專利名稱：執(zhí)行廣播和局播通信的系統(tǒng)和設備的制作方法
執(zhí)行廣播和局播通信的系統(tǒng)和設備
本申請是申請日為2002年7月3日申請?zhí)枮榈?2813348. X號發(fā)明名稱為"執(zhí) 行廣播和局播通信的系統(tǒng)和設備"的中國專利申請的分案申請。
背景技術：
在社會變得不斷增加移動性，移動計算設備正在享受一股普及和增長的浪 潮。蜂窩電話、無線PDA(個人數(shù)字助理)、無線膝上型電腦和其它移動通信設 備正在對主流客戶進行給人印象深刻的侵襲。不過，制約這個增長和限制客戶 滿意的，是缺乏真正足夠大的覆蓋區(qū)域的、便宜的、小的、電池有效的 (battery-efficient)的無線通信系統(tǒng)。蜂窩數(shù)據(jù)傳輸基于電話的解決方案遠 非功率有效的，并強加了使它們不可使用的(相對的)成本和尺寸負擔。同樣， 解決這些問題的其它嘗試已經(jīng)證明同樣地不適合。例如，少數(shù)實體已經(jīng)嘗試利 用通過頻率調(diào)制(FM)的副載波(subcarrier)接收信息的設備。FM副載波(也被 稱為"SCA，'，艮卩輔助通信授權(Subsidiary Communications Authorization)) 利用在FM電臺的可用調(diào)制帶寬內(nèi)FM立體聲之上的可用頻率。副載波一般由廣 播電臺租用，受FCC (聯(lián)邦通信委員會(美))或其它國家條例(national regulation)管制。
FM副載波的 一 些實例包括由數(shù)據(jù)廣播公司(Data Broadcast Corporation) (DBC)擁有和維護的QUOTREK系統(tǒng)用于為手持移動設備提供股票 報價(stock price quote)。不過，QUOTREK系統(tǒng)是一個限于接收股票報價的單
一目的系統(tǒng)。這個系統(tǒng)具有各種其它限制，使得它不能作為移動計算設備使用。 同樣，精工公司(Seiko Corporation)實現(xiàn)一個FM副載波系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中
可向一個腕戴式設備傳輸短消息。不過，使用的硬件和通信方案是相對原始的， 導致在消息傳輸中需要過多的冗余。這些和其它缺點致使精工系統(tǒng)不太可接 受。同樣，某個尋呼系統(tǒng)是基于FM副載波使用的，諸如無線數(shù)據(jù)系統(tǒng)(Radio Data System) (RDS)或移動廣播系統(tǒng)(Mobile Broadcasting System) (MBS)系統(tǒng)。 不過，那些系統(tǒng)涉及以廣播方式用有限的數(shù)據(jù)速率傳輸?shù)亩滔?。令人遺憾的 是， 一個可接受的移動設備解決方案已經(jīng)躲開了本領域的熟練技術人員。概述
本發(fā)明提供一移動設備，它包括兩個無線通信模式， 一個廣域模式，在其 中可通過大的地區(qū)將數(shù)據(jù)廣播至許多移動設備，以及一個局域模式，在其中通
過局部地區(qū)傳輸數(shù)據(jù)。在一個實施例中，廣播模式被用于通過頻率調(diào)制(FM)副 載波系統(tǒng)廣播數(shù)據(jù)，諸如在FM無線電電臺帶寬中不使用的部分中。另外，局 播模式被用于通過相對短距離傳輸信息，諸如在一個辦公室內(nèi)或在一個公司場 地上。移動設備，諸如專門設置的手表，在或者廣播模式或者局播模式中接收 傳輸。在可替換的實施例中，可如一個獨立的尋呼機或消息預訂設備一樣操作 這個移動設備，或可將它造在一個移動電話設備中，諸如蜂窩電話。有利地， 這個移動設備不限于使用或者一廣域傳輸系統(tǒng)(諸如蜂窩網(wǎng)絡)，或者一局部 地區(qū)傳輸系統(tǒng)(諸如紅外線通信鏈路)，而是獲得兩者的好處。用戶可利用局 部地區(qū)傳輸系統(tǒng)接收來自用戶的個人計算機或另一個移動設備的信息。這個用 戶也可利用廣域傳輸系統(tǒng)接收更一IS的感興趣的信息，諸如可通過廣播介質(zhì)傳 輸?shù)?，諸如股票報價等等。局播模式還有利于提供或增強在不能接收正常的廣 播或接收較差的地區(qū)中的信息傳輸。
在一個方面，本發(fā)明提供一移動設備，它被配置為在廣播模式和局播模式 兩者中接收無線傳輸。移動設備被配置為通過FM副載波通信鏈路接收廣播數(shù) 據(jù)。廣播數(shù)據(jù)是時間分集的并包括允許移動設備準確地接收廣播數(shù)據(jù)的同步信 息。移動設備被配置為接收由局播發(fā)射機通過FM波段的局部不使用部分傳輸
的局播數(shù)據(jù)。這樣，移動設備利用相同的無線電電子設備在廣播和局播模式兩 者中通信，從而減少了體積大小和功率損耗。
在另一個方面，移動設備被配置為以對等方式通信，通過傳輸將信息通過 局播通信鏈路傳輸至其它移動設備和從它們接收信息。移動設備在局部不使用 的FM波段中發(fā)送和接收信息。這樣，可用與移動設備與膝上型計算機或個人 計算機通過紅外線IRDA通信相似的方式，在兩個或多個移動設備之間共用信 息，不需要附加的通信組件或電路。
在另外的一個方面，本發(fā)明提供一局播發(fā)射機，它被配置為通過局部地區(qū) 且在FM波段的局部不使用部分中傳輸數(shù)據(jù)。局播發(fā)射機可被耦合至個人計算 機等等，并被配置為傳輸數(shù)據(jù)至移動設備或從它接收數(shù)據(jù)。
在另外的一個方面，本發(fā)明提供一個通信系統(tǒng)，在其中移動設備在雙模式中與系統(tǒng)通信。在第一 (廣播)模式中，通過廣域按一預定的時間表廣播信息。 可調(diào)度移動設備基于預定的時間表接收廣播信息?？稍诘诙?局播)模式中通過 非常小的地區(qū)另外傳輸其它信息。移動設備還被配置為通過局播模式發(fā)送和接 收信息。


圖1是一個示例通信環(huán)境的功能方框圖，在這個環(huán)境中可實現(xiàn)本發(fā)明。
圖2是一個功能方框圖，示出本發(fā)明在腕戴式設備中的一個實現(xiàn)，諸如手表。
圖3是實現(xiàn)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的廣播發(fā)射機或電臺發(fā)生器組件的功能方框圖。
圖4是實現(xiàn)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的局播發(fā)射機組件的功能方框圖。
圖5-9是由實現(xiàn)本發(fā)明的通信系統(tǒng)用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)結構或格式的圖形表示。
