專利名稱：在通用廣播頻道上用于個別廣播的系統和方法
技術領域：
通用廣播系統被設計用來向多個接收機播送消息以使得每個接收機都接收到相同的消息。大家熟知的通用廣播系統的實例包括全球定位系統(“GPS”)以及衛星電視等等。這些實例系統都向大批接收機播送非用戶特定的消息。舉例來說，一個便宜的GPS接收機可以從許多衛星接收廣播消息。而所述GPS衛星傳輸均無法以任何特定的接收機為目標。同樣地，在衛星電視系統中，一個衛星向多個接收機進行廣播。與GPS系統一樣，衛星電視廣播也無法鎖定個別的接收機以播送用戶特定消息。通常來說，通用廣播系統不具備向一個個別的接收機播送消息的能力。
在GPS系統中，用于GPS廣播的專用頻率現被用來傳輸定位和定時數據。這與該系統最初的構想和設計是一致的。最近，人們決定向GPS的L1和L2頻道添加一個新的軍用代碼，即m代碼。這一新代碼將提供軍用特定消息，而非個別用戶特定消息。除了這一軍用代碼之外，在GPS體系中還將加入一個新的頻道。這一新頻道將是專用的民用頻道，L5。當前關于L5頻道的計劃均只限于民用。
通過GPS廣播提供用戶特定信息的一個方式是限于依賴用戶的信息。此限制的一個實例是播送一系列用戶特定信息的消息。在接收適當的消息之前，一個特定的用戶將不得不依次接收每一條意在發給別的用戶的消息。舉例來說，可以進行局部的氣象廣播，然而在東岸的人卻需要等到其它地區(比如西部地區、山區及中部地區)的氣象廣播之后才能接收東岸的氣象廣播。由于必須等待用戶特定信息以及該用戶特定信息的相對通用性，這一用戶特定方式的使用是非常受限的。因此，對地面或空間資源做任何額外的修正以適應如GPS系統之類的一個通用廣播系統的這一使用并不十分值得。
發明內容
本發明的一個目的是提出一個系統及方法以在一個通用廣播頻道上使廣播個性化。
本發明的另一個目的是提出簡單且低成本的系統及方法以在一個通用廣播頻道上使廣播個性化。
本發明的再一個目的是提出一個系統及方法以針對特定用戶使得GPS廣播個性化。
本發明還有一個目的是提出一個系統及方法以使電視直播個性化。
為實現上述目的，本發明提出一個將通用廣播信號個性化方法，包括合并一個用戶標識符和一條消息以構成一個第一消息層信號；對所述第一消息層信號進行編碼；將一個第一源標識符和編碼后的第一消息層信號進行合并以構成一個第二消息層信號；對所述第二消息層信號進行編碼。本發明還提出一個系統用于將一個通用廣播信號個性化，包括第一邏輯設備，被操作連接以接收并連結一個用戶標識符和一條消息以構成一個第一消息層信號；第一編碼器，被操作連接到第一邏輯設備以對所述第一消息層信號進行編碼；第二邏輯設備，被操作連接以接收一個第一源標識符并將其與所述編碼后的第一消息層信號進行連結從而構成一個第二消息層信號；以及第二編碼器，被操作連接到所述第二邏輯設備以對所述第二消息層信號進行編碼。
圖1是一個示意圖，描述了一個通用廣播系統。
圖2是依照本發明的一個示例性消息格式的示意圖。
圖3是依照本發明的一個示例性系統的示意圖。
圖4是一個示例性流程圖，描述了依照本發明的處理進程的邏輯流程。
圖5是依照本發明的一個示例性接收機的示意框圖。
具體實施例方式
圖1是一個示意圖，描述了一個通用廣播系統。在圖1中，S1、S2、S3及S4代表對接收機R1、R2、R3...RN可見的一個衛星群中的四顆衛星。在一個GPS衛星群中，衛星S1、S2、S3及S4在同一頻道上進行廣播。它們應用一個碼分復用(CDMA)方案以使得同一頻道上的多路廣播能被每個GPS接收機區分及使用。
