專利名稱：無(wú)線通信系統(tǒng)的廣播消息分段的制作方法
無(wú)線通信系統(tǒng)的廣SI消息分段 背景
領(lǐng)域
本發(fā)明涉及通信，尤其涉及無(wú)線(例如CDMA)通信系統(tǒng)中用于發(fā)送和接收分 段廣播消息的技術(shù)。 背景
無(wú)線通信系統(tǒng)被廣泛用于提供各種類型的通信，例如語(yǔ)音、分組數(shù)據(jù)等等。 這些系統(tǒng)可以是基于碼分多址(CDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)等 等能支持多用戶通信的多址系統(tǒng)。
在無(wú)線多址系統(tǒng)中，各種類型的消息可以在系統(tǒng)中從基站發(fā)送到用戶終端。 這些消息包括發(fā)送到特定終端的用戶特定(或?qū)Ｓ玫?消息和預(yù)期被多個(gè)終端接收 的廣播(或公共)消息。每種消息類型都有某些特征，可以和某些需求相關(guān)聯(lián)。
例如，廣播消息一般需要以一種可以被所有預(yù)期終端可靠接收的方法發(fā)送， 這些終端可能散布于基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)。但是，盡管可以對(duì)專用消息采用重發(fā)方案 來(lái)保證一定級(jí)別的可靠性，但是重發(fā)對(duì)于廣播消息是不實(shí)用的。這是因?yàn)?1) 需要更多的反向鏈路資源來(lái)從多個(gè)終端發(fā)送反饋(例如否定確認(rèn))，以及(2)對(duì) 于基站和終端而言多個(gè)終端的重發(fā)方案的實(shí)施都太過(guò)復(fù)雜了 。
目前已有多種技術(shù)來(lái)提高廣播消息傳輸?shù)目煽啃?。這些常規(guī)技術(shù)包括(1) 以低速率高功率發(fā)送廣播消息，使得即使最劣勢(shì)的終端也可正確接收消息，(2) 保持廣播消息長(zhǎng)度(以傳輸幀為單位)足夠短，以降低某一消息內(nèi)接收到差錯(cuò)的概 率，以及(3)將每個(gè)廣播消息多次發(fā)送(例如兩次)來(lái)提高正確接收到此消息的 至少一次傳輸?shù)母怕?。所期望的性能?jí)別一般可以通過(guò)利用上述因素的一種或它們 的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于一些無(wú)線通信系統(tǒng)而言，可能需要通過(guò)在空中發(fā)送較長(zhǎng)的廣播消息。眾 所周知，發(fā)送消息的任一部分內(nèi)接收到差錯(cuò)的概率會(huì)隨著消息增長(zhǎng)而增加。這樣， 即使對(duì)長(zhǎng)廣播消息多次發(fā)送，這些傳輸也不能被無(wú)錯(cuò)地被接收。在這種情況下，即 使多次發(fā)送也可能無(wú)法恢復(fù)廣播消息。
因此，有必要在本領(lǐng)域發(fā)明一種發(fā)送和接收廣播消息的技術(shù)，以提高其在接 收機(jī)端正確接收的概率。

發(fā)明內(nèi)容
此處提供了一種發(fā)送和接收分段廣播消息的技術(shù)以獲得更高的性能(例如較
低的消息差錯(cuò),)。這些技術(shù)可以用于多種無(wú)線通信系統(tǒng)中(例如CDMA和GSM系 統(tǒng))。
在一實(shí)施例中，提供了一種在無(wú)線(例如CDMA)通信系統(tǒng)中處理廣播消息以 傳輸?shù)姆椒ā０凑沾朔椒?，首先?huì)通過(guò)無(wú)線信道接收到用于傳輸?shù)膹V播消息。此廣 播消息被劃分為多個(gè)分段，并為每個(gè)分段生成一報(bào)頭。每個(gè)分段的報(bào)頭包括(1) 分段的序列號(hào)，(2)分段是否為廣播消息的首分段的指示符，(3)分段是否為廣 播消息的末分段的指示符，或者(4)以上各種的組合。然后用各分段和它們的報(bào) 頭生成分段廣播消息。分段廣播消息在無(wú)線信道上被進(jìn)一步處理并多次發(fā)送以提高 其可靠性。對(duì)于CDMA系統(tǒng)而言，分段可以在第2層中的鏈路接入控制(LAC)子層 執(zhí)行。
在另一實(shí)施例中，提供了一種恢復(fù)經(jīng)由無(wú)線信道接收到的廣播消息的方法。 按照此方法，分段廣播消息的一個(gè)或多個(gè)副本被接收。每次接收到的消息副本都被 處理以在完好分段存在時(shí)恢復(fù)廣播消息的完好分段。各個(gè)完好分段基于分段的報(bào)頭 來(lái)標(biāo)識(shí)。來(lái)自一個(gè)或多個(gè)消息副本的完好分段被組合以恢復(fù)廣播消息。 一旦廣播消 息的所有分段都被恢復(fù)，此處理過(guò)程便終止。若有至少一個(gè)分段無(wú)法從所有已處理 的接收消息副本中恢復(fù)，則處理廣播消息的下一消息副本(若有的話)。
下面將會(huì)更詳細(xì)地描述本發(fā)明的各個(gè)方面和實(shí)施例。本發(fā)明還提供可以實(shí)施 本發(fā)明的各種方面、實(shí)施例及特性的方法、程序代碼、數(shù)字信號(hào)處理器、接收機(jī)單 元、發(fā)射機(jī)單元、終端、基站、系統(tǒng)以及其他裝置和元件，如下文詳述。


通過(guò)下面提出的結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的特征、性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)將變得更 加明顯，附圖中相同的元件具有相同的標(biāo)i只，其中
圖1顯示了能發(fā)送分段廣播消息的無(wú)線通信系統(tǒng)；
