在正交频分多址无线通信系统中发送和接收广播服务数据的方法转让专利
申请号 : CN200580021097.3
文献号 : CN1973507B
文献日 : 2010-11-10
发明人 : 郑丁寿 , 孙仲济 , 周判谕 , 金大均 , 金润善 , 裵范植 , 金唯哲 , 张容
申请人 : 三星电子株式会社
摘要 :
用于在正交频分多址(OFDMA)无线通信系统中提供两个或者更多广播服务的方法。该方法包括步骤：独立接收要被传送的广播服务，和根据每个广播服务的所要求的质量，独立地执行对广播服务的编码、交织和调制；将每个经调制的广播信号分段为最小传输单元；时分复用经分段的广播服务信号；配置在与广播服务一同传送的物理层传输信息中包括关于广播服务的信息的帧；和传送该帧。
权利要求 :
1.一种在正交频分多址OFDMA无线通信系统中提供多个广播服务的方法，该方法包括步骤：独立对用于广播服务的数据进行编码；
将经编码的广播服务数据分段为多个子分组；
针对每个广播服务，产生包括指示用于标识广播服务的连接标识符CID的信息、用于标识子分组的子分组ID，即SPID、和用于标识传送子分组的位置的子信道偏移的广播物理层传输信息；和配置包括广播物理层传输信息和与广播物理层传输信息对应的子分组中至少一个的帧，并且传送该帧。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，广播物理层传输信息包括关于与每个CID对应的广播服务的传输点、符号数量、频域信道的开始点和帧中所占用的子信道数量的信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，广播物理层传输信息还包括指示可以针对由相同CID所标识的广播服务进行连续传送的广播分组的数量的ARQ信道标识符ACID信息。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括指示在用ACID传送的广播分组中是否存在任何变化的ARQ标识符顺序号AISN信息。
5.一种在无线通信系统中接收广播服务的方法，在该无线通信系统中使用正交频分多址OFDMA方案来提供两个或者更多的广播服务，而且针对一个帧传送包括物理层传输信息的关于广播服务的信息，该方法包括步骤：针对每个广播服务，从在帧中所包括的物理层传输信息中获取用于标识广播服务的连接标识符CID、用于标识子分组的子分组ID，即SPID、和用于标识传送子分组的位置的子信道偏移；
使用获取的信息从帧中提取用于所需要的广播服务的子分组；和解码所提取的子分组。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，从关于与每个CID对应的广播服务的传输点、符号数量、频域信道的开始点和所占用的子信道的数量的信息中，为物理层传输信息中所包括的广播服务，获取关于传送子分组的位置信息。
7.根据权利要求5所述的方法，还包括步骤：
如果在物理层传输信息中包括指示由相同CID所标识的广播服务的连续传输的ARQ信道标识符ACID信息，则从ACID信息中获取关于所连续传送的广播分组的数量的信息；和提取用户所获取的广播分组的子分组并且解码所提取的分组。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括步骤：
如果用ACID信息连续地传送广播分组，则从物理层传输信息中获取指示在广播分组中是否存在任何变化的ARQ标识符顺序号AISN信息；和如果在AISN信息中存在变化，则检测广播分组中的变化。
说明书 :
技术领域
本发明总体涉及用于在无线通信系统中发送和接收广播服务数据的方法。具体地说，本发明涉及在正交频分多址(OFDMA)无线通信系统中发送和接收广播服务数据的方法。
背景技术
蜂窝移动通信系统是典型的无线通信系统。移动通信系统使用多址方案(multiple access scheme)来与多个用户同时通信。在移动通信系统中所使用的多址方案通常包括时分多址(TDMA)方案和码分多址(CDMA)方案。随着通信技术的迅速发展，CDMA移动通信系统已经从用于主要支持话音通信的系统演变为能够传送高速分组数据的系统。
然而，由于有限的代码资源，导致CDMA移动通信系统难于发送数量日益增加的多媒体数据。因此，存在对能够识别增加用户数并且将增加的数据量发送给用户的多址方案的需求。被提出来满足该需求的多址方案是正交频分多址(OFDMA)方案。OFDMA方案以大量正交子信道来识别用户，而且在正交子信道上传送数据。
为了高速数据传送，已经提出了使用OFDMA方案的蜂窝系统(下面称为“OFDMA蜂窝系统”)。电气和电子工程师协会(IEEE)802.16d标准化委员会正在进行对OFDMA方案的研究，以提供高速无线因特网服务。802.16系统支持比第三代(3G)移动通信系统更高数据速率的高速服务，并且使用诸如正交频分复用(OFDM)方案之类的发送方案，和在3G移动通信系统中所使用的几种物理层技术之外的诸如多输入多输出(MIMO)天线技术和智能天线技术之类的先进天线技术来实施高速服务。
然而，传统802.16高速无线通信系统基于单播将数据发送给独立移动站，而近年来，趋于将3G移动通信系统中所提供的用于传送和接收广播服务数据的技术应用于802.16系统中。
现在将描述在其中通过下行链路信道提供广播服务的当前移动通信系统中对从物理层传送来的广播服务进行处理的过程。
图1是示出在其中通过下行链路信道提供广播服务的移动通信系统中对从物理层传送来的广播服务进行处理的过程的信令图。
在图1中假设特定基站发送用于广播服务A和广播服务B的广播服务数据。在这种情况下，广播服务A和广播服务B共同存在其中的混合数据100作为广播通信量。在步骤110，用于两个不同广播服务A和B的混合数据100经历信道编码。之后，在步骤120，用于该两个不同广播服务的经信道编码的信号102经历交织和调制。在步骤130，通过用于广播服务的发送过程将用于该两个不同广播服务的经交织和调制的信号104映射到发送信道。以这种方式，通过发送信道106a、106b和106c发送用于广播服务A和B的无线电信号。基于每个预定发送单元发送无线电信号。
当发送混合广播服务数据时，上述方法可能具有下面问题。第一，因为将广播信息A和广播信息B一起编码，所以即使移动站要接收广播信息A和广播信息B之一，其也必须接收用于广播服务A的无线电信号和用于广播服务B的无线电信号两者，然后对所接收的无线电信号进行解码。第二，用于广播通信量的发送时间段太短，使得难于通过使用时间分集(diversity)来最大程度地提高发送性能。
通常，广播服务单向地发送下行链路信号给多个移动站。因此，广播服务很少进行下行链路功率控制，而且为了克服衰落的无线电信道，发送时间段应该长于无线电信道的相干时间以获得足够的时间分集。然而在这种情况下，不能获得足够的时间分集。将参照附图2对其进行描述。
图2是用于描述信道衰落和发送数据的变化之间关系的定时图。在图2的上面部分中示出的每一个基于发送单元的帧表示从基站发送来的下行链路分组。这里，因为正在对广播服务进行描述，所以假设分组是如结合图1所述的用于不同广播服务的混合无线电信号。也就是，如图2中所示，以i、i+1、i+2、i+3、i+4、i+5...的顺序发送在其每一个中都共同存在有不同广播服务的混合无线电信号。此外，假设随时间变化的衰落信道的幅度响应特性200具有图2的下面部分中所示出的曲线。从时间210到时间212所发送的第(i+3)无线电帧具有非常高的帧误差概率。也就是，无线电信号不具有足够的时间分集，因此损害了接收性能。
