CN101163269B - 在通信系统中发送/接收多播/广播信号的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于在通信系统中发送/接收多播/广播信号的系统和方法，其中，如果该通信系统包括为其提供了相同服务的至少一个区域，并且该区域包括至少一个ASN_GW以及与ASN_GW相连的至少一个BS，则ASN_GW根据关于该区域的信息，使用接收到的第一多播/广播信号来产生第二多播/广播信号，产生指示BS要在何时发送第二多播/广播信号的时间信息，并且将第二多播/广播信号和时间信息发送给BS。

Description

在通信系统中发送/接收多播/广播信号的系统及方法
技术领域
本发明总体上涉及一种用于在通信系统中发送/接收信号的系统和方法。更具体地，本发明涉及一种用于在通信系统中发送/接收多播/广播信号的系统和方法。
背景技术
正在开发新一代通信系统，以便向移动台(MS)提供多种高速大量数据的服务。新一代通信系统的主要示例是针对微波接入的移动全球互操作性(WiMAX)。移动WiMAX通信系统遵守电气和电子工程师协会(IEEE)802.16标准。
新一代通信系统设法提供的主要服务是多播/广播服务(MBS)。尽管已经对移动WiMAX通信系统进行了积极的研究，移动WiMAX操作仍然有待规定。也不存在规定的MBS操作过程。
发明内容
本发明的示例性实施例的方面是至少提出这里所描述的问题和/或缺点以便提供至少以下所述的优点。因此，本发明的示例性实施例的方面是提供一种用于在通信系统中发送/接收多播/广播信号的系统和方法。
根据本发明的示例性实施例的方面，提供了一种用于在通信系统的接入服务网络网关(ASN_GW)中发送/接收多播/广播信号的方法，其中，如果该通信系统包括为其提供了相同服务的至少一个区域，并且该区域包括至少一个ASN_GW以及与该ASN_GW相连的至少一个基站(BS)，则该ASN_GW根据关于该区域的信息使用接收到的第一多播/广播信号来产生第二多播/广播信号，产生指示BS将要在何时发送第二多播/广播信号的时间信息，并将第二多播/广播信号和时间信息发送给BS。
根据本发明的示例性实施例的另一个方面，提供了一种用于在通信系统的BS中发送/接收多播/广播信号的方法，其中，当该通信系统包括为其提供了相同服务的至少一个区域，并且该区域包括至少一个ASN_GW以及与ASN_GW相连的至少一个BS时，该BS从ASN_GW接收多播/广播信号以及时间信息，该时间信息指示BS将要在何时发送多播/广播信号和时间信息，并根据该时间信息来发送多播/广播信号。
根据本发明的示例性实施例的另一个方面，提供了一种用于在通信系统中发送/接收多播/广播信号的系统，该系统包括ASN_GW。如果该通信系统包括为其提供了相同服务的至少一个区域，并且该区域包括至少一个ASN_GW以及与该ASN_GW相连的至少一个BS，则该ASN_GW根据关于该区域的信息，使用接收到的第一多播/广播信号来产生第二多播/广播信号，产生指示BS要在何时发送第二多播/广播信号的时间信息，并将第二多播/广播信号和时间信息发送到BS。
根据本发明的示例性实施例的又一方面，提供了一种用于在通信系统中发送/接收多播/广播信号的系统，该系统包括BS。如果该通信系统包括为其提供了相同服务的至少一个区域，并且该区域包括至少一个ASN_GW以及与该ASN_GW相连的至少一个BS，则该BS从ASN_GW接收多播/广播信号以及指示BS将要在何时发送多播/广播信号的时间信息，然后根据该时间信息来发送多播/广播信号。
附图说明
结合附图，从下列详细描述中，本发明的特定示例性实施例的上述和其他目的、特征以及优点将变得更加显而易见，在附图中：
图1示出了根据本发明的示例性实施例的移动WiMAX通信系统的构造；
图2示出了根据本发明的示例性实施例，当MBS服务器在移动WiMAX通信系统中产生时间戳时，在MBS信号的发送/接收期间的MBS信号流；
图3是图2中所示的MBS服务器的操作的流程图；
图4示出了根据本发明的示例性实施例，当接入服务网络网关(ASN_GW)在移动WiMAX通信系统中产生时间戳时，在MBS信号的发送/接收期间的MBS信号流；
图5是图4中所示的ASN_GW的操作的流程图；
图6是图1中所示的ASN_GW和BS的方框图；
图7是用于在图1所示的BS中发送时刻(ToD)信息的操作的流程图；
图8是用于在图1所示的ASN_GW中接收ToD信息的操作的流程图；
图9是用于在图1所示的ASN_GW中产生帧号(FN)的操作的流程图；
图10示出了根据本发明的示例性实施例，在移动WiMAX通信系统中，当ASN_GW基于从上层接收到的无线电信息来执行分组操作时，在MBS信号的发送/接收期间的MBS信号流；
图11示出了根据本发明的示例性实施例，当ASN_GW在移动WiMAX通信系统中基于从上层接收到的无线电信息来执行分组操作时，在MBS信号的发送/接收期间的MBS信号流；
图12是示出了根据本发明的示例性实施例，当ASN_GW在移动WiMAX通信系统中基于从BS接收到的无线电信息来执行分组操作时，用于来发送以及接收MBS信号的信号流的图示；
图13示出了根据本发明的示例性实施例，用于发送分组操作结果的通用路由封装(GRE)报头的格式；以及
