專利名稱：一種大功率發(fā)射臺(tái)與小功率發(fā)射臺(tái)共享頻譜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和小功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的融合，可以應(yīng)用于廣播電視網(wǎng)絡(luò)和電信 網(wǎng)絡(luò)相互融合的系統(tǒng)，或者其它可能的需要大功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和小功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)融合的系統(tǒng)。 屬于信息技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中，廣播電視網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)是兩套相互獨(dú)立的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。隨著通信 業(yè)的不斷發(fā)展，以及相應(yīng)技術(shù)的閂漸成熟，廣播電視網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)的相互滲透和融合，已 經(jīng)成為業(yè)界公認(rèn)的發(fā)展方向。上世紀(jì)90年代末，歐美各國(guó)的電信法就己允許廣電業(yè)與電信業(yè) 互相滲透。歐盟于2001年頒布新的"管制框架"，框架涵蓋了所有的信息通信網(wǎng)絡(luò)，"電信服 務(wù)和網(wǎng)絡(luò)" 一詞被"信息通信"所取代，其管制的對(duì)象包括各種傳輸方式。德國(guó)、法國(guó)、西 班牙等國(guó)也紛紛出臺(tái)了關(guān)于電信公司可以從事雙向視頻服務(wù)的規(guī)定。英國(guó)從2001年開(kāi)始，著 手對(duì)現(xiàn)行通信和廣播管制機(jī)構(gòu)進(jìn)行重組，類似歐盟出臺(tái)了電信公司可以從事視頻服務(wù)等規(guī)定。 韓國(guó)己經(jīng)開(kāi)始了業(yè)務(wù)融合的嘗試，把DMB (數(shù)字多媒體廣播)的接入芯片和移動(dòng)通信的接入芯 片放在一個(gè)手機(jī)里，使得手機(jī)可以同時(shí)收看電視。但這些還僅僅是一些初步的有益嘗試，并 沒(méi)有能夠在系統(tǒng)上將廣播電視網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)融合成一個(gè)整體。要將廣播電視網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)融合成一個(gè)統(tǒng)一的整體，在空中接口設(shè)計(jì)上，就需要打破 現(xiàn)有的兩套網(wǎng)絡(luò)分別使用獨(dú)立頻段的限制，使得廣播電視網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)能夠共享相同的無(wú) 線資源，讓用戶的接收機(jī)能夠在相同的頻段上接收廣播電視信號(hào)和電信數(shù)據(jù)信號(hào)。頻分復(fù)用是較為容易實(shí)現(xiàn)的一種復(fù)用方式。如果采用頻分復(fù)用的方式讓廣播電視網(wǎng)絡(luò)的 大功率發(fā)射臺(tái)和電信網(wǎng)絡(luò)的小功率發(fā)射臺(tái)共享無(wú)線資源，那么由于兩種發(fā)射臺(tái)之間的功率差 異很大，大功率的廣播電視信號(hào)將會(huì)對(duì)小功率的電信數(shù)字信號(hào)造成較強(qiáng)的干擾。為了抑制這 一干擾以保持電信網(wǎng)絡(luò)的性能，就必須在大功率的廣播電視信號(hào)和小功率的電信數(shù)字信號(hào)之 間，預(yù)留較大的保護(hù)頻帶。但是這樣就會(huì)導(dǎo)致頻譜資源的顯著浪費(fèi)?，F(xiàn)有的采用大功率基站的廣播電視網(wǎng)絡(luò)(如DVB等)和采用小功率基站的電信網(wǎng)絡(luò)(如 GSM等)，是相互獨(dú)立的系統(tǒng)，各自采用不同的空中接口技術(shù)，在完全不同的頻段上工作。由 此導(dǎo)致了稀缺的頻譜資源得不到非常充分的利用，而廣電系統(tǒng)和電信系統(tǒng)之間又難以引入有 效的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，導(dǎo)致相互之間的發(fā)展很不協(xié)調(diào)。