圖10是用于按照本發(fā)明的一個實現(xiàn)，在時間上將數(shù)據(jù)傳輸分散進行傳輸 的圖形表示。
圖11給出在典型背景中從屬的通信系統(tǒng)的概觀。 圖12是一流程圖，描述編碼數(shù)據(jù)流用于傳輸?shù)囊环N方法。
詳細說明
本發(fā)明是在包括移動通信設備的通信系統(tǒng)背景下描述的。在所描述的實施 例中，移動設備是腕戴式手表(watch)，諸如現(xiàn)在普遍使用的，除了被專門配 置為在"廣播"模式和"局播"模式中通信的手表，如下面更詳細地描述的。在兩 個模式中通信的能力為現(xiàn)有的個人通信設備提供許多便利，如通過閱讀下面的 詳細說明將變得顯而易見的。同樣，在不脫離本發(fā)明精神的情況下，較少的偏 離所述的實施例也將變得顯而易見的。
圖1是實例通信系統(tǒng)100的功能方框圖，這個系統(tǒng)受益于本發(fā)明的教導。 所公開的通信系統(tǒng)100包括三個主要的操作部件手表101、廣播發(fā)射機103 和局播發(fā)射機105。如在圖1中所示的，廣播發(fā)射機103發(fā)射廣播信號(例如 廣播信號109)，通過FM副載波，至多個移動的或固定的設備，包括手表IOI 和計算機115。計算機115可附屬于局播發(fā)射機105并且發(fā)射局播信號(例如，局播信號111)至與計算機115直接鄰近處的移動設備。局播發(fā)射機也可被配 置為通過例如以太網(wǎng)連接直接耦合至因特網(wǎng)。下面結合圖2-4更詳細地描述手 表IOI、廣播發(fā)射機103和局播發(fā)射機105。
所公開的通信系統(tǒng)IOO具有三個主要的操作模式副載波廣播模式("廣播 (broadcast)")，局播模式("局播(broadcast)")和對等模式("對等 (Peer-to-Peer)")。雖然為了討論在這里引入，但是后面更詳細地描述這些操 作模式的每一個。手表101的正常操作是通過FM副載波(例如，廣播信號109) 接收數(shù)據(jù)廣播。局部直接FM"局播"接收模式也是可用的(例如，局播信號111)。 手表也可被配置為一對一地以如局播信號117所示的半雙工雙向消息模式 (half-duplex two-way messaging mode),與附近的手表121、其它移動設備 119或甚至固定計算機系統(tǒng)通訊。最后，可在局播對話期(session)期間將應用 數(shù)據(jù)傳送至手表。另外，雖然這里在基于手表的系統(tǒng)中描述，但是本申請的教 導對于許多其它的移動設備具有同樣的可用性，諸如便攜式計算機、個人數(shù)字 助理(PDA)、蜂窩電話等等。手表的使用是用于說明的目的，只是為了簡化 下面的討論，并且可互換地使用"移動設備"。
轉到圖2，手表101是由四個子部件組成環(huán)腕表帶天線(wrist-lo叩 watchband antenna) 205，模擬無線電(analog radio) 207，數(shù)字收發(fā)機(digital transceiver)209和微計算機組合(MicroCo即uter assembly) ("MCU") 211。 在這個實施例中，天線205包括一個表帶環(huán)形天線和分立的模擬調(diào)諧元件。天 線205可以是一個嵌入在表帶中的導電環(huán)(conducting loop)。在這個實施例 中，導電環(huán)是一個小環(huán)形天線。對于腕戴式移動設備，天線的選擇性(或"Q" 值)可以小于理想值(ideal)，由于天線的尺寸(例如約略為表帶的長度)與 信號的波長(例如，F(xiàn)M波段頻率)相對小的比率。對于那個原因，天線可被耦 合至可變的調(diào)諧元件(例如，可變電抗器(varactor))，并被周期性地重新調(diào) 諧，諸如對于每個預定的消息接收、基于一個時間表(time schedule)等等。
天線耦合至收發(fā)器209，并由收發(fā)器209控制。在MCU211和無線電部件之 間的事務處理間接通過MCU數(shù)字收發(fā)器接口 (MCU-digital transceiver interface)。手表的部件被收藏在手表大小的封裝中并依靠電池電源工作。
在一個實施例中，MCU211包括一個32位通用CPU、 RAM與閃存、LCD顯示 器和包括但不限于按鈕和轉動前蓋框(rotating bezel)的用戶接口硬件。還包 括電源和時鐘電路。MCU的功能是控制0SI(開放系統(tǒng)互連)第2層之上的功能，包括運行操作系統(tǒng)、應用軟件、顯示、連接和數(shù)據(jù)選擇活動，以及在物理層上
驅動用戶1/0(輸入/輸出)設備。它通過收發(fā)器209與手表的其它部分接口。
收發(fā)器209 —般包括兩個部件， 一個對收發(fā)器進行控制、調(diào)度和后處理任 務的數(shù)字信號處理器(DSP) 211，和一個實時設備(RTD) 223，它包括一個數(shù) 字無線電并執(zhí)行系統(tǒng)定時的功能和實時事件分配(dispatch)。在一個實施例 中，RTD223可以是現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)加上分立的模擬無線電207。在 一個可替換的實施例中，RTD的功能被分配給DSP221和MCU211,取消對一個 獨立的RTD設備的需要?？商鎿Q地，DSP可以是一個DSP核心加上足以完成所 要求的任務的RAM，并且可與MCU和它的存儲器與外部設備一起嵌入在一個單 一設備中。DSP功能也可通過給諸如ARM7處理器系列這樣的合適的CPU的適當 的CPU指令實現(xiàn)。
DSP221被耦合至MCU211，并由MCU211指揮收發(fā)器任務。由于MCU211可 能不知道在副載波鏈路上的事件的實際定時，由DSP實際解釋它的命令是必要 的。換句話說，可指示MCU211 (通過用戶交互或控制)取回已知通過通信網(wǎng)絡 被廣播的所選擇的數(shù)據(jù)。MCU211被配置為將所標識的和所選擇的數(shù)據(jù)分解成特 定的分組號碼或標識符，諸如通過使用一個查找表或相似的功能。MCU211將這 個信息傳遞至DSP221， DSP221依次將特定的分組號碼或標識符分解成實際的 定時，依據(jù)這個定時調(diào)度接收器開始接收。
DSP的一個主要任務是處理在或者廣播模式或者局部模式中接收的數(shù)據(jù)。 這個處理包括副載波相位恢復、波特(baud)恢復和/或跟蹤、補償衰落效應、 解調(diào)、解交織、信道狀態(tài)估計和軟判決巻積(維特比(Viterbi))糾錯。分組 的后處理在已經(jīng)接收整個分組時發(fā)生。雖然這在局部模式情況下捕獲之后立即 發(fā)生，但是副載波分組被捕獲在時間分離的片斷中，名義上經(jīng)過一個幀過程。 這些捕獲的片斷被存儲在DSP221的存儲器中。