图14是根据本发明的示例性实施例的移动WiMAX通信系统中的ASN_GW中的分组操作操作的流程图。
具体实施方式
提供了在描述中所定义的诸如详细构造和元件之类的事项(matter)，以帮助对本发明的示例性实施例的全面理解。因此，本领域普通技术人员将认识到，可以在不偏离本发明的范围和精神的前提下，对这里所描述的实施例进行各种改变和修改。此外，为了清楚简明起见，忽略对公知功能的构造的描述。
本发明提供了一种用于在通信系统中发送/接收多播/广播信号的系统和方法。虽然下文对针对微波接入的移动全球互操作性(WiMAX)通信系统以及作为多播/广播信号的多播/广播服务(MBS)信号进行了描述，但是这仅是示例性应用。这里，可以将MBS称为MCBCS。因此，将清楚地理解，本发明也可以应用于其他通信系统以及其他类型的多播/广播信号。
首先将对根据本发明用于在移动WiMAX通信系统中在执行定时同步之后发送/接收MBS信号的方法进行简要描述。
在支持MBS的移动WiMAX通信系统中，如果多个基站(BS)以相同频率发送相同的MBS信号，则接收MS可以实现联合分集增益，即宏分集。这里，BS可以是无线电接入站(RAS)。下面将描述MS实现宏分集的过程。
由于多径衰落、阴影等，移动WiMAX通信系统的信道环境随着时间根据MS的位置和速度而持续变化。小区间干扰随着MS接近小区边缘区域而变得更加剧烈。
根据本发明，由向MS提供相同MBS的至少一个基站(BS)定义了MBS区域。这里，BS与接入服务网络网关(ASN_GW)相连，并且ASN_GW可以是接入控制路由器(ACR)。最后，相同MBS区域内的BS发送相同的MBS信号。即使这样，如果MBS信号之间没有定时同步，则接收MS也不能实现宏分集。
为了避开这个问题，相同MBS区域中的BS使得MBS信号的定时彼此同步，这样MS就能够实现宏分集增益。为了定时同步，BS不得不使用时间戳，以便同时发送相同的MBS信号。时间戳是关于BS将要在何时发送MBS信号的时间点的信息。根据本发明，MBS服务器或ASN_GW负责产生时间戳。这里，可以将MBS服务器称为MCBCS网络服务器。
图1示出了根据本发明示例性实施例的移动WiMAX通信系统的构造。
参照图1，移动WiMAX通信系统包括内容服务器110、核心服务网(CSN)120、移动WiMAX接入网130、以及MS 140。这里，可以将内容服务器110称为MCBCS应用服务器，并且可以位于CSN 120之外。CN 120具有策略服务器121以及MBS服务器123。移动WiMAX接入网130包括ASN_GW 131和BS 133。
内容服务器110管理内容。通过与MBS服务器123相连，内容服务器110在MBS服务器123需要内容时向MBS服务器123提供内容。策略服务器121管理针对每个因特网协议(IP)流的服务质量(QoS)简档信息。在通过MBS服务器123从MS 140接收到MBS请求时，策略服务器121通知ASN_GW 131：通过预定接口连接方案(例如，Diameter or Common Open Policy Service(COPS))触发了针对MS 140的MBS。策略服务器121的操作在本发明的范围之外，因此这里不提供对其的详细描述。
与内容服务器110和策略服务器121相连的MBS服务器123向ASN_GW 131提供接收自内容服务器110的MBS信号，由此在从ASN_GW 131接收到MS 140的MBS请求时，通知策略服务器121。根据本发明，MBS服务器123可以产生针对MBS的时间戳。将在稍后详细描述用于在服务器123中产生MBS的时间戳的操作以及基于该时间戳的MBS信号的发送/接收。
ASN_GW 131管理MS 140的连通性和移动性，并针对每个上行链路/下行链路连接产生唯一的服务流。此外，当被从策略服务器121通知针对MS 140的MBS触发时，ASN_GW 131可以产生用于向MS140提供MBS的服务流。在本发明中，ASN_GW 131可以产生针对MBS的时间戳。将在稍后详细描述在ASN_GW 131中用于产生针对MBS的时间戳的操作以及基于该时间戳的MBS信号的发送/接收。
ASN_GW 131选择至少一个BS，请求所选的BS发送ToD信息(例如，2006年10月15日，09:13:34)，并从BS接收ToD信息。虽然这里描述了ASN_GW 131选择将发送ToD信息的一个BS，可以理解的是，ASN_GW可以选择两个或更多BS来发送ToD信息，以改进ToD信息的可靠性。在这种情况下，ASN_GW 131使用接收自两个或更多BS的所有ToD信息来确定最终ToD信息，由此增大了ToD信息的精确度。
ASN_GW 131使用ToD信息来确定将要分配给MBS信号的FN，因此MBS区域内的所有BS都能够发送在MBS信号中具有定时同步的MBS信号。ToD信息和FN将在稍后加以详细描述。ASN_GW 131还使用关于MBS信号的RF调度信息来执行针对MBS信号的分组操作。RF调度信息可以包括关于每个BS的调制和编码方案(MCS)级别、二维的可用突发大小(即时间频率分配)、以及介质访问控制(MAC)QoS信息、时间戳、传输时间段、以及针对MBS信号的调制以及解调方案(MCS)级别。RF调度信息将在稍后予以更加详细的描述。