當(dāng)前隨著無(wú)線上網(wǎng)和移動(dòng)視頻等業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，對(duì)頻譜資源的需求越來(lái)越強(qiáng)，稀缺的 頻譜資源已經(jīng)越來(lái)越寶貴。因此，不適宜采用頻分復(fù)用的方式來(lái)讓廣播電視網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò) 的共享頻譜。如何有效地提高頻譜的利用率，已經(jīng)成為該領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，通過(guò)大功率發(fā)射臺(tái)與小功率發(fā)射臺(tái)共享頻譜的方法，提供一種新的 無(wú)線通信空中接口方案，通過(guò)時(shí)分復(fù)用的方式，實(shí)現(xiàn)廣播電視網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)共享相同的頻 譜資源。以解決大功率發(fā)射臺(tái)和小功率發(fā)射臺(tái)共享相同的頻譜資源的問(wèn)題，并提高頻譜的利用率。為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種大功率發(fā)射臺(tái)與小功率發(fā)射臺(tái)共享頻譜的方法，大功率發(fā)射臺(tái)和小功率發(fā)射臺(tái)在相 同的載波頻率上分時(shí)交替地發(fā)射大功率發(fā)射信號(hào)和小功率發(fā)射信號(hào)，所述大功率發(fā)射信號(hào)和 所述小功率發(fā)射信號(hào)之間插入有保護(hù)時(shí)隙。較佳的，所述保護(hù)時(shí)隙包括第一保護(hù)時(shí)隙和第二保護(hù)時(shí)隙，所述大功率發(fā)射信號(hào)切換到 小功率發(fā)射信號(hào)時(shí)，插入第一保護(hù)時(shí)隙，所述小功率發(fā)射信號(hào)切換到大功率發(fā)射信號(hào)時(shí)，插 入第二保護(hù)時(shí)隙。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，大功率信號(hào)發(fā)射時(shí)段包含有傳輸信令信息的控制信道。 作為本發(fā)明的另一優(yōu)選方式，小功率信號(hào)發(fā)射時(shí)段包含有傳輸信令信息的控制信道。 作為本發(fā)明的再一優(yōu)選方式，所述小功率發(fā)射信號(hào)的一個(gè)數(shù)據(jù)幀中，至少包括一個(gè)下行 數(shù)據(jù)子幀和一個(gè)上行數(shù)據(jù)子幀，從下行數(shù)據(jù)子幀切換到后續(xù)的上行數(shù)據(jù)子幀時(shí)，插入第三保 護(hù)時(shí)隙，從上行數(shù)據(jù)子幀切換到后續(xù)的下行數(shù)據(jù)子幀時(shí)，插入第四保護(hù)時(shí)隙。作為本發(fā)明的再一優(yōu)選方式，所述下行數(shù)據(jù)子幀中包括有時(shí)分或頻分的控制信道和數(shù)據(jù)信道。作為本發(fā)明的再一優(yōu)選方式，所述大功率發(fā)射臺(tái)為廣電基站，所述小功率發(fā)射臺(tái)為電信 基站，分別發(fā)射廣播電視幀和電信數(shù)據(jù)幀，所述控制信道中包括有指示電信通信時(shí)段和廣播 電視時(shí)段的時(shí)間分配信息的時(shí)段配置信令。作為本發(fā)明的再一優(yōu)選方式，所述大功率發(fā)射信號(hào)為廣播電視幀，所述廣播電視幀中包括有廣電數(shù)據(jù)和時(shí)段分配的控制信令。作為本發(fā)明的再一優(yōu)選方式，所述廣電數(shù)據(jù)和控制信令采取時(shí)分復(fù)用或者頻分復(fù)用的方式發(fā)射。 作為本發(fā)明的再一優(yōu)選方式，所述載波為多載波，各個(gè)載波之間，通過(guò)保護(hù)頻帶相互分隔。由于大功率信號(hào)發(fā)射和小功率信號(hào)發(fā)射都保持了載波間的同步，所以在各載波之間，只 存在大功率信號(hào)對(duì)鄰近載波上的大功率信號(hào)的干擾、小功率信號(hào)對(duì)鄰近載波上的小功率信號(hào) 的干擾，而不存在大功率信號(hào)對(duì)鄰近載波上的小功率信號(hào)的干擾，因此，各載波之間的保護(hù) 頻帶可以設(shè)計(jì)得較小，從而獲得較高的頻譜利用效率。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于大功率發(fā)射臺(tái)和 小功率發(fā)射臺(tái)共存的系統(tǒng)，例如廣播電視網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)融合的無(wú)線通信系統(tǒng)。以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。


