專利名稱：Td-scdma系統(tǒng)發(fā)送及接收廣播業(yè)務(wù)的方法及接收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字移動(dòng)通訊領(lǐng)域，特別是涉及一種基于TD-SCDMA (時(shí) 分同步碼分多址)系統(tǒng)發(fā)送廣播業(yè)務(wù)的方法。本發(fā)明還涉及基于TD-SCDMA 系統(tǒng)用戶終端接收廣播業(yè)務(wù)的方法以及用戶終端的接收裝置。
背景技術(shù)：
目前，人們對移動(dòng)通信的需求已不再滿足于電話和消息業(yè)務(wù)，大量多 媒體業(yè)務(wù)涌現(xiàn)出來，其中電視廣播甚至交互電視是人們感興趣的應(yīng)用之由于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)能夠提供比2G/2. 5G系統(tǒng)更高的速率、 頻譜利用率的業(yè)務(wù)支撐能力，因此，3G技術(shù)的商用，給移動(dòng)通信帶來了 進(jìn)一步的發(fā)展機(jī)遇，為發(fā)展手機(jī)電視業(yè)務(wù)提供了網(wǎng)絡(luò)平臺。TD-SCDMA系統(tǒng)為現(xiàn)有的三大3G標(biāo)準(zhǔn)之一，TD-SCDMA采用TDD (時(shí)分 雙工)方式，只需要一套射頻設(shè)備，使得系統(tǒng)設(shè)備的成本較FDD (頻分雙 工)方式的3G系統(tǒng)(如WCDMA和CDMA2000等)更低。采用碼分+時(shí)分的多 址方式，使用了聯(lián)合檢測、智能天線等關(guān)鍵技術(shù)，使得系統(tǒng)具有頻譜效率 高的特點(diǎn)，近年來在中國成為研究的熱點(diǎn)。TD-SCDMA的子幀結(jié)構(gòu)如圖1所示， 一個(gè)子幀由7個(gè)常規(guī)時(shí)隙，2個(gè)特 殊時(shí)隙和一些保護(hù)間隔(GP)構(gòu)成。常規(guī)時(shí)隙結(jié)構(gòu)如圖3所示， 一個(gè)常規(guī) 時(shí)隙由兩段長度為L,碼片的數(shù)據(jù)符號、長度為L2碼片的中間碼和長度為U碼片的保護(hù)間隔組成，總長度為864碼片。其中，中間碼又由長度為 L3碼片的循環(huán)前綴和長度為L4碼片的訓(xùn)練序列組成，循環(huán)前綴與訓(xùn)練序列 的后L3個(gè)碼片完全相同。特殊時(shí)隙包括下行導(dǎo)頻時(shí)隙(DwPTS, 96碼片) 和上行導(dǎo)頻時(shí)隙(UpPTS， 160碼片)，分別用于上下行同步。每個(gè)常規(guī)時(shí)隙采用碼分多址(CDMA)的方式劃分為若干個(gè)碼分信道。 另夕卜，在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中， 一個(gè)小區(qū)還可以使用多個(gè)頻點(diǎn)，因此，TD-SCDMA 系統(tǒng)的物理信道可以表示為〈頻點(diǎn)，時(shí)隙，擴(kuò)頻碼〉的形式，物理信道用于 承載用戶的業(yè)務(wù)。每個(gè)用戶終端通過系統(tǒng)分配給它的物理信道接收或發(fā)送 數(shù)據(jù)。現(xiàn)有的TD-SCDMA系統(tǒng)中，當(dāng)需要給用戶終端發(fā)送下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時(shí)， 系統(tǒng)給用戶終端分配若干物理信道，然后將數(shù)據(jù)承載在這些物理信道上發(fā) 送給用戶終端。使用現(xiàn)有的TD-SCDMA系統(tǒng)發(fā)送廣播業(yè)務(wù)時(shí)，系統(tǒng)需要給 不同的用戶終端建立不同的物理信道，然后分別發(fā)送，因此，現(xiàn)有 TD-SCDMA系統(tǒng)發(fā)送廣播業(yè)務(wù)時(shí)，其效率是很低的。