专利名称:用于无线通信系统中的广播和多播服务的编码和调制的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及通信，特别涉及用于在无线通信系统中发射数据的技术。
背景技术：
无线通信系统被广泛地部署用于提供多种通信服务，例如语音、分组数据、多媒体广播、文本消息等。这些系统可以是能够通过共享可用的系统资源来支持多个用户的通信的多址系统。这种多址系统的实例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统以及正交频分多址(OFDMA)系统。CDMA系统可实现宽带CDMA(W-CDMA)、cdma2000等。W-CDMA在称为“第三代合作伙伴计划(3GPP)”的团体的文档中进行描述。cdma2000在称为“第三代合作伙伴计划2(3GPP2)”的团体的文档中进行描述。3GPP和3GPP2文档都是公开可用的。
W-CDMA和cdma2000使用直接序列CDMA(DS-CDMA)，其在整个系统带宽上使用扩频码对窄带信号进行扩频。DS-CDMA具有一定的优势，例如易于支持多址、窄带抑制等。但是，DS-CDMA容易受到频率选择性衰落的影响，频率选择性衰落引起符号间干扰(ISI)。可能需要具有均衡器的复杂接收机来抵制符号间干扰。
无线通信系统可发送特性可变的多播和广播传输。多播传输是向一组终端发送的传输，广播传输是向广播覆盖区域内所有终端发送的传输。例如，多播和广播传输可能具有随着时间而改变的可变数据速率。此外，将要发送的传输数量和/或传输类型可能随着时间而改变。对于这种系统，以有效的方式对所述传输分配和使用可用的系统资源是较为复杂的。
因此，本领域需要能够在无线通信系统中发送可变传输的技术。
发明内容本文描述了用于向物理信道有效地分配系统资源以及用于在无线通信系统中处理和发射物理信道的技术。这些技术可用于多种类型的传输，例如单播、多播和广播传输，以及用于多种服务，例如增强型多媒体广播/多播服务(E-MBMS)。
根据本发明的一个实施例，描述了一种设备，包括控制器和处理器。控制器识别将要在包括多个时隙的超帧中发送的至少一个物理信道。控制器向每个物理信道分配所述超帧中的至少两个时隙，以及基于物理信道的容量为每个物理信道选择编码和调制。处理器基于为每个物理信道选择的所述编码和调制，对所述物理信道的数据进行处理(例如编码和调制)。处理器将每个物理信道的已处理的数据复用到分配给所述物理信道的所述至少两个时隙上。
根据另一个实施例，提供了一种方法，其中，识别将要在包括多个时隙的超帧中发送的至少一个物理信道。向每个物理信道分配所述超帧中的至少两个时隙。为每个物理信道选择编码和调制。基于为每个物理信道选择的所述编码和调制，对所述物理信道的数据进行处理。然后，将每个物理信道的已处理的数据复用到分配给所述物理信道的所述至少两个时隙上。
根据另一个实施例，描述了一种设备，包括用于识别将要在包括多个时隙的超帧中发送的至少一个物理信道的装置；用于向每个物理信道分配所述超帧中的至少两个时隙的装置；用于为每个物理信道选择编码和调制的装置；用于基于为每个物理信道选择的所述编码和调制，对所述物理信道的数据进行处理的装置；以及用于将每个物理信道的已处理的数据复用到分配给所述物理信道的所述至少两个时隙上的装置。
根据另一个实施例，描述了一种设备，包括控制器和处理器。控制器识别将要在包括多个时隙的超帧中接收的至少一个物理信道。控制器确定分配给每个物理信道的至少两个时隙，以及确定用于每个物理信道的编码和调制。处理器将每个物理信道的接收数据从分配给所述物理信道的所述至少两个时隙中进行解复用。处理器还基于用于每个物理信道的所述编码和调制，对所述物理信道的所述接收数据进行处理。
根据另一个实施例，提供了一种方法，其中，识别将要在包括多个时隙的超帧中接收的至少一个物理信道。确定分配给每个物理信道的至少两个时隙。确定用于每个物理信道的编码和调制。将每个物理信道的接收数据从分配给所述物理信道的所述至少两个时隙中进行解复用。基于用于每个物理信道的所述编码和调制，对所述物理信道的所述接收数据进行处理。
根据另一个实施例，描述了一种设备，包括用于识别将要在包括多个时隙的超帧中接收的至少一个物理信道的装置；用于确定分配给每个物理信道的至少两个时隙的装置；用于确定用于每个物理信道的编码和调制的装置；用于将每个物理信道的接收数据从分配给所述物理信道的所述至少两个时隙中进行解复用的装置；以及用于基于用于每个物理信道的所述编码和调制，对所述物理信道的所述接收数据进行处理的装置。
下面将进一步详细描述本发明的各个方案和实施例。
图1示出无线通信系统。
图2示出示例性的4层超帧结构。
图3示出W-CDMA和OFDM在帧中的复用。
图4示出向E-MBMS分配超帧中的时隙。
图5示出对于E-MBMS的数据处理。
图6示出在超帧中对E-MBMS物理信道上的传输块进行的处理和传输。
图7示出在两个E-MBMS物理信道上的传输块的传输。
图8示出用于在超帧中发射数据的处理。
图9示出基站和终端的框图。
图10示出对于W-CDMA的数据处理。
图11示出Turbo编码器。
具体实施方式词语“示例性的”在本文中用于表示“作为实例、例子或者例证的”。不必将在本文中描述为“示例性的”任何实施例认为是优选于或优于其它实施例。
图1示出具有多个基站110和多个终端120的无线通信系统100。基站通常是与终端通信的固定台，也可被称为节点B、接入点、基站收发机子系统(BTS)或者某些其它术语。每个基站110提供对特定地理区域的通信覆盖。根据术语所使用的上下文，术语“小区”可以指基站和/或其覆盖区域。终端120可分布在系统中。终端可以是固定的或者移动的，也可被称为移动台、无线设备、用户设备、用户终端、用户单元或者某些其它术语。术语“终端”和“用户”在本文中可互换。终端可在任何给定的时间处，在下行链路和/或上行链路上与零个、一个或多个基站进行通信。下行链路(或者前向链路)指从基站到终端的通信链路，上行链路(或者反向链路)指从终端到基站的通信链路。
