專利名稱：直接數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)中移動平臺接收和同步的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在使用僅依靠直視線(LOS)的衛(wèi)星接收或者應(yīng)用地面轉(zhuǎn)發(fā)的LOS接收的直接數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)中的接收和同步方法及裝置。
背景技術(shù)：
在提供地面和/或衛(wèi)星數(shù)字音頻廣播業(yè)務(wù)(DARS)的現(xiàn)有系統(tǒng)中，接收機(jī)主要受障礙、陰影和多徑效應(yīng)的影響，它們會使信號質(zhì)量發(fā)生嚴(yán)重劣化，諸如由多徑引起的信號衰落和符號間干擾(ISI)等。這些效應(yīng)會使廣播信道上的接收機(jī)對其位置和頻率很敏感，尤其在市區(qū)環(huán)境或者具有高程面的地理區(qū)域中，那里對于衛(wèi)星的直視線(LOS)造成阻礙最為普遍。
在發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的物理障礙會使便攜和移動接收機(jī)上發(fā)生信號被阻擋。例如，當(dāng)穿過隧道或駛近大樓、樹叢使衛(wèi)星信號接收的直視線(LOS)受阻擋時(shí)，移動接收機(jī)將遇到物理障礙。當(dāng)多徑信號反射引起的抵消作用相對于所需信號來說足夠高時(shí)，業(yè)務(wù)也會中斷。
接收位置筆直地處于衛(wèi)星正下方時(shí)(此后稱之為子衛(wèi)星點(diǎn))，LOS仰角本性上將是最高的，位置偏離子衛(wèi)星點(diǎn)時(shí)LOS仰角本性上將減小，并因而會增大障礙和陰影的可能性?？拷有l(wèi)星點(diǎn)的室外位置通常是LOS接收中實(shí)際上不受阻擋的良好地方，此時(shí)，LOS信號被阻擋可能性低，對地面轉(zhuǎn)發(fā)需求最小。當(dāng)對于衛(wèi)星的LOS仰角變得小于大約85°時(shí)，由高樓或地理高程(30米量級)導(dǎo)致的阻礙將變得重大。需要由地面轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)縫隙填充以達(dá)到對于移動接收以及靜止和便攜接收的滿意覆蓋。在大樓或地理障礙的高度比較低(小于10米量級)的區(qū)域，阻礙并不嚴(yán)重，一直到對于子衛(wèi)星點(diǎn)的距離超過1400km時(shí)，其LOS仰角將變得低于75°。離開子衛(wèi)星點(diǎn)6300km遠(yuǎn)時(shí)仰角將減小到25°之下，這時(shí)衛(wèi)星信號的地面轉(zhuǎn)發(fā)需求顯著地增大。
因此，在一個(gè)或多個(gè)廣播衛(wèi)星的覆蓋區(qū)域內(nèi)中、高緯度地區(qū)，需要地面轉(zhuǎn)發(fā)以滿足合適的廣播接收。對于接收直接LOS衛(wèi)星信號的移動接收機(jī)來說，成功地實(shí)現(xiàn)接收時(shí)衛(wèi)星信號要與它的地面轉(zhuǎn)發(fā)信號組合在一起，這時(shí)接收地點(diǎn)上衛(wèi)星直接LOS信號與它們通過地面網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)信號之間需要有相對的同步和組合。另外，在接收地點(diǎn)，在各個(gè)地面臺轉(zhuǎn)發(fā)的信號之間需要達(dá)到準(zhǔn)同步。
發(fā)明概要上述缺點(diǎn)的克服和多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)可借助于將衛(wèi)星直接LOS時(shí)間分集信號或者衛(wèi)星直接LOS時(shí)間和空間分集信號與轉(zhuǎn)發(fā)的地面分集信號組合起來，地面分集信號是由地面臺對接收的衛(wèi)星直接LOS信號經(jīng)過轉(zhuǎn)發(fā)給出的，以地波形式輻射入市內(nèi)地域及其郊區(qū)。這樣，直接LOS衛(wèi)星的時(shí)間分集或者時(shí)間和空間分集信號能夠連同恰當(dāng)延時(shí)的衛(wèi)星直接LOS信號之地面轉(zhuǎn)發(fā)信號一起被接收，形成衛(wèi)星/地面分集接收。依靠這種措施，移動接收機(jī)可以在不同地區(qū)間穿行，也即在衛(wèi)星直接LOS信號占優(yōu)的地區(qū)接收、在地面轉(zhuǎn)發(fā)信號占優(yōu)的市內(nèi)或其周圍郊區(qū)接收、或者在兩種類型的地區(qū)之間穿越接收而接收的連續(xù)性不發(fā)生中斷。為了達(dá)到實(shí)質(zhì)上完美的接收連續(xù)性，衛(wèi)星直接LOS信號和地面轉(zhuǎn)發(fā)信號它們的到達(dá)時(shí)間應(yīng)該同步于10ms以內(nèi)。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，將各個(gè)覆蓋區(qū)域中心定義為地面轉(zhuǎn)發(fā)臺的組群。對許多地面轉(zhuǎn)發(fā)臺之每一個(gè)輻射的信號進(jìn)行校正，以補(bǔ)償有關(guān)的各個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺和覆蓋區(qū)域大致中心之間距離上的差別。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，對地面臺轉(zhuǎn)發(fā)的諸衛(wèi)星信號進(jìn)行校正，以補(bǔ)償有關(guān)各個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺上衛(wèi)星的早信號到達(dá)時(shí)間上的差別。
按照本發(fā)明的再一個(gè)方面，對地面轉(zhuǎn)發(fā)臺輻射的各個(gè)信號進(jìn)行校正，以補(bǔ)償在地面轉(zhuǎn)發(fā)臺上應(yīng)用衛(wèi)星信號產(chǎn)生地面信號中的延時(shí)。
按照本發(fā)明的再又一個(gè)方面，使到達(dá)一個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺的時(shí)分復(fù)用數(shù)據(jù)流內(nèi)的符號與多載波調(diào)制/時(shí)分復(fù)用波形中的多載波調(diào)制符號對準(zhǔn)。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在地理上分隔開的所述地面轉(zhuǎn)發(fā)臺的選定數(shù)目中規(guī)定出至少一個(gè)覆蓋區(qū)域大致中心。在選定數(shù)目地面轉(zhuǎn)發(fā)臺之每一個(gè)與覆蓋區(qū)域大致中心之間按距離確定出有關(guān)的差別。然后，對于因選定數(shù)目的地面轉(zhuǎn)發(fā)臺中有關(guān)各臺與覆蓋區(qū)域大致中心之間的距離差別涉及的信號進(jìn)行校正，以在用戶端上補(bǔ)償選定數(shù)目的地面轉(zhuǎn)發(fā)臺發(fā)射的地面信號不同的到達(dá)時(shí)間。
按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，在地面轉(zhuǎn)發(fā)臺上應(yīng)用的一個(gè)裝置接收一個(gè)包含有符號的時(shí)分復(fù)用數(shù)據(jù)流，所述符號之每一個(gè)對應(yīng)于數(shù)據(jù)流中選定的比特?cái)?shù)目。與接收裝置連接的一個(gè)處理裝置在數(shù)據(jù)流中定位出主幀前置碼。處理裝置將TDM數(shù)據(jù)流中的符號變換成有關(guān)的OFDM子載波，產(chǎn)生出包含多載波調(diào)制符號的時(shí)分復(fù)用/多載波調(diào)制(TDM-MCM)波形，每個(gè)波形中具有選定數(shù)目的子載波，它們傳送出TDM波形的時(shí)間序列符號。該處理裝置有時(shí)稱為TDM到MCM的復(fù)用變換器。處理裝置使用TDM主幀前置碼或是分配在整個(gè)TDM幀中的一個(gè)獨(dú)特代碼使數(shù)據(jù)流中的符號與有關(guān)的多載波調(diào)制符號中的各個(gè)相應(yīng)子載波同步。
