專利名稱：用于蜂窩廣播和通信系統(tǒng)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
總的來說，所公開的實(shí)施例涉及無(wú)線通信，并且包括通過單獨(dú)的信號(hào)來增強(qiáng)的信號(hào)廣播的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
無(wú)線通信系統(tǒng)的發(fā)展遵循了兩個(gè)不同的路徑無(wú)線電和電視廣播。無(wú)線通信始于尋呼和調(diào)度系統(tǒng)。在過去二十年中，無(wú)線話音通信變成了一個(gè)蓬勃發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。最近五年已出現(xiàn)了很多無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，例如無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)和無(wú)線寬帶接入(BWA)系統(tǒng)。隨著數(shù)字化以及數(shù)字通信技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字廣播已變成了一種新的發(fā)展趨勢(shì)，例如數(shù)字視頻廣播(DVB)和數(shù)字音頻廣播(DAB)系統(tǒng)。
最近，存在一種融合無(wú)線技術(shù)以便在綜合環(huán)境下為多媒體應(yīng)用提供支持的趨勢(shì)。第三代(3G)無(wú)線通信系統(tǒng)已將話音和數(shù)據(jù)服務(wù)集成在一起。最近的WiMax技術(shù)致力于支持具有服務(wù)質(zhì)量(QoS)的寬帶應(yīng)用的單個(gè)平臺(tái)。
當(dāng)然，廣播與通信系統(tǒng)的集成是無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)展的下一步，但卻面臨很多挑戰(zhàn)。例如，廣播系統(tǒng)需要處理具有不同特征的廣播信道。調(diào)度器也需要以最佳的方式與兩個(gè)下行鏈路傳輸路徑——廣播信道和常規(guī)(單獨(dú))信道——一起工作。然而，廣播系統(tǒng)與通信系統(tǒng)集成而不共享特定的控制信息并非最佳的解決方案。
在廣播系統(tǒng)中，來自源的內(nèi)容數(shù)據(jù)被傳送給多個(gè)發(fā)射基站，所述多個(gè)發(fā)射基站通過使用特定的傳輸方法例如正交頻分復(fù)用(OFDM)向接收器廣播。為了緩解來自不同基站的干擾問題，所有基站使用相同時(shí)間/頻率資源同時(shí)發(fā)射廣播數(shù)據(jù)。這類網(wǎng)絡(luò)配置通常稱作單頻網(wǎng)絡(luò)(SFN)，該單頻網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在一些應(yīng)用中使用，例如數(shù)字視頻廣播(DVB)系統(tǒng)。
在DVB的情況中，運(yùn)動(dòng)圖像專家組2(MPEG2)傳輸流格式的廣播視頻數(shù)據(jù)被編碼成兆幀格式，并利用同步比特流中的時(shí)間戳被分發(fā)給基站。這些基站均與公共時(shí)間源同步，并使用該時(shí)間戳來使廣播數(shù)據(jù)的精確發(fā)射時(shí)間同步。然而，最近，越來越多的新無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施使用分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)作為其骨干。分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)具有突發(fā)包到達(dá)模式、隨機(jī)接收包次序和多個(gè)分發(fā)路徑，這明顯不同于MPEG-2傳輸流。因此，DVB方法不適合于分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)以及使用分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)骨干的SFN視頻廣播。
圖1圖示了蜂窩無(wú)線系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)。
圖2圖示了具有基站的蜂窩系統(tǒng)，其中基站利用下行鏈路廣播信道或者下行鏈路常規(guī)信道向移動(dòng)站廣播數(shù)據(jù)。
圖3圖示了TDD系統(tǒng)中的自適應(yīng)幀結(jié)構(gòu)(AFS)，其中TDD幀中的每個(gè)子幀可設(shè)計(jì)成適合特殊的應(yīng)用。
圖4圖示了使用多個(gè)頻帶對(duì)AFS系統(tǒng)進(jìn)行信道調(diào)度的兩個(gè)實(shí)例。
圖5圖示了系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)配置的另一實(shí)例，該系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)配置具有兩類5ms的幀視頻幀和數(shù)據(jù)幀。
圖6圖示了智能調(diào)度代理(IMA)的系統(tǒng)架構(gòu)。
圖7圖示了AFS的智能比特流調(diào)度的實(shí)例。
圖8圖示了同步包分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(SPDN)的基本架構(gòu)。
圖9是分發(fā)數(shù)據(jù)包格式的實(shí)例。
圖10是分發(fā)數(shù)據(jù)包格式的另一實(shí)例。
圖11是分發(fā)數(shù)據(jù)包格式的又一實(shí)例。
圖12圖示了分發(fā)數(shù)據(jù)包格式。
圖13圖示了DA和RA過程。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將描述本發(fā)明的各實(shí)施例。以下描述提供了用于完整理解和實(shí)現(xiàn)這些實(shí)施例的描述的具體細(xì)節(jié)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，沒有這些細(xì)節(jié)也可實(shí)施本發(fā)明。此外，為了避免不必要地混淆對(duì)各實(shí)施例的相關(guān)描述，沒有詳細(xì)示出或描述一些公知的結(jié)構(gòu)和功能。
以下描述中所使用的術(shù)語(yǔ)應(yīng)以其最寬的合理方式來解釋，即使它是結(jié)合對(duì)本發(fā)明的特定具體實(shí)施例的詳細(xì)說明來使用的。但是需要強(qiáng)調(diào)一些方面試圖以任何嚴(yán)格的方式來解釋的任何技術(shù)術(shù)語(yǔ)將會(huì)在具體實(shí)施方式
部分明確而具體地限定。
本發(fā)明的所公開的實(shí)施例提出了用于蜂窩廣播和通信系統(tǒng)的方法和設(shè)備。在此所提及的多接入技術(shù)可以是任何特殊格式，例如碼分多址(CDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、正交頻分多址(OFDMA)、或多載波碼分多址(MC-CDMA)。
不失一般性地，在此使用OFDMA作為說明這些實(shí)施例的不同方面的例子。蜂窩廣播和通信系統(tǒng)可與時(shí)分雙工(TDD)和頻分雙工(FDD)二者一起工作。
在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，存在多個(gè)基站，每個(gè)基站提供對(duì)其指定區(qū)域的覆蓋，所述指定區(qū)域一般稱作小區(qū)。如果將一個(gè)小區(qū)分成多個(gè)扇區(qū)，則從系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)看，每個(gè)扇區(qū)可視作一個(gè)小區(qū)。在本上下文中，術(shù)語(yǔ)“小區(qū)”和“扇區(qū)”是可互換的。
基站用作通過無(wú)線電信號(hào)將信息分發(fā)給其移動(dòng)站以及從移動(dòng)站收集信息的焦點(diǎn)。移動(dòng)站是用戶與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)之間的通信接口。從基站到移動(dòng)站的傳輸稱作“下行鏈路”，而從移動(dòng)站到基站的傳輸則稱作“上行鏈路”。術(shù)語(yǔ)“用戶”和“接收器”已可互換使用。術(shù)語(yǔ)“移動(dòng)站”表示固定無(wú)線系統(tǒng)中的用戶終端、或者具有無(wú)線通信接口的便攜裝置。圖1示出了蜂窩系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)。
在多小區(qū)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，存在至少一個(gè)控制服務(wù)器(CS)，該控制服務(wù)器控制一個(gè)或者多個(gè)基站(BS)?？刂品?wù)器通過骨干網(wǎng)連接到基站。骨干網(wǎng)可以是有線網(wǎng)絡(luò)或者是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。它也可以是電路交換網(wǎng)絡(luò)或者分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。骨干網(wǎng)也可以連接到系統(tǒng)中的其他服務(wù)器，例如多個(gè)鑒權(quán)/認(rèn)證/計(jì)費(fèi)(AAA)服務(wù)器、內(nèi)容服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器。
“蜂窩廣播和通信系統(tǒng)”是特殊類型的蜂窩無(wú)線系統(tǒng)。在以下說明中，術(shù)語(yǔ)“蜂窩系統(tǒng)”用作“蜂窩廣播和通信系統(tǒng)”的簡(jiǎn)稱。蜂窩系統(tǒng)至少使用三個(gè)無(wú)線電信道，如下所述1.下行鏈路廣播信道，其將廣播數(shù)據(jù)信號(hào)攜載給所有移動(dòng)站。對(duì)于每個(gè)小區(qū)，通過使用例如SFN(同頻網(wǎng))技術(shù)，可單獨(dú)或者以協(xié)同的方式來發(fā)射廣播信號(hào)。
2.下行鏈路常規(guī)信道，其攜載指定給小區(qū)中特定移動(dòng)站的廣播信號(hào)。
天線波束成形和多播技術(shù)可用于增強(qiáng)下行鏈路常規(guī)信道上的發(fā)射。
3.上行鏈路信道，其可用于發(fā)送反饋信息，該反饋信息可包括接收器請(qǐng)求、用于每個(gè)下行鏈路數(shù)據(jù)包的ACK/NACK、和/或每個(gè)單獨(dú)移動(dòng)站的下行鏈路信號(hào)質(zhì)量信息。