BS 133与ASN_GW 131相连，并且与MS 140无线连接。BS 133提供与MS 140的无线连通性，并基于MAC QoS信息执行调度。在从ASN_GW 131接收到ToD请求时，BS 133将ToD信息发送给ASN_GW131。BS 133包括用于获得完全ToD信息的设备，例如全球定位系统(GPS)接收机。
虽然如图1所示，移动WiMAX接入网130包括一个ASN_GW 131和一个BS 133，显而易见的是，移动WiMAX接入网130可以包括多个ASN_GW，并且每个ASN_GW都可以包括多个BS。
图2示出了根据本发明的示例性实施例在MBS信号的发送/接收期间的MBS信号流，其中MBS服务器在移动WiMAX通信系统中产生时间戳。
在描述图2之前，需要注意的是，MBS服务器产生时间戳，BS通过使用该时间戳来获得定时同步并发送MBS信号，因此接收MS可以实现宏分集增益。
参照图2，内容服务器210向MBS服务器220提供内容。MBS服务器220根据关于其所管理的MBS区域的信息将内容(即MBS信号)发送给ASN_GW 230。优选地，MBS服务器220在MBS信号中包括时间戳。将具有时间戳的MBS信号称为“时间戳-MBS信号”。
假设，MBS服务器220管理三个MBS区域：MBS区域1、MBS区域2、MBS区域3，MBS区域1覆盖第一、第二以及第三BS 240、250和260(BS1、BS2、以及BS3)，MBS区域2覆盖BS1、BS2、BS3和第四BS 270(BS4)，以及MBS区域3覆盖BS2、BS3、以及BS4，第一、第二和第三频率分配(FA)FA1、FA2和FA3可用于BS1到BS4中的每个。BS1到BS4与ASN_GW 230相连。
为了使接收到MBS的MS能够实现宏分集增益，MBS服务器220基于MBS区域产生时间戳。即，由于可以使用不同的MBS连接ID(MCID)来将具有MBS标识符(ID)的MBS服务提供给不同的MBS区域，MBS服务器220可以对接收自内容服务器210的内容创建与MBS区域的数量一样多的拷贝。例如，如果MBS服务器220接收具有两个MBS ID(MBS ID1和MBS ID2)的内容，则该MBS服务器220使用MBS ID1来拷贝内容，并且使用MBS ID2来拷贝内容，然后多路传输针对每个MBS区域的拷贝。然后，MBS服务器220产生针对多路传输的每个MBS区域的MBS信号的时间戳，并将具有时间戳的多路传输的MBS信号发送给ASN_GW 230。
ASN_GW 230将时间戳MBS信号发送到相应MBS区域中的BS。具体地，由于BS1由MBS区域1和MBS区域2所覆盖，所以ASN_GW230将针对MBS区域1和MBS区域2的时间戳-MBS信号发送到BS1。由于BS2和BS3由MBS区域1、MBS区域2以及MBS区域3所覆盖，所以ASN_GW 230将针对MBS区域1、MBS区域2以及MBS区域3的时间戳-MBS信号发送到BS2和BS3。最后，由于BS4由MBS区域2和MBS区域3所覆盖，所以ASN_GW 230将针对MBS区域2和MBS区域3的时间戳-MBS信号发送到BS4。
BS1到BS4中的每个都在由时间戳所指示的时间点处发送所接收到的时间戳-MBS信号，所以MS可以实现宏分集增益。
图3是图2中所示的MBS服务器200的操作的流程图。
参照图3，在步骤311，MBS服务器220从内容服务器210接收内容，并在步骤313，创建与MBS区域的数量一样多的内容拷贝。在步骤315，MBS服务器220使用该拷贝产生针对各个MBS区域的MBS信号，并基于MBS区域产生针对MBS信号的时间戳。在步骤317，MBS服务器220将针对各个MBS区域的时间戳-MBS信号发送到ASN_GW 230。
当MBS服务器如图2和图3所示地产生时间戳，则移动WiMAX通信系统可能面临以下问题。
(1)当MBS服务器基于MBS区域产生时间戳时，MBS服务器创建与MBS区域的数量一样多的内容拷贝，并将其发送给ASN_GW。MBS服务器和ASN_GW之间的传输总量随着内容拷贝数量而快速增长，由此给MBS服务器和ASN_GW之间的接口强加了过多载荷，并导致ASN_GW存储容量浪费。
(2)为了基于MBS区域来对MBS信号进行多路传输，ASN_GW应该向MBS服务器发送RF调度信息。如果MBS服务器是独立于移动WiMAX通信系统的实体，则从ASN_GW到MBS服务器的关于每个BS调度信息的传输并非优选。
(3)时间戳指示了BS将要发送MBS信号的时间。因此，应该考虑从MBS服务器到BS的信号传输中所涉及的等待时间，来产生MBS服务器相对于当前时间所产生的时间戳。然而，考虑到从MBS服务器到BS的传输路径较长，并且每个传输路径都包括不确定性，所以对于MBS服务器而言很难通过补偿等待时间来产生时间戳。
在这个上下文中，本发明提出了一种方法，用于产生针对MBS的时间戳并基于该时间戳由BS在定时同步之后发送MBS信号，以允许MS实现宏分集增益。
图4示出了根据本发明的示例性实施例，当ASN_GW在移动WiMAX通信系统中产生时间戳时，在MBS信号的发送/接收期间的MBS信号流。