按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)射機(jī)利用地波傳播來轉(zhuǎn)發(fā)出高功率的TDM-MCM信號，發(fā)射塔上的天線高度足以使電波按需要到達(dá)1-20km的距離，電波在市內(nèi)、從山頂上或者沿道路傳播。
附圖簡要說明結(jié)合附圖閱讀本說明，從下面詳細(xì)的敘述中將易于理解本發(fā)明的各個(gè)方面、優(yōu)點(diǎn)和新特性；附圖中

圖1a和1b分別示明按照本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)成的一種廣播系統(tǒng)，它們應(yīng)用一顆衛(wèi)星傳送時(shí)間分集信號；圖2示明按照本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)成的一種廣播系統(tǒng)，它應(yīng)用兩顆衛(wèi)星傳送時(shí)間和空間分集信號；圖3的曲線示明衰落時(shí)長與衰落深度間的關(guān)系，并標(biāo)志出最佳時(shí)間分集接收的延時(shí)；圖4示明按照本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)成的一個(gè)地面TDM-MCM單頻網(wǎng)(SFN)；
圖5示明按照本發(fā)明實(shí)施例的TDM符號與MCM子載波的同步；圖6示明按照本發(fā)明實(shí)施例的TDM符號到MCM子載波的調(diào)制；圖7示明按照本發(fā)明實(shí)施例的衛(wèi)星與地面轉(zhuǎn)發(fā)臺之間LOS延時(shí)差的計(jì)算以及地面轉(zhuǎn)發(fā)臺與SFN覆蓋區(qū)中心之間的延時(shí)差；圖8示明水平距離與LOS距離的轉(zhuǎn)換，它應(yīng)用于圖7中的TDM-MCM幀定時(shí)表述；圖9示明按照本發(fā)明實(shí)施例的將TDM幀劃分成MCM幀；圖10示明按照本發(fā)明實(shí)施例使一個(gè)選定直徑的SFN中多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺輻射的TDM-MCM幀對準(zhǔn)；以及圖11示明按照本發(fā)明實(shí)施例在SFN中布置地面轉(zhuǎn)發(fā)臺的最大直徑。
全部附圖中，類同的參考號碼應(yīng)理解為是指類同的部件或成分。
優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說明衛(wèi)星通信系統(tǒng)中可以使用時(shí)間分集方式或者時(shí)間和空間分集組合方式，以減輕不希望的障礙、陰影和多徑衰落等效應(yīng)。例如，時(shí)間分集通信系統(tǒng)可以在單個(gè)直接LOS數(shù)據(jù)流中傳送出早和遲的衛(wèi)星信號(也就是，一個(gè)信號相對于另一個(gè)信號延時(shí)一個(gè)選定的時(shí)段)?；蛘撸瑫r(shí)間分集通信系統(tǒng)可以通過有關(guān)的兩個(gè)直接LOS數(shù)據(jù)流傳送早信號和遲信號。早信號和遲信號之間的時(shí)間間隔長度決定于要避免的、由障礙引起的業(yè)務(wù)中斷。這里提到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對所需延時(shí)的大小給出了指導(dǎo)。另外，兩個(gè)直接LOS數(shù)據(jù)流可以由空間上分隔開的兩顆有關(guān)的衛(wèi)星傳輸，以實(shí)現(xiàn)空間分集和時(shí)間分集。上述兩種場合下，可以使不延時(shí)的信道在地面轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)射機(jī)上和/或在接收機(jī)上延時(shí)，于是早信道和遲信道能夠按照構(gòu)成組合起來。
上面列舉的直接LOS衛(wèi)星分集實(shí)施法之任一個(gè)可以與一個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺網(wǎng)絡(luò)相組合，用以克服在市區(qū)中心或大都市地域等往往不能做到對衛(wèi)星作直接LOS接收的地方所遇到的障礙，它們諸如是由高樓、大橋和隧道等引起的。地面網(wǎng)絡(luò)根據(jù)需要能包含一個(gè)至任何數(shù)目的轉(zhuǎn)發(fā)臺，以達(dá)到所希望的覆蓋。為了對直接衛(wèi)星信號進(jìn)行地面轉(zhuǎn)發(fā)，本發(fā)明提供出衛(wèi)星TDM信號到多載波調(diào)制波形的轉(zhuǎn)換，對于中央商務(wù)區(qū)及其周圍的都市區(qū)域中的地波傳播來說，多載波調(diào)制波形在預(yù)期的多徑類型環(huán)境中本性上具有抵御性和魯棒性。當(dāng)接收方行進(jìn)在僅僅衛(wèi)星覆蓋的區(qū)域、在地面增強(qiáng)的市內(nèi)覆蓋區(qū)域、以及穿越兩種類型的區(qū)域中時(shí)，本發(fā)明提供的裝置可以使衛(wèi)星直接LOS信號與通過地面轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)重現(xiàn)的衛(wèi)星信號同步和組合起來，達(dá)到連續(xù)不間斷的接收。
為了產(chǎn)生地面信號，將接收自衛(wèi)星的TDM數(shù)據(jù)符號轉(zhuǎn)換成多載波調(diào)制波形。做到這一點(diǎn)是借助于IFFT變換，它將TDM流的數(shù)據(jù)符號同步地和精確地指配給各別的TDM-MCM子載波，在地面單頻網(wǎng)內(nèi)的所有地面轉(zhuǎn)發(fā)臺上按同樣方式實(shí)施。眾所周知，TDM-MCM波形能抵御多徑干擾，在LOS接收被嚴(yán)重阻擋的地區(qū)它具有接收魯棒性。
1.經(jīng)由來自衛(wèi)星的LOS的移動接收利用衛(wèi)星發(fā)射機(jī)與移動接收機(jī)之間直接的電磁波進(jìn)行信號傳輸有如下的情況。如前面所述，接收機(jī)上的信號受阻可能是由于發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間存在物理障礙。此外，業(yè)務(wù)中斷可能是由于信號衰落、抵消和載波相位擾動。例如，當(dāng)移動接收機(jī)通過阻礙直視線(LOS)信號接收的隧道、高樓旁或者樹叢群時(shí)，會遇到物理障礙導(dǎo)致的阻擋。另一方面，當(dāng)造成干擾的多徑信號反射相對于所需信號顯得足夠高時(shí)，會因信號抵消、衰落和載波相位擾動而導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷。
衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以只使用時(shí)間分集、只使用空間分集、或者兼使用時(shí)間和空間分集，以減輕不希望的直接LOS障礙、陰影和多徑衰落等效應(yīng)。例如，如圖1a中所示，僅僅時(shí)間分集的衛(wèi)星通信系統(tǒng)10通過衛(wèi)星14能夠在單個(gè)直接LOS數(shù)據(jù)流12中傳輸同一信號的早信號和遲信號(也就是，遲信號是早信號的復(fù)制，但延時(shí)一個(gè)選定的時(shí)段)兩者。另一種情況，如圖1b中所示，僅僅時(shí)間分集的衛(wèi)星通信系統(tǒng)10通過衛(wèi)星14能夠傳輸出攜帶早信號的LOS數(shù)據(jù)流18，并傳輸出攜帶遲信號的LOS數(shù)據(jù)流16。
組合空間和時(shí)間分集的衛(wèi)星通信系統(tǒng)示于圖2中。兩個(gè)直接LOS數(shù)據(jù)流16和18由空間上相隔足夠距離能實(shí)現(xiàn)空間分集的兩顆有關(guān)衛(wèi)星14和20進(jìn)行傳輸。時(shí)間分集的實(shí)現(xiàn)中或是在每個(gè)數(shù)據(jù)流內(nèi)都傳輸出早和遲相伴信號的混合，或是在一個(gè)數(shù)據(jù)流內(nèi)傳輸出全部早信號、在另一個(gè)數(shù)據(jù)流內(nèi)傳輸出全部遲信號。
