TWI513204B - 同步廣播／多播通信 - Google Patents

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Description

同步廣播/多播通信
[根據35 U.S.C. §119主張優先權]
本專利申請案主張優先於2004年1月20日申請且名稱為「用於展頻廣播之軟交遞方法及裝置(Soft Handoff Method and Apparatus for Spread-Spectrum Broadcast)」之第60/537,955號臨時申請案，該臨時申請案受讓於本申請案之受讓人，並以引用方式明確地併入本文中。
本發明概言之係關於無線通信系統，且具體而言係關於用於改良接收傳輸品質之同步廣播或多播傳輸。
無線通信系統中傳統之廣播/多播傳輸係提供廣播內容至多個使用者，即一對多，其中多個使用者接收同一廣播內容。行動台(MS)可自多個基地台(BS)接收廣播傳輸。於一展頻系統中，每一發射器皆使用一唯一展頻碼來識別該發射器。當接收器正在處理來自一BS之傳輸時，來自其他BS之傳輸可能作為干擾出現，因而會使所接收傳輸之品質及廣播/多播資料傳輸率降格。因此，需要提高廣播/多播傳輸之接收品質。此外，亦需要使廣播/多播傳輸最佳化並提高廣播/多播傳輸資料傳輸率。
需要減小由來自多個發射器之同作廣播/多播傳輸所引起之干擾並提高傳輸效能。於一廣播/多播傳輸中，亦需要達成廣播/多播傳輸與單點傳播傳輸之間之更佳靈活度及切換。
同步廣播係自多個發射器使用同一波形發射同一廣播內容。每一發射器皆應用同一展頻碼進行廣播傳輸。於一具有分時多工正向鏈路之展頻通信系統中，將一同步廣播傳輸嵌入一廣播時槽內。一實施例係應用一正交分頻多工(OFDM)波形進行同步廣播。然後使用一OFDM接收器來處理所接收之同步廣播傳輸。一替代實施例係構建一供多個發射器使用之廣播偽隨機雜訊(PN)碼。然後使用一等化器來估測該同步廣播傳輸。
本文所述之任一實施例皆未必應視為較其他實施例為佳或有利。雖然於附圖中顯示本發明之各態樣，但除具體指明外，該等附圖未必係按比例繪製。
一般而言，單點傳播通信係自單個發射器至單個接收器，或一對一。於一蜂巢式通信系統中，單點傳播通信可涉及多個發射器傳輸一通信至單個接收器。多播通信係將單個訊息或通信發送至一組使用者。廣播可視為多播之一種類型，通常係指發送一訊息或通信至一網路中或該網路之一部分中之所有使用者。近來，廣播傳輸係指一至一組用戶之多播通信。例如將股票資訊廣播至一組已訂閱接收此類服務之蜂巢式電話使用者。
廣播可涉及到傳輸視頻及聲頻資訊，例如來自電視節目或無線電傳輸之視頻及聲頻資訊。廣播內容資訊係以封包化資料形式提供，例如以網際網路協定(IP)封包形式提供。對於一既定廣播服務，AN自內容伺服器(例如電視臺)接收一資訊流，並於一指定頻道上提供該資訊(即IP資訊封包)至該系統內之廣播用戶。
廣播傳輸可具有受控存取，其中MS使用者訂閱該服務並支付相應之費用來接收該廣播服務。未訂閱之使用者則不能接收該廣播服務。可藉由將該廣播傳輸/內容加密從而僅允許已訂閱使用者解密該內容來達成受控存取。MS用戶係一多播群組。
在本文的通篇論述中，BC係指任何廣播通信或多播通信。雖然將BC視為一對多通信，但亦可有任意的發射器發送訊息或通信內容。
下文之論述提供一無線展頻傳輸系統中之同步廣播傳輸。傳統上，BC服務係由多個基地台提供至多個使用者，其中每一BS皆傳輸一相同BC內容。當一接收器自多個BS接收同一BC內容時會存在一問題。於此情況下，每一BS皆使用一不同波形(例如展頻碼)，因此每一傳輸皆會引入對其他傳輸之干擾。舉例而言，於一分碼多重存取(CDMA)展頻系統中，使用一唯一碼(具體而言係偽隨機雜訊(PN)碼)來識別每一基站。於接收器處，來自每一BS之傳輸皆會在另一BS之傳輸中引入干擾，乃因PN碼各不相同，因而波形亦各不相同。
本文提供一種同步廣播傳輸方案，其使用同一波形或調變自多個發射器提供同一BC內容。BC傳輸可以一同步方式來發射，其中各發射器皆彼此同步。於一實施例中，一同步廣播傳輸為多個發射器提供同一展頻碼，以此方式，當於接收器處接收到多個BC傳輸時，可將該等多個BC傳輸視為不同之多路徑分量。換言之，同步廣播傳輸會形成人工多路徑分量，其中接收器可使用適當之處理來提高接收品質。
形成一能夠有效地接收多路徑信號之接收器之優點係能夠以最小之自身干擾來有效地接收來自不同發射器之傳輸。舉例而言，「CDMA等化器」可用於補償因多路徑引起之有效頻道響應，同時衰減雜訊及干擾。
於一實施例中，對於BC傳輸，每一發射器皆使用同一編碼。於CDMA系統中，一特定實例係由多個BS使用一共用PN碼。以此方式，每一BS皆於相同波形上傳輸同一BC內容。一替代實施例係使用一正交分頻多工(OFDM)波形來傳輸BC內容。注意，可將OFDM傳輸視為使用一展頻普通展頻碼之離散多頻調變(DMT)，其中該展頻碼係全1，等等。同樣，同步BC傳輸係於同一波形上傳輸同一BC內容。