换句话说，在图2中，当传送广播信号的第(i+3)帧遭受无线电信道由于衰落而迅速变差的所谓“深衰落”时，所接收的信噪比非常低。结果，传送广播信号的帧误差概率非常高。下面是图1的传送方法的第三个问题。因为一同对广播信号A和B进行编码和调制，所以不可能允许它们具有它们自己的唯一性能。也就是，假设广播信息A是用于基站的整体服务区域的广播服务的信息，而广播信息B是仅仅用于在基站的整个服务区域中带有良好信道环境的特定区域的信息，则因为参照图1所述对广播信息A和广播信息B同时进行编码和调制，所以不可能使得广播信息A和B具有它们自己唯一的性能。
然而，由于有限的代码资源，导致CDMA移动通信系统难于发送数量日益增加的多媒体数据。因此，存在对能够识别增加用户数并且将增加的数据量发送给用户的多址方案的需求。被提出来满足该需求的多址方案是正交频分多址(OFDMA)方案。OFDMA方案以大量正交子信道来识别用户，而且在正交子信道上传送数据。
为了高速数据传送，已经提出了使用OFDMA方案的蜂窝系统(下面称为“OFDMA蜂窝系统”)。电气和电子工程师协会(IEEE)802.16d标准化委员会正在进行对OFDMA方案的研究，以提供高速无线因特网服务。802.16系统支持比第三代(3G)移动通信系统更高数据速率的高速服务，并且使用诸如正交频分复用(OFDM)方案之类的发送方案，和在3G移动通信系统中所使用的几种物理层技术之外的诸如多输入多输出(MIMO)天线技术和智能天线技术之类的先进天线技术来实施高速服务。
然而，传统802.16高速无线通信系统基于单播将数据发送给独立移动站，而近年来，趋于将3G移动通信系统中所提供的用于传送和接收广播服务数据的技术应用于802.16系统中。
现在将描述在其中通过下行链路信道提供广播服务的当前移动通信系统中对从物理层传送来的广播服务进行处理的过程。
图1是示出在其中通过下行链路信道提供广播服务的移动通信系统中对从物理层传送来的广播服务进行处理的过程的信令图。
在图1中假设特定基站发送用于广播服务A和广播服务B的广播服务数据。在这种情况下，广播服务A和广播服务B共同存在其中的混合数据100作为广播通信量。在步骤110，用于两个不同广播服务A和B的混合数据100经历信道编码。之后，在步骤120，用于该两个不同广播服务的经信道编码的信号102经历交织和调制。在步骤130，通过用于广播服务的发送过程将用于该两个不同广播服务的经交织和调制的信号104映射到发送信道。以这种方式，通过发送信道106a、106b和106c发送用于广播服务A和B的无线电信号。基于每个预定发送单元发送无线电信号。
当发送混合广播服务数据时，上述方法可能具有下面问题。第一，因为将广播信息A和广播信息B一起编码，所以即使移动站要接收广播信息A和广播信息B之一，其也必须接收用于广播服务A的无线电信号和用于广播服务B的无线电信号两者，然后对所接收的无线电信号进行解码。第二，用于广播通信量的发送时间段太短，使得难于通过使用时间分集(diversity)来最大程度地提高发送性能。
通常，广播服务单向地发送下行链路信号给多个移动站。因此，广播服务很少进行下行链路功率控制，而且为了克服衰落的无线电信道，发送时间段应该长于无线电信道的相干时间以获得足够的时间分集。然而在这种情况下，不能获得足够的时间分集。将参照附图2对其进行描述。
图2是用于描述信道衰落和发送数据的变化之间关系的定时图。在图2的上面部分中示出的每一个基于发送单元的帧表示从基站发送来的下行链路分组。这里，因为正在对广播服务进行描述，所以假设分组是如结合图1所述的用于不同广播服务的混合无线电信号。也就是，如图2中所示，以i、i+1、i+2、i+3、i+4、i+5...的顺序发送在其每一个中都共同存在有不同广播服务的混合无线电信号。此外，假设随时间变化的衰落信道的幅度响应特性200具有图2的下面部分中所示出的曲线。从时间210到时间212所发送的第(i+3)无线电帧具有非常高的帧误差概率。也就是，无线电信号不具有足够的时间分集，因此损害了接收性能。
换句话说，在图2中，当传送广播信号的第(i+3)帧遭受无线电信道由于衰落而迅速变差的所谓“深衰落”时，所接收的信噪比非常低。结果，传送广播信号的帧误差概率非常高。下面是图1的传送方法的第三个问题。因为一同对广播信号A和B进行编码和调制，所以不可能允许它们具有它们自己的唯一性能。也就是，假设广播信息A是用于基站的整体服务区域的广播服务的信息，而广播信息B是仅仅用于在基站的整个服务区域中带有良好信道环境的特定区域的信息，则因为参照图1所述对广播信息A和广播信息B同时进行编码和调制，所以不可能使得广播信息A和B具有它们自己唯一的性能。
发明内容
因此，本发明的目的是提供广播服务数据传送和接收方法，能够在同时提供不同广播服务时为每个广播服务提供唯一的性能。
本发明的另一个目的是提供广播服务数据传送和接收方法，能够在同时提供不同广播服务时为每个广播服务获得时间分集效果。
本发明的再一个目的是提供广播服务数据传送和接收方法，能够选择性地接收用户想要的广播服务数据。
根据本发明的一个方面，提供用于在正交频分多址(OFDMA)无线通信系统中提供两个或者更多广播服务的方法。该方法包括步骤：独立地接收要被传送的广播服务，并且根据每个广播服务所要求的质量对广播服务独立地执行编码、交织和调制；将每个经调制的广播信号分段为最小传输单元；时分复用经分段的广播服务信号；通过在与广播服务一同传送的物理层传输信息中包括关于广播服务的信息来配置帧；和传送该帧。
根据本发明的另一个方面，提供用于在无线通信系统中接收广播服务的方法，在该无线通信系统中两个或者更多的广播服务经历使用正交频分多址(OFDMA)方案的时分复用，并且包括物理层传输信息的关于广播服务的信息是用于一个帧的。该方法包括步骤：接收针对物理层传输信息，并且通过对所接收到的物理层传输信息进行解调和解码来获取关于所述广播服务的信息；在从物理层传输信息中所获取的广播服务的传送时间，在该帧中接收广播服务数据；根据从物理层传输信息中所获取的方案对所接收的广播服务数据进行解调和解交织，将所解交织的数据与基于时分而传送的另一个子分组进行组合；和对所组合的数据进行解码。
本发明的另一个目的是提供广播服务数据传送和接收方法，能够在同时提供不同广播服务时为每个广播服务获得时间分集效果。
本发明的再一个目的是提供广播服务数据传送和接收方法，能够选择性地接收用户想要的广播服务数据。
根据本发明的一个方面，提供用于在正交频分多址(OFDMA)无线通信系统中提供两个或者更多广播服务的方法。该方法包括步骤：独立地接收要被传送的广播服务，并且根据每个广播服务所要求的质量对广播服务独立地执行编码、交织和调制；将每个经调制的广播信号分段为最小传输单元；时分复用经分段的广播服务信号；通过在与广播服务一同传送的物理层传输信息中包括关于广播服务的信息来配置帧；和传送该帧。
根据本发明的另一个方面，提供用于在无线通信系统中接收广播服务的方法，在该无线通信系统中两个或者更多的广播服务经历使用正交频分多址(OFDMA)方案的时分复用，并且包括物理层传输信息的关于广播服务的信息是用于一个帧的。该方法包括步骤：接收针对物理层传输信息，并且通过对所接收到的物理层传输信息进行解调和解码来获取关于所述广播服务的信息；在从物理层传输信息中所获取的广播服务的传送时间，在该帧中接收广播服务数据；根据从物理层传输信息中所获取的方案对所接收的广播服务数据进行解调和解交织，将所解交织的数据与基于时分而传送的另一个子分组进行组合；和对所组合的数据进行解码。
附图说明
当结合附图时，本发明的上面和其他目的、特点和优点将从下面详细描述中变得更加明显，其中：
图1是示出了在通过下行链路提供广播服务的移动通信系统中对从物理层传送来的广播服务进行处理的过程的信令图；
图2是用于描述在信道衰落和传送数据的变换之间的关系的定时图；
图3是示出根据本发明的实施方式，在移动通信系统中产生用于两个不同广播服务的信息的传送信号的过程的示意图；
图4是示出根据本发明的实施方式，在被传送之前对广播服务信号进行时间复用的移动通信系统中接收所需要的广播信息的过程的示意图；
图5是示出根据本发明的实施方式在基站中传送广播服务的过程的流程图；和