在許多多媒體應(yīng)用中，由內(nèi)容服務(wù)器利用源編碼方案將應(yīng)用數(shù)據(jù)編碼成多個(gè)應(yīng)用比特流。所公開的實(shí)施例也定義了在基站的發(fā)射器中稱作IMA(智能調(diào)度器代理)的系統(tǒng)部件，該系統(tǒng)部件基于系統(tǒng)控制信息和來自接收器的反饋，將多個(gè)應(yīng)用流映射到下層無(wú)線信道。
基站將廣播數(shù)據(jù)通過下行鏈路廣播信道或者下行鏈路常規(guī)信道發(fā)射給多個(gè)移動(dòng)站。用于特定比特流和用于具體無(wú)線信道的調(diào)度方法的選擇直接影響系統(tǒng)的特性，例如系統(tǒng)容量和系統(tǒng)性能。這是因?yàn)閮深愊滦墟溌沸诺谰哂胁煌奶卣?。?duì)一組單獨(dú)的移動(dòng)站，可進(jìn)行特殊的設(shè)置，以便改善整體覆蓋。此外，基于由單獨(dú)的移動(dòng)站通過上行鏈路信道所發(fā)射的反饋信息，如果需要改善它們所接收的信號(hào)，則可將增強(qiáng)信號(hào)發(fā)送給所選的單獨(dú)的移動(dòng)站。
蜂窩廣播和通信系統(tǒng)對(duì)于每個(gè)小區(qū)，(下行鏈路)廣播信號(hào)可單獨(dú)或者協(xié)同地發(fā)射。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)基站協(xié)同，以使用單頻網(wǎng)絡(luò)(SFN)技術(shù)同時(shí)發(fā)射同樣的廣播信號(hào)。下行鏈路廣播信道的調(diào)制和編碼方案(MCS)通常會(huì)受到無(wú)線系統(tǒng)的一般統(tǒng)計(jì)的影響，所述統(tǒng)計(jì)可通過預(yù)先部署站點(diǎn)測(cè)查或者蜂窩網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃來獲得。
通常針對(duì)單個(gè)小區(qū)來定義的下行鏈路常規(guī)信道攜載被指定給一個(gè)移動(dòng)站的信號(hào)。典型地，對(duì)于每個(gè)移動(dòng)站，常規(guī)信道信號(hào)內(nèi)容和/或格式是不同的。數(shù)據(jù)內(nèi)容也包括下行鏈路數(shù)據(jù)和控制信息，例如數(shù)字權(quán)利管理消息。下行鏈路常規(guī)信道的MCS由從用戶反饋中獲得的各用戶的下行鏈路信號(hào)質(zhì)量來確定。天線波束成形可增強(qiáng)下行鏈路常規(guī)信道的信號(hào)質(zhì)量。也可將下行鏈路常規(guī)信道中到多個(gè)移動(dòng)站的數(shù)據(jù)傳輸加以組合，以使用多播方案。
移動(dòng)站使用上行鏈路信道將上行鏈路數(shù)據(jù)發(fā)射給基站，上行鏈路數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)和控制信息，例如數(shù)字權(quán)利管理消息。上行鏈路信道也可用于發(fā)送反饋信息，該反饋信息可包括1.接收器請(qǐng)求，其中接收器可規(guī)定其偏好，或者通過上行鏈路信道來請(qǐng)求。例如，請(qǐng)求可以是由用戶輸入的、切換到另一TV節(jié)目或者定制高清晰TV節(jié)目的命令。
2.接收器反饋，其中所述反饋可指示下行鏈路信道接收質(zhì)量。在一個(gè)實(shí)施例中，在上行鏈路信道的信噪比(SNR)在下行鏈路信道中報(bào)告。接收器反饋信息可以是基于包的，例如自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求(ARQ)反饋。
如圖2中圖示，在蜂窩系統(tǒng)中，基站通過下行鏈路廣播信道或者下行鏈路常規(guī)信道將廣播數(shù)據(jù)發(fā)射給移動(dòng)站。對(duì)于那些各用戶反饋了下行鏈路信號(hào)質(zhì)量不可接受的廣播信號(hào)，系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行增強(qiáng)。該系統(tǒng)增強(qiáng)是基于由各移動(dòng)站通過上行鏈路信道所發(fā)射的反饋信息來準(zhǔn)備的。
以下實(shí)施例是使用不同幀結(jié)構(gòu)和發(fā)射方案的蜂窩系統(tǒng)的實(shí)例。
在一些實(shí)施例中，使用了自適應(yīng)幀結(jié)構(gòu)(AFS)系統(tǒng)，其中發(fā)射幀包括多個(gè)子幀，每個(gè)子幀包含下行鏈路發(fā)射時(shí)段和上行鏈路發(fā)射時(shí)段。下行鏈路廣播信號(hào)用于為接收器指示每個(gè)子幀的配置。
每個(gè)子幀中的下行鏈路和上行鏈路時(shí)段配置可獨(dú)立地配置，以支持具有從對(duì)稱到高度不對(duì)稱的各種業(yè)務(wù)模式的應(yīng)用。一個(gè)幀分成具有靈活的混合子幀類型的多個(gè)子幀。因此，在單頻帶中有效地支持很多種應(yīng)用，例如常規(guī)的雙向數(shù)據(jù)通信、話音通信、視頻和數(shù)據(jù)廣播。利用多個(gè)頻帶可增加容量或者提高靈活性。如圖3的實(shí)施例中所示，TDD幀中的每個(gè)子幀被設(shè)計(jì)成以適于特殊的應(yīng)用，例如話音、數(shù)據(jù)或者視頻。
在一個(gè)實(shí)施例中，蜂窩系統(tǒng)使用AFS，AFS的幀具有兩個(gè)不同類型的子幀視頻和數(shù)據(jù)子幀。視頻子幀用作下行鏈路廣播信道。數(shù)據(jù)子幀包括下行鏈路時(shí)段和上行鏈路時(shí)段，其中下行鏈路時(shí)段用作下行鏈路常規(guī)信道，上行鏈路時(shí)段用于發(fā)射上行鏈路反饋信息。
在另一實(shí)施例中，AFS系統(tǒng)的視頻子幀使用SFN，以同時(shí)廣播來自多個(gè)基站的相同無(wú)線電信號(hào)。
在又一實(shí)施例中，在AFS蜂窩系統(tǒng)中存在多個(gè)頻帶。不失一般性地，圖4示出了具有兩個(gè)頻帶f1和f2的系統(tǒng)?；谙到y(tǒng)配置，AFS視頻和數(shù)據(jù)子幀可使用這兩個(gè)頻帶。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)頻帶由兩個(gè)下行鏈路信道和一個(gè)上行鏈路信道來使用，而在另一實(shí)施例中，一個(gè)頻帶由下行鏈路廣播信道獨(dú)占使用，而另一頻帶由下行鏈路常規(guī)信道和上行鏈路信道來使用。下行鏈路廣播信道被定義為兩個(gè)頻帶中的視頻子幀。
在自適應(yīng)幀結(jié)構(gòu)的更一般的定義中，蜂窩系統(tǒng)可以具有兩種類型的5ms幀視頻幀和數(shù)據(jù)幀。如圖5中所示，這兩種類型的幀是交錯(cuò)的。幀類型的混合比率通過系統(tǒng)配置或者通過輸入數(shù)據(jù)模式來限定。數(shù)據(jù)幀的上行鏈路時(shí)段用作上行鏈路信道，數(shù)據(jù)幀的下行鏈路時(shí)段用作下行鏈路常規(guī)信道，而視頻幀用作下行鏈路廣播信道。
圖5中的幀配置4圖示了減小僅接收頻廣播數(shù)據(jù)的這些移動(dòng)終端的功耗的特殊設(shè)計(jì)。移動(dòng)終端僅在視頻幀當(dāng)其視頻突發(fā)被廣播時(shí)周期性地被喚醒。移動(dòng)終端將視頻內(nèi)容緩存起來，直到到達(dá)其突發(fā)緩沖器限制，之后進(jìn)入省電模式。利用所緩存的視頻數(shù)據(jù)，其可連續(xù)地回放視頻流。移動(dòng)終端保持在省電模式，直到下個(gè)視頻突發(fā)到來。
多個(gè)應(yīng)用比特流在許多多媒體應(yīng)用中，通過使用源編碼方案，由內(nèi)容服務(wù)器將應(yīng)用數(shù)據(jù)編碼成多個(gè)應(yīng)用比特流。在所提供的實(shí)施例中，這些流用S1、S2、…Sn來標(biāo)識(shí)，其中n≥1。
在一個(gè)實(shí)施例中，將數(shù)字TV節(jié)目被編碼并壓縮成三個(gè)比特流，即音頻流、包含低分辨率視頻信息的基本視頻流、以及攜載差別信息的補(bǔ)充視頻流，以便接收器利用其連同基本比特流來再現(xiàn)同一視頻內(nèi)容的高分辨率圖像。
在另一實(shí)施例中，廣播數(shù)據(jù)被編碼成兩個(gè)比特流，以便于可靠傳輸。按照順序來廣播原始比特流。如果接收器沒有接收到原始數(shù)據(jù)，則其可請(qǐng)求重傳含有這些丟失包的比特流。
在另一實(shí)施例中，通過使用分級(jí)的源編碼，將高清晰電視(HDTV)廣播數(shù)據(jù)編碼成三個(gè)比特流。S1包含用于移動(dòng)裝置中的低分辨率接收器的基本視頻流，所述移動(dòng)裝置例如蜂窩電話和個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)。S2是補(bǔ)充視頻流，補(bǔ)充視頻流攜載有差別信息，以便接收器以標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視(SDTV)質(zhì)量來重放同一節(jié)目。而S3攜載SDTV與HDTV之間的差別信息。
由內(nèi)容服務(wù)器生成的比特流可直接轉(zhuǎn)發(fā)給基站，或者通過其控制服務(wù)器中繼給基站。比特流也可由控制服務(wù)器來修改，以增加控制信息。當(dāng)從基站發(fā)射到移動(dòng)站時(shí)，該控制信息將被去除。
在基于廣播的SFN的一個(gè)實(shí)施例中，原始流S1、S2、…Sn首先被傳輸給控制服務(wù)器。控制服務(wù)器插入時(shí)間同步信息標(biāo)簽，并將它們附加到流。被修改的流S1’、S2’、…Sn’通過骨干網(wǎng)傳輸給基站?；居迷摌?biāo)簽來同步其發(fā)射時(shí)間。當(dāng)流被廣播給移動(dòng)站時(shí)，從流中去除所附標(biāo)簽。
智能調(diào)度代理在蜂窩系統(tǒng)中，通過稱作“智能調(diào)度代理”(IMA)的系統(tǒng)部件，多個(gè)比特流被映射到下層的兩個(gè)下行鏈路無(wú)線電信道。圖6圖示了IMA的系統(tǒng)架構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，IMA中有五個(gè)系統(tǒng)部件(1)傳輸映射引擎、(2)應(yīng)用比特流隊(duì)列、(3)調(diào)度器、(4)決策數(shù)據(jù)庫(kù)及(5)反饋收集器。IMA部件可實(shí)施為分布式軟件進(jìn)程。在蜂窩系統(tǒng)中，IMA系統(tǒng)部件可駐留在控制服務(wù)器中，或者與基站集成在一起。
輸入應(yīng)用比特流首先被存儲(chǔ)在應(yīng)用比特流隊(duì)列中。由調(diào)度器生成調(diào)度數(shù)據(jù)或作出決策，調(diào)度器與決策數(shù)據(jù)庫(kù)協(xié)商以便獲取系統(tǒng)控制信息，并基于系統(tǒng)目標(biāo)來生成調(diào)度決策。基于調(diào)度決策，傳輸映射引擎將比特流復(fù)用于不同信道中。反饋收集器將接收器反饋轉(zhuǎn)發(fā)給決策數(shù)據(jù)庫(kù)，這將由調(diào)度器的調(diào)度算法來使用。
在一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)用比特流隊(duì)列、調(diào)度器和決策數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施于控制服務(wù)器中，而傳輸映射引擎和反饋收集器實(shí)施于基站中。調(diào)度決策與應(yīng)用數(shù)據(jù)流一起被轉(zhuǎn)發(fā)給傳輸映射引擎。反饋收集器將用戶反饋信息回報(bào)給中央服務(wù)器，在中央服務(wù)器中更新決策數(shù)據(jù)庫(kù)。
在另一實(shí)施例中，在AFS蜂窩系統(tǒng)中，所有IMA系統(tǒng)部件均與基站集成在一起。如圖7所示，S1、S2和S3由內(nèi)容服務(wù)器生成，并首先發(fā)送給控制服務(wù)器?？刂品?wù)器將時(shí)間同步標(biāo)簽插入流中，接著通過骨干網(wǎng)將其轉(zhuǎn)發(fā)給基站。時(shí)間同步標(biāo)簽用于指示SFN操作中所有基站的發(fā)射時(shí)間。被修改的S1、S2和S3流被標(biāo)記為S1’、S2’和S3’。
自適應(yīng)幀結(jié)構(gòu)具有視頻子幀，該視頻子幀執(zhí)行利用SFN的16QAM。流中的標(biāo)簽被基站去除，且原始S1、S2和S3被同時(shí)廣播。每個(gè)基站中的IMA將S1緩存在其應(yīng)用比特流隊(duì)列中。對(duì)于不能將視頻子幀正確解碼的用戶，基站將基于用戶請(qǐng)求和信道質(zhì)量報(bào)告為用戶建立下行鏈路常規(guī)信道。該常規(guī)信道利用QPSK調(diào)制定義在AFS數(shù)據(jù)子幀中。
應(yīng)用比特流隊(duì)列由內(nèi)容服務(wù)器生成的應(yīng)用比特流首先被存儲(chǔ)在IMA的隊(duì)列中。然而，對(duì)于某些應(yīng)用來說，可能不需要排隊(duì)。在一個(gè)實(shí)施例中，視頻廣播應(yīng)用比特流被直接映射到廣播信道中。在另一實(shí)施例中，應(yīng)用比特流被保持在隊(duì)列中以便于可靠的數(shù)據(jù)傳輸，直到返回來自所有接收器的確認(rèn)。
反饋收集器具有相反鏈路方向的反饋信道的無(wú)線系統(tǒng)中，反饋收集器采集所有的反饋信息，并將其中繼給決策數(shù)據(jù)庫(kù)。反饋信息是調(diào)度器將用以使調(diào)度決策最佳的控制信息的一部分。
決策數(shù)據(jù)庫(kù)由IMA代理基于來自決策數(shù)據(jù)庫(kù)的信息以及調(diào)度算法來作出調(diào)度決策。
存儲(chǔ)在決策數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息包括1.應(yīng)用信息應(yīng)用可具有其自己關(guān)于信道調(diào)度決策的、與眾不同的要求和偏好。在一個(gè)實(shí)施例中，可靠廣播數(shù)據(jù)應(yīng)用的原始比特流通過下行鏈路廣播信道、與被調(diào)度至常規(guī)信道中的重傳流一起傳輸。
2.無(wú)線信道信息無(wú)線信道信息對(duì)于決策過程來說是重要的。IMA需要知道無(wú)線信道的特征，例如信號(hào)質(zhì)量、頻率、等待時(shí)間等。
3.反饋信息系統(tǒng)增強(qiáng)可以基于單獨(dú)的移動(dòng)站在其上行鏈路信道中所發(fā)射的反饋信息。例如接收器請(qǐng)求、用于每個(gè)下行鏈路數(shù)據(jù)包的ACK/NACK、和/或下行鏈路信號(hào)質(zhì)量信息。
4.網(wǎng)絡(luò)管理信息網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可將管理規(guī)則強(qiáng)加于調(diào)度決策上。在一個(gè)實(shí)施例中，通過其終端裝置，對(duì)用戶進(jìn)行分類。使用蜂窩電話和PDA的用戶僅可接收低分辨率的基本視頻流。而使用固定終端的用戶可附加地接收補(bǔ)充視頻流，以回放高分辨率的視頻。在另一實(shí)施例中，通過其簽約類型，對(duì)用戶進(jìn)行配置。對(duì)于移動(dòng)TV訂戶，通過下行鏈路廣播信道來廣播基本視頻流。在下行鏈路廣播信道中可使用SFN。對(duì)于那些簽約了高分辨率TV的用戶，在下行鏈路常規(guī)信道中將補(bǔ)充視頻流發(fā)射給他們?？墒褂貌ㄊ尚蝸碓鰪?qiáng)HDTV訂戶的接收質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，IMA共同地或者單獨(dú)地應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)表來作出調(diào)度決策。
由于系統(tǒng)環(huán)境是變化的，因此有時(shí)頻繁地對(duì)存儲(chǔ)于決策數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行更新，以便反映這些變化。許多信息在本地從其他系統(tǒng)中導(dǎo)出。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)應(yīng)用停止時(shí)，對(duì)應(yīng)用信息表進(jìn)行更新。一些信息通過上行鏈路信道從接收器反饋回來，例如信道質(zhì)量反饋和接收器請(qǐng)求。
調(diào)度器調(diào)度器嘗試作出最佳的調(diào)度決策，以實(shí)現(xiàn)特定的系統(tǒng)目標(biāo)。調(diào)度器與決策數(shù)據(jù)庫(kù)協(xié)商，并將其數(shù)據(jù)用作調(diào)度器算法的輸入。首先，調(diào)度器決定廣播信道和常規(guī)信道是否應(yīng)該用于數(shù)據(jù)傳輸。如果使用這兩個(gè)信道，則將輸入數(shù)據(jù)分派至不同的信道消息隊(duì)列中。接著，調(diào)度器確定用于這些信道的MCS和傳輸技術(shù)，并將空中鏈路資源分配給這兩個(gè)信道。最后，數(shù)據(jù)被映射到下層物理信道，并在物理層完成編碼和調(diào)制之后發(fā)射給移動(dòng)站。
傳輸映射引擎調(diào)度決策被轉(zhuǎn)發(fā)給傳輸映射引擎，該傳輸映射引擎負(fù)責(zé)取回應(yīng)用比特流，并且將其置于對(duì)應(yīng)的無(wú)線信道中。
用于蜂窩廣播和通信系統(tǒng)的方法移動(dòng)終端針對(duì)下行鏈路廣播信道和下行鏈路常規(guī)信道二者對(duì)下行鏈路信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量。
在一個(gè)實(shí)施例中，在AFS蜂窩系統(tǒng)中，廣播信道和常規(guī)信道占用不同的子幀?？梢詴r(shí)間共享的方式，由移動(dòng)終端通過使用相同的射頻(RF)接收器電路，對(duì)其信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量。
在另一實(shí)施例中，在多頻帶AFS蜂窩系統(tǒng)中，通過使用圖4中所示的子幀配置1，通過不同的發(fā)射時(shí)間，將廣播信道和常規(guī)信道分離。移動(dòng)終端仍可使用相同的RF接收器電路、通過利用時(shí)間共享來測(cè)量信號(hào)質(zhì)量。
在又一實(shí)施例中，其中圖4的配置2被用于多頻帶AFS蜂窩系統(tǒng)中，廣播信道和常規(guī)信道二者均被用于同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。在這樣的情況下，移動(dòng)終端使用兩個(gè)RF接收器電路來測(cè)量信號(hào)。
為了發(fā)送測(cè)量報(bào)告，基站將上行鏈路信道資源分配給移動(dòng)終端，例如時(shí)間/符號(hào)和頻率/子信道。
在一個(gè)實(shí)施例中，基站針對(duì)下行鏈路廣播信道和下行鏈路常規(guī)信道二者限定了信道質(zhì)量指數(shù)(CQI)反饋區(qū)域。通過其子幀號(hào)、符號(hào)索引范圍和子信道索引范圍，在上行信道中指定AFS CQI反饋區(qū)域。
通過使用上行鏈路信道，基站可收集來自移動(dòng)站的下行鏈路廣播信道和下行鏈路常規(guī)信道的質(zhì)量信息。質(zhì)量報(bào)告可由移動(dòng)站周期性地進(jìn)行更新。移動(dòng)站也可由基站來輪詢，或者可通過預(yù)定的系統(tǒng)事件或閾值來觸發(fā)移動(dòng)站使其發(fā)送其報(bào)告。
在一個(gè)實(shí)施例中，利用實(shí)時(shí)的信道質(zhì)量信息，下行鏈路廣播信道的MCS被相應(yīng)地更新，這可不考慮從預(yù)先部署的站點(diǎn)測(cè)查結(jié)果中導(dǎo)出的缺省MCS。
蜂窩系統(tǒng)中兩種類型的下行鏈路信道具有不同的特征。下行鏈路常規(guī)信道的MCS由媒體接入控制(MAC)基于單獨(dú)用戶的所接收的信號(hào)質(zhì)量來選擇。大多數(shù)情況下，廣播信道的MCS是通過無(wú)線系統(tǒng)的總體統(tǒng)計(jì)來確定的，該統(tǒng)計(jì)可通過預(yù)先部署的站點(diǎn)測(cè)查或者蜂窩網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃來獲得。
當(dāng)使用SFN時(shí)，相鄰基站的廣播信道協(xié)同工作以便同時(shí)發(fā)射。然而，常規(guī)信道通常定義在單個(gè)小區(qū)中。此外，可在常規(guī)信道中利用先進(jìn)的天線傳輸技術(shù)，例如波束成形，以改善特定用戶的SNR。
由于信道特征的差別，對(duì)于特定比特流和具體的無(wú)線電信道的調(diào)度方法的選擇將直接影響系統(tǒng)特性，例如系統(tǒng)容量。例如，使用具有16QAM的常規(guī)信道將相同的N比特的數(shù)據(jù)發(fā)射給M個(gè)用戶的系統(tǒng)帶寬是N*M/4Hz。然而，在下行鏈路廣播信道中使用QPSK將使系統(tǒng)帶寬達(dá)到N/2Hz。因此，如果M＞2，則廣播信道是更帶寬有效的。
針對(duì)所選的各移動(dòng)站，可進(jìn)行特殊設(shè)置，以改善總體覆蓋。在一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)站將下行鏈路廣播信道中來自內(nèi)容服務(wù)器的廣播數(shù)據(jù)緩存起來。當(dāng)移動(dòng)站檢測(cè)到丟失的包時(shí)，移動(dòng)站通過上行鏈路信道將NACK控制信號(hào)發(fā)送給基站。接著，基站根據(jù)移動(dòng)站的反饋的下行鏈路信號(hào)質(zhì)量、使用MCS、通過常規(guī)信道來重傳丟失的包。
系統(tǒng)增強(qiáng)也可基于各移動(dòng)站在其上行鏈路信道中所發(fā)送的反饋信息來實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)站將下行鏈路信號(hào)質(zhì)量報(bào)告給基站。每當(dāng)以SFN通過下行鏈路廣播信道來廣播數(shù)據(jù)，該基站可確定所報(bào)告的SNR對(duì)于該特別的移動(dòng)站是不夠的。在這樣的情況下，基站將調(diào)整MCS、MAC資源分配(時(shí)間、頻率、子信道)和功率等，以在常規(guī)信道中將信號(hào)發(fā)送給移動(dòng)站。基站也可使用波束成形來改善用戶的下行鏈路信號(hào)質(zhì)量。發(fā)射參數(shù)基是于反饋為該用戶特別選擇的。
在又一實(shí)施例中，使用實(shí)施SFN的廣播信道，通過使用分級(jí)調(diào)制方案來發(fā)射SDTV節(jié)目(S1+S2)。如果用戶在對(duì)來自廣播信道的S1進(jìn)行解碼時(shí)經(jīng)歷了困難，則通過上行鏈路常規(guī)信道來發(fā)送反饋信號(hào)。該反饋包含信道反饋質(zhì)量報(bào)告和用戶請(qǐng)求。在接收到反饋報(bào)告時(shí)，在利用或者不利用波束成形的情況下，提供服務(wù)的基站開始將S1通過下行鏈路常規(guī)信道轉(zhuǎn)發(fā)給用戶。在另一實(shí)施例中，如果用戶希望接收HDTV信號(hào)，則將請(qǐng)求與帶有信道信號(hào)質(zhì)量的反饋報(bào)告一起發(fā)送給提供服務(wù)的基站。在基站驗(yàn)證了該請(qǐng)求之后，使用下行鏈路常規(guī)信道將S3發(fā)送給用戶。
在無(wú)線通信系統(tǒng)中，分級(jí)調(diào)制也可用來發(fā)射比特流。表1示出了在分級(jí)比特流與其通過使用多個(gè)比特流的、用于HDTV廣播的相關(guān)調(diào)制方案之間進(jìn)行調(diào)度的實(shí)例。
表1.分級(jí)調(diào)制方案與多個(gè)應(yīng)用比特流之間的調(diào)度分級(jí)調(diào)制方案 多個(gè)應(yīng)用比特流64QAMHDTV質(zhì)量廣播(S1+S2+S3)16QAMSDTV(S1+S2)QPSK 移動(dòng)TV(S1)在分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，也提供了用于同步數(shù)據(jù)分發(fā)的方法和設(shè)備。通過利用相同的時(shí)間/頻率資源，由基站同時(shí)廣播相同內(nèi)容允許接收器將從不同基站所接收的信號(hào)加以組合，并改善其接收質(zhì)量。如上所述，在每個(gè)多小區(qū)無(wú)線部署中，存在控制一個(gè)或者多個(gè)基站(BS)的至少一個(gè)控制服務(wù)器(CS)?？刂品?wù)器通過骨干網(wǎng)連接到基站。在所提供的實(shí)施例中，骨干網(wǎng)是分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，該分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可以是有線網(wǎng)絡(luò)，或者可以是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。不失一般性，使用IPv4為例來說明這些實(shí)施例。
在此所述的無(wú)線系統(tǒng)與特定傳輸格式相關(guān)。幀持續(xù)時(shí)間及其結(jié)構(gòu)可通過時(shí)間的數(shù)學(xué)函數(shù)來描述。所有基站在發(fā)射時(shí)間上在幀邊界處被對(duì)準(zhǔn)。幀的順序及其與時(shí)間的關(guān)系對(duì)所有BS和CS都是已知的。
圖8圖示了同步包分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(SPDN)的基本架構(gòu)。SPDN具有分發(fā)適配器(DA)，該分發(fā)適配器接收原始應(yīng)用數(shù)據(jù)包，并在添加附加協(xié)議信息之后經(jīng)過包分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(PDN)將它們分發(fā)給基站。由DA所添加的附加協(xié)議信息包括時(shí)間同步信息、資源調(diào)度信息和協(xié)議控制信息。到DA的輸入是原始數(shù)據(jù)包，然而來自DA的輸出是分發(fā)數(shù)據(jù)包。
在每個(gè)基站中，稱作接收適配器(RA)的裝置確保了通過使用相同的數(shù)據(jù)內(nèi)容和相同的時(shí)間/頻率資源在基站之間同時(shí)發(fā)射數(shù)據(jù)。RA取出分發(fā)數(shù)據(jù)包中的時(shí)間同步信息，并用它來控制數(shù)據(jù)發(fā)射的起始時(shí)間。所有包將被緩存并并排序，以使其在以無(wú)線電被廣播之前建立發(fā)送序列。針對(duì)SPDN定義了同步分發(fā)協(xié)議。RA和DA都以相同的時(shí)間基準(zhǔn)來同步，例如全球定位系統(tǒng)(GPS)信號(hào)。
在下層數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之上執(zhí)行PDN分發(fā)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。分發(fā)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對(duì)下層數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)裝置是透明的。在每個(gè)基站的DA和RA處進(jìn)行分段和重組可能的必要的。
蜂窩廣播和通信系統(tǒng)中的SFN在例如數(shù)字視頻廣播的無(wú)線應(yīng)用中，SFN技術(shù)被用于緩解基站之間的干擾問題。即使系統(tǒng)中使用OFDM，通過使用相同的時(shí)間/頻率資源，由基站同時(shí)發(fā)射相同的廣播內(nèi)容也允許接收器組合來自不同基站的接收信號(hào)并提高其SNR。下層無(wú)線系統(tǒng)與特定定的傳輸格式相關(guān)。所有基站在發(fā)射時(shí)間上在幀邊界處被對(duì)準(zhǔn)。通過同步分發(fā)機(jī)制，幀的順序?qū)λ蠦S和CS是已知的。
在一個(gè)實(shí)施例中，基站彼此同步以便發(fā)射。此外，系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)由分布式幀號(hào)同步機(jī)制來定義，而在CS和BS之間共享共用的幀號(hào)方案。由CS和BS隨每幀增加共用的幀號(hào)。分布式幀號(hào)同步機(jī)制確保幀號(hào)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)總是同步的。
只要幀結(jié)構(gòu)是利用幀號(hào)之間的某些數(shù)學(xué)關(guān)系在系統(tǒng)中預(yù)定的，就可使用相同的機(jī)制得出共用的特大幀(super-frame)和子幀號(hào)。例如，如果每幀具有4個(gè)子幀，則子幀號(hào)可用4N+M來表示，其中N是共用的幀號(hào)，而M是幀內(nèi)的子幀的順序號(hào)。
在另一實(shí)施例中，當(dāng)在TDD無(wú)線系統(tǒng)中使用自適應(yīng)幀結(jié)構(gòu)(AFS)時(shí)，每個(gè)TDD幀具有多個(gè)子幀。如圖3中所示，每個(gè)子幀可設(shè)計(jì)成適于特殊的應(yīng)用，例如話音、數(shù)據(jù)或者視頻。一個(gè)幀分成具有靈活的子幀類型混合的多個(gè)子幀。幀結(jié)構(gòu)對(duì)CS和BS均是已知的，并且所有BS是同步的，并且沿著子幀邊界使其發(fā)射被對(duì)準(zhǔn)。在系統(tǒng)中保持共用的子幀號(hào)方案。此外，CS知道從用于視頻子幀的預(yù)定編碼/調(diào)整方案中得出的、精確的視頻子幀容量?？赏ㄟ^在總子幀容量中減去開銷位來計(jì)算每個(gè)視頻子幀的視頻凈荷長(zhǎng)度。
CS和BS通過分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)來連接。利用CS和BS二者均已知的最大PDN傳輸延遲來設(shè)計(jì)PDN。在分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，利用頭中由源地址和目的地址的數(shù)據(jù)包來傳輸信息。所公開的實(shí)施例未對(duì)在分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)——如以太網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第4版(IPv4)，IPv6和ATM——中所使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議或者傳輸技術(shù)施加任何限制。因此，不失一般性地，在此使用IPv4來說明這些實(shí)施例的工作。
具有其兩個(gè)系統(tǒng)部件DA和RA的SPDN建立在下層分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之上，該下層分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接CS和BS。DA位于網(wǎng)絡(luò)中，并且負(fù)責(zé)產(chǎn)生具有附加協(xié)議控制信息的分發(fā)網(wǎng)絡(luò)包。RA位于基站中。其首先從分發(fā)數(shù)據(jù)包中取出時(shí)間同步信息，接著，基于該時(shí)間同步信息在精確幀處將原始數(shù)據(jù)發(fā)送給BS。
分發(fā)數(shù)據(jù)包必須在包中所規(guī)定的發(fā)射起始時(shí)間之前到達(dá)RA。當(dāng)計(jì)算用于分發(fā)數(shù)據(jù)包的時(shí)間控制信息時(shí)，DA必須考慮最大PDN傳輸延遲。在分發(fā)數(shù)據(jù)包被發(fā)送給BS以便在精確時(shí)刻進(jìn)行廣播之前，所述分發(fā)數(shù)據(jù)包在RA處被緩沖。
SPDN架構(gòu)下面對(duì)SPDN的架構(gòu)及其的一些部件進(jìn)行描述。盡管出于說明的目的在此描述了一些具體的實(shí)施例和實(shí)例，但是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種等效的修改。這些實(shí)施例的某些方面可用于其他系統(tǒng)。亦可對(duì)在此所述的各實(shí)施例的元件和動(dòng)作進(jìn)行組合，以提供進(jìn)一步的實(shí)施例。
分發(fā)適配器DA接收原始數(shù)據(jù)包，并且將跨SPDN將所述原始數(shù)據(jù)包分發(fā)給基站中的RA。分發(fā)是在使用同步分發(fā)協(xié)議添加了補(bǔ)充協(xié)議信息之后進(jìn)行的。因此，到DA的輸入是原始數(shù)據(jù)包，而到DA的輸出是分發(fā)數(shù)據(jù)包。
DA可分發(fā)來自多個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)源的原始數(shù)據(jù)包。例如在IPTV應(yīng)用中，每個(gè)TV頻道是一個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)源，該應(yīng)用數(shù)據(jù)源生成它自己的數(shù)據(jù)包。因此，DA可能需要知道所述的應(yīng)用數(shù)據(jù)源。
另一方面，SPDN可具有多個(gè)DA，每個(gè)DA處理來自一個(gè)或者多個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)源的原始數(shù)據(jù)包。在這樣的情況下，DA可需要相互協(xié)同。DA所添加的典型協(xié)議信息可包括1.時(shí)間同步信息，其中DA為基站確定數(shù)據(jù)發(fā)射的起始時(shí)間。這樣的起始時(shí)間是時(shí)間同步信息的一部分。最大PDN傳輸延遲也需要被考慮。由于數(shù)據(jù)和時(shí)間信息必須提前到達(dá)RA，所以起始時(shí)間必須參考一些將來的時(shí)間值，將來的時(shí)間值大于最大PDN傳輸延遲。例如，如果最大PDN傳輸延遲是500ms，則數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠鹗紩r(shí)間必須是充分地長(zhǎng)于500ms的時(shí)間，使得當(dāng)在RA處接收到起始時(shí)間并且進(jìn)行解碼時(shí)，其還參考將來用于發(fā)射的時(shí)間。如果起始時(shí)間指示的是已經(jīng)過去的時(shí)間，則基站RA將忽略該數(shù)據(jù)，并可生成錯(cuò)誤報(bào)告。在一個(gè)用于AFS系統(tǒng)的實(shí)施例中，時(shí)間同步信息通過視頻幀號(hào)來表示。通過利用相關(guān)的分發(fā)數(shù)據(jù)包，DA通知RA用于視頻廣播的精確的視頻幀。
2.資源調(diào)度信息，其中DA也可確定應(yīng)使用何種空中鏈路資源來傳輸數(shù)據(jù)，在這樣的情況下，由DA來執(zhí)行媒體接入控制(MAC)調(diào)度功能。在一個(gè)實(shí)施例中，AFS子幀號(hào)被用作空中鏈路資源的指示。如果給定特定的視頻數(shù)據(jù)包，則DA為其規(guī)定視頻子幀號(hào)，以便由所有基站來傳輸。在另一實(shí)施例中，DA將視頻數(shù)據(jù)包組裝成一個(gè)分發(fā)數(shù)據(jù)包，該分發(fā)數(shù)據(jù)包適于AFS視頻子幀。接著，利用對(duì)應(yīng)的視頻子幀號(hào)作為發(fā)射時(shí)間基準(zhǔn)將新的分發(fā)數(shù)據(jù)包發(fā)送給基站。
3.應(yīng)用特定的控制信息，其中除空中鏈路資源調(diào)度信息之外，DA也可包括其他應(yīng)用特定的控制信息，所述控制信息有助于改善系統(tǒng)性能。例如，省電對(duì)系統(tǒng)中用電池工作的終端是至關(guān)重要的。如果沒有數(shù)據(jù)要接收，則終端將處于省電模式中，并且周期性地喚醒，以檢查新數(shù)據(jù)。如果不存未定的數(shù)據(jù)，則終端返回省電模式。在一個(gè)實(shí)施例中，DA進(jìn)行資源分配，并且也宣步了下一個(gè)調(diào)度SFN發(fā)射時(shí)間。處于省電模式的終端僅在被調(diào)度的視頻子幀之前的時(shí)間被及時(shí)喚醒，并且開始接收其。這減少了不必要的喚醒時(shí)間，并因此進(jìn)一步減少了功耗。在BS控制MAC調(diào)度的另一實(shí)施例中，BS在小區(qū)內(nèi)廣播發(fā)射預(yù)報(bào)信息。
4.協(xié)議控制信息，其中包傳送順序可能在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中被丟失。為了保證每個(gè)基站以正確的順序來發(fā)射數(shù)據(jù)，需要一些協(xié)議控制信息，例如包序列號(hào)。
SPDN協(xié)議保證了按次序的分發(fā)數(shù)據(jù)包傳送。SPDN也可通過添加冗余檢錯(cuò)協(xié)議控制信息來驗(yàn)證分發(fā)數(shù)據(jù)包的完整性。在一個(gè)實(shí)施例中，新的循環(huán)剩余度校驗(yàn)(CRC)被添加到分發(fā)數(shù)據(jù)包。在另一實(shí)施例中，重新計(jì)算原始數(shù)據(jù)包的檢錯(cuò)碼，以保護(hù)整個(gè)新分發(fā)數(shù)據(jù)包。
DA可以將附加的協(xié)議信息插入原始數(shù)據(jù)包的開始、中間、末尾。包具特定的信息，例如包序列和時(shí)間同步信息，被插入每個(gè)數(shù)據(jù)包中。對(duì)多個(gè)包共用的信息，例如用于幾個(gè)數(shù)據(jù)包的資源指示，每N個(gè)包僅被插入一次，其中N大于或者等于1。
分發(fā)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分發(fā)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議定義了分發(fā)數(shù)據(jù)包傳送到基站的規(guī)則。該協(xié)議建立在下層數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之上。不失一般性地，使用IPv4為例來說明分發(fā)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)。
分發(fā)數(shù)據(jù)包格式通過將附加/補(bǔ)充協(xié)議信息插入到原始數(shù)據(jù)包中來形成分發(fā)數(shù)據(jù)包。附加協(xié)議信息插入原始數(shù)據(jù)包的開始、中間或者末尾。不失一般性地，在一些實(shí)施例中，分發(fā)協(xié)議頭包括所有附加協(xié)議信息。這也可包含分發(fā)協(xié)議的源地址和目的地址。
在一個(gè)實(shí)施例中，分發(fā)協(xié)議頭被插入原始數(shù)據(jù)包頭與原始數(shù)據(jù)包凈荷之間。在該實(shí)施例中，原始數(shù)據(jù)包的源地址和目的地址保持不變，并且SPDN依賴于下層路由協(xié)議來分配分發(fā)所述的分發(fā)數(shù)據(jù)包。重新計(jì)算原始數(shù)據(jù)包校驗(yàn)和，以反映包凈荷的變化。圖9示出了分發(fā)數(shù)據(jù)包的格式。
在另一實(shí)施例中，使用封裝來生成分發(fā)數(shù)據(jù)包。新的分發(fā)數(shù)據(jù)協(xié)議頭被添加在原始數(shù)據(jù)包的開始。頭包含附加協(xié)議信息，用于基站RA恢復(fù)時(shí)間同步信息，例如用于由所有基站進(jìn)行數(shù)據(jù)廣播的幀號(hào)索引。CRC也被附在分發(fā)數(shù)據(jù)包的末尾，如圖10中所示。
圖10也圖示了分發(fā)數(shù)據(jù)包格式的另一實(shí)施例。為了減小封裝開銷，DA針對(duì)原始數(shù)據(jù)包使用頭壓縮算法。在RA處，將通過取出分發(fā)協(xié)議頭和并對(duì)原始數(shù)據(jù)包頭進(jìn)行解壓縮來恢復(fù)原始數(shù)據(jù)包。
在又一實(shí)施例中，基于用于數(shù)據(jù)廣播的精確的空中鏈路資源的知識(shí)，DA將多個(gè)原始數(shù)據(jù)包組合在一起成為新的分發(fā)數(shù)據(jù)包。分發(fā)數(shù)據(jù)包凈荷適于廣播空中鏈路資源。構(gòu)造新的協(xié)議頭是為了卸載附加的協(xié)議信息、連同源和目的地地址。如圖11中所示，亦生成新的CRC并將其附加，。一旦RA接收到分發(fā)數(shù)據(jù)包，在由分發(fā)協(xié)議頭中的同步信息時(shí)間所指示的時(shí)刻，RA將凈荷轉(zhuǎn)發(fā)給基站。
在另一實(shí)施例中，DA將原始數(shù)據(jù)包分段成幾個(gè)片斷，并且利用分發(fā)協(xié)議頭、跨PDN來發(fā)送這些段。在基站RA處，這些段將被重組在一起。圖12示出了這樣的分發(fā)數(shù)據(jù)包的格式。
包傳輸分發(fā)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)施于下層數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之上。協(xié)議在基站中的DA和RA之間運(yùn)行。僅端系統(tǒng)即DA和RA知道該協(xié)議。該協(xié)議對(duì)下層數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)裝置例如在IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的路由器是透明的。
包傳輸基于多播技術(shù)。如果下層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不支持多播，例如PPP(點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議)，則多播功能通過在多個(gè)單播網(wǎng)絡(luò)鏈路上傳輸復(fù)制的分發(fā)包來模擬。
在一個(gè)實(shí)施例中，DA將原始數(shù)據(jù)包分段，以適于下層數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的最大傳輸單元(MTU)，而RA根據(jù)這些段來重組原始數(shù)據(jù)包。
分發(fā)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也可以嘗試在下層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之上實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸，這意味著基于確認(rèn)的重傳可能是必要的。在另一實(shí)施例中，可靠的多播技術(shù)被用于分發(fā)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中。例如，基于協(xié)議控制信息，例如校驗(yàn)和及序列號(hào)，RA向DA報(bào)告任何包丟失。接著，DA將重傳所請(qǐng)求的分發(fā)包。
接收適配器基站中的RA保證所有基站中的同步數(shù)據(jù)傳輸使用相同的頻率/時(shí)間資源并且同時(shí)攜載相同的數(shù)據(jù)內(nèi)容。當(dāng)分發(fā)數(shù)據(jù)包到達(dá)基站時(shí)，RA將取出通過空中鏈路來傳輸所需的必要信息。由于下層分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可改變包到達(dá)的次序，因此RA需要緩沖分發(fā)數(shù)據(jù)包，并且基于分發(fā)協(xié)議頭中的協(xié)議控制信息來恢復(fù)傳送順序。如果分段是在DA處進(jìn)行的，則其也可重組原始數(shù)據(jù)包。類似地，如果頭壓縮是在DA處對(duì)原始數(shù)據(jù)包頭進(jìn)行的，則RA負(fù)責(zé)通過解壓縮來恢復(fù)原始數(shù)據(jù)包頭。
如果由于錯(cuò)誤，RA不能恢復(fù)所有的分發(fā)數(shù)據(jù)包，則RA激活錯(cuò)誤保護(hù)機(jī)制，以避免與基站發(fā)射相干擾。例如，當(dāng)分發(fā)數(shù)據(jù)包到達(dá)基站時(shí)如果已錯(cuò)過其發(fā)射時(shí)間，則基站不可發(fā)射該分發(fā)數(shù)據(jù)包。相反，基站丟棄該過期的包，并且在該過期的包的發(fā)射時(shí)段的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持靜默。
設(shè)計(jì)說明在這個(gè)部分，提供說明以便理解SPDN的設(shè)計(jì)。不失一般性地，使用AFS TDD無(wú)線系統(tǒng)。多小區(qū)部署具有一個(gè)CS和多個(gè)BS。它們與IPv4分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，IPv4分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)具有500ms的假定的最大PDN傳輸延遲。支持IP多播，以便于CS和BS之間的數(shù)據(jù)傳輸。在TDD幀邊界處，所有BS對(duì)準(zhǔn)它們的發(fā)射時(shí)間。幀持續(xù)時(shí)間是10ms長(zhǎng)，并且每個(gè)幀由4個(gè)子幀組成。子幀的持續(xù)時(shí)間是2.5ms。分布式幀號(hào)的同步機(jī)制在適合的位置，使得CS和BS共享共用幀號(hào)，并且基于此得出共用子幀號(hào)。基于視頻子幀的持續(xù)時(shí)間、子幀的可用數(shù)據(jù)帶寬和預(yù)定的編碼/調(diào)制方案(具有1/2速率編碼的QPSK)，CS計(jì)算出N個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)可在一個(gè)視頻子幀中發(fā)送。
在一個(gè)實(shí)施例中，利用N個(gè)字節(jié)的視頻子幀容量的知識(shí)，DA將輸入的視頻包組裝成數(shù)據(jù)凈荷長(zhǎng)度為N的分發(fā)數(shù)據(jù)包。當(dāng)RA接收這樣的分發(fā)數(shù)據(jù)包時(shí)，在廣播子幀處將其數(shù)據(jù)凈荷直接轉(zhuǎn)發(fā)給物理層，在編碼和調(diào)制之后該數(shù)據(jù)凈荷應(yīng)精確地適于資源。分發(fā)數(shù)據(jù)包頭包含用于SFN廣播的起始子幀號(hào)，所述起始子幀號(hào)是基于共用的子幀號(hào)方案來生成的。
由于最大PDN傳輸延遲是500ms，或者等效地為200個(gè)子幀長(zhǎng)，在模塊化操作中起始子幀號(hào)將不超過256。因此，在SPDN內(nèi)僅需要8位來標(biāo)識(shí)起始子幀號(hào)。例如，當(dāng)前共用子幀號(hào)為0時(shí)，DA發(fā)出分發(fā)包，并且給分發(fā)包分派起始子幀號(hào)200。當(dāng)RA接收到分發(fā)包時(shí)，由于PDN傳輸延遲(例如495ms)，共用子幀號(hào)從0提高到198。RA等待2個(gè)子幀，使得共用子幀號(hào)等于所規(guī)定的值200，并將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給BS用于發(fā)射。
在該實(shí)例中，子幀號(hào)基于模塊256的計(jì)算。如果分發(fā)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度大于PDN的MTU，則DA進(jìn)一步將包分段成幾個(gè)傳輸包。分發(fā)數(shù)據(jù)包頭含有8位共用子幀索引。在該情況下，段信息也被包括在每個(gè)傳輸數(shù)據(jù)包中。
跨PDN，在RA側(cè)，RA首先根據(jù)多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)包來組裝分發(fā)數(shù)據(jù)包。接著，RA取出分發(fā)數(shù)據(jù)包頭中的子幀號(hào)信息。由于RA與BS共享相同的共用子幀號(hào)，所以在相應(yīng)的視頻子幀處，RA將N個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)凈荷轉(zhuǎn)發(fā)給BS。圖13圖示了該過程。
在另一實(shí)施例中，代替對(duì)輸入的視頻包進(jìn)行組裝，當(dāng)單獨(dú)的視頻包到達(dá)DA時(shí)，DA將必要的信息添加到單獨(dú)的視頻包，并且接著將單獨(dú)視頻包作為分發(fā)包發(fā)出。由于多個(gè)視頻包可配合于一個(gè)視頻子幀中，因此DA需要將它們的順序指示給RA。因此，分發(fā)數(shù)據(jù)包頭必須包含共用子幀號(hào)以及包序列號(hào)。如果一個(gè)視頻子幀可傳輸最大16個(gè)視頻包，那么在包頭中需要4位來標(biāo)識(shí)序列號(hào)。此外，在頭中，DA還包括一位，用以指示子幀中待發(fā)送的最后的分發(fā)數(shù)據(jù)包。
當(dāng)RA接收分發(fā)數(shù)據(jù)包時(shí)，RA基于子幀號(hào)和包序列對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。如果接收到視頻子幀的最后的分發(fā)數(shù)據(jù)包，則其將它們組裝成用于視頻子幀的N個(gè)字節(jié)凈荷，并以預(yù)定的字節(jié)圖案例如0x00來填塞未填充的字節(jié)。接著，在相應(yīng)視頻子幀處，RA將N個(gè)字節(jié)的凈荷轉(zhuǎn)發(fā)給BS。
子幀可進(jìn)一步被分成多個(gè)視頻廣播時(shí)隙。在該情況下，共用子幀號(hào)沒有用以標(biāo)識(shí)資源的足夠的分辨率。如果時(shí)隙配置對(duì)CS和BS都是已知的，則DA可在分發(fā)數(shù)據(jù)包頭中提供視頻時(shí)隙號(hào)以對(duì)其進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
此外，視頻廣播時(shí)隙可由CS基于視頻節(jié)目的特性動(dòng)態(tài)地分配。在該情況下，時(shí)隙可通過其構(gòu)造子信道號(hào)來標(biāo)識(shí)。DA也應(yīng)為RA指示這些號(hào)。出于效率原因，子信道號(hào)可表示為利用壓縮格式。在一個(gè)實(shí)施例中，視頻時(shí)隙中的所有子信道均是連續(xù)的。DA僅僅指示視頻時(shí)隙中的起始子信道號(hào)和子信道的總數(shù)。在另一實(shí)施例中，子信道是分布式的。DA使用位圖來表示其分發(fā)模式。
對(duì)于所述實(shí)施例，分布式幀號(hào)同步機(jī)制處于SFN工作的核心。該機(jī)制建立時(shí)間與共用幀號(hào)之間的同步映射函數(shù)?；趯?duì)所有基站和CS已知的相同時(shí)間基準(zhǔn)來導(dǎo)出該同步映射函數(shù)。
在一個(gè)實(shí)施例中，全球定位系統(tǒng)(GPS)被用作共用時(shí)間基準(zhǔn)。GPS接收器與每個(gè)BS或者CS集成在一起。GPS接收器周期性地生成脈沖(例如，每秒鐘)。由于AFS幀結(jié)構(gòu)具有2.5ms子幀，所以每秒鐘發(fā)送400子幀。為了在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)立共用的子幀號(hào)，每個(gè)BS或者CS將以如下方式來跟蹤其自己的子幀計(jì)數(shù)器
1.計(jì)數(shù)器作為內(nèi)部變量存儲(chǔ)在裝置的存儲(chǔ)器中。
2.對(duì)每個(gè)子幀，計(jì)數(shù)器增1。
3.在GPS脈沖到達(dá)的時(shí)刻，計(jì)數(shù)器被復(fù)位到0。
由于BS和CS均通過GPS信號(hào)來同步，因此它們的計(jì)數(shù)器保持對(duì)準(zhǔn)。
最大PDN傳輸延遲對(duì)于BS和CSs是已知的。在一個(gè)實(shí)施例中，在預(yù)先部署的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)期間，對(duì)該值進(jìn)行測(cè)量并在初始化配置期間，存儲(chǔ)在CS和BS中。PDN中的服務(wù)機(jī)制的質(zhì)量保證了實(shí)際PDN傳輸延遲總是小于最大延遲。然而，如果在更新PDN基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)最大PDN傳輸延遲改變，則因此需要對(duì)所有CS和BS相應(yīng)地進(jìn)行新等待時(shí)間值的更新。
在另一實(shí)施例中，最大值與分發(fā)數(shù)據(jù)包一起作為時(shí)間同步信息的一部分被發(fā)送。這樣，每個(gè)包可具有不同的最大延遲值，當(dāng)最大PDN傳輸延遲改變時(shí)，該最大延遲值提供了更新機(jī)制。
以上描述提供了用于本領(lǐng)域技術(shù)人員完全理解和實(shí)施各實(shí)施例的具體細(xì)節(jié)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，沒有這些細(xì)節(jié)也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在一些實(shí)例中，為例避免不必要地混淆對(duì)這些實(shí)施例的描述，沒有示出或者詳細(xì)說明公知的結(jié)構(gòu)和功能。
除非上下文清楚地要求，否則，貫穿本說明書和權(quán)利要求書，用語(yǔ)“包括”、“包含”等應(yīng)以包含性的意義來解釋，而不是排他性或窮盡性的意義，即，其含義為“包括，但不限于”。在具體實(shí)施方式
部分中使用單數(shù)或復(fù)數(shù)的用語(yǔ)也分別包括復(fù)數(shù)或單數(shù)。此外，在用于本申請(qǐng)中時(shí)，用語(yǔ)“在此”、“以上”、“以下”及類似意義的用語(yǔ)指的是作為整體的本申請(qǐng)而不是本申請(qǐng)任何特定部分。當(dāng)權(quán)利要求書使用用語(yǔ)“或”來引用一組兩個(gè)或更多項(xiàng)時(shí)，此用語(yǔ)覆蓋以下所有對(duì)該用語(yǔ)的解釋該組中的任何項(xiàng)、該組中的所有項(xiàng)和該組中的項(xiàng)的任何組合。
以上本發(fā)明的實(shí)施例的具體實(shí)施方式
并非試圖窮盡本發(fā)明，或者將本發(fā)明限制到上面所公開的精確的形式，或者限制到該公開中所提及的特定應(yīng)用領(lǐng)域。盡管為了說明的目的，上面描述了本發(fā)明的一些具體實(shí)施例和一些實(shí)例，但如相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，各種等效的修改也可在本發(fā)明的范圍內(nèi)。即在此所提供的本發(fā)明的教導(dǎo)可用于其他系統(tǒng)，而不必是上面所述的系統(tǒng)?？梢詫⑸衔拿枋龅母鲗?shí)施例的元件和動(dòng)作加以組合，以提供進(jìn)一步的實(shí)施例。
上文所有專利和應(yīng)用及其他參考，包括在可列入所附提交文件中的任何文件，通過引用合并于此。如果需要，可對(duì)本發(fā)明的各方面進(jìn)行修改，以使用上面所描述的各種參考的系統(tǒng)、功能和概念，以提供更進(jìn)一步的實(shí)施例，。
就上文的“具體實(shí)施方式
”來說，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行改變。盡管上文的描述詳述了本發(fā)明的特定實(shí)施例并且說明了所預(yù)期的最佳方式，但是，無(wú)論上文中文字上的描述看起來如何詳盡，本發(fā)明仍然可以多種方式來實(shí)踐。因此，實(shí)施的細(xì)節(jié)可有相當(dāng)?shù)淖兓?，而仍包括于在此所公開的本發(fā)明中。如上所述，在描述本發(fā)明的特定特征和方面時(shí)所使用的特定術(shù)語(yǔ)不應(yīng)視為暗示該術(shù)語(yǔ)被重新定義成限制本發(fā)明與該術(shù)語(yǔ)相關(guān)的任何具體的特性、特征或者方面。
通常，所附權(quán)利要求中所使用的術(shù)語(yǔ)不應(yīng)解釋為將本發(fā)明限制在本說明書所公開的具體的實(shí)施例，除非上述詳細(xì)描述部分明確地限定這樣的術(shù)語(yǔ)。因此，本發(fā)明的實(shí)際范圍不僅包括所公開的實(shí)施例，而且包括所有在權(quán)利要求涵蓋的實(shí)施或者實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的等效方法。
以下以特定權(quán)利要求的形式提出了本發(fā)明的特定方面，發(fā)明人以任意數(shù)量的權(quán)利要求的形式來預(yù)期本發(fā)明的各方面。因此，發(fā)明人保留在提交本申請(qǐng)后增加附加權(quán)利要求的權(quán)利，以尋求針對(duì)本發(fā)明其他方面的這樣的附加權(quán)利要求的形式。
權(quán)利要求
1.一種在基站和移動(dòng)站的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)廣播的方法，所述方法包括通過廣播下行鏈路信道從至少一個(gè)基站將信號(hào)廣播到多個(gè)移動(dòng)站；在小區(qū)中通過下行鏈路常規(guī)信道從所述基站向單獨(dú)的移動(dòng)站發(fā)送信號(hào)；其中每個(gè)下行鏈路常規(guī)(單播)信道被分配給一個(gè)單獨(dú)的移動(dòng)站，用于與所述小區(qū)基站的下行鏈路通信；以及所述下行鏈路常規(guī)信道被用于增強(qiáng)廣播質(zhì)量；在小區(qū)中通過單獨(dú)的上行鏈路信道從移動(dòng)站向所述小區(qū)基站發(fā)送信號(hào)；其中每個(gè)單獨(dú)的上行鏈路信道被分派給一個(gè)單獨(dú)的移動(dòng)站，用于與所述基站的上行鏈路通信；以及所述單獨(dú)的移動(dòng)站通過所分派的上行鏈路信道將數(shù)據(jù)、應(yīng)用請(qǐng)求、反饋信息、或者以上的組合發(fā)送給所述基站；基于來自單獨(dú)的移動(dòng)站的請(qǐng)求或者反饋信息，對(duì)單獨(dú)的信號(hào)增強(qiáng)或者重復(fù)的必要性和方式進(jìn)行決策，以及如果決策這樣做，則通過所述下行鏈路常規(guī)信道將增強(qiáng)信號(hào)或者重復(fù)信號(hào)從所述基站發(fā)送給所述單獨(dú)的移動(dòng)站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的兩個(gè)下行鏈路信道具有不同的特征，并且其中所述下行廣播信道被分配在特定的時(shí)間段、或頻譜中、或兩者中，并且廣播信號(hào)被發(fā)射到整個(gè)小區(qū)或者扇區(qū)，以及其中通過預(yù)先部署的站點(diǎn)測(cè)查或者蜂窩網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃來選擇下行鏈路廣播信道的缺省調(diào)制和編碼方案(MCS)；以及多個(gè)基站可以協(xié)同的方式來發(fā)射相同的廣播信號(hào)；以及所述下行鏈路常規(guī)信號(hào)被分配在其他特定時(shí)間段中、或者頻譜中、或者兩者中，并且所述的單播信號(hào)可通過窄波束被發(fā)射給特定的移動(dòng)站，并且其中基于信道質(zhì)量指數(shù)(CQI)信息，所述調(diào)制和編碼方案(MCS)和發(fā)射功率可以是自適應(yīng)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述反饋信息包括移動(dòng)站請(qǐng)求，用于下行鏈路數(shù)據(jù)包的ACK/NACK、每個(gè)單獨(dú)的移動(dòng)站的廣播下行鏈路信道質(zhì)量信息、每個(gè)單獨(dú)的移動(dòng)站的下行鏈路常規(guī)信道質(zhì)量信息、或者以上的組合，以及由所述移動(dòng)站通過各上行鏈路信道，周期性地、當(dāng)被所述基站輪詢時(shí)、或者當(dāng)由預(yù)定的系統(tǒng)事件或者閾值觸發(fā)時(shí)，更新信道質(zhì)量反饋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)使用自適應(yīng)幀結(jié)構(gòu)(AFS)，所述自適應(yīng)幀結(jié)構(gòu)具有視頻子幀和數(shù)據(jù)子幀，以及其中所述視頻子幀被用作所述下行鏈路廣播信道，而所述數(shù)據(jù)子幀包括用作所述下行鏈路常規(guī)信道的下行鏈路時(shí)段和用于發(fā)射單獨(dú)的上行鏈路反饋信息的上行鏈路時(shí)段；所述視頻子幀使用單頻網(wǎng)絡(luò)(SFN)來同時(shí)廣播來自所述基站的相同的無(wú)線電信號(hào)，或者所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)使用上述的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在多媒體應(yīng)用中，通過使用編碼方案，應(yīng)用數(shù)據(jù)被編碼成多個(gè)比特流，并且其中某些比特流通過廣播下行鏈路信道來發(fā)射，而其他比特流通過下行鏈路常規(guī)信道來發(fā)射。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中通過使用以下對(duì)應(yīng)用數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼基于視頻質(zhì)量的方案，其中比特流包含基本信息或者差別信息；信號(hào)質(zhì)量方案，其中比特流包含其他比特流的重復(fù)信息；基于媒體類型的方案，其中比特流包含話音信息、視頻信息、或者文本信息；基于其他原則的方案；或者所述應(yīng)用數(shù)據(jù)使用上述的組合來編碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述多個(gè)比特流通過智能調(diào)度代理(IMA)被映射到下層的兩個(gè)下行鏈路無(wú)線電信道中，并且其中所述映射包括將接收器反饋轉(zhuǎn)發(fā)給決策數(shù)據(jù)庫(kù)，并且更新決策數(shù)據(jù)庫(kù)信息，所述決策數(shù)據(jù)庫(kù)信息包括應(yīng)用信息、無(wú)線信道信息、反饋信息或者網(wǎng)絡(luò)管理信息的任何組合；為了系統(tǒng)控制信息，與所述決策數(shù)據(jù)庫(kù)協(xié)商；基于系統(tǒng)控制信息和目標(biāo)來生成調(diào)度決策；以及基于所述調(diào)度決策將所述比特流復(fù)用到不同的信道中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中調(diào)度器與決策數(shù)據(jù)庫(kù)協(xié)商，并且使用其數(shù)據(jù)作為調(diào)度算法的輸入，并決定所述廣播下行鏈路信道和所述下行鏈路常規(guī)信道是否應(yīng)該用于數(shù)據(jù)傳輸，以及如果使用兩個(gè)信道，則將輸入的數(shù)據(jù)發(fā)送給信道消息隊(duì)列，以及其中所述調(diào)度器確定用于所述信道的調(diào)制和編碼方案(MCS)以及傳輸技術(shù)，并將空中鏈路資源分配給這兩個(gè)信道，并且將數(shù)據(jù)映射到下層物理信道中，并且發(fā)送給所述移動(dòng)站。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在自適應(yīng)幀結(jié)構(gòu)(AFS)蜂窩系統(tǒng)中，所述移動(dòng)站通過利用以下來測(cè)量所述信道時(shí)間共享方式的共用射頻(RF)接收器電路，其中所述廣播下行鏈路信道和所述下行鏈路常規(guī)信道占用不同的子幀；或者在多頻帶系統(tǒng)中，所述廣播下行鏈路信道和所述下行鏈路常規(guī)信道通過不同的發(fā)射時(shí)間來分離；或者兩個(gè)或者多個(gè)射頻(RF)接收器電路，其中在多頻帶系統(tǒng)中，使用所述廣播下行鏈路信道和所述下行鏈路常規(guī)信道二者來同時(shí)發(fā)射數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中移動(dòng)站向所述基站報(bào)告一個(gè)或者兩個(gè)下行鏈路信道的信道質(zhì)量，并且所述基站確定所報(bào)告的廣播信道質(zhì)量是不足的，并且所述基站至少調(diào)節(jié)調(diào)制和編碼方案(MCS)、媒體接入控制(MAC)資源分配(時(shí)間、頻率、子信道)、或者功率、或者使用波束成形，或者以上的組合，以發(fā)送信號(hào)到對(duì)應(yīng)的下行鏈路常規(guī)信道中的移動(dòng)站，并且其中基于所述下行鏈路常規(guī)信道的信道質(zhì)量報(bào)告具體地為所述移動(dòng)站選擇傳輸參數(shù)。