並非所有通信系統皆支援單點傳播傳輸及多播或廣播傳輸兩者。於分時多工(TDM)中，將傳輸劃分為若干時槽，其中將一時槽(或若干時槽)指定用於BC傳輸。可將在BC時槽中提供之BC傳輸作為同步廣播傳輸來發送。於一支援高傳輸率封包資料(HRPD)協定(亦稱作高資料傳輸率(HDR)，如TIA/EIA/IS-856「cdma2000高傳輸率封包資料空中介面規範」中所規定)之系統中，正向鏈路每次伺服一個使用者。雖然此一系統提供一TDM格式，但使用者並未指配到預定或固定之時槽。發射器可逐一時槽地改變使用者及編碼和調變格式。
對於HRPD系統內之CDMA BC傳輸，即使廣播內容相同，實際傳輸波形亦不相同，此乃因每一扇區皆根據該扇區PN序列來唯一地展頻該內容。如上文所述，在一實施例中，消除了扇區特定PN展頻，因而所有扇區不僅傳輸相同BC內容，且亦產生相同之傳輸波形。此使接收器能夠俘獲來自一所期望信號(不同於其他小區傳輸，此時其他小區傳輸會不利地以干擾項形式出現)之所有傳輸能量。根據該實施例，每一BS皆使用一共用PN碼進行BC傳輸。以此方式，每一BS皆於BC時槽期間使用相同之波形來傳輸相同之BC內容。
於一無線通信系統之替代實施例中，可為正向鏈路BC時槽構建其他同步廣播波形。藉由對BC傳輸應用一共用展頻碼，該同步BC傳輸亦可適用於其他展頻系統。因此，該方法並非僅限於本文所述之CDMA、OFDM或其他特定編碼技術。
於應用中，一控制器在能夠達成BC服務之同步廣播波形或能夠達成單點傳播服務之分碼多工器(CDM)波形之間選擇。該控制器用於執行同步BC傳輸，例如執行共用展頻碼。
下文之論述藉由如下方式闡述上述實施例：首先大體地顯示一廣播通信系統，包括在該環境中受到干擾之原因。接下來，具體地介紹HRPD系統。闡述同步BC傳輸方案，包括論述同步BC傳輸如何解決干擾問題。最後，論述如何將不同之同步BC傳輸方法整合到一系統中，及同步BC傳輸如何提供其他優點，例如BC與單點傳播系統之間之切換模式。
請注意，雖然通篇論述提供各種實施例，但其他實施例可包含不同態樣，而不脫離本發明之範疇。具體而言，本發明適用於資料處理系統、無線通信系統、單向廣播系統及任何其他需要有效傳輸資訊之系統。
廣播通信系統
圖1顯示一支援若干使用者之廣播系統。該系統包括若干基地台，例如BS 5，7，該等基地台支援對若干行動台，例如MS 10，12，14，15之通信。一存取點(AP)(或一存取網路(AN)，其中AN係一網路設備)提供一封包交換資料網路與存取終端(AT)之間之資料連接。AP等價於BS。BS係一用於與行動台進行通信之無線網路裝置，亦可稱作AP或某些其他術語。MS通常散佈於整個系統中。行動台亦可稱作AT、使用者設備(UE)、遠端站臺，或其他無線通信裝置。AT係一為使用者提供資料連接之裝置。AT可連接至一計算裝置，例如膝上型個人電腦，或者其可為一獨立之資料裝置，例如個人數位助理。AT等價於MS。正向鏈路(FL)係指自一BS至一MS之通信，例如自BS 5至MS 10之FL 20。反向鏈路(RL)係指自一MS至一BS之通信，例如自MS 10至BS 5之RL 22。於任一既定時刻，每一MS 10皆可自一或多個BS接收傳輸，例如自BS 5及自BS 7接收傳輸；每一MS 10皆可向一或多個BS傳輸，例如向BS 5及BS 7傳輸。實際傳輸情況取決於MS 10之活動性、軟性交遞能力等。
廣播服務會於一無線通信系統中在至少一個BS與複數個MS之間(例如自BS 5至在基地台5之通信覆蓋區域25內接收該廣播內容之MS 10及12)提供一點對多點通信服務。由基地台5經由FL 20傳輸至複數個行動台10及12之廣播內容可包括(但無需限於)新聞、電影、體育事件及類似內容。廣播內容通常由內容伺服器產生，並以一單一資料傳輸率藉FL之一廣播頻道廣播至其覆蓋區域25內之MS 10及15。注意，BS 7可以類似方式運作。BS 7具有一覆蓋區域55。注意，MS 12位於覆蓋區域22及55內；因此可與BS 5及BS 7通信。
於一實施例中，廣播係將資料(即BC內容)傳輸至一指定廣播區域內之所有BC用戶，該廣播區域可係一單一扇區或多個扇區。由於一廣播傳輸旨在由該廣播區域內之多個使用者接收到，因而廣播資料傳輸率通常取決於該廣播區域內最差情形使用者之頻道狀態。對於一CDMA系統而言，最差情形使用者通常位於扇區邊緣，並具有一低的載波對總干擾及雜訊比(C/I)，其中干擾及雜訊功率通常受來自其他扇區之干擾主導。
雖然CDMA系統較先前系統有顯著之改良，但在BS 5與BS 7之間進行軟交遞期間仍會出現干擾，如圖2所示。處於扇區邊緣處之使用者需要大量傳輸功率來與遙遠之BS進行通信，且通常會引起不成比例的扇區間干擾量。因而消除該干擾可極大地有利於所有使用者。來自BS 5之C/I受限於來自BS 7之干擾，反之亦然。因而，如圖3所表明，自BS 5至MS 12之頻道狀態可由脈衝響應h1 (t)來建模，其中信號強度以A表示。自BS 7至MS 12之頻道狀態可由脈衝響應h2 (t)來建模，其中信號強度以B表示。因此，由MS 12所接收之傳輸之效能可定義為：