图6是示出根据本发明的实施方式，在移动站中接收基于时分所传送的广播服务的过程的流程图。
在所有附图中，由相同的附图标记表示相同或者类似的元件、特点和结构。
图1是示出了在通过下行链路提供广播服务的移动通信系统中对从物理层传送来的广播服务进行处理的过程的信令图；
图2是用于描述在信道衰落和传送数据的变换之间的关系的定时图；
图3是示出根据本发明的实施方式，在移动通信系统中产生用于两个不同广播服务的信息的传送信号的过程的示意图；
图4是示出根据本发明的实施方式，在被传送之前对广播服务信号进行时间复用的移动通信系统中接收所需要的广播信息的过程的示意图；
图5是示出根据本发明的实施方式在基站中传送广播服务的过程的流程图；和
图6是示出根据本发明的实施方式，在移动站中接收基于时分所传送的广播服务的过程的流程图。
在所有附图中，由相同的附图标记表示相同或者类似的元件、特点和结构。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的几个实施方式。在下面的描述中，为了简洁已经省略了对合并在其中的已知功能的配置的详细描述。
图3是示出根据本发明的实施方式，在移动通信系统中产生用于两个不同广播服务的信息的传送信号的过程的示意图。参照图3，现在将详细描述根据本发明的实施方式，在移动通信系统中提供不同广播服务的过程。
根据本发明的实施方式，提供广播服务的基站独立地接收广播服务而不必通过混合广播来处理广播服务。图3示出了以这种方式接收用于广播服务A和广播服务B的独立分组的过程。在独立接收用于广播服务A和广播服务B的分组之后，在步骤310，基站用独立编码方案对广播服务执行信道编码。通常，在系统中所定义的信道编码方案用于信道编码。然而，本发明并不限制信道编码方案。替代地，本发明特征在于对用于广播服务的数据独立地进行信道编码。
在对用于广播服务A的分组和用于广播服务B的分组两者独立地进行信道编码之后，在步骤320，基站独立地交织和调制所编码的广播服务分组。在完成调制之后，在步骤330中，基站将每个广播服务分组分段为8个传输单元。这里只是举例假设将广播服务分组分段为8个传输单元。然而，将广播服务分组分段成的传输单元数量可以变化。以这种方式，将传输单元设置为最小传输单元。因此，根据最小传输单元的时间、在最小传输单元中可获得的数据速率、和/或所调制的分组的大小来确定每个分段的大小。替代地，可以将步骤330中分为最小传输单元的分段应用于经编码的信号或者经交织的信号。在这种情况下，在分为最小传输单元的分段之后应用交织和调制过程。
在完成分段之后，基站在步骤340执行复用。执行复用使得顺序地或者在预定时间内传送经分段的广播服务信号。在图3中，假设仅仅提供两个广播服务，并且两个广播服务在交替的基础上传送相同量的数据。然而，本领域的普通技术人员应该理解，在不偏离本发明的范围的情况下，可以使用任何数量的广播服务。例如，广播服务可以要求不同质量或者要求增加的数据量。在这种情况下，可以传送广播服务信号一个增加的量以匹配增加量的数据。当传送三个或者更多不同广播服务时，顺序地传送用于每个广播服务的信息化。而且，在这种情况下，根据广播服务的所要求的质量或者要被传送的数据量，可以逐个地独立传送广播服务。也就是，在一次传送另一个广播服务的特定时间段中，与所述另一个广播服务相比较，可以更多次数地(用户更大量的广播信息)传送特定服务。
与在传送具有不同量数据的广播服务中连续传送最小传输单元的传统方法比较，本新颖方法可以通过将最小传输单元插入到不同广播服务中来获取时间分集效果。将参照其中传送三个广播服务的情况对其进行描述。
假设每4个最小传输单元应该传送一次广播服务A，每2个最小传输单元应该传送一次广播服务B，而每4个最小传输单元应该传送一次广播服务C。在这种情况中，可以用下面顺序来传送广播服务。
例1：广播服务B→广播服务A→广播服务B→广播服务C→广播服务B→广播服务A→...
例2：广播服务B→广播服务C→广播服务B→广播服务A→广播服务B→广播服务C→...
参照图3，与图1的传统广播服务传送方法比较，图3的本新颖广播服务传送方法具有下面优点。第一，因为广播信息A和广播信息B进行独立的信道编码过程，所以移动站接收器可以选择性地接收用于广播信息A的无线电信号，并且对所接收的无线电信号进行解码。第二，因为将用于广播信息A的无线电信号和用于广播信息B的无线电信号进行时间复用，所以从时间分集效果来说，本新颖方法是传统方法的两倍。第三，因为广播信息A和广播信息B经历独立交织和调制过程，所以可以设置广播信息A和广播信息B使得它们具有它们唯一的数据序列和性能。
下面将对增益进行描述。假设使用0.2的编码速率和四相移键控(QPSK)调制方案以100Kbps的数据速率来传送广播信息A，而使用0.4的编码速率和16正交幅度调制(16QAM)调制方案以400Kbps的数据速率来传送广播信息B。在这种情况下，广播信息A可以以较低数据速率服务较宽的区域，而广播信息B可以以较高的速率服务较窄的区域。以这种方式，得益于移动通信系统的有效操作，可以扩展服务区域并且对广播服务独立地设置数据速率。广播信息A和B可以或者包括像不同TV频道之类的完全不同的信息，或者包括具有针对相同信息的不同图像或者音频质量的信息。也就是，对于一个TV频道，用于提供正常图像和音频质量而创建的广播信息，和用于提供高图像和音频质量而创建的广播信息独立地经历信道编码、交织和调制。在这种情况下，在具有较差无线电信道环境的区域中，移动站接收所创建的广播信息以使得在即使低的信噪比(SNR)下也可以接收具有正常图像和音频质量的广播信息。在具有好无线电信道环境的区域中，移动站接收所创建的广播信息以使得仅仅在高SNR下接收具有高图像和音频质量的广播信息。
图4是示出根据本发明实施方式的，在被传送之前对广播服务信号进行时间复用的移动通信系统中接收所需要的广播信息的过程的示意图。
在图4中，假设基站已经将进行了信道编码、交织和调制的用于广播服务A和广播服务B的信号分段为8个最小传输单元。在这种情况下，想要接收广播信息A的移动站选择性地从如图4中所示地进行了时间复用的、用于广播信息A和广播信息B的信号中接收用于广播信息A的信号，组合相同信道编码、交织和调制所产生的所有信号，而且对所组合的信号执行接收过程。下面将对其进行详细描述。
当传送时间复用的无线电广播信号400时，移动站只选择性地接收其需要的传输单元帧。也就是，在步骤410，移动站选择性地只提取其所需要的广播信号。在步骤420，移动站组合所接收到的所需要的广播信息帧。在步骤430，移动站解调和解码所组合的信号，从而接收所需要的广播服务A。
下面将描述用于传送广播服务和识别广播分组的方法。
为了支持广播服务，提供单播的高速无线通信系统应该能够确定从基站传送来的物理层帧是否包括广播分组，和特定分组是否为广播分组。至此，基站通过控制信息将每个广播分组的传送时间通知给移动站，或者在通过其传送对应分组的物理层帧中写入包括广播信息，并且广播该信息，从而指示在其上传送广播服务的物理层帧。
作为用于识别广播服务分组的方法，将本发明的实施方式应用到其的802.16系统可以使用这样的方法：将唯一连接标识符(CID)分配给广播服务，并且在传送之前，将带有其CID的广播信息写入在每个传送帧中所包括的物理层传输信息(DL-MAP)部分中。接收到特定帧的移动站接收对应帧的物理层传输信息，并且确定与其所需要的广播服务对应的CID是否包括在所接收到的物理层传输信息中。如果与其所需要的广播服务对应的CID包括在所接收到的物理层传输信息中，则移动站可以通过在其上传送对应CID的子信道和符号来接收所需要的广播服务。
在下面的表1中示出了物理层传输信息的格式。
表1