CDMA的GPS實現與其在傳統電信領域中使用的方式不同。蜂窩電話系統通常應用CDMA以使一個單一廣播頻段能被多個接收機同時使用。此單一廣播頻段包括多路獨立且只能由一個特定用戶解碼的數據流。一個同時應用了上面兩種方式的CDMA的雙重實現，使得在擴展了通用廣播系統以包括用戶特定廣播的同時也保持了其一般廣播系統的通用性。在所述GPS系統中，兩種方式的結合保持了GPS定位及定時服務的通用性和功能性，同時也提供了用戶特定的廣播。
這里所討論的GPS系統僅作為本發明的示例性應用被提出。本發明并不限于衛星或地面廣播，而是可以應用于其它信號分送方案，無論其是基于有線或無線。
圖2是依照本發明的一個示例性消息格式的示意圖。圖2描述了三個消息層，而依照本發明可以應用2層或更多層。在圖2中，一條消息10由一個用戶標識符20指定給一個特定用戶。如圖2中所示，用戶標識符20和消息10以串聯方式被合并以構成一個第一消息層信號。在該第一消息層信號中，所述用戶標識符可以和一個信息包序號或一個前向糾錯(FEC)碼相結合。該FEC碼通常包括伴隨所述消息的附加比特位。
依照本發明，所述第一消息層信號被編碼并與一個第一源標識符30合并。圖2示出了以串聯方式被合并以構成一個第二消息層信號的所述編碼后的第一消息層信號。第一源標識符30可以是一個衛星信道標識符。依照本發明，隨后對所述第二消息層信號進行編碼。然后，編碼后的第二消息層信號可以與一個附加的第二標識符40合并，并隨后以和所述第一及第二消息層信號相同的方式被編碼。第二標識符40可以是一個衛星標識符。在本發明的一個首選實施方式中，對各消息層的編碼包括大家熟知的碼分復用編碼。圖2還示出了一個信號結束標記45的使用。該標記45可以包括一個最終信息包標記。
圖3是實現本發明的一個示例性系統的示意圖。在圖3中，一個第一邏輯設備50接收消息10和用戶標識符20。依照圖2中所示的示例性消息格式，所述第一邏輯設備50串聯用戶標識符20和消息10以構成第一消息層信號。第一邏輯設備50可以包括一個處理器，一個可編程邏輯陣列(“PLA”)，離散邏輯，或者一個特定用途集成電路(“ASIC”)的一部分。
參照圖3，所述第一消息層信號隨后被應用于一個第一編碼器55。在本發明的一個首選實施方式中，第一編碼器55包括一個CDMA編碼器。該第一編碼器55可以包括一個處理器，一個可編程邏輯陣列，離散邏輯，或者一個特定用途集成電路的一部分。編碼后的第一消息層信號隨后被應用于一個第二邏輯設備60。依照圖2中所示的示例性消息格式，第二邏輯設備60串聯第一源標識符30和編碼后的第一消息層信號以構成第二消息層信號。和第一邏輯設備50一樣，第二邏輯設備可以包括一個處理器，一個可編程邏輯陣列(“PLA”)，離散邏輯，或者一個特定用途集成電路的一部分。所述第二消息層信號隨后被應用于一個第二編碼器65。在本發明的一個首選實施方式中，第二編碼器65包括一個CDMA編碼器。如果需要的話，第二編碼器65可以具有，或者可以包括和第一編碼器55一樣的結構。如圖3中所示，編碼后的第二消息層信號在一個第三邏輯設備70中被合并，并在一個第三編碼器75中被編碼以構成一個第三消息層信號。
依照本發明，所述第一邏輯設備50，第一編碼器55，第二邏輯設備60，第二編碼器65，第三邏輯設備70以及第三編碼器75可以包括一個單一處理器，PLA，ASIC或者離散邏輯。熟悉技術的人會了解，這些原件的個別使用取決于具體的應用。
圖4是一個示例性流程圖，描述了依照本發明的處理進程的邏輯流程。在步驟80中，一個處理器接收到一條廣播，該處理器被編程來接收數字信號，比如一個具有圖2中所示格式的信號。隨后在步驟85中用第二源標識符40來解碼所接收到的廣播(圖2)的第三層。隨后在步驟88中，第二源標識符40從廣播中被剝離。如前面所提到的，所述解碼可以包括CDMA解碼。根據具體應用，所述解碼可以由一個處理器或一個專用電路來實現。在步驟90中，用第一源標識符30來解碼廣播的第二層(圖2)。在步驟92中，第一源標識符從廣播中被剝離。此外，所述解碼過程可以通過CDMA解碼實現。在步驟92中，用用戶標識符20來解碼廣播的第一層。所述用戶標識符從廣播中被剝離。這就使得在步驟105中所指定用戶可以得到所述用戶特定消息。
