MBSFN DOB-ПОИСК СОТ И ГЕНЕРИРОВАНИЕ КОДОВ СИНХРОНИЗАЦИИ
MBSFN DOB-SEARCHING FOR CELLS AND GENERATION OF SYNCHRONISATION CODES

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.
pcs,new
Кратко, настоящее изобретение основано на новом PSC, обозначенном C для MBSFN, имеющей следующие свойства:
pcs,new
1,new
2,пew
C является иерархической последовательностью Голея, построенной двумя составляющими последовательностями x и х, каждая длиной 16 элементарных сигналов, в соответствии с:
2,new
1,new
y(i) = x (i mod 16)* x(i div 16), i = 0...255
pcs,new
C = p*(y(0),y(1),...,y(255))
1,new
1
где xявляется комплементарной последовательностью к соответствующей составляющей последовательности x=
для генерирования кода первичной синхронизации для недопускающего MBSFN WCDMA,
2,new
2
xявляется последовательностью, которая ортогональная как к соответствующей составляющей последовательности x=
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.
WCDMA
NEW
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) и в оставшихся интервалах кадра, модулируемого новым PSC (PSC), т.е.
WCDMA
NEW
1. Если PSC выделяется в интервале #k, где k = 0....14, тогда PSC выделяется в интервалах, не равных #k кадра (фиг.4).
WCDMA
NEW
2. Если PSC выделяется в интервалах k и #k+8, где к = 0...6, тогда PSC выделяется в интервалах, не равных #k и #k+8 кадра (фиг.5).
WCDMA
NEW
Никакое смещение времени не используется для PSCи PSC, 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).
WCDMA
NEW
С помощью вышеописанного расположения интервалов кодов первичной синхронизации PSCи PSC, 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.
psc,new
1,new
2,new
Новый PSC, обозначенный C, в математическом описании ниже длиной 256 элементарных сигналов, строится следующим образом. Новая последовательность может строиться из двух составляющих последовательностей x и x, каждая длиной 16 элементарных сигналов, в соответствии с:
2,new
1,new
,
y(i) = x(i mod 16)*x(i div 16) i = 0...255
где p обозначает поворот фазы, представленный комплексным числом, например, p = (1 + j).
1,new
1
1,new
X1
1,new
1
1,new
Составляющая последовательность x выбирается как комплементарная последовательность Голея к соответствующей составляющей последовательности x, связанной с PSC, заданного в [2] для WCDMA. С Rx (k) и R (k), обозначающие апериодические функции автокорреляции последовательностей x и, соответственно, x, составляющая последовательность x будет таким образом, выбрана из условия, чтобы:
1
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 xследует из приложения A1 в [2] как:
1
Комплементарной последовательностью к x является:
2,new
2
Составляющая последовательность x в (1) является ортогональной к составляющей последовательности x, используемой для генерирования иерархической последовательности, используемой как PSC для WCDMA, и следует из [2]
2,new
Кроме того, составляющая последовательность x 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:
2,new
Список последовательностей для х, удовлетворяющий вышеизложенным двум свойствам ортогональности, указан в таблице 1 ниже.
Таблица 1Возможные последовательности для x<sub>2,new</sub>
X<sub>2,new</sub>
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>
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.
1,new
2,new
psc,new
Использование двух составляющих последовательностей X, и xв (1) для генерирования PSC-кода C, получаем:
Где
psc,new
Крайний левый элементарный сигнал в C соответствует элементарному сигналу, переданному первому в момент времени.
2
2
2,new
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 x, как описано в [2] и [3], в которых a = x. 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, 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.
1,new
1
3. Составляющая последовательность x новой последовательности PSC и последовательность PSC FDD (и 3,84 Mcps TD-CDMA) x формируют пару комплементарной последовательности Голея.
2,new
4. Составляющая последовательность x нового PSC выбирается для хороших апериодических свойств автокорреляции и низкой апериодической взаимной корреляции с существующим PSC.
pcs,new
WCDMA
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 выделяется заранее определенным временным интервалам кадра канала первичной синхронизации. На этапе S2 код PSC первичной синхронизации, используемый в недопускающем MBSFN WCDMA выделяется любым оставшимся временным интервалам кадра.
pcs,new
WCDMA
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 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 первичной синхронизации, используемый в недопускающем MBSFN WCDMA выделяется временному интервалу #k кадра.
pcs,new
WCDMA
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 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 первичной синхронизации, используемый в недопускающем MBSFN WCDMA выделяется временным интервалам #k и #k+8 кадра.
1
2
P
S
WCDMA
NEW
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 G и соответственно G) 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 и соответственно G). 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, либо с генератором 16 кодов, генерируя код PSC. 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.
WCDMA
NEW
В качестве альтернативы генератор единственного кода может динамически реконфигурироваться для создания подходящего кода, PSC либо PSC.
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