表1示出了在802.16系统中所使用的一般物理层传输信息的格式。作为指示802.16系统中通常使用的传输类型的字段，下行链路间隔使用代码(DIUC)字段指示在物理层传输信息中所指定的信道的下行链路传输类型。INC_CID字段指示在对应物理层传输信息中是否包括CID。N_CID字段指示在对应物理层传输信息中所包括的CID数量。CID字段指示由物理层传输信息所指示的帧中所传送的数据的CID。OFDMA Symbol Offset字段指示在帧中传送对应数据的OFDMA符号的开始点。Subchannel Offset字段指示传送对应数据的信道的开始点。No.Subchannel字段指示子信道的数量。Boosting字段指示用于传输对应数据的附加功率电平。
作为用于指示物理层帧中的广播服务分组的点的方法，本发明的实施方式呈现了这样的方法：定义用于将物理层传输信息之外的广播相关的信息写入其中的广播物理层传输信息(广播DL-MAP)，并且包括广播物理层传输信息。例如，当将物理层传输信息的字段中的DIUC字段设置到15时，可以包括广播物理层传输信息，并且在表2中示出了其格式。
表2
图2示出了根据本发明的实施方式，在802.16系统中新定义的广播物理层传输信息的格式。在广播物理层传输信息的格式中，Extended DIUC字段是用于指示各种扩展物理层传输信息中的广播物理层传输信息的指示符。因此，接收到带有DIUC＝15的物理层传输信息的移动站可以识别物理层传输信息中包括扩展的物理层传输信息。移动站从扩展的物理层传输信息中读取Extended DIUC字段，而且如果其值是与广播物理层传输信息对应的指示符，则移动站可以将对应的扩展物理层传输信息解析为广播信息。
在广播物理层传输信息中的Length字段指示所包括的广播物理层传输信息的大小。N_CID字段指示所包括的广播CID的数量，可以从长度字段的值中确定其值。广播物理层传输信息包括关于N_CID广播CID的信息。CID字段指示用于标识在对应广播物理层传输信息中所包括的广播服务的CID。OFDMASymbol Offset字段指示在其上传送带有对应广播CID的广播信息的帧中的符号位置，而NO.OFDMA Symbols字段指示在对应位置传送多少对应的广播信息。Subchannel Offset字段指示传送带有对应广播CID的广播信息的频域信道的开始点，而No.Subchannel字段指示在对应开始信道中占用多少信道。DIUC字段指示在802.16系统中所流行使用的传输类型。
SPID字段指示在被传送之前，当将一个广播分组分段为几个传输单元或者子分组时，在当前帧中所包括的对应广播CID的子分组标识符(SPID)。如果将一个广播分组分段为8个子分组，并且如参照图3所述将第三子分组在当前帧中进行传送，则对应广播CID的SPID字段具有值2，而且第一子分组的SPID具有值0。接收到带有对应CID的SPID＝2的广播子分组的移动站，通过将之前所接收到的CID为0和1的子分组与当前所接收到的子分组在代码级别上进行组合，确定其是否已经成功地接收到了广播信息。在本发明中所定义的广播物理层传输信息提供用于指示802.16系统中所传送的帧中是否包括广播信息的信息，还提供用于在时分基础上传送特定广播服务时识别子分组的方法。
表3中示出了本发明的实施方式中所提供的广播物理层传输信息(广播DL-MAP)的概括格式。
表3
表3示出了在表2的格式之外，还包括ARQ信道标识符(ACID)字段和ARQ标识符顺序号(AISN)字段的广播物理层传输信息的推广格式。ACID字段指示在相同的CID所标识的广播服务中所能够连续传送的广播分组的数量。在相同CID所标识的广播服务中，如果在广播物理层传输信息中不存在ACID字段，则基站不能传送下一个广播分组直到其传送通过时分一个广播分组所获得的所有子分组为止。如果将属于一个广播CID的两个广播分组时分为子分组并且连续地传送子分组，则接收该子分组的移动站不能确定所接收的分组属于哪两个广播分组。因此，可以使用ACID字段来标识连续或者同时地传送的广播分组，并且移动站可以使用ACID来识别连续或者同时接收到的广播子分组。
假设当将属于一个广播CID的广播分组1和2的每一个都分别分段为4个子分组1-1、1-2、1-3、1-4和2-1、2-2、2-3、2-4时，在被传送之前，将与子分组1-1、1-2、1-3、1-4对应的广播物理层传输信息的ACID设置到0，并且在被传送之前，将与子分组2-1、2-2、2-3、2-4对应的广播物理层信息的ACID设置到1。
以1-1、2-1、2-2、1-2、1-3、2-3、2-4、1-4的顺序接收到子分组的移动站，可以识别第一子分组是带有针对ACID＝0的SPID＝0的子分组，而第二子分组是带有针对ACID＝1的SPID＝0的子分组。连续接收子分组的移动站将用相同ACID所传送的子分组进行组合，从而改进接收性能。通过使用ACID，在被传送之前可以混合用于一个广播服务的不同广播分组，从而最大化时分效果。
AISN字段指示用对应ACID传送的广播分组的顺序信息。当用对应的ACID传送的广播分组已经改变时，基站改变AISN字段的值。如果AISN字段从0或者1改变到1或者0，改变顺序信息，则移动站可以确定用对应的ACID传送的广播分组已经改变，清空与ACID对应的缓存器，并且将用于下一个广播分组的子分组存储在缓存器中。通过使用AISN，即使在基站传送所有预定广播子分组之前，其也可以传送下一个广播分组，从而确保灵活和可变的广播信息传送。
本发明的实施方式在用于识别使用物理层传送信息和广播物理层传送信息所传送的广播分组的子分组的方法之外，还提供在传输之前将广播CID和广播SPID包括在作为媒体访问控制(MAC)层信息的混合自动重复请求(HARQ)消息中的方法。而且，本发明的实施方式提供移动站使用关于该消息的信息接收广播分组并且识别其SPID的方法。
表4示出了在802.16系统中所定义的HARQ消息的格式。基站基于广播传送表4中所示的消息以将HARQ信息传送到支持HARQ的移动站。因此，支持HARQ的移动站接收在所传送的物理层帧中所包括的HARQ消息，并且确定其自己的CID是否包括在其中。如果其自己的CID包括在其中，则移动站确定对应HARQ信息是其自己的接收信息。移动站使用该信息来接收所传送的HARQ子分组。
表4
在表4的消息中，H-ARQ MAP指示符字段是用于指示该信息是HARQ消息的消息指示符，而H-ARQ MAP Indicator＝111指示HARQ消息。H-ARQ_UL-MAP appended字段指示在下行链路传送信息之外还包括上行链路传送信息，而且当将H-ARQ_UL-MAP appended字段设置到1时，上行链路HARQ相关的信息包括在该消息中。CRC appended字段指示HARQ消息和用于该消息的32比特CRC一同进行传送。如果将CRC appended字段设置为1，则一起传送HARQ消息和添加到其末端的32比特CRC。MAP message length字段指示HARQ消息的长度，并且当将HARQ消息与CRC一同传送时，MAP messagelength字段指示包括CRC的长度的长度。DL IE count字段指示在被传送之前包括多少HARQ信息元件(IE)。HARQ消息包括DL IE count所指示的值那么多的Compact DL-MAP IE(上行链路传输信息)。如果将HARQ消息的H-ARQ_UL-MAP appended字段设置到1，则Compact DL-MAP(下行链路传输信息)包括在该消息的剩余部分中。
下行链路传输信息(Compact DL-MAP)可以表示各种类型的下行链路HARQ信息。本发明的实施方式提供用于使用下行链路传输信息的扩展下行链路传输信息来传送广播分组信息的方法，表5中示出了扩展的下行链路传输信息的格式。
表5
表5示出了扩展下行链路传输信息的格式。在扩展下行链路传输信息中，DL-MAP Type字段是用于指示在HARQ消息中所包括的下行链路传输信息是扩展传输信息的指示符，而DL-MAP Type＝7指示扩展下行链路传输信息。DL-MAP sub-type字段指示扩展下行链路传输信息的类型，而且在802.16标准中，保留所有的值而不必对扩展下行链路传输信息的详细类型进行定义。Length字段指示扩展下行链路传输信息的长度，而具有指定长度的扩展下行链路传输信息块包括在Payload字段中。
在本发明的实施方式中，将具有DL-MAP sub-type＝0的扩展下行链路传输信息定义为表达广播分组的传输信息的下行链路时间分集信息TimeDiversity_MBS_DL-MAP。下面表6示出了在本发明中所定义的下行链路时间分集信息的格式。下行链路时间分集信息包括N_CID广播分组传输信息元件，而且可以根据在扩展下行链路传输信息中所指定的Length字段来确定N_CIP的值。下行链路时间分集信息的CID字段指示所包括的广播分组的CID，而Subchannel Offset字段指示传送带有对应CID的广播信息的帧中的位置。作为在802.16系统中所使用的指示编码技术和调制/解调技术的NEP代码字段和NSCH代码字段，指示用于传输对应广播子分组的编码技术和调制/解调技术。具有与上面参照表2和表3所描述的那些相同含意的SPID、ACID和AI_SN字段，分别指示用于每个广播子分组的SPID，在其上传送子分组的ARQ信道的ID和ARQ顺序号。
表6
当接收到特定物理层帧时，支持HARQ并且想要接收广播服务的移动站应该确定该帧中是否包括HARQ消息。如果该帧中包括HARQ消息，则移动站使用在HARQ消息中所包括的下行链路时间分集信息来确定是否包括其所需要的广播服务的CID。如果包括其所需要的广播服务的CID，则移动站可以使用指定的编码和调制/解调方法，在指定位置，使用与CID对应的时间分集信息，来接收与SPID对应的广播子分组。
现在描述根据本发明的实施方式的基站和移动站之间所执行的控制过程。这里假设将表2的简化格式用于广播物理层传输信息。
图5是示出根据本发明的实施方式的，在基站中传送广播服务的过程。参照图5，将描述根据本发明的实施方式的，在基站中传输广播服务的过程。
图5示出了根据本发明的实施方式，用于在每帧的基础上为广播逻辑信道独立地产生和传送广播子分组的基站的示例操作。在将本发明的实施方式应用于其中的802.16系统中，假设用一个CID所传送的广播数据包括一个广播逻辑信道。
参照图5，在步骤500，基站执行缓存操作以根据逻辑信道将每帧所到达的广播数据存储在缓存器中。之后，基站对该基站所传送的所有广播逻辑信道执行步骤502到532的传输准备过程。在执行缓存操作之后，基站在步骤502确定特定广播逻辑信道#j必须在帧#i进行传送。如果确定帧#i不是广播逻辑信道#j的传输时间，则基站前进到下一个广播服务或者返回到其继续对广播服务执行缓存操作的步骤500。
如果在步骤502确定帧#i是广播逻辑信道#j的传输时间，则基站在步骤504确定其是否已经传送了用于对应广播逻辑信道的所有之前传输子分组。通过确定对应广播逻辑信道的SPID是否为MAX_SPID来进行该确定。也就是，基站通过检查SPID＝MAX_SPID是否成立来确定其是否已经传送了之前传输子分组。如果其在步骤504确定其已经传送了用于对应的广播逻辑信道的所有之前子分组，则基站通过步骤506到514准备用于下一个广播分组的传输。
在步骤506，基站确定用于缓存器中所存储的下一个广播分组的信道编码方法、交织方法和调制方法。在步骤508，基站将所确定的方法应用于对应广播分组，即，使用确定的方法对对应广播分组执行信道编码、交织和调制。之后，在步骤510，基站将经信道编码、交织和调制的广播分组分段为预定数量的子分组。在本实施方式中，广播服务独立地经历如参照图3所述的信道编码、交织和调制。在步骤512，基站将对应的广播逻辑信道的SPID设置到0。之后，在步骤514，基站选择所产生的子分组中的第一子分组。替代地，可以将步骤510中子分组的产生应用于编码信号或者编码/交织信号。在这种情况下，在产生子分组之后可以应用交织和调制。
在步骤506到514之后，基站在步骤530对预定位置处的所选择的广播子分组执行时间和信道复用。在步骤532，基站将关于对应的广播逻辑信道#j的广播物理层传输信息包括在要在帧#i中传送的物理层传输信息中。该复用与参照图3所描述的复用相同。
如果在步骤504确定基站还没有传送用于对应的广播逻辑信道#j的所有广播子分组，则基站在步骤520将对应广播逻辑信道的SPID增加1。在步骤522，基站选择与所增加的SPID对应的子分组，然后前进到步骤530。
在步骤532，基站前进到步骤534，其中如果在当前帧#i中存在要被传送的单播数据并且当前帧#i具有用于传输的空间，则基站将对应的单播数据添加到广播数据中，进行复用。之后，基站将复用的信息和广播信息包括在物理层传输信息中，从而完成包括物理层传输信息的帧#i。在步骤536，基站传送所完成的帧，然后结束过程。
随后，将描述在移动站中接收广播帧的过程。
图6是示出根据本发明的实施方式，在移动站中接收在时分基础上所传送的广播服务的过程。参照图6，将详细描述根据本发明的实施方式，在移动站中接收在时分基础上所传输的广播服务数据的过程。
如上所说，在将本发明应用于其上的802.16系统中，假设用一个CID所传送的广播数据包括一个广播逻辑信道。
参照图6，在步骤600，在预定时间接收到帧#i的移动站接收物理层传输信息和在帧中包括的广播物理层传输信息，并且对所接收的信息进行解码。通过该过程获取包括广播物理层传输信息的物理层传输信息，移动站可以获取当前帧的格式、在帧中所传送的CID和关于其传输点的信息。在获取该信息之后，移动站在步骤602确定是否包括在帧#i中要被接收的广播逻辑信道。
如果在步骤602确定在所传送的帧#i中包括所需要的广播逻辑信道，则移动站对该帧中所包括的所有所需要的广播逻辑信道执行步骤604到620。下面将详细描述每一个步骤。
在步骤604，移动站根据在用于所需要的广播逻辑信道#j的广播物理层传输信息中所写入的信息，接收(或者执行解调和解交织)在帧中所需要的广播逻辑信道#j的位置处所传送的子分组。在接收到广播逻辑信道#j的子分组之后，移动站在步骤606分析通过广播物理层传输信息所传送的对应广播子分组的SPID。之后，移动站确定该子分组是否为广播分组的第一子分组。如果该子分组不是第一子分组，则移动站在步骤608执行与用于对应逻辑信道#j的接收缓存器中所存储的之前子分组的代码级组合过程。然而，如果对应的子分组是第一子分组，则移动站在步骤609中清空用于广播逻辑信道#j的接收缓存器。之后，在步骤610，移动站解码所接收到的第一子分组或者经代码级组合的分组，从而重新配置原始广播分组。
在该重新配置之后，移动站在步骤612对经重新配置的广播分组执行CRC检查。根据CRC检查结果，移动站确定是否已经成功地接收了对应分组。如果在步骤612确定不存在CRC错误，则移动站在步骤614将对应的广播分组传送到上层。在步骤620，移动站清空用于作为用于对应的广播分组的逻辑信道的广播逻辑信道#j的接收缓存器。
然后，如果在步骤612确定存在CRC错误，则移动站在步骤616将SPID与MAX_SPID进行比较，以确定对应的广播子分组是否为最后的子分组。如果对应的广播子分组不是最后的子分组，则移动站在步骤618将接收到的子分组存储在用于对应的广播逻辑信道#j的接收缓存器中。否则，如果在步骤616确定接收到的子分组是最后子分组，则移动站在步骤620清空用于对应广播逻辑信道#j的接收缓存器，确定不再传送对应广播分组的子分组。可以通过确定接收到的SPID是否具有最大值来实现在步骤616中所执行的确定当前子分组是否为最后子分组的方法。虽然在本发明的实施方式中使用SPID，但是，如上所述，还可以使用AISN数的变化。替代地，可以使用它们两者。
在对帧#i中所包括的所有所需要的广播分组进行处理之后，移动站前进到步骤622，在其中其处理在对应的广播服务中的单播数据，然后结束在帧#i中的操作。