對于圖1a、圖1b或圖2中系統(tǒng)配置之每一個(gè)，使不延時(shí)信號(也即早的衛(wèi)星信號)在接收機(jī)22中延時(shí)，從而能夠與其遲的相伴信號同步地組合成一個(gè)信號。實(shí)現(xiàn)這種組合的最大可能的方法在下面討論。
在圖1a、圖1b和圖2中所指的信號最好是攜載各別廣播節(jié)目的廣播信道(BC)信號。各個(gè)廣播節(jié)目都指配到兩個(gè)廣播信道上。一個(gè)廣播信道攜載不延時(shí)的廣播節(jié)目(因此稱為早信號)，第二個(gè)信道攜載延時(shí)的同一廣播節(jié)目(因此稱為遲信號)。這類早和遲的廣播信道可認(rèn)為攜載著相伴信號，一個(gè)信道使用了兩個(gè)傳輸載波中的一個(gè)載波，另一個(gè)信道同時(shí)地使用了兩個(gè)傳輸載波中的另一個(gè)載波。
參考圖1a中示明的衛(wèi)星信號12，系統(tǒng)10中的接收機(jī)22只使用自一顆衛(wèi)星14來的一個(gè)直接LOS數(shù)據(jù)流用于所需的時(shí)間分集，只接收一個(gè)時(shí)分復(fù)用(TDM)載波以實(shí)現(xiàn)此種工作模式。為了做到這一點(diǎn)，接收機(jī)應(yīng)用單個(gè)RF部分來接收TDM載波。在此情況下，對于每個(gè)移動廣播節(jié)目來說，是以同一TDM數(shù)據(jù)流傳送出兩個(gè)直接LOS移動接收廣播信道。每個(gè)廣播信道的各個(gè)符號是在一個(gè)TDM載波之各幀內(nèi)時(shí)分復(fù)用信號33，并可與其它廣播信道的TDM載波幀復(fù)用。一個(gè)廣播信道攜載早信號，另一個(gè)廣播信道攜載遲信號。這個(gè)處理在接收機(jī)22上提供出時(shí)間分集性，對于機(jī)動車的例如在公路上行駛時(shí)發(fā)生的動態(tài)阻礙，時(shí)間分集可增強(qiáng)連續(xù)不間斷接收的可用性。
參考圖1b中示明的衛(wèi)星信號16和18，系統(tǒng)10據(jù)此恢復(fù)兩個(gè)TDM數(shù)據(jù)流27，從這些TDM流中解復(fù)用和解碼出合適的廣播信道，配備的接收機(jī)22用以接收和處理兩個(gè)TDM衛(wèi)星載波。為了做到這一點(diǎn)，接收機(jī)22中有一個(gè)射頻(RF)部分，它能夠接收兩個(gè)衛(wèi)星TDM載波。可以應(yīng)用具有足夠帶寬以接收兩個(gè)RF TDM載波的單個(gè)RF部分。當(dāng)兩個(gè)TDM載波的頻譜安排成相互接續(xù)時(shí)，這種單個(gè)RF部分的設(shè)計(jì)特別有用。然而，有的場合下兩個(gè)載波不能夠安排成接續(xù)地鄰近而必須使它們的頻譜位置分隔開，就不可能使用單個(gè)RF部分。在此情況下，要確切地設(shè)置兩個(gè)分隔和獨(dú)立的RF部分以便能夠接收兩個(gè)載波。單個(gè)RF部分的布置可稱之為單臂衛(wèi)星接收機(jī)，而兩個(gè)RF部分的布置可稱之為雙臂衛(wèi)星接收機(jī)。
早信號與遲信號之間時(shí)間間隔的長度決定于要避免業(yè)務(wù)中斷的時(shí)長。業(yè)務(wù)中斷的時(shí)長決定于障礙的分布和大小。城市內(nèi)，障礙多半關(guān)聯(lián)于各種高度的大樓及它們對于街道的縮進(jìn)距離。在農(nóng)村地區(qū)，障礙多半是公路或鄉(xiāng)村通道兩側(cè)和上方的樹群。在這兩種情況下還須考慮到橋梁和隧道。下面，結(jié)合圖3討論由調(diào)查研究得到的資料，它們對于在城市和公路方面延時(shí)值的合適選擇給出了指導(dǎo)。
早信號和遲信號之間的延時(shí)時(shí)間最好是一個(gè)系統(tǒng)參數(shù)，它是LOS障礙物理分布和機(jī)動車速度的一個(gè)函數(shù)。對于以通常速度(30-60kmph)、沿通常鄉(xiāng)村公路行駛的機(jī)動車，該延時(shí)值的選定要選得足夠長，能包覆所遇到的障礙的分布。延時(shí)值選擇得最好有足夠長度中最好能抑制97-99％的障礙，但也不要太長以免加重接收機(jī)的結(jié)構(gòu)負(fù)擔(dān)(例如，使接收機(jī)的復(fù)雜性和/或價(jià)格在商業(yè)上不被接受)。作為此種障礙時(shí)長的一個(gè)例子，考慮汽車以30kmph的速度在一個(gè)50ft寬的橋下通過。這時(shí)，對于衛(wèi)星的LOS將被阻擋1.136s，遲信號的延時(shí)至少應(yīng)等于這個(gè)數(shù)值。
在1986年5月12-16日的ICDSC-7國際數(shù)字衛(wèi)星通信會議的會刊中，盧茨等人的文章“陸地移動衛(wèi)星通信—信道模型、調(diào)制和誤碼控制”內(nèi)已經(jīng)對鄉(xiāng)村公路討論了障礙測量的實(shí)施方法，并應(yīng)用其中的數(shù)據(jù)畫出了混合障礙物下實(shí)測的障礙與可用衰落深度裕量之間的部分關(guān)系曲線，障礙物諸如是橋梁、路邊構(gòu)造、大樓和樹叢等。圖3中給出的該數(shù)據(jù)示明，對于12dB衰落深度裕量，延時(shí)時(shí)間處于2-8s間。衰落深度裕量是衛(wèi)星上到來的信號電平與導(dǎo)致接收信號變?yōu)椴荒芙邮軙r(shí)的信號電平之差。因此，如果衛(wèi)星信號足夠強(qiáng)而達(dá)到衰落裕量12dB，則由圖3可見，延時(shí)時(shí)間6-8s時(shí)能由時(shí)間分集接收提供出準(zhǔn)最大得益。
移動狀態(tài)下增強(qiáng)衛(wèi)星信號接收的另一個(gè)措施是交織。交織的目的是抗御突發(fā)的比特誤碼或符號誤碼，它們來源于因多徑平坦衰落和/或足夠長的阻擋所導(dǎo)致的傳輸特性不穩(wěn)，它會損傷由前向誤碼校正(FEC)編碼器30及其互補(bǔ)的最大似然譯碼器28相組合下預(yù)定的誤碼校正作用。實(shí)現(xiàn)交織時(shí)，將發(fā)射機(jī)上比特或符號信息的出現(xiàn)時(shí)間重新安排，在長度等于交織時(shí)長的一個(gè)時(shí)間窗上隨機(jī)和均勻地散布開比特或符號。交織使得輸入信息中相鄰的比特或符號互相間分隔開盡可能遠(yuǎn)。如果交織的信息比特或符號在它們傳輸給接收機(jī)時(shí)受到突發(fā)誤碼，則接收機(jī)中互補(bǔ)的去交織器的工作可恢復(fù)原來的數(shù)據(jù)次序，使誤碼的比特或符號分散在整個(gè)交織器時(shí)間窗上，從而它們在FEC解碼器上出現(xiàn)時(shí)將是隨機(jī)分布并且短暫突發(fā)的誤碼比特。FEC解碼器對這種誤碼比特容易校正。將此類交織器與FEC編碼器和解碼器組合使用，可期望構(gòu)成信息處理的一個(gè)部分，在所討論的系統(tǒng)中它應(yīng)用于所傳送信息或信號的端到端傳遞上。在發(fā)射機(jī)24中，交織器本性上位于FEC編碼器30之后，而在接收機(jī)22中，位于FEC解碼器28之前。交織器和去交織器的時(shí)間窗長度可以是一個(gè)到多個(gè)TDM幀。
交織器也可以按交叉交織器的形式應(yīng)用。交叉交織器中包含一對交織器，它們工作在一對信息比特流上，因而每個(gè)交織器攜載每個(gè)信息流的大約一半比特。信息流比特被偽隨機(jī)地和均勻地分解和安排。例如，交織器的輸入端接收一對信息流。交叉交織器對比特起作用，產(chǎn)生兩路交叉交織流輸出。交織器使每個(gè)輸入信息流的比特以偽隨機(jī)方式在兩個(gè)輸出的交叉交織流之間分解。另外，在一對交叉交織流之每一個(gè)內(nèi)，使各比特互相間分隔得盡可能遠(yuǎn)。每個(gè)交叉交織流傳輸出每一輸入信息的一半內(nèi)容。每個(gè)流在不同的或各樣的通路中傳送。當(dāng)與一個(gè)卷積編碼器結(jié)合地應(yīng)用時(shí)，其輸出收縮入兩個(gè)信息流，組成交叉交織器的輸入，由一個(gè)維特比譯碼器(例如，應(yīng)用作與母編碼器相匹配的卷積解碼器)以最大似然方式在維特比譯碼器輸出端上恢復(fù)出輸入給母卷積編碼器的信息比特流。這個(gè)過程可以消除移動接收機(jī)在直接LOS衛(wèi)星接收通路中遇到的由障礙、陰影和多徑衰落等造成的突發(fā)傳輸比特誤碼。