圖2A和2B分別說(shuō)明了有分段和無(wú)分段的廣播消息傳輸?shù)睦樱?br> 圖3A和3B分別顯示了廣播消息分段/傳輸?shù)奶幚砗蛷V播消息接收/組裝的 處理；
圖4顯示了由cdma2000版本C定義的層結(jié)構(gòu)； 圖5說(shuō)明了 LAC子層內(nèi)廣播消息分段的處理； 圖6A到6C顯示了分段報(bào)頭的三個(gè)實(shí)施例； 圖7顯示了在發(fā)射機(jī)端執(zhí)行廣播消息分段的通用過(guò)程； 圖8A和8B分別顯示了在接收機(jī)端接收分段廣播消息的通用過(guò)程和特定過(guò) 程；以及
圖9是基站和終端的框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是能發(fā)送分段廣播消息的無(wú)線通信系統(tǒng)100的示意圖。系統(tǒng)100包括 與多個(gè)終端106通信的多個(gè)基站104。這些基站是固定站，用于與終端通信。 基站也可稱為基收發(fā)機(jī)系統(tǒng)(BTS)、接入點(diǎn)、B節(jié)點(diǎn)或其他術(shù)語(yǔ)。
多個(gè)終端106可以散布在系統(tǒng)中。終端也可稱為移動(dòng)站、遠(yuǎn)程站、接入終 端、用戶設(shè)備(UE)或其他術(shù)語(yǔ)。根據(jù)終端是否活動(dòng)、是否支持軟切換、以及 此終端是否在軟切換中，各個(gè)終端106可以在任何給定時(shí)刻在前向鏈路(下行 鏈路)和/或反向鏈路(上行鏈路)上和一個(gè)或多個(gè)基站104通信。或者/另外， 各個(gè)終端可以經(jīng)由來(lái)自基站的開(kāi)銷信道而接收尋呼和/或廣播消息，即使它并 不和基站保持活動(dòng)通信狀態(tài)。在圖l顯示的例子中，終端106a到106d從基站 104a處接收廣播消息，而終端106d到106h從基站104b處接收廣播消息。終 端106d處于重疊的覆蓋區(qū)域中，從基站104a和104b處接收廣播消息。
系統(tǒng)控制器102耦合至基站104，可能還耦合至其他系統(tǒng)，例如公共交換 電話網(wǎng)(PSTN)、分組數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(PDN)等等。系統(tǒng)控制器102為耦合至其上 的基站提供了協(xié)調(diào)和控制。通過(guò)基站，系統(tǒng)控制器102 (1)在各個(gè)終端之間、 (2)在終端和耦合至PSTN (例如常規(guī)電話)和PDN的其他用戶之間控制呼叫 的路由。系統(tǒng)控制器102還可稱為基站控制器(BSC)、移動(dòng)交換中心(MSC)、 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)或其他術(shù)語(yǔ)。
此處描述的發(fā)送和接收分段廣播消息的技術(shù)還可使用在多種無(wú)線通信系 統(tǒng)中。因而系統(tǒng)IOO可以是碼分多址(CDMA)系統(tǒng)、時(shí)分多址(TDMA)系統(tǒng)、 頻分多址(FDMA)系統(tǒng)或其他類型的系統(tǒng)。CDMA系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為實(shí)施一個(gè)或多個(gè) 標(biāo)準(zhǔn)例如cdma2000、 IS-856、 W-CDMA、 IS-95等等。TDMA系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為實(shí)施一 個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)例如全球移動(dòng)電話系統(tǒng)(GSM)。這些標(biāo)準(zhǔn)在本領(lǐng)域內(nèi)眾所周知，
在此引入作為參考。
圖2A是說(shuō)明無(wú)分段的示例廣播消息傳輸?shù)氖疽鈭D。圖2A的頂端顯示了發(fā) 射機(jī)的時(shí)間線，底端顯示了接收機(jī)的時(shí)間線。在這個(gè)例子中，發(fā)射機(jī)將同一廣 播消息發(fā)送兩次以提高其可靠性。對(duì)廣播消息的第二次傳輸(標(biāo)作副本2)在 第一次消息傳輸后的一段時(shí)間之后發(fā)送。正如在此使用的，消息副本是一個(gè)消 息的一次傳輸實(shí)例。 一個(gè)消息副本可以是整個(gè)消息，或僅僅是消息的一部分。
在接收機(jī)端，廣播消息第一次傳輸或副本被接收并處理以嘗試恢復(fù)此消 息。在這個(gè)例子中，第一次消息傳輸?shù)哪骋徊糠种谐霈F(xiàn)了差錯(cuò)。由于這個(gè)差錯(cuò)， 為第一副本接收到的消息被丟棄。由于廣播消息未被恢復(fù)(即未被正確接收)， 因此廣播消息的第二次傳輸也被接收并再次處理以嘗試恢復(fù)此消息。但是，在 這個(gè)例子中，第二次消息傳輸?shù)哪骋徊糠种幸渤霈F(xiàn)了差錯(cuò)，由于這個(gè)差錯(cuò)，為 第二副本接收到的消息也被丟棄。在這個(gè)例子中，由于第一次和第二次消息傳 輸?shù)囊恍┎糠种芯霈F(xiàn)了某些差錯(cuò)，因此接收機(jī)無(wú)法恢復(fù)廣播消息。對(duì)于某些 接收機(jī)設(shè)計(jì)，可以將第一次消息傳輸和第二次消息傳輸?shù)慕邮盏降拇a元加以組 合和處理以恢復(fù)此廣播消息。但是這種"軟組合" 一般在物理層發(fā)生，還需要 廣播消息一般不使用的物理層的處理功率。
