时隙的装置。
8.根据权利要求7所述的设备,其特征在于
Cpsc,new=p*<a,a,-a,a,-a,a,a,a,a,a,-a,a,a,-a,-a,-a>
其中a是从以下14个序列之一中选择的:
9.根据权利要求8所述的设备,其特征在于
a=<1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,-1,-1,1,1,1,1>。
10.根据权利要求7、8或9所述的设备,其特征在于,Cpsc,new被分配给所述帧中的每个时隙。
11.根据权利要求7、8或9所述的设备,其特征在于,在不具有MBSFN能力的WCDMA中使用的主同步码PSCWCDMA被分配给帧中的时隙#k,其中k被设置为整数0...14之一,Cpsc,new被分配给所述帧中的其余时隙。
12.根据权利要求7、8或9所述的设备,其特征在于,在不具有MBSFN能力的WCDMA中使用的主同步码PSCWCDMA被分配给帧中的时隙#k和#k+8,其中k被设置为整数0...6之一,Cpsc,new被分配给所述帧中的其余时隙。
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