其中所接收之信號於MS處合併。自BS 5接收之信號A會對自BS 7傳輸之信號B引入干擾(反之亦然)。因此，由多個傳輸引入之干擾會形成影響MS 12處信號品質之干擾。
參考圖4，BC服務可包括MS 12自BS 5接收BC內容；BC內容可包括(但不限於)視訊廣播、聲訊廣播或資料，例如軟體升級或應用程式檔案。於另一實例中，可將天氣或交通資訊廣播至行動台12。於一廣播系統中，可將相同信號同時發送至大量行動台。廣播信號可加密。因此，行動台12可能需要訂閱該等服務。行動台12可能需要於接收該等服務之前，自基地台5獲取解密資訊。此外，為接收該等廣播服務，行動台12可能需要接收其他廣播參數。該等廣播參數可包括廣播頻道識別符、廣播調變格式資訊、資料傳輸率資訊、加密鍵資訊、編碼資訊、廣播頻道頻率資訊、加密鑰及解密鍵資訊、標頭壓縮資訊及其他資訊。廣播服務亦可受控於廣播控制器(圖4中未顯示)，其中該廣播控制器為廣播服務提供廣播程式規劃、傳輸及控制。
高傳輸率封包資料
HRPD技術提供高速度、高容量封包資料服務，其中資料係在正向鏈路上每一時槽中以全功率傳輸至一既定使用者。於此一系統中，每一MS皆量測每一時槽處之頻道品質，例如量測所有可量測引示頻道55之C/I。MS會選擇具有最佳頻道品質之BS，並請求自彼BS以一特定速率實施資料傳輸。該資料請求係作為一資料傳輸速率控制(DRC)訊息來傳輸。注意，所請求速率通常係在當前頻道品質下可支援之最大速率。該BS可與多個MS通信，因此，該BS在每一時槽上選擇一MS進行傳輸。此使BS能夠以全功率運作並以每一AT所請求之最高資料傳輸率來傳輸資料。
圖5顯示一HRPD鏈路時槽結構。圖中顯示時槽60。時槽60具有兩部分，其中每一1 /2 時槽皆具有下列時間多工頻道之頻道指配：引示頻道55、正向媒體存取控制(MAC)頻道50及正向流量頻道或控制頻道45。流量頻道45載送使用者資料封包。控制頻道45載送控制訊息並亦可載送使用者流量。MAC頻道50定義用於在該實體層上進行接收及傳輸之程序，該實體層提供正向鏈路頻道及反向鏈路頻道之頻道結構、頻率、功率輸出、調變及編碼規範。引示頻道55使諸如MS 10中之AT能夠獲得一迅速且精確之CI估測值。於每一傳輸時槽60中，引示頻道55、MAC頻道50、及流量和控制頻道45皆係時間多工頻道。所有分時多工頻道皆以該扇區之最大功率傳輸。當在流量頻道45上無流量時，將發送一閒置時槽，其中一閒置時槽包括引示頻道55及MAC頻道50。閒置時槽之傳輸會減小在FL上對其他小區之干擾。
同步廣播
同步BC係指由多個發射器使用同一波形(例如同一展頻碼)來傳輸同一BC內容。如圖6中所示，於一支援HRPD(例如稱作1xEV-DO之「1x演進-資料最佳化(1×Evolution-Data Optimized)」)之系統中，可於具有多個時槽之FL傳輸100之所指定BC時槽中構建同步BC。此處將BC時槽稱為同步BC(SBC)。流量係以CDM格式於流量時槽175中傳輸，而BC則作為SBC在時槽170中傳輸。SBC使同一BC內容能夠作為同一波形來傳輸。於該實施例中，傳輸該BC內容之多個基地台係使用同一展頻碼。注意，其他系統可於流量時槽175中使用其他調變及編碼。
應用SBC之BC時槽進一步詳示為包括一BC引示176及BC內容178。BC引示176為接收器提供一基準。當接收器使用一等化器時，BC引示176會提供一用於對準該等化器以供用於接收BC傳輸100之基準。於一實施例中，使用同一等化器來接收流量傳輸及BC傳輸。於一替代實施例中，使用一具有不同組態之同一等化器來進行流量傳輸及BC傳輸，其中組態係指所用分接器數量及對濾波係數之調整。於再一實施例中，係使用獨立之等化器，一個用於流量傳輸，一個用於BC傳輸。線性等化器可使用BC引示來對準，其中接收器可執行一多遍/多步驟最小均方(LMS)型對準，或可執行最小二乘方或遞歸最小二乘方(RLS)型對準。另一選擇係，可直接根據自BC引示176獲得之頻道估測值來計算等化器係數。BC引示176可增加每一時槽之間接費用。
根據一實施例，同步BC傳輸使每一BS能夠於一為廣播留出之交錯期間傳輸相同之實體層封包。交錯係指非順序性傳輸及/或處理順序性內容，包括(但不限於)BC內容，其中重排並組合各部分或各交錯以顯示BC內容。
然後，同步BC傳輸之接收器藉由使用一等化器將合成頻道響應「反轉」來解調來自所有伺服器之傳輸。換言之，接收器使用等化器來消除由該合成頻道響應所引起之濾波。
注意，藉由對現有網路及裝置作出極微小之改變即可達成同步BC傳輸之實施。具體而言，本文所提供之實施例對BC實體層封包之調變格式及內部碼作出了改變。此不影響其他傳輸協定，包括(但不限於)MAC協定。