圖2B是說(shuō)明有分段的示例廣播消息傳輸?shù)氖疽鈭D。和圖2A相似，發(fā)射機(jī)
將同一廣播消息發(fā)送了兩次以提高其可靠性。但是，在傳輸之前，廣播消息被 劃分為Ns個(gè)分段。每個(gè)分段被格式化以便被接收機(jī)標(biāo)識(shí)(但是，接收機(jī)無(wú)需 辨別副本1的分段y和副本2的分段y)。
在接收機(jī)端，廣播消息的第一次傳輸或副本被接收并被理以嘗試恢復(fù)此消 息。和圖2A相似，第一次消息傳輸?shù)哪骋徊糠种谐霈F(xiàn)了差錯(cuò)。但是，由于廣 播消息被劃分成了分段，只有發(fā)生差錯(cuò)的損壞分段才被丟棄。完好分段被暫時(shí) 存儲(chǔ)在緩沖器中。確定一個(gè)分段是否完好的方法將在下文描述。廣播消息的缺 失分段也可被標(biāo)識(shí)。
由于廣播消息未被恢復(fù)，因此廣播消息的第二次傳輸也需要被接收并處 理。在這個(gè)例子中，第二次消息傳輸?shù)哪骋徊糠种幸渤霈F(xiàn)了差錯(cuò)。同樣地，由 于廣播消息被劃分成了分段，發(fā)生差錯(cuò)的損壞分段被丟棄，完好分段被保存。 若可以標(biāo)識(shí)出先前傳輸中的缺失分段，則只需存儲(chǔ)這些分段。
在廣播消息的所有所需分段都被恢復(fù)后，第一次消息傳輸中的完好分段和 第二次消息傳輸中的完好分段被組合來(lái)恢復(fù)廣播消息。正如這個(gè)例子所示，通過(guò)將廣播消息劃分為分段，并發(fā)送分段廣播消息，即使兩次消息傳輸中都出現(xiàn) 差錯(cuò)，接收機(jī)也可以恢復(fù)廣播消息。
在無(wú)線通信系統(tǒng)中，廣播消息一般在較高層生成，并提供給較低層，較低 層處理并在一個(gè)或多個(gè)幀中發(fā)送每個(gè)廣播消息。正如在此使用的，幀是一種傳
輸單位， 一般每個(gè)幀覆蓋一個(gè)特定時(shí)間長(zhǎng)度(例如5、 10或20毫秒)。錯(cuò)誤 接收一個(gè)給定幀(即擦除的)的概率可通過(guò)特定的幀差錯(cuò)率(FER)給出。若 使用了 Np個(gè)幀來(lái)發(fā)送一個(gè)給定的廣播消息，則錯(cuò)誤接收此廣播消息的概率可以
表示為
m五/ , =i-(i—/^;i )^ 公式(i)
其中MER,是基于廣播消息的單次傳輸(即單個(gè)消息副本)的消息差錯(cuò)率。
為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，公式(1)以及后文的推導(dǎo)式都假設(shè)事件的統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性(例
如任一給定幀中的差錯(cuò)概率和任何其它幀中的差錯(cuò)概率相等)。公式(1)還
假設(shè)需要正確接收所有NF個(gè)幀以恢復(fù)廣播消息。如公式(1)所示，對(duì)于一個(gè)
給定的FER值，MER隨消息長(zhǎng)度增加而增加。
廣播消息和分段的長(zhǎng)度通常以傳輸幀為單位給出。每個(gè)傳輸幀的容量(以
比特為單位)根據(jù)此幀所用的數(shù)據(jù)速率而各不相同的。因此，分段A和B的幀
長(zhǎng)度一樣時(shí)其比特長(zhǎng)度可以不同。例如，分段A和B的長(zhǎng)度都為一幀，不過(guò)分
段A使用的幀的容量為X比特而分段B使用的幀的容量為Y比特。分段A和B
可被視為同一長(zhǎng)度，l幀。
對(duì)于較長(zhǎng)的廣播消息，需要較多幀來(lái)發(fā)送消息。若按照無(wú)分段廣播消息傳
輸?shù)那闆r，需要所有幀都正確接收以恢復(fù)消息，則由于需要為此消息發(fā)送和接
收較多幀，消息差錯(cuò)率會(huì)對(duì)隨廣播消息變長(zhǎng)而上升。
通過(guò)多次發(fā)送同一廣播消息，消息差錯(cuò)率會(huì)有所下降。若假設(shè)事件是統(tǒng)計(jì) 獨(dú)立的，則同一廣播消息的NT次傳輸?shù)南⒉铄e(cuò)率M五i^可表示為
^ffii ^ 公式(2)
相應(yīng)地，基于給定廣播消息的NT次傳輸來(lái)恢復(fù)此消息的概率為(l-^ffi及&)。
可以看出通過(guò)發(fā)送分段廣播消息可以獲得性能的提高(即較低的消息差錯(cuò) 率)。廣播消息可劃分為Ns個(gè)分段，每個(gè)分段可以使用NsF個(gè)幀來(lái)發(fā)送。給定 分段的單次傳輸?shù)姆侄尾铄e(cuò)率可以表示為
S五i , = 1 -(1 — i^i ) 公式(3)
同一分段的NT次傳輸?shù)姆侄尾铄e(cuò)率SEi^可以表示為
5^ wT=0^《) 公式(4)
由于在恢復(fù)廣播消息時(shí)需要所有的Ns個(gè)分段，因此基于相同分段廣播消息 的NT次傳輸?shù)南⒉铄e(cuò)率MEi &可以表示為
M￡4r =1 —(1 —公式(5)
通過(guò)分段廣播消息來(lái)改進(jìn)消息差錯(cuò)率可以通過(guò)一個(gè)具體例子來(lái)說(shuō)明。在這 個(gè)例子中，廣播消息被劃分為4個(gè)分段(即Ns=4)，每個(gè)分段使用1幀來(lái)發(fā) 送(即Nsf-1)。若不用分段，則需要4幀來(lái)發(fā)送此廣播消息(即Nf二4)。在 這個(gè)例子中，廣播消息被發(fā)送了兩次(即&=2)，而幀差錯(cuò)率為百分之一 (即 FER=1%)。
若不用分段，則一次消息傳輸?shù)腗ER通過(guò)計(jì)算得到為MER產(chǎn)3.94W，而二次 消息傳輸?shù)腗ER通過(guò)計(jì)算得到為MER2 = 0. 155%。