参照图4，内容服务器410向MBS服务器420提供内容。MBS服务器420根据关于由该控制器所管理的MBS区域的信息将内容发送给ASN_GW 430。假设MBS服务器420管理三个MBS区域：MBS区域1、MBS区域2、MBS区域3，MBS区域1覆盖第一、第二以及第三BS 440、450和460(BS1、BS2、以及BS3)，MBS区域2覆盖BS1、BS2、BS3和第四BS 470(BS4)，以及MBS区域3覆盖BS2、BS3、以及BS4，第一、第二和第三FA(FA1、FA2和FA3)可用于BS1到BS4中的每一个。BS1到BS4与ASN_GW 430相连。
因为MBS服务器420不产生时间戳，所以MBS服务器420简单地将接收自内容服务器410的内容发送给ASN_GW 430。ASN_GW430使用内容产生针对各个MBS区域的MBS信号，并创建针对MBS信号的时间戳。ASN_GW 430可以从MS控制器420或任何其他实体(未示出)接收MBS区域信息。在ASN_GW 430处对MBS区域信息的接收超出了本发明的范围，因此这里不加以描述。
ASN_GW 430将时间戳MBS信号发送给各个MBS区域中的BS。具体地，由于BS1由MBS区域1和MBS区域2所覆盖，ASN_GW 430将针对MBS区域1和MBS区域2的时间戳-MBS信号发送到BS 1。由于BS2和BS3由MBS区域1、MBS区域2以及MBS区域3所覆盖，ASN_GW 430将针对MBS区域1、MBS区域2以及MBS区域3的时间戳-MBS信号发送到BS 2和BS 3。最后，由于BS 4由MBS区域2、MBS区域3所覆盖，所以ASN_GW 430将针对MBS区域2、MBS区域3的时间戳-MBS信号发送到BS 4。
BS1到BS4中的每一个都在由BS中所包括的时间戳所指示的时间点处发送所接收到的时间戳-MBS信号，因此MS可以实现宏分集增益。
图5是图4中所示的ASN_GW 430的操作的流程图。
参照图5，在步骤511，ASN_GW 430从MBS服务器420接收内容，在步骤513，使用该内容产生针对各个MBS区域的MBS信号，并创建针对MBS信号的时间戳。在步骤515，ASN_GW 430将针对各个MBS区域的时间戳-MBS信号发送到BS。
如参考图4和图5所述，与MBS服务器的时间戳产生相比，ASN_GW的时间戳产生提供了以下好处。
(1)在MBS服务器产生时间戳的情况下，MBS服务器创建与MBS区域的数量一样多的内容拷贝，并将该内容发送给ASN_GW，由此给MBS服务器和ASN_GW之间的接口强加了过多载荷。相反地，当ASN_GW负责时间戳产生时，ASN_GW只针对需要内容的MBS区域拷贝接收自内容服务器的内容。因此，消除了MBS服务器和ASN_GW之间的开销，并且ASN_GW的存储效率增大。
(2)在MBS服务器产生时间戳的情况下，MBS服务器应该从ASN_GW获得关于每个BS的RF调度信息。如果MBS服务器是独立于移动WiMAX通信系统的实体，则RF调度信息到MBS服务器的传输在信息管理方面并非优选。然而，当ASN_GW产生时间戳时，不需要将RF调度信息传输给MBS服务器，并且不在乎MBS服务器是否是独立于移动WiMAX通信系统的实体。
(3)对于MBS服务器而言很难通过补偿从MBS服务器到ASN_GW的等待时间来产生时间戳，而ASN_GW只需要通过补偿从ASN_GW到BS的等待时间来产生时间戳。因此，在ASN_GW中产生时间戳比在MBS服务器中更加容易。
如上所述，为了使MS实现宏分集增益，相同MBS区域内的BS应该在相同时间处将相同的MBS信号发送到MS。为此，使用时间戳，并且ASN_GW和BS之间的定时同步对于增加时间戳的使用效率至关重要。因此，本发明提出了一种通过使用由BS所管理的ToD信息来获得ASN_GW和BS之间的定时同步的方法。
图6是图1中所示的ASN_GW 131和BS 133的方框图。
参照图6，ASN_GW 131包括控制卡601和业务处理卡605。BS133包括控制卡611。控制卡601具有资源控制功能块603，并且控制卡611具有资源控制功能块613和GPS控制功能块615。例如，对图6的以下描述部分基于在ASN_GW 131和BS 133之间的控制消息传输路径上传输ToD信息的假设。与在例如业务传输路径上传输ToD信息相比，在控制消息传输路径上的ToD信息传输具有较短的传输延迟，以及较小的传输延迟变化，由此增大了ToD信息的传输精确度。
首先将对用于从ASN_GW 131到BS 133请求ToD信息的操作进行描述。
每个预定时间段，资源控制功能块603从与ASN_GW 131相连的每个BS接收正常操作通知消息，并选择正常操作的BS中的至少一个来发送ToD信息。在图6所示的示例中，选择BS 133。资源控制功能块603将肯定应答(ACK)消息发送到BS 133，指示已经从BS 133成功地接收到正常操作通知消息，并请求BS 133将其所管理的ToD信息发送给ASN_GW 131。ASN_GW 131将没有ToD信息请求的传统ACK消息发送给已经向ASN_GW发送了正常操作通知消息的其他BS。
