專利名稱：無線通信系統(tǒng)的廣播消息分段的制作方法
無線通信系統(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
無線通信系統(tǒng)被廣泛用于提供各種類型的通信，例如語音、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?消息和預期被多個終端接收 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，盡管可以對專用消息采用重發(fā)方案 來保證一定級別的可靠性，但是重發(fā)對于廣播消息是不實用的。這是因為(1) 需要更多的反向鏈路資源來從多個終端發(fā)送反饋(例如否定確認)，以及(2)對 于基站和終端而言多個終端的重發(fā)方案的實施都太過復雜了 。
目前已有多種技術(shù)來提高廣播消息傳輸?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，使得即使最劣勢的終端也可正確接收消息，(2) 保持廣播消息長度(以傳輸幀為單位)足夠短，以降低某一消息內(nèi)接收到差錯的概 率，以及(3)將每個廣播消息多次發(fā)送(例如兩次)來提高正確接收到此消息的 至少一次傳輸?shù)母怕?。所期望的性能級別一般可以通過利用上述因素的一種或它們 的組合來實現(xiàn)。
對于一些無線通信系統(tǒng)而言，可能需要通過在空中發(fā)送較長的廣播消息。眾 所周知，發(fā)送消息的任一部分內(nèi)接收到差錯的概率會隨著消息增長而增加。這樣， 即使對長廣播消息多次發(fā)送，這些傳輸也不能被無錯地被接收。在這種情況下，即 使多次發(fā)送也可能無法恢復廣播消息。
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,)。這些技術(shù)可以用于多種無線通信系統(tǒng)中(例如CDMA和GSM系 統(tǒng))。
在一實施例中，提供了一種在無線(例如CDMA)通信系統(tǒng)中處理廣播消息以 傳輸?shù)姆椒?。按照此方法，首先會通過無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分段，并為每個分段生成一報頭。每個分段的報頭包括(1) 分段的序列號，(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 頭生成分段廣播消息。分段廣播消息在無線信道上被進一步處理并多次發(fā)送以提高 其可靠性。對于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。
在另一實施例中，提供了一種恢復經(jīng)由無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或多個副本被接收。每次接收到的消息副本都被 處理以在完好分段存在時恢復廣播消息的完好分段。各個完好分段基于分段的報頭 來標識。來自一個或多個消息副本的完好分段被組合以恢復廣播消息。 一旦廣播消 息的所有分段都被恢復，此處理過程便終止。若有至少一個分段無法從所有已處理 的接收消息副本中恢復，則處理廣播消息的下一消息副本(若有的話)。
下面將會更詳細地描述本發(fā)明的各個方面和實施例。本發(fā)明還提供可以實施 本發(fā)明的各種方面、實施例及特性的方法、程序代碼、數(shù)字信號處理器、接收機單 元、發(fā)射機單元、終端、基站、系統(tǒng)以及其他裝置和元件，如下文詳述。


通過下面提出的結(jié)合附圖的詳細描述，本發(fā)明的特征、性質(zhì)和優(yōu)點將變得更 加明顯，附圖中相同的元件具有相同的標i只，其中
圖1顯示了能發(fā)送分段廣播消息的無線通信系統(tǒng)；
圖2A和2B分別說明了有分段和無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顯示了分段報頭的三個實施例； 圖7顯示了在發(fā)射機端執(zhí)行廣播消息分段的通用過程； 圖8A和8B分別顯示了在接收機端接收分段廣播消息的通用過程和特定過 程；以及
圖9是基站和終端的框圖。
具體實施例方式
圖1是能發(fā)送分段廣播消息的無線通信系統(tǒng)100的示意圖。系統(tǒng)100包括 與多個終端106通信的多個基站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)機系統(tǒng)(BTS)、接入點、B節(jié)點或其他術(shù)語。
多個終端106可以散布在系統(tǒng)中。終端也可稱為移動站、遠程站、接入終 端、用戶設備(UE)或其他術(shù)語。根據(jù)終端是否活動、是否支持軟切換、以及 此終端是否在軟切換中，各個終端106可以在任何給定時刻在前向鏈路(下行 鏈路)和/或反向鏈路(上行鏈路)上和一個或多個基站104通信。或者/另外， 各個終端可以經(jīng)由來自基站的開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(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。通過基站，系統(tǒng)控制器102 (1)在各個終端之間、 (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)、移動交換中心(MSC)、 無線網(wǎng)絡控制器(RNC)或其他術(shù)語。