若使用分段， 一次分段傳輸?shù)腟ER計(jì)算得到為SER,-19L 二次分段傳輸?shù)?SER通過(guò)計(jì)算得到為SER2二0.01X。而兩次消息傳輸?shù)腗ER通過(guò)計(jì)算得到為MER2 =0.04%。對(duì)于這個(gè)具體的例子，使用分段將MER從O. 155%改進(jìn)為0.04%。
MER的改進(jìn)幅度隨消息長(zhǎng)度的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。例如，若廣播消息的長(zhǎng)度加倍 而其他參數(shù)和上例相同(即Ns二8， NSF=1， NF=8， Nt二2而FER二1X)，則無(wú) 分段的兩次消息傳輸?shù)腗ER通過(guò)計(jì)算得到為MER2 = 0.60%，而有分段的兩次消 息傳輸?shù)腗ER通過(guò)計(jì)算得到為MER2 = 0. 08% 。
圖3A是發(fā)射機(jī)300(例如基站)進(jìn)行廣播消息分段和傳輸處理的簡(jiǎn)單框圖。 消息生成實(shí)體310 (可以是較高層中的應(yīng)用或業(yè)務(wù))產(chǎn)生廣播消息用于傳輸?shù)?接收機(jī)(例如終端)。消息分段/傳輸實(shí)體320接收廣播消息，并對(duì)每個(gè)消息 執(zhí)行傳輸功能，還對(duì)消息執(zhí)行分段。傳輸功能可以包括例如(1)為每個(gè)消息 產(chǎn)生和附加合適的報(bào)頭和可能的報(bào)尾，(2)加入用于差錯(cuò)控制的前向糾錯(cuò) (FEC)字段等等。然后，消息傳輸實(shí)體320接收并對(duì)分段廣播消息加以處理 以通過(guò)無(wú)線通信信道傳輸。
圖3B是接收機(jī)350(例如終端)進(jìn)行廣播消息接收和組裝處理的簡(jiǎn)單框圖。 消息接收實(shí)體360接收并處理廣播消息的空中傳輸。消息組裝/傳輸實(shí)體370 從實(shí)體360處接收數(shù)據(jù)，為每個(gè)接收到的消息執(zhí)行傳輸功能，確定消息的每個(gè) 分段是被正確接收還是被錯(cuò)誤接收，并對(duì)從一個(gè)或多個(gè)消息傳輸中獲得的完好 分段執(zhí)行組裝以恢復(fù)廣播消息。然后，消息處理實(shí)體380 (例如在較高層上) 接收并處理每個(gè)恢復(fù)的廣播消息。
此處描述的廣播消息分段可以在多種無(wú)線通信系統(tǒng)中使用，也可以多種方 式實(shí)施。為清楚起見(jiàn)，下面特別為cdma2000系統(tǒng)描述了廣播消息分段。
圖4是cdma2000版本C定義的層結(jié)構(gòu)400的示意圖。層結(jié)構(gòu)400包括(1) 大致對(duì)應(yīng)于ISO/OSI參考模型中的第3層的應(yīng)用和較高層協(xié)議，(2)對(duì)應(yīng)于 第2層(鏈路層)的協(xié)議和業(yè)務(wù)，以及(3)對(duì)應(yīng)于第1層(物理層)的協(xié)議 和業(yè)務(wù)。
第3層包括多種應(yīng)用和較高層協(xié)議，例如信令業(yè)務(wù)412、分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)414、 語(yǔ)音業(yè)務(wù)416、電路數(shù)據(jù)應(yīng)用等等。根據(jù)基站和終端之間的通信協(xié)議的語(yǔ)法和 定時(shí)，第3層中的信令業(yè)務(wù)412始發(fā)和終止信令消息(例如廣播消息)。第3 層使用由第2層提供的業(yè)務(wù)。
第2層支持由第3層產(chǎn)生的信令消息的遞送。第2層包括兩個(gè)子層鏈路 接入控制(LAC)子層420和介質(zhì)接入控制(MAC)子層430。 LAC子層實(shí)施能 為第3層所產(chǎn)生的信令消息提供正確傳輸和遞送的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議。LAC子層使 用由MAC子層和第1層提供的業(yè)務(wù)。MAC子層實(shí)施介質(zhì)接入?yún)f(xié)議并負(fù)責(zé)用第1 層提供的業(yè)務(wù)來(lái)傳輸LAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元。
第l層(物理層440)提供基站和終端之間的無(wú)線電信號(hào)的發(fā)送和接收。
LAC子層在文獻(xiàn)TIA/EIA/IS-2000. 4-C中詳細(xì)描述，該文獻(xiàn)題為"Signaling Link Access Control (LAC) Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems" 版本C。MAC子層在文獻(xiàn)TIA/EIA/IS-2000. 3-C中詳細(xì)描述，該文獻(xiàn)題為"Medium Access Control(MAC) Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems" 版本C。這些文獻(xiàn)在此引入作為參考。
對(duì)于圖4所示的cdma2000層結(jié)構(gòu)，廣播消息由第3層中的信令業(yè)務(wù)412 提供給LAC子層。因此廣播消息分段可以在LAC子層中方便地執(zhí)行?；蛘?，廣 播消息分段也可以在MAC子層或物理層中執(zhí)行。在LAC子層中的廣播消息分段 在下文中有詳細(xì)描述。
