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蜂窩通信網(wǎng)絡的公報無線用戶設備的制作方法

文檔序號:7665632閱讀:283來源:國知局
專利名稱:蜂窩通信網(wǎng)絡的公報無線用戶設備的制作方法
技術(shù)領域
本發(fā)明涉及蜂窩通信網(wǎng)絡,以及在公報系統(tǒng)中運行的公報無線訂戶設備,其中該公報系統(tǒng)利用在現(xiàn)有的點對點蜂窩通信網(wǎng)絡中的帶寬容量以向訂戶提供對多個廣播和窄播服務的訪問。
背景技術(shù)
在蜂窩通信網(wǎng)絡中存在一個問題,即網(wǎng)絡拓撲實際上毫無例外地為點對點模式。這一模式代表一個歷史觀點,即蜂窩通信是用來將一個呼叫方與另一個呼叫方互相加以連接的傳統(tǒng)有線電話通信網(wǎng)絡的一個無線等價網(wǎng)絡。蜂窩通信網(wǎng)絡中的另一個問題是,由于要求利用蜂窩通信網(wǎng)絡中具有的有限帶寬來同時為很多聲音用戶服務,所以妨礙了向這些用戶提供寬帶寬通信服務,譬如提供數(shù)據(jù)。
正如由對蜂窩通信的ITU/IMT-2000要求所規(guī)定的那樣,第三代(3G)無線通信系統(tǒng)代表了在解決上述問題上的進步。第三代無線通信系統(tǒng)支持提供先進的包數(shù)據(jù)服務。在3G/IMT-2000系統(tǒng)中,除了靜態(tài)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址分配外還需要動態(tài)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址分配。利用靜態(tài)IP地址分配方法,該無線公報無線用戶設備的靜態(tài)IP地址是固定的,而且由該本地無線網(wǎng)絡進行分配。如果該無線無線公報無線用戶設備遠離它的本地無線網(wǎng)絡(漫游),那么就需要在該被訪問的無線網(wǎng)絡與該本地無線網(wǎng)絡之間建立一個特殊的數(shù)據(jù)通信鏈接(無線IP隧道)。在這種情況下,要發(fā)射到該本地無線網(wǎng)絡的無線無線公報無線用戶設備的IP地址的IP包就會按照標準的IP路由被發(fā)射到該本地無線網(wǎng)絡。在該本地無線網(wǎng)絡中采用一個無線IP隧道來將要發(fā)射到該無線無線公報無線用戶設備的靜態(tài)IP地址的IP包重新定向到該漫游無線無線公報無線用戶設備所在的、并接受其服務的被訪問無線網(wǎng)絡。當一個無線無線公報無線用戶設備從一個無線網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域移動到另一個區(qū)域時,就在該無線無線公報無線用戶設備與它在該本地無線網(wǎng)絡的本地代理(HA)之間進行無線IP移動性捆綁修正。由于該無線站的IP地址與它的本地代理IP地址都是靜態(tài)而且固定的,所以該無線用戶站與該本地代理之間的一個共享秘密就可以預編程到該無線站以及它的本地代理,從而使得該本地代理能夠鑒別該無線無線公報無線用戶設備請求的無線IP注冊,并以安全的方式執(zhí)行移動性捆綁修正。
然而,即使具有帶寬利用方面的進展并提供包數(shù)據(jù)服務,該蜂窩通信網(wǎng)絡仍然按照點對點的范式運行,這些網(wǎng)絡不能同時向許多用戶傳輸數(shù)據(jù),這就是廣播通信的基本概念,特別是在這些廣播的聽眾動態(tài)變化的情況更是如此。

發(fā)明內(nèi)容
利用現(xiàn)有蜂窩通信網(wǎng)絡來運行、從而向用戶提供公報通信服務的公報無線用戶設備解決了上述問題并取得了技術(shù)上的進展。該公報實際上可以是單向的(廣播)或雙向的(互動的),該公報的范圍可以是全網(wǎng)絡范圍的廣播,也可以是窄播,在此多個小區(qū)與/或小區(qū)扇區(qū)被組合起來覆蓋一個預定的地理區(qū)域、統(tǒng)計學群體或用戶利益集團,以便向構(gòu)成該窄播傳輸目標聽眾的用戶發(fā)射信息。這些形成窄帶傳輸公報覆蓋區(qū)的小區(qū)組合在本質(zhì)上可以是層級的,并且由以層級方式編制的(orchestrate)內(nèi)建的無線覆蓋區(qū)、標準陸地小區(qū)、非陸地小區(qū)的組合構(gòu)成。
這些公報發(fā)射的內(nèi)容實際上可以采用多媒體,而且包括各種形式媒體的組合,這些媒體為聲頻、視頻、圖形、文本、數(shù)據(jù)等等。用來與該蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)通信的公報無線用戶設備通常是全功能通信設備,包括WAP觸發(fā)的蜂窩電話、個人數(shù)字助理、掌上導向器、個人計算機等等,或者是專門用于公報接受的、僅用于公報服務的特殊通信設備;或者是MP3聲頻播放器(基本上是一臺無線電接收器或公報無線電接收器);或者是一臺MPEG4視頻接收器(公報電視機);或者其它這類專門化的通信設備。這些公報無線用戶設備可以是傳統(tǒng)移動用戶范式的移動無線通信設備,或者是較新的無線銷售產(chǎn)品中的固定無線通信設備。另外,這些公報通信服務可以是免費服務、預約服務或者收費服務,而該數(shù)據(jù)傳播可以根據(jù)壓入、彈出以及組合壓入/彈出信息分配模式來實現(xiàn)。


圖1A與1B用框圖形式表示裝備有本蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)的一個典型蜂窩通信網(wǎng)絡的整體結(jié)構(gòu)體系,其構(gòu)成本發(fā)明的公報無線用戶設備的運行環(huán)境;圖2以流程圖形式表示一個典型蜂窩通信系統(tǒng)在實現(xiàn)空載越區(qū)切換運行模式時的運行過程;
圖3以框圖形式表示蜂窩通信網(wǎng)絡中所用的基站至用戶的前向CDMA信道的一種典型結(jié)構(gòu);圖4以框圖形式表示在沒有本蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)的用戶注冊運行模式時,進行單向發(fā)射的一個蜂窩通信網(wǎng)絡中的典型小區(qū)分配;圖5以框圖形式表示蜂窩通信網(wǎng)絡中所用的基站至用戶的前向CDMA信道的一種典型結(jié)構(gòu);圖6以框圖形式表示蜂窩通信網(wǎng)絡中一個典型的小區(qū)分配,這是本蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)的一個運行示例;圖7以框圖形式表示在具有本蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)的用戶注冊運行模式時,用于非互動雙向傳輸?shù)姆涓C通信網(wǎng)絡中的一個典型小區(qū)分配過程;圖8以框圖形式表示本蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)中所用的通信信道的一個典型的發(fā)信協(xié)議;圖9以方框圖形式表示一個公報無線用戶設備的整個體系;圖10以流程圖形式表示利用用戶信息作為本發(fā)明的蜂窩通信網(wǎng)絡的公報系統(tǒng)的操作中的主反饋的一個模式;圖11以流程圖形式表示該空間一時間內(nèi)容管理器的操作;圖12表示一個典型的節(jié)目覆蓋模式;圖13表示許多通信信道的一個典型節(jié)目流。
具體實施例方式
現(xiàn)有蜂窩通信網(wǎng)絡實際上毫無例外地都是采用點對點的網(wǎng)絡拓撲來設計的。這種范式代表一種歷史的觀點,即蜂窩通信是用于將一個呼叫方與一個呼叫方互相連接的傳統(tǒng)有線電話通信網(wǎng)絡的一個無線等價網(wǎng)絡。由于要求采用蜂窩通信網(wǎng)絡中具有的有限帶寬來同時為很多用戶服務,所以妨礙了向這些用戶提供寬帶寬通信服務。
這些現(xiàn)有的系統(tǒng)在運行中主要是靜態(tài)的,每個小區(qū)為居住在或漫游到該小區(qū)的預定服務區(qū)域的用戶群體提供點對點通信。這里不具有向構(gòu)成跨越多個小區(qū)的動態(tài)變化覆蓋區(qū)域的一個用戶群體提供通信服務的能力。構(gòu)成公報的目標聽眾的許多用戶的這種動態(tài)聚集是這樣一種范式,它不由現(xiàn)有蜂窩通信系統(tǒng)編址,在現(xiàn)有蜂窩通信系統(tǒng)中也不提出任何功能來以實時方式提供與這個目標聽眾有關的信息。
蜂窩通信網(wǎng)絡原理圖1A及圖1B的框圖中所示的蜂窩通信網(wǎng)絡向由普通承載器公共交換電話網(wǎng)(PSTN)108服務的陸地用戶以及其它無線電信用戶提供連接那些各自擁有一個無線用戶設備的無線電信客戶的服務。在這種網(wǎng)絡中,所有輸入及輸出呼叫均由各個移動電話交換局(MTSO)106發(fā)射,每個MTSO都被連接到許多與位于這些小區(qū)站點覆蓋的區(qū)域內(nèi)的無線用戶設備101、101′通信的小區(qū)站點(也稱為基站子系統(tǒng)131~135)。無線用戶設備101、101′接受這些小區(qū)站點的服務,每個小區(qū)站點位于更大服務區(qū)域內(nèi)的一個小區(qū)區(qū)域。該服務區(qū)域的每個小區(qū)站點都由一組通信鏈接被連接到移動電話交換局106。每個小區(qū)站點包含一組無線電發(fā)射器與接收器(基站收發(fā)器132、142、143、152),每對發(fā)射器接收器都被連接到一個通信鏈接。每對發(fā)射器接收器在一對射頻上運行以便產(chǎn)生一個通信信道其中一個頻率向該無線用戶設備發(fā)射無線電信號,而另一個頻率從該無線用戶設備接受無線電信號。
當一個小區(qū)站點131中運行在一對預定的射頻上的一對發(fā)射器接收器被啟動,而且位于該小區(qū)站點131中的一個無線用戶101被調(diào)諧到這同一對射頻,從而激活無線用戶設備101與該小區(qū)站點131之間的通信信道時,就建立了一個蜂窩通信連接的第一階段。該蜂窩通信連接的第二階段存在于連接到這對發(fā)射器接收器的通信鏈接與普通承載器公共交換電話網(wǎng)108之間。該通信連接的這個第二階段在由輸入輸出中繼線連接到普通承載器公共交換電話網(wǎng)108的移動電話交換局106中實現(xiàn)。
移動電話交換局106包含一個將來自該通信鏈接的無線用戶聲音與/或數(shù)據(jù)信號切換到某條輸入或輸出中繼線的交換網(wǎng)106N。移動電話交換局106以及相關軟件通常管理那些用來與無線用戶設備101實現(xiàn)無線射頻鏈接的基站控制器132、142、152以及基站收發(fā)器發(fā)射/接受電子器件。移動電話交換局106與本地定位寄存器(HLR)161及訪問者定位寄存器(VLR)162一道來管理用戶注冊、用戶鑒別,并提供諸如聲音郵件、呼叫轉(zhuǎn)送、漫游確認等無線服務。移動電話交換局控制器106C生成并解釋那些通過互聯(lián)這些子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈接來與相關基站控制器132、142、152進行交換的控制消息,從而控制這些相關基站控制器132、142、152的運行。每個小區(qū)站點131~151內(nèi)的基站控制器132、142、152根據(jù)來自移動電話交換局106的控制信息來控制小區(qū)站點131的各對發(fā)射器接收器。每個小區(qū)站點的控制過程也控制這些無線用戶設備以便調(diào)諧到選定的射頻。在CDMA情況下,該系統(tǒng)也選擇PN代碼字來加強與這些無線用戶設備的通信隔離。
該蜂窩通信網(wǎng)絡內(nèi)中的每個小區(qū)都包括一個沿該小區(qū)站點發(fā)射天線徑向排列的預定空間體積,該空間區(qū)域大致等于具有預定高度的圓柱體積。由于在傳統(tǒng)蜂窩通信系統(tǒng)中,所有無線用戶設備都安裝在地面設備之內(nèi)(譬如機動車輛或手持設備),所以該小區(qū)站點的天線輻射模式被調(diào)整得緊挨地面,該小區(qū)站點天線產(chǎn)生的信號極性實際上是垂直的。為了防止一個小區(qū)站點的無線電信號與相鄰小區(qū)站點的無線電信號干擾,不同相鄰小區(qū)站點的發(fā)射器頻率要選擇得互不相同以便使相鄰發(fā)射器頻率之間有足夠的頻率間隔,從而避免相鄰小區(qū)站點之間的重疊發(fā)射。為了能再度使用這些相同的頻率,蜂窩電信行業(yè)已經(jīng)開發(fā)了少量而有限的、保證兩個相鄰小區(qū)站點不會在相同頻率運行的發(fā)射器頻率以及小區(qū)站點分配模式。當?shù)孛鏌o線用戶設備發(fā)出一個呼叫連接時,來自本地小區(qū)站點發(fā)射器的控制信號就使該地面無線用戶設備中的頻率捷變轉(zhuǎn)發(fā)器在為那個特定小區(qū)站點指定的頻率上運行。當該地面無線用戶設備從一個小區(qū)站點移動到另一個時,該呼叫連接就被越區(qū)切換到相繼的小區(qū)站點,該地面無線用戶設備中的頻率捷變轉(zhuǎn)發(fā)器就調(diào)整它的運行頻率,以便與位于該地面無線用戶設備正在其中運行的該小區(qū)站點內(nèi)的發(fā)射器的工作頻率一致。