本文所述的传输技术可用于多种无线技术，例如W-CDMA、cdma2000、IS-856、CDMA的其它版本、正交频分复用(OFDM)、交织FDMA(IFDMA)(也称为分布式FDMA)、局域FDMA(LFDMA)(也称为窄带FDMA或者传统FDMA)、全球移动通信系统(GSM)、直接序列扩频(DSSS)、跳频扩频(FHSS)等。W-CDMA和cdma2000使用直接序列CDMA(DS-CDMA)，其在整个系统带宽上对窄带信号进行扩频。OFDM、IFDMA和LFDMA是有效地将整个系统带宽划分为多个(S个)正交频率子带的多载波无线技术。这些子带也称为音调(tone)、子载波、频段(bin)以及频道。每个子带与各自的可调制数据的子载波相关联。OFDM在全部S个子带或者S个子带的子集上，在频域中发射调制符号。IFDMA在均匀分布在S个子带中的多个子带上，在时域中发射调制符号。LFDMA在时域中并且通常在相邻的子带上发射调制符号。OFDM对于单播、多播和广播传输的使用也可被认为是不同的无线技术。以上给出的无线技术清单并非是穷举的，所述传输技术还可用于未在上面提及的其它无线技术。为了清晰，下面具体针对W-CDMA和OFDM描述所述传输技术。
图2示出示例性的4层超帧结构200，其可用于在系统100中发射数据、导频和信令。将传输时间线划分为多个超帧，每个超帧具有预定的持续时间，例如约一秒。对于图2中所示的实施例，每个超帧包括(1)头部字段，用于时分复用(TDM)导频和开销/控制信息，以及(2)数据字段，用于业务数据和频分复用(FDM)导频。TDM导频可用于同步，例如超帧检测、频率误差估计以及定时捕获。TDM和FDM导频可用于信道估计。每个超帧的开销信息可传送在该超帧中发送的传输的多个参数，例如时隙以及用于每个传输的编码和调制。
将每个超帧的数据字段划分为K个大小相等的外部帧(outer-frame)，以利于进行数据传输，其中K＞1。将每个外部帧划分为N个帧，并且进一步将每个帧划分为T个时隙，其中N＞1且T＞1。从而，每个外部帧包括M＝N·T个时隙，这些时隙被分配有索引1至M。一般而言，超帧可包括任意数量的外部帧、帧以及时隙。超帧、外部帧、帧以及时隙也可被称为其它术语。
图3示出对于时分复用(TDD)系统W-CDMA和OFDM在帧中的示例性复用。一般而言，帧中的每个时隙可用于下行链路(DL)或者上行链路(UL)。用于下行链路的时隙被称为下行链路时隙，用于上行链路的时隙被称为上行链路时隙。可将任意无线技术(例如W-CDMA或者OFDM)用于每个时隙。用于W-CDMA的时隙被称为W-CDMA时隙，用于OFDM的时隙被称为OFDM时隙。用于使用OFDM的下行链路的时隙被称为E-MBMS时隙。对于图3中所示的实例，时隙1是下行链路W-CDMA时隙，时隙2至6是E-MBMS时隙，时隙7是上行链路W-CDMA时隙，以及时隙8至15是E-MBMS时隙。对于每个下行链路W-CDMA时隙，对一个或多个物理信道的数据，可使用不同的正交(例如OVSF)序列进行信道化、使用扰码进行扩频、在时域中进行合并以及在整个W-CDMA时隙中进行发射。对于每个E-MBMS时隙，可以对于将要在该E-MBMS时隙中发送的数据生成L个OFDM符号，其中L≥1。例如，可在每个E-MBMS时隙中发送三个OFDM符号，每个OFDM符号可具有大约220微秒(μs)的持续时间。
对于支持W-CDMA和OFDM的频分复用(FDD)系统，下行链路和上行链路同时在独立的频段中进行发射。下行链路上的每个时隙可用于W-CDMA或者OFDM。
图2和图3示出示例性的超帧结构。本文所述的传输技术可使用其它超帧结构，并且可用于使用其它无线技术的系统。
表1示出用于图2和图3中所示超帧结构的三个示例性帧设计。对于这些帧设计，用于TDM导频和开销信息的头部字段是40毫秒(ms)，每个超帧包括四个外部帧(K＝4)，帧和时隙遵循W-CDMA，并且在每个帧中为W-CDMA保留两个时隙。对于W-CDMA，每个帧具有10ms的持续时间且包括15个时隙(T＝15)，每个时隙具有0.667ms的持续时间且包括2560个码片，并且每个码片具有对应于3.84MHz系统带宽的0.26微秒(μs)持续时间。每个外部帧的时隙数量(M)等于每个帧的时隙数量(T)乘以每个外部帧的帧数量(N)，或者M＝T×N。每个外部帧中E-MBMS时隙的最大数量(V)等于每个帧中E-MBMS时隙的最大数量(13)乘以每个外部帧的帧数量(N)，或者V＝13×N。也可以使用具有其它K、N、T、M和V值的其它帧设计，其将位于本发明的范围内。
表1
每个外部帧包括M个时隙，其可用于图2中所示的W-CDMA和OFDM。可为W-CDMA保留零个、一个或多个时隙(例如每个帧中两个时隙)。可以用不同的方式并且基于不同的因子(例如系统载荷、使用要求等)，将未保留的时隙分配给W-CDMA和OFDM。
图4示出将超帧中的时隙分配给E-MBMS的实施例。对于该实施例，未为W-CDMA保留的每个时隙可以用作E-MBMS时隙。对于图4中所示的实例，将外部帧1的帧1中的两个时隙分配给E-MBMS、将帧2中的一个时隙分配给E-MBMS等等，并且将帧N中的三个时隙分配给E-MBMS。每个外部帧中的E-MBMS时隙可被指定顺序索引1至Q，其中Q是一个外部帧中E-MBMS时隙的数量。也可以用其它方式将未保留的时隙分配给E-MBMS。例如，给定超帧的每个外部帧中的N个帧可包含相同的E-MBMS时隙集合，使得每个帧包含在相同时隙索引处的E-MBMS时隙。从而，每个外部帧中的E-MBMS时隙的数量(Q)等于每个帧的E-MBMS时隙的数量(G)乘以每个外部帧的帧数量(N)，或者Q＝G×N。