由于系統(tǒng)的物理信道 是有限的，因此，現(xiàn)有TD-SCDMA系統(tǒng)同一時(shí)刻只能支持相當(dāng)有限的用戶 數(shù)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于TD-SCDMA系統(tǒng)發(fā)送廣播業(yè) 務(wù)的方法，以提高TD-SCDMA系統(tǒng)發(fā)送廣播業(yè)務(wù)時(shí)的效率，節(jié)約系統(tǒng)的頻 譜資源；為此，本發(fā)明還要提供一種基于TD-SCDMA系統(tǒng)用戶終端接收廣 播業(yè)務(wù)的方法以及用戶終端的接收裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的基于TD-SCDMA系統(tǒng)發(fā)送廣播業(yè)務(wù)的方法是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，利用TD-SCDMA系統(tǒng)的1或多個(gè)時(shí)隙發(fā)送廣播 業(yè)務(wù)，其中，參與發(fā)送同一廣播業(yè)務(wù)的基站發(fā)送的數(shù)據(jù)源序列相同，且同 步發(fā)送。本發(fā)明的基于TD-SCDMA系統(tǒng)用戶終端接收廣播業(yè)務(wù)的方法是，用戶 終端根據(jù)接收到的信號進(jìn)行信道估計(jì)，得到各基站組與其自身對應(yīng)的信道 沖激響應(yīng)序列，將該信道沖激響應(yīng)序列與各基站組的復(fù)合擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行 巻積，構(gòu)造V矩陣，采用聯(lián)合檢測算法估算原始信息符號序列。本發(fā)明的基于TD-SCDMA系統(tǒng)用戶終端接收廣播業(yè)務(wù)的裝置，包括數(shù) 據(jù)分割單元、中間碼干擾對消單元、信道估計(jì)單元、聯(lián)合檢測單元；所述數(shù)據(jù)分割單元完成對接收信號的分割，將第一段數(shù)據(jù)符號加循環(huán) 前綴共U個(gè)碼片，第二段數(shù)據(jù)符號加保護(hù)間隔共U個(gè)碼片送到中 間碼干擾對消單元；將訓(xùn)練序列共U個(gè)碼片送到信道估計(jì)單元；所述中間碼干擾對消單元基于信道估計(jì)單元的輸出和各基站的基本 中間碼，將中間碼對數(shù)據(jù)符號部分的干擾對消掉，并輸出到聯(lián)合檢測單元；所述聯(lián)合檢測單元基于信道估計(jì)單元和中間碼干擾對消單元的輸出 完成對發(fā)送數(shù)據(jù)符號的估計(jì)。本發(fā)明能夠有效提高現(xiàn)有TD-SCDMA系統(tǒng)發(fā)送廣播業(yè)務(wù)的效率。采用 傳統(tǒng)的方法進(jìn)行廣播，需要對每個(gè)用戶分別建立物理信道，意味著每個(gè)用 戶獨(dú)占時(shí)頻資源。而采用本發(fā)明的方法，可以使得多個(gè)接收廣播業(yè)務(wù)的用 戶共享同一個(gè)物理信道，從而提高了系統(tǒng)發(fā)送廣播業(yè)務(wù)的效率。另外，本 發(fā)明中，由于終端接收到的信號為來自多個(gè)基站的疊加，可以獲得分集增 益，因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以降低基站的發(fā)射功率。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明 圖1是TD-SCDMA的子幀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是將參與發(fā)送廣播信號的基站分為M個(gè)組的示意圖; 圖3是圖1中所示的常規(guī)時(shí)隙結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明的用戶終端接收裝置原理框圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的基于TD-SCDMA系統(tǒng)發(fā)送廣播業(yè)務(wù)的方法，使用現(xiàn)有的 TD-SCDMA系統(tǒng)的一或多個(gè)時(shí)隙發(fā)送廣播業(yè)務(wù)，為敘述方便起見，將用于 發(fā)送廣播業(yè)務(wù)的時(shí)隙稱為廣播時(shí)隙。將參與發(fā)送廣播信號的基站分為M 個(gè)組，M為大于或等于1的整數(shù)，每個(gè)組的基站數(shù)目可以相同也可以不同。 這里，將基站分為M組只是一個(gè)邏輯上的概念，而不是地理上的概念。