存在許多能夠用來實現(xiàn)該蜂窩通信網(wǎng)絡的技術(shù),它們既包括數(shù)字范式也包括模擬范式,數(shù)字技術(shù)代表這兩種技術(shù)中較新的一種。另外,對不同蜂窩通信系統(tǒng)也進行了頻譜分配,個人通信系統(tǒng)(PCS)位于該頻譜的1.9GHz區(qū)域,而傳統(tǒng)蜂窩系統(tǒng)位于該頻譜的800MHz區(qū)域。蜂窩通信系統(tǒng)中使用的存取方法包括利用正交代碼來實現(xiàn)通信信道的碼分多址(CDMA)、利用一個頻率的時分多路傳輸來實現(xiàn)通信信道的時分多址(TDMA)以及利用分離的頻率來實現(xiàn)通信信道的頻分多址(FDMA),還包括這些技術(shù)的組合。在蜂窩通信領域,這些概念是眾所周知的,這些多種多樣的概念能夠被用來實現(xiàn)本發(fā)明的那些到處存在的無線用戶設備。這些技術(shù)不是對這里所述系統(tǒng)的限制,由于公布了一個新的系統(tǒng)概念,所以它們也不是現(xiàn)有系統(tǒng)概念的特殊的、技術(shù)上限定的實施方法。
傳統(tǒng)CDMA蜂窩網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)體系被設計得能通過同時使用多個基站或天線來減輕各類信號衰落的影響以便在無線用戶設備與基站之間傳送一個無線呼叫,這些衰落包括Raleigh、rician與對數(shù)正態(tài)衰落,但不限于此。如果該CDMA蜂窩網(wǎng)絡中的一個小區(qū)或一個天線在給定時間幀的信號很差,那么該CDMA蜂窩網(wǎng)絡中原來具有合格信號的另一個小區(qū)或天線就會傳送該呼叫。這種呼叫管理過程被稱為軟越區(qū)切換或較軟越區(qū)切換,這分別取決于該呼叫是在兩個小區(qū)之間傳送還是在兩個天線之間傳送。
蜂窩通信網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)體系圖1是本蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100的框圖,它是一個用以實現(xiàn)本系統(tǒng)的現(xiàn)有商業(yè)通信網(wǎng)絡的示例。在對本蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)的描述中,向公報無線用戶設備MS提供公報服務的該蜂窩通信網(wǎng)絡的主要實體是與移動電話交換局106關聯(lián)的基站子系統(tǒng)131~151。在一個典型的蜂窩通信網(wǎng)絡中,存在許多移動電話交換局106,但為簡單起見,這里只畫了一個移動電話交換局106。
一個現(xiàn)有移動電話交換局106的典型實施方案包括一個移動電話交換局控制器106C,該控制器執(zhí)行與移動電話交換局106有關的呼叫處理。一個交換網(wǎng)106N提供基站子系統(tǒng)131~151之間的電話連接?;咀酉到y(tǒng)131~151分別采用射頻(RF)信道111及112來與公報無線用戶設備MS通信。RF信道111與112既傳送命令信息,也傳送可以代表在公報無線用戶設備MS以及遠方終端處發(fā)音清晰的聲音信號的數(shù)字數(shù)據(jù)。公報無線用戶設備MS采用一個CDMA系統(tǒng)與至少一個基站子系統(tǒng)131通信。在圖1中,公報無線用戶設備MS同時與兩個基站子系統(tǒng)131與141通信,從而構(gòu)成一個軟越區(qū)切換。但是,一個軟越區(qū)切換并不限于最多兩個基站。標準EIA/TIA IS-95-B支持與多達6個基站的軟越區(qū)切換。在一個軟越區(qū)切換過程中,服務于一個給定呼叫的這些基站必須協(xié)同動作,從而使得通過RF信道111與112發(fā)布的命令彼此一致。為了實現(xiàn)這種一致性,這些服務基站子系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)可以相對于其它服務基站子系統(tǒng)作為主基站子系統(tǒng)來運行。當然,如果該蜂窩通信網(wǎng)絡認為足以勝任,那么一個公報無線用戶設備MS也可以只與一個單獨的基站子系統(tǒng)通信。
蜂窩通信網(wǎng)絡提供同一個服務區(qū)域內(nèi)的許多并行有效通信,而并行有效通信連接的數(shù)量可超過可用的無線電信道。實現(xiàn)這一點的方法是,在由一個單獨移動電話交換局106服務的服務區(qū)域內(nèi)通過提供多個基站子系統(tǒng)131~151而重復使用這些信道。一個移動電話交換局106的整個服務區(qū)域被劃分為許多“小區(qū)”,每個小區(qū)包括一個基站子系統(tǒng)131以及相關的無線電發(fā)射塔102。該小區(qū)的半徑基本上是從基站無線電發(fā)射塔102到能實現(xiàn)公報無線用戶設備MS與無線電發(fā)射塔102之間的良好接收的最遠地點的距離。所以,一個移動電話交換局106的整個服務區(qū)域被許多相鄰的小區(qū)覆蓋?,F(xiàn)在有能夠重復使用信道集合的行業(yè)標準小區(qū)模式。在一個特定的小區(qū)內(nèi),那些周圍的小區(qū)在該第一小區(qū)的四周圍成一圈,這些周圍小區(qū)中使用的信道與該特定小區(qū)中使用的信道不同,它們彼此的信道也不同。所以,從該特定小區(qū)內(nèi)的無線電發(fā)射塔發(fā)出的信號與從位于每個周圍小區(qū)內(nèi)的無線電發(fā)射塔發(fā)出的信號不產(chǎn)生干擾,因為它們以不同的射頻發(fā)射并具有不同的正交代碼。然而,在軟越區(qū)切換情況下,涉及該軟越區(qū)切換或較軟越區(qū)切換的所有小區(qū)必須具有相同的頻率。另外,采用該特定小區(qū)的發(fā)射頻率的下一個最接近的小區(qū)應當距離這個信號功率明顯不同、從而在接收器中具有充分信號抑制的小區(qū)足夠遠,以便保證不存在信號干擾。該小區(qū)的形狀由周圍地形決定,通常不是圓形,而是由于該小區(qū)區(qū)域內(nèi)存在的地形不規(guī)則、建筑與植被影響以及其它信號衰減器而發(fā)生偏斜。所以,該小區(qū)模式實際上只是概念性的,它并不反映關于各種小區(qū)的實際物理范圍,因為實施后的小區(qū)結(jié)構(gòu)不是六邊形,而且也沒有精確的劃分界限的邊緣。
這個系統(tǒng)中提供的控制信道被用來建立公報無線用戶設備101與基站子系統(tǒng)131之間的通信連接。在一個呼叫開始時,該控制信道被用來在涉及該呼叫的公報無線用戶設備MS與本地服務基站子系統(tǒng)131之間進行通信??刂葡珗鬅o線用戶設備MS進行定位并加以識別,確定該被撥號碼,而且識別由一對射頻構(gòu)成的一個可用的聲音/數(shù)據(jù)通信信道以及基站子系統(tǒng)131為該通信連接選擇的正交代碼。公報無線用戶設備MS中的無線電設備重新調(diào)節(jié)它所包含的發(fā)射器接收器設備,以便利用這些指定的射頻與正交代碼。一旦建立起該通信連接,那么當該用戶從當前小區(qū)移動到一個相鄰小區(qū)時,通常會在需要將這個公報無線用戶設備MS越區(qū)切換到這些相鄰小區(qū)之一時發(fā)射該控制消息來調(diào)節(jié)發(fā)射器功率以及/或者改變該發(fā)射器信道。由于在基站子系統(tǒng)131中接收到的信號幅值隨該公報無線用戶設備發(fā)射器功率與離基站子系統(tǒng)131的距離而定,所以公報無線用戶設備MS的發(fā)射器功率需要加以調(diào)整。因此,根據(jù)與基站子系統(tǒng)131的距離來按比例確定該發(fā)射器的功率,就可以將該被接收信號的幅值維持在一個預定的數(shù)值范圍之內(nèi),以便保證獲得精確的信號接收而不與該小區(qū)內(nèi)的其它發(fā)射產(chǎn)生干擾。
經(jīng)由交換網(wǎng)106N以及連接到公共交換電話網(wǎng)(PSTN)108的中繼線來傳送從公報無線用戶設備MS接收到的通信,就可以實現(xiàn)公報無線用戶設備MS與其它公報無線用戶設備(譬如陸線公報無線用戶設備109)之間的聲音通信,在PSTN 108中這些通信被傳送到一個為陸線公報無線用戶設備109服務的地區(qū)交換承載器125。因為存在許多連接到公共交換電話網(wǎng)(PSTN)108的移動電話交換局106,所以能夠使位于陸線公報無線用戶設備與無線用戶設備處的無線用戶在被選定的站之間通信。這個結(jié)構(gòu)體系代表這些無線與有線通信網(wǎng)絡的目前的體系結(jié)構(gòu)。圖中,本蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100被連接到公共交換電話網(wǎng)108、移動電話交換局106以及一個數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(譬如互聯(lián)網(wǎng)107),盡管這些示例性的互聯(lián)會受由公報服務的提供者所選擇的實施方案的影響,而且如后面所示,這些連接中某些連接由于對某些實施方案并不需要而可以被排除。
前向CDMA信道的格式圖3以框圖形式說明蜂窩通信網(wǎng)絡中所用的基站子系統(tǒng)131至公報無線用戶設備MS的前向CDMA信道的一個典型結(jié)構(gòu)。典型基站子系統(tǒng)131至公報無線用戶設備MS的前向CDMA信道包括一個預先定義的帶寬,其中心在選定的載頻附近。該選定信道的帶寬以及該選定載頻隨該蜂窩通信網(wǎng)絡的基站子系統(tǒng)131的技術(shù)實施方案而定,這里不再討論。該信道通常被劃分為許多段引導段301、同步段302、尋呼段303、業(yè)務段304。尋呼段303與業(yè)務段304又分別被進一步劃分為許多信道Ch1~Ch7以及Ch1~Ch55。每個業(yè)務信道代表選定的公報無線用戶設備MS的一個通信空間。這許多尋呼信道Ch1~Ch7可供基站子系統(tǒng)131以眾所周知的方式來尋呼一個選定的公報無線用戶設備MS。為了隔離這些信道,每個信道都分配64個沃爾什代碼(從W=0至W=63)中的一個選定代碼。譬如說,引導信道分配一個沃爾什代碼W=0,而同步信道分配一個沃爾什代碼W=32。尋呼信道Ch1~Ch7分別分配沃爾什代碼W=1~W=7。其它的沃爾什代碼被分配到業(yè)務信道CH1~CH55,如圖3所示。每個業(yè)務信道包括從基站子系統(tǒng)131發(fā)射到公報無線用戶設備MS的數(shù)據(jù)業(yè)務311以及同帶傳信312。
如這里所描述的,在點到點蜂窩通信中所要求的用于管理蜂窩通信網(wǎng)絡內(nèi)的小區(qū)之間的空載越區(qū)切換的開銷很多并且是連續(xù)的,因為很多由蜂窩通信網(wǎng)絡服務的無線用戶設備實際上是移動的。在本發(fā)明蜂窩通信網(wǎng)絡的公報系統(tǒng)中,在處理空載越區(qū)切換時對開銷的需求得到降低,國灰該無線用戶設備并不 唯一的通信鏈接,而是與其它無線用戶設備共享該鏈接。在這種標準的空載越區(qū)切換處理上有很多可以覆蓋(overlaid)的公報實現(xiàn)。
公報系統(tǒng)的原理術(shù)語“小區(qū)站點”及“小區(qū)”在文獻中使用時有時不太嚴格,術(shù)語“小區(qū)站點”通常指安裝射頻發(fā)射器與接收器裝置(基站收發(fā)器133、143、144、153)的地點,譬如基站子系統(tǒng)131,而術(shù)語“小區(qū)”通常指由安裝在基站子系統(tǒng)131的基站收發(fā)器133內(nèi)的特定的成對射頻發(fā)射器接收器所服務的空間區(qū)域,而且它包括由許多扇區(qū)構(gòu)成的一個特定小區(qū)中的各個扇區(qū)。這些小區(qū)可以是由內(nèi)建的無線通信系統(tǒng)、專用無線網(wǎng)絡以及下面將要描述的動態(tài)配置的無線通信網(wǎng)絡創(chuàng)建的覆蓋區(qū)。
實現(xiàn)無線用戶設備與這些成對射頻發(fā)射器接收器之間的通信所用的特定技術(shù),以及在其間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)性質(zhì)(譬如聲音、錄像、遙測信號、計算機數(shù)據(jù)等等),都不限于這里描述的蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100或公報無線用戶設備,由于公布了一個新的系統(tǒng)概念,所以它并不是現(xiàn)有系統(tǒng)概念的一個具體的技術(shù)上限定的實現(xiàn)方案。因此,這里使用的術(shù)語“蜂窩”是指一個通信系統(tǒng),它按照將空間劃分為許多體積扇區(qū)或小區(qū)、并且管理位于這些小區(qū)內(nèi)的無線用戶設備與位于每個這些小區(qū)的小區(qū)站點上的相關的成對射頻發(fā)射器接收器之間的通信的方式來運行。另外,術(shù)語“電信小區(qū)”是按其通用的意義使用,它包括由小區(qū)站點產(chǎn)生的一個傳統(tǒng)小區(qū)、小區(qū)的一個扇區(qū)以及一個小區(qū)仰角扇區(qū),而不管大小及形狀。在目前及將來的無線蜂窩體系中,有不同類型的射頻通信接口。每個射頻通信接口均具有優(yōu)點與缺點,但是每個射頻通信接口均能傳送窄播的公報給公報無線用戶設備。公報無線用戶設備的意圖不是創(chuàng)建一個全新平臺以便傳送窄播公告。而是,在具有對射頻通信接口最小修改的內(nèi)容域內(nèi),公報無線用戶設備通過新穎的系統(tǒng)構(gòu)思與目前及將來的蜂窩體系平臺共存。該公報無線用戶設備是內(nèi)容域內(nèi)的重疊體系中多個要素(element)中的一員,并且當與射頻通信接口集成在一起時,可獨立于所選的射頻通信接口。
目前使用的射頻通信接口有FDMA(具有頻分多址的模擬FM市制載波)CDMA(數(shù)字碼分多址)TDMA(數(shù)字時分多址)體系涉及上述所有三種接口的一些要素,如GSM是FDMA與TDMA的組合。