在DSP221控制任務中有，將請求的副載波分組號碼譯成精確的包括分組 的廣播片斷組，調(diào)度每個片斷的接收，將這個調(diào)度與來自其它請求分組的其它 片斷交織，和形成低層命令至RTD223以完成這些任務。它還跟蹤每個活動的 廣播電臺相對于RTD的本地時鐘的定時以調(diào)整各種電臺之間的時鐘偏差和幀偏 移(frame off set) 。 DSP221還負責探測和獲得每個實際的和可能的廣播電臺的 定時，如按MCU211請求的。
RTD223的任務是雙重的(two-fold)。它的數(shù)字部件包含系統(tǒng)時基，包括為MCU211和DSP221提供系統(tǒng)時鐘的晶體振蕩器。時基還為發(fā)送和接收操作提供 波特和采樣定時，開始/停止對無線電操作的控律lJ，和控制對于MCU211和DSP221 的時鐘暫停的周期。其它任務當然是無線電操作。
RTD223無線電操作包括副載波和局部模式兩者的接收，和周部模式傳輸。 這些任務使用普通元件的實際號碼。無線電207接收或者副載波片斷或者局部 模式分組，4每接收的、過濾的基帶轉換的模擬到數(shù)字(baseband-converted A-to-D)樣值(sample)存儲在本地RAM中。當在局部模式中傳輸時，這個RAM 由DSP221填入預先計算的傳輸樣值，然后由RTD223使用它們以產(chǎn)生用于局部 模式傳輸?shù)腇SK(頻移鍵控)信號。
在數(shù)據(jù)捕獲期間自動停止至MCU211和DSP221的時鐘，并在之后立即重新 開始。當準備動作(warra-up)事件觸發(fā)時，約略在捕獲之前l(fā)ms，將一個警告中 斷送至MCU211。
移動設備/手表接收器操作
在副載波廣播模式中，手表收發(fā)機209在只收模式中。當MCU命令收發(fā)機 209接收一個廣播分組時，DSP査看它在所指示的電臺上的跟蹤信息。如果在 這個電臺上不存在信息，則接收請求被中止并返回MCU—個錯誤。使用這個信 息，DSP確定組成分組的16個片斷的預期到達時間。產(chǎn)生一個片斷接收命令列 表并將它存儲在DSP存儲器中。
DSP的分配功能監(jiān)控待處理的接收片斷的列表，可包括幾個待處理的分組 請求的片斷。當一個給定的片斷捕獲時間靠近的時候，分配功能將一系列命令 傳遞至RTD。這些命令包括頻率、天線調(diào)諧參數(shù)、捕獲的持續(xù)時間和開始時間。 DSP在這時可進入一個睡眠狀態(tài)。RTD的硬件時間比較器然后依次觸發(fā)每個命 令。典型地，這些命令是"準備動作"、"捕獲"和"停止"。在發(fā)出準備動作命令 時，同時通知MCU時鐘將要停止。準備動作過程約略持續(xù)lms。當捕獲命令執(zhí) 行時，時鐘停止，并且當捕獲隨著停止命令結束時時鐘再繼續(xù)。
DSP在命令完成時被中斷，并且立即取回所捕獲的數(shù)據(jù)。這可包括來自幾 個片斷的數(shù)據(jù)，如果存在不間斷的l皮請求片斷。片斷數(shù)據(jù)然后被存儲為一組信 號采樣值。這要求每源數(shù)據(jù)位4字節(jié)，加上開銷，或者每片斷約300字節(jié)。因 為，在一個實現(xiàn)中，RTD具有2560字節(jié)的內(nèi)存儲器，所以這將連續(xù)片斷接收限 制在8個片斷。這是首先出現(xiàn)的較小限制，因為在傳輸之前， 一個散列函數(shù)將邏輯分組(并因此，邏輯片斷)與鄰近的一個分開。這樣，分組只是偶然地連 續(xù)起來，不是因為它們在內(nèi)容上相關。
當接收到一個分組的最后片斷時，DSP收集所接收的片斷并開始后處理作 為一組接收的信號樣值取回的數(shù)據(jù)。操作的一般流程是這樣定時恢復、數(shù)據(jù) 解調(diào)和巻積譯碼(錯誤糾正)(在一個實施例中，用維特比(Veterbi)算法)。 這個過程可持續(xù)幾毫秒每分組。然后將最后所得到的數(shù)據(jù)分組和接收狀態(tài)信息 一起放入DSP存儲器中的一個接收數(shù)據(jù)塊(receive block)中，并通知MCU — 個新的分組可用。
在廣播模式中傳輸
在所公開的實施例中，廣播數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡中心(見圖ll， 1101)被 劃分成兩個組正常等待時間數(shù)據(jù)(normal-latency data)或"正常幀數(shù)據(jù) (normal frame data)",以及"快速幀數(shù)據(jù)(fast frame data)"。數(shù)據(jù)中心與廣 播幀速率同步地將幀數(shù)據(jù)由衛(wèi)星或相似的方法傳遞至廣播發(fā)生器?？砂磾?shù)據(jù)塊 傳遞數(shù)據(jù)。例如，可發(fā)送正常幀數(shù)據(jù)，繼之以一個快速幀部分。稍后，如在圖 5和圖7上所示，發(fā)送下一個快速幀部分，繼之以任何后續(xù)的快速幀部分。在
每個幀中重復這個過程。
更深入地考慮廣播模式，圖3示出一個示例性廣播發(fā)射機103(也被稱為"電
臺發(fā)生器(station generator)"或簡單地"發(fā)生器")。廣播發(fā)射機103是副載 波信道發(fā)射設備，并駐留在一個發(fā)射FM的電臺上。它通過衛(wèi)星或其它專用高 速電路接收格式化的數(shù)據(jù)、編碼數(shù)據(jù)用于傳輸、將編碼的數(shù)據(jù)轉換成FM副載 波基帶信號，并將這個波形傳遞至無線電臺的廣播設備。
廣播發(fā)射機103，在任何給定時間，具有它管理的兩個數(shù)據(jù)陣列。 一個是 輸出FM副載波幀圖像501 (見圖5并在下面描述)，將它一個字節(jié)一個字節(jié)地 按照輸出波特時鐘傳遞至一個硬件調(diào)制器功能。另一個數(shù)據(jù)陣列是衛(wèi)星輸入緩 沖器，由來自衛(wèi)星鏈路接口 319的HDLC(高級數(shù)據(jù)鏈路控制)數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)有效 載荷填入這個緩沖器。這個接口用任意數(shù)量的常規(guī)協(xié)議實現(xiàn)，諸如，但不限于 RS-422、 RS-232、 USB、 IEEE1394或以太網(wǎng)接口 。在圖6中示出HDLC幀的描述。 本領域中的熟練技術人員將認出HDLC為高級數(shù)據(jù)鏈路控制(High-Level Data Link Control)——個標準化的、面向位的、交換的和非交換的協(xié)議。