a)　共用展頻碼：實例，共用PN碼
同步BC傳輸可克服不然會由多個同時發生之BC傳輸引入之干擾。於一展頻系統(例如一CDMA系統)中，每一BS皆使用一唯一展頻碼，例如PN碼。此會導致自每一BS傳輸不同之波形。同步BC會為BC傳輸提供一具有大致相同波形之BC傳輸方案。該相同波形形成一人工多路徑，該人工多路徑會於接收器處產生一頻率選擇性合成頻道響應。該接收器藉由使用一等化器來反轉或消除該合成頻道響應之濾波效果，來處理信號。該處理方法會使由來自多個BS之BC傳輸引入之相互干擾效應最小化。
於一實施例中，多個發射器使用同一PN碼來展頻廣播實體層封包。於該交錯期間，MS處之有效頻道響應係來自每一BS之單獨頻道之和。該有效頻道可具有一由自遠程BS至該MS之傳播延遲(及衰減)表徵之大的延遲擴散。若該接收器能夠「反轉」或消除該有效頻道之濾波，則來自其他BS之傳輸可不再起干擾作用。於此情況下，於MS處所見之干擾及雜訊係歸因於熱雜訊及接收器失真，例如量化雜訊、相位雜訊等。
根據一實施例，與一支援HRPD協定之系統一致，將來自多個BS之廣播傳輸彼此時間同步。以此方式，該等發射器同時使用同一展頻碼來傳輸同一BC內容。當同步BC傳輸對CDM傳輸之廣播部分使用OFDM時，時間同步尤其有利。於一OFDM傳輸中，載波間隔之選擇會確保各載波之正交性。為補償多路徑延遲，將循環字首設計為大於延遲擴散，從而為OFDM符號提供一防護頻帶，以確保該頻域內各載波之間之正交性。若延遲擴散(最長與最早頻道路徑之間之時間延遲)太大，則於該頻域內各副載波將交疊，並因此喪失正交性。若BS傳輸並非時間同步，則定時之差會實際上變成多路徑延遲，從而增大延遲擴散。因此，來自多個BS之時間同步傳輸用於使各OFDM傳輸對齊，從而避免引入額外之延遲擴散。
圖7說明一執行同步BC傳輸之系統，其中多個BS使用一共用展頻碼，例如PN碼。內容伺服器182提供BC內容178至BS 5及BS 7。因而，每一BS 5及7使用一共用PN碼。BS 5傳輸波形205且BS 7傳輸波形200。共用PN碼可稱作BC PN碼或BC展頻碼。換言之，此乃因波形200之PN與波形205之PN碼相同。將同一波形自每一BS 5及7傳輸至MS 12。因此，MS 12處之接收器將相同波形200及205看作同一信號之多路徑版本，即好像其係發射自一發射器或BS。
圖8說明一支援同步BC傳輸之MS 12接收器。MS 12包括接收電路304，該接收電路304接收該類比波形、對所接收之波形實施降頻轉換、濾波及取樣，從而提供所得之取樣至等化器306。等化器306會修正信號失真及由該頻道引入之其他雜訊及干擾。等化器306輸出該傳輸符號之估測值至一解碼器308，以確定原始資訊位元。等化器306亦耦合至一BC控制器302。BC控制器302提供資訊至等化器306，其中該資訊對該同步BC傳輸而言係特定資訊。BC控制器302識別BC引示176，並指導等化器306根據BC引示176實施對準，以進行BC傳輸，例如BC傳輸100。BC控制器302亦可於一暫存記憶體儲存單元(未圖示)中保持BC內容178。
圖9說明一實施例，其中指配一獨立等化器用於BC傳輸。於此情況下，MS 12包括用於流量傳輸及其他非BC傳輸之等化器310及用於同步BC傳輸之BC等化器312。一BC控制器314識別BC引示716，並提供用於對準等之指令至BC等化器312，及提供資訊至開關316，以在同步BC模式(用於處理同步BC傳輸)與非SBC模式(用於處理其他傳輸)之間轉換。等化器310及BC等化器312之輸出皆提供至解碼器318，解碼器318亦雙向耦合至BC控制單元314。
b)　正交分頻多工(OFDM)
OFDM係一展頻技術，其中資料散佈於大量副載波中，且該等副載波以精確之頻率相間隔。該間隔會於該等音調之間提供「正交性」，即一既定音調之偵測器不受其他音調中之能量的影響。藉助於OFDM，可使用資料來調變每一副載波(或等價地，頻率音調或頻段)。
一固定長度之循環字首附加至每一OFDM符號上，以將頻道之線性旋積變為「圓形旋積」。圖10顯示OFDM波形80具有一帶有一循環字首90之OFDM符號85。理想之情況為，OFDM符號長度相對於循環字首長度為大，以盡可能減少額外支出。當循環字首90必須足夠長，以顧及該系統所經歷之預期多路徑延遲擴散時，會招致基本之折衷。換言之，循環字首長度應「長」於接收器處所見之有效脈衝響應之長度。於一使用一如圖5及圖6中所示之具有引示及MAC叢發之現有FL結構之設計中，OFDM符號85及循環字首90之長度限定為可用之最長相鄰塊。
圖11顯示一對BC使用OFDM之同步BC傳輸FL格式(時槽200)。OFDM波形80於類似於時槽60之時槽200之BC部分期間提供BC內容。藉由使圖11中之引示頻道55及MAC頻道50保持完整，該系統會提供與舊式行動終端之相同相容性。圖12中顯示一用於為同步BC傳輸執行OFDM之實施例，其包括一CDM調變路徑及一OFDM調變路徑。注意，時槽200之格式類似於圖5之時槽60，其中時槽200現在包括OFDM波形80來替代一流量或控制頻道45。