该系统可定义物理信道以便于进行数据传输。物理信道是一种用于在物理层发送数据的模块，其也可被称为物理层信道、业务信道、传输信道等。在使用OFDM的下行链路上发射的物理信道称为E-MBMS物理信道。E-MBMS物理信道可用于发送多种类型的数据(例如多播数据、广播数据、控制数据等)，并且可用于多种服务(例如E-MBMS)。给定的E-MBMS物理信道可以在或者可以不在给定的超帧中进行发射。
在一个实施例中，向在给定超帧中发射的E-MBMS物理信道分配在超帧的每个外部帧中至少一个帧内的至少一个时隙。对于该实施例，对于超帧的全部K个外部帧，E-MBMS物理信道具有相同的时隙和帧分配。例如，可向E-MBMS物理信道分配在超帧的每个外部帧中的帧n内的时隙t。在该实例中，向E-MBMS物理信道分配以M个时隙均匀间隔的总共K个时隙。对于该实施例，向E-MBMS物理信道分配整数倍的最小时隙分配。这个最小时隙分配是超帧的每个外部帧中的一个时隙。如果向E-MBMS物理信道分配整数倍的最小时隙分配，则每个外部帧中的多个时隙可能彼此相邻或者分布在该外部帧上。
上述的时隙分配实施例提供多种优势。首先，由于分配给E-MBMS物理信道的时隙分布在超帧上而且间隔M个时隙，从而可以获得时间分集。其次，因为将时隙分配给E-MBMS物理信道的结构化方式，简化了对于E-MBMS物理信道的时隙分配。第三，可使用少量的开销信息传送时隙分配。第四，将整个时隙分配给一个E-MBMS物理信道简化了在用于E-MBMS物理信道的基站和终端处的处理(例如编码和调制)。但是，也可以用其它方式将时隙分配给E-MBMS物理信道(例如，多个E-MBMS物理信道可共享一个时隙或者一个OFDM符号)，其位于本发明的范围内。
在一个实施例中，对于在给定超帧中发送的E-MBMS物理信道，基于为该超帧中的该E-MBMS物理信道选择的编码和调制进行处理。对于所述超帧的整个持续时间，用于E-MBMS物理信道的编码和调制保持恒定，但是可以在超帧之间变化。
在一个实施例中，E-MBMS物理信道具有可配置的容量，其可以在超帧之间变化。利用(1)分配给E-MBMS物理信道的时隙数量以及(2)可利用最小时隙分配在一个超帧中的E-MBMS物理信道上发送的信息比特数量，对E-MBMS物理信道的容量进行确定。可配置的容量可用于支持用来对原始数据进行编码的可变速率编码器/解码器(编解码器)(例如音频编解码器、视频编解码器等)，以生成用于E-MBMS物理信道的信息比特。可配置的容量还可用于在可为广播传输发送的数据量与广播传输的覆盖范围之间进行折衷。
在一个实施例中，对于最小时隙分配，在超帧中的一个E-MBMS物理信道上发送一个传输块。传输块的大小是可配置的，并且其影响E-MBMS物理信道的容量。选择编码和调制，使得传输块可以在对应于最小时隙分配的时隙中进行发送。如果向E-MBMS物理信道分配多倍的最小时隙分配，则可在超帧中的该E-MBMS物理信道上发送多个传输块。
图5示出对于E-MBMS的数据处理的实施例。为了清晰，图5示出对于一个E-MBMS物理信道的处理。
图6示出在一个超帧中对一个E-MBMS物理信道上的一个传输块610进行的处理和传输。下面参考图5和图6描述对传输块的处理。
可以使用外部块编码(例如(n，k)里德-索罗门码)对传输块610进行编码(方框512)，以生成包含数据和奇偶校验的外部编码块612。可以选择性地进行块编码。如果省略块编码，则外部编码块612仅包含传输块610中的数据。外部编码(outer code)率Ro＝k/n，其中，k和n是外部编码的参数。基于外部编码块612中的数据和奇偶校验生成循环冗余校验(CRC)值(方框514)，并且将循环冗余校验值附加到外部编码块以形成格式化的块614。终端使用CRC值来检验传输块是否被正确地解码或者是否具有差错。也可以使用其它差错检测编码来代替CRC。
可将格式化块614划分(方框516)为一个或多个大小相同的码块，例如图6中的两个码块616a和616b。然后，使用内部编码(innercode)对每个码块616进行编码(方框518)，以生成编码块618。内部编码可以是Turbo码、卷积码、低密度奇偶校验(LDPC)码、其它码或者其组合。内部编码可具有固定的编码率1/Rb，并且可对每个输入比特生成Rb个编码比特。例如，内部编码可以是编码率为1/3的Turbo码，其对每个输入比特生成三个编码比特。然后，根据由较高层提供的速率匹配参数进行速率匹配(例如穿孔)(方框520)，以为每个编码块保留预期数量的编码比特，并且丢弃剩余的编码比特。利用固定的编码率和速率匹配确定内部编码率Ri。使用伪随机数(PN)序列对每个编码块的保留编码比特进行扰乱(方框522)，以使这些比特随机化。然后，对每个编码块的随机化的比特进行交织或者重新排序(方框524)，以生成已处理的块624。所述交织提供时间分集。
然后，将已处理的块624a和624b划分为K个输出块，例如图6中的四个输出块626a、626b、626c和626d，每个外部帧对应于一个输出块。将四个输出块映射到E-MBMS物理信道(方框526)。基于为E-MBMS物理信道选择的调制方案，将每个输出块中的比特映射为调制符号。可通过如下步骤获得符号映射，即，(1)分组出包括B个比特的集合以形成B-比特二进制值，其中，对于QPSK，B＝2，对于16-QAM，B＝4，对于64-QAM，B＝6；以及(2)将每个B比特二进制值映射为对应于所选调制方案的信号星座中的一个点。在四个外部帧中分配给E-MBMS物理信道的四个时隙内，发射四个调制符号块。