圖1為大功率發(fā)射臺(tái)和小功率發(fā)射臺(tái)共享頻譜的單頻段示意圖；圖2為由電信信號(hào)提供時(shí)段分配控制信令的單頻段示意圖；圖3為控制信道在下行數(shù)據(jù)子幀中的時(shí)頻復(fù)用示意圖；圖4為控制信道在廣播電視幀中的時(shí)分復(fù)用示意圖；圖5為控制信道在廣播電視幀中的頻分復(fù)用示意圖；圖6為大功率發(fā)射臺(tái)和小功率發(fā)射臺(tái)共享頻譜的多頻段示意圖；圖7為廣播電視大功率基站和電信網(wǎng)絡(luò)小功率基站共享頻譜的多頻段示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一應(yīng)用于單一載波的實(shí)施例如圖1所示， 一種大功率發(fā)射臺(tái)與小功率發(fā)射臺(tái)共享頻譜的方法，空中傳輸?shù)男盘?hào)在時(shí) 間上分為相互交替的兩個(gè)部分大功率發(fā)射時(shí)段和小功率發(fā)射時(shí)段，在大功率發(fā)射時(shí)段，允 許大功率發(fā)射臺(tái)在空中發(fā)射大功率無(wú)線信號(hào)，在小功率發(fā)射時(shí)段，允許小功率發(fā)射臺(tái)在空中 發(fā)射小功率無(wú)線信號(hào)?？罩袀鬏?shù)臒o(wú)線幀，可以分為電信數(shù)據(jù)幀和廣播電視幀兩種類型。在本實(shí)施例中，大功 率發(fā)射臺(tái)為廣電基站，小功率發(fā)射臺(tái)為電信基站，分別發(fā)射廣播電視幀和電信數(shù)據(jù)幀。連續(xù) 傳輸?shù)娜舾蓚€(gè)電信數(shù)據(jù)幀構(gòu)成一個(gè)電信通信時(shí)段。連續(xù)傳輸?shù)娜舾蓚€(gè)廣播電視幀構(gòu)成一個(gè)廣 播電視時(shí)段。如圖2所示，從廣播電視時(shí)段切換到電信數(shù)據(jù)時(shí)段時(shí)，插入保護(hù)時(shí)隙l。從電信 數(shù)據(jù)時(shí)段切換到廣播電信時(shí)段時(shí)，插入保護(hù)時(shí)隙2。其中，電信數(shù)據(jù)幀和廣播電視幀之間的時(shí)
間分配比例為2:1，它們之間的交替關(guān)系為每?jī)蓚€(gè)電信數(shù)據(jù)幀和一個(gè)廣播電視幀相互交替發(fā)送。其中，廣播電視時(shí)段和電信通信時(shí)段中都可以包含控制信道，以傳輸一些信令信息。其 中至少有一個(gè)控制信道中包含有關(guān)電信通信子幀和廣播電視子幀的時(shí)間資源分配的信令信 息。接收機(jī)可以通過(guò)檢測(cè)控制信道中的信令，來(lái)獲知所需要處理的電信通信數(shù)據(jù)或者廣播電 視信號(hào)的時(shí)間位置。圖2中由電信信號(hào)提供時(shí)段分配的控制信令。在一個(gè)電信數(shù)據(jù)幀中，包括一個(gè)下行數(shù)據(jù) 子幀和一個(gè)上行數(shù)據(jù)子幀。從下行數(shù)據(jù)子幀切換到上行數(shù)據(jù)子幀時(shí)，插入保護(hù)時(shí)隙3。從上行 數(shù)據(jù)子幀切換到后續(xù)電信數(shù)據(jù)幀的下行數(shù)據(jù)子幀時(shí)，插入保護(hù)時(shí)隙4。電信數(shù)據(jù)幀的下行數(shù)據(jù)子幀中含有控制信道和數(shù)據(jù)信道等?？刂菩诺篮蛿?shù)據(jù)信道可以采 取時(shí)分或者頻分。圖3為電信數(shù)據(jù)幀的下行數(shù)據(jù)子幀一具體實(shí)例，其包括有前導(dǎo)、控制信道、 數(shù)據(jù)信道、電信下行數(shù)據(jù)信道等信息。在控制信道中包含有時(shí)段配置信令，以指示電信通信 時(shí)段和廣播電視時(shí)段的時(shí)間分配信息，其可具體包括幀的時(shí)間長(zhǎng)度，電信數(shù)據(jù)幀和廣播電 視幀之間的時(shí)間分配和交替關(guān)系，在這兩種幀之間切換時(shí)的保護(hù)時(shí)隙1和保護(hù)時(shí)隙2的長(zhǎng)度 等。電信業(yè)務(wù)的接收機(jī)可以通過(guò)檢測(cè)電信數(shù)據(jù)幀的控制信道中的時(shí)段配置信令，來(lái)獲知所需 要處理的電信數(shù)據(jù)幀的時(shí)間位置。