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)可設計為實施一個或多個 標準例如cdma2000、 IS-856、 W-CDMA、 IS-95等等。TDMA系統(tǒng)可設計為實施一 個或多個標準例如全球移動電話系統(tǒng)(GSM)。這些標準在本領(lǐng)域內(nèi)眾所周知，
在此引入作為參考。
圖2A是說明無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) 射機的時間線，底端顯示了接收機的時間線。在這個例子中，發(fā)射機將同一廣 播消息發(fā)送兩次以提高其可靠性。對廣播消息的第二次傳輸(標作副本2)在 第一次消息傳輸后的一段時間之后發(fā)送。正如在此使用的，消息副本是一個消 息的一次傳輸實例。 一個消息副本可以是整個消息，或僅僅是消息的一部分。
在接收機端，廣播消息第一次傳輸或副本被接收并處理以嘗試恢復此消 息。在這個例子中，第一次消息傳輸?shù)哪骋徊糠种谐霈F(xiàn)了差錯。由于這個差錯， 為第一副本接收到的消息被丟棄。由于廣播消息未被恢復(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此消息。但是，在 這個例子中，第二次消息傳輸?shù)哪骋徊糠种幸渤霈F(xiàn)了差錯，由于這個差錯，為 第二副本接收到的消息也被丟棄。在這個例子中，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，因此接收機無法恢復廣播消息。對于某些 接收機設計，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
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個分段。每個分段被格式化以便被接收機標識(但是，接收機無需 辨別副本1的分段y和副本2的分段y)。
在接收機端，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。但是，由于廣 播消息被劃分成了分段，只有發(fā)生差錯的損壞分段才被丟棄。完好分段被暫時 存儲在緩沖器中。確定一個分段是否完好的方法將在下文描述。廣播消息的缺 失分段也可被標識。
由于廣播消息未被恢復，因此廣播消息的第二次傳輸也需要被接收并處 理。在這個例子中，第二次消息傳輸?shù)哪骋徊糠种幸渤霈F(xiàn)了差錯。同樣地，由 于廣播消息被劃分成了分段，發(fā)生差錯的損壞分段被丟棄，完好分段被保存。 若可以標識出先前傳輸中的缺失分段，則只需存儲這些分段。
在廣播消息的所有所需分段都被恢復后，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恢復廣播消息。正如這個例子所示，通過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，接收機也可以恢復廣播消息。
在無線通信系統(tǒng)中，廣播消息一般在較高層生成，并提供給較低層，較低 層處理并在一個或多個幀中發(fā)送每個廣播消息。正如在此使用的，幀是一種傳
輸單位， 一般每個幀覆蓋一個特定時間長度(例如5、 10或20毫秒)。錯誤 接收一個給定幀(即擦除的)的概率可通過特定的幀差錯率(FER)給出。若 使用了 Np個幀來發(fā)送一個給定的廣播消息，則錯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(即單個消息副本)的消息差錯率。
為簡單起見，公式(1)以及后文的推導式都假設事件的統(tǒng)計獨立性(例
如任一給定幀中的差錯概率和任何其它幀中的差錯概率相等)。公式(1)還
假設需要正確接收所有NF個幀以恢復廣播消息。如公式(1)所示，對于一個
給定的FER值，MER隨消息長度增加而增加。
廣播消息和分段的長度通常以傳輸幀為單位給出。每個傳輸幀的容量(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
長度一樣時其比特長度可以不同。例如，分段A和B的長度都為一幀，不過分
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
可被視為同一長度，l幀。
對于較長的廣播消息，需要較多幀來發(fā)送消息。若按照無分段廣播消息傳
輸?shù)那闆r，需要所有幀都正確接收以恢復消息，則由于需要為此消息發(fā)送和接
收較多幀，消息差錯率會對隨廣播消息變長而上升。
通過多次發(fā)送同一廣播消息，消息差錯率會有所下降。若假設事件是統(tǒng)計 獨立的，則同一廣播消息的NT次傳輸?shù)南⒉铄e率M五i^可表示為
^ffii ^ 公式(2)
相應地，基于給定廣播消息的NT次傳輸來恢復此消息的概率為(l-^ffi及&)。