如上所述，OFDM係一調變技術，其中將使用者資料調變至該等音調上。藉由調整音調之振幅及/或相位將資訊調變至一音調上。於基本形式中，可提供或去能一音調來表示一1或0位元資訊，且通常使用相移鍵控或正交振幅調幅法(QAM)。一OFDM系統獲取一資料流，並將其劃分為N個平行資料流，每一資料流之速率皆為原始速率之1/N。然後，將每一資料流映射至一處於一唯一頻率之音調，該等音調稱為「資料音調」。同時，於稱作「引示音調」之一不同組音調上傳輸習知之「引示符號」。該等引示音調可由接收器用於估測合成頻道之頻率響應，及用於對所接收OFDM信號實施解調。使用快速傅立葉反變換(IFFT)將該等引示音調與資料音調結合於一起，以產生一欲傳輸之時域波形。
圖12顯示根據一支援FL傳輸之CDM處理及OFDM處理二者之實施例，發射器240中之發射器處理塊，其中對BC傳輸應用OFDM。發射器240包括一CDM處理路徑250及一OFDM處理路徑245。該CDM處理路徑包括調變單元251、快速哈達瑪轉換(FHT)處理單元252及PN編碼單元253。OFDM處理路徑245包括調變單元246、快速傅立葉反變換(IFFT)處理單元247及循環字首應用單元248。對於該等兩個路徑而言，將調變指定為正交振幅調幅法(QAM)。將循環字首應用單元248及PN編碼單元253之輸出提供至發射電路260，發射電路260已準備好RF信號。替代實施例可應用替代調變及傳輸處理，並可包括其他於圖12所給出之實例中未具體顯示之步驟。
圖12之處理路徑可構建於一如圖13所示之發射器中。調變控制器425依據傳輸內容為BC或非BC(例如單點傳播)來啟動OFDM調變器410或CDM調變器415。通信匯流排427有利於使資訊流至該發射器內之不同模組。接收電路(未圖示)藉由空中介面自AT接收信號。該發射器亦包括用於處理所接收信號之處理元件(未圖示)。發射器亦自該系統內之基礎建設元件接收資訊，包括自內容伺服器(未圖示)接收封包資料資訊。
最初，OFDM調變器410正在運行並廣播諸如新聞、電影或體育事件等資訊。然後，如圖4所示，行動台12可發送一欲觀看一處於一特定頻率之特定頻道之請求至基地台5。若所有條件皆得以滿足，例如該行動台具有一有效訂閱，則基地台5會將一具有關於該廣播頻道及其頻率之資訊之訊息發送至行動台12。
若使用者選擇廣播服務，則選擇單元420將啟動編碼器421。記憶體單元419將同時自選擇單元420接收選擇指令並將儲存該資訊。當編碼器421啟動時，其將編碼欲傳輸之廣播信號。編碼作業係由源編碼作業及頻道編碼作業組成。為使源資訊進一步由數位通信系統處理，必須將其編碼成一數位格式。於將源資訊編碼成數位形式後，需要為該數位基帶信號增加冗餘。實施此過程(稱作頻道編碼作業)旨在藉由使信號能夠更佳地耐受諸如雜訊及衰落等頻道損壞之影響來提高通信系統之效能。
廣播信號在由編碼器421編碼之後，將由交錯器422對其進行交錯。穿過行動通信頻道傳播之信號易受到衰落影響。因而，設計糾錯碼來消滅由衰落造成之錯誤，同時使信號功率保持處於一合理位準。大多數糾錯碼可良好地糾正隨機誤差。然而，於深度衰落週期期間，長的連續叢發錯誤流可導致糾錯功能無效。交錯器422將執行一用於使訊息流中之位元隨機化之技術，以使由頻道引入之叢發錯誤可轉換為隨機誤差。
然後，OFDM調變器410將調變自交錯器422接收之信號。為使數位位元流得到傳輸，須將數位位元流調變至一射頻(RF)載波上。然後，將已調變信號以一傳播的電磁(EM)場之形式傳輸至發射單元430。
然後，發射單元430以該調變器所建議之特定頻率將該信號發射至行動台12。與傳統系統相比，調變控制器425除支援一組傳統調變外亦支援一增加的資料傳輸率或波形；且調變控制器425合成一系列正弦波音調。由於其處理簡單，因而OFDM調變器410可使用數位信號處理(DSP)軟體來構建。
若使用者選擇單點傳播服務，則選擇單元420亦可啟動編碼器423。記憶體單元419將同時自選擇單元420接收選擇指令並將儲存該資訊。當編碼器423啟動時，其將編碼欲傳輸之單點傳播信號。編碼器423可與編碼器421使用相同或不同之編碼方案。
單點傳播信號在由編碼器423編碼之後，將由交錯器424交錯。交錯器424將與交錯器422使用相同或不同之交錯技術。
然後，CDM調變器415將調變自交錯器424接收之信號。CDM調變器415將使用一不同於OFDM調變器410之調變方案。然後，將已調變信號傳輸至發射單元430，發射單元430以調變器所建議之特定頻率將CDM信號發射至行動台465。時锺426可用於使傳輸與該系統內之其他發射器時間同步。此種時間同步有利於使各同步廣播傳輸對齊，例如對於OFDM波形而言。
於圖14之行動台中，一調變控制器535能夠依據所接收信號之調變來啟動OFDM解調器540或CDM解調器545。