為了使移動接收最佳化，盡可能地使遲廣播信號與延時(shí)的早廣播信號對準(zhǔn)，以做到它們的相應(yīng)符號時(shí)間一致。使接收的早廣播信號延時(shí)的量值做到等于發(fā)射機(jī)24上的遲廣播信號的延時(shí)34，便能達(dá)到這種對準(zhǔn)。圖1a和圖1b各別示明了有關(guān)的端到端工作原理。在接收機(jī)22上，兩個(gè)廣播信號間逐個(gè)符號對準(zhǔn)的盡可能精確實(shí)現(xiàn)中應(yīng)用了固定延時(shí)26以及后隨的一個(gè)可變延時(shí)，固定延時(shí)26使早信號對準(zhǔn)到誤差小于半個(gè)廣播信號幀周期，可變延時(shí)的調(diào)整使業(yè)務(wù)控制頭(SCH)前置碼同步于早和遲兩個(gè)廣播信號中的一個(gè)符號上。SCH說明于1998年7月8日提出的、常規(guī)指配的美國專利申請系列號No.09/112,349中，該專利整個(gè)地引入于此作為參考。依靠早和遲廣播信號的此種符號對準(zhǔn)，能夠使接收機(jī)22中維特比譯碼器28上到達(dá)的早和遲信號的符號最大似然地組合起來。
發(fā)射機(jī)24上的可能做到早和遲信號間最大似然組合是在卷積編碼器30上導(dǎo)出的，即是將卷積編碼器30的輸出分解成早和遲時(shí)間分集信號。如圖中32所指明，由一種稱為收縮的處理來實(shí)現(xiàn)分解。最好，收縮處理中選擇母卷積編碼比特的一半用于早信號，比特的另一半用于遲信號。構(gòu)成每一半的精確比特的選擇方式中是使系統(tǒng)總體的端到端抗比特誤碼的性能最佳化。在接收機(jī)上，應(yīng)用軟判決維特比譯碼器使正確地同步的廣播流中的早和遲兩部分進(jìn)行軟判決再組合，以得到最佳的最大似然組合。這種再組合中對每個(gè)組合比特應(yīng)用信噪比估值以使得產(chǎn)生最大似然組合效果。
另一種情況，可以應(yīng)用相對地簡單的切換來取代早和遲廣播信號的最大似然組合。此種場合下，接收機(jī)22在早和遲廣播信號間切換。接收機(jī)22最好輸出遲廣播信號，除非遲廣播信號被阻斷。當(dāng)阻斷時(shí)，接收機(jī)22切換到延時(shí)的早廣播信號上。應(yīng)用正確延時(shí)下的對準(zhǔn)，可以確保當(dāng)接收機(jī)22在遲和早廣播信號間切換時(shí)不會發(fā)生時(shí)間不連續(xù)性。對準(zhǔn)精度應(yīng)在10ms或者更小值之內(nèi)，以避免有可聞的中斷。只當(dāng)早和遲廣播信號兩者同時(shí)被阻斷時(shí)，信號才會丟失。這種情況只當(dāng)同時(shí)阻斷的時(shí)長超過了早和遲信號之間的延時(shí)時(shí)間時(shí)才會發(fā)生。然而，維特比最大似然組合與簡單切換相比較，具有明顯的約4.5dB的信噪比利益。
1.1用來自一顆衛(wèi)星的兩個(gè)直接LOS TDM流實(shí)施只時(shí)間分集預(yù)定用于移動接收的兩個(gè)TDM流發(fā)送自同一衛(wèi)星14。一個(gè)TDM流攜載早廣播信號符號，另一個(gè)TDM流攜載遲廣播信號符號。廣播信號最好包括多個(gè)廣播信道(BC)。預(yù)定用于移動分集接收的BC的數(shù)目可以在一個(gè)BC到全部可用BC之間變化。不用于移動分集接收的那些BC可應(yīng)用于通常的非分集式LOS業(yè)務(wù)，提供給非移動的固定和便攜接收機(jī)。早和遲的BC在移動接收機(jī)上提供出時(shí)間分集，使接收機(jī)在移動的機(jī)動車上發(fā)生動態(tài)障礙的環(huán)境下提高連續(xù)接收的可用性。在兩個(gè)TDM流中攜載的早和遲BC之間的延時(shí)時(shí)間34是一個(gè)系統(tǒng)參數(shù)，其確定的方法與上面對于同一TDM流中攜載早和遲BC的說明相同。
在接收機(jī)22上，來自遲TDM流的一個(gè)BC和來自延時(shí)的早TDM流的另一個(gè)BC它們這對BC的處理方法與上面聯(lián)系圖1a說明的遲和早廣播信號的處理方法相同。接收機(jī)22接收兩個(gè)TDM載波的實(shí)現(xiàn)這種工作模式。
1.2使用分別來自兩個(gè)空間分隔衛(wèi)星之每一個(gè)的兩個(gè)直接LOSTDM流實(shí)施時(shí)間和空間分集傳送出預(yù)定用于直接衛(wèi)星LOS移動接收的兩個(gè)TDM流，也就是，一個(gè)流16傳送遲信號，另一個(gè)流18傳送早信號。如圖2中所示，TDM流16和18分別來自兩個(gè)空間分隔開的衛(wèi)星20和14。這樣，可實(shí)現(xiàn)空間分集和時(shí)間分集接收。兩顆衛(wèi)星14和20空間上分隔得足夠遠(yuǎn)，以對TDM流的到達(dá)提供出兩條不同的路徑。因此，給出了空間分集接收的可能性，因?yàn)槿绻粭l路徑被阻斷，另一條路徑多半不會也被阻斷。另外，一個(gè)TDM流16攜載遲的BC，另一個(gè)TDM流18攜載早的BC，對接收機(jī)22可提供出時(shí)間分集，在移動的機(jī)動車內(nèi)發(fā)生動態(tài)障礙的環(huán)境下提高了連續(xù)接收的可用性。早和遲TDM流之間的延時(shí)時(shí)間34是一個(gè)系統(tǒng)參數(shù)，其確定與上面關(guān)于從一個(gè)TDM信號中解復(fù)用出早和遲廣播信號的說明相同。
1.3使用分別來自兩個(gè)空間分隔衛(wèi)星之每一個(gè)的兩個(gè)直接LOS廣播信道實(shí)施時(shí)間和空間分集傳送出預(yù)定用于直接衛(wèi)星LOS移動接收的兩個(gè)廣播信道(也即一個(gè)BC傳送遲信號信息，另一個(gè)BC傳送早信號信息)。如圖2中所示，兩個(gè)廣播信道分別來自兩個(gè)空間分隔開的衛(wèi)星20和14。TDM流16和18不需要分別專用于所有的遲信號和所有的早信號，而是每個(gè)流可以傳送出早和遲信號的組合。這樣，可實(shí)現(xiàn)空間分集和時(shí)間分集接收。兩顆衛(wèi)星14和20空間上分隔得足夠遠(yuǎn)，以使TDM流的到達(dá)存在有兩條不同的路徑。因此，提供出空間分集接收的可能性，因?yàn)槿绻粭l路徑被阻斷，另一條路徑多半不會也被阻斷。另外，早和遲的BC在接收機(jī)22上提供出時(shí)間分集，使移動的機(jī)動車內(nèi)發(fā)生動態(tài)障礙的環(huán)境下可提高連續(xù)接收的可用性。早和遲TDM流之間的延時(shí)時(shí)間34是一個(gè)系統(tǒng)參數(shù)，其確定與上面關(guān)于從一個(gè)TDM信號中解復(fù)用出早和遲廣播信號的說明相同。
在接收機(jī)22上，一對廣播信號(也就是，一個(gè)攜載遲信號，另一個(gè)攜載早信號)的處理方法與上面聯(lián)系圖1a和圖1b說明的遲長早廣播信號的處理方法相同。接收機(jī)22接收兩個(gè)TDM載波以實(shí)現(xiàn)這種工作模式。空間分集的實(shí)現(xiàn)與前面所述時(shí)間分集的實(shí)現(xiàn)本性上有相同的處理電路，也就是，最大似然維特比組合處理器28可同時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)間分集和空間分集兩者。另一種情況，可以應(yīng)用簡單切換方式來選擇具有最好接收質(zhì)量的信號。
如前面所述，空間分集的效果是由于早廣播信號來自衛(wèi)星14、遲廣播信號來自衛(wèi)星20，或者來自相反的衛(wèi)星，而如圖2中所示的衛(wèi)星14和20處在不同的空間位置上。應(yīng)用沿地球同步軌道不同的位置布置衛(wèi)星能夠得到不同的空間位置，或者，兩顆衛(wèi)星相對于赤道有不同傾斜角度的橢圓軌道、并且正確地定時(shí)好它們的恒星日相，也可以在一個(gè)目標(biāo)地區(qū)內(nèi)給出連續(xù)的空間和時(shí)間分集覆蓋。后一種情況下，在不同程度傾斜的橢圓軌道上例如可以有3或4顆衛(wèi)星，同時(shí)使用兩顆以實(shí)現(xiàn)高緯度上的空間分集。
2.衛(wèi)星LOS被阻斷的接收機(jī)用的地面轉(zhuǎn)發(fā)上面任一種直接LOS衛(wèi)星分集實(shí)施方法可以與地面轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)射機(jī)的網(wǎng)絡(luò)36(圖4)組合一起，以克服在市區(qū)中心和鄉(xiāng)村地方兩種場合下遇到的因大樓、橋梁和隧道造成的障礙使那里可能得不到對衛(wèi)星的直接LOS接收而不能維持移動接收機(jī)無中斷地接收廣播節(jié)目的問題。地面網(wǎng)絡(luò)36按需要可以包括一個(gè)至任意數(shù)目的轉(zhuǎn)發(fā)臺，以覆蓋例如是城市或公路。