传输块在均匀分布在超帧上的K个(例如四个)时隙中的传输可以提供时间分集。传输块的传输时间间隔(TTI)是一个超帧，其可近似为一秒。该TTI通常远远长于无线信道的相干时间间隔。因此，传输块在多个相干时间间隔上进行扩展，并且可能观测到不同的信道状况。传输块在超帧上的K个突发(burst)中的传输有助于进行数据接收，并且可降低电池功率消耗。终端可被周期性地唤醒以接收每个外部帧中的突发，并且可在突发之间进行睡眠以节省电池功率。每个突发在一个时隙中进行发送，其可能短至0.667ms。相反地，对于W-CDMA，传输块可在80ms的TTI中连续地进行发送。对于W-CDMA，较短的TTI导致较少的时间分集。此外，由于终端在整个80ms(远远大于4×0.667ms)的TTI中都保持唤醒以便接收传输块，因此传输块在W-CDMA中的连续传输可能导致较高的电池消耗。
在一个实施例中，用于E-MBMS物理信道的传输块大小是可配置的，并且以信息比特的数量给出。对于最小时隙分配，可以通过系统设计来固定可在E-MBMS物理信道上发送的调制符号的数量。对于每个传输块大小，选择编码和调制，使得传输块中的所有信息比特可以在可用于最小时隙分配的调制符号中进行发送。
每个传输块的大小与以每调制符号的信息比特为单位给出的频谱效率相关联。频谱效率(Seff)约等于外部编码率(Ro)乘以内部编码率(Ri)乘以每调制符号的比特数量(B)，或者Seff＝Ro·Ri·B＝R·B，其中R是总编码率，并且是外部编码率和内部编码率的乘积，或者R＝Ro·Ri。频谱效率中的近似性是由于未考虑CRC而引起的。
可以用多种方式进行编码和调制。在一个实施例中，对于外部编码支持一组编码率，并且为每个传输块选择所支持的多个外部编码率中的一个。所支持的外部编码率可以包括外部编码率1.0，其表示省略了外部编码。还支持一组调制方案，并且为每个传输块选择所支持的多个调制方案中的一个。对于给定的传输块大小，为每个外部编码率选择内部编码率和调制方案，使得传输块可以在可用的调制符号中进行发送。
该系统可支持一组传输块(TB)格式，其也被称为模式、速率、传输块大小等。每个所支持的TB格式可以与特定的数据速率、特定的频谱效率、特定的内部编码率、特定的调制方案、特定的传输块大小以及特定的码块数量相关联。外部编码率可被单独指定。外部编码率的选择影响TB格式的参数，例如内部编码率、调制方案以及码块的数量。
表2示出用于表1中帧设计2的一组示例性TB格式。表2假设最小时隙分配是超帧中的四个时隙。表2进一步假设可以在每个时隙中发送2331个调制符号，例如777个调制符号/OFDM符号×三个OFDM符号/时隙。这可通过具有总共1024个子带、136个保护子带、888个可用子带、分布在总共1024个子带上的128个导频子带、777个可用数据子带以及111个可用导频子带的设计来实现。所支持的外部编码率是(16，16)、(16，14)以及(16，12)，所支持的调制方案是QPSK、16-QAM和64-QAM。对于每个传输块大小，为每个不同的外部编码率选择内部编码率和调制方案，以实现对于该传输块大小的预期频谱效率。对于给定的传输块大小和调制方案，内部编码率随着外部编码率的降低而增加。
表2
表3示出用于表1中帧设计3的一组示例性TB格式。
表3
表2和表3示出一些示例性的TB格式和外部编码率。一般而言，可使用任意数量的TB格式和外部编码率。TB格式还可与任意的参数集合相关联。
可将Turbo码和(n，k)里德-索罗门码分别用作内部编码和外部编码，以获得时间分集并改善性能。在理论上，优选地，在作为对应于E-MBMS物理信道的一个超帧的整个TTI上进行Turbo编码。可以不使用外部编码而仅使用Turbo码，并且通过充分的交织Turbo码能够在系统中提供时间分集。但是，从实际的角度来说，解码器缓冲器大小通常会受到限制。在这些情况下，Turbo编码块/分组的长度可能受到限制(例如约5000比特)，可以利用外部编码集中时间分集。在任何给定的超帧中，对于任何给定的E-MBMS物理信道可以使用或者可以不使用外部编码。外部编码的一个主要作用是协助聚集时间分集。由于传输块在分布于整个超帧上的K个突发中进行发送并因而具有相对较长的TTI，因此通过图2中所示的超帧结构能够进一步的有利于集中时间分集。
图7示出在一个超帧中在两个E-MBMS物理信道x和y上具有不同大小的传输块的传输。对于图7中所示的实例，在E-MBMS物理信道x上发送小传输块(例如具有1000比特)，并且基于可用于该传输块的外部和内部编码率对其进行编码，以生成单个编码块。基于可用的调制方案(例如QPSK)进一步对该编码块进行处理和调制，以生成四个输出块，这四个输出块在分配给E-MBMS物理信道x的四个时隙中进行发送。在E-MBMS物理信道y上发送较大的传输块(例如具有4000比特)，并且基于可用于该传输块的外部和内部编码率对其进行编码，以生成两个编码块。基于可用的调制方案(例如64-QAM)进一步对这些编码块进行处理和调制，以生成四个输出块，这四个输出块在分配给E-MBMS物理信道y的四个时隙中进行发送。如图7所示，尽管向E-MBMS物理信道x和y分配最小数量的时隙，但是对于这两个E-MBMS物理信道可以获得不同的容量。
本文描述的编码和调制设计允许对应于最小时隙分配，将不同的数据速率或者传输块大小用于E-MBMS物理信道，如图7所示。这种弹性的容量允许E-MBMS物理信道对于在E-MBMS物理信道上发送的多媒体数据支持可变的编解码器速率。这种弹性的容量还允许在源速率和最小时隙分配的覆盖范围之间获得折衷。编码和调制设计还维持用于E-MBMS物理信道的恒定数据速率，而不考虑(1)是否使用外部编码以及(2)所选择的外部编码率。恒定的数据速率简化了向较高层的数据流的系统资源分配。外部编码可以可选地用于集中时间分集。可以支持少量的外部编码率以简化块编码。