11.一種在基站和移動(dòng)站的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)廣播的方法，其中每個(gè)基站提供對(duì)小區(qū)的信號(hào)覆蓋，所述方法包括在多個(gè)小區(qū)中，從所述多個(gè)小區(qū)的每個(gè)中的基站通過被多個(gè)移動(dòng)站共享的廣播下行鏈路信道來廣播信號(hào)，其中所述的廣播信號(hào)使用自適應(yīng)幀結(jié)構(gòu)(AFS)，其中所述自適應(yīng)幀結(jié)構(gòu)(AFS)包括傳輸幀，所述傳輸幀包括靈活的多個(gè)子幀類型的混合，其中每個(gè)子幀包含下行鏈路傳輸時(shí)段和上行鏈路傳輸時(shí)段；以及由所有所述基站使用共用的時(shí)間/頻率資源來同時(shí)發(fā)射廣播信號(hào)；在所述多個(gè)小區(qū)中的每個(gè)基站處，通過單獨(dú)的上行鏈路信道，接收來自單獨(dú)的移動(dòng)站的反饋信息，其中所述反饋信息至少部分地描述廣播下行鏈路質(zhì)量的特征，并且其中為了與所述小區(qū)中的基站進(jìn)行上行鏈路通信，每個(gè)單獨(dú)的上行鏈路信道被分派給一個(gè)單獨(dú)的移動(dòng)站；分析來自所述移動(dòng)站的反饋信息，以基于來自對(duì)應(yīng)的單獨(dú)的移動(dòng)站的反饋信息，來確定調(diào)節(jié)廣播信號(hào)的必要性和方式、以及增強(qiáng)單獨(dú)的所接收信號(hào)的必要性和方式；基于所分析的反饋信息來調(diào)節(jié)廣播信號(hào)；并且基于所分析的單獨(dú)的反饋信息，通過下行鏈路常規(guī)信道向單獨(dú)的移動(dòng)站發(fā)送單獨(dú)的增強(qiáng)或者重復(fù)的信號(hào)，并且其中為了所述基站與所述小區(qū)中的移動(dòng)站的下行鏈路通信，每個(gè)下行鏈路常規(guī)信道被分派給單獨(dú)的移動(dòng)站。
12.一種用于與作為用戶終端的移動(dòng)站一起使用的蜂窩廣播和通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括基站，提供對(duì)小區(qū)的信號(hào)覆蓋，其中至少一個(gè)基站被配置成通過多個(gè)移動(dòng)站所接收的廣播下行鏈路信道來廣播信號(hào)；通過單獨(dú)的上行鏈路信道，接收來自單獨(dú)的移動(dòng)站的反饋信息，其中所述反饋信息至少部分地描述所述廣播下行鏈路信道的質(zhì)量特征，并且其中為了與所述小區(qū)中的基站的上行鏈路通信，每個(gè)單獨(dú)的上行鏈路信道被分派給所述單獨(dú)的移動(dòng)站之一；基于對(duì)所述反饋信息的分析來調(diào)節(jié)所述的廣播信號(hào)；以及當(dāng)來自每個(gè)所述單獨(dú)的移動(dòng)站的反饋信息指示廣播下行鏈路信道質(zhì)量或者請(qǐng)求信號(hào)質(zhì)量不可接受時(shí)，通過下行鏈路常規(guī)信道向單獨(dú)的移動(dòng)站發(fā)送增強(qiáng)或者重復(fù)的廣播信號(hào)，其中為了所述基站與所述小區(qū)中的單獨(dú)的移動(dòng)站的下行鏈路通信，每個(gè)下行鏈路常規(guī)信道被分派給對(duì)應(yīng)的單獨(dú)的移動(dòng)站，以及其中所述系統(tǒng)工作為具有自適應(yīng)幀結(jié)構(gòu)(AFS)的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)工作，在所述自適應(yīng)幀結(jié)構(gòu)中，傳輸幀包括靈活的多個(gè)子幀類型的混合，并且每個(gè)子幀包含下行鏈路傳輸時(shí)段和上行鏈路傳輸時(shí)段；以及由所有所述基站使用共用的時(shí)間/頻率資源同時(shí)發(fā)射所述廣播信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中在多個(gè)多媒體應(yīng)用中，通過使用資源編碼方案，將應(yīng)用數(shù)據(jù)編碼成多個(gè)應(yīng)用比特流，并且其中對(duì)基于單頻網(wǎng)絡(luò)(SFN)的廣播，原始比特流S1、S2、…Sn首先被發(fā)送給控制服務(wù)器，其中所述控制服務(wù)器將時(shí)間同步信息附于所述流，并且其中所修改的流通過骨干網(wǎng)被發(fā)送給所述基站，以便由所述基站使用所修改的流對(duì)發(fā)射時(shí)間進(jìn)行同步，并且其中在所述流被廣播到所述移動(dòng)站之前，將所附的信息從所修改的流中去除。
14.一種蜂窩數(shù)據(jù)廣播和通信分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的基站，其中所述基站使用自適應(yīng)幀結(jié)構(gòu)(AFS)，其中由所有所述基站使用基本上相似的時(shí)間/頻率資源同時(shí)發(fā)射廣播信號(hào)，所述基站包括發(fā)射器，其用于通過由多個(gè)移動(dòng)站所共享的廣播下行鏈路信道來廣播信號(hào)；接收器，其用于通過單獨(dú)的上行鏈路信道來接收來自單獨(dú)的移動(dòng)站的反饋信息，其中所述反饋信息至少部分與廣播下行鏈路信道質(zhì)量有關(guān)，并且其中為了與所述基站的上行鏈路通信，每個(gè)單獨(dú)的上行鏈路信道被分派給所述多個(gè)移動(dòng)站之一；決策設(shè)備，用于共同地或者單獨(dú)地分析所述反饋信息，并且確定用于補(bǔ)償信號(hào)質(zhì)量缺陷的多個(gè)方面；以及其中所述發(fā)射器對(duì)廣播信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)并且也基于共同和單獨(dú)的反饋信息、通過下行鏈路常規(guī)信道向所選擇的單獨(dú)的移動(dòng)站分別發(fā)送單獨(dú)的補(bǔ)充或者重復(fù)信號(hào)、以及其中為了所述基站與所述單獨(dú)的移動(dòng)站的下行鏈路通信、每個(gè)下行鏈路常規(guī)信道被分派所述多個(gè)移動(dòng)站之一的配置。
15.一種實(shí)施在載波中可由電信系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)信號(hào)，所述數(shù)據(jù)信號(hào)包括至少一個(gè)下行鏈路常規(guī)信道；以及至少一個(gè)下行鏈路廣播信道，其中所述下行鏈路廣播信道被用于廣播由多個(gè)移動(dòng)站接收的信號(hào)；為了基站與小區(qū)中的移動(dòng)站的下行鏈路通信，所述下行鏈路常規(guī)信道被分派給一個(gè)移動(dòng)站，以重復(fù)或者增強(qiáng)不適當(dāng)?shù)膹V播信號(hào)，并且其中重復(fù)的信號(hào)或者增強(qiáng)的信號(hào)基于從所述移動(dòng)站通過單獨(dú)的上行鏈路信道到所述基站的反饋信息；以及傳輸幀包括靈活的多個(gè)子幀類型的混合，并且每個(gè)子幀包含下行鏈路傳輸時(shí)段和上行鏈路傳輸時(shí)段。
16.一種在基站和移動(dòng)站的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)廣播的方法，其中每個(gè)基站提供對(duì)小區(qū)的信號(hào)覆蓋，并且其中所述網(wǎng)絡(luò)中的控制服務(wù)器(CS)控制至少一個(gè)基站，所述方法包括將所述控制服務(wù)器通過包分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(PDN)連接到對(duì)應(yīng)的基站，所述包分發(fā)網(wǎng)絡(luò)是有線網(wǎng)絡(luò)或者是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；使同步包分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(SPDN)覆蓋在所述包分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(PDN)上。由所述同步包分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(SPDN)的分發(fā)適配器(DA)來接收原始數(shù)據(jù)包，并且在添加了附加協(xié)議信息之后將所述數(shù)據(jù)包跨所述包分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(PDN)分發(fā)給所述基站，其中所述附加協(xié)議信息包括時(shí)間同步信息、資源調(diào)度信息、應(yīng)用特定的控制信息、協(xié)議控制信息、或者以上的組合；以及由所述基站通過接收適配器(RA)來保證同步的數(shù)據(jù)傳輸，所述接收適配器(RA)使用相同的數(shù)據(jù)內(nèi)容以及相同的時(shí)間/頻率資源。
全文摘要
公開了蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中用于信號(hào)廣播的方案的方法和設(shè)備，該信號(hào)廣播可針對(duì)接收不良的用戶被單獨(dú)增強(qiáng)。該網(wǎng)絡(luò)使用用于向所有移動(dòng)站(S1，S2，S3)廣播數(shù)據(jù)的第一下行鏈路信道(廣播CH)、用于向小區(qū)中的特定移動(dòng)站發(fā)送信號(hào)的第二下行鏈路信道(常規(guī)CH)和用于向基站反饋信息的上行鏈路信道。為了實(shí)現(xiàn)特定的用戶接收質(zhì)量，基于對(duì)反饋數(shù)據(jù)(反饋)的統(tǒng)計(jì)分析，該系統(tǒng)調(diào)節(jié)其廣播參數(shù)。如果某些用戶還要求更好的接收，則系統(tǒng)通過第二下行鏈路信道單獨(dú)增強(qiáng)其廣播信號(hào)。還公開了由基站(1，2)對(duì)數(shù)據(jù)分發(fā)進(jìn)行同步的方法和設(shè)備，這部分允許接收器組合接收信號(hào)，并且改進(jìn)其接收質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04W4/06GK1969475SQ200680000320
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2006年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月25日
發(fā)明者黃海明, 李小東, 羅國(guó)揚(yáng), 李克民 申請(qǐng)人:橋揚(yáng)科技有限公司