[发明专利]用于蜂窝广播和通信系统的方法和设备

说明书

本申请是申请日为2006年3月24日、申请号为“200680000320.0”、发明名称为“用于蜂窝广播和通信系统的方法和设备”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求由Waltical Solution公司2004年5月1日提交的申请号为60/567,234以及2005年3月25日提交的申请号为60/665,184和60/665,205的美国临时专利申请的权益。

技术领域

总的来说，所公开的实施例涉及无线通信，并且包括通过单独的信号来增强的信号广播的方法和设备。

背景技术

无线通信系统的发展遵循了两个不同的路径：无线电和电视广播。无线通信始于寻呼和调度系统。在过去二十年中，无线话音通信变成了一个蓬勃发展的产业。最近五年已出现了很多无线数据通信系统，例如无线局域网（WLAN）和无线宽带接入（BWA）系统。随着数字化以及数字通信技术的进步，数字广播已变成了一种新的发展趋势，例如数字视频广播（DVB）和数字音频广播（DAB）系统。

最近，存在一种融合无线技术以便在综合环境下为多媒体应用提供支持的趋势。第三代（3G）无线通信系统已将话音和数据服务集成在一起。最近的WiMax技术致力于支持具有服务质量（QoS）的宽带应用的单个平台。

当然，广播与通信系统的集成是无线通信系统发展的下一步，但却面临很多挑战。例如，广播系统需要处理具有不同特征的广播信道。调度器也需要以最佳的方式与两个下行链路传输路径――广播信道和常规（单独）信道――一起工作。然而，广播系统与通信系统集成而不共享特定的控制信息并非最佳的解决方案。

在广播系统中，来自源的内容数据被传送给多个发射基站，所述多个发射基站通过使用特定的传输方法例如正交频分复用（OFDM）向接收器广播。为了缓解来自不同基站的干扰问题，所有基站使用相同时间/频率资源同时发射广播数据。这类网络配置通常称作单频网络（SFN），该单频网络已经在一些应用中使用，例如数字视频广播（DVB）系统。

在DVB的情况中，运动图像专家组2（MPEG2）传输流格式的广播视频数据被编码成兆帧格式，并利用同步比特流中的时间戳被分发给基站。这些基站均与公共时间源同步，并使用该时间戳来使广播数据的精确发射时间同步。然而，最近，越来越多的新无线数据网络基础设施使用分组数据网络作为其骨干。分组数据网络具有突发包到达模式、随机接收包次序和多个分发路径，这明显不同于MPEG-2传输流。因此，DVB方法不适合于分组数据网络以及使用分组数据网络骨干的SFN视频广播。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供一种在基站和移动站的蜂窝通信网络中进行数据广播的方法，所述方法包括：通过广播下行链路信道从至少一个基站将信号广播到多个移动站；在小区中通过下行链路常规信道从所述基站向单独的移动站发送信号；其中：每个下行链路常规（单播）信道被分配给一个单独的移动站，用于与所述小区基站的下行链路通信；以及所述下行链路常规信道被用于增强广播质量；在小区中通过单独的上行链路信道从移动站向所述小区基站发送信号；其中：每个单独的上行链路信道被分派给一个单独的移动站，用于与所述基站的上行链路通信；以及所述单独的移动站通过所分派的上行链路信道将数据、应用请求、反馈信息、或者以上的组合发送给所述基站；基于来自单独的移动站的请求或者反馈信息，对单独的信号增强或者重复的必要性和方式进行决策，以及如果决策这样做，则通过所述下行链路常规信道将增强信号或者重复信号从所述基站发送给所述单独的移动站。

根据一个具体实施例，所述的两个下行链路信道具有不同的特征，并且其中：所述下行广播信道被分配在特定的时间段、或频谱中、或两者中，并且广播信号被发射到整个小区或者扇区，以及其中：通过预先部署的站点测查或者蜂窝网络规划来选择下行链路广播信道的缺省调制和编码方案（MCS）；以及多个基站可以协同的方式来发射相同的广播信号；以及所述下行链路常规信号被分配在其他特定时间段中、或者频谱中、或者两者中，并且所述的单播信号可通过窄波束被发射给特定的移动站，并且其中基于信道质量指数（CQI）信息，所述调制和编码方案（MCS）和发射功率可以是自适应的。

根据一个具体实施例，其中：所述反馈信息包括移动站请求，用于下行链路数据包的ACK/NACK、每个单独的移动站的广播下行链路信道质量信息、每个单独的移动站的下行链路常规信道质量信息、或者以上的组合，以及由所述移动站通过各上行链路信道，周期性地、当被所述基站轮询时、或者当由预定的系统事件或者阈值触发时，更新信道质量反馈。