在BS 133中，资源控制功能块613从接收到的ACK消息中得知BS 133不得不将ToD信息发送给ASN_GW 131，并请求GPS控制功能块615发送该ToD信息。然后，GPS控制功能块615将该ToD信息发送给ASN_GW 131。将ToD信息装载(piggyback)到用于ASN_GW131管理BS 133的控制消息上，例如，正常操作通知消息。已有控制消息的使用避免了建立额外路径的需要，并且不会引起额外传输开销。由于将ToD信息装载到正常操作通知消息中而非以分别获得的控制消息发送，所以ToD信息的传输周期等于正常操作通知消息。除了以正常操作通知消息来发送ToD信息以外，还能够以新的控制消息来发送ToD信息。
图7是在图1中所示的BS 133中用于发送ToD信息的操作的流程图。
参照图7，在步骤701，BS 133周期性地发送正常操作通知消息，以指示其正常操作。在步骤703，BS 131监控对包括来自ASN_GW 131的ToD请求的ACK消息的接收。如果尚未接收到具有ToD请求的ACK消息，则BS 133返回步骤701。
在步骤703，在接收到具有ToD请求的ACK消息时，在步骤705，BS 133将预定计数器的计数C设置为预定值N(例如10)，并在步骤707中每隔预定时间段将ToD信息发送给ASN_GW 131。将ToD信息自动装载到正常操作通知消息上。
步骤707，在BS 133周期性地将ToD信息发送给ASN_GW 131的同时，还可以设想基于ToD信息产生FN，然后仅将FN周期性地发送给ASN_GW 131。此外，BS 133可以将ToD信息和FN周期性地发送给ASN_GW 131。下面将描述在BS 133中基于ToD信息的FN的产生。
BS 133获悉由服务提供商预先设置的MBS开始/结束时间，并在MBS开始时间之前将MBS起始消息发送给ASN_GW 131。ASN_GW131使用MBS起始ACK消息来答复，并基于当前ToD将FN设为初始值。然后，在每个帧时间段增加FN。例如，假设一个MBS帧是50ms的持续时间。
在步骤709，BS 133将C与0进行比较。在步骤711，如果C等于0，则BS 133结束周期性的ToD信息发送。
如果C不等于0，则BS 133将C减少预定值M，例如在步骤713中减少1，并返回步骤707。
如参考图7所述，一旦ASN_GW 131选择BS 133来发送ToD信息，则BS 133在预定时间段内周期性地将ToD信息发送给ASN_GW131，由此避免了ASN_GW 131每次从BS接收到正常操作通知消息时，ASN_GW选择BS来传输ToD信息的需要。
图8是用于在图1中所示的ASN_GW 131中接收ToD信息的操作的流程图。
参照图8，在步骤801中，ASN_GW 131从与其相连的所有BS接收正常操作通知消息。尽管这里假设了所有相连的BS发送正常操作通知消息，在所有相连的BS中一些没有进行正常操作的BS可以不向ASN_GW 131发送正常操作通信消息。在步骤803，ASN_GW 131从BS中选择BS 133来发送ToD消息，并将包括ToD请求的ACK消息发送给BS 133。虽然未示出，但是ASN_GW 131将传统的ACK消息发送给其他BS。
在步骤805，ASN_GW 131监控对来自BS 133的ToD信息的接收。自动将ToD信息装载在正常操作通知消息上。在接收到ToD信息时，ASN_GW 131以与BS 133所用相同的FN产生规则来产生FN(步骤807)，并在步骤809将包括FN的MBS信息发送给BS 133。FN是时间戳。
对于用于基于ToD信息产生FN的操作而言，ToD信息表示绝对时间(例如，2006年10月15日，15:19:11)，而FN表示相对时间(例如，预定时间点之后50ms)。由于将FN用于MBS信号传输，ASN_GW 131应使用ToD信息来产生FN，以获得与基于帧进行操作的BS 133的定时同步。根据时间分辨率(例如5ms)和FN的比特数，可以在预定时间段内将ToD信息一对一地映射为FN。这就是为什么可以使用ToD信息来创建FN。
虽然在步骤805和807中，ASN_GW 131从BS 133接收ToD信息，并基于该ToD信息产生FN，如之前所述，ASN_GW 131可以只从BS 133接收FN，或接收ToD信息和FN。
ASN_GW 131如下地确定将在MBS信号中携带FN的字段的大小。
通过方程(1)
24小时×(3600秒/小时)/(5ms/帧)＝17,280,000帧
                                               .....(1)
来计算用于将24小时表示成5-ms的FN的比特数。
由于224＝16,777,216，FN能够以24比特来表示，FN值的唯一性持续约23.3小时。考虑只有MBS提供时间的情况，则将字段设置为24比特长度，以便分配FN，其唯一值针对一天有效。
图9是用于在图1所示的ASN_GW中产生FN的操作的流程图。
参照图9，在步骤901，ASN_GW 131基于接收自所选BS(即BS 133)的ToD信息，以BS 133中所使用的FN产生规则来产生FN。可选地，ASN_GW 131可以直接从BS 133接收到FN。不管是否产生或接收到FN，FN都由received_FN表示。如果ASN_GW 131从多个BS接收到ToD信息或FN，则将从BS中获得的received_FN之中的有效received_FN称为global_FN，并将每5ms增加的本地时钟称为local_increment。