表2和表3以及图5和图6示出用于进行编码和调制的特定实施例。还可以用其它方式进行编码和调制。例如，可将传输块划分为K个码块，其可在对应于超帧的K个外部帧的K个时隙中进行发送，每个时隙中有一个码块。传输块的信息比特可在码块1中进行发送，也可能在码块2中进行发送。每个剩余码块可包含附加的冗余信息。观测到良好信道状况的终端能够基于小于K个的码块对传输块进行解码，并且能够进入睡眠直至下一个超帧为止。对于外部编码率(16，12)，由块编码生成的奇偶校验比特可在最后一个码块中发送，其中所述最后一个码块在最后一个外部帧中发射。如果传输块已被正确地解码，则终端不需要接收该码块，并且可以在最后一个外部帧期间睡眠。
在一个实施例中，可使用分层编码或者不使用分层编码来发射E-MBMS物理信道，分层编码通常被称为分级编码。分层编码可用于在一个E-MBMS物理信道上发送基础流(base stream)和增强流(enhancement stream)。基础流可承载用于广播覆盖区域内所有终端的信息，增强流可承载用于观测到较好信道状况的终端的附加信息。通过分层编码，基于为基础流选择的外部和内部编码率对基础流进行编码，并且基于为增强流选择的外部和内部编码率对增强流进行编码。两个流的编码数据可被独立地映射为调制符号，其可被适当地定标(scaling)和合并，以生成在E-MBMS物理信道上传输的输出符号。可选地，可基于用于联合调制方案的信号星座图，将两个流的编码数据联合映射为调制符号。无论怎样，所得到的符号将在E-MBMS物理信道上进行发送。通常，使用更大的发射功率和/或更强壮的外部和内部编码率发送基础流，以允许所有终端进行接收。可使用较小的发射功率和/或并不强壮的外部和内部编码率发送增强流。终端可以对所接收的信号进行处理，并且恢复在E-MBMS物理信道上发送的基础流。然后，终端可以估计由基础流引起的干扰，从所接收的信号中减去所估计的干扰，以及处理干扰消除信号，以恢复增强流。
图8示出用于在超帧中发射数据的处理800。首先，识别将要在超帧中发送的E-MBMS物理信道(方框812)。将超帧中的时隙分配给E-MBMS物理信道(方框814)。可向每个E-MBMS物理信道分配整数倍的最小时隙分配，其可以是对应于超帧的K个外部帧的K个时隙。例如基于将要发送的数据量和/或E-MBMS物理信道的预期覆盖范围，确定每个E-MBMS物理信道的容量或者传输块大小(方框816)。基于用于E-MBMS物理信道的传输块大小，选择用于每个E-MBMS物理信道的编码和调制(方框818)。
基于为物理信道选择的编码和调制，对每个E-MBMS物理信道的数据进行处理。该处理可包括基于例如用于里德-索罗门码的外部编码率，选择性地对每个E-MBMS物理信道的数据进行编码(方框820)，以及进一步基于例如用于Turbo码的内部编码率，对外部编码数据进行编码，以生成该E-MBMS物理信道的编码数据(方框822)。利用用于每个E-MBMS物理信道的总编码率，确定用于该E-MBMS物理信道的外部编码率和内部编码率。基于用于每个E-MBMS物理信道的调制方案，将该E-MBMS物理信道的编码数据映射为调制符号(方框824)。对每个E-MBMS物理信道的调制符号进行进一步处理(例如OFDM调制)，并且复用到分配给该E-MBMS物理信道的时隙上(方框826)。还对将要使用另一种无线技术(例如W-CDMA)进行发送的数据进行处理(例如编码、交织以及调制)(方框828)，并且复用到分配给该无线技术的时隙上(方框830)。
图9示出基站110和终端120的实施例的框图。在基站110处，发射(TX)数据处理器910接收并处理将使用W-CDMA进行发送的业务数据，并且生成W-CDMA编码数据。W-CDMA调制器912对W-CDMA编码数据进行处理，并且对于每个W-CDMA时隙生成一个W-CDMA波形。W-CDMA调制器912进行的处理包括(1)将每个W-CDMA物理信道的编码数据映射为调制符号；(2)使用正交序列对每个物理信道的调制符号进行信道化；(3)使用扰码对每个物理信道的信道化符号进行扰乱；以及(4)对所有物理信道的扰码数据进行定标和求和。TX数据处理器920接收并处理将使用OFDM进行发送的业务数据，并且生成数据和导频符号。可按照图5所示实现数据处理器920。OFDM调制器922对数据和导频符号进行OFDM调制，生成OFDM符号，以及对于每个E-MBMS时隙形成一个OFDM波形。复用器(Mux)924将W-CDMA波形复用到W-CDMA时隙上，将OFDM波形复用到E-MBMS时隙上，并且提供输出信号。发射机单元(TMTR)926对输出信号进行调整(例如转换为模拟、滤波、放大以及上变频)，并且生成从天线928发射的调制信号。
在终端120处，天线925接收基站110发射的调制信号，并且向接收机单元(RCVR)954提供所接收的信号。接收机单元954对所接收的信号进行调整、数字化以及处理，并且向解复用器(Demux)956提供采样流。解复用器956向W-CDMA解调器(Demod)960提供W-CDMA时隙中的采样，并且向OFDM解调器970提供E-MBMS时隙中的采样。W-CDMA解调器960以与W-CDMA调制器912的处理相互补的方式对所接收的采样进行处理，并且提供符号估计。接收(RX)数据处理器962对符号估计进行处理(例如解调、解交织以及解码)，并且提供W-CDMA解码数据。OFDM解调器970对所接收的采样进行OFDM解调，并且提供数据符号估计。RX数据处理器972对数据符号估计进行处理，并且提供OFDM解码数据。一般而言，终端120处的处理与基站110处的处理相互补。
控制器930和980分别指示在基站110和终端120处的操作。存储器单元932和982分别存储由控制器930和980所使用的程序代码和数据。控制器930和/或调度器934为下行链路和上行链路分配时隙，确定对于每个时隙是使用W-CDMA还是OFDM，以及向E-MBMS物理信道分配时隙。控制器930还生成多种控制，以指示用于E-MBMS物理信道的编码和调制。