上面提到的公報無線用戶設備可以以下多種全功能通信設備中的任何一個WAP使能的蜂窩電話,個人數(shù)字助理、掌上導向器、個人計算機等等,或者是專門用于公報接受的特殊通信設備;或者是MP3聲頻播放器(基本上是一臺無線電接收器或公報無線電接收器);或者是一臺MPEG4視頻接收器(公報電視機);或者其它這類專門化的通信設備。這些無線用戶設備可以是傳統(tǒng)的移動用戶范式(paradigm)中的移動無線通信設備,或者更新無線銷售產(chǎn)品中的固定無線通信設備。
公報無線用戶設備的優(yōu)選物理實施例是便攜的或移動的終端用戶設備。其它類型的終端用戶設備包括不能被移動的和固定的。不能被移動的公報無線用戶設備是可再布置的,終端用戶設備,這些終端用戶設備經(jīng)常置于家中或商業(yè)區(qū)并且在該位置保持一段長時間。固定的公報無線用戶設備是指永久地安裝在結(jié)構(gòu)中建筑特中的終端用戶設備。這三種類型的公報無線用戶設備的示例包括1.移動公報無線用戶設備PDA,蜂窩電話,汽車電話,船舶電話,飛機電話,公共汽車,MP3播放器,隨身聽,個人CD播放機,膝上型計算機等。
2.不可移動的公報無線用戶設備電視,時鐘收音機,立體聲系統(tǒng),隆箱(boom box),桌上型計算機,電話手持機等。
3.固定公報無線用戶設備飯店揚聲器系統(tǒng),商店內(nèi)的公眾地址系統(tǒng),購物商場,機場,運動器械,學校,大學,政府辦公室等(下一代的襯托音樂)。
如上所述,該蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)采用現(xiàn)有蜂窩通信網(wǎng)絡來運行以便向用戶提不同于嚴格點對點通信之外的服務,這里可以將它們統(tǒng)稱為“公報服務”。該公報實際上可以是單向的(廣播)或者雙向的(互動的),該公報的范圍可以是全網(wǎng)絡的,也可以是窄播,在窄播中一個或多個小區(qū)與/或小區(qū)扇區(qū)被組合起來覆蓋一個預定的地理區(qū)域、統(tǒng)計學群體或用戶利益集團,以便向構(gòu)成該窄播傳輸目標聽眾的用戶發(fā)射信息。舉例來說,該覆蓋區(qū)域可以采用頻率分配、代碼分配或動態(tài)調(diào)整天線模式來以射頻域方式實現(xiàn)。所作的模式調(diào)整在這里是為了管理容量限制問題(譬如,一個小區(qū)大小在繁忙時段被調(diào)整/縮小,而以相鄰小區(qū)來幫助傳送特定區(qū)域的業(yè)務)。舉例來說,該蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)可以采用模式調(diào)整來產(chǎn)生一個窄播區(qū)域。
該蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)以“虛擬”方式來產(chǎn)生廣播與/或窄播區(qū)域。采用這個概念,射頻配置是可以分離的,就是說它的結(jié)構(gòu)體系可以是靜態(tài)的,但它能夠如上所述以動態(tài)方式進行配置。該“虛擬”結(jié)構(gòu)體系是在該內(nèi)容域?qū)崿F(xiàn)的,內(nèi)容域是一個非常有效而靈活的概念。通過有選擇地、一個小區(qū)一個小區(qū)地激活與禁止特定的內(nèi)容,那么盡管該射頻配置仍為靜態(tài)的或不變的,但卻可以從終端用戶的角度來實現(xiàn)調(diào)整后的廣播或窄播。這是一個非常有效的窄播工具,因為它比較簡單地以動態(tài)方式改變了在給定小區(qū)發(fā)射的特定內(nèi)容。盡管該射頻結(jié)構(gòu)體系也許沒有變化,但從它的范圍來講該組合效果是空間與時間的。能用來獲得這一效果的方法類似于有線電視傳輸中所用的郵政區(qū)碼廣告系統(tǒng),在這些系統(tǒng)中,區(qū)域服務器為特定的地理區(qū)域選擇、分解與重編內(nèi)容。該內(nèi)容管理也能夠以集中方式實現(xiàn)。
蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100的基本功能包括一個采用壓入、彈出以及組合壓入/彈出數(shù)據(jù)傳播方式,而且并行向許多無線用戶設備傳播信息的信息分配管理功能。是否傳播信息可以按照外部事件、按照預定的時間/空間激勵進行識別,它可以是用戶詢問/請求的函數(shù),等等。蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100按照一個已經(jīng)識別的信息傳播事件來識別該蜂窩通信網(wǎng)絡中的許多小區(qū)以及每個小區(qū)中可用的通信信道,以便傳送需要發(fā)射到由這些選定的小區(qū)服務的場所內(nèi)已有的許多無線用戶設備的信息。這些通信信道可以專門用于公報服務,也可以從一組可用通信信道中選擇。這些用戶通過在他們的無線用戶設備上選擇傳送這些公報的通信信道來存取這些公報。該用戶能夠以許多方式得到公報存在的警報,或者能夠在沒有任何發(fā)射給該無線用戶設備的警報的情況下激活他們的無線用戶設備來獲取該公報。該用戶獲得的公報并非用戶惟一的,因為該公報被發(fā)射給許多用戶,許多用戶并行存取該公報是一種典型的運行方式。另外,公報服務所需的帶寬也是可變的,現(xiàn)有蜂窩通信網(wǎng)絡中未被使用的信道按照按需決定的方式被分配給公報服務。此外,常規(guī)的點對點蜂窩通信業(yè)務可以按照公報服務進行負荷平衡,常規(guī)蜂窩業(yè)務最好由具有未被使用的容量的小區(qū)來服務,從而釋放其它小區(qū)內(nèi)的信道以供公報服務使用。另外,蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100識別可以用來構(gòu)成該公報服務的程序源所能提供的合適的信息源。該信息可以是預定的連續(xù)饋送,也可以由散布在廣告、其它信息片段等等之間的許多片段構(gòu)成。
公報無線用戶設備公報無線用戶設備MS是一個終端設備(例如無線用戶設備101),其能從配置下一代體系如WCDMA(寬帶碼分多址)、CDMA2000、HDR(高數(shù)據(jù)速率)等的寬帶蜂窩網(wǎng)絡中接收窄帶內(nèi)容。該窄帶內(nèi)容(公報)在本質(zhì)上是多媒體并同時傳送給多個公報無線用戶設備。這些窄帶內(nèi)容包括音頻(音樂,音頻電影及新聞等),
視頻(類似MTV的視頻,新聞、現(xiàn)場錄像機等),以及數(shù)據(jù)(文本信息,股票查詢以及圖形信息等)。
這些終端用戶設備,在些稱為公報無線用戶設備MS,在本質(zhì)上是下一代音頻-視頻-因特網(wǎng)接收機,一般用于單向接收具有高目的性的人口統(tǒng)計焦點(focus)的發(fā)射。上述的內(nèi)容一般地按照一個到不只一個的廣播或窄播操作模式利用作為下一代、第三代(3G)代無線蜂窩系統(tǒng)的優(yōu)選傳送手段由射頻發(fā)射進行傳輸。用于窄播的人口統(tǒng)計組在大小上可以從一個小的鄰區(qū)到由大量的、再次用于傳送窄播內(nèi)容的蜂窩體系確定的運動場館。內(nèi)容傳送區(qū)與傳送的內(nèi)容動態(tài)地可變,這取決于相關的人口統(tǒng)計。
公報無線用戶設備是一些多媒體設備,并且以下列形式輸出數(shù)字內(nèi)容給終端用戶數(shù)字音頻數(shù)字視頻數(shù)字因特網(wǎng)數(shù)字文本數(shù)字圖形公報無線用戶設備的體系是由對現(xiàn)有的和規(guī)劃的蜂窩射頻體系的修改中推導出。窄播/公報的實現(xiàn)大量地以軟件/固件(firmware)執(zhí)行的,其中的無線射頻通信接口與現(xiàn)有的和將來的標準非常相似。本質(zhì)上,該體系是一個新穎的系統(tǒng),覆蓋并對現(xiàn)有的產(chǎn)生影響。
目前的電路交換呼叫的無線體系范式在窄播操作模式中比較陳舊,其中連接只是介于兩個單一網(wǎng)絡節(jié)點之間。窄播可使蜂窩體系同時傳輸信息或內(nèi)容給多個公報無線用戶設備,為此,必須首先解決兩個共性的問題多個公報無線用戶設備尋址單向窄播的越區(qū)切換圖9以框圖形式描述了本發(fā)明的公報無線用戶設備MS的典型實施例的體系。該公報無線用戶設備的特定實施例被公開以便說明本發(fā)明的設計思想,但卻不是限制這種設計思想的應用。該公報無線用戶設備MS設置有一個處理器CONTROL,其按照存儲在MEMORY中指令以及以及存儲在分布(profile)存儲器PS中的用戶分布信息進行操作,如下面所描述的。在這個特定的應用中,公報無線用戶設備MS移動單元定位設備,如全球定位系統(tǒng)GPS,以便產(chǎn)生對公報無線用戶設備MS的位置指示。
公報無線用戶設備MS還設置有發(fā)射器TRANS和接收器RCV電路,這些電路常見于通過語音數(shù)據(jù)開關VDS提供語音和數(shù)據(jù)通信的蜂窩通信中。該設備還包括一般地安裝于公報無線用戶設備MS的外表面的天線VPA,該天線按照一種已知方式通過雙工器(duplexor)耦合到發(fā)射器TRANS和接收器RCV。利用當前現(xiàn)有的蜂窩射頻系統(tǒng)中的功率控制電路,發(fā)射器TRANS的功率輸出可以根據(jù)到小區(qū)站點(cell site)發(fā)射器天線的距離進行動態(tài)調(diào)整以便確保一個相對恒定的信號電平。
公報無線用戶設備MS一個用戶接口NTR,該接口設置有可使用戶接收和輸入數(shù)據(jù)的設備。例如,該用戶接口NTR包括一個可產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)的人眼可視化的顯示設備VD和一個產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)的可聽輸出的音頻輸出設備LS。該用戶接口可包括音頻輸入設備MIC和鍵盤K(和/或鼠標或指示設備)以便可使用戶輸入音步或文本格式的數(shù)據(jù)。該用戶接口NTR可選擇性地包括一個生物測定(biometric)接口BM,用于測量用戶的不變的物理特性,如指紋,視網(wǎng)膜掃描等,以便公報無線用戶設備MS授權(quán)用戶的標識。而且,公報無線用戶設備MS可包括傳感器,或適用于連接一個或多個傳感器SM1、SM2的一個接口SENI,以便測量所選的參數(shù),如室溫,速率、高度等。
在只接收公報無線用戶設備的情況下,很明顯,上面描述的實現(xiàn)可以簡化,因為不需要發(fā)射器TRANS和很多其它的性能,如全球定位系統(tǒng)等。
動態(tài)配置無線局域網(wǎng)現(xiàn)在實現(xiàn)通過短范圍、低功率通信可共同操作的無線用戶設備。這些無線用戶設備在ad hoc的基礎上形成一個小網(wǎng)絡。每個無線用戶設備利用一個常駐的服務器設備搜索出并配置其自身,其可以是與例如蜂窩通信網(wǎng)絡100或另一個無線用戶設備互連的永久訪問點。
這種原理的一個示例目前是以藍牙特殊興趣小組,該小組采用介于2400MHzgn 2483.5MHz的載波頻率而使用設備互操作性的無線范式,以支持多個數(shù)據(jù)傳送信道,這些信道根據(jù)啟動的應用可以是對稱或不對稱的。公報無線用戶設備MS因此可以包括一個動態(tài)網(wǎng)絡系統(tǒng)(DNS),該DNS包括一個本地射頻(RF)發(fā)射接收機LT,基帶鏈接控制單元BU,相關的鏈接管理控制軟件/硬件LM以及天線系統(tǒng)PA。本地射頻發(fā)射接收機LT的發(fā)射機部分將基帶信息與跳頻本地振蕩器混合以產(chǎn)生一個頻率調(diào)制載波。本地射頻發(fā)射接收機LT的接收機部分利用同一振蕩器在相鄰的時隙對RF信號進行降頻和解調(diào)。本地射頻發(fā)射接收機LT支持點到點和點到多點連接。象這樣啟動的多個無線用戶設備可以將自身配置成一個“微微網(wǎng)(piconet)”,其中一個無線用戶設備被指定為主機(master),而其余的則作為從屬機(slave);或配置成對等關系。該微微網(wǎng)與其它類似的微微網(wǎng)的區(qū)別在于跳頻序列的鄰近性(vicinity)。該基帶協(xié)議可以用于電路和包交換傳輸。對于語音連接來說,可以利用保留的時隙建議同步鏈接,同時非同步鏈接專用于數(shù)據(jù)傳輸。
例如,動態(tài)網(wǎng)絡系統(tǒng)DNS可以用于服務于單一輔助手持機單元H和/或終端設備HT,并且可選地多路復用以服務于多個輔助手持機單元H、H’和/或終端設備HT、HT’。輔助手持機單元H和/或終端設備HT可以被硬接線到該公報無線用戶設備MS或可以是有限通信范圍內(nèi)、通過上述的射頻發(fā)射與公報無線用戶設備互連的一個無線單元H’,HT’。在多用戶應用中,公報無線用戶設備MS可包括一個“微型小區(qū)(mini-cell)”,其中各種輔助手持機單元H、H’和/或終端設備HT、HT’以類似于由一般小區(qū)站點/MTSO執(zhí)行的方式由公報無線用戶設備MS進行管理。因而,該手持機單元H、H’和/或終端設備HT、HT’可以是不同類型的電話,由公報無線用戶設備MS執(zhí)行集成功能以及多路復用功能。手持機H、H’可以是個人通信系統(tǒng)(PCS)單元、尋呼機、碼分多址(CDMA)單元或者是其它由個人使用的無線通信設備。公報無線用戶設備MS接收由各個手持機單元產(chǎn)生的信號并且將包含在這些傳輸中的數(shù)據(jù)格式化成(如果必要)到小區(qū)部分的射頻鏈接發(fā)射所使用的格式。相反方向的通信以眾所周知的補償方式來管理。手持機單元H、H’均具有一個唯一標識符,它能使基礎蜂窩通信網(wǎng)絡與該單元進行通信。公報無線用戶設備MS因此可通過輪詢在由該電子單元服務的空間內(nèi)的手持機單元執(zhí)行手持機注冊功能,以便由此標識這些單元。該單元標識數(shù)據(jù)通過控制信道隨后發(fā)射到小區(qū)站點,以便使該蜂窩網(wǎng)絡聲稱這些特定單元的位置。