圖5是依照本發明的一個示例性接收機的示意框圖。圖5描述的本發明結合了一個大家熟知的GPS接收機115。在圖5中，天線120接收一個通用廣播信號并將所接收信號應用于GPS接收機115。該GPS接收機115向一個相關部件125提供一個解調形式的所述通用廣播信號。該解調信號包括所接收到的通用廣播信號的基帶形式。
所述相關部件125還接收相關信息。所述相關信息可以包括圖2中所示的第一、第二源標識符(30、40)及用戶標識符20。所述相關信息可以通過用戶手動輸入或通過像飛行管理系統之類的關聯系統自動輸入而應用于相關部件125。熟悉技術的人可以看出，相關部件125接收相關信息的機制取決于本發明的具體應用。
參照圖5，在所述相關部件125中第一解碼器130接收解調后的通用廣播信號。假定該通用廣播信號包括如圖2中所示的實例，則第一解碼器130用第二源標識符40來解碼。如圖5中的示例接收機結構所示，第一解碼器130的解碼輸出被應用于第二解碼器135并由其解碼。如上面關于所述編碼過程的討論一樣，所述用戶消息之上的層數取決于具體應用。熟悉技術的人可以看出，這里討論的3個層次的使用僅出于說明的目的，本發明的具體應用可以使用更多或更少的層次。如圖5的實例中所示，第二解碼器135的解碼輸出被應用于第三解碼器140并由其解碼。解碼器140的輸出包括圖2中所示的一個消息包10。所述第一、第二及第三解碼器(130、135、140)可以包括大家熟知的CDMA解碼器。它們可以實現于集成電路、軟件或兩者的結合。所述解碼器的具體實現對于實踐本發明并不重要，熟悉技術的人可以看出，這是取決于具體應用的設計選擇。
所述相關部件125的輸出被應用于一個消息處理器150。該消息處理器實現大家熟知的功能，即，將由相關部件125提供的一個消息包轉換為一條消息10。所恢復的消息10暫時儲存在一個存儲裝置155中。當所有的消息包都被接收后，暫存在存儲裝置155中的消息10就由一個消息組合單元160組合成一條用戶特定消息。由于將消息包轉換為消息并將各單獨消息組合成一條完整消息(比如一條用戶特定消息)的過程已為大家熟知，因而這里不贅述其細節。
在圖5的實例中，由消息組合單元160提供的組合后的用戶特定消息可以選擇性地被提供給一個顯示裝置170。在一個GPS接收機中，該顯示裝置170可以是一個普通GPS接收機的顯示單元。或者，所述組合后的用戶特定消息可以被自動應用于另一個諸如飛行管理系統之類的系統。舉例來說，一個飛行員向控制塔發出對特定信息的請求，控制塔就向將該信息輸入所述系統的飛行員發送第一及第二源標識符。如圖5中所示，所述信息在輸入之后被應用于所述相關部件125。飛行員所請求的信息隨后通過使用所述相關信息(包括用于發出請求的飛機/飛行員的用戶標識符)而被發送。接收機監控通用廣播并像上面所強調的那樣解碼所接收到的信號。通過用適當的相關信息(比如說第一、第二源標識符以及用戶標識符)接收一個通用廣播，所述用戶特定消息被接收、組合，并在需要時被顯示。如前面所述，用戶特定消息可以被應用于飛機上的飛行管理系統。在此實例中，所述第二源標識符40將包括一個衛星標識符，而所述第一源標識符30將包括一個衛星信道標識符。
權利要求
1.一種方法，將一個通用廣播信號個性化，包括合并一個用戶標識符和一條消息以構成一個第一消息層信號；編碼所述第一消息層信號；將一個第一源標識符和所述編碼后的第一消息層信號進行合并以構成一個第二消息層信號；以及編碼所述第二消息層信號。