廣播電視的接收機(jī)，要獲知所需要處理的廣播電視幀的時(shí) 間位置，既可以利用電信數(shù)據(jù)幀的控制信道中的時(shí)段配置信令來(lái)確定，也可以通過(guò)在廣播電 視子幀內(nèi)嵌入的廣播電視控制信令來(lái)確定。由廣電信號(hào)提供時(shí)段分配的控制信令時(shí)，廣播電視幀中含有廣電數(shù)據(jù)和控制信令等。廣 電數(shù)據(jù)和控制信令可以采取時(shí)分復(fù)用或者頻分復(fù)用的方式。圖5、圖6分別給出了一個(gè)頻分和 一個(gè)時(shí)分的示例。采用圖4所示的頻分復(fù)用時(shí)，控制信令占用一定數(shù)量的子載波，在時(shí)域和頻域都可以獲 得較好的分集，因此有利于提高控制信令的魯棒性能。采用圖5所示的時(shí)分復(fù)用時(shí)，控制信令和廣電數(shù)據(jù)可以在不同的時(shí)間發(fā)送，因此如果終 端不需要接收廣播電視幀內(nèi)的廣電數(shù)據(jù)信號(hào)，那么它可以直接接收控制信令，從而減少終端 的功率消耗。廣播電視的接收機(jī)，可以通過(guò)檢測(cè)廣播電視幀的控制信道中的時(shí)段配置信令，來(lái)獲知所 需要處理的廣播電視幀的時(shí)間位置。電信業(yè)務(wù)的接收機(jī)，要獲知所需要處理的時(shí)間位置，既可以通過(guò)檢測(cè)廣播電視幀的控制 信道中的時(shí)段配置信令來(lái)確定，也可以通過(guò)在電信數(shù)據(jù)幀內(nèi)嵌入的時(shí)段配置信令來(lái)確定。實(shí)施例二應(yīng)用于多個(gè)載波上的實(shí)施例當(dāng)無(wú)線通信業(yè)務(wù)的需求量很大時(shí)，單一載波上的系統(tǒng)容量已經(jīng)不能很好地滿足市場(chǎng)需求， 因此需要同時(shí)使用多個(gè)載波，以擴(kuò)展系統(tǒng)提供大量用戶業(yè)務(wù)的能力。此時(shí)如果存在連續(xù)的一 段較寬的頻譜資源，則可以按照本方案進(jìn)行擴(kuò)展，以提高頻譜利用效率。如圖6、圖7所示，在使用多個(gè)載波進(jìn)行工作時(shí)，在每個(gè)載波上，大功率發(fā)射臺(tái)和小功率 發(fā)射臺(tái)共享頻譜的方法與單一載波上的基本方案類似。在各個(gè)載波上，大功率發(fā)射時(shí)段和小 功率發(fā)射時(shí)段都保持載波間的同歩，g卩各個(gè)載波上都在相同的時(shí)間段內(nèi)發(fā)射大功率信號(hào)， 也都在相同的時(shí)間段內(nèi)發(fā)射小功率信號(hào)；各個(gè)載波之間，通過(guò)適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)頻帶相互分隔，以 控制頻段之間的信號(hào)干擾。在每個(gè)載波上，電信數(shù)據(jù)幀和廣播電視幀的復(fù)用方法與單載波上的方案類似，可以采用 前述兩個(gè)實(shí)施例中的任何一個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)；各個(gè)子載波的信號(hào)發(fā)射保持同步，都在相同的時(shí)間發(fā) 送電信數(shù)據(jù)幀，在相同的時(shí)間發(fā)射廣播電視幀；各個(gè)載波之間，通過(guò)適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)頻帶相互分 隔，以控制載波間的信號(hào)干擾。
權(quán)利要求
1、一種大功率發(fā)射臺(tái)與小功率發(fā)射臺(tái)共享頻譜的方法，其特征在于大功率發(fā)射臺(tái)和小功率發(fā)射臺(tái)在相同的載波頻率上分時(shí)交替地發(fā)射大功率發(fā)射信號(hào)和小功率發(fā)射信號(hào)，所述大功率發(fā)射信號(hào)和所述小功率發(fā)射信號(hào)之間插入有保護(hù)時(shí)隙。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)射臺(tái)與小功率發(fā)射臺(tái)共享頻譜的方法，其特征在于所述 保護(hù)時(shí)隙包括第一保護(hù)時(shí)隙和第二保護(hù)時(shí)隙，所述大功率發(fā)射信號(hào)切換到小功率發(fā)射信號(hào) 時(shí)，插入第一保護(hù)時(shí)隙，所述小功率發(fā)射信號(hào)切換到大功率發(fā)射信號(hào)時(shí)，插入第二保護(hù)時(shí) 隙。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大功率發(fā)射臺(tái)與小功率發(fā)射臺(tái)共享頻譜的方法，其特征在于大功 率信號(hào)發(fā)射時(shí)段包含有傳輸信令信息的控制信道。