在步骤903中，ASN_GW 131将received_FN与当前global_FN进行比较。如果received_FN等于或小于global_FN，则ASN_GW 131忽略received_FN。在步骤905，如果received_FN超过当前global_FN，则ASN_GW 131将global_FN更新为received_FN，并在步骤907将local_increment复位为0。因此，将接收自BS的第一ToD信息(即，以最小传输延迟从BS接收到的ToD信息)确定为参考ToD。
在步骤909，在将FN包括在MBS信号中之前，ASN_GW 131将local_increment增大预定值，例如，每当每隔5ms(作为时分双工(TDD)帧持续时间)产生本地时钟时，ASN_GW 131将local_increment增大1。这样做是为了反映随着时间相对于MBS信号中所包括的FN中的received_FN而计数的local_increment，由此增加MBS信号的定时同步的精确度。local_increment表示以预定时间单位对TOD传输时间的计数，并且该数目随着时间根据本地时钟产生的数量而增大。例如，如果ToD信息传输周期是2秒，则以5ms为单位来对2秒进行计数，并且计数范围从0到400。在这种情况下，将local_increment表示为至少9比特，并且本地时钟的使用导致具有针对可靠的MBS供应所需要的分辨率的ToD信息。
假设BS 133以帧为单位传输MBS信号，则为了帧间的定时同步，ASN_GW 131应在每帧中包括FN。因此，在步骤911中，ASN_GW 131通过方程(2)
FN＝global_FN+local_increment+delay_compensation
                                         .....(2)
将FN分配给当前MBS帧。
考虑到BS 133和ASN_GW 131之间的ToD(或FN、或FN和ToD)传输延迟以及BS 133和ASN_GW 131之间的MBS业务传输延迟，通过方程(3)计算Delay_compensation。
delay_compensation＝max_tolerable_delay/local_clock_resolution
                                         .....(3)
其中，使用ToD传输延迟和MBS业务传输延迟来计算max_tolerable_delay，此外例如local_clock_resolution可以为5ms。如果将max_tolerable_delay设置得足够高，则可以防止定时同步失败，例如应该已经从BS发送的MBS信号的到达。然而，较高的max_tolerable_delay增大了BS的缓冲大小。
如上所述，只有当相同MBS区域内的所有BS在同时发送相同的MBS信号时，MS才可以获得宏分集增益。尽管如此，不存在针对移动WiMAX通信系统中的MBS信号所规定的分组操作方法。因此，本发明提出了一种用于移动WiMAX通信系统中的MBS信号的分组操作方法。
图10示出了在移动WiMAX通信系统中当ASN_GW基于从上层接收到的无线电信息来执行分组操作时，在MBS信号的发送/接收期间的MBS信号流。这里，分组操作包括将打包分段和补零操作。
参照图10，ASN_GW 131从MBS服务器123接收MBS信号，并以适于基于内容的定时同步和MAC帧突发大小的方式来执行分组操作。针对分组操作，ASN_GW 131可以从内容服务器110或MBS服务器123接收必要的无线电信息。该无线电信息包括针对MBS的信道数、单独信道的容量需求、以及RF调度信息。该RF调度信息可以根据系统情况自适应地改变。
关于分组操作，ASN_GW 131从MBS服务器123接收MBS业务1001和MBS业务1007，并基于从上层接收到的无线电信息来确定MBS载荷大小。然后，ASN_GW 131基于内容将MBS载荷分段(fragment)成MAC帧中的突发大小1021。如果小于突发大小1021的MBS载荷源自分段，则MBS载荷受到补零1025的影响。这里，MB可以执行补零操作。在传输之前，ASN_GW 131给分段添加了指示是否已经执行了分段的分段子报头1040以及包括分组操作结果的GRE报头1030。分组操作的结构包括关于打包和分段是否存在以及分组操作之后的SDU大小的信息。此外，GRE报头可以包括时间戳。一方面，分组操作的结构和时间戳都可以包括在不同于GRE报头的新报头中。报头将在稍后予以详细描述。
图11示出了根据本发明另一个示例性实施例，在移动WiMAX通信系统中当ASN_GW基于从上层接收到的无线电信息来执行分组操作时，在MBS信号的发送/接收期间的MBS信号流。
在描述图11之前，要注意的是，图11中所示的分组操作与图10中所述的相似，除了针对补零的填充替代物。