HDLC的 一種描述可至少在ISO標準ISO3309和IS04335中找到。如在圖11中高層示意圖上所示，來自數(shù)據(jù)中心1101的數(shù)據(jù)流("起點(head-end)")的數(shù)據(jù)流通過 衛(wèi)星1103至每個廣播發(fā)射機1107。這個數(shù)據(jù)以按照一組HDLC點對多點過程的 HDLC數(shù)據(jù)塊發(fā)送。這些數(shù)據(jù)塊具有相應于各個副載波分組的數(shù)據(jù)有效載荷。發(fā) 生器1105只接受對它尋址的數(shù)據(jù)塊，或者向一些它是其成員的組尋±止的數(shù)據(jù) 塊。發(fā)生器然后將來自這些數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)放入它當前正在建立的幀中。在一個 實施例中，HDLC格式被改變以創(chuàng)建一個4字節(jié)的地址字段，用一個層次化的方 式在這個字段中分配地址。這樣，通過在更低的排序字節(jié)中放置通配符值諸如 Oxff或0xfe能選擇連續(xù)地更小的組，有利地減少衛(wèi)星帶寬，使得只需一個信 道來處理所有的電臺生成器。
由于副載波幀ECC(糾錯碼)編碼的性質(zhì)，去往一個給定的輸出幀的輸入數(shù) 據(jù)應該在副載波幀傳輸?shù)拈_始之前的幾秒鐘可供使用。 一個例外是"快速分組 (fast packet)，，數(shù)據(jù)，它只需要早于它所在幀的四分之一幀(quarter-frame)。
回到圖3，廣播發(fā)射機103—般包括下列組件 一個控制處理器301， 一 個準確的時基， 一個串行1/0控制器305， 一個編碼引擎309，和一個副載波 信號生成器313。本領域的熟練技術人員將意識到控制處理器(301)可通過利用 常規(guī)的處理設備實現(xiàn)，諸如，但不限于微處理器、微控制器、可編程邏輯陣列、 可編程門陣列或ASIC(應用專用集成電路)。
控制處理器301保持系統(tǒng)的狀態(tài)，接受周期性的命令和來自上行鏈路的控 制信息，產(chǎn)生周期報告，計算和調(diào)整本地時基以考慮到關于上行鏈路主機的定 時漂移，以及控制廣播發(fā)射機的工作方式。它還提供一個直接RS-232 (DCE(數(shù) 據(jù)通信設備))控制端口 315用于本地命令和設定。控制端口 315還可用任意數(shù) 量的常規(guī)協(xié)議實現(xiàn)，諸如，但不限于RS-422、 USB或以太網(wǎng)接口。
信號發(fā)生器的精確時基包括一個百萬分之一(l-ppm)振蕩器，它可被調(diào)整 以跟蹤在上行鏈路主機上的具有億分之一 (0. Ol卯m)分辨率的主時基(master time-base)。名義上在整點小時上，將通知每個發(fā)生器校正當前時間至一個約 略100微秒的精度，為傳輸延遲調(diào)整。傳輸延遲可基于一個已知的、固定的路 徑(較佳的)，或者可由一個NTP(網(wǎng)絡終端協(xié)議)協(xié)議握手計算得到。
串行I/O控制器305通過通信接口例如RS-422串行接口 319，與上^亍鏈路 設備(有可能一個衛(wèi)星收發(fā)機)通訊。數(shù)據(jù)格式可以是HDLC。 SRAM(靜態(tài)存儲 器)321可附屬于串行I/O控制器305用于輸入緩沖。
編碼引擎309取得從上行鏈路接收的幀，將 組散列并物理地放在幀內(nèi)，通過編碼和時間分集各級處理它們，以及產(chǎn)生一個輸出圖用于傳輸。這個組件
可以是FPGA。 SRAM323附屬于編碼引擎309用于工作存儲。
副載波信號發(fā)生器313提供副載波調(diào)制器，傳輸濾波器，和放大功能。它 從編碼引擎的輸出數(shù)據(jù)圖以波特率抽取。副載波信號發(fā)生器313可在FPGA、大 的采樣ROM(sample ROM)中實現(xiàn)，并且副載波信號發(fā)生器包括，在一個實施例 中， 一個數(shù)模轉換器和一個模擬輸出濾波器。
轉到圖12，在一個實施例中，幀編碼是由當前輸出四分之一幀中的數(shù)據(jù)減 少通過了某個閾值的剩余部分而觸發(fā)的，在1203。在一個實例中，這個閾值每 幀發(fā)生4次，在傳輸下一個四分之一幀(包含四分之一的正常幀和所有下一個 "快速幀"數(shù)據(jù))開始之前。用于一個實施例的閾值事件是在當前部分中剩余2 秒的數(shù)據(jù)。所有編碼引擎處理必須在這個期間發(fā)生。對于輸出定時在啟動時的 初始條件是從起點接收幀完成(frame-done)消息。
發(fā)生器交織(或，等價地"散列")分組以防止相當數(shù)量的相關信息以順序 的"無線廣播(on-air)"分組到達移動設備接收機。這可能是必要的，在一些實 施例中，因為接收機硬件可能對連續(xù)分組接收有限制。假定數(shù)據(jù)以順序的分組 呈現(xiàn)至發(fā)生器。邏輯分組順序在移動設備接收機輸出處重新創(chuàng)建；因此，這個 散列過程對于數(shù)據(jù)中心和手表是透明的。在開始編碼時，編碼引擎從i/o數(shù)據(jù) 塊的存儲SRAM中以散列的分組順序1205讀取分組。在時間片基礎上與I/O數(shù) 據(jù)塊共享對I/0數(shù)據(jù)塊SRAM的訪問。在1/0數(shù)據(jù)塊SRAM中未標記為完成的分 組，當在1207被讀取時，被認為是空或無效的(null)，并可在1209用一個替 換的模式代替。
在以被交織的順序讀取每個分組時，它被傳遞通過一個數(shù)據(jù)白化器(data whitener)，在1211由這個白化器在數(shù)據(jù)和白化模式(whitening pattern)之 間進行異或。白化模式，在一個實施例中，可以是一個表和正被處理的分組的 分組編號的函數(shù)。在1213被白化的數(shù)據(jù)然后被傳遞至巻積編碼器。在一個實 現(xiàn)中，可使用一個1/2碼率、約束長度9、尾部補位(tai1-bitting)的巻積編 碼器。這種類型的編碼器為每個輸入位產(chǎn)生2個輸出位，并擴展每個輸入位的 信息內(nèi)容越過幾個后續(xù)的輸出位對(bit-pair)，具有以尾部補位方式把最后的 輸入位耦連至第一輸入位。編碼器的輸出，對每個輸入位由一對位構成，然后 在1215被作為兩個流傳遞至兩個獨立的4立交織模塊。在1217位交織模塊使用 分組號碼和位索引將編碼的位放入輸出幀圖SRAM中的片斷中。在一個實施例中，位交織器是簡單的模加法器(modular adder),它將一個位的位置調(diào)換到 另一個，并被設置，以便盡可能少的相關編碼器輸出位留在同一輸出片斷中。 一個方法是旋轉編碼器位線性地通過16個片斷，以便輸出編碼器的第17個位 將是到第一個片斷的第二個位，而出來的第18個位將是到第二個片斷的第二 個位，等等。這個過程也在圖IO中所示。