公報無線用戶設備-CDMA系統(tǒng)特征除了上面提到的公報無線用戶設備MS的特征外,存在另外一個蜂窩通信系統(tǒng)稱作碼分多址(CDMA),它可在每個信道上傳輸多個通信,并且通過分配給每個公報無線用戶設備MS的碼來區(qū)分各個公報無線用戶設備MS。這些CDMA系統(tǒng)在同一頻率上發(fā)射多具會話。為了保持整個系統(tǒng)噪聲最小化,各個公報無線用戶設備MS的功率電平必須精確地控制。對于典型的CDMA系統(tǒng),使用64沃爾什碼來區(qū)分由小區(qū)站點服務的多個公報無線用戶設備MS,并且保留預定數(shù)量的這種碼以便由公報無線用戶設備MS單獨使用,因為在一般的基地(ground-based)小區(qū)站點不是所有碼都被使用。因而,在CDMA系統(tǒng)中使用碼分隔來防止公報無線用戶設備MS與傳統(tǒng)的基地無線用戶設備以及它們的小區(qū)部件之間的干擾。結(jié)合唯一的沃爾什碼分配,該網(wǎng)絡可分配唯一的AWide Area@碼字來標識一個虛擬的網(wǎng)絡重疊。
公報無線用戶設備MS的數(shù)據(jù)通信性能可以通過增加與小區(qū)部件建立的通信連接的帶寬而得到加強,有多種方式可增加帶寬,包括分配多個通信信道給數(shù)據(jù)通信功能。因而,為了數(shù)據(jù)通信目的,一個單一的呼叫連接包括并行管理的多個物理通信信道,以由此加倍與系統(tǒng)中一個單一信道相關的數(shù)據(jù)通信性能。可替換地,在所限定的通信空間內(nèi)可以分配專利用的數(shù)據(jù)通信信道,其中這些數(shù)據(jù)通信信道占據(jù)多個語音通信信道的帶寬。在任意一種情況下,公報無線用戶設備MS的數(shù)據(jù)通信性能可適應用戶的需要。
這樣連接的一個示例是另外一個終端設備(如配備有調(diào)制解調(diào)器的個人計算機HT)連接到該公報無線用戶設備MS以便可使用戶通過該蜂窩語音通信連接發(fā)射和接收數(shù)據(jù),這是公知的。該數(shù)據(jù)可包括傳真發(fā)射,E_Mail,數(shù)據(jù)文件等。另外,終端設備HT可包括一個視頻顯示設備,并且其上顯示的數(shù)據(jù)可以是從小區(qū)部件或通過一個蜂窩通信連接與該公報無線用戶設備MS連接的源上載的娛樂/信息節(jié)目。
蜂窩通信網(wǎng)絡中的公報服務從上面的描述可以看出,公報無線用戶設備MS的發(fā)射接收器GBR在一個可用通信信道上傾聽最強的引導信號,并使用這個引導信號來推導一個時間/頻率參考值。公報無線用戶設備為這個通信信道解調(diào)該同步信號以便使公報無線用戶設備的時鐘與基站子系統(tǒng)131所包含的時鐘精確對準。對一個廣播運行模式,必須要向公報無線用戶設備提供能夠讓它識別哪些PN代碼是這個通信信道的廣播/窄播信號的信息。這可以通過在引導或同步信號中向公報無線用戶設備發(fā)射目錄信息,或者通過為選定的廣播信號采用預定的PN代碼來實現(xiàn)。
由于該蜂窩通信網(wǎng)絡從各個小區(qū)站點連續(xù)發(fā)射公報信號,所以不存在自身干擾的統(tǒng)計學下降。因此,必須適當選擇發(fā)射頻率以及PN代碼來降低干擾。每個PN代碼空間可以包含一個單獨的發(fā)射,也可以按照能發(fā)射多個信號的多路切換模式來加以使用。在該后一種模式中,按時間分片的基帶數(shù)據(jù)通過在每個傳輸幀中生成多路子信道而在一個單獨的CDMA波形上流出。這樣,低數(shù)據(jù)速率信號就能夠共享一個單獨的發(fā)射。
移動電話交換局106與VLR及HLR一道幫助管理包括用戶授權(quán)在內(nèi)的注冊過程。訪問者定位寄存器161與本地定位寄存器162實質(zhì)上是與移動電話交換局106相連接的復雜數(shù)據(jù)庫。盡管VLR可以獨立存在并且在它們的使用中采用分散方式,而HLR通常更多采用集中方式,但VLR與HLR有時是帶有邏輯功能分區(qū)的同一個設備。公報定位寄存器(CLR)163是蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100中的裝置,其中存放進行用戶授權(quán)所用的全部系統(tǒng)信息以及服務計劃。這在實際實施方面具有實質(zhì)性的價值,因為它可以是一個連接到移動電話交換局106的完全獨立的設備,也可以是蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100的一個整體部分。公報定位寄存器163以與HLR/VLR類似的方法被連接到移動電話交換局106。
為了說明蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100能夠提供的各種服務,必須對用來說明識別一個用戶以及向一個用戶提供服務時運行的過程的術(shù)語加以定義?!矮@取”是該公報無線用戶設備MS掃描引導信道、鎖定同步信道以及擁有為了知道從何處及如何接收公報所必須的所有系統(tǒng)知識的過程?!白浴笔窃谠摲涓C通信網(wǎng)絡之內(nèi)使該公報無線用戶設備MS與該蜂窩通信網(wǎng)絡交換信息的過程,其中該蜂窩通信網(wǎng)絡發(fā)覺并了解哪些用戶在接收公報以及它們在何處接收公報?!笆跈?quán)”是蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100準許普通或特定場所的一個或多個用戶獲得對廣播或窄播內(nèi)容的終端用戶訪問能力的過程。所以,一個“免費”公報服務具有“獲取”過程,但不具有“注冊”或“授權(quán)”過程?!邦A約”公報服務具有全部3個過程?!邦A付”公報服務具有一個修改的“獲取”過程,但不包括“注冊”或“授權(quán)”過程。所以,術(shù)語“自主的”可以被用來描述該“免費”廣播體系結(jié)構(gòu),因為該蜂窩通信網(wǎng)絡不知道誰在收聽或者他們在何處收聽。這就相當于今天的廣播收音機或電視,不同之處在于,該內(nèi)容可以專門適用于具有有限的、可以被動態(tài)管理的空間范圍的“免費”窄播。用于這樣一種公報服務的公報無線用戶設備MS可以是只進行單向接收的(成本極低的)公報無線用戶設備MS。對包括免費廣播與預約服務在內(nèi)的公報服務,該公報無線用戶設備MS不是內(nèi)容互動的,這就意味著無法得到像請求一應答這樣的公報服務。對具有注冊與授權(quán)目的的網(wǎng)絡,公報無線用戶設備MS在通信能力上是雙向的。一個預付的預約公報服務在概念上與具有一次性預付預約費用的數(shù)字電視記錄器類似。這個概念采用修正的前向?qū)ず粜诺纴頌闃I(yè)務信道提供初始化信息,然后在前向業(yè)務信道中采用同帶發(fā)信來傳送系統(tǒng)信息。
公報無線通信設備的尋址首先,需要一種方法以“哄騙”或愚弄現(xiàn)有的蜂窩通信系統(tǒng)一次將內(nèi)容發(fā)射給不只一個用戶?;蛘撸瑩Q句話說,所需要的是一種尋址機制,其與現(xiàn)在或?qū)淼膶嵤┫嘁恢拢怯殖桨l(fā)傳統(tǒng)的電路交換一對一體系。公報無線用戶設備尋址的多種方法是可能的,但是從體系修改上來講,一種方案最低代表著某種入侵(invasive)。盡管該方法是優(yōu)選的方案,但它決不是僅有的方案。
優(yōu)選的實施例是創(chuàng)建一個共用的MIN或移動標識號。該通用的MIN是在整個公報無線用戶設備上無所不在地開發(fā)的。通用窄播MIN使用所有的公報無線用戶設備接收無線地傳送給公報無線用戶設備的所有內(nèi)容,這種通用MIN存儲在公報無線用戶設備MS的分布存儲器PS內(nèi),以便由此可使該設備訪問那些授權(quán)服務。另外,該通用的MIN可以用作一個濾波器,在此公報無線用戶設備MS接收該內(nèi)容,但這并不意味著終端用戶可訪問它。該通用MIN好象是一個入口密鑰,按照用戶分布信息、存儲在分布存儲器PS內(nèi)且由處理器CONTROL執(zhí)行的預約授權(quán)所規(guī)定的,僅使窄播內(nèi)容通過。通用MIN并不確定是否該終端用戶可訪問該窄播內(nèi)容。通過包括層級預約類型的其它手段可確定內(nèi)容訪問。一個層級內(nèi)容預約服務的范圍包括從免費到預約訪問再到接收付費(收聽付費,觀看付費)。僅有特定的類型的公報無線用戶設備可預約層級內(nèi)容,因為它要求一個進行授權(quán)訪問的手段。一種方法涉及終生預約的預付費形式(其并不要求雙向公報無線用戶設備);另外一種公報無線用戶設備的方法是與網(wǎng)絡收費(billing)/授權(quán)系統(tǒng)進行互動,以使終端用戶訪問特定類型的服務(這可以是一個雙向的公報無線用戶設備)。
公報無線用戶設備的越區(qū)切換其次,需要一種方法以使單路公報無線用戶設備協(xié)調(diào)其所要求的活動與該網(wǎng)絡,特別地,需要一種方法以使越區(qū)切換是必須的以提供一個無縫覆蓋。越區(qū)切換可以采用以下形式軟(公報無線用戶設備在同一頻率上同時從多個小區(qū)接收,但為不同的沃爾什碼)更軟(公報無線用戶設備在同一頻率上從一個給定小區(qū)的多個扇區(qū)接收,但為不同的沃爾什碼)硬(公報無線用戶設備在一給定頻率上一次僅從一個小區(qū)接收,然后隨著新的小區(qū)發(fā)生越區(qū)切換而切換頻率)。
數(shù)字CDMA體系可使用所有三種類型的越區(qū)切換,而模擬FDMA和數(shù)字TDMA僅能使用硬越區(qū)切換。從體系觀點來看,通過為CDMA解決越區(qū)切換問題,對于模擬和TDMA的一般越區(qū)切換問題也得到解決,因為在CDMA平臺上執(zhí)行硬越區(qū)切換的方法和構(gòu)思類似于在模擬和TDMA體系上所進行的。
公報無線用戶設備的類型當評估兩個主要的焦點即尋址與越區(qū)切換時,必須將它們與公報無線用戶設備是可行的上下文環(huán)境聯(lián)系起來,如在下面所指出的。
1、單路窄播接收,不能雙向管理系統(tǒng)開銷(“僅接收”),2、單路窄播接收,能雙向管理系統(tǒng)開銷(“僅接收,雙向管理開銷”),3、雙路窄播接收/發(fā)射,能雙向管理系統(tǒng)開銷(“發(fā)射/接收,雙向管理開銷”)。
盡管窄播體系主要是從源到公報無線用戶設備的單路,雙向公報也是可行的,上面列出的最后一種類型的公報無線用戶設備具有這種性能。
每種公報無線用戶設備類型具有不同類型的網(wǎng)絡注冊,即通過其設備變得“連接”到網(wǎng)絡的過程,這不同于前面描述的、可使對特定類型的內(nèi)容或窄服務進行訪問的授權(quán)過程。如前面所述的,這里的過程是用于CDMA體系,特別是對于所要求的越區(qū)切換的類型,在管理這些公報無線用戶設備方面更復雜。對于模擬或TDMA或混合類型的體系的注冊過程在構(gòu)思上很相似,并且由于其它的方法在這里沒有詳細描述,但對于本技術(shù)領域人士來說,可以很好地理解向其它體系(模擬/TDMA/混合)的概念延伸。
不具有用戶注冊的單向發(fā)射存在大量的能夠被用來向這些無線用戶設備發(fā)射信息的可能體系結(jié)構(gòu),所選的結(jié)構(gòu)體系會影響發(fā)射類型。
圖4以框圖形式說明一個單向發(fā)射的蜂窩通信網(wǎng)絡中的典型的小區(qū)分配,其中許多小區(qū)發(fā)射公報信號,每個小區(qū)采用相同的頻率,并可以對選定的公報隨意地采用相同的沃爾什(PN)代碼,這里不存在本蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100的用戶注冊運行模式。盡管可以采用另一種方法將這些小區(qū)再劃分為3個扇區(qū)來達到同樣的效果,但這里使用一個K=3小區(qū)重復模式。這樣,公報無線用戶設備MS不必搜索該希望的公報,因為在該整個蜂窩通信網(wǎng)絡中,該位置是始終不變的。公報無線用戶設備MS總是處于軟越區(qū)切換模式,而且在圖4的示例中,該PN代碼按照該K=3重復模式由小區(qū)改變,所以公報無線用戶設備MS維持具有這3個PN代碼的軟越區(qū)切換方式,而不管公報無線用戶設備MS在該蜂窩通信網(wǎng)絡中的位置?,F(xiàn)有無線用戶設備在能夠以這個模式運行的瑞克接收器系統(tǒng)中裝備有3個接收器。
另一種方法是,相鄰小區(qū)(或小區(qū)扇區(qū))能夠以不同頻率發(fā)射這些公報信號,但這需要增加該無線用戶設備的復雜性,因為該越區(qū)切換既對頻率又對PN代碼進行,所以這使它成為硬越區(qū)切換。另外,因為發(fā)射頻率缺少一致性,所以就需要該無線用戶設備從該基站接收信息來識別該希望公報的位置,從而使該無線用戶設備能夠為每個小區(qū)鎖定合適的頻率與PN代碼組合。避免該復雜性的一種方法如圖6所示,這里存在這些小區(qū)的一個K=3分組,而且該沃爾什代碼是靜態(tài)的,對每個K=3小區(qū)采用一個特殊的沃爾什代碼,譬如小區(qū)K=1為業(yè)務信道8(沃爾什代碼W=8)、小區(qū)K=2為業(yè)務信道Ch9(沃爾什代碼W=9)、小區(qū)K=3為業(yè)務信道Ch10(沃爾什代碼W=10)。所以,用戶不需要來自該蜂窩通信網(wǎng)絡的額外信息就能接收該廣播信息,這是因為公報無線用戶設備MS具有3個瑞克接收器,它們中的每一個都能鎖定K=3重復情景中所用的3個沃爾什代碼W8~W10中的一個。公報無線用戶設備MS可以始終處于軟越區(qū)切換模式,以便保證在公報無線用戶設備MS從這3個預定的業(yè)務信道接收信號時能夠連續(xù)不斷地接收該發(fā)射。