圖5是說(shuō)明LAC子層中的廣播消息分段處理的特定實(shí)施例的示意圖。第3 層產(chǎn)生從基站傳輸?shù)浇K端的廣播消息。每個(gè)消息代表了一個(gè)信令數(shù)據(jù)單元，并 由第3層提供，作為第3層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(L3PDU) 。 LAC子層接收到L3 PDU， 這樣每個(gè)L3PDU都被稱作LAC業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU) 。 LAC子層為每個(gè)LAC SDU 產(chǎn)生一個(gè)報(bào)頭和一個(gè)報(bào)尾。報(bào)頭可以包括(1)用于標(biāo)識(shí)LAC協(xié)議版本的協(xié)議 字段，(2)用于標(biāo)識(shí)LAC SDU的消息動(dòng)作或用途(例如用于認(rèn)證、參數(shù)配置
等等)的消息ID字段，(3) LAC是否被加密的加密指示符字段，以及(4) LAC SDU的序列號(hào)。報(bào)尾可以包括填充比特。LAC SDU及其報(bào)頭和報(bào)尾的組合 被稱作LAC PDU。到此點(diǎn)的LAC處理在cdma2000中有所定義。
為了執(zhí)行廣播消息分段，LAC PDU首先被劃分為Ns個(gè)分段510a到510n， 其中Ns可以是一個(gè)大于等于2的整數(shù)，各個(gè)LAC PDU的Ns可以不同。然后LAC 子層產(chǎn)生分段報(bào)頭(SH) 520并附加到各個(gè)分段。使用這Ns個(gè)分段和它們的報(bào) 頭就產(chǎn)生了每個(gè)LAC PDU的分段LAC PDU 500。
每個(gè)分段報(bào)頭包括相關(guān)聯(lián)分段的有關(guān)信息。分段報(bào)頭被定義為包括足夠的 信息來(lái)允許終端標(biāo)識(shí)每個(gè)分段。這便于組裝/組合來(lái)自多次廣播消息傳輸?shù)姆?段。分段報(bào)頭的幾種設(shè)計(jì)在下文中會(huì)有更詳細(xì)的描述。
對(duì)于給定的LACPDU，其Ns個(gè)分段可能長(zhǎng)度相同(此處長(zhǎng)度可以以傳輸幀 為單位給出)，這樣可以簡(jiǎn)化對(duì)它們的處理?；蛘?，這Ns個(gè)分段也可以長(zhǎng)度 不同。分段長(zhǎng)度也可以根據(jù)與相鄰較低層的數(shù)據(jù)單元長(zhǎng)度相符而選擇。在如圖 5所示的具體實(shí)施例中，每個(gè)分段被定義為對(duì)應(yīng)于單個(gè)MAC SDU， MACSDU這是 由LAC子層向MAC子層提供的數(shù)據(jù)單元。在另一實(shí)施例中，每個(gè)分段可以被定 義為對(duì)應(yīng)于多個(gè)MAC SDU或MAC SDU的一部分。
MAC子層以普通方式接收并處理來(lái)自LAC子層的MACSDU。 MAC子層不需要 知曉由LAC子層執(zhí)行的消息分段。MAC子層為每個(gè)MAC SDU向物理層提供一個(gè) MAC幀。物理層還處理每個(gè)MAC幀來(lái)產(chǎn)生相應(yīng)的傳輸幀。物理層對(duì)每個(gè)MAC幀 的處理會(huì)包括(1)附加一個(gè)有控制比特的報(bào)頭，以及(2)為MAC幀產(chǎn)生并附 加一個(gè)CRC值。CRC值可以由接收機(jī)用來(lái)確定此幀是被正確接收還是被錯(cuò)誤接 收。然后在空中發(fā)送每個(gè)傳輸幀。
圖6A到6C是顯示分段報(bào)頭的三個(gè)實(shí)施例的示意圖。在圖6A所示的實(shí)施 例中，分段報(bào)頭520x包括三個(gè)字段首分段指示符字段522、末分段指示符字 段524以及分段序列號(hào)字段526。首分段指示符字段可以被設(shè)為("1")來(lái)指明 相關(guān)的分段是廣播消息的首分段，反之則為("O")。末分段指示符字段可以 被設(shè)為("1")來(lái)指明相關(guān)的分段是廣播消息的末分段，反之則為("0")。分 段序列號(hào)字段包含一個(gè)用來(lái)唯一地標(biāo)識(shí)相關(guān)分段的值(即序列號(hào))。序列號(hào)從 廣播消息首分段的一個(gè)特定起始值開(kāi)始，對(duì)于同一廣播消息中每個(gè)隨后分段遞 增1。
對(duì)于分段報(bào)頭520x，終端可以基于首分段和末分段指示符來(lái)確定每個(gè)廣播
消息的開(kāi)始和結(jié)束。在這種情況下，每個(gè)廣播消息的序列號(hào)可以從任意值開(kāi)始。 廣播消息的每個(gè)分段可以通過(guò)此分段的序列號(hào)以及首分段的序列號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)。終 端可以使用這些指示符和序列號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)每個(gè)消息傳輸?shù)姆侄?，并將?lái)自多個(gè)消 息傳輸?shù)姆侄渭右越M合。
在如圖6B所示的實(shí)施例中，分段報(bào)頭520y包括兩個(gè)字段末分段指示符 字段524和分段序列號(hào)字段526。這些字段的描述見(jiàn)上文。由于分段報(bào)頭520y 不包含首分段指示符，因此對(duì)于每個(gè)廣播消息，首分段的序列號(hào)需要被設(shè)置為 一個(gè)已知值(例如0)。這樣終端就可以根據(jù)序列號(hào)來(lái)確定每個(gè)廣播消息的起 始。