图10示出W-CDMATX数据处理器910的实施例的框图。在传输块中将每个传输信道(TrCH)的数据提供给各自的处理部分1010。在每个部分1010内，对于每个传输块生成CRC值，并将其附加到传输块上(方框1012)。CRC编码块被串联起来，并接着被划分为大小相同的码块(方框1014)。利用编码方案(例如卷积码或者Turbo码)对每个码块进行编码或者根本不进行编码(方框1016)。可以进行无线帧均衡以填充输入比特序列，使得所述输出可被分段为整数数量的具有相同大小的数据段(方框1018)。然后，在1、2、4或8(10ms)无线帧上对所述比特进行交织，以提供时间分集(方框1020)。交织比特被分段并映射到10ms的TrCH无线帧上(方框1022)。然后，根据由较高层提供的速率匹配参数对所述比特进行速率匹配(方框1024)。
来自所有处理部分1010的TrCH无线帧被顺序地复用到编码组合传输信道(CCTrCH)中(方框1032)。然后，进行比特扰乱(bitscrambling)以使所述比特随机化(方框1034)。如果使用一个以上的物理信道，则在物理信道之间对所述比特进行分段(方框1036)。对每个物理信道的每个无线帧中的比特进行交织，以提供附加的时间分集(方框1038)。然后，将交织的物理信道无线帧映射到正确的物理信道上(方框1040)。
在3GPP TS 25.212中详细描述了用于W-CDMA的TX数据处理器910的处理。在3GPP TS25.213中详细描述了W-CDMA调制器912的处理。这些文档是公开可用的。
图11示出Turbo编码器518a的实施例，其可用于图5中的信道编码块518。对于该实施例，Turbo编码器518a是对于每个输入比特x提供两个奇偶校验比特z和z′的编码率为1/3的编码器。Turbo编码器518a包括两个分编码器(constituent encoder)1120a和1120b以及码交织器1130。每个分编码器1120实现以下分编码G(D)=[1,g0(D)g1(D)],]]>其中，g0(D)＝1+D2+D3且g1(D)＝1+D+D3。还可使用其它分编码。也可将其它编码率(例如编码率1/5)用于Turbo编码器。
每个分编码器1120包括三个串联延时元件1126a、1126b和1126c，四个模2加法器1124、1128a、1128b和1128c，以及开关1122。首先，将延时元件1126a、1126b和1126c置零，并使开关处于“up”位置。然后，对于码块中的每个输入比特，加法器1124对输入比特和来自加法器1128c的输出比特进行模2加法，并且将结果提供到延时元件1126a。加法器1128a对来自加法器1124和延时元件1126a的比特进行模2加法。加法器1128b对来自加法器1128a和延时元件1126c的比特进行模2加法，并且提供奇偶校验比特z。加法器1126c对来自延时元件1126b和1126c的比特进行模2加法。在已经对码块中的所有输入比特进行了编码之后，将开关1122移至“down”位置，并向分编码器1120a提供三个零(0)比特。然后，分编码器1120a对三个零比特进行编码，并且提供三个尾部系统比特和三个尾部奇偶校验比特。
对于每个码块的W个输入比特x，分编码器1120a提供W个输入比特x、第一组三个尾部系统比特、W个奇偶校验比特z以及第一组三个尾部奇偶校验比特。分编码器1120b提供第二组三个尾部系统比特、W个奇偶校验比特z似及最后三个尾部奇偶校验比特。对于每个码块，Turbo编码器518a提供W个输入比特、六个尾部系统比特、来自分编码器1120a的W+3个奇偶校验比特z以及来自分编码器1120b的W+3个奇偶校验比特z′。
码交织器1130对码块中的W个输入比特进行重新排序，其可以按照上述3GPP TS 25.212中的描述得以实现。
本文描述的传输技术可由多种方式实现。例如，这些技术可实现在硬件、软件或者其组合中。对于硬件实现，用于向物理信道分配时隙以及对将要传输的数据进行处理的处理单元可实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子设备、设计用来执行本文所述功能的其它电子单元或者其组合中。用于接收数据的处理单元也可实现在一个或多个ASIC、DSP、处理器等中。
对于软件实现，所述传输技术可使用执行本文所述功能的模块(例如程序、函数等)来实现。软件代码可存储在存储器单元(例如图9中的存储器单元932或982)中，并且由处理器(例如控制器930或980)执行。存储器单元可实现在处理器内部或者处理器外部，在存储器单元实现在处理器外部的情况下，其可通过本领域公知的多种方式与处理器可通信地相连。
提供了对所公开实施例的以上描述，以使本领域技术人员能够实现或者使用本发明。本领域技术人员将会了解到对这些实施例的各种修改，而且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可将本文定义的一般原理应用于其它实施例。从而，本发明并不旨在限制于本文所示的实施例，而应给予与本文公开的原理和新颖特性相一致的最宽范围。
权利要求
1.一种设备，包括控制器，识别将要在包括多个时隙的超帧中发送的至少一个物理信道，向所述至少一个物理信道中的每个物理信道分配所述超帧中的至少两个时隙，以及为所述至少一个物理信道中的每个物理信道选择编码和调制；以及处理器，基于为每个物理信道选择的所述编码和调制，对所述物理信道的数据进行处理，以及将每个物理信道的已处理的数据复用到分配给所述物理信道的所述至少两个时隙上。
2.根据权利要求
1所述的设备，其中，所述超帧包括至少两个外部帧，每个外部帧包括多个时隙，并且其中，分配给每个物理信道的所述至少两个时隙包括所述超帧的每个外部帧中的至少一个时隙。
3.根据权利要求
1所述的设备，其中，所述超帧包括至少两个外部帧，每个外部帧包括多个时隙，并且其中，向每个物理信道分配整数倍的最小时隙分配，所述最小时隙分配是所述超帧的每个外部帧中的一个时隙。
