[发明专利]用于广播和单播通信的蜂窝通信系统、通信单元及方法

说明书

技术领域

本发明的领域涉及在蜂窝通信系统中使用通信资源，特别是，但不排他地，涉及在时分双工（TDD）或频分双工（FDD）第三代合作伙伴计划（3GPP^TM）蜂窝通信系统中支持广播通信。

背景技术

当前，正在安装第三代蜂窝通信系统，以进一步增强提供给移动电话用户的通信服务。最广泛采用的第三代通信系统基于码分多址（CDMA）和频分双工（FDD）或时分双工（TDD）技术。在CDMA系统中，通过在相同载波频率上和在相同时间间隔内向不同的用户分配不同的扩展和/或扰码，获得用户分离。这与其中用户分离是通过向不同的用户指派不同的时隙来实现的时分多址（TDMA）系统不同。

在TDD系统中，相同载波频率用于上行链路传输，即，通过无线服务基站从移动无线通信单元（常常称为无线订户通信单元）到通信基础结构的传输，以及下行链路传输，即，通过服务基站从通信基础结构到移动无线通信单元的传输。在TDD中，载波频率在时域中被细分为一系列时隙。单个载波频率在某些时隙中被指派给上行链路传输，并且在其他时隙中被指派给下行链路传输。在FDD系统中，一对分离的载波频率用于相应的上行链路传输以及下行链路传输。使用这些原理的通信系统的示例是通用移动电信系统（UMTS^TM）。可以在“WCDMA for UMTS”（Harri Holma（编辑）、Antti Toskala（编辑），Wiley&Sons，2001，ISBN0471486876）中找到对CDMA的进一步描述，特别是对UMTS^TM的宽带CDMA（WCDMA）模式的进一步的描述。

在常规蜂窝式系统中，给彼此邻近的小区分配不重叠的传输资源。例如，在CDMA网络中，给彼此邻近的小区分配了不同的扩展码（用于上行链路方向和下行链路方向）。这可以通过例如在每一小区中使用相同扩展码，但是不同的小区特定的扰码来实现。这些的组合导致每一小区中的有效地区分的扩展码。

图1示出了已知的WCDMA（FDD）HSDPA无线电成帧/定时结构100。HSDPA无线电成帧/定时结构100具有包括五个*2msec子帧时段的10msec无线电帧105。五个*2毫秒子帧时段中的每一个都被用来在单播控制信道115上承载单播数据110和单播控制信息。如此，单一（单播）扰码用于在同一个物理资源上的单播数据和控制信息的传输。

为了提供增强的通信服务，第三代蜂窝通信系统被设计成支持各种不同的增强服务。一个这样的增强服务是多媒体服务。对可以通过移动电话及其他手持式设备接收的多媒体服务的需求在今后几年将快速地增长。由于将被传递的数据内容的本质，多媒体服务要求高带宽。

通常，无线订户单元“连接”到一个无线服务通信单元，即，一个小区。网络中的其他小区通常生成对所关注的无线订户单元的干扰信号。由于这些干扰信号的存在，可以对无线订户单元维持的最大能实现的数据率的退化是典型的。

提供多媒体服务的典型的并且最有成本效益的方法是“广播”多媒体信号，而不是以单播（即，点对点）方式发送多媒体信号。通常，可以同时通过通信网络广播数十个承载比方说新闻、电影、体育等等的频道。

由于无线电频谱非常珍贵，因此，要求频谱效率高的传输技术，以便给用户提供尽可能多的广播服务，从而给移动电话用户（订户）提供最宽的服务选择。已知广播服务可以按与常规地面电视/无线电传输方式类似的方式通过蜂窝网络承载。

在过去几年中开发了通过蜂窝式系统分发多媒体广播服务的技术，诸如用于UMTS^TM的移动广播和多播服务（MBMS）。在这些广播蜂窝式系统中，相同广播信号在常规蜂窝式系统内的相邻的小区上通过不相重叠的物理资源进行传输。因此，在无线订户单元处，接收器必须能够检测来自它所连接到的小区的广播信号。值得注意的是，此检测需要在存在额外的潜在地干扰的广播信号的情况下进行，该潜在地干扰的广播信号在相邻小区的不重叠的物理资源上传输。

为改善频谱效率，还为蜂窝式系统开发了广播解决方案，其中，相同广播信号通过多个小区但是使用相同（即，重叠）物理资源来进行传输。在这些系统中，小区不导致对彼此的干扰，因为传输被配置为基本上时间重合的，因此，为广播服务改善容量。这样的系统有时称为“单频网络”或SFN。在SFN系统中，使用公共小区标识符（ID）来指出将同时广播相同内容的那些（公共的）小区。在本说明书的背景下，术语“公共小区标识符”包含用于指定SFN操作的任何机制，在某些示例中，该机制可以包含比方说单一扰码的使用。