應(yīng)當(dāng)知道，移動接收也可以可選地存在于沒有時(shí)間和空間分集而僅僅應(yīng)用與地面轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)相連接的衛(wèi)星直接廣播傳輸系統(tǒng)中。此種可選的做法在這樣的衛(wèi)星波束覆蓋區(qū)域內(nèi)是有效的，例如，對于衛(wèi)星的LOS仰角為85°或更高并且障礙物造成阻斷的情況很少時(shí)。此種環(huán)境下，只需在少量的、比較小的孤立障礙區(qū)域有地面轉(zhuǎn)發(fā)。關(guān)于衛(wèi)星與地面接收之間的切換閾值在下面討論。
為了使地面網(wǎng)絡(luò)上重現(xiàn)的直接衛(wèi)星信號的地面轉(zhuǎn)發(fā)最為有效，它們需要在移動接收機(jī)上與衛(wèi)星直接LOS信號同步和組合一起。按照本發(fā)明，現(xiàn)在說明應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)直接衛(wèi)星LOS流實(shí)現(xiàn)移動分集接收的同步方法，它可以具有或不具有經(jīng)由地面轉(zhuǎn)發(fā)器網(wǎng)絡(luò)36的地面轉(zhuǎn)發(fā)。在討論中假定，信號應(yīng)用時(shí)分復(fù)用進(jìn)行傳輸。這并不意味著排除應(yīng)用其它傳輸方案，諸如頻分復(fù)用、碼分復(fù)用或這些復(fù)用方法的任何組合。
應(yīng)用上面說明的方法，配備空間和時(shí)間分集的直接LOS衛(wèi)星載波能夠以高的可用性在不阻擋或部分阻擋的鄉(xiāng)村地區(qū)向移動單元通信。然而，在城市內(nèi)普遍見到的低、中和高層建筑物會嚴(yán)重阻擋LOS衛(wèi)星接收。因此，需要有地面轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)以擴(kuò)展LOS衛(wèi)星接收，使得在城市和鄉(xiāng)村中都達(dá)到高可用性的接收。
為了克服LOS障礙，如圖4中所示，在城市內(nèi)給出了由不同地方地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38組成的網(wǎng)絡(luò)36。每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38傳輸?shù)男盘柌ㄐ卧O(shè)計(jì)成能夠抗多徑干擾，重發(fā)出直接LOS衛(wèi)星信號TDM流或是該TDM流的選定成分(例如，廣播信道)。全部地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38最好在實(shí)質(zhì)上相同的載波頻率上傳輸。它們的波形的帶寬相互一致，這通常稱之為單頻網(wǎng)?？梢詰?yīng)用的波形例如是1)時(shí)分復(fù)用/多載波調(diào)制(TDM-MCM)，它應(yīng)用了周知的正交頻分復(fù)用(OFDM)的抗多徑技術(shù)來傳送TDM信號；2)自適應(yīng)TDM，它傳輸出包含有一個(gè)特定的周期性數(shù)字訓(xùn)練序列的TDM波形，能夠做成多徑自適應(yīng)均衡器，其方法是借助一個(gè)相關(guān)器、一個(gè)用以訓(xùn)練均衡器諸抽頭的延時(shí)線和附加的信號處理電路，從結(jié)構(gòu)上重新組合各個(gè)來到的多徑干擾以恢復(fù)新傳輸?shù)牟ㄐ?；以?)碼分多址(CDMA)，其中，將衛(wèi)星TDM波形劃分成諸如基本碼率信道(PRC)的各組成部分，這些組成部分利用許多同時(shí)的CMA信號再廣播，它們都占有共同的帶寬，在接收機(jī)上借助于獨(dú)特地指配給每個(gè)PRC的數(shù)字代碼來各別地識別和區(qū)分它們。PRC的說明參見上面提到的1998年7月8日提出的、常規(guī)指配的美國專利申請No.09/112,349，它引入于此作為參考。TDM廣播波形中的BC例如可以劃分成各個(gè)PRC，各個(gè)PRC能夠運(yùn)載于CDMA編碼的各個(gè)載波上。接收機(jī)可以集合一個(gè)BC中各個(gè)CDMA編碼的PRC，重新組合出該BC。
下面，選定一個(gè)實(shí)施例，它應(yīng)用TDM-MCM波形作為地面轉(zhuǎn)發(fā)。術(shù)語TDM-MCM波形是指將直接接收自衛(wèi)星的TDM波形的數(shù)字符號調(diào)制成MCM(多載波調(diào)制)符號。這個(gè)實(shí)施例的一個(gè)重要特性是TDM-MCM地面轉(zhuǎn)發(fā)波形與接收自衛(wèi)星的TDM流同步。應(yīng)當(dāng)知道，經(jīng)由衛(wèi)星傳送的TDM波形與地面轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)用的其它波形之間的這種同步須考慮到衛(wèi)星與地面轉(zhuǎn)發(fā)臺之間的傳播延時(shí)差以及地面轉(zhuǎn)發(fā)臺與接收機(jī)之間的延時(shí)差。
2.1應(yīng)用TDM-MCM實(shí)施地面轉(zhuǎn)發(fā)可以有不同的衛(wèi)星傳輸方案，它們是1)來自同一衛(wèi)星、攜載廣播信號的單個(gè)直接LOS衛(wèi)星TDM流，它沒有時(shí)間或空間分集；2)來自同一衛(wèi)星、攜載早和遲廣播信號兩者的單個(gè)直接LOS衛(wèi)星TDM流；3)來自同一衛(wèi)星的兩個(gè)直接LOS衛(wèi)星TDM流(也就是，一個(gè)流攜載遲的BC，另一個(gè)流攜載早的BC)；以及4)來自不同衛(wèi)星的兩個(gè)直接LOS衛(wèi)星TDM流(也就是，一個(gè)TDM流攜載遲的BC，另一個(gè)TDM流攜載早的BC，或者，每個(gè)流攜載遲和早BC的組合，并在其它TDM流中每個(gè)遲的BC有一個(gè)伴隨的早的BC)。
第一種情況里沒有應(yīng)用時(shí)間或空間分集，攜載BC的TDM流由地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38接收并應(yīng)用TDM-MCM波形直接重發(fā)。在此場合中，接收機(jī)在其LOS衛(wèi)星TDM接收中引入一個(gè)延時(shí)以所及地面轉(zhuǎn)發(fā)路徑中出現(xiàn)的處理和傳播延時(shí)。在其它三種情況里，攜載早的BC的TDM流由地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38予以延時(shí)，并應(yīng)用TDM-MCM波形予以重發(fā)。
在TDM-MCM上選定并攜載的TDM比特流中最好攜載有象來自衛(wèi)星那樣的全同的內(nèi)容。另一種情況，TDM-MCM可以從衛(wèi)星TDM流中僅僅選擇那些預(yù)定用于移動接收的BC。后一種場合下，本地注入的預(yù)定用于移動業(yè)務(wù)接收機(jī)的廣播信道內(nèi)容可以取代其余的TDM流容量。
按照本發(fā)明，對于涉及時(shí)間分集接收的配置，在每個(gè)地面臺中插入一個(gè)延時(shí)，它的調(diào)整使得在地面覆蓋區(qū)中心處早的BC到達(dá)時(shí)間與衛(wèi)星上其伴隨的遲的BC到達(dá)時(shí)間相一致。這個(gè)延時(shí)中包括下列調(diào)整每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺38與衛(wèi)星之間的距離差；每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺38與地面覆蓋區(qū)域40之中心42間的距離差；以及將LOS TDM流轉(zhuǎn)換成TDM-MCM流所關(guān)聯(lián)的處理延時(shí)。