4.根据权利要求
3所述的设备，其中，对于所述超帧中的每个最小时隙分配，发送一个传输块。
5.根据权利要求
1所述的设备，其中，分配给每个物理信道的所述至少两个时隙均匀分布在所述超帧上。
6.根据权利要求
1所述的设备，其中，所述控制器确定每个物理信道的容量，并且还基于每个物理信道的所述容量，为所述物理信道选择所述编码和调制。
7.根据权利要求
1所述的设备，其中，所述控制器从多个传输块大小中为每个物理信道选择传输块大小，并且还基于用于每个物理信道的所述传输块大小，为所述物理信道选择所述编码和调制。
8.根据权利要求
1所述的设备，其中，对于所述超帧的持续时间，固定用于每个物理信道的所述编码和调制。
9.根据权利要求
1所述的设备，其中，所述处理器基于为每个物理信道选择的总编码率，对所述物理信道的数据进行编码，并且还基于为每个物理信道选择的调制方案，将所述物理信道的编码数据映射为调制符号。
10.根据权利要求
9所述的设备，其中，所述处理器基于外部编码率选择性地对每个物理信道的数据进行编码，以生成所述物理信道的外部编码数据，并且还基于内部编码率对每个物理信道的所述外部编码数据进行编码，以生成所述物理信道的所述编码数据。
11.根据权利要求
10所述的设备，其中，利用为每个物理信道选择的所述总编码率，确定用于所述物理信道的所述外部编码率和所述内部编码率。
12.根据权利要求
1所述的设备，其中，所述处理器基于里德-索罗门码选择性地对每个物理信道的数据进行编码，以生成所述物理信道的外部编码数据，并且还基于Turbo码对每个物理信道的所述外部编码数据进行编码，以生成所述物理信道的所述编码数据。
13.根据权利要求
1所述的设备，还包括调制器，基于每个物理信道的所述已处理的数据，生成所述物理信道的正交频分复用(OFDM)符号。
14.根据权利要求
1所述的设备，其中，所述控制器从至少两种无线技术中为所述超帧中的所述多个时隙中的每个时隙选择一种无线技术，并且其中，所述处理器基于所述至少两种无线技术中的第一无线技术，对所述至少一个物理信道进行处理。
15.根据权利要求
14所述的设备，还包括第二处理器，对将要使用第二无线技术发送的数据进行处理，并且将对应于所述第二无线技术的已处理的数据复用到分配给所述第二无线技术的时隙上。
16.根据权利要求
14所述的设备，其中，所述至少两种无线技术包括正交频分复用(OFDM)和宽带码分多址(W-CDMA)。
17.一种对在无线通信系统中传输的数据进行处理的方法，包括识别将要在包括多个时隙的超帧中发送的至少一个物理信道；向所述至少一个物理信道中的每个物理信道分配所述超帧中的至少两个时隙；为所述至少一个物理信道中的每个物理信道选择编码和调制；基于为每个物理信道选择的所述编码和调制，对所述物理信道的数据进行处理；以及将每个物理信道的已处理的数据复用到分配给所述物理信道的所述至少两个时隙上。
18.根据权利要求
17所述的方法，其中，为所述至少一个物理信道中的每个物理信道选择所述编码和调制的步骤包括确定每个物理信道的容量，以及基于每个物理信道的所述容量，为所述物理信道选择所述编码和调制。
19.根据权利要求
17所述的方法，其中，处理每个物理信道的数据的步骤包括基于为每个物理信道选择的总编码率，对所述物理信道的数据进行编码，以及基于为每个物理信道选择的调制方案，将所述物理信道的编码数据映射为调制符号。
20.根据权利要求
20所述的方法，其中，对每个物理信道的数据进行编码的步骤包括基于外部编码率选择性地对每个物理信道的数据进行编码，以生成所述物理信道的外部编码数据，以及基于内部编码率对每个物理信道的所述外部编码数据进行编码，以生成所述物理信道的所述编码数据。
21.根据权利要求
17所述的方法，还包括基于第一无线技术，对所述至少一个物理信道进行处理；对将要使用第二无线技术发送的数据进行处理；以及将对应于所述第二无线技术的已处理的数据复用到分配给所述第二无线技术的时隙上。
22.一种设备，包括用于识别将要在包括多个时隙的超帧中发送的至少一个物理信道的装置；用于向所述至少一个物理信道中的每个物理信道分配所述超帧中的至少两个时隙的装置；用于为所述至少一个物理信道中的每个物理信道选择编码和调制的装置；用于基于为每个物理信道选择的所述编码和调制，对所述物理信道的数据进行处理的装置；以及用于将每个物理信道的已处理的数据复用到分配给所述物理信道的所述至少两个时隙上的装置。
23.根据权利要求
22所述的设备，其中，用于为所述至少一个物理信道中的每个物理信道选择所述编码和调制的装置包括用于确定每个物理信道的容量的装置，以及用于基于每个物理信道的所述容量，为所述物理信道选择所述编码和调制的装置。
24.根据权利要求
22所述的设备，其中，用于处理每个物理信道的数据的装置包括用于基于为每个物理信道选择的总编码率，对所述物理信道的数据进行编码的装置，以及用于基于为每个物理信道选择的调制方案，将所述物理信道的编码数据映射为调制符号的装置。
25.根据权利要求
24所述的设备，其中，用于对每个物理信道的数据进行编码的装置包括用于基于外部编码率选择性地对每个物理信道的数据进行编码，以生成所述物理信道的外部编码数据的装置，以及用于基于内部编码率对每个物理信道的所述外部编码数据进行编码，以生成所述物理信道的所述编码数据的装置。
26.根据权利要求
22所述的设备，还包括用于基于第一无线技术对所述至少一个物理信道进行处理的装置；用于对将要使用第二无线技术发送的数据进行处理的装置；以及用于将对应于所述第二无线技术的已处理的数据复用到分配给所述第二无线技术的时隙上的装置。
27.一种设备，包括控制器，识别将要在包括多个时隙的超帧中接收的至少一个物理信道，确定在所述超帧中分配给所述至少一个物理信道中的每个物理信道的至少两个时隙，以及确定用于每个物理信道的编码和调制；以及处理器，将每个物理信道的接收数据从分配给所述物理信道的所述至少两个时隙中进行解复用，并且基于用于每个物理信道的所述编码和调制，对所述物理信道的所述接收数据进行处理。