相 鄰的兩個(gè)基站可以屬于同一個(gè)組，也可以屬于不同的組，地理上相隔較遠(yuǎn) 的基站也可以屬于同一個(gè)組。圖2所示為M=3的情況，基站11和12構(gòu)成 第1組，基站21、 22和23構(gòu)成第2組，基站31、 32、 33和34構(gòu)成第3 組。對于同一個(gè)廣播業(yè)務(wù)而言，屬于同一個(gè)組的基站其廣播時(shí)隙使用的物 理信道參數(shù)完全相同，且用于信道估計(jì)的中間碼序列也完全相同；屬于不 同組的兩個(gè)基站在廣播時(shí)隙使用的物理信道參數(shù)不同，中間碼序列也不 同。這里所述物理信道參數(shù)為〈頻點(diǎn)，時(shí)隙，擴(kuò)頻碼〉構(gòu)成的組合，其中， 擴(kuò)頻碼指的是一個(gè)復(fù)碼序列，比如，可以為小區(qū)的正交可變擴(kuò)頻因子 (0VSF)和擾碼構(gòu)成的復(fù)合擴(kuò)頻碼。屬于不同組的基站使用的中間碼可以基于同一個(gè)基本中間碼經(jīng)過循環(huán)移位進(jìn)行構(gòu)造，也可以基于不同的基本中 間碼進(jìn)行構(gòu)造。對于同一廣播業(yè)務(wù)，參與廣播業(yè)務(wù)的各個(gè)基站發(fā)送的數(shù)據(jù)源序列相同， 且同步發(fā)送。這里所指的數(shù)據(jù)源序列同步指的是基站發(fā)送的信息數(shù)據(jù)符號 序列是在同一時(shí)間發(fā)送的。有很多方法可以實(shí)現(xiàn)基站同步發(fā)送數(shù)據(jù)，比如，一種實(shí)現(xiàn)方法是使用GPS (全球定位系統(tǒng))系統(tǒng)，同時(shí)在數(shù)據(jù)包上增加時(shí)間戳，然后讓各基站根據(jù)時(shí)間戳上指定的時(shí)間將數(shù)據(jù)包發(fā)送出去。基站將數(shù)據(jù)發(fā)送出去后，位于廣播網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)的用戶終端接收到的 信號為所有參與廣播的基站發(fā)射的信號的疊加。根據(jù)前面所述，所有基站 發(fā)送的數(shù)據(jù)源序列是相同的，但由于屬于不同組的基站使用不同的擴(kuò)頻 碼，因此，屬于不同組的基站發(fā)送的物理信號是不同的。設(shè)系統(tǒng)一共劃分為M組，那么用戶終端的接收信號可以表示為<formula>formula see original document page 8</formula>其中V-表示第m個(gè)小區(qū)的第*個(gè)碼道的復(fù)合擴(kuò)頻碼序列，表示第m個(gè)小區(qū)的第*個(gè)碼道所經(jīng)歷 的復(fù)合信道的信號沖擊響應(yīng)序列，*表示巻積，Z、Jh^表示所有小區(qū)m第yt個(gè)碼道的復(fù)合擴(kuò)頻碼和第A個(gè)碼道所經(jīng)歷的復(fù)合信道的巻積之和構(gòu)成 的序列，《"表示第^個(gè)碼道的第w個(gè)符號，ii表示噪聲矢量，^表示擴(kuò)頻因子，K表示碼道數(shù)，；v表示符號數(shù)。用戶終端接收到信號后，首先從接收信號中分離出中間碼與相關(guān)的部 分進(jìn)行信道估計(jì)，得到h^ (fl， 2，…，#; 4=1， 2，…，^，如果系統(tǒng)配置時(shí)設(shè)置同一基站發(fā)送廣播業(yè)務(wù)時(shí)，同一時(shí)隙的各個(gè)碼道使用同樣 的中間碼序列，則h^ 二 hffl,2 二…二 = h,，這時(shí)，對于每個(gè)組，用戶 終端只需要估計(jì)1個(gè)信道的信道沖激響應(yīng)即可。到底系統(tǒng)使用了哪些中間 碼，以及使用什么方式分配中間碼，用戶終端可以通過匹配的方式獲知， 也可以通過系統(tǒng)廣播消息告知，采用系統(tǒng)廣播消息的方法可以大大減少用 戶終端的計(jì)算量。具體而言，在公共中間碼分配方式且各基站采用相同的基本中間碼但 是不同的中間碼偏移的情況下，用戶終端在進(jìn)行信道估計(jì)時(shí)，可以采用傳統(tǒng)的Steiner估計(jì)器，得到h^的估計(jì)；在各基站采用不同的基本中間碼 的情況下，可以采用多小區(qū)聯(lián)合信道估計(jì)，得到h^的估計(jì)。每個(gè)基站組使用的復(fù)合擴(kuò)頻碼序列c^可以通過3GPP協(xié)議規(guī)定的基 本中間碼序列與繞碼的對應(yīng)關(guān)系計(jì)算得到。