参照图11，ASN_GW 131从MBS服务器123接收MBS业务1001，并基于从上层接收到的无线电信息来确定MBS载荷大小1121。然后，ASN_GW 131基于内容将MBS载荷分段成MAC帧中的突发大小1121。如果小于突发大小1121的MBS载荷源自分段，则ASN_GW 131使用下一个MBS业务1107中的部分来填充MBS载荷。在传输之前，ASN_GW 131给分段添加了指示是否已经执行了分段的分段子报头1140、指示是否已经执行了填充的填充子报头1150、以及记录定时信息的时间和分组操作结果的GRE报头1130。报头将在稍后予以详细描述。
ASN_GW 131针对宏分集执行内容同步。针对分组操作，ASN_GW 131通过分段和填充/补零对接收到的MBS业务进行处理。针对分组操作，根据MBS业务的传输速率来如下执行填充算法。
(1)如果数据速率与小于或等于MAC帧突发大小的分组大小相对应，则ASN_GW 131执行填充或补零。
(2)如果数据速率与大于MAC帧突发大小的分组大小相对应，则ASN_GW 131对MBS业务量进行分段，并对源自分段的剩余MBS分组执行填充或补零。
图12是示出了根据本发明示例性实施例在移动WiMAX通信系统中当ASN_GW基于接收自BS的无线电信息来执行分组操作时发送和接收MBS信号信号流的图示。
参照图12，在步骤1201，BS 133周期性地将无线电信息发送给ASN_GW 131。BS 133可以只在需要的时候报告无线电信息，以代替周期性报告。发送自BS 133的无线信息可以与发送自上层的无线电信息相同或不同。在步骤1203中，ASN_GW 131基于无线电信息确定MBS载荷大小。然后，在步骤1204，ASN_GW 131从上层接收MBS业务，并在步骤1207，针对分组操作，产生适用于MAC帧突发大小的载荷。当完成分组操作时，ASN_GW 131将所产生的MAC会话数据单元(SDU)发送给BS 133。这里，可以将MAC层的分组单元称为SDU，并且可以将包括SDU以及作为物理(PHY)层的空中开销的SDU称为PDU。这里，在空中发送/接收PDU。SDU表示针对ASN_GW中接收自CSN的分组的分组结构。SDU不包括包括时间戳的开销、关于分组是否存储以及大小的信息。SDU发送之后的操作与图10和图11中所描述的操作相同，因此这里不进行详细描述。
在本发明中，例如，GRE报头携带分组操作的结果。显然，可以理解，另一个隧道报头可以携带RF分组操作，代替GRE报头。
图13示出了用于根据本发明的示例性实施例来发送分组操作结果的GRE报头的格式。
参照图13，GRE报头1300包括标记中的前8比特，之后是可选字段，其内含物取决于标记的值。
校验和(C)字段1301包括GRE报头中的因特网协议(IP)分组和载荷分组。偏移&路由选择
Figure 2007101624623_0
字段1303指示了从R字段1303的开始到可用源路由条目的偏移。密钥(key)(K)字段1305指示了针对每个业务所规定的用于建立GRE隧道的标识符。序列号(S)字段1037提供用于保证分组顺序的信息。严格源路由(s)字段1309指示“源路由条目列表”是否包括在R字段1303中。递归控制(Recur)字段1311指示所允许的封装数。保留标记字段1212为5比特长。将5比特中的2个比特用于提供根据本发明的分组操作信息。例如，如果这两个比特为00，则表示尚未执行分段/分组。如果这两个比特为01，则表示已经执行了分组。如果这两个比特为10，则表示已经执行了分段/补零。如果这两个比特为11，则表示已经执行了分段/分组。版本字段1315指示GRE报头的版本，协议类型字段1317指示GRE隧道中所包括的GRE载荷的类型。该GRE载荷类型可以是IP、以太网等。
图14是根据本发明示例性实施例在移动WiMAX通信系统中的ASN_GW中的分组操作操作的流程图。
参照图14，在步骤1401，在接收到MBS业务时，ASN_GW 131基于接收自上层或BS 133的无线电信息来确定MBS业务的数据速率。在步骤1403，ASN_GW 131确定所接收到的MBS业务是否能够包括在MAC帧中以便进行分组操作。如果可以将MBS业务容纳于MAC帧中，则在步骤1405，ASN_GW 131根据系统策略来执行补零或分组，并前进到步骤1409。
如果在1403步骤中MBS业务对于MAC帧而言太大，则在步骤1407，ASN_GW 131通过根据系统策略的分段/补零或分段/分组来处理MBS业务。在步骤1409，ASN_GW 131产生包括分组操作的结果的MAC子报头，并将具有MAC子报头的MAC帧发送给BS 133。
从上述描述中显而易见的是，本发明的示例性实施例将提供以下好处。
(1)由于在定时同步之后发送/接收MBS信号，在移动WiMAX通信系统中有效地提供了MBS。尤其是在MBS信号发送/接收期间实现宏分集增益。
(2)由于MBS服务器或ASN_GW产生用于MBS信号之间的定时同步的时间戳，所以可以根据移动WiMAX通信系统的需要来自适应地提供MBS。
(3)时间戳是基于接收自BS的时间信息产生的。因此，在MBS信号发送/接收期间增加了定时同步的可靠性。
(4)基于时间戳的MBS信号分组和发送/接收导致移动WiMAX通信系统中的有效的MBS供应。
尽管已经参考本发明的某些示例性实施例对本发明进行了说明和描述，本领域的那些技术人员将理解的是，可以在不偏离由所附权利要求及其等同物所定义的本发明的精神和范围的前提下，在本发明中进行形式以及细节上的各种变化。

Claims (12)