28.根据权利要求
27所述的设备，其中，所述超帧包括至少两个外部帧，每个外部帧包括多个时隙，并且其中，分配给每个物理信道的所述至少两个时隙包括所述超帧的每个外部帧中的至少一个时隙。
29.根据权利要求
27所述的设备，其中，所述超帧包括至少两个外部帧，每个外部帧包括多个时隙，并且其中，向每个物理信道分配整数倍的最小时隙分配，所述最小时隙分配是所述超帧的每个外部帧中的一个时隙。
30.根据权利要求
27所述的设备，其中，所述处理器基于为每个物理信道选择的调制方案，对所述物理信道的所述接收数据进行解调，并且还基于为每个物理信道选择的总编码率，对所述物理信道的解调数据进行解码。
31.根据权利要求
30所述的设备，其中，所述处理器基于内部编码率对每个物理信道的所述解调数据进行解码，以获得内部解码数据，并且还基于外部编码率选择性地对所述内部解码数据进行解码，以获得所述物理信道的解码数据。
32.根据权利要求
30所述的设备，其中，所述处理器基于Turbo码对每个物理信道的所述解调数据进行解码，以获得内部解码数据，并且还基于里德-索罗门码选择性地对所述内部解码数据进行解码，以获得所述物理信道的解码数据。
33.根据权利要求
27所述的设备，还包括解调器，对每个物理信道的所述接收数据进行正交频分复用(OFDM)解调。
34.根据权利要求
27所述的设备，其中，所述处理器根据至少两种无线技术中的第一无线技术，对所述至少一个物理信道的所述接收数据进行处理。
35.根据权利要求
34所述的设备，还包括第二处理器，将对应于第二无线技术的接收数据从分配给所述第二无线技术的时隙中进行解复用，并且根据所述第二无线技术，对对应于所述第二无线技术的所述接收数据进行处理。
36.根据权利要求
35所述的设备，其中，所述第一无线技术是正交频分复用(OFDM)，并且其中，所述第二无线技术是宽带码分多址(W-CDMA)。
37.一种在无线通信系统中接收数据的方法，包括识别将要在包括多个时隙的超帧中接收的至少一个物理信道；确定在所述超帧中分配给所述至少一个物理信道中的每个物理信道的至少两个时隙；确定用于每个物理信道的编码和调制；将每个物理信道的接收数据从分配给所述物理信道的所述至少两个时隙中进行解复用；以及基于用于每个物理信道的所述编码和调制，对所述物理信道的所述接收数据进行处理。
38.根据权利要求
37所述的方法，其中，对每个物理信道的所述接收数据进行处理的步骤包括基于为每个物理信道选择的调制方案，对所述物理信道的所述接收数据进行解调，以及基于为每个物理信道选择的总编码率，对所述物理信道的解调数据进行解码。
39.根据权利要求
38所述的方法，其中，对每个物理信道的所述解调数据进行解码的步骤包括基于内部编码率对每个物理信道的所述解调数据进行解码，以获得内部解码数据，以及基于外部编码率选择性地对所述内部解码数据进行解码，以获得所述物理信道的解码数据。
40.根据权利要求
37所述的方法，还包括根据第一无线技术，对所述至少一个物理信道的所述接收数据进行处理；将对应于第二无线技术的接收数据从分配给所述第二无线技术的时隙中进行解复用；以及根据所述第二无线技术，对对应于所述第二无线技术的所述接收数据进行处理。
41.一种设备，包括用于识别将要在包括多个时隙的超帧中接收的至少一个物理信道的装置；用于确定在所述超帧中分配给所述至少一个物理信道中的每个物理信道的至少两个时隙的装置；用于确定用于每个物理信道的编码和调制的装置；用于将每个物理信道的接收数据从分配给所述物理信道的所述至少两个时隙中进行解复用的装置；以及用于基于用于每个物理信道的所述编码和调制，对所述物理信道的所述接收数据进行处理的装置。
42.根据权利要求
41所述的设备，其中，用于对每个物理信道的所述接收数据进行处理的装置包括用于基于为每个物理信道选择的调制方案，对所述物理信道的所述接收数据进行解调的装置，以及用于基于为每个物理信道选择的总编码率，对所述物理信道的解调数据进行解码的装置。
43.根据权利要求
42所述的设备，其中，用于对每个物理信道的所述解调数据进行解码的装置包括用于基于内部编码率对每个物理信道的所述解调数据进行解码，以获得内部解码数据的装置，以及用于基于外部编码率选择性地对所述内部解码数据进行解码，以获得所述物理信道的解码数据的装置。
44.根据权利要求
41所述的设备，还包括用于根据第一无线技术对所述至少一个物理信道的所述接收数据进行处理的装置；用于将对应于第二无线技术的接收数据从分配给所述第二无线技术的时隙中进行解复用的装置；以及用于根据所述第二无线技术对对应于所述第二无线技术的所述接收数据进行处理的装置。
专利摘要
描述了用于在无线通信系统中发射数据的技术。识别将要在超帧中发送的物理信道，并且为其分配超帧中的时隙。基于每个物理信道的容量，选择用于该物理信道的编码和调制。基于例如用于里德－索罗门码的外部编码率，选择性地对每个物理信道的数据进行编码，并且还基于例如用于Turbo码的内部编码率，进行进一步的编码。基于所选择的调制方案，将每个物理信道的编码数据映射为调制符号。对每个物理信道的调制符号进行进一步的处理(例如OFDM调制)，并将其复用到分配给物理信道的时隙上。使用其它无线技术(例如W－CDMA)发送的数据也被处理并复用到分配给这种无线技术的时隙上。
文档编号H04W88/10GK1993916SQ20058002633
公开日2007年7月4日 申请日期2005年6月3日
发明者阿夫尼·阿格拉瓦勒, 杜尔加·P·马利迪, 阿纳斯塔西奥斯·斯塔莫利斯, 阿肖克·曼特拉瓦迪, 拉马斯瓦米·穆拉利 申请人:高通股份有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan