无线通信系统的可兼容广播下行链路与单播上行链路干扰减少的制作方法

专利名称：无线通信系统的可兼容广播下行链路与单播上行链路干扰减少的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在无线通信系统中提供同时的广播与单播服务 并且通过下行链路单播传输的调度，使服务之间具有最小干扰的方法与装置。本发明适用于，但不局限于由如在Universal Mobile Telecommunication Standard (通用移动通信标准，UMTS)中所使 用的Universal Terrestrial Radio Access ( UTRA ) Wideband-CDMA 系统(通用地面无线接入(UTRA)宽带CDMA系统)所提供的广播 与单播服务。发明背景无线通信系统，例如，蜂窝电话或者专用移动无线通信系统， 通常提供将被设置于多个基收发站(BTS)和多个通常称为移动台 (MS)的订户装置之间的无线通信链路。无线通信系统与诸如公共交换电话网络(PSTN)的固定通信系 统的不同之处主要在于，移动台在BTS覆盖区域之间移动，并且在此 期间遭遇了变化的无线传播环境。在无线通信系统中，每一个BTS使其与具体的地理覆盖区域(即， 小区)相关联。其中BTS可以维持与操作在其服务小区中的MS的可 接受通信的具体范围限定了覆盖区域。可以在广泛的覆盖区域中聚集 多个BTS的覆盖区域。将参照定义了通用移动通信标准(UMTS)的 若干部分的Third Generation Partnership Project (第三代合作项目， 3GPP)，其包括操作的时分双工(TDD)模式，描述本发明的实施 例。与本发明相关的3GPP标准和技术出版物包括(i )3GPP TS25.346 v6.0.0"Introduction of Multimedia Broadcast Service ( MBMS )in theRadio Access Network: Stage2; ，， (ii) 3GPP TR25.889"Feasibility Study Considering the Viable Deployment of UTRA in Additional and Diverse Spectrum Arrangements; ，， ( iii) 3GPP TS25.896 v6.0.0 "Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD"; (iv) 3GPP TS25.848 v4.0.0 "Physical Layer Aspects of UTRA High Speed Downlink Packet Access ; ，， ( v ) Rl-050464"Physical Channel Structures for Evolved UTRA" ( NTT DoCoMo ) RANI第41次会议； 以及(vi) Rl-050654"Principles ofE-UTRA Simulcast" ( Qualcomm Europe )RAN1 LTE Adhoc会议，特将它们的全部内容并入这一 申请， 以作参考。可以从3GPP Supporl Office, 650 Route des Lucioles， Sophia Antipolis ， Valbonne ， FRANCE,或者从因特网上的 www-3gpp.org处获得3GPP文献。在UMTS技术中，把BTS称为节点B，把订户设备(即移动台) 称为用户设备(UE)。随着无线通信领域中向用户提供的服务的快速 发展，UE可拥有多种形式的通信设备，从蜂窝电话或无线电装置， 到个人数字助手(PDA)和MP-3播放器到无线视频装置和无线因特 网装置。在UMTS技术中，把从节点B到UE的通信链路称为下行信道。 相反，把从UE到节点B的通信链路称为上行信道。在这样的无线通信系统中，存在着用于同时使用可用通信资源的 方法，即其中由多个用户(移动台)共享这样的通信资源。有时，把 这些方法称为多接入技术。通常，把某些通信资源(譬如，通信信道、 时隙、码序列等)用于传送业务，而把其它信道用于传递控制信息， 例如，节点B和UE之间的呼叫寻呼。值得注意的是，在系统层次结构中，传送信道存在于物理层和媒 体接入控制(MAC)之间。传送信道可以规定如何在无线接口上传递 数据。逻辑信道存在于MAC和无线链路控制(RLC) /无线资源控 制(RRC)层之间。逻辑信道规定传送的是什么。物理信道规定在无 线接口上，即在UE和节点B中的层l实体之间实际发送什么。存在着多种多接入技术，凭借这些技术，可以根据下列属性划分有限的通信资源(i)频分多址接入(FDMA)，其中，把不同频率 的多个信道中的一个信道分配给在呼叫持续时间期间使用的特定移 动台；(ii)时分多址接入(TDMA)，借此，可以通过把资源划分 成多个不同的时间周期(时隙、帧等)，在用户之间共享每一通信资 源，譬如，在通信系统中使用的频率信道；以及(iii)码分多址接入 (CDMA)，借此，可以通过使用所有相应的频率，在所有的时间周 期进行通信，并且可以通过向每一个通信分配用于区分所希望的信号 与不希望的信号的特定代码，共享资源。在这样的多接入技术中，设置了不同的双工(双向通信)路径。 可以按频分双工(FDD)配置设置这样的路径，借此，可以令频率专 门针对上行通信，第二频率专门针对下行通信。作为选择，也可以按 时分双工(TDD)配置设置所述路径，借此，可以交替地令第一时间 周期专门针对上行通信，而第二时间周期专门针对下行通信。目前的通信系统，无论是无线的还是有线的，都要求在通信装置 之间传递数据。在这一情况下，数据包括以信号形式发送的、诸如数 据、视频以及音频通信的信息与业务。为了优化有限通信资源的使用， 需要有效与高效地提供这样的数据传递。在无线通信网络中，支持两大类数据传输广播与单播传输。广 播传输针对的是输送针对各组用户的下行链路数据的多点传输，而单 播传输为通常在单一用户和网络之间输送双向数据的点到点链路。通信服务的用户经由用户设备(UE)接入服务，并由基站(也 称为节点B)提供这些服务。可以把基站连接于通信网络较深处的网 络单元(例如，无线网络控制器RNC)。因此，可以经由下行无线 链路，从基站向多个UE提供广播服务，而经由双向无线链路，从基 站向单一 UE提供单播服务。广播服务的例子包括(i)新闻公报；(ii)天气预报；(iii) 业务报告；(iv)财经报告；(v)实况(或者接近实况)的体育要闻 或者视频剪辑；以及(vi)流行或者古典音乐的广播节目，不胜枚举。单播服务的例子包括语音呼叫和数字呼叫(通常用于因特网或者 商务应用)。通常，网络运营商将要求用户订购其感兴趣的(以及乐于付费的) 服务，并且可向该用户提供安全密钥，以允许该用户对其已订购的服 务进行译码和解密。无线网络在无线电波上传输数据。把通过其传输这些电波的频率 的范围称为无线频镨。传统上，把基站和移动台之间的无线通信链路称为下行链路，或"DL"。把移动台和基站之间的无线通信链路称为上 行链路，或"UL"。在针对上行链路和下行链路服务的单独频带中，可 以令无线频镨成对，也可以令其不成对，其中，公共频带在上行链路 和下行链路服务之间为时间共享的，或者也可以把该频带仅用于上行 链路或者下行链路。成对的频镨由下行链路载波和上行链路载波(每一个载波覆盖该 载波附近的频率范围)组成。在成对的频镨中，通过把上行链路传输 调制到上行载波上和把下行链路传输调制到下行链路载波上，支持双 向服务，把这一操作模式称为频分双工。通常，由防护频带分隔下行 和上行载波。图la中描述了成对频谱的分配示例。在这一例子中， 成对分配的上行链路部分处于2550-2560MHz频率范围内，下行链路 部分处于2670-2680MHz频率范围内。单个运营商可以4吏用这一成对 分配支持单播或多播服务(将在成对分配的下行链路部分中支持广播 服务)。注意，该图描述了其中可以产生成对分配的频带(调节器可 以在频带中分配具体的成对分配)。因此，尽管图la中描述了针对 单一运营商的一个成对分配，但实际上上行链路和下行链路频带中可 以支持多个成对分配。不成对频镨由单个频镨分配组成。不成对频谱既可以用于支持单 播服务和广播服务二者。为了支持双向服务，在上行链路和下行链路模式之间切换不成对频镨(以创建通常与成对频谱一起使用的频分双 工相对的时分双工)。可以通过向广播服务分派某些下行链路时间周 期，在不成对频谱中支持广播服务实际上，可以把不成对频谱中的9所有时间周期分配给广播服务，在这一情况下，不成对频谦变为仅下 行链路、仅广播的栽波。尽管在本公开中未进一步考虑这一方面，但 作为选择，也可以把不成对频谙用作针对另一个成对或者不成对载波 的辅助下行链路。图lb中描述了不成对频镨的分配示例。该图描述了 2595-2605MHz频率范围内的不成对频镨的分配。可以同时进行接收与传输的无线设备通常具有按不同频率操作 的其传输器和接收器，因此，将这样的设备称为全双工(FD)设备。 就与时间相关的方面而言，FDUE可以同时进行传输和接收，如图2 中所示，这是因为UL和DL处于相独立的频带中。描述了在时间周 期A期间两个FD UE (表示相应UL和DL活动周期的呈白正方形的 UE1和呈黑正方形的UE2)。每一个UE可以同时传输和接收数据。 在时间周期B中，仅UE1进行接收，而且不存在来自每一UE的UL 传输(因此，FD模式UE具有同时操作下行链路和上行链路的能力， 但不要求按这样的方式操作)。在时间周期C中，UE1在上行链路中 进行传输，而且下行链路中存在到UE2的传输。使用CDMA、正交 频分多址接入(OFDM)或者其它先进技术的更完善的系统允许多个 UE同时进行传输与接收。可以同时进行接收与传输的无线设备需要包括确保传输不干扰 接收的电路。通常，把这一电路称为图3中的双工器0305。图3中描 述了 FD模式UE中的相关前端电路(FD模式UE可以同时进行接收 与传输)。来自图3中所示的UE中的功率放大器0303的传输为理想、 严格频带受限的(如果UE正操作在

图1中所示的成对分配中，则将 把上行链路传输理想地严格频带限制于2550-2560MHz范围)。实际 上，不可能产生严格频带受限的低成本高效的功率放大器，而且将不 可避免地存在着传输功率在标定传输频率范围之外的泄漏。为了产生 灵敏的接收器(可以按低功率，例如从远方基站接收传输的接收器， 通常将其称为低噪声放大器，即LNA)，来自上行链路传输的功率不 泄漏到接收器内是十分重要的，因此这是对双工器的要求。同样重要 的是，来自传输器的传输不使接收器饱和。双工器0305用于将传输信号从PA 0303传送到天线0306，而且还衰减在PA 0303和LNA 0304 之间传送的信号，并确保来自PA 0303的传输信号不使LNA 0304饱 和。由UE所接收的信号可以为低电平的(当UE距基站很远地操作 时，要求使用低电平信号操作，在蜂窝无线电话系统中可能会出现这 种情况)。双工器还用于确保把这些低电平接收信号(按接收频率， 例如，图la中所示的成对分配中的2670-2680MHz )以4艮少的衰减传 送于接收器，从而确保了 UE能够可靠地接收来自远距离的基站的低 电平信号。因此，在接收频率上，天线0306和LNA 0304之间存在着 4艮少的衰减。因此，UE中的传输与接收频率特性呈图4a中所示的形式。该 图中描述了图1的成对分配示例的传输与接收特性。传输为频带受限 的(0503，标记为"传输器频带限制"的包络)，以致可以把传输功率 约束在频谱的传输部分(在成本与功率约束范围内的可能的程度)， 而且，接收也为频带受限的(0504，标记为"接收器频带限制"的包络)，与功i约束范围内;可能的程度)。- 、 5 '概念上，基站中前端电路的操作与UE中前端电路的操作相类 似，但基站在下行链路中进行传输，而在上行链路中进行接收。因此， 基站中的前端体系结构类似于图3中所示的前端体系结构。基站为网 络运营商所拥有的一个固定设备(与UE相对，UE为通常以某种方 式由订户付费的一个移动设备)。于是，在基站中实现较高成本和较 高功率的部件是可能的(因为存在着较少的基站，所以这些基站成为 各公司向其提供能量以及为各公司所拥有的主要设备)。因此，在基站中更积极地过滤传输与接收是可行的(使用较高精度，但具有较高 成本和较高功率的部件)。于是，基站的传输与接收特性优于(就频镨而言)UE的传输与接收特性。因此，基站的传输与接收特性可如 图4b中所示。半双工模式操作可能出现在成对或不成对频镨中。对于成对频镨ii中的半双工模式操作，UL传输出现在一个频率上，DL传输出现在不 同的频率上。在UE处，传输器与接收器永远不同时一起操作；.在基 站处，UE传输器与接收器可以同时一起操作(即，UE可以按严格的 半双工模式操作，而基站可以按全双工模式操作)，对于不成对频镨 中的半双工模式，UL和DL传输出现在一个(并且相同的)频率上。 在时间上(经由时分多路复用)分离UL和DL传输。通常，把这一 操作模式称为时分双工(TDD)操作。图5描述了成对频镨中半双工模式操作的与时间和频率相关的 方面。在时间周期A期间，UE1 (表示活动的白正方形)和UE2 (表 示活动的黑正方形)操作双向服务。基站确保UE1永远不需要同时进 行传输与接收(因此，其错开UE1必须进行传输与接收的时间)。相 类似，永远不要求UE2同时进行传输与接收。注意，通过适当地调度 到UE1与UE2的传输，可以使用所有的上行链路和下行链路资源。 在时间周期B期间，把单向下行链路服务施加给UE1。在时间周期C 期间，把单向上行链路服务施加于UE1。注意，尽管正向这一UE提 供上行链路服务，然而针对UE2的下行链路分配也是可能的。注意， 该图中描述了 UE如何严格按半双工方式操作，但基站按全双工方式 操作。还需要注意的是，为简洁起见，描述了基本的半双工方案，而 不是更高级的半双工传输方案(使用CDMA或者OFDM技术)，从 而能够在任何一个时刻向多个UE提供服务，但规则仍保持不变到 UE的上行链路传输可以永远不与到UE的下行链路传输同时。图6描述了不成对频谦中半双工模式操作的与时间和频率相关 的方面。在时间周期A和B中，支持双向服务。分别用白的与加阴影 线的正方形表示UE1和UE2活动。在时间周期A期间传输双向服务 的上行链路部分，而在时间周期B期间传输双向服务的下行链路部 分，如分别用向上和向下的箭头表示的那样。在时间周期C中，把上 行链路单向服务施加给UE1。在时间周期D中，把下行链路单向服务 施加给UE1。注意，图6中描述了下行链路和上行链路之间的某一切换次序，然而，不应将其视为规定的，实际上，存在着可以施用的在下行链路 和上行链路传输之间的多种不同切换次序。还应该加以注意的是，对于成对频谱操作情况中的FD和半双工模式，仅描述了其中在单个时 刻进行单个UE传输或者接收的简单系统，然而，当采用诸如OFDM 或者CDMA的先进技术时， 一般情况下，多个UE可以在上行链路 时隙中进行传输，或者多个UE可以在下行链路时隙中进行接收。用于半双工模式UE的UE体系结构比用于全双工模式UE的UE 体系结构简单。图7中说明了描述UE体系结构的简化图。半双工UE 前端体系结构被视为比FDD UE前端体系结构简单，因为它不包括双 工器。取代双工器，半双工UE包括开关0701以及传输带通滤波器 0702和接收带通滤波器0703。注意，在这一体系结构中(并且由于 半双工UE按其进行操作的规则)，不存在UE的上行链路传输与UE 的下行链路接收的相互干扰。图7的UE体系结构既可用于成对操作， 也可用于不成对操作。向半双工UE提供服务的、在成对频语中操作的基站的前端体系 结构可以与如图3中所示的全双工基站的前端体系结构相同。在不成对频谱中操作的基站的前端体系结构可以类似于图7中 所示的UE的前端体系结构。图8a-8c中描述了当在成对频镨中操作时，UE和基站的频率特 性。图8a描述了按全双工模式操作的基站，而图8b和8c描述了按 严格的半双工方式操作的UE。对于全双工情况而言，基站接收器与 传输器频带限制可以合理地紧(因为与在UE中的情况相比，在基站 中使用较高精度和较贵部件的可能性)。图8b和8c分别说明了 UE 的UL和DL接收器特性。已经对其分别进行了描述，原因在于当 按半双工模式操作时，UE传输器与UE接收器永远互不干扰(因为 下行链路和上行链路传输在时间上总是相分离的)。图9a和9b中分别描述了不成对频镨中操作的UE的频率特性。 图10a和10b中分别描述了当在不成对频镨中操作时基站的频率特 性。该图描述了按半双工模式操作的基站与UE。由于在时间域中这些传输的正交性，所以无论是在基站中还是在UE中，上行链路传输 均不与下行链路传输相互千扰是可能的。3GPP已经标准化了用于广播和单播服务的传输与接收的下行 链路资源的使用。将这一系统称为多媒体广播多播服务(MBMS)。 在这一系统中，将广播业务与其它业务时间多路复用、代码多路复用、 或者时间与代码多路复用到现存载波上。在3GPP中，已建议把不成对频镨用作针对下行链路MBMS数据的独立载波。当作为承栽单播数据(例如，因特网和语音业务)的独立载波操 作时，不成对频镨是非常有用的。然而，人们也特别希望能够把不成 对频镨用于仅下行链路广播服务的提供。当把不成对频谱用于广播服 务时，通常松散地将其与双向载波配对。双向栽波可用于以信号形式 发送安全信息，以允许对广播服务进行解密和加以接收，或者也可以 将其用于与广播服务同时传送因特网或者语音业务(存在着其中可以同时使用双向载波和广播栽波的许多其它可能的情况)。就下行链路广播载波所占据的频谱而言，普遍存在两种可能的情 况广播载波可以占据大于单播下行链路栽波的频率的频率(在双工 之外)或者其可以占据单播下行链路载波和单播上行链路栽波之间的 频率(在双工之内)。图lla和b中分别针对基站和UE描述了其中广播下行链路载波 处于双工间隔之外的情况。在这一情况下，可以把广播下行链路栽波 与上行链路载波充分地加以分隔，以便在UE或者基站中上行链路载 波和广播下行链路载波之间存在着很小的干扰。因此，在成对单播载 波的双工之外操作广播下行链路载波，而且几乎不产生额外的复杂度 是完全可行的(双工器可能需要拥有较宽通带用于接收单播和下行链 路广播载波二者)。频谱是一种稀有资源，而且不总是能够确保MBMS辅助下行链 路载波处于单播载波的双工之外。例如，非常希望能够使用图lb中 所示的不成对频语分配，这是因为辅助MBMS下行链路载波与诸如 图la中所示的成对频镨分配结合。然而，把不成对频谱用作双工内的辅助下行链路广播载波与其中辅助下行链路广播载波处于双工之外的情况相比，具有较大的问题。图12和13说明了这一问题。图12 说明了基站频率特性。由于相对缺乏成本、大小以及功率约束，与移 动台相比，用于基站的传输与接收滤波器可能具有严格的技术要求。 图13a说明了用于具有高成本和功耗的移动台的、具有严格的技术要 求的传输与接收滤波器特性。图13b说明了描述来自UE UL的UEDL 中的过度干扰的更实际的传输与接收滤波特性。为了减小(单播数据的)上行链路传输和下行链路广播传输之间 的干扰，一种方案是对如图3中所示的UE双工器0305提出更严格的 要求。双工器将需要减少上行链路传输寄生地(spuriously)创建的频率 范围，而且就允许用于接收的频率而言，将需要更多的可选性(即， UE接收滤波器将需要具有更锐利的滚降)。这些较严格的双工器要 求导致了较高成本、较高功耗的UE (较高精度的部件通常较为昂责， 而且使用更多的功率)。图13a中描述了这一高成本、较高功耗UE 的频率特性。每当使用UE上行链路时，由于来自UE上行链路的寄生发射不 能被UE双工器充分衰减，较低成本、较低功率的UE设计将在其下 行链路接收器中遭遇过度的干扰(注意，与图13a中所示的较高成本、 较高功率的UE相比，对于图13b中所示的低成本、低功率UE而言， 传输器与接收器频带限制不那么严格)。这一过度干扰将增加向UE 提供下行链路服务(广播以及单播服务的下行链路部分)所需的功率 或者将减小下行链路服务(单播以及广播二者)的覆盖区域。因此，存在着对能够按低成本和高功效的方式在单播栽波的双工 内操作下行链路广播服务的需求。本发明提供了满足该需要的技术方 案。图14中描述了 MBMS/E-MBMS (注意，E-MBMS为用于增 强MBMS的术语E-MBMS仍支持多播和广播服务)以及其它服务 的时间多路复用方面(这一描述取自Rl-050654"Principles of E-UTRA simulcast",特将其并入以上的描述以作参考)。该图14描述的是针对辅助下行链路(在载波fl上)，连续地传输MBMS服务 (但在不同时间可能存在着不同服务之间的多路复用)。该图还描述了可以在支持MBMS和支持单播数据(载波f3 )之间对载波进行时 间多路复用。注意，在该图中，载波f2、 B以及f4处于双工间隔处， 而栽波fl处于双工间隔之外。在背景技术中，对广播数据传输和单播传输均进行某种程度的调 度。在MBMS (针对广播数据的传输的3GPP方案)中，可以调度广 播数据(在MBMS业务信道-MTCH上)。当调度MBMS数据时， 网络决定将何时在不同的小区上传输各种不同的MBMS服务然后， 经由MBMS调度信道(MSCH),以信号的形式向UE发送这一信息。 UE可以使用在MSCH上承载的调度信息重新配置其接收器，以在特 定的时刻从特定的小区接收MBMS传输(如果同时从一个以上的小 区传输MBMS传输，则UE可能发现接收和组合来自这些多个小区 的传输是有利的)。在3GPP TS25.346 v6.0.0"Introduction of the Multimedia Broadcast Service ( MBMS ) in the Radio Access Network(RAN); Stage2，，中描述了 MBMS传输的调度，特将其并入以上的 描述以作参考。注意，在背景技术中，不根据UE正在译码的MBMS 服务对MBMS传输进行调度。在3GPP中，可以调度上行链路单播数据和下行链路单播数据二 者。通常针对基于分组的服务(例如，传送因特网业务)调度单播数 据，而不针对电路交换服务(例如，传送语音业务)调度单播数据(注 意，当考虑呼叫准许控制(CAC)和动态信道分配(DCA)技术时， 可能存在着一定程度的针对电路交换服务的调度)。3GPPTR25.896 v6.0.0"Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD，，和 3GPP TR25.848 v4.0.0"Physical Layer Aspects of UTRA High Speed Dowlink Packet Access"中描述了针对上行链路和下行链路单播服务 的调度方面，特将它们并入以上的描述以作参考。这些文献涵盖了高 速上行链路分組接入和高速下行链路分组接入(将它们统称为高速分 组接入HSPA)。16在HSPA中，由基站根据下列参数调度UE:诸如(i)信道条件； (ii)緩冲量(将传输的数据的可得到性)；(iii)在自己和相邻小 区中所产生的所估计的干扰(这一技术特别适用于高速上行链路分组 接入)；(iv)公平准则；(v)服务质量属性；以及(vi)其它。发明内容本发明的实施例通过对时隙化的下行链路广播传输进行基于网 络的调度以便下行链路广播传输不会与上行链路传输同时发生，减少本Jl明允许通过下列技术的使用，设计与建造低成本、低功率的 UE: (i)对下行链路广播传输进行时隙化(time-slotted ) ; (ii) UE按用于单播服务的传输与接收的半双工模式操作，或者按其中可 以把附加带通滤波或者附加高通滤波施加于DL单播载波的全双工模 式操作；(m)当单播服务对于UE为活跃时，UE告知网络正在被译 码的广播服务；以及(iv)网络调度单播传输、广播传输或者单播传 输与广播传输二者，以便到UE的上行链路单播传输永远不与到该UE 的广播传输在时间上一致。从而，本发明确保了来自UE的上行链路 传输永远不与向处于双工间隔内的UE的下行链路广播传输相干扰。 因此，设计能够接收使用成对单播载波的双工间隔内的不成对频镨的 下行链路广播传输的低成本、低功率UE是可能的。
具体实施方式
图la说明了成对频镨的示例。图lb说明了不成对频镨的示例。图2说明了全双工系统中两个移动台的时序操作。图3为移动台或者基站收发器的框图。图4a示范性地描迷了移动台的传输和接收滤波器包络。图4b示范性地描述了基站的传输和接收滤波器特性。图5示范性地说明了全双工无线通信系统中两个移动台的上行链路和下行链路活动定时。图6示范性地说明了半双工、时分双工无线通信系统中的上行链路和下行链路活动。图7为具有传输/接收开关以及独立的传输与接收滤波器的移动台或者基站收发器的框图。图8a示范性地说明了基站的传输器与接收器滤波器特性。 图8b示范性地说明了移动台的上行链路传输滤波器特性。 图8c示范性地说明了移动台的下行链路接收器滤波器特性。 图9a示范性地说明了半双工、时分双工操作的基站传输、下行链路滤波器特性。图9b示范性地说明了半双工、时分双工操作的基站接收、上行链路滤波器特性。图10a示范性地说明了下行链路传输活跃的UE特性。 图10b示范性地说明了上行链路传输活跃的UE特性。 图lla示范性地描述了占据双工间隔之外的频率的广播栽波的基站传输与接收滤波器特性。图lib示范性地描述了占据双工间隔之外的频率的广播载波的移动台传输与接收滤波器特性。图12示范性地描述了占据双工间隔内的频率的广播载波的基站频率特性。图13a说明了占据双工间隔内的频率的广播载波的高成本、高功 率移动台频率特性。图13b说明了占据双工间隔内的频率的广播载波的低成本、低功 率移动台频率特性。图14"^兌明了 MBMS的时间多路复用方面。图15说明了根据本发明的实施例的连接建立过程，其中，移动 台向基站传输广播服务列表。图16说明了根据本发明的实施例的连接建立过程，其中，移动 台向基站传输译码的广播时隙列表。18图17说明了本发明的实施例的操作，其中，由两个移动台接收 单个广播服务。图18说明了本发明的实施例的操作，其中，两个不同的移动台 对不同的广播服务进行译码。UE1对"流行音乐"进行译码，而UE2 对"古典音乐"进行译码。图19a说明了针对图18的示范性时隙2的本发明实施例的频率 /干扰特性。图19b说明了针对图18的示范性时隙7的本发明实施例的频率 /干扰特性。图20说明了本发明实施例的操作的示例，其中，两个不同的移 动台在同一个时隙上对不同的广播服务进行译码。UE1对"流行音乐" 进行译码，而UE2对"古典音乐"进行译码。图21说明了本发明实施例的操作的示例，其中，两个不同的移 动台在不同的时隙上对不同的广播服务进行译码。UE1对"流行音乐" 进行译码，而UE2对"古典音乐"进行译码。图22说明了全双工模式移动台中单播载波的接收。图23说明了本发明实施例的操作的示例，其中，两个不同的移 动台接收单个广播服务。图24说明了本发明实施例的操作的示例，其中，两个不同的移 动台接收单个广播服务，以及独立的下行链路单播传输。图25说明了本发明实施例的操作的示例，其中，两个不同的、 相应的移动台接收两个不同的广播服务。UE1对"流行音乐"进行译 码，而UE2对"古典音乐"进行译码。
具体实施方式
除非另行定义，否则此处所使用的所有技术与科学术语具有与本 发明所属技术领域中普通技术人员所共识的含义相同的含义。把此处 所涉及的所有专利、申请、公开的申请以及其它公布的全部内容并入 本说明书，以作参考。如果本章节中所给出的某一定义与并入此处以作参考的申请、公开的申请以及其它公布中所给出的定义相反或者不 一致，则以本章节中所给出的定义，而不是以并入此处以作参考的定义为准。如此处所使用的，"一个("a"或者"an")"意味着"至少一个，， 或者"一或一个以上"。半双工模式操作在本章节中，考虑单播服务的半双工模式操作。本章节考虑了单 播服务的调度，而且可能可替换地调度广播服务。当处于闲置模式时， UE能够从基站接收广播传输。当处于闲置模式时，UE不在上行链路 中进行传输，因此，不存在单播和广播传输之间的干扰问题。对于背 景技术而言，这一操作是共有的。由网络或者由UE启动单播传输。当由UE启动单播传输时，其 向网络发送"连接请求"(此处，将其称为CONREQ)类型消息，其 中，CONREQ消息详细说明了 UE当前正在译码的广播服务-参见 图15(或者，作为选择，其间UE正在译码广播消息的时隙图16)。 然后，网络发送"连接建立"(此处，将其称为CONSETUP消息)类 型消息，该消息给出了所建立的无线连接的详细说明。当由网络启动 单播传输时，以信号形式发送的消息类似于UE启动的情况，但最初 可以由网络寻呼UE，以将其从空闲或者低功率状态唤醒。当发送详细说明(其中)由UE正在接收的广播消息的CONREQ 消息时，避免了在不同于UE正在译码其上的广播传输的时隙的时隙 中发送CONREQ消息时CONREQ消息的传输与广播传输的接收之 间的干扰。通常，CONREQ消息为短消息，而且可替换地，确保UE 的CONREQ消息的传输基本上不与下行链路广播传输的译码互相干 扰是可能的。例如，当把错误校正编码施用于广播传输时，以及当在 比CONREQ消息长的时间周期(在3GPP中，这一时间周期被称为 传输时间间隔)上交织广播传输时，UE根据所述错误校正编码传输 CONREQ消息并且容忍来自该传输进入其接收器的干扰是可能的， 而且交织将纠正任何可能生成的错误。在这一例子中，可替换地且优选地，当传输CONREQ消息时，UE不接收下行链路广播传输，并 且允许错误校正编码和交织纠正任何打孔比特。已知UE正在译码的广播服务，网络可以推断其间UE正在对广 播传输进行译码的时隙(或者更一般地，时间周期)(注意，如果 UE在其正在对广播传输进行译码的时隙上发送信息，则网络不必在 广播服务和时隙之间进行转换)。已知UE在其期间正在接收广播传输的时隙，基站仅在那些既未 用于到UE的下行链路单播传输，也未用于在UE正在译码的广播载 波上的下行链路广播传输(可从CONREQ消息中的信息中获得)的 时隙期间，根据上行链路资源对UE进行调度。在广播传输的范围期间，如果UE改变其正在译码的服务(例如， 用户切断对广播服务之一的接收，或者用户/UE开始接收另一个服 务[可能除前一服务的接收之外])，则UE经由正在进行的单播上 行链路传输，向网络通知广播接收状态中的这一变化。如果网络终止 了广播服务的传输(或者对广播传输使用某些时隙)，则UE不需要 向网络通知这一事件(因为网络已经知道广播传输正在被终止)。因此，在针对单播服务的初始连接请求时以及在正在进行的单播 传输期间，把广播传输译码方面的UE状态发送至网络。图17描述了这样一种情况其中两个半双工UE均对同一广播 传输进行译码(而且网络根据这两个UE所发送的CONREQ消息， 知道该广播传输)。在这一情况下，当广播传输为活跃的或者存在到 UE的下行链路传输时，网络永远不允许UE在上行链路上进行传输。 根据该图，如果所有UE对同一广播服务进行译码，则将永远不在分 配给下行链路的时隙中使用上行链路。在这一图中，UE1和UE2具 有下列传输与接收概况(profile):UE1:在时隙1、 2、 3、 5、 7、 8、 9上进行DL接收；在时隙4 上进行UL传输UE2:在时隙1、 2、 3、 4、 7、 8、 9上进行DL接收；在时隙6上进行UL传输注意，该图描述了这样一种情况，其中，接收器能够同时在两个 下行链路载波上进行同时接收。图18描述了这样一种情况其中，网络服务的两个UE订购了 不同的服务(例如，UE1对广播"流行音乐"传输进行译码，而UE2 对广播"古典音乐"传输进行译码)。在这一情况下，当UE正在译码 的广播传输为活跃的或者存在到UE的下行链路传输时，网络永远不 允许UE在上行链路上进行传输。该图描述了这样一种情况当不同 的UE对不同的广播服务进行译码时，使用所有上行链路时隙(假设 适当地调度了各种UE)是可能的。在这一图中，UE1和UE2具有下 列传输与接收概况UE1:在时隙3、 5、 7、 8、 9上进行DL接收；在时隙2上进行 UL传输UE2:在时隙1、 2、 3、 4、 7、 8上进行DL接收；在时隙5上 进行UL传输注意，该图描述了这样一种情况其中，接收器能够同时在两个 下行链路载波上进行同时接收。19a和19b描述了当按半双工模式操作(与图18的示例时隙活 动相关)时本发明的频率与千扰特性。图19a描述了在时隙2中，由 于在时隙2中下行链路对于UE1为不活跃的，而不存在上行链路传输 和下行链路传输之间的干扰。图19b描述了在时隙7中，由于在时隙 7中上行链路为不活跃的而不存在上行链路传输和下行链路传输之间 的干扰。因此，该图描迷的是，基站的半双工操作与调度的组合确保 了 UE冲上行链路和下行链路之间不存在干扰，从而UE和网络可以 使用UE处的低成本、低功率部件，利用双工间隔内的辅助下行链路 载波操作。在本章节先前的部分中，已经考虑了有关固定下行链路广播载波 的单播数据的调度(即，其间进行下行链路广播传输的时隙不随 CONREQ消息中发送给网络的信息而改变)。对于低成本、低功率UE，已可看出，如果所有的UE对同一广播服务进行译码，则在当广播栽波为活跃时的时隙期间，不能够使用
上行链路载波(图18)。为了简单起见，我们考虑其中仅可以把单一 用户或者单一广播服务多路复用于单一时隙的系统，但我们已注意 到，对于某些更复杂的系统(例如，基于CDMA或者OFDM的系统)， 可以把多个用户或者广播服务多路复用于同 一时隙。当采用这些更复 杂的传输方案之一时，把一个以上的广播服务多路复用于特定时隙是 可能的。因此，对于其中把"流行音乐"和"古典音乐"广播服务两者多 路复用于同一时隙的情况，无论UE1还是UE2 (与图18相关的示例 的)，在下行链路广播载波时隙期间，都不能在上行链路中进行传输 图20 (不允许UE1和UE2在时隙1-3中的上行链路中进行传输， 这是因为来自UE1的传输将与UE1对"流行音乐"服务的接收相干扰， 而来自UE2的传输将与UE2对"古典音乐"服务的接收相干扰)。因 此，在图20的示例中，当下行链路广播栽波为活跃时，实质上封锁 了上行链路单播载波。
在图20中所示的情况下，较好的策略是，在不同的时间调度下 行链路广播传输(例如，如图21中所示)。当采用这一方法时，至 少一个UE可以使用所有上行链路时隙(尽管存在限制当"流行音乐" 服务在下行链路广播栽波上为活跃的时，UE1不能够在上行链路中操 作，而且当"古典音乐，，服务在下行链路广播载波上为活跃的时，UE2 不能够在上行链路中操作)。
当调度UE时，基站调度器还可以把广播接收状况用于其它度 量。于是，所述调度器可以针对诸如移动台的广播接收状况、公平性、 信道质量、緩沖量、相邻基站中的所估计的增量干扰等的准则范围进 行调度。例如，基站可以根据轮询(Round-Robin)"相等吞吐量，，公 平准则一其还考虑了移动台的广播接收状态一在上行链路中调度
UE。在这一情况下，调度器可以根据"相等吞吐量，，公平准则暂时把上 行链路传输调度到UE,然后，因为即将来临的到UE的广播传输而 把所调度的传输推迟到未来的帧或者时隙。以此方式，UE全都接收 公平数量的所调度的上行链路资源，但在帧之间或者在时隙之间这些
23所调度的上行链路资源活跃的时间可能改变。
因此，调度器应该能够根据CONREQ消息的内容，调度下行链
路广播载波以及单播载波(注意，这一要求也适用于以下将讨论的全 双工情况)。
全双工模式操作
当按全双工模式操作时，连接请求/连接建立过程与针对半双工 情况的相同(UE向广播服务的网络通知其正在译码的广播服务；当 所接收的广播服务发生变化，以及UE具有单播连接时，更新这一信 息)。
当出现下列情况时，可以将辅助的下行链路广播栽波用于全双工 UE: (i)在UE中存在着对下行链路单播载波的充分滤波，以便单 播载波与下行链路广播载波可分离(注意，在任何情况下，通常都要 求这样的滤波)；以及(ii)双工器在上行链路和下行链路之间提供 了充分的隔离，以确保下行链路接收器不会被上行链路传输封锁(即， 不把接收器驱至不再可能接收任何下行链路传输的饱和状态或者某 些其它非线性状态)。
当满足这些条件时，即使在单播上行链路载波上存在着来自UE 的传输时，对全双工单播载波的下行链路部分进行译码是可能的。图 22中说明了这一情况。该图描述了当UE上行链路为活跃的，由于双 工器未封锁下行链路传输，所以可以由UE进行译码的全双工单播传 输。注意，在这一图中，因为存在着从UE传输器向下行链路广播栽 波的带宽内的传输功率的泄漏，不能够接收下行链路广播栽波，从而 有害地降低了 UE处广播下行链路载波的信号与噪音加干扰比 (SNIR)。
在某些实施例中，仅在UE不对下行链路广播服务进行译码时 (时隙中)(UE指示在连接请求阶段其正在对哪些下行链路广播服 务进行译码)，调度器才调度具有全双工单播传输的UE。
图23中针对两个UE均对同一广播服务进行译码时的情况，说明了根据本发明的全双工操作。在这一情况下，基站把全双工单播传 输调度至广播传输在下行链路广播载波上不活跃时的时隙。
注意，对同一广播服务进行译码的所有UE进行全双工操作的情 况有些浪费全双工单播与广播频语资源(因为单播传输和广播传输可 能永远不会同时出现)。仅通过在广播传输(即，单播传输的下行链 路载波为活跃的，但在广播传输期间上行链路载波不进行传输)期间 不分配上行链路资源，可以减少全双工资源的浪费是可能的。图24 中描述了这一操作模式。
当存在多个UE，而且这些UE对不同的广播服务进行译码时， 就频镨而言，单播与广播的使用更为高效。图25中描述了其中UE1 对广播"流行音乐"传输进行译码，而UE2对广播"古典音乐"传输进行 译码的示例。在这一情况下，在广播"流行音乐"传输不活跃的任何时 间期间向UE1传输全双工传输是可能的，而且在广播"古典音乐"传输
描述了当不同的UE对不同的广播服务进行译码时，可以使用较大比 例的单播与广播时隙。
本领域普通技术人员将会明显意识到所描述的实施例的变型与扩展。
研究了本发明所公开的内容的本领域普通技术人员将会明显意 识到本发明的其它应用、特性以及优点。因此，本发明的范围仅由以 下的权利要求加以限制。
权利要求
1.一种基站减少从至少一个移动台传输到至少一个下行链路广播传输的接收的上行链路单播传输干扰的方法，包括向至少一个下行链路广播传输分配至少一个时间周期；从移动台接收与移动台译码的至少一个下行链路广播传输相关的信息；以及调度要由移动台传输的至少一个上行链路单播传输，以便移动台的至少一个上行链路单播传输永远不与移动台正在译码的至少一个下行链路广播传输同时发生。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，给予至少一个单播传输 高于要调度的至少一个广播传输的优先级。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中，给予至少一个广播传输 高于要调度的至少一个单播传输的优先级。
4. 根据权利要求1所述的方法，还包括从移动台接收与移动 台正在译码的至少一个下行链路广播传输的状况变化相关的信息。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中，与移动台正在译码的至 少一个下行链路广播传输相关的信息包括至少一个下行链路广播传 输的标识符。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中，与移动台正在译码的至 少一个下行链路广播传输相关的信息包括至少一个下行链路广播传 输的时间周期标记。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中，基站传输的至少一个单 播传输为半双工的。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中，基站传输的至少一个单 播传输为全双工的。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中，移动台包括全双工移动 台，并且其中，当基站正在向移动台传输至少一个下行链路广播传输 时，其不调度将由移动台传输的至少一个上行链路单播传输。
10.根据权利要求l所述的方法，其中，基站至少部分地基于下 列中的至少一个调度传输(i)移动台的广播接收状况，(ii)公平 度，(m)信道质量，(iv)相邻小区中的所估计的增量干扰，或者
11.—种移动台减少从至少一个移动台传输到至少一个下行链路广播传输的接收的上行链路单播传输干扰的方法，包括在至少一个所分配的时间周期中接收至少一个下行链路广播传输；传输与所译码的至少一个下行链路广播传输相关的信息；以及从基站接收至少一个所调度的下行链路广播传输，以便移动台的 至少一个上行链路单播传输永远不与至少一个下行链路广播传输同 时发生。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，给予至少一个单播传输高于要调度的至少一个广播传输的优先级。
13. 根据权利要求11所述的方法，其中，给予至少一个广播传输高于要调度的至少一个单播传输的优先级。
14. 根据权利要求11所述的方法，还包括从移动台传输与移 动台正在译码的至少一个下行链路广播传输的状况变化相关的信息。
15. 根据权利要求11所述的方法，其中，与移动台正在译码的 至少一个下行链路广播传输相关的信息包括至少一个下行链路广播 传输的标识符。
16. 根据权利要求11所述的方法，其中，与移动台正在译码的 至少一个下行链路广播传输相关的信息包括至少一个下行链路广播 传输的时间周期标记。
17. 根据权利要求11所述的方法，其中，移动台传输的至少一 个单播传输为半双工的。
18. 根据权利要求11所述的方法，其中，移动台传输的至少一 个单播传输为全双工的。
19. 一种减少从至少一个移动台传输到至少一个下行链路广播传输的接收的上行链路单播传输干扰的基站，包括用于向至少一个下行链路广播传输分配至少一个时间周期的装置；用于从移动台接收与移动台译码的至少一个下行链路广播传输相关的信息的装置；以及用于调度要由移动台传输的至少一个上行链路单播传输以便移 动台的至少一个上行链路单播传输永远不与移动台正在译码的至少 一个下行链路广播传输同时发生的装置。
20. —种计算机可读媒体，该计算机可读媒体具有用于执行基站 减少从至少一个移动台传输到至少一个下行链路广播传输的接收的 上行链路单播传输干扰的方法的计算机可执行指令，包括向至少一个下行链路广播传输分配至少一个时间周期； 从移动台接收与移动台译码的至少一个下行链路广播传输相关 的信息；以及调度要由移动台传输的至少一个上行链路单播传输，以便移动台 的至少一个上行链路单播传输永远不与移动台正在译码的至少一个 下行链路广播传输同时发生。
21. —种减少从至少一个上行链路单播传输到至少一个下行链路 广播传输的接收的干扰的移动台，包括用于在至少一个所分配的时间周期中接收至少一个下行链路广 播传输的装置；用于传输与所译码的至少一个下行链路广播传输相关的信息的 装置；以及用于从基站接收至少一个所调度的下行链路广播传输以便移动 台的至少一个上行链路单播传输永远不与至少一个下行链路广播传输同时发生的装置。
22. —种计算机可读媒体，该计算机可读媒体具有用于执行移动 台减少从至少一个上行链路单播传输到至少一个下行链路广播传输 的接收的干扰的方法的计算机可执行指令，包括在至少一个所分配的时间周期中接收至少一个下行链路广播传输；传输与所译码的至少一个下行链路广播传输相关的信息；以及从基站接收至少一个所调度的下行链路广播传输，以便移动台的 至少一个上行链路单播传输永远不与至少一个下行链路广播传输同 时发生。
全文摘要
本发明的实施例通过对时隙化的下行链路广播传输进行基于网络的调度，使得它们永远不与上行链路传输同时发生，减少了从移动台(UE)上行链路传输到所接收的广播下行链路传输的干扰。本发明允许通过使用下列技术，设计与建造低成本、低功率的UE(i)对下行链路广播传输进行时隙化；(ii)UE按用于单播服务的传输与接收的半双工模式操作，或者按其中可以把附加带通滤波或者附加高通滤波施加于DL单播载波的全双工模式操作；(iii)当单播服务对于UE为活跃的时，UE告知网络正在被译码的广播服务；以及(iv)网络调度单播传输、广播传输或者单播传输与广播传输二者，以便到UE的上行链路单播传输永远不与到该UE的广播传输在时间上一致。
文档编号H04W72/12GK101326774SQ200680038351
公开日2008年12月17日 申请日期2006年7月20日 优先权日2005年8月23日
发明者M·比尔 申请人:Ip无线有限公司