可以看出通過發(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 率)。廣播消息可劃分為Ns個分段，每個分段可以使用NsF個幀來發(fā)送。給定 分段的單次傳輸?shù)姆侄尾铄e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率SEi^可以表示為
5^ wT=0^《) 公式(4)
由于在恢復廣播消息時需要所有的Ns個分段，因此基于相同分段廣播消息 的NT次傳輸?shù)南⒉铄e率MEi &可以表示為
M￡4r =1 —(1 —公式(5)
通過分段廣播消息來改進消息差錯率可以通過一個具體例子來說明。在這 個例子中，廣播消息被劃分為4個分段(即Ns=4)，每個分段使用1幀來發(fā) 送(即Nsf-1)。若不用分段，則需要4幀來發(fā)送此廣播消息(即Nf二4)。在 這個例子中，廣播消息被發(fā)送了兩次(即&=2)，而幀差錯率為百分之一 (即 FER=1%)。
若不用分段，則一次消息傳輸?shù)腗ER通過計算得到為MER產(chǎn)3.94W，而二次 消息傳輸?shù)腗ER通過計算得到為MER2 = 0. 155%。
若使用分段， 一次分段傳輸?shù)腟ER計算得到為SER,-19L 二次分段傳輸?shù)?SER通過計算得到為SER2二0.01X。而兩次消息傳輸?shù)腗ER通過計算得到為MER2 =0.04%。對于這個具體的例子，使用分段將MER從O. 155%改進為0.04%。
MER的改進幅度隨消息長度的增長而增長。例如，若廣播消息的長度加倍 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 分段的兩次消息傳輸?shù)腗ER通過計算得到為MER2 = 0.60%，而有分段的兩次消 息傳輸?shù)腗ER通過計算得到為MER2 = 0. 08% 。
圖3A是發(fā)射機300(例如基站)進行廣播消息分段和傳輸處理的簡單框圖。 消息生成實體310 (可以是較高層中的應用或業(yè)務)產(chǎn)生廣播消息用于傳輸?shù)?接收機(例如終端)。消息分段/傳輸實體320接收廣播消息，并對每個消息 執(zhí)行傳輸功能，還對消息執(zhí)行分段。傳輸功能可以包括例如(1)為每個消息 產(chǎn)生和附加合適的報頭和可能的報尾，(2)加入用于差錯控制的前向糾錯 (FEC)字段等等。然后，消息傳輸實體320接收并對分段廣播消息加以處理 以通過無線通信信道傳輸。
圖3B是接收機350(例如終端)進行廣播消息接收和組裝處理的簡單框圖。 消息接收實體360接收并處理廣播消息的空中傳輸。消息組裝/傳輸實體370 從實體360處接收數(shù)據(jù)，為每個接收到的消息執(zhí)行傳輸功能，確定消息的每個 分段是被正確接收還是被錯誤接收，并對從一個或多個消息傳輸中獲得的完好 分段執(zhí)行組裝以恢復廣播消息。然后，消息處理實體380 (例如在較高層上) 接收并處理每個恢復的廣播消息。
此處描述的廣播消息分段可以在多種無線通信系統(tǒng)中使用，也可以多種方 式實施。為清楚起見，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) 大致對應于ISO/OSI參考模型中的第3層的應用和較高層協(xié)議，(2)對應于 第2層(鏈路層)的協(xié)議和業(yè)務，以及(3)對應于第1層(物理層)的協(xié)議 和業(yè)務。
第3層包括多種應用和較高層協(xié)議，例如信令業(yè)務412、分組數(shù)據(jù)業(yè)務414、 語音業(yè)務416、電路數(shù)據(jù)應用等等。根據(jù)基站和終端之間的通信協(xié)議的語法和 定時，第3層中的信令業(yè)務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。
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。MAC子層實施介質(zhì)接入?yún)f(xié)議并負責用第1 層提供的業(yè)務來傳輸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線電信號的發(fā)送和接收。
LAC子層在文獻TIA/EIA/IS-2000. 4-C中詳細描述，該文獻題為"Signaling Link Access Control (LAC) Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems" 版本C。MAC子層在文獻TIA/EIA/IS-2000. 3-C中詳細描述，該文獻題為"Medium Access Control(MAC) Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems" 版本C。這些文獻在此引入作為參考。
對于圖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 在下文中有詳細描述。