在如圖6C所示的實(shí)施例中，分段報(bào)頭520z包括一個(gè)字段分段序列號(hào)字 段526。同樣，對(duì)于每個(gè)廣播消息，首分段的序列號(hào)需要設(shè)置為一個(gè)己知值(例 如0)。這樣終端就可以根據(jù)序列號(hào)來(lái)確定每個(gè)廣播消息的起始?？梢允褂媚?些其他的機(jī)制來(lái)確定是否為一給定的消息傳輸接收到整個(gè)消息。
也可對(duì)分段報(bào)頭采用其他的設(shè)計(jì)，這也包括在本發(fā)明范疇中。例如，分段 報(bào)頭可以僅包含首分段指示符和末分段指示符字段。在這種情況下，可以根據(jù) 其他信息來(lái)標(biāo)識(shí)給定廣播消息的各個(gè)分段。這種報(bào)頭的設(shè)計(jì)可以在例如若每個(gè) 廣播消息的分段長(zhǎng)度都相等而且被連續(xù)發(fā)送時(shí)應(yīng)用。通常，若對(duì)廣播消息使用 了結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的傳輸方案，就可以使用包含較少信息的較為簡(jiǎn)單的分段報(bào)頭。
圖7是在發(fā)射機(jī)端(例如基站)執(zhí)行廣播消息分段的過(guò)程700的流程圖。 過(guò)程700可以例如在CDMA系統(tǒng)的LAC子層中執(zhí)行。
首先，可以通過(guò)無(wú)線通信信道接收用于傳輸?shù)膹V播消息(例如從第3層接 收)(步驟712)。然后廣播消息被劃分為多個(gè)分段(步驟714)。這些分段 可以等長(zhǎng)，也可以不等長(zhǎng)。構(gòu)造廣播消息的分段的數(shù)量可以由廣播消息的長(zhǎng)度 以及/或者一些其他因素確定。然后為每個(gè)分段構(gòu)造一個(gè)報(bào)頭(步驟716)。每 個(gè)報(bào)頭可以包含各種信息，例如圖6A所示的信息。這樣就用各分段和他們的 報(bào)頭生成了分段廣播消息(步驟718)(例如圖5所示)。然后可以提供分段 廣播消息(例如提供給MAC子層)供進(jìn)一步的處理以及后續(xù)的傳輸。
圖8A是在接收機(jī)(例如終端)處接收有分段的廣播消息的通用過(guò)程800a 的流程圖。首先，接收到分段廣播消息一個(gè)或多個(gè)消息傳輸(步驟802)。每 個(gè)接收到的消息傳輸都被處理以嘗試在存在完好分段時(shí)恢復(fù)廣播消息的完好 分段(步驟804)。 一旦廣播消息的所有所需分段都被恢復(fù)，對(duì)接收的消息傳
輸?shù)奶幚肀憬K止。然后來(lái)自一個(gè)或多個(gè)消息傳輸?shù)耐旰梅侄伪唤M合以恢復(fù)廣播
消息(步驟806)。
圖8B是在接收機(jī)處接收帶分段的廣播消息的特定過(guò)程800b的流程圖。過(guò) 程800b代表分段廣播消息的接收機(jī)處理的特定實(shí)現(xiàn)。
首先，處理廣播消息的某一分段的一個(gè)或多個(gè)接收幀(步驟812)。然后 確定此分段是完好的(即被恢復(fù))還是損壞的(即被擦除)(步驟814)。每 個(gè)分段可以在一幀中被發(fā)送。在這種情況下，由物理層為每幀產(chǎn)生的CRC可以 用于確定給定的分段是完好的還是損壞的。若分段是損壞的，則被丟棄(步驟 816)，而過(guò)程前進(jìn)到步驟830。
反之，若分段在步驟814處被確定為完好，則確定此分段是否為廣播消息 的首分段(步驟818)。此確定可以基于分段報(bào)頭中的首分段指示符或序列號(hào) 做出。若答案為否，則過(guò)程前進(jìn)到步驟822。否則，該首分段的序列號(hào)被用于 標(biāo)識(shí)當(dāng)前消息傳輸中的所有分段(步驟820)。尤其對(duì)于每個(gè)消息傳輸?shù)氖追?段的序列號(hào)未被重置為已知值(例如0)的報(bào)頭實(shí)現(xiàn)而言，可以相對(duì)于首分段 的序列號(hào)來(lái)確定當(dāng)前消息傳輸中所有分段的序列號(hào)。然后過(guò)程前進(jìn)到步驟822 處。
在步驟822處，剛從接收幀恢復(fù)的完好分段被存儲(chǔ)在緩沖器中。若同一分 段已經(jīng)從先前的消息傳輸中恢復(fù)且己被存儲(chǔ)在緩沖器中，則可以跳過(guò)步驟822。 然后確定此分段是否為廣播消息的末分段(步驟824)。對(duì)于如圖8B所示的實(shí) 施例，所有分段僅在末分段被接收(或接收到損環(huán)的分段，并且不知道它是否 是末分段)后才被組裝或組合。這樣，若當(dāng)前分段不是末分段，則過(guò)程返回到 步驟812處以處理下一分段的接收幀。
若如步驟824所確定的，末分段被接收，則確定當(dāng)前消息傳輸是否是第一 消息副本(步驟830)。若答案是肯定的，則確定是否已從第一消息副本恢復(fù) 了廣播消息的所有分段(步驟840)。若尚未恢復(fù)所有分段，則過(guò)程返回到步 驟812以處理第二消息傳輸?shù)膸?。否則，若已恢復(fù)所有分段，則組裝各分段并 且提供廣播消息(例如向第3層提供)(步驟842)。然后過(guò)程前進(jìn)到步驟860。
若當(dāng)前消息傳輸不是廣播消息的第一副本(如步驟830處所確定的)，則 確定是否已經(jīng)從目前接收到的所有副本中恢復(fù)了廣播消息的所有分段(步驟 850)。此確定可以基于每個(gè)完好分段的報(bào)頭中的分段序列號(hào)做出。若答案是 否定的，則確定是否還會(huì)有另一個(gè)廣播消息的傳輸(步驟852)。若廣播消息