通過做到在地面覆蓋區(qū)域中心42上地面轉(zhuǎn)發(fā)信號和遲的衛(wèi)星信號到達(dá)時(shí)間一致，在地面覆蓋區(qū)域40之內(nèi)和周邊上它們的到達(dá)時(shí)間只會發(fā)生最小的差異。因此，當(dāng)離開或進(jìn)入地面覆蓋區(qū)域40時(shí)，地面信號與衛(wèi)星信號間發(fā)生“越區(qū)切換”中在接收的例如音頻信號內(nèi)不會有聽得到的中斷。當(dāng)應(yīng)用于各個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺之間時(shí)，這種同樣的校準(zhǔn)準(zhǔn)則能使到達(dá)地面覆蓋區(qū)域中心的每個(gè)地面臺的MCM符號在時(shí)間和相位上一致，使得移動平臺上的接收質(zhì)量最佳化。當(dāng)移動接收機(jī)離開地面覆蓋區(qū)域中心時(shí)，MCM信號的到達(dá)將在時(shí)間和相位上散布開。通過設(shè)計(jì)，可使這種散布至多達(dá)到插入在MCM符號周期內(nèi)的保護(hù)間隔那樣大，典型值是60微秒，這容許接收機(jī)離開覆蓋區(qū)域中心的距離大到9公里。
按照本發(fā)明，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)射機(jī)以高的功率通過地波傳播輻射出其TDM-MCM信號。對于很少障礙的小覆蓋區(qū)域，輻射功率電平可以低到0dBW，對于諸如大城市中央商務(wù)區(qū)內(nèi)那樣的大覆蓋區(qū)域，可以高到40dBW。信號從發(fā)射塔上輻射出來，塔的高度應(yīng)在考慮到諸如小山和高樓的地貌特性下高到足以克服環(huán)境造成的障礙。另外，電波從塔上合適地聚焦的窄波束天線上沿道路輻射出來時(shí)，應(yīng)做到塔的高度足以使地波傳播到2至16公里的距離上。
2.2衛(wèi)星LOS地面轉(zhuǎn)發(fā)信號之間的越區(qū)切換越區(qū)切換是指參與移動接收的機(jī)動車在對衛(wèi)星的LOS TDM接收與對地面SFN的地面TDM-MCM接收之間進(jìn)行過渡時(shí)所發(fā)生的一種事件。有兩種方法可實(shí)現(xiàn)越區(qū)切換，它們在前面的節(jié)段中都已述及過。一種越區(qū)切換技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是將地面BC和衛(wèi)星BC的BC業(yè)務(wù)控制頭(SCH)前置碼對準(zhǔn)(例如，對準(zhǔn)它們的相關(guān)尖峰信號)。這種處理精確地使地面和衛(wèi)星的BC符號同步，并實(shí)現(xiàn)維特比譯碼器28對它們進(jìn)行最大似然組合。這樣的實(shí)施方法可產(chǎn)生透明、無沖撞的越區(qū)切換。
越區(qū)切換技術(shù)的另一種方法應(yīng)用了地面和衛(wèi)星導(dǎo)出信號之間的切換，而不是最大似然組合。移動接收機(jī)調(diào)諧于并傾聽LOS衛(wèi)星TDM載波和地面SFN轉(zhuǎn)發(fā)的TDM-MCM載波之一或是兩者，兩種類型的載波傳送出相同的BC。在任一給定時(shí)刻，接收機(jī)22最好選擇能提供最好BC質(zhì)量的信號(也即LOS TDM或TDM-MCM)。接收質(zhì)量的測量可針對每個(gè)接收比特流中的誤比特率(BER)，并如下地依據(jù)BER差別來完成切換當(dāng)TDM-MCM BER≤LOS TDM BER-Δ1BER時(shí)，從LOSTDM切換至TDM-MCM；以及當(dāng)LOS TDM BER≤TDM-MCM BER-Δ2BER時(shí)，從TDM-MCM切換至LOS TDM。
應(yīng)用如上面指出的Δ1BER和Δ2BER，可防止在LOS TDM與TDM-MCM之間切換的顫抖。通過使Δ2BER＞Δ1BER，從TDM-MCM切換至LOS TDM比之從LOS TDM切換至TDM-MCM要困難。這樣做是由于當(dāng)進(jìn)入城市覆蓋區(qū)時(shí)，接收機(jī)22一旦被TDM-MCM捕捉到后最好應(yīng)留在TDM-MCM上。作為這種工作的一個(gè)例子，假定在增強(qiáng)區(qū)域40內(nèi)LOS TDM BER＝10-1，又Δ1BER＝Δ2BER＝10-2。從LOSTDM切換至TDM-MCM發(fā)生于0.01-0.001＝0.009上，而從TDM-MCM再切換至LOS TDM發(fā)生于TDM-MCM發(fā)生一個(gè)＝0.1＝.001＝.011。因此，從LOS TDM切換至TDM-MCM比之從TDM-MCM切換回LOS TDM容易。通過使Δ2BER＝4×10-2，則從TDM-MCM切換回到LOS TDM將發(fā)生于TDM-MCM BER＝0.15時(shí)，使得在已經(jīng)選擇地面MCM后回到LOS TDM較為困難。也可以應(yīng)用其它等效的測量諸如信噪比測量取代BER。
2.3地面TDM-MCM傳送的實(shí)現(xiàn)使衛(wèi)星LOS TDM流的數(shù)據(jù)符號最好精確對準(zhǔn)TDM-MCM數(shù)據(jù)符號內(nèi)的OFDM子載波，以實(shí)現(xiàn)最佳的SFN工作。所示例的實(shí)施例中，每個(gè)TDM數(shù)據(jù)符號包含2比特。按照本發(fā)明，精確地將同一個(gè)2比特指配給在SFN40的每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)中產(chǎn)生的TDM-MCM波形內(nèi)相同OFDM子載波。在每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38上同樣地實(shí)現(xiàn)這種校準(zhǔn)，因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)內(nèi)任一個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺上對這一校準(zhǔn)的任何偏離都會將其TDM-MCM轉(zhuǎn)變成干擾源，從而使接收質(zhì)量劣化。
TDM數(shù)據(jù)符號對TDM-MCM波形中每個(gè)MCM符號的校準(zhǔn)應(yīng)用了圖5中所示的處理。首先，將接收自衛(wèi)星、攜載早的BC的TDM流內(nèi)各個(gè)TDM數(shù)據(jù)符號按時(shí)間連續(xù)塊的序列進(jìn)行排列。每個(gè)TDM符號攜載2比特。TDM數(shù)據(jù)符號的每個(gè)塊44包含有M列和N行，M和N參數(shù)的設(shè)計(jì)決定于TDM-MCM復(fù)用變換器的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。最早的TDM符號填入陣列中最先的行，次早的填入其次的行，依此進(jìn)行，直至最后的行被填以該幀的最后TDM符號。每個(gè)塊44供給至快速傅里葉反變換(IFFT)46的輸入端。IFFT的作用是形成一個(gè)MCM符號48，它包含N個(gè)OFDM載波，也就是，一個(gè)載波用于一行內(nèi)每個(gè)TDM數(shù)據(jù)符號。相對于一個(gè)附加的相位基準(zhǔn)載波，每個(gè)OFDM載波采用差分QPSK調(diào)制，因此，每個(gè)MCM符號包含N+1個(gè)載波。這一處理對TDM數(shù)據(jù)符號塊內(nèi)的全部M列順序地重復(fù)進(jìn)行，以形成一個(gè)完整的MCM符號幀50。TDM塊44的M列組成M個(gè)MCM時(shí)間序列的符號48，每個(gè)符號48具有N個(gè)載波加一個(gè)相位基準(zhǔn)載波。這樣，構(gòu)成一個(gè)TDM-MCM幀50。由每個(gè)TDM-MCM幀50攜載的TDM數(shù)據(jù)符號的總數(shù)據(jù)為M×N個(gè)。應(yīng)當(dāng)知道，圖5中示明的數(shù)值M＝8和N＝6目的只是為了示例。例如，這些值典型的量級是M＝960和N＝116。