圖5是說明LAC子層中的廣播消息分段處理的特定實施例的示意圖。第3 層產(chǎn)生從基站傳輸?shù)浇K端的廣播消息。每個消息代表了一個信令數(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L3PDU都被稱作LAC業(yè)務數(shù)據(jù)單元(SDU) 。 LAC子層為每個LAC SDU 產(chǎn)生一個報頭和一個報尾。報頭可以包括(1)用于標識LAC協(xié)議版本的協(xié)議 字段，(2)用于標識LAC SDU的消息動作或用途(例如用于認證、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。報尾可以包括填充比特。LAC SDU及其報頭和報尾的組合 被稱作LAC PDU。到此點的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個分段510a到510n， 其中Ns可以是一個大于等于2的整數(shù)，各個LAC PDU的Ns可以不同。然后LAC 子層產(chǎn)生分段報頭(SH) 520并附加到各個分段。使用這Ns個分段和它們的報 頭就產(chǎn)生了每個LAC PDU的分段LAC PDU 500。
每個分段報頭包括相關(guān)聯(lián)分段的有關(guān)信息。分段報頭被定義為包括足夠的 信息來允許終端標識每個分段。這便于組裝/組合來自多次廣播消息傳輸?shù)姆?段。分段報頭的幾種設計在下文中會有更詳細的描述。
對于給定的LACPDU，其Ns個分段可能長度相同(此處長度可以以傳輸幀 為單位給出)，這樣可以簡化對它們的處理?；蛘撸@Ns個分段也可以長度 不同。分段長度也可以根據(jù)與相鄰較低層的數(shù)據(jù)單元長度相符而選擇。在如圖 5所示的具體實施例中，每個分段被定義為對應于單個MAC SDU， MACSDU這是 由LAC子層向MAC子層提供的數(shù)據(jù)單元。在另一實施例中，每個分段可以被定 義為對應于多個MAC SDU或MAC SDU的一部分。
MAC子層以普通方式接收并處理來自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MAC SDU向物理層提供一個 MAC幀。物理層還處理每個MAC幀來產(chǎn)生相應的傳輸幀。物理層對每個MAC幀 的處理會包括(1)附加一個有控制比特的報頭，以及(2)為MAC幀產(chǎn)生并附 加一個CRC值。CRC值可以由接收機用來確定此幀是被正確接收還是被錯誤接 收。然后在空中發(fā)送每個傳輸幀。
圖6A到6C是顯示分段報頭的三個實施例的示意圖。在圖6A所示的實施 例中，分段報頭520x包括三個字段首分段指示符字段522、末分段指示符字 段524以及分段序列號字段526。首分段指示符字段可以被設為("1")來指明 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 被設為("1")來指明相關(guān)的分段是廣播消息的末分段，反之則為("0")。分 段序列號字段包含一個用來唯一地標識相關(guān)分段的值(即序列號)。序列號從 廣播消息首分段的一個特定起始值開始，對于同一廣播消息中每個隨后分段遞 增1。
對于分段報頭520x，終端可以基于首分段和末分段指示符來確定每個廣播
消息的開始和結(jié)束。在這種情況下，每個廣播消息的序列號可以從任意值開始。 廣播消息的每個分段可以通過此分段的序列號以及首分段的序列號來標識。終 端可以使用這些指示符和序列號來標識每個消息傳輸?shù)姆侄?，并將來自多個消 息傳輸?shù)姆侄渭右越M合。
在如圖6B所示的實施例中，分段報頭520y包括兩個字段末分段指示符 字段524和分段序列號字段526。這些字段的描述見上文。由于分段報頭520y 不包含首分段指示符，因此對于每個廣播消息，首分段的序列號需要被設置為 一個已知值(例如0)。這樣終端就可以根據(jù)序列號來確定每個廣播消息的起 始。
在如圖6C所示的實施例中，分段報頭520z包括一個字段分段序列號字 段526。同樣，對于每個廣播消息，首分段的序列號需要設置為一個己知值(例 如0)。這樣終端就可以根據(jù)序列號來確定每個廣播消息的起始?？梢允褂媚?些其他的機制來確定是否為一給定的消息傳輸接收到整個消息。
也可對分段報頭采用其他的設計，這也包括在本發(fā)明范疇中。例如，分段 報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) 其他信息來標識給定廣播消息的各個分段。這種報頭的設計可以在例如若每個 廣播消息的分段長度都相等而且被連續(xù)發(fā)送時應用。通常，若對廣播消息使用 了結(jié)構(gòu)較復雜的傳輸方案，就可以使用包含較少信息的較為簡單的分段報頭。
圖7是在發(fā)射機端(例如基站)執(zhí)行廣播消息分段的過程700的流程圖。 過程700可以例如在CDMA系統(tǒng)的LAC子層中執(zhí)行。
首先，可以通過無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分段(步驟714)。這些分段 可以等長，也可以不等長。構(gòu)造廣播消息的分段的數(shù)量可以由廣播消息的長度 以及/或者一些其他因素確定。然后為每個分段構(gòu)造一個報頭(步驟716)。每 個報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)供進一步的處理以及后續(xù)的傳輸。