的所有副本都被接收，則可以提供指示表明此廣播消息無(wú)法恢復(fù)(步驟854)， 而過(guò)程前進(jìn)到步驟860。否則，若還會(huì)有廣播消息的另一次傳輸，則過(guò)程返回 到步驟812并處理下一次消息傳輸?shù)膸?br> 返回到步驟850，若確定所有的分段都已恢復(fù)，則來(lái)自多個(gè)副本的完好分 段被組合，提供廣播消息(步驟856)。過(guò)程前進(jìn)到步驟860。
在步驟860處，無(wú)論當(dāng)前廣播消息是否已被恢復(fù)，緩沖器都被清空，為下 一個(gè)廣播消息做準(zhǔn)備。然后過(guò)程終結(jié)。
消息分段的技術(shù)在序列號(hào)為09/932, 121，名為"Methodand Apparatus for Message Segmentation in a Wireless Communication System"，提交于2001 年8月16日的美國(guó)專利申請(qǐng)中也有詳細(xì)描述，該專利申請(qǐng)己轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的 受讓人人，在此引入作為參考。
圖9是能夠發(fā)送和接收分段廣播消息的基站104x和終端106x的實(shí)施例的 框圖。終端106x可以是蜂窩電話、手機(jī)、調(diào)制解調(diào)器或其他設(shè)備或設(shè)計(jì)。
在基站104x處，廣播消息發(fā)生器912產(chǎn)生要被發(fā)送給終端的廣播消息。 對(duì)于每個(gè)廣播消息，傳輸/分段單元914執(zhí)行傳輸功能并將廣播消息分段以提 供對(duì)應(yīng)的分段廣播消息。消息緩沖器924被用于存儲(chǔ)為傳輸而被處理的廣播消
息和將被多次發(fā)送的分段廣播消息。
對(duì)于每個(gè)將被發(fā)送的分段廣播消息，組幀單元916進(jìn)一步處理此消息以生 成一組幀。然后編碼器/調(diào)制器918對(duì)每幀進(jìn)行編碼、交織和調(diào)制以提供己調(diào) 數(shù)據(jù)。發(fā)射機(jī)單元(TMTR) 920還處理(例如放大、濾波以及上變頻)此已調(diào) 數(shù)據(jù)以產(chǎn)生用于從天線922發(fā)送的已調(diào)信號(hào)。此已調(diào)信號(hào)可包括每個(gè)分段廣播
消息的多個(gè)傳輸(或副本)。
在終端106x處，調(diào)制信號(hào)由天線952接收并提供給接收單元(RCVR) 954。 接收單元954調(diào)節(jié)(例如放大、濾波以及上變頻)此接收信號(hào)并將經(jīng)調(diào)節(jié)的信 號(hào)數(shù)字化以提供采樣。然后解調(diào)器/解碼器956對(duì)采樣進(jìn)行解調(diào)、去交織和解 碼以提供經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)。解幀單元956將為每個(gè)消息副本所接收的所有幀中的 數(shù)據(jù)相連接以提供接收的消息副本。傳輸/組裝單元960標(biāo)識(shí)每個(gè)接收消息副 本中的分段，確定各個(gè)分段是完好的還是損壞的，并對(duì)來(lái)自一個(gè)或多個(gè)接收消 息副本的完好分段執(zhí)行組裝/組合以提供恢復(fù)的廣播消息。然后廣播消息處理 器962處理每個(gè)恢復(fù)的廣播消息。消息緩沖器964可用于存儲(chǔ)來(lái)自每個(gè)接收消 息副本的完好分段以提供給后續(xù)的組裝/組合。
解調(diào)器/解碼器956、解幀單元958以及傳輸/組裝單元960的處理過(guò)程和 編碼器/調(diào)制器918、組幀單元916以及傳輸/分段單元914的處理過(guò)程是相反 的。單元912和962可以執(zhí)行第3層中的處理，單元914和960可以執(zhí)行LAC 子層中的處理，單元916和958可以執(zhí)行MAC子層中的處理，而單元918和956 可以執(zhí)行物理層中的處理。
控制器930和970可以提供對(duì)應(yīng)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和消息傳遞的各種功能，也可 分別指揮基站104x和終端106x中各個(gè)處理單元的操作。存儲(chǔ)單元932和972 可以分別存儲(chǔ)基站104x和終端106x中各個(gè)處理單元所使用的數(shù)據(jù)和程序代 碼?；?04x和終端106x中各個(gè)處理單元之間的接口可以由總線提供。
這里描述的發(fā)送和接收分段廣播消息的技術(shù)可以通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn)。例如 這些技術(shù)可以使用硬件、軟件或它們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于硬件實(shí)現(xiàn)，用于此技 術(shù)的一種或其組合(例如，發(fā)射機(jī)中的單元912、 914及916，接收機(jī)中的單元 958、 960和962)可以在以下元件內(nèi)實(shí)現(xiàn) 一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(ASIC)、 數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、數(shù)字信號(hào)處理器設(shè)備(DSPD)、可編程邏輯電路(PLD)、 控制器、微控制器、微處理器、其他設(shè)計(jì)用于執(zhí)行這里描述的功能的電子元件、 或者它們的組合。