這兩個輸出流然后在1219被結合，以來自每個流的一個位提供每個輸出 符號的兩個位。這樣創(chuàng)建的2048個符號然后被劃分成16個片斷，每個片斷64 個符號(見圖12的1221)。在1223產(chǎn)生片斷首部，片斷首部允許接收的移動 設備迅速地識別片斷邊界和確定在當前幀中放置的位置。這個分散 (scattering)和分發(fā)(distribution)通過時間分集提供衰落保護。接收機能夠
重新構造整個消息，不論一個或多個片斷被嚴重地損害或甚至丟失，給剩余的 片斷最小的損害。這個衰落保護對于快速幀分組被減少，但是在片斷之間的幾 秒鐘分離度仍然良好。這個冗余巻積編碼在沒有顯著的衰落時，還提供相當可 觀的高斯噪聲保護。因為維特比(Viterbi)算法在極度吵鬧或衰落的環(huán)境中會 失敗，所以在一個實施例中，CRC-16錯誤檢驗可被用于應用數(shù)據(jù)中。
一個符號一個符號地在發(fā)送時鐘定時下進行數(shù)據(jù)的調(diào)制。這要求在調(diào)制器 需要相關部分的第一個符號的時候之前，幀數(shù)據(jù)部分準備好用于傳輸。第一個 快速幀和正常數(shù)據(jù)幀必須在幀501 (圖5)開始時準備好。后續(xù)的快速幀必須 在它們的幀的四分位數(shù)(quartile)進入調(diào)制器(如圖3示于313)之前被處理 和被插入。 一旦已經(jīng)構造初始的幀(包含正常幀和第一快速"li貞)，它可用于調(diào) 制器以傳輸。在一個實施例中，廣播模式使用在FM基帶內(nèi)中心位于67，647Hz 的FM副載波，并使用QPSK(正交相移鍵控)對數(shù)據(jù)調(diào)制。
現(xiàn)在轉到圖4，示出一個示例性的局播發(fā)射機105。局播發(fā)射機105使用 局部不使用的FM頻率局部地廣播數(shù)據(jù)至移動設備101 (圖1)。局播發(fā)射機在FCC 部分15條例下允許低功率局部使用FM廣播信道的正常音頻部分運行。在這個 實施例中，局播發(fā)射機被用于通過大約15米的區(qū)域傳輸信號。局播發(fā)射機通 過通信接口 413，諸如通用串行總線(USB)或RS-232串行，耦合至PC或其它數(shù) 據(jù)源，編碼數(shù)據(jù)用于傳輸，并直接通過嵌入的FM發(fā)射機和天線組件(assembly) 傳輸編碼的數(shù)據(jù)。局播發(fā)射機可被裝入一個小的塑料容器中。
可實現(xiàn)局播器的兩種不同實現(xiàn)。在一個實現(xiàn)中，局播發(fā)射機提供一個局部 的、單路的數(shù)據(jù)廣播至一個或多個附近的移動設備。這個廣播可或者復制一個或兩個空中信道(on-air channel)，提供一個或兩個局部內(nèi)容信道 aoca卜content channel),或者兩者的結合。當在這些模式中運行，數(shù)據(jù)格 式和速度與在空中信道上的相同。速度可被配置為高于在一個特殊的應用模式 中的速度，取決于想要的范圍。
第二個局播器實現(xiàn)提供局部2路數(shù)據(jù)通信能力，這個數(shù)據(jù)通信能力既提供 上述1路廣播模式又提供一個應用模式，通過它可將數(shù)據(jù)從局播器傳輸至手表 或移動設備，并且也可從設備至局播器。這個模式，也被稱為廣播仿真模式， 提供基于傳統(tǒng)的握手技術對兩路數(shù)據(jù)話務的應用專用確定。
在一個實施例中，如下面更全面地描述的，局播發(fā)射豐幾包括一個到PC或 相似設備的USB接口， 一個控制功能，兩個編碼器， 一個分組裝配器， 一個FCC 部分15的直接FM調(diào)制器，和一個天線。在天線和一個分立的模擬濾波器之外， 這個組件可在一個單片電路標準單元(standard-cell)ASIC中實現(xiàn)。因此，在 一個實施例中，局播發(fā)射機可由電路部件諸如ASIC、濾波器網(wǎng)絡、晶體和天線 以及一個或多個連接器組成。
接口 401將局播發(fā)射機耦合至它的數(shù)據(jù)源。接口401可用任意數(shù)量的標準 接口協(xié)議實現(xiàn)，諸如，但不限于USB、 RS-232或IEEE-1394。在一個實施例中， 這實現(xiàn)為一個被組合在局播器IC(集成電路)中的IP數(shù)據(jù)塊。數(shù)據(jù)源通過這個 鏈路傳輸數(shù)據(jù)分組。在一個實施例中，這些分組包含64個字節(jié)的數(shù)據(jù)，并且 在可替換的實施例中，所傳送的分組可能是68或132字節(jié)長，包括4字節(jié)的 首部信息。這個鏈路的準確格式依賴于IP特性。
控制功能403從數(shù)據(jù)源收集數(shù)據(jù)分組，并進行握手。它設定想要的傳輸頻 率、模式和信號功率。
編碼功能405 (包括一個系統(tǒng)信息編碼器和一個可任選的數(shù)據(jù)編碼器)將 用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式化為基帶(音頻)采樣。它具有一個巻積編碼器用于系統(tǒng) 信息數(shù)據(jù)塊，和一個可任選的巻積編碼器用于分組數(shù)據(jù)。在從USB收集分組后， 局播發(fā)射豐幾105通過一個數(shù)據(jù)編石馬器處理分組。這個編碼器的分組數(shù)據(jù)部分與 在副載波發(fā)生器103中的數(shù)據(jù)編碼器相同，除了數(shù)據(jù)白化使用一個固定的模式， 與分組號碼無關。這個處理由64字節(jié)的未加工的輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生128字節(jié)的編 碼數(shù)據(jù)。在"turbo"或高速、短距離模式的情況下，這個編碼被旁路，如在編碼 功能405中所示，并且將未被編碼的字節(jié)直接傳遞至調(diào)制功能。
處理邏輯407添加相關信息用于同步(下面描述)，并且在一個實施例中，將編碼的系統(tǒng)信息和數(shù)據(jù)交織成片斷以保護數(shù)據(jù)對抗噪聲。最后所得到的位流 然后被轉換成基帶音頻樣值并將結果傳遞至調(diào)制器。
直接FM調(diào)制器409取得由處理部分提供的音頻樣值并產(chǎn)生FM頻率輸出。 用于局播發(fā)射機或收發(fā)機的天線411或者是環(huán)形天線或者是偶極天線，依賴于 所要求的波形因數(shù)。
