[发明专利]用于广播通信的蜂窝通信系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及在蜂窝通信系统中通信资源的利用，具体而言，但并非 仅限于，涉及在时分双工第3代合作项目(3GPP)蜂窝通信系统中支 持广播通信。

背景技术

目前，第3代蜂窝通信系统已得以发展，以进一步增强为移动电话 用户提供的通信服务。最广泛采用的第3代通信系统是基于码分多址 (CDMA)和频分双工(FDD)或时分双工(TDD)技术。在CDMA 系统中，通过对在同一载频和同一时间间隔中的不同用户分配不同的扩 频和/或扰码，实现用户分离。这与时分多址(TDMA)系统不同，在时 分多址系统中，通过对不同用户分配不同时隙达到用户分离。

此外，TDD规定将同样的载频用于上行链路传输，即，通过无线服 务基站从移动无线通信单元(通常称为无线用户通信单元)到通信基础 设施的传输，和下行链路传输，即，通过服务基站从通信基础设施到移 动无线通信单元的传输。在TDD中，将载频在时域中细分为一系列时 隙。在某些时隙期间对上行链路传输，以及在其他时隙期间对下行链路 传输，分配单个载频。使用该原理的通信系统的示例为通用移动电信系 统(UMTS)。关于UMTS的CDMA，特别是关于宽带CDMA (WCDMA)模式的更多描述，可参看《WCDMA for UMTS》(Harri Holma(编者)，Antti Toskala(编者)，Wiley&Sons，2001年，ISBN 0471486876)。

在传统蜂窝系统中，对彼此邻近的小区分配以不相重叠的传输资 源。例如，在CDMA网络中，对彼此邻近的小区分配不同的扩频码 (将在上行链路方向和下行链路方向使用)。例如，这可通过在每个小 区采用同样的扩频码，但使得小区专用扰码不同来实现。这样的组合导 致有效区分在每个小区的扩频码。

为了提供增强型通信服务，将第三代蜂窝通信系统设计成支持多个 不同且增强的服务。一种这样的增强型服务是多媒体服务。可通过移动 电话以及其他手持式设备接收多媒体服务的需求在未来数年将快速增 长。由于所传送数据内容的特性，多媒体服务需要较高带宽。

一般而言，在这样采用单个载频的蜂窝系统中，无线用户单元与一 个无线服务通信单元(即，一个小区)相连。在网络中的其他小区通常 对期望的无线用户单元生成干扰信号。由于存在这些干扰信号，通常使 得可保持的无线用户单元的最大可实现数据速率降低。

在提供多媒体服务时典型且最经济有效的方法是“广播”多媒体信 号，这与采用单播(即，点对点)方式发送多媒体信号相反。一般而 言，可同时在通信网络上广播承载有如新闻、电影、体育等的数十个频 道。

当无线频谱短缺时，需要频谱有效的传输技术，以便为用户提供尽 可能多的广播服务，从而向移动电话用户(订户)提供最广泛的服务选 择。已知采用与传统的陆地电视/无线传输相似的方式，可在蜂窝网络上 承载广播服务。

在过去数年间，已开发出在诸如用于UMTS的移动广播和多播服务 (MBMS)之类的蜂窝系统上传送多媒体广播服务的技术。在这些广播 蜂窝系统中，在传统蜂窝系统内相邻小区的非重叠物理资源上传送同样 的广播信号。从而，在无线用户单元处，接收器必须能够检测来自与之 相连的小区的广播信号。特别是，在存在在相邻小区的非重叠物理资源 上传输的附加的潜在干扰广播信号的情况下，需要进行该检测。

此外，近年来，数字视频广播(DVB)技术已得以发展，并且其目 的在于向移动手持式(DVB-H)终端传送广播视频。一般而言，在这样 的网络中的所有无线基础设施发射器像无线“中继器”一样操作。因 此，分离和区分技术，通常是蜂窝电话技术，用于提供上行链路和下行 链路单播信号(需要其来承载控制信令和上行链路用户流量)来实现对 使用DVB的DVB-H终端的广播通信。尽管有可能将用于该广播系统的 DVB-H接收器集成在移动电话中，但这样的“双模式”设备的成本将 会很高。

从而，为广播无线传输提出或实现的所有已知技术都需要使不同的 频谱专用于广播目的，这效率较低。或者，已知技术在移动接收器中提 出或实现双工电路来在各自频率处接收不同的广播和单播传输，在广播 传输方面同样效率有些低。

从而，通常在蜂窝网络中，为了达到对于广播传输所预期的高带 宽，需要减少来自相邻小区的干扰，以实现广播传输所需的高吞吐率。