對(duì)于軟件實(shí)現(xiàn)，用于發(fā)送和接收分段廣播消息的元件可以使用執(zhí)行這里所 述功能的模塊(例如，步驟、函數(shù)等等)來(lái)實(shí)現(xiàn)。軟件代碼可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 器單元(例如，圖9中的存儲(chǔ)器932和972)中并且由處理器(例如，控制器 930和970)執(zhí)行。存儲(chǔ)器單元可以在處理器內(nèi)或處理器外實(shí)現(xiàn)，其中它通過(guò) 多種本領(lǐng)域己知的方法在通信上耦合到處理器。
上述優(yōu)選實(shí)施例的描述使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能制造或使用本發(fā)明。這些實(shí) 施例的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，這里定義的一般原 理可以被應(yīng)用于其它實(shí)施例中而不使用創(chuàng)造能力。因此，本發(fā)明并不限于這里 示出的實(shí)施例，而要符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最寬泛的范圍。
權(quán)利要求
1.在無(wú)線通信系統(tǒng)中，一種處理通過(guò)無(wú)線信道中傳輸?shù)膹V播消息的方法，包括接收用于傳輸?shù)膹V播消息；將廣播消息劃分為多個(gè)分段；為每個(gè)分段構(gòu)造報(bào)頭；用多個(gè)分段和相關(guān)聯(lián)的報(bào)頭生成分段廣播消息。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，每個(gè)報(bào)頭都包括相關(guān)分段的序 列號(hào)。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，每個(gè)報(bào)頭還包括指示相關(guān)分段 是否是廣播分段的首分段的指示符。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，每個(gè)報(bào)頭還包括指示相關(guān)分 段是否是廣播分段的末分段的指示符。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，多個(gè)分段的長(zhǎng)度相等。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括 通過(guò)無(wú)線信道多次發(fā)送分段廣播消息。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述無(wú)線通信系統(tǒng)是CDMA 系統(tǒng)。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括若廣播消息的多個(gè)分段都已從第一個(gè)消息副本中恢復(fù)，則終止此處理。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括 若至少有一個(gè)分段未能從為廣播消息處理的所有消息副本中恢復(fù)，則處理隨后的消息副本。
10.通信上耦合到數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備(DSPD)的存儲(chǔ)器，此數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備能夠解譯數(shù)字信息以接收用于傳輸?shù)膹V播消息； 將廣播消息劃分為多個(gè)分段； 為每個(gè)分段構(gòu)造報(bào)頭；以及用多個(gè)分段和相關(guān)聯(lián)的報(bào)頭來(lái)產(chǎn)生分段廣播消息。
11.無(wú)線通信系統(tǒng)中的裝置，包括 接收用于傳輸?shù)膹V播消息的裝置； 將廣播消息劃分為多個(gè)分段的裝置； 為每個(gè)分段構(gòu)造報(bào)頭的裝置；以及用多個(gè)分段和相關(guān)聯(lián)的報(bào)頭來(lái)產(chǎn)生分段廣播消息的裝置。
全文摘要
發(fā)送和接收分段廣播消息以提高性能的技術(shù)。在發(fā)射機(jī)端，將要通過(guò)無(wú)線信道發(fā)送的廣播消息被劃分為多個(gè)分段，并為每個(gè)分段構(gòu)造一報(bào)頭。每個(gè)分段報(bào)頭可以包括(1)序列號(hào)，(2)首分段指示符，以及/或者(3)末分段指示符。用分段和它們的報(bào)頭可以產(chǎn)生分段廣播消息，分段廣播消息被多次發(fā)送以提高其可靠性。在接收機(jī)端，接收到分段廣播消息的一個(gè)或多個(gè)消息副本。每個(gè)接收到的消息副本都被處理以在完好分段存在時(shí)為廣播消息恢復(fù)完好分段。然后，來(lái)自接收消息副本的完好分段被組合以恢復(fù)廣播消息。一旦廣播消息的所有分段都被恢復(fù)，此過(guò)程便終止。
文檔編號(hào)H04L12/28GK101369844SQ20081012804
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2003年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月8日
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