正如从上面描述中能够理解的那样，提供广播服务的802.16无线通信系统可以获取用于每个广播服务的时间分集效果，从而提高接收性能。此外，通过独立传送广播服务，可以提供广播服务的各种质量，而且移动站可以选择性地接收其所需要的广播服务。
虽然已经参照其特定实施方式示出和描述了本发明，但是本领域的普通即使人员应该理解，在不偏离由所附权利要求所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。
图3是示出根据本发明的实施方式，在移动通信系统中产生用于两个不同广播服务的信息的传送信号的过程的示意图。参照图3，现在将详细描述根据本发明的实施方式，在移动通信系统中提供不同广播服务的过程。
根据本发明的实施方式，提供广播服务的基站独立地接收广播服务而不必通过混合广播来处理广播服务。图3示出了以这种方式接收用于广播服务A和广播服务B的独立分组的过程。在独立接收用于广播服务A和广播服务B的分组之后，在步骤310，基站用独立编码方案对广播服务执行信道编码。通常，在系统中所定义的信道编码方案用于信道编码。然而，本发明并不限制信道编码方案。替代地，本发明特征在于对用于广播服务的数据独立地进行信道编码。
在对用于广播服务A的分组和用于广播服务B的分组两者独立地进行信道编码之后，在步骤320，基站独立地交织和调制所编码的广播服务分组。在完成调制之后，在步骤330中，基站将每个广播服务分组分段为8个传输单元。这里只是举例假设将广播服务分组分段为8个传输单元。然而，将广播服务分组分段成的传输单元数量可以变化。以这种方式，将传输单元设置为最小传输单元。因此，根据最小传输单元的时间、在最小传输单元中可获得的数据速率、和/或所调制的分组的大小来确定每个分段的大小。替代地，可以将步骤330中分为最小传输单元的分段应用于经编码的信号或者经交织的信号。在这种情况下，在分为最小传输单元的分段之后应用交织和调制过程。
在完成分段之后，基站在步骤340执行复用。执行复用使得顺序地或者在预定时间内传送经分段的广播服务信号。在图3中，假设仅仅提供两个广播服务，并且两个广播服务在交替的基础上传送相同量的数据。然而，本领域的普通技术人员应该理解，在不偏离本发明的范围的情况下，可以使用任何数量的广播服务。例如，广播服务可以要求不同质量或者要求增加的数据量。在这种情况下，可以传送广播服务信号一个增加的量以匹配增加量的数据。当传送三个或者更多不同广播服务时，顺序地传送用于每个广播服务的信息化。而且，在这种情况下，根据广播服务的所要求的质量或者要被传送的数据量，可以逐个地独立传送广播服务。也就是，在一次传送另一个广播服务的特定时间段中，与所述另一个广播服务相比较，可以更多次数地(用户更大量的广播信息)传送特定服务。
与在传送具有不同量数据的广播服务中连续传送最小传输单元的传统方法比较，本新颖方法可以通过将最小传输单元插入到不同广播服务中来获取时间分集效果。将参照其中传送三个广播服务的情况对其进行描述。
假设每4个最小传输单元应该传送一次广播服务A，每2个最小传输单元应该传送一次广播服务B，而每4个最小传输单元应该传送一次广播服务C。在这种情况中，可以用下面顺序来传送广播服务。
例1：广播服务B→广播服务A→广播服务B→广播服务C→广播服务B→广播服务A→...
例2：广播服务B→广播服务C→广播服务B→广播服务A→广播服务B→广播服务C→...
参照图3，与图1的传统广播服务传送方法比较，图3的本新颖广播服务传送方法具有下面优点。第一，因为广播信息A和广播信息B进行独立的信道编码过程，所以移动站接收器可以选择性地接收用于广播信息A的无线电信号，并且对所接收的无线电信号进行解码。第二，因为将用于广播信息A的无线电信号和用于广播信息B的无线电信号进行时间复用，所以从时间分集效果来说，本新颖方法是传统方法的两倍。第三，因为广播信息A和广播信息B经历独立交织和调制过程，所以可以设置广播信息A和广播信息B使得它们具有它们唯一的数据序列和性能。
下面将对增益进行描述。假设使用0.2的编码速率和四相移键控(QPSK)调制方案以100Kbps的数据速率来传送广播信息A，而使用0.4的编码速率和16正交幅度调制(16QAM)调制方案以400Kbps的数据速率来传送广播信息B。在这种情况下，广播信息A可以以较低数据速率服务较宽的区域，而广播信息B可以以较高的速率服务较窄的区域。以这种方式，得益于移动通信系统的有效操作，可以扩展服务区域并且对广播服务独立地设置数据速率。广播信息A和B可以或者包括像不同TV频道之类的完全不同的信息，或者包括具有针对相同信息的不同图像或者音频质量的信息。也就是，对于一个TV频道，用于提供正常图像和音频质量而创建的广播信息，和用于提供高图像和音频质量而创建的广播信息独立地经历信道编码、交织和调制。在这种情况下，在具有较差无线电信道环境的区域中，移动站接收所创建的广播信息以使得在即使低的信噪比(SNR)下也可以接收具有正常图像和音频质量的广播信息。在具有好无线电信道环境的区域中，移动站接收所创建的广播信息以使得仅仅在高SNR下接收具有高图像和音频质量的广播信息。
图4是示出根据本发明实施方式的，在被传送之前对广播服务信号进行时间复用的移动通信系统中接收所需要的广播信息的过程的示意图。
在图4中，假设基站已经将进行了信道编码、交织和调制的用于广播服务A和广播服务B的信号分段为8个最小传输单元。在这种情况下，想要接收广播信息A的移动站选择性地从如图4中所示地进行了时间复用的、用于广播信息A和广播信息B的信号中接收用于广播信息A的信号，组合相同信道编码、交织和调制所产生的所有信号，而且对所组合的信号执行接收过程。下面将对其进行详细描述。
当传送时间复用的无线电广播信号400时，移动站只选择性地接收其需要的传输单元帧。也就是，在步骤410，移动站选择性地只提取其所需要的广播信号。在步骤420，移动站组合所接收到的所需要的广播信息帧。在步骤430，移动站解调和解码所组合的信号，从而接收所需要的广播服务A。
下面将描述用于传送广播服务和识别广播分组的方法。
为了支持广播服务，提供单播的高速无线通信系统应该能够确定从基站传送来的物理层帧是否包括广播分组，和特定分组是否为广播分组。至此，基站通过控制信息将每个广播分组的传送时间通知给移动站，或者在通过其传送对应分组的物理层帧中写入包括广播信息，并且广播该信息，从而指示在其上传送广播服务的物理层帧。
作为用于识别广播服务分组的方法，将本发明的实施方式应用到其的802.16系统可以使用这样的方法：将唯一连接标识符(CID)分配给广播服务，并且在传送之前，将带有其CID的广播信息写入在每个传送帧中所包括的物理层传输信息(DL-MAP)部分中。接收到特定帧的移动站接收对应帧的物理层传输信息，并且确定与其所需要的广播服务对应的CID是否包括在所接收到的物理层传输信息中。如果与其所需要的广播服务对应的CID包括在所接收到的物理层传输信息中，则移动站可以通过在其上传送对应CID的子信道和符号来接收所需要的广播服务。
在下面的表1中示出了物理层传输信息的格式。
表1
表1示出了在802.16系统中所使用的一般物理层传输信息的格式。作为指示802.16系统中通常使用的传输类型的字段，下行链路间隔使用代码(DIUC)字段指示在物理层传输信息中所指定的信道的下行链路传输类型。INC_CID字段指示在对应物理层传输信息中是否包括CID。N_CID字段指示在对应物理层传输信息中所包括的CID数量。CID字段指示由物理层传输信息所指示的帧中所传送的数据的CID。OFDMA Symbol Offset字段指示在帧中传送对应数据的OFDMA符号的开始点。Subchannel Offset字段指示传送对应数据的信道的开始点。No.Subchannel字段指示子信道的数量。Boosting字段指示用于传输对应数据的附加功率电平。