圖8A是在接收機(例如終端)處接收有分段的廣播消息的通用過程800a 的流程圖。首先，接收到分段廣播消息一個或多個消息傳輸(步驟802)。每 個接收到的消息傳輸都被處理以嘗試在存在完好分段時恢復廣播消息的完好 分段(步驟804)。 一旦廣播消息的所有所需分段都被恢復，對接收的消息傳
輸?shù)奶幚肀憬K止。然后來自一個或多個消息傳輸?shù)耐旰梅侄伪唤M合以恢復廣播
消息(步驟806)。
圖8B是在接收機處接收帶分段的廣播消息的特定過程800b的流程圖。過 程800b代表分段廣播消息的接收機處理的特定實現(xiàn)。
首先，處理廣播消息的某一分段的一個或多個接收幀(步驟812)。然后 確定此分段是完好的(即被恢復)還是損壞的(即被擦除)(步驟814)。每 個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)，而過程前進到步驟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頭中的首分段指示符或序列號 做出。若答案為否，則過程前進到步驟822。否則，該首分段的序列號被用于 標識當前消息傳輸中的所有分段(步驟820)。尤其對于每個消息傳輸?shù)氖追?段的序列號未被重置為已知值(例如0)的報頭實現(xiàn)而言，可以相對于首分段 的序列號來確定當前消息傳輸中所有分段的序列號。然后過程前進到步驟822 處。
在步驟822處，剛從接收幀恢復的完好分段被存儲在緩沖器中。若同一分 段已經(jīng)從先前的消息傳輸中恢復且己被存儲在緩沖器中，則可以跳過步驟822。 然后確定此分段是否為廣播消息的末分段(步驟824)。對于如圖8B所示的實 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，若當前分段不是末分段，則過程返回到 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 了廣播消息的所有分段(步驟840)。若尚未恢復所有分段，則過程返回到步 驟812以處理第二消息傳輸?shù)膸７駝t，若已恢復所有分段，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)。然后過程前進到步驟860。
若當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了廣播消息的所有分段(步驟 850)。此確定可以基于每個完好分段的報頭中的分段序列號做出。若答案是 否定的，則確定是否還會有另一個廣播消息的傳輸(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法恢復(步驟854)， 而過程前進到步驟860。否則，若還會有廣播消息的另一次傳輸，則過程返回 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，則來自多個副本的完好分 段被組合，提供廣播消息(步驟856)。過程前進到步驟860。
在步驟860處，無論當前廣播消息是否已被恢復，緩沖器都被清空，為下 一個廣播消息做準備。然后過程終結(jié)。
消息分段的技術(shù)在序列號為09/932, 121，名為"Methodand Apparatus for Message Segmentation in a Wireless Communication System"，提交于2001 年8月16日的美國專利申請中也有詳細描述，該專利申請己轉(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的實施例的 框圖。終端106x可以是蜂窩電話、手機、調(diào)制解調(diào)器或其他設備或設計。
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。 對于每個廣播消息，傳輸/分段單元914執(zhí)行傳輸功能并將廣播消息分段以提 供對應的分段廣播消息。消息緩沖器924被用于存儲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。
對于每個將被發(fā)送的分段廣播消息，組幀單元916進一步處理此消息以生 成一組幀。然后編碼器/調(diào)制器918對每幀進行編碼、交織和調(diào)制以提供己調(diào) 數(shù)據(jù)。發(fā)射機單元(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。此已調(diào)信號可包括每個分段廣播
消息的多個傳輸(或副本)。