用戶終端根據(jù)計(jì)算出來的復(fù)合擴(kuò)頻碼序列c^，以及其根據(jù)接收信號估計(jì)出來的各個(gè)基站組的信道估計(jì)結(jié)果h^，便可以計(jì)算出V矩陣的各列，計(jì)算出V矩陣之后，使用聯(lián)合檢測(JD)算法便可得到信息序列逸 。因?yàn)閭鬏斁仃嘥的列數(shù)與基站個(gè)數(shù)M無關(guān)，因此，與通常的聯(lián)合檢測 相比，復(fù)雜度的增加僅表現(xiàn)在形成T的時(shí)候需要計(jì)算Z、Jh^ ，因此T的計(jì)算復(fù)雜度是原來的M倍，但由于計(jì)算T矩陣只是聯(lián)合檢測算法中計(jì)算量很小的一部分，因此這些計(jì)算量的增加可以忽略。因?yàn)樯鲜桨怂谢镜男盘栆约八鼈兘?jīng)歷的無線信道，因此可以 獲得多徑分集和/或宏分集的分集增益。如圖4所示，本發(fā)明的基于TD-SCDMA系統(tǒng)用戶終端接收廣播業(yè)務(wù)的 裝置，包括數(shù)據(jù)分割單元、中間碼干擾對消單元、信道估計(jì)單元、聯(lián)合檢 測單元。數(shù)據(jù)分割單元完成對接收信號的分割，即第一段數(shù)據(jù)符號加上循環(huán)前 綴一共L+U個(gè)碼片，第二段數(shù)據(jù)符號加上保護(hù)間隔一共L+U個(gè)碼片，送 到中間碼干擾對消單元，訓(xùn)練序列一共U個(gè)碼片送到信道估計(jì)單元。在中間碼干擾抵消單元中，基于信道估計(jì)的輸出和各小區(qū)的基本中間 碼，將中間碼對數(shù)據(jù)符號部分的干擾對消掉，并輸出到聯(lián)合檢測單元。在聯(lián)合檢測單元中，基于信道估計(jì)單元的輸出和中間碼干擾抵消單元的輸出，完成對發(fā)送數(shù)據(jù)符號的估計(jì)，估計(jì)準(zhǔn)則可以采用最小平方準(zhǔn)則或者最小均方誤差準(zhǔn)則。最小化估計(jì)誤差的Euclidean范數(shù)|卜-1《可以得到最小平方(LS，Least Square)角軍為3 = (TD—1 T"x其中l(wèi)i表示Euclidean范數(shù)，A表示對數(shù)據(jù)符號d的估計(jì)，,表示復(fù) 共軛轉(zhuǎn)置，'表示逆矩陣。最小化均方誤差￡|< -《， |2}可以得到最小均方誤差(薩SE, MinimumMean Square Error)角牟為1(T"T + cr21)—'T"x其中^j表示數(shù)學(xué)期望，( 表示對數(shù)據(jù)符號《 的估計(jì)， 一表示噪聲方差，I表示單位陣。聯(lián)合檢測單元的輸出，即數(shù)據(jù)符號的估計(jì)3送到后面的解調(diào)、譯碼等 單元做進(jìn)一步處理。本發(fā)明可以在基于TD-SCDMA的電視廣播系統(tǒng)中分配1個(gè)或者多個(gè)下 行時(shí)隙用于電視廣播，或者在已有的TD-SCDMA系統(tǒng)中增加1個(gè)或者多個(gè) 輔頻點(diǎn)來承載電視廣播業(yè)務(wù)。在對基站進(jìn)行分組時(shí)，可以設(shè)置M二2，這樣可以減少終端的計(jì)算量。
權(quán)利要求
1. 一種基于TD-SCDMA系統(tǒng)發(fā)送廣播業(yè)務(wù)的方法，利用TD-SCDMA系統(tǒng)的1或多個(gè)時(shí)隙發(fā)送廣播業(yè)務(wù)，其特征在于參與發(fā)送同一廣播業(yè)務(wù)的基站發(fā)送的數(shù)據(jù)源序列相同，且同步發(fā)送。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TD-SCDMA系統(tǒng)發(fā)送廣播業(yè)務(wù)的方法， 其特征在于所述參與發(fā)送同一廣播業(yè)務(wù)的基站分成1或多個(gè)組，同一個(gè) 組的所有基站配置同樣的物理信道參數(shù)，且用于信道估計(jì)的中間碼序列完 全相同；不同組的兩個(gè)基站之間配置不同的物理信道參數(shù)，且用于信道估 計(jì)的中間碼序列不同。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于TD-SCDMA系統(tǒng)發(fā)送廣播業(yè)務(wù)的方法， 其特征在于所述的基站分成多個(gè)組為2個(gè)組，每個(gè)組的基站數(shù)相同或不 同。