在廣播仿真模式中發(fā)生一個特殊的情況。首先，局播數(shù)據(jù)有效載荷必須被 調(diào)整以符合廣播分組的有效載荷大小。在一個實施例中，局播64字節(jié)有效載 荷必須被調(diào)整以符合128字節(jié)的廣播分組大小。這是通過在傳輸之前將廣播分 組分裂成兩個局播分組，并在收發(fā)機固件中重新裝配分組。第二，廣播分組號 碼通過將它們編碼到局播首部中，與局部模式分組關聯(lián)起來。這些分組號碼被 收發(fā)機固件用于允許移動設備的微處理器取得透明于更高層軟件的局部地廣 ，番的分組。
數(shù)據(jù)傳輸格式
后面的內(nèi)容是結合圖5-9關于一個具體的數(shù)據(jù)格式的討論，這個格式用于 由本發(fā)明的一個實施例傳輸?shù)耐ㄐ?。雖然所公開的實施例僅是一種格式，但是 通過本發(fā)明的教導，替換方案對于本領域的熟練技術人員將變得很容易顯而易 見的。
在通信系統(tǒng)中在兩種類型的信道上發(fā)送和接收數(shù)據(jù)廣播信道(即在廣播 模式中)(見圖1， 109)和局部信道(即在局播模式中)(見圖1， 111)。 下面討論對等模式(見圖1， 117)。在這些信道上的數(shù)據(jù)被稱為流。兩個信道 具有不同的無線廣播格式，而且可包含不同的數(shù)據(jù)，并且在一個實施例中具有 相似的結構，而在可替換的實施例中具有不同的結構。
幀是數(shù)據(jù)流中的基本劃分部分。在圖5中示出一個示例幀格式501。順序 地編號連續(xù)的幀。這個計數(shù)可每天復位，在午夜之后的第一幀是幀零。在廣播 流中， 一個幀的固定長度約為113秒(1.88分鐘)。在局播系統(tǒng)中，幀是可變
長度的，取決于局部消息內(nèi)容。
分組是幀中最小的可獲取的單位，包括，在一個實施例中，64字節(jié)的信息。 在本申請中，最好在每個廣播幀中有2560個分組。在另一個實施例中，在一 個分組中可使用128個字節(jié)，并且每個分組廣播幀將包含1280個分組。在一 個幀的某個分組可被指定為快速分組。用比正常分組較少的等待時間處理和傳輸這些分組。在一個所述的實施例中，在每個廣播幀中有512個快速分組和2048 個正常分組。在這個實施例中，分組0-2047是"正常分組"，和分組2048-2559 是"快速"分組。在一個可替換的實現(xiàn)中，在每個廣播幀中有256個快速分組和 1024個正常分組，分組0-1023是"正常分組"，分組一 1024-1280是"快速分組"。 分組O是一個系統(tǒng)分組并包含幀號碼、時間和其它內(nèi)務管理(housekeeping)信 息，諸如漫游局部信道頻率。局部信道分組可包含一個20字節(jié)的首部，允許 局部數(shù)據(jù)在沒有預先安排的情況下被傳送，以及允許可變大小的局部幀。
在廣播流中，分組由位于物理層的8個片斷組成。如在圖7中所示，通過 時間分集，在廣播流中的片斷被越過幀分布，用于衰落保護。如在圖8中所示， 每個片斷包含64個數(shù)據(jù)位(在可替換的實施例中是128位)，連同用于DSP 處理的同步信息。這些片斷由接收機硬件重新裝配，并在接收最后的片斷之后 很快地作為分組提供至網(wǎng)絡層。片斷在邏輯層上是透明的，并且是不可單獨地 獲得的。通常，包括一個分組的16個片斷(在一個可替換的實施例中是8個 片斷)被分布越過整個幀，直到最后的片斷(靠近幀的結尾)被接收為止，整 個的分組不可用。在"快速分組"的情況下，將8或16個片斷全部都分配在四分 之一的幀(有時被稱為"子幀(sub-frame)")中。這允許在四分之一的正常時間 中分組被重新裝配，并因此允許在快速分組的情況下的傳輸?shù)却龝r間被減少四 倍。不過，由于衰落，快速分組的錯誤率增加。不象廣播流，分組不在局播流 中分布。見圖9的一個示例性局播分組格式。
在一個實施例中， 一個物理幀可由20480(8*2560)個片斷組成。每個片斷 由來自于2560個分組中的一個分組的部分數(shù)據(jù)和一個4符號的首部組成。在 物理層，分組數(shù)據(jù)被編碼，因此一個符號表示一個位(具有冗余)，并且這些 符號然后被分布在8個在時間上獨立的片斷中。這些構成正常分組的片斷均勻 分布遍及整個幀。用于快速分組的片斷均勻分布遍及四分之一幀，也被為子幀。 為了定時恢復和同步，每個片斷具有一個由四個未加工的(未被編碼的)符號 構成的首部，以便每個符號表示2位(見圖8)。這個首部的前3個符號是一 個固定的模式，標記片斷的開始。這被用于定時恢復。下一個位是一個15比 特線性反饋移位寄器模式(填補至16個比特)的位，它橫跨16個片斷首部。 當執(zhí)行初始鎖定(lock-up)時，接收機掃描進入的片斷數(shù)據(jù)直到累積的LFSR(線 性反饋移位寄存器)位指示出一個相關。在一個實施例中，這可每16個片斷發(fā) 生一次，對于一個名義上24個片斷的掃描時間。當相關發(fā)生時，已經(jīng)累積的16片斷的索引位，表示當前的片斷號碼(除以16)。片斷索引可用格雷碼(Gray code)、漢明碼(Hamming code)和一致校驗保護，因此可高度信賴地使用片斷索引。
操作模式
如前面提到的，以及在圖1上所示的所公開的通信系統(tǒng)具有三個主要的操 作模式。這些是副載波廣播模式("廣播")109，局播模式("局播")111，和 對等模式117。后兩個模式在一個局部鏈路上使用直接被調(diào)制的信道FM信令， 而前一模式使用在一個或多個商業(yè)FM電臺的地理服務區(qū)域內(nèi)的廣域FM副載波 廣播。下面的討論詳述和對比這些操作模式。
廣播模式
廣播模式包括單一的信息傳送，從一個或多個廣播發(fā)射機至一個或多個手 表。使用FM副載波調(diào)制以通過商業(yè)FM電臺傳輸信息。手表101、 121通過嵌 入在表帶中的天線接收這個FM副載波，解調(diào)和解析所接收的數(shù)據(jù)并將信息傳 遞至控制的MCU。
局播和對等模式
局部模式被劃分成兩個模式，局播模式和對等模式。這些模式共用一個共 同的傳輸格式。使用直接FM調(diào)制通過局部不使用的FM頻率發(fā)送信息。手表通 過嵌入在表帶中的天線接收和發(fā)送這個FM信號，解調(diào)和解析所接收的數(shù)據(jù)并 將信息傳遞至MCU。
局播(或局部廣播)模式表示從附屬于PC或其它高級控制器的局播發(fā)射 機至手表或移動設備的或者1或2路傳輸。傳輸局部廣播所通過的區(qū)域與廣播 模式傳輸相比是小的。在局播模式中的所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以或者是廣播模式數(shù)據(jù) 的局部復制，或者是在同一格式中的局部內(nèi)容，或者是通過專用應用層協(xié)議 (special-application-layer protocols)發(fā)送的應用數(shù)據(jù)。對等模式是一個 固有地雙向、半雙工鏈路，在這個鏈路中信道在兩個參與的手表之間切換(或 "往復(ping-pong)")。