在終端106x處，調(diào)制信號由天線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)此接收信號并將經(jīng)調(diào)節(jié)的信 號數(shù)字化以提供采樣。然后解調(diào)器/解碼器956對采樣進行解調(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標識每個接收消息副 本中的分段，確定各個分段是完好的還是損壞的，并對來自一個或多個接收消 息副本的完好分段執(zhí)行組裝/組合以提供恢復的廣播消息。然后廣播消息處理 器962處理每個恢復的廣播消息。消息緩沖器964可用于存儲來自每個接收消 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可以提供對應語音、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中各個處理單元的操作。存儲單元932和972 可以分別存儲基站104x和終端106x中各個處理單元所使用的數(shù)據(jù)和程序代 碼。基站104x和終端106x中各個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)可以通過多種方式實現(xiàn)。例如 這些技術(shù)可以使用硬件、軟件或它們的組合來實現(xiàn)。對于硬件實現(xiàn)，用于此技 術(shù)的一種或其組合(例如，發(fā)射機中的單元912、 914及916，接收機中的單元 958、 960和962)可以在以下元件內(nèi)實現(xiàn) 一個或多個專用集成電路(ASIC)、 數(shù)字信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理器設備(DSPD)、可編程邏輯電路(PLD)、 控制器、微控制器、微處理器、其他設計用于執(zhí)行這里描述的功能的電子元件、 或者它們的組合。
對于軟件實現(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)來實現(xiàn)。軟件代碼可以被存儲在存儲 器單元(例如，圖9中的存儲器932和972)中并且由處理器(例如，控制器 930和970)執(zhí)行。存儲器單元可以在處理器內(nèi)或處理器外實現(xiàn)，其中它通過 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 施例的各種修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，這里定義的一般原 理可以被應用于其它實施例中而不使用創(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.在無線通信系統(tǒng)中，一種處理通過無線信道中傳輸?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分段；為每個分段構(gòu)造報頭；用多個分段和相關(guān)聯(lián)的報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，每個報頭都包括相關(guān)分段的序 列號。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，每個報頭還包括指示相關(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，每個報頭還包括指示相關(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，多個分段的長度相等。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括 通過無線信道多次發(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分段都已從第一個消息副本中恢復，則終止此處理。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括 若至少有一個分段未能從為廣播消息處理的所有消息副本中恢復，則處理隨后的消息副本。
10.通信上耦合到數(shù)字信號處理設備(DSPD)的存儲器，此數(shù)字信號處理設備能夠解譯數(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分段； 為每個分段構(gòu)造報頭；以及用多個分段和相關(guān)聯(lián)的報頭來產(chǎn)生分段廣播消息。
11.無線通信系統(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分段的裝置； 為每個分段構(gòu)造報頭的裝置；以及用多個分段和相關(guān)聯(lián)的報頭來產(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)射機端，將要通過無線信道發(fā)送的廣播消息被劃分為多個分段，并為每個分段構(gòu)造一報頭。每個分段報頭可以包括(1)序列號，(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。在接收機端，接收到分段廣播消息的一個或多個消息副本。每個接收到的消息副本都被處理以在完好分段存在時為廣播消息恢復完好分段。然后，來自接收消息副本的完好分段被組合以恢復廣播消息。一旦廣播消息的所有分段都被恢復，此過程便終止。
文檔編號H04L12/28GK101369844SQ20081012804
公開日2009年2月18日 申請日期2003年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月8日
發(fā)明者L·卡薩西亞, R·辛那拉雅 申請人:高通股份有限公司