作为用于指示物理层帧中的广播服务分组的点的方法，本发明的实施方式呈现了这样的方法：定义用于将物理层传输信息之外的广播相关的信息写入其中的广播物理层传输信息(广播DL-MAP)，并且包括广播物理层传输信息。例如，当将物理层传输信息的字段中的DIUC字段设置到15时，可以包括广播物理层传输信息，并且在表2中示出了其格式。
表2
图2示出了根据本发明的实施方式，在802.16系统中新定义的广播物理层传输信息的格式。在广播物理层传输信息的格式中，Extended DIUC字段是用于指示各种扩展物理层传输信息中的广播物理层传输信息的指示符。因此，接收到带有DIUC＝15的物理层传输信息的移动站可以识别物理层传输信息中包括扩展的物理层传输信息。移动站从扩展的物理层传输信息中读取Extended DIUC字段，而且如果其值是与广播物理层传输信息对应的指示符，则移动站可以将对应的扩展物理层传输信息解析为广播信息。
在广播物理层传输信息中的Length字段指示所包括的广播物理层传输信息的大小。N_CID字段指示所包括的广播CID的数量，可以从长度字段的值中确定其值。广播物理层传输信息包括关于N_CID广播CID的信息。CID字段指示用于标识在对应广播物理层传输信息中所包括的广播服务的CID。OFDMASymbol Offset字段指示在其上传送带有对应广播CID的广播信息的帧中的符号位置，而NO.OFDMA Symbols字段指示在对应位置传送多少对应的广播信息。Subchannel Offset字段指示传送带有对应广播CID的广播信息的频域信道的开始点，而No.Subchannel字段指示在对应开始信道中占用多少信道。DIUC字段指示在802.16系统中所流行使用的传输类型。
SPID字段指示在被传送之前，当将一个广播分组分段为几个传输单元或者子分组时，在当前帧中所包括的对应广播CID的子分组标识符(SPID)。如果将一个广播分组分段为8个子分组，并且如参照图3所述将第三子分组在当前帧中进行传送，则对应广播CID的SPID字段具有值2，而且第一子分组的SPID具有值0。接收到带有对应CID的SPID＝2的广播子分组的移动站，通过将之前所接收到的CID为0和1的子分组与当前所接收到的子分组在代码级别上进行组合，确定其是否已经成功地接收到了广播信息。在本发明中所定义的广播物理层传输信息提供用于指示802.16系统中所传送的帧中是否包括广播信息的信息，还提供用于在时分基础上传送特定广播服务时识别子分组的方法。
表3中示出了本发明的实施方式中所提供的广播物理层传输信息(广播DL-MAP)的概括格式。
表3
表3示出了在表2的格式之外，还包括ARQ信道标识符(ACID)字段和ARQ标识符顺序号(AISN)字段的广播物理层传输信息的推广格式。ACID字段指示在相同的CID所标识的广播服务中所能够连续传送的广播分组的数量。在相同CID所标识的广播服务中，如果在广播物理层传输信息中不存在ACID字段，则基站不能传送下一个广播分组直到其传送通过时分一个广播分组所获得的所有子分组为止。如果将属于一个广播CID的两个广播分组时分为子分组并且连续地传送子分组，则接收该子分组的移动站不能确定所接收的分组属于哪两个广播分组。因此，可以使用ACID字段来标识连续或者同时地传送的广播分组，并且移动站可以使用ACID来识别连续或者同时接收到的广播子分组。
假设当将属于一个广播CID的广播分组1和2的每一个都分别分段为4个子分组1-1、1-2、1-3、1-4和2-1、2-2、2-3、2-4时，在被传送之前，将与子分组1-1、1-2、1-3、1-4对应的广播物理层传输信息的ACID设置到0，并且在被传送之前，将与子分组2-1、2-2、2-3、2-4对应的广播物理层信息的ACID设置到1。
以1-1、2-1、2-2、1-2、1-3、2-3、2-4、1-4的顺序接收到子分组的移动站，可以识别第一子分组是带有针对ACID＝0的SPID＝0的子分组，而第二子分组是带有针对ACID＝1的SPID＝0的子分组。连续接收子分组的移动站将用相同ACID所传送的子分组进行组合，从而改进接收性能。通过使用ACID，在被传送之前可以混合用于一个广播服务的不同广播分组，从而最大化时分效果。
AISN字段指示用对应ACID传送的广播分组的顺序信息。当用对应的ACID传送的广播分组已经改变时，基站改变AISN字段的值。如果AISN字段从0或者1改变到1或者0，改变顺序信息，则移动站可以确定用对应的ACID传送的广播分组已经改变，清空与ACID对应的缓存器，并且将用于下一个广播分组的子分组存储在缓存器中。通过使用AISN，即使在基站传送所有预定广播子分组之前，其也可以传送下一个广播分组，从而确保灵活和可变的广播信息传送。
本发明的实施方式在用于识别使用物理层传送信息和广播物理层传送信息所传送的广播分组的子分组的方法之外，还提供在传输之前将广播CID和广播SPID包括在作为媒体访问控制(MAC)层信息的混合自动重复请求(HARQ)消息中的方法。而且，本发明的实施方式提供移动站使用关于该消息的信息接收广播分组并且识别其SPID的方法。
表4示出了在802.16系统中所定义的HARQ消息的格式。基站基于广播传送表4中所示的消息以将HARQ信息传送到支持HARQ的移动站。因此，支持HARQ的移动站接收在所传送的物理层帧中所包括的HARQ消息，并且确定其自己的CID是否包括在其中。如果其自己的CID包括在其中，则移动站确定对应HARQ信息是其自己的接收信息。移动站使用该信息来接收所传送的HARQ子分组。
表4
在表4的消息中，H-ARQ MAP指示符字段是用于指示该信息是HARQ消息的消息指示符，而H-ARQ MAP Indicator＝111指示HARQ消息。H-ARQ_UL-MAP appended字段指示在下行链路传送信息之外还包括上行链路传送信息，而且当将H-ARQ_UL-MAP appended字段设置到1时，上行链路HARQ相关的信息包括在该消息中。CRC appended字段指示HARQ消息和用于该消息的32比特CRC一同进行传送。如果将CRC appended字段设置为1，则一起传送HARQ消息和添加到其末端的32比特CRC。MAP message length字段指示HARQ消息的长度，并且当将HARQ消息与CRC一同传送时，MAP messagelength字段指示包括CRC的长度的长度。DL IE count字段指示在被传送之前包括多少HARQ信息元件(IE)。HARQ消息包括DL IE count所指示的值那么多的Compact DL-MAP IE(上行链路传输信息)。如果将HARQ消息的H-ARQ_UL-MAP appended字段设置到1，则Compact DL-MAP(下行链路传输信息)包括在该消息的剩余部分中。
下行链路传输信息(Compact DL-MAP)可以表示各种类型的下行链路HARQ信息。本发明的实施方式提供用于使用下行链路传输信息的扩展下行链路传输信息来传送广播分组信息的方法，表5中示出了扩展的下行链路传输信息的格式。
表5
表5示出了扩展下行链路传输信息的格式。在扩展下行链路传输信息中，DL-MAP Type字段是用于指示在HARQ消息中所包括的下行链路传输信息是扩展传输信息的指示符，而DL-MAP Type＝7指示扩展下行链路传输信息。DL-MAP sub-type字段指示扩展下行链路传输信息的类型，而且在802.16标准中，保留所有的值而不必对扩展下行链路传输信息的详细类型进行定义。Length字段指示扩展下行链路传输信息的长度，而具有指定长度的扩展下行链路传输信息块包括在Payload字段中。