2.依照權利要求1將一個通用廣播信號個性化的方法，還包括將一個第二源標識符和所述編碼后的第二消息層信號進行合并以構成一個第三消息層信號；編碼所述第三消息層信號。
3.依照權利要求1將一個通用廣播信號個性化的方法，其中所述第一、第二消息層信號的編碼中至少一個包括碼分復用編碼。
4.依照權利要求2將一個通用廣播信號個性化的方法，其中所述第三消息層信號的編碼包括碼分復用編碼。
5.一種依照權利要求1將一個通用廣播信號個性化的方法，還包括接收所述編碼后的第二消息層信號；解碼所述編碼后的第二消息層信號；以及解碼所述編碼后的第一消息層信號。
6.一種依照權利要求2將一個通用廣播信號個性化的方法，還包括接收所述編碼后的第三消息層信號；解碼所述編碼后的第三消息層信號；以及解碼所述編碼后的第二消息層信號；解碼所述編碼后的第一消息層信號。
7.一個依照權利要求5將一個通用廣播信號個性化的方法，其中所述第一、第二消息層信號的解碼中至少一個包括碼分復用解碼。
8.一個依照權利要求6將一個通用廣播信號個性化的方法，其中所述第一、第二、第三消息層信號的解碼中至少一個包括碼分復用解碼。
9.一種系統，用于將一個通用廣播信號個性化，包括；第一邏輯設備，被操作連接以接收并連結一個用戶標識符和一條消息以構成一個第一消息層信號；第一編碼器，被操作連接到第一邏輯設備以編碼所述第一消息層信號；第二邏輯設備，被操作連接以接收并連結一個第一源標識符和所述編碼后的第一消息層信號以構成一個第二消息層信號；以及第二編碼器，被操作連接到所述第二邏輯設備以編碼所述第二消息層信號。
10.依照權利要求5用于將一個通用廣播信號個性化的系統，還包括第三邏輯設備，被操作連接以接收并連結一個第二源標識符和所述編碼后的第二消息層信號以構成一個第三消息層信號；以及第三編碼器，被連接到所述第三邏輯設備以編碼所述第三消息層信號。
11.依照權利要求5用于將一個通用廣播信號個性化的系統，其中所述第一、第二編碼器包括碼分復用編碼器。
12.依照權利要求5用于將一個通用廣播信號個性化的系統，其中所述第三編碼器包括一個碼分復用編碼器。
13.依照權利要求9用于將一個通用廣播信號個性化的系統，還包括一個通用廣播接收機，被操作連接以接收所述編碼后的第二消息層信號；一個第一解碼器，被操作連接以解碼所述編碼后的第二消息層信號；以及一個第二解碼器，被操作連接以解碼所述編碼后的第一消息層信號。
14.依照權利要求10用于將一個通用廣播信號個性化的系統，還包括一個通用廣播接收機，被操作連接以接收所述編碼后的第三消息層信號；一個第一解碼器，被操作連接以解碼所述編碼后的第三消息層信號；一個第二解碼器，被操作連接以解碼所述編碼后的第二消息層信號；以及一個第三解碼器，被操作連接以解碼所述編碼后的第一消息層信號。
15.依照權利要求13用于將一個通用廣播信號個性化的系統，其中所述第一、第二解碼器中至少一個包括一個碼分復用解碼器。
16.依照權利要求14用于將一個通用廣播信號個性化的系統，其中所述第一、第二、第三解碼器中至少一個包括一個碼分復用解碼器。
全文摘要
一個系統和方法，通過合并一個用戶標識符(20)和一條消息(10)并用一個用戶特定密碼對其進行編碼(55)從而將一個通用廣播個性化。此外，可以將源標識符(30及40)添加到所述編碼結果中，而該結果還可被再編碼(65及75)并通過一個通用廣播系統被廣播。
文檔編號H04H60/15GK1543719SQ02816120
公開日2004年11月3日 申請日期2002年7月16日 優先權日2001年7月16日
發明者F·M·貝, F M 貝 申請人:洛克希德·馬丁公司, 洛克希德 馬丁公司