於圖14中闡述調變控制器535之各種組件。若接收單元550所接收之信號係一廣播信號，則一選擇單元534將啟動OFDM解調器540。記憶體單元532將同時自選擇單元530接收選擇指令並將儲存該資訊。當OFDM調變器540啟動時，其將繼續解調該廣播信號。然後將已解調信號傳輸至解交錯器538，解交錯器538會使用與交錯器422相同之位元方案來重構該訊息。然後，解交錯器538將已重構之訊息傳輸至解碼器537，由解碼器537將該訊息解碼為原始信號。
一通信匯流排537有利於資訊流至接收器內之不同模組。發射電路(未圖示)藉由空中介面將信號發射至AN。接收器亦藉由通信匯流排537提供原始信號資訊至該接收器內之各處理元件(未圖示)。
若接收單元550所接收之信號係一單點傳播信號，則選擇單元534亦可啟動CDM解調器545。記憶體單元532將同時自選擇單元534接收選擇指令並將儲存該資訊。當CDM解調器545啟動時，其將繼續解調該單點傳播信號。CDM解調器545將使用一不同於OFDM解調器540之解調方案。然後，將已解調信號傳輸至解交錯器539，由解交錯器139使用與交錯器524相同之位元方案來重構該訊息。解交錯器539可使用與解交錯器538相同或不同之解交錯技術。然後，解交錯器539將已重構訊息傳輸至解碼器536，解碼器536將該訊息解碼成原始類比信號。解碼器536可使用與解碼器537相同或不同之解碼方案。
OFDM會提高BC傳輸之效能，然而，OFDM可能會引入增加的複雜性或更高的發射器及/或接收器需求。本文所述技術可由不同之構件執行。如前文所述，用於廣播之波形未必係OFDM，乃因亦可構造其他裝置來達成相同功能。
如上文所述，對於使用應用同一PN碼之技術之實施例，圖6之SYNC BC 170構建於圖11所示傳輸時槽200中。可藉由圖13來闡述更具體地適用於該系統之調變過程。圖12之OFDM處理路徑245可替代OFDM調變器410。同樣地，圖12之CDM處理路徑可替代CDM調變器415。
c)　同步廣播波形之替代源
於無線通信系統之替代實施例中，可藉由去除一頻道之正向鏈路傳輸時槽之上述流量部分，將其他同步廣播波形構建入正向鏈路傳輸時槽中。該等波形將提供其他調變方案。應用一共用展頻碼會形成可提高BC傳輸之效能之人工多路徑。
同步BC會提高BC傳輸之效能，並因此增大其資料輸貫量。本文所詳述之同步BC會達成使用同一波形來傳輸同一BC內容。於一將FL劃分為若干時槽之展頻系統中，可逐一時槽地使用同步BC。同步BC有效地提供一人工多路徑，其可以與多路徑所用方式相似之方式於接收器處得到解析。於軟交遞中，當接收器正自多個發射機接收BC傳輸時，將所接收之同步BC信號看作多路徑。於一實施例中，同步BC係作為一OFDM信號提供，其中接收器接收同一波形之多個拷貝並使用一OFDM接收器來處理該等信號。可構建其他調變及波形格式，其中多個發射器應用同一展頻碼來發射同一BC內容。於另一實施例中，將一共用PN碼或BC PN碼應用至多個發射器，其中接收器預先考慮此展頻並能夠使用一等化方法來解析不同之信號。一等化器可重用於BC傳輸中，其中根據一BC引示來對準該等化器。一替代實施例可使用一單獨之等化器進行BC傳輸。其他實施例可重新構造一等化器用於不同情況，包括BC等化。
熟習此項技術者應瞭解，可使用衆多種不同技術及技法中之任一種來表示資訊及信號。舉例而言，在上文通篇中可能提及之資料、指令、命令、資訊、信號、位元、符號及晶片可由電壓、電流、電磁波、磁場或粒子、光場或粒子、或其任一組合來表示。
熟習此項技術者應進一步瞭解，結合本文所揭示實施例闡述之各種例示性邏輯塊、模組、電路、及演算法步驟可構建為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。為清楚地例示硬體與軟體之可互換性，上文係大體地就其功能而言來闡述各種例示性組件、塊、模組、電路及步驟。此功能係構建為硬體抑或軟體係取決於施加於整體系統上之特定應用及設計約束。熟習此項技術者可為每一特定應用以不同方式構建所述功能度，但此種實施方案決定不應視為背離本發明之範疇。
結合本文所揭示實施例闡述之各種例示性邏輯塊、模組及電路可使用通用處理器、數位信號處理器(DSP)、應用專用積體電路(ASIC)、場可程序規劃閘陣列(FPGA)或其他可程式規劃邏輯裝置、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件、或設計用於執行本文所述功能之其任一組合來構建或執行。通用處理器可為微處理器、但另一選擇為，處理器可係任何傳統處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可構建為計算裝置之組合，例如一DSP與一微處理器之組合、複數個微處理器、一或多個微處理器結合一DSP核芯、或任何其他此種構造。