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于TD-SCDMA系統(tǒng)發(fā)送廣播業(yè)務(wù)的方法， 其特征在于所述的物理信道參數(shù)為頻點(diǎn)、時(shí)隙、擴(kuò)頻碼構(gòu)成的組合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于TD-SCDMA系統(tǒng)發(fā)送廣播業(yè)務(wù)的方法， 其特征在于:不同組的基站使用的中間碼基于同一個(gè)基本中間碼經(jīng)過循環(huán) 移位進(jìn)行構(gòu)造，或基于不同的基本中間碼進(jìn)行構(gòu)造。
6、 一種基于TD-SCDMA系統(tǒng)用戶終端接收如權(quán)利要求1至5任何一項(xiàng) 所述的廣播業(yè)務(wù)的方法，其特征在于用戶終端根據(jù)接收到的信號進(jìn)行信 道估計(jì)，得到各基站組與其自身對應(yīng)的信道沖激響應(yīng)序列，將該信道沖激 響應(yīng)序列與各基站組的復(fù)合擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行巻積，構(gòu)造V矩陣，采用聯(lián)合 檢測算法估算原始信息符號序列。
7、 一種基于TD-SCDMA系統(tǒng)用戶終端接收如權(quán)利要求1至5任何一 項(xiàng)所述的廣播業(yè)務(wù)的裝置，包括數(shù)據(jù)分割單元、中間碼干擾對消單元、信 道估計(jì)單元、聯(lián)合檢測單元，其特征在于所述數(shù)據(jù)分割單元完成對接收信號的分割，將第一段數(shù)據(jù)符號加循環(huán) 前綴共L3個(gè)碼片，第二段數(shù)據(jù)符號加保護(hù)間隔共"個(gè)碼片送到中 間碼干擾對消單元；將訓(xùn)練序列共U個(gè)碼片送到信道估計(jì)單元；所述中間碼干擾對消單元基于信道估計(jì)單元的輸出和各基站的基本 中間碼，將中間碼對數(shù)據(jù)符號部分的干擾對消掉,并輸出到聯(lián)合檢測單元；所述聯(lián)合檢測單元基于信道估計(jì)單元和中間碼干擾對消單元的輸出 完成對發(fā)送數(shù)據(jù)符號的估計(jì)。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于TD-SCDMA系統(tǒng)用戶終端接收廣播業(yè)務(wù) 的裝置，其特征在于所述聯(lián)合檢測單元進(jìn)行估計(jì)的準(zhǔn)則采用最小平方準(zhǔn) 則或最小均方誤差準(zhǔn)則。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種TD-SCDMA系統(tǒng)發(fā)送及接收廣播業(yè)務(wù)的方法及接收裝置。發(fā)送方法是利用TD-SCDMA系統(tǒng)的1或多個(gè)時(shí)隙發(fā)送廣播業(yè)務(wù)，參與發(fā)送同一廣播業(yè)務(wù)的基站發(fā)送的數(shù)據(jù)源序列相同，且同步發(fā)送。用戶終端接收的方法是，根據(jù)接收到的信號進(jìn)行信道估計(jì)，得到各基站組與其自身對應(yīng)的信道沖激響應(yīng)序列，將該信道沖激響應(yīng)序列與各基站組的復(fù)合擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行卷積，構(gòu)造V矩陣，采用聯(lián)合檢測算法估算原始信息符號序列。接收裝置包括，數(shù)據(jù)分割單元完成對接收信號的分割，中間碼干擾對消單元將中間碼對數(shù)據(jù)符號部分的干擾對消掉，所述聯(lián)合檢測單元完成對發(fā)送數(shù)據(jù)符號的估計(jì)。本發(fā)明能夠提高TD-SCDMA系統(tǒng)發(fā)送廣播業(yè)務(wù)時(shí)的效率。
文檔編號H04Q7/22GK101267585SQ20071003815
公開日2008年9月17日 申請日期2007年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月16日
發(fā)明者張愛民, 陳志群 申請人:展訊通信(上海)有限公司