在局播和對等模式兩者的一個實施例中，局部數(shù)據(jù)模式以使用直接FSK調(diào) 制的分組通信。這使用同一個l/2碼率的巻積編碼作為主信道。局播通信是半雙工的，并且使用一個共用的FM電臺頻率。在任何給定的大城市區(qū)域中，F(xiàn)M 廣播頻率的一個子集將是不使用的，因此可用于FCC部分15的通信。這些頻 率的列表可能分散在廣播模式中或甚至在來自一個連接PC的局播器的局播模 式中。在任何事件中，MCU為收發(fā)機提供所選擇的電臺頻率。注意一些局部信 道操作排除主信道操作。解決在局部和廣播操作之間的沖突有利于局部模式的 任務。
不象廣播模式，在局部模式中的分組是64字節(jié)，不是128--這部分地因為 FCC部分15的周期定時(cycle timing),并且部分地因為想要保持分組周期時 間足夠短以允許實時雙工應用，諸如語音。
手表接收機操作
典型地，依據(jù)MCU命令，收發(fā)機測試一個MCU選擇的電臺用于主信道信號 (和那個信號的步調(diào)信號)，并用于副載波信號的存在。局部發(fā)現(xiàn)的第一部分 是使用所提供的電臺列表掃描FM波段并按照所觀測到的用法分類可用的頻率。
要完成這個，用可能是一千赫茲的帶寬過濾和數(shù)字化所接收的信號強度 (received signal strength) (RSSI)?？赡艿慕Y果包括一個活動的FM電臺、
一個局部信道傳輸、或者一個空信道。手表將能夠同時在所有可用于它的頻率 上存儲跟蹤信息。活動的FM電臺將理想地作為一個不可變的信號出現(xiàn)，或者 具有顯著的多徑情況下作為一個可變的與我們的局播格式不相關的RSSI出現(xiàn)。 如果一個適當?shù)母陛d波信號可在電臺上檢測到，則也將報告這個。局部信道傳 輸可作為一個特定的穩(wěn)定的RSSI出現(xiàn)，與相應于局播格式的分組間 (inter-packet)電源關閉時間間隔的更低的RSSI交錯。收發(fā)機將報告有關所 發(fā)現(xiàn)的步調(diào)信息，但是最終關于傳輸類型的決定應該由MCU在數(shù)據(jù)層上作出。 最后， 一個空信道可具有連續(xù)的低RSSI。
注意RSSI檢測可發(fā)生在信號太弱以至不能可靠地解調(diào)，并且也將允許快 速分析FM頻譜用于局部操作。這允許檢測參加通信的手表，在通信中它們中 的一個在正常的范圍之外。RSSI分析還產(chǎn)生所接收的交換(exchange)的近似的 周期定時。這樣，RSSI臨時分析將產(chǎn)生一列活動的和/或空局播信道。這個結 果將被報告回MCU用于進一步的命令。
依據(jù)來自MCU的命令，收發(fā)機開始發(fā)信標(beacon)或獲得活動信道之一。 在后一種情況下，收發(fā)機從FM信道捕獲一個分組。然后它確定所選擇的局播信號的精確定時。這是通過接收和分析專門構造的相關序列完成的，這個序列
提供即時符號定時和設備間(inter-device)時鐘漂移的估計。 一旦已經(jīng)提取定 時信息，收發(fā)機就捕獲在后面的分組中的數(shù)據(jù)并將這個數(shù)據(jù)報告MCU?？赡埽?這個分組的內(nèi)容是足夠使MCU采取后續(xù)的動作，后續(xù)的動作可能是一些類型的 握手應答、正在取回數(shù)據(jù)的命令、分析另一個信道的命令、或者在一個空信道 上發(fā)送一個信標(beacon)。
在一個對等連接中，發(fā)起者被作為時鐘控制者對待。其它參與者使它的發(fā) 送時鐘從屬于由接收的數(shù)據(jù)導出的時鐘。這允許設置信標的同等者(peer)立即 處理在第一個應答分組中的數(shù)據(jù)，而不用定時分析相位。
在完成任何必須的握手之后，MCU可命令收發(fā)機進入幾個通信模式之一， 發(fā)送和接收被傳遞至MCU和來自MCU的分組。這個模式繼續(xù)直到另外被命令為 止。將丟失的信號作為一個意外地弱的信號質(zhì)量值報告MCU。 MCU可在這個時 間上或任何其它分組間的時間上結束這個通信模式。
手表發(fā)射機操作
要傳輸?shù)姆纸M被MCU存儲在DSP的存儲器空間，在被稱為傳輸數(shù)據(jù)塊的結 構中。這些數(shù)據(jù)塊還包含控制信息，諸如要使用的FM頻率。在傳輸之前，DSP 預先過濾數(shù)據(jù)并將它轉換成RTD所需的傳輸采樣。局播物理層分組結構也在這 時被添加。在一個實現(xiàn)中，512位局播分組當被提供至RTD時，變成2304字節(jié) 的f言號采樣。
DSP按照當建立局部連接的時候所恢復的信息控制傳輸?shù)亩〞r，并且，在 某個雙工情況下，是按照所接收的最后的局部數(shù)據(jù)的定時。
在局播模式中，RTD記錄局播數(shù)據(jù)的完整周期時間。然后DSP使用所關聯(lián) 的RSSI信息確定局播分組采樣的位置。使用在每個局播分組的開始和結束時 的相關序列，確定其它局播設備的精細定時，并存儲這個信息。MCU現(xiàn)在可開 始在所獲得的信道上接收或發(fā)送。
雖然在前面的說明中描述了系統(tǒng)的各種實施例，但是本發(fā)明不限于這樣的 實施例，而是要覆蓋所有落入所附的權利要求書的精神和范圍之內(nèi)的修改、替 換和等價方案。
權利要求
1、一通信設備，其特征在于，包括一局播發(fā)射機，用于基于在一副載波信道中的廣播數(shù)據(jù)在一無線通信系統(tǒng)中使用，所述局播發(fā)射機包括一第一接口；一耦合至所述第一接口的編碼器；一耦合至所述編碼器的分組裝配器；一耦合至所述第一接口、所述編碼器和所述分組裝配器的控制功能；一調(diào)制器；以及一天線。
2、 如權利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述局播發(fā)射機還由一 個用于一個局部地區(qū)傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源組成。
3、 如權利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述第一接口還由USB 兼容的接口、 RS-232接口和IEEE-1394中的至少一個組成。
4、 如權利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述控制功能從所述數(shù) 據(jù)源收集傳輸分組以及執(zhí)行握手功能。
5、 如權利要求1所述的通信設備，其特征在于，還包括一第二編碼器。