對于“僅接收”類型的公報無線用戶設備,下面圖2描述了優(yōu)選注冊算法,當然還有其它算法也是可行的(IS95體系改編)。這做為一個自主注冊過程描述,因為該網(wǎng)絡沒有意識到公報無線用戶設備的活動并且公報無線用戶設備不能與該網(wǎng)絡通信。
圖2以流程圖形式說明在實現(xiàn)一個空載越區(qū)切換運行模式時,典型蜂窩通信系統(tǒng)的運行過程。在該無線站空載狀態(tài)下,當一個公報無線用戶設備MS從一個基站子系統(tǒng)131的覆蓋區(qū)域移動到另一個基站子系統(tǒng)141的覆蓋區(qū)域時,就出現(xiàn)一個空載越區(qū)切換。如圖2所示,在步驟201,公報無線用戶設備MS對那些為公報無線用戶設備MS運行的覆蓋區(qū)域服務的基站掃描引導信號。如果公報無線用戶設備MS探測到來自另一個基站子系統(tǒng)141的、比當前基站子系統(tǒng)131的信號更強的引導信號,那么公報無線用戶設備MS就認定將會出現(xiàn)一個空載越區(qū)切換。引導信道通過它們相對于零偏置引導PN序列的偏置來加以識別,通常對每個信道都是沃爾什代碼0。在步驟202中,引導偏置被公報無線用戶設備MS分組成為描述它們對于引導搜索的狀態(tài)的集合。在該無線站空載狀態(tài)下,對一個公報無線用戶設備MS定義了如下的引導偏置集合。每個引導偏置只能是一個集合中的成員。
有效集其尋呼信道受到監(jiān)測的前向CDMA信道的引導偏置。
鄰集可能成為空載越區(qū)切換的候選者的引導信道的偏置。鄰集的數(shù)量在鄰居清單消息、擴充鄰居清單消息與普通鄰居清單消息中指定。
剩余集所有可能引導偏置的集合。
在圖2的過程中,公報無線用戶設備MS在步驟203中選擇3個最強的引導信號來建立/維持該蜂窩通信連接。在這一過程中,公報無線用戶設備MS中的瑞克接收器在步驟207中繼續(xù)尋找最強的引導信號來保證該蜂窩通信連接的繼續(xù)。公報無線用戶設備MS在步驟204中解碼這些引導信號,并鎖定到選定的、具有最強引導信號的前向CDMA信道的同步信道。
在步驟205,公報無線用戶設備MS切換到所選的業(yè)務信道,如由存儲在分布存儲器PD內(nèi)的公報標識符所確定的,每個所選的前向CDMA信道一個,并且解調(diào)其上接收的信號,并且在步驟206將解調(diào)的多媒體輸出輸出給公報無線用戶設備MS的用戶接口NTR中的相應設備,供用戶使用。
正如這里所說,在點對點蜂窩通信中,為管理該蜂窩通信網(wǎng)絡內(nèi)的小區(qū)之間的越區(qū)切換所需的雜項消息是相當可觀的,而且是連續(xù)不斷的,因為由該蜂窩通信網(wǎng)絡所服務的許多無線用戶設備實際上是移動的。在本蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)中,由于無線用戶設備不具有惟一的通信鏈接,而是與許多其它無線用戶設備共享這個鏈接,所以就降低了在處理呼叫越區(qū)切換時對這個雜項消息的需求。存在許多能夠覆蓋這個標準越區(qū)切換過程的公報實施方案。
對于“僅接收”公報無線用戶設備來說,自主注冊循環(huán)的特定屬性包括1、相鄰小區(qū)引導是W=0(沃爾什碼零),但具有唯一的序列偏移以便從其它基站中識別出一個特定的基站;2、同步或同步信道具有與引導相同的偏移;3、傳送窄播內(nèi)容的靜態(tài)業(yè)務信道總是利用K=3算法固定在網(wǎng)絡配置內(nèi)。該公報無線用戶設備被預編程以獲悉要尋找哪一個碼序列(有關窄播的現(xiàn)有技術(shù)知識)4、公報無線用戶設備處于連續(xù)的軟或更軟越區(qū)切換;5、所有沃爾什碼分配是靜態(tài)的;
6、K=3可以是全部分組小區(qū)或分組扇區(qū);7、不使用前向?qū)ず粜诺溃?、業(yè)務信道攜帶內(nèi)容與網(wǎng)絡開銷(作為頻帶內(nèi)信令協(xié)議)。
具有用戶注冊的非互動雙向發(fā)射圖7以框圖形式來說明蜂窩通信網(wǎng)絡中的一個典型的小區(qū)分配,它用于本蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100中具有用戶注冊運行模式的非互動雙向發(fā)射,其中許多小區(qū)在發(fā)射廣播信號,每個小區(qū)對一個選定的公報可以采用任何頻率以及任何沃爾什(PN)代碼。這種運行模式可以使該蜂窩通信網(wǎng)絡能為一個發(fā)射選擇任何小區(qū)重復模式、任何沃爾什代碼分配,從而激活公報服務。公報無線用戶設備為了達到信道分配誘騙注冊目的而與基站子系統(tǒng)131通信,以便接收免費通信服務。由于不需要結(jié)帳或授權(quán),所以公報無線用戶設備對這個免費公報服務運行模式不需要一個惟一的MIN。這種操作模式也可以描述為內(nèi)容傳送的只接收模式,具有雙向通信信道管理能力。
然而如圖7所示,公報無線用戶設備MS為預約服務在步驟701中掃描來自為公報無線用戶設備MS運行的覆蓋區(qū)域服務的基站子系統(tǒng)的引導信號。如果公報無線用戶設備MS從另一個比當前基站子系統(tǒng)131更強的基站子系統(tǒng)141探測到一個引導信號,那么公報無線用戶設備MS就認為可能會出現(xiàn)一個空載越區(qū)切換。引導信道是根據(jù)它們相對于零偏置引導信道PN序列的偏置加以識別的,通常對每個信道都是沃爾什代碼0。公報無線用戶設備MS在步驟702中將引導信道偏置分組成描述有關引導搜索的狀態(tài)的集合。公報無線用戶設備MS在步驟703中選擇3個最強的引導信號以供建立/維持蜂窩通信連接使用。在這個過程中,公報無線用戶設備MS中的瑞克接收器在步驟710中繼續(xù)尋找最強的引導信號來保證該蜂窩通信連接的連續(xù)性。該公報無線用戶設備MS在步驟704中解碼這些引導信號,并鎖定到3個具有最強引導信號的、選定的前向CDMA信道中的同步信道。
在步驟705,公報無線用戶設備采用它們的EIN與SSD向基站子系統(tǒng)131注冊,但一個用于公報的公共MIN企圖誘騙基站子系統(tǒng)131去識別公報無線用戶設備而不需要公報無線用戶設備具有一個惟一的身份。另外,移動電話交換局106的欺詐預防系統(tǒng)(軟件)對公報失效,因為該欺詐系統(tǒng)拒絕在不同地理位置上多路同時發(fā)生的MIN。盡管在數(shù)字系統(tǒng)中也采用了多MIN欺詐探測,但仍然設計了這一特性以便防止復制的欺詐(這不僅僅是模擬系統(tǒng)對數(shù)字系統(tǒng)的一個人為假象)?;咀酉到y(tǒng)131確認這個公報無線用戶設備的授權(quán)來接收所請求的服務,在步驟706中經(jīng)由公報無線用戶設備使用的尋呼信道來識別對公報無線用戶設備的(可能由許多無線用戶設備公用的)返程呼叫以便請求這個服務,而且公報無線用戶設備按照公報無線用戶設備從基站子系統(tǒng)131接收到的控制信號在步驟707中變換到該識別出的、傳送該選定公報的業(yè)務信道。公報無線用戶設備在步驟709中保持軟越區(qū)切換模式來保證不間斷地接收該公報,而且在步驟708中向該用戶輸出該接收到的多媒體數(shù)據(jù)。
在這種場合,沒有提到“壓入/彈出”發(fā)射的問題。使用公報無線用戶設備MS的用戶可以從來源接收“壓入”數(shù)據(jù)的發(fā)射,而且由擴散尋呼與這個公報相關的MIN的基站將這些發(fā)射傳送到這一服務的所有用戶。這樣,公報無線用戶設備MS就可能具有多個MIN,其中一個供點對點傳統(tǒng)蜂窩通信使用,一個供該用戶登記的每一個公報服務使用。另外,該公報無線用戶設備MS可具有一個單一的MIN,該MIN包括嵌入在過慮由公報無線用戶設備MS接收的內(nèi)容的公報無線用戶設備MS的應用軟件的應用層的公報地址。該過濾功能將公報訪問控制分配給公報無線用戶設備MS,以便由此使用戶僅訪問MIN允許接收內(nèi)容的部分。因而,當公報無線用戶設備MS在服務區(qū)內(nèi)是活動時,尋呼信道上用戶的一個MIN的溢出尋呼(flood page)向用戶報警存在公報發(fā)送。該用戶可激活公報無線用戶設備MS以便接收該發(fā)射或通過操作公報無線用戶設備MS上的相應的按鈕而拒絕該發(fā)送。通信信疲乏上的保留通路被禁止,因為同時存在著很多的用戶注冊該通報。
移動電話交換局106、基站控制器(BSC)132、142、152以及基站收發(fā)器(BST)133、134、144、153需要合適的軟件與控制修正,以便在該業(yè)務信道上尚未從該(移動或固定的)公報設備接收到反向通路發(fā)射時不發(fā)出報警或不會出錯。為了通過具有本蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100的用戶注冊運行方式的非互動雙向發(fā)射來提供預約或收費服務,許多小區(qū)都發(fā)射公報信號,每個小區(qū)對該選定公報可以使用任何頻率以及任何沃爾什(PN)代碼。這個運行方式使該蜂窩通信網(wǎng)絡能夠為發(fā)射選擇任何小區(qū)重復模式、任何沃爾什代碼分配,從而不僅啟動免費公報服務,而且啟動預約服務。公報無線用戶設備為了達到注冊目的而與基站102通信,但是一旦完成注冊,它并不進入互動方式。由于該預約結(jié)帳與授權(quán)可以采用公報無線用戶設備的ESN與/或SSD或它這樣的唯一標識符來完成,所以公報無線用戶設備對這個運行模式不需要一個惟一的MIN。
這個過程與圖2過程的區(qū)別是,步驟705的注冊過程是由公報無線用戶設備在反向CDMA尋呼信道上以簡短數(shù)據(jù)交換形式向基站子系統(tǒng)131發(fā)射誘騙MIN以及SSD與/或ESN,以便使該用戶登錄到選定的預約或收費服務。如果需要,該用戶可使用生物統(tǒng)計設備MU來授權(quán)購買這些服務,因為由該生物統(tǒng)計設備BU測量的不變的物理特性保證對用戶的標識。對公報無線用戶設備MS的前向?qū)ず艨梢园ㄟ@些預約服務的業(yè)務信道識別,而且公報無線用戶設備在該反向CDMA信道上用該用戶注冊信息作出回應。許多使軟切換與注冊生效的通信都可以在該反向CDMA上同帶傳送。
總之,該特定實施例的某些屬性包括1、沃爾什分配可以是動態(tài)的,這在規(guī)劃和配置網(wǎng)絡上提供了靈活性。
2、并不限于K=3的體系,這就改進了自我干擾的管理。
3、系統(tǒng)管理越區(qū)切換軟,更軟和硬4、可進行窄播服務的多種預約類型5、支持免費窄播6、支持互動窄播7、必要時可進行硬越區(qū)切換下面是該拓撲的體系的特征1、所有公報無線用戶設備具有同樣的MIN;2、通過使用象ESN(電子串行號)或SSD(共享秘密數(shù)據(jù))這樣的其它唯一標識符,通過除MIN之外的手段進行預約記帳/授權(quán)??商鎿Q地,可以創(chuàng)建一個NID(窄播ID),但是它目前不存在;3、基站子系統(tǒng)(BSS)被“欺騙”成認為呼叫(入站到公報無線用戶設備)總是處于位置并且無論何時需要時總是需要增加的。
4、欺詐預防軟件也需要被“欺騙”,對于給定的MIN禁止該欺詐軟件;5、通過優(yōu)先權(quán)分配最小化反向訪問信道尋呼堵塞,少于電路交換語音業(yè)務。
6、“連續(xù)”溢出尋呼到前向?qū)ず粜诺郎系奶囟ǖ腗IN。
溢出尋呼具有比電路交換呼叫尋呼更低的優(yōu)先級。
7、整個目的是最小化前向?qū)ず粜诺蓝氯?、禁止在公報無線用戶設備上的相反通路業(yè)務信道以及在BTS/BSC處的載波軟件的誤差/損失測量。禁止相反通路業(yè)務信道是因為系統(tǒng)在一個相反業(yè)務信道上不能支持大量的同步發(fā)射公報無線用戶設備。
具有用戶注冊的互動雙向發(fā)射這種類型的公報無線用戶設備具有最高級的功能和復雜性。將將雙路公報能力增加給上面描述的“僅接收,雙路管理開銷”公報無線用戶設備,這種能力可稱為“雙路窄播接收/發(fā)射,能雙向管理系統(tǒng)開銷”以強調(diào)內(nèi)容以及管理信息發(fā)射是雙向的事實。對這種公報無線用戶設備MS的注冊過程與上面圖7中描述的針對具有用戶注冊的非互動發(fā)射來說是相同的,但是這種公報無線用戶設備MS也具有沿著相反方向發(fā)射數(shù)據(jù)給基站子系統(tǒng)的能力。
本質(zhì)上,該公報無線用戶設備MS一個全功能的蜂窩電話,其能以類似盲射頻(blind radio)方式(不能發(fā)射)接收單路公報。其還可以利用對于注冊和信道分配來說的雙向管理開銷能力接收單路公報,并且最后的功能是相反通路(移動到基站)公報能力。該相反通路公服能力可以包或電路交換方式實現(xiàn)并且相對于正在從該基站發(fā)的單路公報可以協(xié)調(diào)或不協(xié)調(diào)。例如,如果一個足球游戲窄播(從基到移動的單路)發(fā)生在一個特定的信疲乏并且在此例中的窄播區(qū)域是運動場,則保各個用戶可通過在相反公服信道上發(fā)送回它們對最有價值球員(MVP)的投票進行互動。在實踐中,優(yōu)選的方法是以包交換模式構(gòu)建這種信道,可使終端用戶利用各種協(xié)議如aloha或slottedaloha根據(jù)需求進行訪問。盡管有可能使相反公報信道是電路交換的,但這種體系并不設計成從大量終端用戶進行薄(thin)類型的數(shù)據(jù)傳送。