對于TDM-MCM單頻網(wǎng)的最佳運(yùn)行，自網(wǎng)絡(luò)36中每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38傳輸出的每個(gè)TDM-MCM符號48在每個(gè)MCM符號的相同載波上攜載塊內(nèi)相同的TDM數(shù)據(jù)符號；否則，自SFN36內(nèi)各個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38來到接收機(jī)22上的諸多TDM-MCM符號48之間不會發(fā)生結(jié)構(gòu)上的重新組合。TDM到MCM符號的同步和校準(zhǔn)處理是獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)的，但在每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺上有精確相同的方法。
MCM符號48的形成TDM-MCM幀50進(jìn)一步示明于圖6中。以每符號傳送2比特的符號率R(例如，比特率BR＝2×R)的TDM流在52上的NTDM符號集合中提供給IFFT的輸入端。各個(gè)符號都最好存儲為復(fù)數(shù)值I和Q，并在輸入給IFFT之前按列排列。如圖6中的54上指明，大小為2n的IFFT46使NTDM個(gè)TDM符號52變換成NTDM個(gè)正交相移鍵控(QPSK)載波以產(chǎn)生出每個(gè)TDM-MCM符號。I和Q值相對于先前的值直接確定每個(gè)QPSK調(diào)制的MCM OFDM載波的相位。所以，每個(gè)TDM-MCM符號具有NTDM個(gè)OFDM載波，它們占用的周期其長度為Tsym＝NTDM/R。結(jié)果，MCM符號率＝R/NTDM。每周期內(nèi)時(shí)域樣本數(shù)目為2n個(gè)。因此，從IFFT46輸出的時(shí)域MCM符號的樣本率為2nR/NTDM。如56上指明地產(chǎn)生一個(gè)保護(hù)間隔，它是符號周期的一個(gè)分?jǐn)?shù)n。保護(hù)間隔的作用導(dǎo)致IFFT輸出有時(shí)間壓縮(1-η)-1。為了組合成TDM-MCM幀，每MMCM個(gè)MCM符號加入一個(gè)幀同步字49，X 如58上指明，由此進(jìn)一步乘上時(shí)間壓縮系數(shù)(MMCM+1)/MMCM。所以，TDM-MCM波形的帶寬為R(R/S)/((1-η)-1)(MMCM+1)/MMCM。
對TDM到MCM符號調(diào)制中應(yīng)用的參數(shù)做出選擇(例如，TDM流的符號率R，每個(gè)MCM符號中TDM符號的數(shù)目NTDM，IFFT系數(shù)的數(shù)目2n，保護(hù)間隔分?jǐn)?shù)η，以及TDM-MCM幀長MMCM)，以做到每個(gè)TDM幀64內(nèi)有整數(shù)個(gè)TDM-MCM幀50(圖9)。這種選擇可以使用一個(gè)TDM主幀前置碼(MFP)作為TDM-MCM幀同步。IFFT同時(shí)接收2n個(gè)輸入系數(shù)，數(shù)目2n必須等于或大于NTDM。因此，僅僅NTDM個(gè)OFDM子載波非零頻譜系數(shù)54能夠作為IFFT46的輸入。所選擇的那些NTDM值在IFFT頻譜窗口的中央都為1，對IFFT頻譜窗口邊緣未應(yīng)用的IFFT系數(shù)都指配為零值。
2.4 TDM數(shù)據(jù)符號對TDM-MCM數(shù)據(jù)符號的同步如上面所述，TDM-MCM地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38最好工作于單頻網(wǎng)(SFN)36中。SFN36中包含多個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38，它們至少轉(zhuǎn)發(fā)出早衛(wèi)星LOS TDM波形的一部分。所有地面轉(zhuǎn)發(fā)臺以相同的載頻帶寬發(fā)送。每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺再廣播同樣的TDM-MCM波形，就象它的所有伴侶轉(zhuǎn)發(fā)臺一樣。每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺接收相同的、攜載早的BC的衛(wèi)星LOSTDM信號，并將它延時(shí)一個(gè)量值，使得SFN覆蓋區(qū)域中心處在TDM-MCM載波上攜載的解調(diào)TDM流與攜載遲的BC的衛(wèi)星LOS TDM到達(dá)時(shí)刻相同步。如下面聯(lián)系圖5和圖6所述，攜載早的BC的衛(wèi)星LOSTDM符號精確地并恒定地指配給TDM-MCM數(shù)據(jù)符號中相同的OFDM載波。
SFN36中各轉(zhuǎn)發(fā)臺38的定位要做到用最小數(shù)目的轉(zhuǎn)發(fā)臺最佳地覆蓋一個(gè)城市及其郊區(qū)。按照本發(fā)明，在地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38上引入時(shí)間延時(shí)校正，使攜載相同衛(wèi)星TDM數(shù)據(jù)符號的各MCM符號在中心42或覆蓋區(qū)域內(nèi)幾個(gè)中心上有近乎同步的到達(dá)時(shí)間。需要有三種類型的時(shí)間延時(shí)校正。兩種時(shí)間延時(shí)校正涉及距離校正，其一種是校正各個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺與衛(wèi)星之間的距離差，第二種是校正每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺與SFN覆蓋區(qū)域中心之間的距離差。這兩種延時(shí)校正的計(jì)算在下面敘述。
引入第三種延時(shí)校正是使TDM-MCM信號到達(dá)位于SFN覆蓋區(qū)域中心的移動接收機(jī)時(shí)具有衛(wèi)星LOS遲信號的時(shí)間相位，必須做到這一點(diǎn)是因?yàn)閬碜孕l(wèi)星的早OLS BC TDM信號是用來產(chǎn)生TDM-MCM地面轉(zhuǎn)發(fā)信號的。該轉(zhuǎn)發(fā)信號到達(dá)覆蓋區(qū)域中心時(shí)必須與衛(wèi)星來的遲LOS BC TDM信號的到達(dá)有近乎相同的時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，必須使衛(wèi)星來的早LOS BC TDM信號延時(shí)，延時(shí)量等于早和遲信號之間的延時(shí)差。這個(gè)延時(shí)中的某一項(xiàng)是由于在TDM到TDM-MCM的復(fù)用變換處理中存在處理延時(shí)。其余的延時(shí)是在TDM到TDM-MCM復(fù)用變換處理之前由施加在TDM流上的數(shù)字延時(shí)線引入的。
在一個(gè)SFN內(nèi)可以置入多個(gè)“覆蓋區(qū)域中心”以優(yōu)化城市及其郊區(qū)內(nèi)的總體接收質(zhì)量。由于距離、組群和障礙等特性，可以使SFN36內(nèi)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38的一些子集聚焦于城市及其郊區(qū)內(nèi)覆蓋區(qū)域的不同中心上。
3.對于自衛(wèi)星的距離及到SFN覆蓋中心的距離做出轉(zhuǎn)發(fā)臺定時(shí)校正如前面所述，定時(shí)校正是要使各轉(zhuǎn)發(fā)臺38來的轉(zhuǎn)發(fā)的TDM-MCM信號在到達(dá)SFN覆蓋中心時(shí)同步，以適應(yīng)a)衛(wèi)星14或者衛(wèi)星14和20來的、在各轉(zhuǎn)發(fā)臺38上到達(dá)的衛(wèi)星TDM信號有不同的時(shí)間；以及b)由于轉(zhuǎn)發(fā)臺38與SFN覆蓋中心42之間的距離差造成的不同傳輸時(shí)間。
通過使TDM流內(nèi)的TDM數(shù)據(jù)符號在輸入至IFFT46之前在存儲裝置內(nèi)延時(shí)一個(gè)合適的時(shí)間，可以在每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺上引入定時(shí)差。