在本发明的实施方式中，将具有DL-MAP sub-type＝0的扩展下行链路传输信息定义为表达广播分组的传输信息的下行链路时间分集信息TimeDiversity_MBS_DL-MAP。下面表6示出了在本发明中所定义的下行链路时间分集信息的格式。下行链路时间分集信息包括N_CID广播分组传输信息元件，而且可以根据在扩展下行链路传输信息中所指定的Length字段来确定N_CIP的值。下行链路时间分集信息的CID字段指示所包括的广播分组的CID，而Subchannel Offset字段指示传送带有对应CID的广播信息的帧中的位置。作为在802.16系统中所使用的指示编码技术和调制/解调技术的NEP代码字段和NSCH代码字段，指示用于传输对应广播子分组的编码技术和调制/解调技术。具有与上面参照表2和表3所描述的那些相同含意的SPID、ACID和AI_SN字段，分别指示用于每个广播子分组的SPID，在其上传送子分组的ARQ信道的ID和ARQ顺序号。
表6
当接收到特定物理层帧时，支持HARQ并且想要接收广播服务的移动站应该确定该帧中是否包括HARQ消息。如果该帧中包括HARQ消息，则移动站使用在HARQ消息中所包括的下行链路时间分集信息来确定是否包括其所需要的广播服务的CID。如果包括其所需要的广播服务的CID，则移动站可以使用指定的编码和调制/解调方法，在指定位置，使用与CID对应的时间分集信息，来接收与SPID对应的广播子分组。
现在描述根据本发明的实施方式的基站和移动站之间所执行的控制过程。这里假设将表2的简化格式用于广播物理层传输信息。
图5是示出根据本发明的实施方式的，在基站中传送广播服务的过程。参照图5，将描述根据本发明的实施方式的，在基站中传输广播服务的过程。
图5示出了根据本发明的实施方式，用于在每帧的基础上为广播逻辑信道独立地产生和传送广播子分组的基站的示例操作。在将本发明的实施方式应用于其中的802.16系统中，假设用一个CID所传送的广播数据包括一个广播逻辑信道。
参照图5，在步骤500，基站执行缓存操作以根据逻辑信道将每帧所到达的广播数据存储在缓存器中。之后，基站对该基站所传送的所有广播逻辑信道执行步骤502到532的传输准备过程。在执行缓存操作之后，基站在步骤502确定特定广播逻辑信道#j必须在帧#i进行传送。如果确定帧#i不是广播逻辑信道#j的传输时间，则基站前进到下一个广播服务或者返回到其继续对广播服务执行缓存操作的步骤500。
如果在步骤502确定帧#i是广播逻辑信道#j的传输时间，则基站在步骤504确定其是否已经传送了用于对应广播逻辑信道的所有之前传输子分组。通过确定对应广播逻辑信道的SPID是否为MAX_SPID来进行该确定。也就是，基站通过检查SPID＝MAX_SPID是否成立来确定其是否已经传送了之前传输子分组。如果其在步骤504确定其已经传送了用于对应的广播逻辑信道的所有之前子分组，则基站通过步骤506到514准备用于下一个广播分组的传输。
在步骤506，基站确定用于缓存器中所存储的下一个广播分组的信道编码方法、交织方法和调制方法。在步骤508，基站将所确定的方法应用于对应广播分组，即，使用确定的方法对对应广播分组执行信道编码、交织和调制。之后，在步骤510，基站将经信道编码、交织和调制的广播分组分段为预定数量的子分组。在本实施方式中，广播服务独立地经历如参照图3所述的信道编码、交织和调制。在步骤512，基站将对应的广播逻辑信道的SPID设置到0。之后，在步骤514，基站选择所产生的子分组中的第一子分组。替代地，可以将步骤510中子分组的产生应用于编码信号或者编码/交织信号。在这种情况下，在产生子分组之后可以应用交织和调制。
在步骤506到514之后，基站在步骤530对预定位置处的所选择的广播子分组执行时间和信道复用。在步骤532，基站将关于对应的广播逻辑信道#j的广播物理层传输信息包括在要在帧#i中传送的物理层传输信息中。该复用与参照图3所描述的复用相同。
如果在步骤504确定基站还没有传送用于对应的广播逻辑信道#j的所有广播子分组，则基站在步骤520将对应广播逻辑信道的SPID增加1。在步骤522，基站选择与所增加的SPID对应的子分组，然后前进到步骤530。
在步骤532，基站前进到步骤534，其中如果在当前帧#i中存在要被传送的单播数据并且当前帧#i具有用于传输的空间，则基站将对应的单播数据添加到广播数据中，进行复用。之后，基站将复用的信息和广播信息包括在物理层传输信息中，从而完成包括物理层传输信息的帧#i。在步骤536，基站传送所完成的帧，然后结束过程。
随后，将描述在移动站中接收广播帧的过程。
图6是示出根据本发明的实施方式，在移动站中接收在时分基础上所传送的广播服务的过程。参照图6，将详细描述根据本发明的实施方式，在移动站中接收在时分基础上所传输的广播服务数据的过程。
如上所说，在将本发明应用于其上的802.16系统中，假设用一个CID所传送的广播数据包括一个广播逻辑信道。
参照图6，在步骤600，在预定时间接收到帧#i的移动站接收物理层传输信息和在帧中包括的广播物理层传输信息，并且对所接收的信息进行解码。通过该过程获取包括广播物理层传输信息的物理层传输信息，移动站可以获取当前帧的格式、在帧中所传送的CID和关于其传输点的信息。在获取该信息之后，移动站在步骤602确定是否包括在帧#i中要被接收的广播逻辑信道。
如果在步骤602确定在所传送的帧#i中包括所需要的广播逻辑信道，则移动站对该帧中所包括的所有所需要的广播逻辑信道执行步骤604到620。下面将详细描述每一个步骤。
在步骤604，移动站根据在用于所需要的广播逻辑信道#j的广播物理层传输信息中所写入的信息，接收(或者执行解调和解交织)在帧中所需要的广播逻辑信道#j的位置处所传送的子分组。在接收到广播逻辑信道#j的子分组之后，移动站在步骤606分析通过广播物理层传输信息所传送的对应广播子分组的SPID。之后，移动站确定该子分组是否为广播分组的第一子分组。如果该子分组不是第一子分组，则移动站在步骤608执行与用于对应逻辑信道#j的接收缓存器中所存储的之前子分组的代码级组合过程。然而，如果对应的子分组是第一子分组，则移动站在步骤609中清空用于广播逻辑信道#j的接收缓存器。之后，在步骤610，移动站解码所接收到的第一子分组或者经代码级组合的分组，从而重新配置原始广播分组。
在该重新配置之后，移动站在步骤612对经重新配置的广播分组执行CRC检查。根据CRC检查结果，移动站确定是否已经成功地接收了对应分组。如果在步骤612确定不存在CRC错误，则移动站在步骤614将对应的广播分组传送到上层。在步骤620，移动站清空用于作为用于对应的广播分组的逻辑信道的广播逻辑信道#j的接收缓存器。
然后，如果在步骤612确定存在CRC错误，则移动站在步骤616将SPID与MAX_SPID进行比较，以确定对应的广播子分组是否为最后的子分组。如果对应的广播子分组不是最后的子分组，则移动站在步骤618将接收到的子分组存储在用于对应的广播逻辑信道#j的接收缓存器中。否则，如果在步骤616确定接收到的子分组是最后子分组，则移动站在步骤620清空用于对应广播逻辑信道#j的接收缓存器，确定不再传送对应广播分组的子分组。可以通过确定接收到的SPID是否具有最大值来实现在步骤616中所执行的确定当前子分组是否为最后子分组的方法。虽然在本发明的实施方式中使用SPID，但是，如上所述，还可以使用AISN数的变化。替代地，可以使用它们两者。
在对帧#i中所包括的所有所需要的广播分组进行处理之后，移动站前进到步骤622，在其中其处理在对应的广播服务中的单播数据，然后结束在帧#i中的操作。
正如从上面描述中能够理解的那样，提供广播服务的802.16无线通信系统可以获取用于每个广播服务的时间分集效果，从而提高接收性能。此外，通过独立传送广播服务，可以提供广播服务的各种质量，而且移动站可以选择性地接收其所需要的广播服务。
虽然已经参照其特定实施方式示出和描述了本发明，但是本领域的普通即使人员应该理解，在不偏离由所附权利要求所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。