總的來說,“發(fā)射/接收,雙路管理開銷”公報無線用戶設備MS是一個全功能設備,其能以三種模式與最高功能(指該設備能進行相反通路公報的模式)一起操作。該相反通路公報可與相符的前向通路公報具有相同的注冊用戶,或相反通路公報可具有一個唯一窄播組。用于相反通路(移動到基站)公報的公報組不必與前向通路(基站到移動)上的公報分配相一致。以大學教室為例,其中正在進行虛擬學習(學生并不在教室)。大學教授在進行一個現(xiàn)場講座的同時,能通過激活各學生的相反通路公報信道來要求各個學生回答問題,同時禁止其它學生的訪問。僅當預先批準的投標最大額低于當前競標價時,在拍賣參與者或投標者具有相反公報訪問的地方也可以發(fā)生公報拍賣。但是,即使當投標者不再被授權(quán)投標時,該投標者也可以接收正在進行的現(xiàn)場投標,作為一個窄播到它們的音頻/視頻顯示。
重要的是,在對等體系中,每個公報無線用戶設備MS正變成一個內(nèi)容源,此時每個公報無線用戶設備具有發(fā)其相反通路公報群組中發(fā)送信息到其它用戶的能力。一個典型的示例是在對等或同等—窄播公服群組基礎上共享MP3音樂。這是一個革命性范式,其超越了傳統(tǒng)的點到點體系設計。一個示例是青年人交談組。來自高中正式舞會的前向通路窄播公報僅是在或靠近該高中處是可能的。但是各個舞會成員可以有它們自己的可進行雙向通信的窄播公報組并且僅適用于那些授權(quán)訪問的成員。
內(nèi)容傳送公報內(nèi)容可以在很廣的范圍內(nèi)變化,如上所述,它可以包括免費信息、預約信息、收費信息等等,但不限于此。該內(nèi)容可以在本地生成,也可以遠程生成,再以各種方法將該信息傳播到各個小區(qū)站點。圖1A與圖1B以框圖形式表示蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100的典型的內(nèi)容傳送網(wǎng)絡的總體結(jié)構(gòu)體系。特別是,存在一個程序管理器113,它的功能是從多個來源接收該程序源信息,并將信息轉(zhuǎn)移到選定的小區(qū)站點以便發(fā)射到由這些小區(qū)站點服務的用戶??臻g時間內(nèi)容管理器114定義地理區(qū)域、統(tǒng)計學群體或用戶利益集團,它們是用來向構(gòu)成窄播發(fā)射目標聽眾的用戶發(fā)射信息的度量基準。空間時間管理器114還可以包括選擇每個小區(qū)站點用來向用戶發(fā)射該公報的頻率及PN代碼。該基本內(nèi)容發(fā)射網(wǎng)絡獨立于現(xiàn)有的射頻蜂窩通信網(wǎng)絡,但它與該蜂窩通信網(wǎng)絡協(xié)同運行。所以,為了方便,可以認為這里對該內(nèi)容發(fā)射網(wǎng)絡所述的功能部分是該蜂窩通信網(wǎng)絡的一部分,或者與該蜂窩通信網(wǎng)絡是一個整體。該內(nèi)容發(fā)射網(wǎng)絡與該蜂窩通信網(wǎng)絡結(jié)合的程度,甚至與蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100結(jié)合的程度可以多種多樣,這種程度不會降低蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100中體現(xiàn)的概念的實用性。
如圖1A與圖1B的框圖所示,蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100的數(shù)據(jù)源可以各式各樣,這里畫出了幾個典型內(nèi)容源來演示蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100的概念。特別是,蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100被連接到許多內(nèi)容源。舉例來說,這些源可以是用來提供網(wǎng)絡新聞的遠程程序源,譬如一個全國性網(wǎng)站122,該網(wǎng)站借助衛(wèi)星上行鏈路123與衛(wèi)星126連接到一個衛(wèi)星下行鏈路126并轉(zhuǎn)發(fā)到一個衛(wèi)星接口117,該衛(wèi)星接口是蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100的一部分,該網(wǎng)站也可以使用公共交換電話網(wǎng)與中繼線接口116B。另一種方法是,該程序源可以是一個提供本地新聞與信息的本地程序源120,它借助于一個數(shù)據(jù)通信媒體(譬如互聯(lián)網(wǎng)107)被連接到蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100的互聯(lián)網(wǎng)服務器接口115。另外,一個程序源(譬如本地程序源121)也經(jīng)由公共電話交換網(wǎng)108被連接到蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100的一個中繼線接口116A。另外,一個本地終端設備127可以經(jīng)由接口110被連接到蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100以便輸入信息。不同程序源提供不同類型的信息,包括新聞、廣告、交通、天氣、旅行信息等等,但不限于此。
蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100還包括一個本地海量存儲器119來儲存供處理器118使用的控制指令以及從前述被識別的各種程序源接收到的程序資料。蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100由一個包括空間時間內(nèi)容管理器114的處理器綜合裝置來控制,以便管理向其發(fā)射一個特定公報的那些小區(qū)的界定。此外,蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100包括程序管理器113以便將從不同程序源接收到的信息合并到公報,這些公報通過由空間時間內(nèi)容管理器114識別的、一個或多個小區(qū)內(nèi)的前向CDMA信道的選定業(yè)務信道發(fā)射。程序管理器113生成的公報被直接地、或者經(jīng)由相關的移動電話交換局106發(fā)射到由空間時間內(nèi)容管理器114識別的各個基站子系統(tǒng)131~151。程序管理器113的功能是按下文所述方法來匯編程序流,并采用網(wǎng)絡接口116A、經(jīng)由一個選定的通信媒體(譬如公共電話交換網(wǎng)108)或者經(jīng)由其它媒體(譬如一個IP網(wǎng)絡)來發(fā)射包含這些公報的程序流。
內(nèi)容域窄播若不使用在蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100中進行格式編排的、并且經(jīng)由基站子系統(tǒng)132、142、152向無線用戶設備發(fā)射的集中式的預定公報,那么一個替代方法是,采用內(nèi)容域作為一種分配格式來進行信息的傳送。該內(nèi)容域可以使蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100獲得動態(tài)的、可變的廣播/窄播而不需要修改或重新配置該射頻網(wǎng)絡域。
特別是,可以由空間時間內(nèi)容管理器114來產(chǎn)生一個包含所有小區(qū)的全部信息的寬帶程序流。這個信息(譬如將會在后面針對圖8加以描述的信息)被傳送到移動電話交換局106以便分配到所有相關的基站子系統(tǒng)132、142、152?;咀酉到y(tǒng)132、142、152中的每一個都可以將包含在該幀內(nèi)的信息分解為許多在它們的小區(qū)之內(nèi)發(fā)射的公報,譬如圖12所示覆蓋區(qū)域A~C內(nèi)包含的許多小區(qū)。另一種方法是,該信息可以直接被傳送到這些無線用戶設備以便在其中進行分解。但是可以預料,從基站子系統(tǒng)132、142、152到這些無線用戶設備的通信鏈接中的帶寬限制將會揭示,前一個分解方案比在這些無線用戶設備中進行分解更可取。還有一種替代方法是該信息的遞階分解,其中基站子系統(tǒng)132、142、152將該接收到的信息幀分解為許多格式類似、內(nèi)容減少的子幀以便發(fā)射到這些無線用戶設備,從而將這些子幀進一步分解為獨立的公報。該過程利用可用的帶寬來向這些無線用戶設備提供產(chǎn)生若干公報所必須的信息,所以不需要基站子系統(tǒng)132、142、152與這些無線用戶設備通信來切換訪問其它公報的信道。所以,這種分散交換與遞階信息傳送結(jié)構(gòu)體系減少了基站子系統(tǒng)132、142、152的尋呼信道業(yè)務。
空間時間內(nèi)容管理器114通過向每個小區(qū)的基站控制器132、142、152內(nèi)包含的路由器發(fā)射程序流分解控制信號來管理從每個小區(qū)站點發(fā)射的實際信息,這些控制器又以分散的形式將包含所有小區(qū)的全部信息的寬帶程序流重新匯編為一個只與那個特定小區(qū)相關的數(shù)據(jù)流。通過將圖12所示小區(qū)分組為“內(nèi)容相似塊”,或更具體地說分組為覆蓋區(qū)域A~C,空間時間內(nèi)容管理器114就可以命令這些小區(qū)站點上的路由器為這些分組的小區(qū)一模一樣地分解該寬帶程序流(如同系統(tǒng)編程或一個內(nèi)容編程操作員預定義的那樣),所以不修改該射頻網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)體系也可以取得窄播的效果。從用戶的角度來看,他只是在這些分組小區(qū)的發(fā)射范圍內(nèi)接收窄播信息。而且,當這些用戶從一個區(qū)域移動到另一個區(qū)域時,所接收到的廣播/窄播公報也隨空間時間內(nèi)容管理器114的空間編程而變化。同樣,隨時間的流逝,一個給定的窄播區(qū)域也會改變它的實際形狀或者完全消失。
空間時間內(nèi)容管理器114的運行如圖11的流程圖所示,在步驟1101,由蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100服務的該蜂窩通信網(wǎng)絡中的每個小區(qū)都采用選定的協(xié)議(譬如TCP/IP)分配到一個惟一的地址。在步驟1102,這些小區(qū)被分組為構(gòu)成覆蓋區(qū)域的集合。在步驟1103中選擇具有公報形式的程序內(nèi)容,并采用步驟1101中分配的小區(qū)地址被分配到目標。在步驟1104,借助發(fā)射時間、發(fā)射持續(xù)時間、窄播區(qū)域持續(xù)時間、窄播區(qū)域的時間與/或空間特性等等來定義公報時間進度表。最后,在步驟1105,采用這些分配的小區(qū)地址將這些完全相同的公報發(fā)射到這些選定的小區(qū)。如果公報能夠在被廣播時提供給這些小區(qū),那么該發(fā)射可以實時進行,不過這些公報也可以在發(fā)射前進行分配,并被儲存起來供以后發(fā)射。然后,圖11的過程返回按照需要修改地址信息的步驟1101,或者返回修改小區(qū)分組的步驟1102,而該過程則根據(jù)需要按照上述步驟進行循環(huán)。
這種特殊的分散式重新匯編方法的一個缺點就在于設計得按照軟越區(qū)切換或較軟越區(qū)切換方式運行的一個CDMA結(jié)構(gòu)體系(在模擬或TDMA結(jié)構(gòu)體系中不存在這個限制,因為它們不按照軟越區(qū)切換方式運行)。當用戶從一個窄播區(qū)域的邊界轉(zhuǎn)移到另一個區(qū)域時,為了使該無線用戶設備按照軟越區(qū)切換方式運行,這些數(shù)據(jù)流必須完全相同,所以,能夠用于軟越區(qū)切換的小區(qū)站點的數(shù)量不斷變化,而且可能為零。解決這個有限缺點的一種方法是從所有站點、在所有時間廣播該寬帶內(nèi)容流,并將該路由器功能放置到該無線用戶設備之內(nèi)。關于如何重新匯編該內(nèi)容的命令需要根據(jù)用戶的實際位置來確定,而信號的發(fā)射則以同帶方式進行(即這些數(shù)據(jù)分解命令以TDM方式被包含在該業(yè)務信道之內(nèi))。由于許多寬帶內(nèi)容不是為給定的用戶提供的,它會被給定用戶“拋棄(Athrown@)”,所以就降低了一個窄播的有效可用帶寬。為了分解該數(shù)據(jù),還要使無線用戶設備具有較強的計算能力。此外,如果對可靠的CDMA運行不需要軟越區(qū)切換,那么也就不再考慮前述的限制,分解也就可以在該小區(qū)站點上進行。而且,在該小區(qū)站點進行分散或者在該無線用戶設備處進行分散的兩種分解方案中,如果該內(nèi)容覆蓋模擬或TDMA網(wǎng)絡,那么該越區(qū)切換限制也就不成為一個需要關注的問題。
分散內(nèi)容的空間時間控制的管理從概念上講,由程序管理器113來管理的廣播/窄播區(qū)域規(guī)劃在一開始是由為了分發(fā)內(nèi)容而對該系統(tǒng)進行預編程的內(nèi)容操作員(人)來完成的。作為一個通用原則,該內(nèi)容可以被分類為如下的組每日窄播(譬如沿高速通道的AM/PM交通報告)特殊窄播(譬如足球比賽、公園藝術(shù))