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)射臺(tái)與小功率發(fā)射臺(tái)共享頻譜的方法，其特征在于小功 率信號(hào)發(fā)射時(shí)段包含有傳輸信令信息的控制信道。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)射臺(tái)與小功率發(fā)射臺(tái)共享頻譜的方法，其特征在于所述 小功率發(fā)射信號(hào)的一個(gè)數(shù)據(jù)幀中，至少包括一個(gè)下行數(shù)據(jù)子幀和一個(gè)上行數(shù)據(jù)子幀，從下 行數(shù)據(jù)子幀切換到后續(xù)的上行數(shù)據(jù)子幀時(shí)，插入第三保護(hù)時(shí)隙，從上行數(shù)據(jù)子幀切換到后 續(xù)的下行數(shù)據(jù)子幀時(shí)，插入第四保護(hù)時(shí)隙。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的大功率發(fā)射臺(tái)與小功率發(fā)射臺(tái)共享頻譜的方法，其特征在于所述 下行數(shù)據(jù)子幀中包括有時(shí)分或頻分的控制信道和數(shù)據(jù)信道。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的大功率發(fā)射臺(tái)與小功率發(fā)射臺(tái)共享頻譜的方法，其特征在于所述 大功率發(fā)射臺(tái)為廣電基站，所述小功率發(fā)射臺(tái)為電信基站，分別發(fā)射廣播電視幀和電信數(shù) 據(jù)幀，所述控制信道中包括有指示電信通信時(shí)段和廣播電視時(shí)段的時(shí)間分配信息的時(shí)段配 置信令。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大功率發(fā)射臺(tái)與小功率發(fā)射臺(tái)共享頻譜的方法，其特征在于所述 大功率發(fā)射信號(hào)為廣播電視幀，所述廣播電視幀中包括有廣電數(shù)據(jù)和時(shí)段分配的控制信令。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的大功率發(fā)射臺(tái)與小功率發(fā)射臺(tái)共享頻譜的方法，其特征在于所述 廣電數(shù)據(jù)和控制信令采取時(shí)分復(fù)用或者頻分復(fù)用的方式發(fā)射。
10、根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一所述的大功率發(fā)射臺(tái)與小功率發(fā)射臺(tái)共享頻譜的方法，其特征在于所述載波為多載波，各個(gè)載波之間，通過(guò)保護(hù)頻帶相互分隔。
全文摘要
一種大功率發(fā)射臺(tái)與小功率發(fā)射臺(tái)共享頻譜的方法，大功率發(fā)射臺(tái)和小功率發(fā)射臺(tái)在相同的載波頻率上分時(shí)交替地發(fā)射大功率發(fā)射信號(hào)和小功率發(fā)射信號(hào)，所述大功率發(fā)射信號(hào)和所述小功率發(fā)射信號(hào)之間插入有保護(hù)時(shí)隙。由于大功率信號(hào)發(fā)射和小功率信號(hào)發(fā)射都保持了載波間的同步，所以在各載波之間，只存在大功率信號(hào)對(duì)鄰近載波上的大功率信號(hào)的干擾、小功率信號(hào)對(duì)鄰近載波上的小功率信號(hào)的干擾，而不存在大功率信號(hào)對(duì)鄰近載波上的小功率信號(hào)的干擾，因此，各載波之間的保護(hù)頻帶可以設(shè)計(jì)得較小，從而獲得較高的頻譜利用效率。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于大功率發(fā)射臺(tái)和小功率發(fā)射臺(tái)共存的系統(tǒng)，例如廣播電視網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)融合的無(wú)線通信系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04J3/16GK101155007SQ20061011669
公開(kāi)日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者張小東, 璐 戎, 李明齊 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所