1.一种用于在通信系统的接入服务网络网关ASN_GW中发送/接收多播/广播信号的方法，所述方法包括：
所述通信系统包括被提供相同服务的至少一个区域，并且所述区域包括至少一个ASN_GW以及与所述ASN_GW相连的至少一个基站BS，
接收第一多播/广播信号；
使用关于所述区域的信息和第一多播/广播信号来产生第二多播/广播信号；
使用时刻ToD来产生帧号；以及
将第二多播/广播信号和帧号发送给BS；
其中，帧号是指示了BS要在何时发送第二多播/广播信号的时间信息；
其中，第二多播/广播信号产生步骤包括：使用从上层接收到的射频RF调度信息来对第一多播/广播信号执行分组操作；以及
第二多播/广播信号发送步骤包括：将指示了所述分组操作结果的第一信息和所述第二多播/广播信号发送给BS。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述帧号产生步骤包括：
向BS发送第二信息，所述第二信息请求ToD的发送；
响应于所述第二信息，从BS接收ToD；以及
使用ToD来产生帧号。
3.如权利要求2所述的方法，其中，当所述ASN_GW与一个BS相连时，所述第二信息发送步骤包括：
从BS接收指示BS的正常操作的正常操作通知消息；以及
将所述第二信息包括在指示了正常操作通知消息的成功接收的肯定应答ACK消息中，并将所述ACK消息发送给BS。
4.如权利要求2所述的方法，其中，当所述ASN_GW与至少两个BS相连时，所述第二信息发送步骤包括：
从所述至少两个BS接收指示所述至少两个BS的正常操作的正常操作通知消息；
选择所述至少两个BS中的至少一个来发送所述ToD；以及
将所述第二信息包括在指示了来自所选至少一个BS的正常操作通知消息的成功接收的肯定应答ACK消息中，并将所述ACK消息发送给所述至少一个BS。
5.一种用于在通信系统的基站BS中发送/接收多播/广播信号的方法，所述方法包括：
所述通信系统包括被提供相同服务的至少一个区域，并且所述区域包括至少一个接入服务网络网关ASN_GW以及与所述ASN_GW相连的至少一个BS，接收来自所述ASN_GW的多播/广播信号、指示了分组操作的结果的第一信息以及时间信息，所述时间信息指示BS要在何时发送多播/广播信号；以及
根据所述时间信息来发送多播/广播信号；
其中，所述时间信息是ASN_GW使用时刻ToD产生的帧号；以及
其中，通过ASN_GW使用射频RF调度信息对多播/广播信号执行分组操作，来产生第一信息。
6.如权利要求5所述的方法，还包括：
从ASN_GW接收用于请求传输ToD的第一信息的第二信息；以及
响应于所述第二信息，将ToD发送给ASN_GW。
7.一种用于在通信系统中发送/接收多播/广播信号的系统，所述系统包括接入服务网络网关ASN_GW；
其中，当所述通信系统包括被提供相同服务的至少一个区域，并且所述区域包括至少一个ASN_GW以及与所述ASN_GW相连的至少一个基站BS时，所述ASN_GW接收第一多播/广播信号，使用关于所述区域的信息和第一多播/广播信号来产生第二多播/广播信号，使用时刻ToD来产生帧号，以及将第二多播/广播信号和帧号发送给BS；
其中，帧号是指示了BS要在何时发送第二多播/广播信号的时间信息；
其中，ASN_GW使用从上层接收到的射频RF调度信息来对第一多播/广播信号执行分组操作，并将指示了所述分组操作结果的第一信息和所述第二多播/广播信号发送给BS。
8.如权利要求7所述的系统，其中，所述ASN_GW向BS发送第二信息，所述第二信息请求发送ToD；响应于所述第二信息，所述ASN_GW从BS接收ToD，并使用所述ToD来产生帧号。
9.如权利要求7所述的系统，其中，当所述ASN_GW与一个BS相连时，所述ASN_GW从BS接收指示BS的正常操作的正常操作通知消息，将第二信息包括在指示了所述正常操作通知消息的成功接收的肯定应答ACK消息中，并将所述ACK消息发送给BS。
10.如权利要求8所述的系统，其中，当所述ASN_GW与至少两个BS相连时，所述ASN_GW从至少两个BS接收指示至少两个BS的正常操作的正常操作通知消息，选择至少两个BS中的至少一个来发送ToD，将第二信息包括在指示了来自所选至少一个BS的正常操作通知消息的成功接收的肯定应答ACK消息中，并将所述ACK消息发送给所述至少一个BS。
11.一种用于在通信系统中发送/接收多播/广播信号的系统，包括：
基站BS；
其中，当所述通信系统包括被提供相同服务的至少一个区域，并且所述区域包括至少一个接入服务网络网关ASN_GW以及与所述ASN_GW相连的至少一个BS时，所述BS从ASN_GW接收多播/广播信号、指示了分组操作的结果的第一信息以及时间信息，所述时间信息指示BS要在何时发送多播/广播信号，并根据所述时间信息来发送多播/广播信号；
其中，所述时间信息是ASN_GW使用时刻ToD产生的帧号；以及
其中，通过ASN_GW使用射频RF调度信息对多播/广播信号执行分组操作，来产生第一信息。
12.如权利要求11所述的系统，其中，所述BS接收用于请求传输第一信息的第二信息，并响应于所述第二信息，将第一信息发送给ASN_GW。
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