校園(譬如學校、工作綜合大樓)一般(譬如新聞、天氣、體育)其它許多規(guī)劃是重復性的,只需要作一次,那就是每日的窄播。一次性的事件可以預先編程,譬如說一次足球比賽,它可以保留所有的編程特性,譬如它的空間覆蓋內(nèi)容,而且它只需要被重新調(diào)用并給定一個新的窄播執(zhí)行時間窗口即可。從一個用戶接口的角度來看,可以設想一個GUI,它能顯示可用于廣播/窄播的所有小區(qū), 其中一個操作員可以選擇給定的小區(qū)來構(gòu)成一個窄播區(qū)域。然后,這個區(qū)域可以被保存起來成為一個窄播組。接著,該操作員進入包含所有可用廣播信息的另一個GUI屏幕,并挑選究竟哪些內(nèi)容文件適合于剛剛設計的窄播組。最后,該操作員為該窄播定義時間窗口。重復這個過程并建立一個空間、時間及內(nèi)容信息數(shù)據(jù)庫,那么所有必不可少的知識就被規(guī)劃到該系統(tǒng)以供在該空間時間內(nèi)容管理器內(nèi)進行7天24小時的運行。
該數(shù)據(jù)庫至少應具有如下的域開始時間停止時間窄播小區(qū)分組廣播小區(qū)分組窄播內(nèi)容流廣播內(nèi)容流其它公報結(jié)構(gòu)體系的前向CDMA信道格式圖5以框圖形式表示用于蜂窩通信網(wǎng)絡公報發(fā)射的、基站子系統(tǒng)131至公報無線用戶設備的前向CDMA信道的一個典型配置。如上所述,該典型的、基站子系統(tǒng)131至公報無線用戶設備的前向CDMA信道包括一個預定義的帶寬,其中心在選定的載頻附近。該選定信道的帶寬以及該選定的載頻由該蜂窩網(wǎng)絡基站的技術(shù)實施方案決定,這里不再進一步討論。通常,用于公報發(fā)射的通信空間被劃分為許多分段引導信道501、同步信道502、業(yè)務信道503。業(yè)務信道503分段又被進一步劃分為許多信道Ch1~Ch62。每個業(yè)務信道代表被選定的用戶設備101的一個通信空間。剩余的沃爾什代碼被分配給圖5所示的這許多業(yè)務信道CH1~CH62。如上所述,每個業(yè)務信道包括從基站子系統(tǒng)131發(fā)射到公報無線用戶設備的數(shù)據(jù)業(yè)務以及同帶信號。
典型的內(nèi)容發(fā)射格式圖8以框圖形式表示本蜂窩通信網(wǎng)絡公報系統(tǒng)100中所用的一個典型發(fā)信協(xié)議。一個幀800可以被用來既發(fā)射內(nèi)容,同時也發(fā)射控制信息與一個廣播導向。盡管幀800的細節(jié)可以隨這個部件的使用情況而變,但在這里,幀800仍以典型的形式來顯示。特別如上所述,包含所有小區(qū)的全部信息的一個廣播程序流可以用空間時間內(nèi)容管理器114來生成。這個信息經(jīng)由通信媒體(譬如公共電話交換網(wǎng)108)被傳送到移動電話交換局106,以便分配到所有相關的基站子系統(tǒng)132、142、152。基站子系統(tǒng)132、142、152中每一個可以將包含在該幀內(nèi)的信息分解為在它們的小區(qū)內(nèi)發(fā)射的許多公報,譬如圖12所示的覆蓋區(qū)域A~C內(nèi)所包含的許多小區(qū)。另一種方法是,該信息可以被直接傳送到這些無線用戶設備以便在其中分解。還有一種方法是信息的遞階分解,其中基站子系統(tǒng)132、142、152將該接收到的信息幀分解為許多格式類似、內(nèi)容減少的子幀以便發(fā)射到這些無線用戶設備,從而進一步將這些子幀分解為這些獨立的公報。
幀800具有許多構(gòu)成部分,包括一個標頭801、管理部分802、數(shù)據(jù)803以及尾記錄804。標頭801與尾記錄804被用來識別幀800的開始與結(jié)尾,它們可以包括出錯檢查位來保證該數(shù)據(jù)的正確傳輸。管理部分802被用來向該基站子系統(tǒng)以及向該無線用戶設備傳送各種控制信息。管理部分802可以包括一個射頻配置分段811,它定義廣播該幀的業(yè)務信道。管理部分802的其余各段包括一個“程序?qū)颉?12,它又包括一個定義該幀被發(fā)射的時間以及信息分解的數(shù)據(jù)時間進度表分段821、定義幀800的數(shù)據(jù)段803的內(nèi)容(作為可選項也可以包括信息分解數(shù)據(jù))的內(nèi)容定義分段822、定義與幀800的數(shù)據(jù)段803的內(nèi)容有關的服務類型的授權(quán)分段823。廣告824也可以與可選的特殊服務825(譬如交通報告841、公共服務通告842與類似內(nèi)容843)一道被包括在程序?qū)?12之內(nèi)。也可以選擇包括其它各段826。在內(nèi)容分段822,這些內(nèi)容定義說明了可用的信息,圖中顯示了許多這樣的要素來說明這個概念,包括音樂831與832、體育833以及其它程序834。
很明顯,這個格式示例只是一種演示說明,可以預料,能夠?qū)崿F(xiàn)許多屬于這里所述概念范圍之內(nèi)的變化。特別是在遞階分解情況下,由于應當減少該內(nèi)容來適應從基站子系統(tǒng)132、142、153至這些無線用戶設備的通信鏈接的帶寬能力,所以發(fā)射到該無線用戶設備的幀應當是幀800的簡化的內(nèi)容版本。
程序流管理圖13表示許多通信信道的一個典型程序流。公報由程序管理器113以及空間時間公報管理器114產(chǎn)生,并經(jīng)由公共電話交換網(wǎng)108(它由一組不同的結(jié)構(gòu)體系組成,譬如電路、包交換(如ITCP/IP)、ATM、幀中繼器、衛(wèi)星等等)發(fā)射到該蜂窩系統(tǒng),從而將信息從公報系統(tǒng)100傳送到移動電話交換局106,傳送到基站子系統(tǒng)131、141、151,并最終傳送到基站收發(fā)器133、143、144、153,以便作為一個廣播/窄播公報發(fā)射到各個無線用戶設備。這些公報可以按照任何適合于復合系統(tǒng)運行的方法來加以標記,對這一示例,這些公報被賦予字母命名符(A、B、C等)。一個給定的公報可以具有空間關聯(lián),它可以由空間時間公報管理器114確定目標,并傳送到特定區(qū)域。
如圖13所示,示例公報A包括來自如下內(nèi)容源的節(jié)目全國性內(nèi)容源122,其內(nèi)容駐留在主要媒體節(jié)點內(nèi)(集中形式);地區(qū)性內(nèi)容源120,其內(nèi)容駐留在連接到互聯(lián)網(wǎng)的許多媒體節(jié)點內(nèi)(集中/分散形式);本地內(nèi)容源121,其內(nèi)容駐留在經(jīng)由局部交換承載器相連的許多媒體節(jié)點內(nèi)(分散形式);本地內(nèi)容源127,其內(nèi)容駐留在終端用戶節(jié)點內(nèi)(分散形式)。
來自地區(qū)性內(nèi)容源120的內(nèi)容實際上是多種多樣的,它具體地體現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)上提供的數(shù)量過于龐大的媒體(數(shù)據(jù)、股票行情、音樂、錄像、電子郵件、特別關注、體育、新聞等等)。來自全國性內(nèi)容源122的內(nèi)容包括可用于許多公報的更普通的信息,譬如新聞、天氣與體育。來自本地內(nèi)容源127的內(nèi)容是由該終端用戶以主動或被動方式收集與傳送的信息。主動信息的一個示例是確定某條特定高速公路的一條特定車道已被封閉,被動信息可以是報告外界氣溫。
為了生成如圖13所示的公報A,程序管理器113從所有的內(nèi)容源收集并比較來自內(nèi)容源120、122與127的所有可用的內(nèi)容,并形成/產(chǎn)生/分解120、122與127為希望的、預定的信息流,從而生成公報A。在這個示例中,希望將公報A發(fā)射到窄播區(qū)域910。這是空間時間公報管理器114的責任。
在這個示例中,公報A包含如下內(nèi)容來自地區(qū)性內(nèi)容源120的內(nèi)容股票行情(終端用戶免費)音樂(被渠化的)(終端用戶免費/預約)綜合交通流圖(終端用戶預約)其它來自全國性內(nèi)容源122的內(nèi)容新聞(終端用戶免費)天氣(終端用戶免費)體育(終端用戶免費)其它來自本地內(nèi)容源127的內(nèi)容終端用戶交通數(shù)據(jù)(網(wǎng)絡免費)終端用戶溫度數(shù)據(jù)(網(wǎng)絡免費)其它每個獨立的內(nèi)容流還可以包含廣告(通常是一種免費服務)。典型的預約服務應當不包含廣告。
空間時間內(nèi)容管理器(STCM)114從程序管理器113接收所有公報,并在給定的時間段內(nèi)將這些公報分配到給定小區(qū)以便在該時間域內(nèi)構(gòu)成窄播區(qū)域。公報A是發(fā)射到窄播區(qū)域的、803的數(shù)據(jù)有效載荷,它只不過是空間時間公報管理器114中出現(xiàn)的許多公報窄播時間配對中的一個。除了公報A之外公報B是一個每日窄播。
公報C是一個特殊事件窄播。
在這個示例中,公報A與公報B每日重復廣播。
空間時間公報管理器114通過重復編程來保證所有小區(qū)擁有每周7日、每日24小時可以獲得的內(nèi)容,而不管這些小區(qū)是獨立的、還是分組到一個窄播區(qū)域。
這里所述的編程對一個公報中的內(nèi)容有決定意義,其中發(fā)射一個公報以及一個公報要發(fā)射多長時間是由該網(wǎng)絡操作員預先確定的。另一個實施例涉及來自給定窄播區(qū)域內(nèi)的終端用戶的動態(tài)主動反饋,它“通知(Ainform@)”空間時間公報管理器114,它們是否在該窄播區(qū)域之內(nèi)。空間時間公報管理器114能夠以人工智能方式來實施,以便不僅可在不同于所規(guī)劃的時間對該窄帶區(qū)進行收費,而且也能對內(nèi)容或新區(qū)域內(nèi)的公報收費。
通過用戶分布選擇公報內(nèi)容圖10描述在當前的蜂窩通信網(wǎng)絡的公報系統(tǒng)的操作中利用用戶信息作為主動反饋模式的流程圖。該蜂窩通信網(wǎng)絡的公報系統(tǒng)100利用用戶信息可以動態(tài)地并且自動地管理窄播內(nèi)容和窄播的覆蓋范圍。
對于給定小區(qū)內(nèi)的每個用戶,在步驟1001蜂窩通信網(wǎng)絡的公報系統(tǒng)100自動地訪問該用戶的授權(quán)和服務計劃以及(可選地)針對該用戶的用戶分布(在此簡單地稱為“用戶信息”),其中用戶分布描述了描述了用戶的興趣所在和/或?qū)Ω鞣N類型節(jié)目的預約。上面所述的這些用戶信息,例如可以作為用戶特定記錄的一部分存儲在公報位置寄存器163或存儲在分布存儲器PS內(nèi)的公報無線用戶設備MS。
在步聚1002,蜂窩通信網(wǎng)絡的公報系統(tǒng)100的空間—時間內(nèi)容管理器114從存儲器和/或象程序源這樣的其它源中提取有關每個節(jié)目的一條或多條信息。這些條信息稱作“屬性”,可以任何格式或形式的數(shù)據(jù),它們可以被分解成一個數(shù)字量度(measure),該數(shù)字量度與一個內(nèi)容參數(shù)相關。這意味著所有的屬性集均可以被數(shù)字量度替換,因此所有的分布可以表示為數(shù)字矢量,其為每一個內(nèi)容參數(shù)指示數(shù)字量度的值。以這種方式,該節(jié)目可根據(jù)多個預定的參數(shù)或節(jié)目特性進行數(shù)字量化。在此也可使用相關(relevance)反饋作為用戶信息一部分,因為這確定了用戶對某個節(jié)目的興趣也就是說,用戶實際上有機會欣賞的節(jié)目(不管是主動或被動的)。對于用戶還沒有看的一類節(jié)目,一個內(nèi)容過濾系統(tǒng)可以對用戶對該節(jié)目的感興趣的可能性進行估計,該估計是過慮問題的核心以及相似性測量是非常重要的原因。
動態(tài)基礎上的空間一時間內(nèi)容管理器114自動地計算出某一特定用戶的對某一特定節(jié)目的興趣可能性的評估。蜂窩通信網(wǎng)絡的公報系統(tǒng)100使用空間一時間內(nèi)容管理器114針對該用戶的用戶信息評估一套給定的可行節(jié)目,其中該用戶在每個小區(qū)站點覆蓋區(qū)內(nèi)的是激活的,以標識所有當前可用節(jié)目對這些用戶來說是否是感興趣的,以便可以建議用戶相關的節(jié)目,這些節(jié)目可由蜂窩通信網(wǎng)絡的公報系統(tǒng)100自動地選擇發(fā)射給選定的小區(qū),每個用戶均被建議在它們的小區(qū)內(nèi)發(fā)射的節(jié)目的可用性,其中這些節(jié)目嚴格地匹配用戶的興趣,如在公報定位寄存器163內(nèi)的用戶信息所描述的。用戶的信息是自動地在連續(xù)的基礎上進行更新,以便反映用戶的變換興趣。
使用該信息以動態(tài)地變更公報的內(nèi)容以及公報覆蓋區(qū)可以幾種模式得到實現(xiàn),典型的模式是節(jié)目可由節(jié)目源獲得,蜂窩通信網(wǎng)絡的公報系統(tǒng)100,如果可行的話,必須對每個節(jié)目或至少多個節(jié)目確定用戶的合適共同體(community)。這是節(jié)目傳送的“推”模式,在此節(jié)目被移植到用戶的確定的共同體。另外一個傳送節(jié)目的模式是“拉”模式,在此用戶要求訪問節(jié)目并且蜂窩通信網(wǎng)絡的公報系統(tǒng)100創(chuàng)建公報覆蓋區(qū)以傳送所要求的節(jié)目給用戶,前一種情況在些用作示例,它是節(jié)目傳送的典型模式。