6、 如權利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述分組裝配器還執(zhí)行 步驟將經(jīng)編碼的系統(tǒng)信息交織成數(shù)據(jù)片斷；將相關信息添加到所述數(shù)據(jù)片斷； 以及將所述數(shù)據(jù)片斷轉換成位流。
7、 如權利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述局播發(fā)射機還被配 置為在一個FM波段的局部不使用部分中廣播。
8、 如權利要求1所述的通信設備，其特征在于，還包括一個數(shù)據(jù)源，所 述數(shù)據(jù)源還由一個人計算機系統(tǒng)組成。
9、 如權利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述編碼器還由一個用 于系統(tǒng)信息的第一巻積編碼器組成。
10、 如權利要求9所述的通信設備，其特征在于，所述編碼器還由一個用 于數(shù)據(jù)的第二巻積編碼器組成。
11、 一廣播發(fā)射機，其特征在于，包括 一輸入輸出控制器，耦合至一第一輸入接口和一緩沖存儲器；一控制處理器，耦合至所述輸入輸出控制器和一第二輸入接口； 一耦合至所述控制處理器的精確時基；一耦合至所述輸入輸出控制器、所述控制處理器和一第一存儲器的編碼引 擎；以及一副載波信號發(fā)生器，耦合至所述編碼引擎、所述控制處理器、 一第二存 儲器和一副載波輸出。
12、 如權利要求11所述的廣播發(fā)射機，其特征在于，所述控制處理器包括微處理器、微控制器、可編程邏輯陣列、可編程門陣列和ASIC中的至少一個。
13、 如權利要求11所述的廣播發(fā)射機，其特征在于，所述輸入輸出控制 器包括一現(xiàn)場可編程門陣列。
14、 如權利要求11所述的廣播發(fā)射機，其特征在于，所述第一輸入接口 還包括RS-422接口、 RS-232接口、 IEEE-1394接口 、 USB接口或以太網(wǎng)接口中的至少一個。
15、 如權利要求11所述的廣播發(fā)射^L，其特征在于，所述第二輸入接口 還包括RS-422接口、 RS-232接口、 IEEE-1394接口、 USB接口或以太網(wǎng)接口中 的至少一個。
16、 如權利要求11所述的廣播發(fā)射豐幾，其特征在于，所述精確時基由一 百萬分之一振蕩器組成。
17、 如權利要求11所述的廣播發(fā)生器，其特征在于，所述副載波信號發(fā) 生器還由一調(diào)制器、 一數(shù)模轉換器和一輸出濾波器組成。
18、 如權利要求17所述的廣播發(fā)射機，其特征在于，所述調(diào)制器還由一 現(xiàn)場可編程門陣列組成。
19、 一設備，其特征在于，包括一移動設備，用于在一無線通信系統(tǒng)中使用，所述移動設備被配置為在一副載波信道上接收廣播通信，所述移動設備包括.一天線組合； 一實時組件包括一系統(tǒng)定時功能； 一實時事件分配功能；以及一數(shù)字無線電，其中，所述數(shù)字無線電被安排與所述系統(tǒng)定時功能和所述實時事件分配功能一起協(xié)作； 一數(shù)字控制和處理電路； 一微計算機組合；一隨機存取存儲器； 一非易失性存儲器；以及 一微處理器控制的用戶接口。
20、 如權利要求19所述設備，其特征在于，所述移動設備還被配置為帶 在人的手腕上。
21、 如權利要求20所述的設備，其特征在于，所述移動設備還被配置為顯示當前時間。
22、 如權利要求19所述的設備，其特征在于，所述移動設備還被配置為 在一尋呼設備中運行。
23、 如權利要求19所述的設備，其特征在于，所述移動設備還被配置為在一蜂窩電話中運行。
24、 如權利要求19所述的設備，其特征在于，所述移動設備還被配置為從一局部地區(qū)發(fā)射機和從一廣播發(fā)射機接收信息內(nèi)容。
25、 如權利要求19所述的設備，其特征在于，還包括一收發(fā)機。
26、 如權利要求25所述的設備，其特征在于，所述移動設備還被配置為 傳輸和接收來自 一第二移動設備的信息。
27、 如權利要求26所述的設備，其特征在于，所述移動設備還被配置為 發(fā)送和接收來自一組移動設備的信息。
28、 如權利要求19所述的設備，其特征在于，所述移動設備還被配置為 接收來自一第二移動設備的局部信息。
29、 一重新廣播在一 FM副載波上被發(fā)送的數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，包 括步驟在一局播發(fā)射機處通過一 FM副載波接收數(shù)據(jù)廣播；局部地格式化所述廣播的數(shù)據(jù)用于局部地區(qū)無線傳輸，其中，局部地格式 化所述廣播數(shù)據(jù)包括調(diào)整所述廣播數(shù)據(jù)的消息大??；以及將局部地格式化的數(shù)據(jù)從所述局播發(fā)射機重新發(fā)送至局部地區(qū)。
30、 如權利要求29所述的方法，其特征在于，還包括將在所述局播發(fā)射 機中的局部內(nèi)容信息添加至所述局部地格式化的數(shù)據(jù)用于在局部地區(qū)上發(fā)送的步驟。
31、 如權利要求29所述的方法，其特征在于，還包括將在所述局播發(fā)射 機中的應用信息添回至局部地格式化的數(shù)據(jù)用于在局部地區(qū)上廣播的步驟。
32、 如權利要求29所述的方法，其特征在于，還包括步驟在一第一移 動設備接收所述局部地格式化的數(shù)據(jù)；以及將來自第一移動設備的所述局部地 格式化的數(shù)據(jù)重新發(fā)送至一第二移動設備。
全文摘要
本發(fā)明涉及執(zhí)行廣播和局播通信的系統(tǒng)和設備。所述的是一通信系統(tǒng)(100)，包括移動通信設備(119)。在所述的系統(tǒng)中，移動設備可以是腕戴式手表(101，121)諸如在今天普遍使用的，除了這些手表被專門配置為在廣播模式(109)接收數(shù)據(jù)和/或在局播模式(111)中發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)。局播模式包括以對等方式(117)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，允許移動設備直接彼此通信。將兩種通信模式結合在小的集成的且因此便宜的和低功率的小盒(packet)中的能力提供許多超過現(xiàn)有的個人通信設備解決方案的優(yōu)點。
文檔編號H04B7/26GK101588214SQ20091013941
公開日2009年11月25日 申請日期2002年7月3日 優(yōu)先權日2001年7月3日
發(fā)明者L·J·卡爾, W·H·米切爾 申請人:微軟公司