結合本文所揭示實施例闡述之一方法或演算法之步驟可直接實施於硬體中、由處理器執行之軟體模組中或兩者之組合中。軟體模組可駐存於RAM記憶體、快閃記憶體、ROM記憶體、EPROM記憶體、EEPROM記憶體、暫存器、硬磁碟、可抽換式磁碟、CD-ROM或此項技術中所習知之任一其他形式之儲存媒體中。一儲存媒體耦合至處理器，以使該處理器可自該儲存媒體中讀取資訊或將資訊寫入其中。另一選擇為，儲存媒體可整合至該處理器。處理器及儲存媒體可駐存於ASIC中。ASIC可駐存於使用者終端中。另一選擇為，處理器及儲存媒體可作為離散組件駐存於使用者終端中。
本文所包括之標題旨在便於參考並有助於確定某些部分之位置。該等標題並非意欲限制該等標題下所述概念之範疇，且該等概念亦可適用於整篇說明書中之其他部分。
上文對所揭示實施例之說明旨在使任何熟習此項技術者皆可製作或使用本發明。熟習此項技術者將易知對該等實施例之各種修改，且本文所界定之一般原理亦可應用於其他實施例，此並不背離本發明之精神或範疇。因此，本發明並非意欲限定為本文所示之實施例，而是欲賦予其與本文所揭示之原理及新穎特徵相一致之最廣闊範疇。
5．．．基地台
7．．．基地台
10．．．行動台
12．．．行動台
14．．．行動台
15．．．行動台
20．．．正向鏈路
22．．．反向鏈路
25．．．覆蓋區域
45．．．正向流量或控制頻道
50．．．正向媒體存取控制(MAC)頻道
55．．．覆蓋區域
A．．．信號強度
B．．．信號強度
60．．．時槽
80．．．OFDM波形
85．．．OFDM符號
90．．．循環字首
100．．．傳輸
170．．．時槽
175．．．流量時槽
176．．．BC引示
178．．．BC內容
182．．．內容伺服器
200．．．波形
205．．．波形
240．．．發射器
245．．．OFDM處理路徑
246．．．調變單元
247．．．快速傅立葉反變換(IFFT)處理單元
248．．．循環字首應用單元
250．．．CDM處理路徑
251．．．調變單元
252．．．快速哈達瑪轉換(FHT)處理單元
253．．．PN編碼單元
260．．．發射電路
302．．．BC控制器
304．．．接收電路
306．．．等化器
308．．．解碼器
310．．．等化器
312．．．BC等化器
314．．．BC控制器
316．．．開關
318．．．解碼器
410．．．OFDM調變器
415．．．CDM調變器
419．．．記憶體單元
420．．．選擇單元
421．．．編碼器
422．．．交錯器
423．．．編碼器
424．．．交錯器
425．．．調變控制器
426．．．時锺
430．．．發射單元
532．．．記憶體單元
534．．．選擇單元
535．．．調變控制器
536．．．解碼器
537．．．解碼器
538．．．解交錯器
539．．．解交錯器
540．．．OFDM解調器
545．．．CDM解調
550．．．接收單元
結合附圖閱讀上文說明及隨附申請專利範圍，將更充分地瞭解本發明之各實施例。應瞭解，該等附圖僅繪示實例性實施例，因此不應將其視為限制本發明之範疇，上文已藉助該等附圖更具體、詳細地闡述了本發明之實施例。
圖1係一支援廣播傳輸之通信系統。
圖2係一支援廣播傳輸並顯示該等傳輸之間之干擾之通信系統。
圖3係一支援廣播傳輸並顯示該等傳輸之間之干擾計算之通信系統。
圖4係一顯示一基地台與一行動台之間之廣播協商之定時圖。
圖5係一執行一分時格式之展頻通信系統正向鏈路結構。
圖6係一同步廣播傳輸之正向鏈路傳輸格式。
圖7係一顯示一同步廣播技術之廣播通信系統，其中每一基地台皆使用同一特定偽隨機雜訊(PN)碼。
圖8係一適於處理同步廣播傳輸並具有一等化器之無線接收器。
圖9係一具有一指定用於處理同步廣播傳輸之等化器之無線接收器。
圖10係一正交分頻調變符號。
圖11係一用於一同步正交分頻調變廣播傳輸之正向鏈路傳輸格式。
圖12係一發射器，其適用於展頻通信並支援同步廣播，並具有一正交分頻調變處理路徑及一分碼調變處理路徑。
圖13係一發射器，其適用於展頻通信並支援同步廣播，並適於在一正交分頻調變處理路徑與一分碼調變處理路徑之間選擇。
圖14係一接收器，其適用於展頻通信、支援同步廣播並具有一正交分頻調變處理路徑及一分碼調變處理路徑。
60．．．時槽
100．．．傳輸
170．．．時槽
175．．．流量時槽
176．．．BC引示
178．．．BC內容

Claims (17)