在步驟1003,對于每個小區(qū)由空間一時間內(nèi)容管理器114對比用戶信息和節(jié)目屬性,以便為在每個小區(qū)覆蓋區(qū)內(nèi)發(fā)射的公報標識合適的節(jié)目。因而,根據(jù)在每個小區(qū)內(nèi)激活的用戶的基礎上可以使用用戶集群(clustering),其中集群數(shù)據(jù)是與該小區(qū)內(nèi)窄播可用的節(jié)目相關的,這就在步驟1004導致對每個小區(qū)內(nèi)用戶群組的標識,其中該組用戶對于在該小區(qū)內(nèi)發(fā)射而可用的節(jié)目感興趣。感興趣的該用戶組可在步驟1005利用閾值進行因數(shù)化(factor),如所述的進入并退出一個蜂窩通信網(wǎng)絡的小區(qū)的標識用戶數(shù)量,在蜂窩通信網(wǎng)絡的小區(qū)活動的用戶數(shù)量,由蜂窩通信網(wǎng)絡的小區(qū)內(nèi)標識的活動用戶所要求的服務,蜂窩通信網(wǎng)絡的小區(qū)內(nèi)活動的用戶密度。可以根據(jù)用戶人口以及活動利用這些因數(shù)來修改節(jié)目選項,以便帶寬不被擴展用于服務于在任何特定小區(qū)內(nèi)的用戶的最小數(shù)量。這些計算結(jié)果是在步驟1006空間—時間內(nèi)容管理器114定義指示至少一個用戶共同體的數(shù)據(jù),其中每一個用戶共同體包括在蜂窩通信網(wǎng)絡的至少一個小區(qū)內(nèi)是活動的并且均對一個標識的節(jié)目感興趣。在步驟1007,利用該共同體數(shù)據(jù)以激活這里所描述的節(jié)目分配,以創(chuàng)建一個窄播覆蓋區(qū),該區(qū)通過至少一個小區(qū)發(fā)射一個選定的節(jié)目給在標識的小區(qū)內(nèi)是活動的一個標識的用戶人口。
概要蜂窩通信網(wǎng)絡的公報系統(tǒng)將小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)分組以便覆蓋一個預定的地理區(qū)域或人口統(tǒng)計人口或用戶興趣組,以便發(fā)送信息給對目標聽眾來說可進行窄播發(fā)射的用戶。對小區(qū)分組以形成針對該窄帶發(fā)射形成公報覆蓋區(qū)的分組在本質(zhì)上可以是層級結(jié)構(gòu),并且包含按照層級方式合諧的內(nèi)建的無線覆蓋區(qū)、標準的陸地小區(qū)、非陸地小區(qū)。
權(quán)利要求
1.一種通過蜂窩通信網(wǎng)絡為用戶提供公報通信服務的公報無線用戶設備,其中該網(wǎng)絡包括多個小區(qū)站點,而每個小區(qū)站點在每個小區(qū)內(nèi)提供多個無線通信信道,這些信道覆蓋了圍繞該小區(qū)站點發(fā)射天線的一個預定的空間容量,所述的蜂窩通信網(wǎng)絡在所述的至少一個無線通信信道上發(fā)射公報,所述的公報無線用戶設備包括用于在無線基礎上與所述的多個小區(qū)站點中至少一個進行通信的裝置;用于存儲對于所述的公報無線用戶設備不是唯一的公報標識符的裝置;以及響應所述的公報標識符、用于從所述的多個無線通信信道中選擇至少一個以接收所述的公報的裝置,其中所述的公報是由在所述的多個無線通信信道的至少一個上的小區(qū)站點發(fā)射的。
2.如權(quán)利要求1所述的公報無線用戶設備,其中所述的選擇裝置包括用于根據(jù)公報標識符標識所述的多個無線通信信道的至少一個的裝置;用于激活所述的通信裝置以在所標識的至少一個無線通信信道上接收所述公報的裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的公報無線用戶設備,其中所述的選擇裝置包括用于發(fā)射所述的公報標識符給所述的至少一個小區(qū)站點以便可接收由所述的至少一個小區(qū)站點無線地傳送給所述的公報無線用戶設備的所述的公報的裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的公報無線用戶設備,其中所述的選擇裝置進一步包括用于從蜂窩通信網(wǎng)絡接收數(shù)據(jù)的裝置,該數(shù)據(jù)標識所述的多個無線通信信道的至少一個中的至少一個信道;以及用于激活所述的通信裝置以接收在所標識的所述的多個無線通信信道的至少一個中的至少一個信道上的公報。
5.如權(quán)利要求4的公報無線用戶設備,進一步包括用于存儲唯一地標識所述的公報無線用戶設備的公報設備標識符的裝置。
6.如權(quán)利要求5的公報無線用戶設備,進一步包括用于發(fā)射所述公報設備標識符給所述的多個小區(qū)站點中的至少一個以請求對基于預約的公報進行訪問的裝置。
7.如權(quán)利要求6的公報無線用戶設備,進一步包括用于激活所述的傳送裝置以發(fā)射數(shù)據(jù)給所述的小區(qū)站點以發(fā)射給其它用戶的裝置。
8.如權(quán)利要求4的公報無線用戶設備,進一步包括用于在存儲器存儲用戶分布數(shù)據(jù)的裝置;以及用于利用這的用戶分布數(shù)據(jù)過濾所述接收公報的裝置。
9.如權(quán)利要求8的公報無線用戶設備,其中所述的過濾裝置包括用于按照包含在所述的公報標識符內(nèi)的預定義的內(nèi)容標識對所接收的公報的節(jié)目內(nèi)容進行解析的裝置。
10.如權(quán)利要求8的公報無線用戶設備,其中所述的過濾裝置包括用于存儲指示用戶的節(jié)目內(nèi)容興趣的用戶分布數(shù)據(jù)的裝置;以及用于按照包含在所述的用戶分布數(shù)據(jù)的預定義的內(nèi)容限定對所接收的公報的節(jié)目內(nèi)容進行解析的裝置。
11.如權(quán)利要求1的公報無線用戶設備,進一步包括用于測量用戶的不變的特理特征的裝置。
12.如權(quán)利要求11的公報無線用戶設備,進一步包括用于發(fā)射指示用戶的所測量的不變物理特征的數(shù)據(jù)到所述多個小區(qū)站點的至少一個的裝置。
13.一種操作公報無線用戶設備的方法,其中該公報無線用戶設備通過蜂窩通信網(wǎng)絡為用戶提供公報通信服務,其中該網(wǎng)絡包括多個小區(qū)站點,而每個小區(qū)站點在每個小區(qū)內(nèi)提供多個無線通信信道,這些信道覆蓋了圍繞該小區(qū)站點發(fā)射天線的一個預定的空間容量,所述的蜂窩通信網(wǎng)絡在所述的至少一個無線通信信道上發(fā)射公報,所述的公報無線用戶設備包括步驟在無線基礎上與所述的多個小區(qū)站點中至少一個進行通信;存儲對于所述的公報無線用戶設備不是唯一的公報標識符;以及響應所述的公報標識符、用于從所述的多個無線通信信道的至少一個中選擇至少一個以接收所述的公報,其中所述的公報是由在所述的多個無線通信信道的至少一個上的小區(qū)站點發(fā)射的。
14.如權(quán)利要求13所述的操作公報無線用戶設備的方法,其中所述的選擇步驟包括根據(jù)所述的公報標識符,標識所述的多個無線通信信道的至少一個中的至少一個信道;激活所述的通信裝置以在所標識的至少一個無線通信信道上接收所述公報。
15.如權(quán)利要求13所述的操作公報無線用戶設備的方法,其中所述的選擇步驟包括發(fā)射所述的公報標識符給所述的至少一個小區(qū)站點以便可接收由所述的至少一個小區(qū)站點無線地傳送給所述的公報無線用戶設備的所述的公報。
16.如權(quán)利要求15所述的操作公報無線用戶設備的方法,其中所述的選擇步驟進一步包括用于從蜂窩通信網(wǎng)絡接收數(shù)據(jù),其中該數(shù)據(jù)標識所述的多個無線通信信道的至少一個中的至少一個信道;以及激活所述的通信裝置以接收在所標識的所述的多個無線通信信道的至少一個中的至少一個信道上的公報。
17.如權(quán)利要求16所述的操作公報無線用戶設備的方法,進一步包括存儲唯一地標識所述的公報無線用戶設備的公報設備標識符。
18.如權(quán)利要求13所述的操作公報無線用戶設備的方法,進一步包括步驟發(fā)射所述公報設備標識符給所述的多個小區(qū)站點中的至少一個以請求對基于預約的公報進行訪問。
19.如權(quán)利要求13所述的操作公報無線用戶設備的方法,進一步包括步驟激活所述的通信步驟以發(fā)射數(shù)據(jù)給所述的小區(qū)站點以發(fā)射給其它用戶。
20.如權(quán)利要求16所述的操作公報無線用戶設備的方法,進一步包括在存儲器中存儲用戶分布數(shù)據(jù);以及利用這的用戶分布數(shù)據(jù)過濾所述接收公報。
21.如權(quán)利要求20所述的操作公報無線用戶設備的方法,其中所述的過濾步驟包括按照包含在所述的公報標識符內(nèi)的預定義的內(nèi)容標識對所接收的公報的節(jié)目內(nèi)容進行解析。
22.如權(quán)利要求20所述的操作公報無線用戶設備的方法,其中所述的過濾步驟包括存儲指示用戶的節(jié)目內(nèi)容興趣的用戶分布數(shù)據(jù);以及按照包含在所述的用戶分布數(shù)據(jù)的預定義的內(nèi)容限定對所接收的公報的節(jié)目內(nèi)容進行解析。
23.如權(quán)利要求13所述的操作公報無線用戶設備的方法,進一步包括步驟測量用戶的不變的特理特征。
24.如權(quán)利要求23所述的操作公報無線用戶設備的方法,進一步包括步驟發(fā)射指示用戶的所測量的不變物理特征的數(shù)據(jù)到所述多個小區(qū)站點的至少一個。
25.一種通過蜂窩通信網(wǎng)絡為用戶提供公報通信服務的公報無線用戶設備,其中該網(wǎng)絡包括多個小區(qū)站點,而每個小區(qū)站點在每個小區(qū)內(nèi)提供多個無線通信信道,這些信道覆蓋了圍繞該小區(qū)站點發(fā)射天線的一個預定的空間容量,所述的蜂窩通信網(wǎng)絡在所述的至少一個無線通信信道上發(fā)射公報,所述的公報無線用戶設備包括發(fā)送接收器裝置,用于在無線基礎上與所述的多個小區(qū)站點中至少一個進行通信;分布存儲器裝置,用于存儲對于所述的公報無線用戶設備不是唯一的公報標識符;以及控制裝置,響應所述的公報標識符、用于從所述的多個無線通信信道的至少一個中選擇至少一個以接收所述的公報,其中所述的公報是由在所述的多個無線通信信道的至少一個上的小區(qū)站點發(fā)射的。
26.如權(quán)利要求25所述的公報無線用戶設備,其中所述的控制裝置包括用于根據(jù)公報標識符標識所述的多個無線通信信道的至少一個中的至少一個信道的裝置;用于激活所述的通信裝置以在所標識的多個無線通信信道的至少一個上接收所述公報。
27.如權(quán)利要求25所述的公報無線用戶設備,其中所述的控制裝置包括“哄騙”裝置,用于發(fā)射所述的公報標識符給所述的至少一個小區(qū)站點以便可接收由所述的至少一個小區(qū)站點無線地傳送給所述的公報無線用戶設備的所述的公報。
28.如權(quán)利要求27所述的公報無線用戶設備,其中所述的控制裝置進一步包括管理控制裝置,用于從蜂窩通信網(wǎng)絡接收數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)標識所述的多個無線通信信道的至少一個中的至少一個信道;以及信道選擇裝置,用于激活所述的發(fā)送接收器裝置以接收在所標識的所述的多個無線通信信道的至少一個中的至少一個信道上的公報。
29.如權(quán)利要求28的公報無線用戶設備,進一步包括分布存儲器,用于存儲唯一地標識所述的公報無線用戶設備的公報設備標識符。
30.如權(quán)利要求29的公報無線用戶設備,進一步包括MIN裝置,用于發(fā)射所述公報設備標識符給所述的多個小區(qū)站點中的至少一個以請求對基于預約的公報進行訪問。
31.如權(quán)利要求30的公報無線用戶設備,進一步包括信道選擇裝置,用于激活所述的發(fā)送接收器以發(fā)射數(shù)據(jù)給所述的小區(qū)站點以發(fā)射給其它用戶。
32.如權(quán)利要求28的公報無線用戶設備,進一步包括分布存儲器,用于在存儲器存儲用戶分布數(shù)據(jù);以及內(nèi)容解析裝置,用于利用這的用戶分布數(shù)據(jù)過濾所述接收公報。
33.如權(quán)利要求32的公報無線用戶設備,其中所述的內(nèi)容解析裝置包括用于按照包含在所述的公報標識符內(nèi)的預定義的內(nèi)容標識對所接收的公報的節(jié)目內(nèi)容進行解析。
34.如權(quán)利要求32的公報無線用戶設備,其中所述的內(nèi)容解析裝置包括分布存儲器裝置,用于存儲指示用戶的節(jié)目內(nèi)容興趣的用戶分布數(shù)據(jù);以及用于按照包含在所述的用戶分布數(shù)據(jù)的預定義的內(nèi)容限定對所接收的公報的節(jié)目內(nèi)容進行解析。
35.如權(quán)利要求25的公報無線用戶設備,進一步包括生物統(tǒng)計裝置,用于測量用戶的不變的特理特征。
36.如權(quán)利要求35的公報無線用戶設備,進一步包括語音數(shù)據(jù)切換裝置,用于發(fā)射指示用戶的所測量的不變物理特征的數(shù)據(jù)到所述多個小區(qū)站點的至少一個。
全文摘要
運行在蜂窩通信網(wǎng)絡的公報系統(tǒng)中的無線訂戶設備,與現(xiàn)有的蜂窩通信網(wǎng)絡運行以便向訂戶提供公報通信服務。用于與蜂窩通信網(wǎng)絡的公報系統(tǒng)通信的該無線訂戶設備一般地是全功能通信設備,包括WAP使能的蜂窩電話,個人數(shù)字助理、掌上導向器、個人計算機等等,或者是專門用于公報接受的特殊通信設備;或者是MP3聲頻播放器(基本上是一臺無線電接收器或公報無線電接收器);或者是一臺MPEG4視頻接收器(公報電視機);或者其它這類專門化的通信設備。
文檔編號H04H1/00GK1470140SQ01817345
公開日2004年1月21日 申請日期2001年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月14日
發(fā)明者丹尼爾·B·麥克納, 丹尼爾 B 麥克納, M 格拉齊亞諾, 詹姆斯·M·格拉齊亞諾 申請人:維蘇威公司
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