  1. 一種接收同步廣播之方法，該方法包括：藉由一接收器(12)從一第一發射器(5；240)接收一第一傳輸時槽(70)，其中該第一傳輸時槽(70)包含由使用一第一調變格式所調變之一同步廣播部分(178)，該第一調變格式係共用於該第一發射器(5；240)及不同於該第一發射器(5；240)之至少一第二發射器(7；240)，該第一傳輸時槽(70)進一步包含由使用一第二調變格式所調變之一單點傳播部分(175)，該第二調變格式係特定於該第一發射器(5；240)，其中該第一調變格式係不同於該第二調變格式之調變格式；解調變(540)該第一傳輸時槽(70)之該同步廣播部分(178)，其中該第一傳輸時槽(70)之該同步廣播部分(178)係基於該第一調變格式而被解調變；及解調變(545)該第一傳輸時槽(70)之該單點傳播部分(175)，其中該第一傳輸時槽(70)之該單點傳播部分(175)係基於該第二調變格式而被解調變。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包含：選擇(534)一第一解調器(545)以解調變該單點傳播部分(175)；及選擇(534)一第二解調器(540)以解調變該同步廣播部分(178)。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該第二調變格式包含一分碼調變(CDM)格式。
  4. 如請求項1或2之方法，其中該第一調變格式包含一正交分頻調變(OFDM)格式。
  5. 如請求項1或2之方法，其中該第一調變格式包含與由多個發射器(5；7；240)所使用之一廣播展頻碼相關聯之一分碼調變(CDM)格式，該等發射器(5；7；240)包含該第一發射器(5；240)及該第二發射器(7；240)。
  6. 如請求項1或2之方法，其中解調變該同步廣播部分(178)進一步包含：等化(312)該同步廣播部分(178)。
  7. 如請求項1或2之方法，其中解調變該同步廣播部分(178)進一步包含：使用該同步廣播部分(178)之一導頻(pilot)(176)訓練一等化器。
  8. 如請求項1或2之方法，其用於在一展頻通信系統(5、7、25、55；240)中接收一廣播傳輸，該方法包含：自多個發射器(5；7；240)接收與一廣播傳輸相關聯之多個相似之波形，其中該同步廣播部分(178)係經由該廣播傳輸而被傳輸，且其中該等相似之波形產生與一頻率選擇性合成頻道響應相關聯之一人工多路徑分量；及藉由補償該頻率選擇性合成頻道響應來處理該等相似之波形。
  9. 一種可執行如請求項1至8項中任一項之方法之效能的電腦程式產品。
  10. 一種接收同步廣播之裝置，該裝置包括： 一接收器(10、12、14、15)，其包含：用於從一第一發射器(5)接收一第一傳輸時槽(70)之構件，其中該第一傳輸時槽(70)包含由使用一第一調變格式所調變之一同步廣播部分(178)，該第一調變格式係共用於該第一發射器(5；240)及不同於該第一發射器(5；240)之至少一第二發射器(7；240)，該第一傳輸時槽(70)進一步包含由使用一第二調變格式所調變之一單點傳播部分(175)，該第二調變格式係特定於該第一發射器(5；240)，其中該第一調變格式係不同於該第二調變格式之調變格式；用於解調變該第一傳輸時槽(70)之該同步廣播部分(178)之構件(540)，其中該第一傳輸時槽(70)之該同步廣播部分(178)係基於該第一調變格式而被解調變；及用於解調變該第一傳輸時槽(70)之該單點傳播部分(175)之構件(545)，其中該第一傳輸時槽(70)之該單點傳播部分(175)係基於該第二調變格式而被解調變。
  11. 如請求項10之裝置，其進一步包含：用於選擇(534)一第一解調器(545)以解調變該單點傳播部分(175)之構件(534)；及用於選擇(534)一第二解調器(540)以解調變該同步廣播部分(178)之構件(534)。
  12. 如請求項10或11之裝置，其中該第二調變格式包含一分碼調變(CDM)格式。
  13. 如請求項10或11之裝置，其中該第一調變格式包含一正 交分頻調變(OFDM)格式。
  14. 如請求項10或11之裝置，其中該第一調變格式包含與由多個發射器(5；7；240)所使用之一廣播展頻碼相關聯之一分碼調變(CDM)格式，該等發射器(5；7；240)包含該第一發射器(5；240)及該第二發射器(7；240)。
  15. 如請求項10或11之裝置，其中用於解調變該同步廣播部分(178)之構件進一步包含：用於等化該同步廣播部分(178)之構件(302；312)。
  16. 如請求項10或11之裝置，其中用於解調變該同步廣播部分(178)之構件進一步包含：用於使用該同步廣播部分(178)之一導頻(176)訓練一等化器之構件。
  17. 如請求項10或11之裝置，其用於在一展頻通信系統(5、7、25、55；240)中接收一廣播傳輸，該裝置進一步包含：用於自多個發射器(5；7；240)接收與一廣播傳輸(100)相關聯之多個相似之波形之構件，其中該同步廣播部分(178)係經由該廣播傳輸(100)而被傳輸，且其中該等相似之波形產生與一頻率選擇性合成頻道響應相關聯之一人工多路徑分量；用於藉由補償該頻率選擇性合成頻道響應來處理該等相似之波形之構件(308)。
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