3.1 衛(wèi)星對轉(zhuǎn)發(fā)臺的TDM定時(shí)差考慮從衛(wèi)星上接收TDM信號的各地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38組成的網(wǎng)絡(luò)36。仰角不是90°、也即衛(wèi)星不是直接在頭頂上的地方，每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺與衛(wèi)星之間的距離是不同的。因此，在每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺地點(diǎn)上對衛(wèi)星的傾斜角各有差異，所以TDM信號的到達(dá)時(shí)間有差別。另外，每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38與覆蓋中心42之間的距離是不同的。下面的內(nèi)容示明由距離差造成的時(shí)間差的大小。
為了示例目的現(xiàn)考慮SFN轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)36，它包含多個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38，它們的地理位置選擇得充分地覆蓋城市及其關(guān)聯(lián)的都市區(qū)域。在此較簡單、小而有限的障礙地形中，少數(shù)的地面轉(zhuǎn)發(fā)臺已足夠。在大的、較復(fù)雜的障礙地形中，需要有數(shù)目多的地面轉(zhuǎn)發(fā)臺。
對于因地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38與衛(wèi)星14之間傾斜角不同由距離差引起延時(shí)差，其計(jì)算方法示明于圖7中。距離差是依據(jù)對衛(wèi)星之直視線在地球表面上每一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺位置處相交的垂線之間的距離進(jìn)行測量得到的。這里規(guī)定，網(wǎng)絡(luò)36中對衛(wèi)星距離最近的轉(zhuǎn)發(fā)臺標(biāo)記為1，距離最遠(yuǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)臺標(biāo)記為m，任一中間距離的轉(zhuǎn)發(fā)臺標(biāo)記為k。令任一轉(zhuǎn)發(fā)臺k與最遠(yuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)臺m之間在朝向子衛(wèi)星點(diǎn)方位角方向上沿地球表面對LOS形成的兩條垂線，它們之間的距離差為dkm，于是，最遠(yuǎn)臺m與最近臺1之間的距離為d1m＝dmax。圖7中指出，最遠(yuǎn)臺編號為3，最近臺編碼為1，它們之間的一個(gè)臺編號為2。令各別的LOS傾斜角距離差對應(yīng)的時(shí)間差為ΔTslantk和ΔTslantmax，并令所有臺對衛(wèi)星的仰角為elv，也即認(rèn)為，所有臺對子衛(wèi)星點(diǎn)的方位角假定很接近于相同。于是，可應(yīng)用圖8中所示的幾何關(guān)系用以計(jì)算轉(zhuǎn)發(fā)臺k與m之間傾斜的直視線距離。下面的關(guān)系式適用于衛(wèi)星上來的信號到達(dá)時(shí)間的差別0＜ΔTslantk＜ΔTslantmax式中，ΔTslantmax＝(d1m÷c)×cos(elv)ΔTslantk＝(dkm÷c)×cos(elv)c＝光速，m/s可以看到，計(jì)及衛(wèi)星TDM信號到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間差時(shí)加到任一轉(zhuǎn)發(fā)臺k上的定時(shí)校正分量ΔTcorrectk為ΔTcorrectk＝ΔTslantmax-ΔTslantk因此，網(wǎng)絡(luò)36中對衛(wèi)星距離越遠(yuǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)臺定時(shí)校正量越小。例如，考慮一種情況，其中d1m＝dmax＝18km，elv＝30°。這種情況下，ΔTslantmax＝52μs。對于距離衛(wèi)星最近的轉(zhuǎn)發(fā)臺1，校正量為ΔTcorrect1＝ΔTslantmax＝52μs。對于最大距離的轉(zhuǎn)發(fā)臺，ΔTcorrectm＝0。對于它們之間任何其它的轉(zhuǎn)發(fā)臺k，ΔTcorrectk由上式給出。
對于靠近子衛(wèi)星點(diǎn)的SFN覆蓋，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺38對衛(wèi)星的方位角是逐個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺各不相同的，顯然，對上面的公式須做出合適的修正。例如，轉(zhuǎn)發(fā)臺與衛(wèi)星之間有恒定傳播延時(shí)的輪廓線實(shí)際上是地球表面上的圓周，它們的中心在子衛(wèi)星點(diǎn)上，時(shí)間差在圓周之間測量。當(dāng)對于子衛(wèi)星點(diǎn)距離大并且在SFN覆蓋的有限區(qū)域內(nèi)時(shí)，可以認(rèn)為圓周將成為直線。
現(xiàn)在，考慮衛(wèi)星移動時(shí)的時(shí)間差變動。上面給出的計(jì)算作用于與衛(wèi)星、地球中心和所考慮的每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺相交的方位角平面內(nèi)。對于對地靜止的軌道衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道位置會稍微變化。一般實(shí)踐中，維持衛(wèi)星的位置在所指定衛(wèi)星軌道位置為中心的每邊50英里的立方體內(nèi)。在21,300到25,600英里的距離下，因?qū)Φ仂o止軌道衛(wèi)星位置的變動引起的方位角和仰角的合成偏離對于上面給定的時(shí)間校正計(jì)算的影響可以忽略。時(shí)間偏差量不超過峰-峰值135納秒。類似地，還有網(wǎng)絡(luò)36內(nèi)地面臺位置差別引起的時(shí)間差。但是，它們不超過峰-峰值31納秒。兩者相加時(shí)，凈結(jié)果不超過峰-峰值166納秒。
然而，對于非對地靜止軌道衛(wèi)星，諸如在繞行的Tundra、Molnya、ICO(中間圓軌道)和LEO(低地球軌道)軌道上面所實(shí)施的計(jì)算，最好要計(jì)及衛(wèi)星對于轉(zhuǎn)發(fā)臺38有連續(xù)改變的方位角和仰角。對于衛(wèi)星通信技術(shù)而言，其計(jì)算處理是上面所給定方法的擴(kuò)展。另外，對于此種非對地靜止軌道，計(jì)算必需以一定的速率重復(fù)進(jìn)行，使LOS傾斜路徑定時(shí)誤差維持在±500納秒內(nèi)。
3.2 SFN覆蓋的保護(hù)時(shí)間和直徑自SFN36內(nèi)各個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38上傳輸出的TDM-MCM信號中包含有上面根據(jù)圖5和圖6所敘述方式中產(chǎn)生的諸TDM-MCM幀50。對于在預(yù)定覆蓋區(qū)域40內(nèi)的接收機(jī)22來說，能得到由各個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺來的、包含TDM-MCM幀的多個(gè)信號。它們到達(dá)的時(shí)間會按圖10示例的情況相互重疊。重疊的擴(kuò)散程度取決于衛(wèi)星-地面轉(zhuǎn)發(fā)臺的距離差別以及轉(zhuǎn)發(fā)臺-接收機(jī)的距離差別，使各個(gè)TDM-MCM幀從結(jié)構(gòu)上組合起來，只要它們到達(dá)接收機(jī)22的時(shí)間差不超過所用的保護(hù)間隔ΔTG的寬度，就可以組合產(chǎn)生TDM-MCM波形。如果該保護(hù)間隔的寬度為ΔTG，則SFN中所有轉(zhuǎn)發(fā)臺信號復(fù)合的到達(dá)時(shí)間差最好不應(yīng)超過ΔTG，而距離差最好不可超過c×ΔTG，這里，c為光速。因此，SFN36內(nèi)各個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38布置的最大直徑的幾何關(guān)系如圖11中所示，其中，在距離D＝c×ΔTG的直徑兩端，地面轉(zhuǎn)發(fā)臺發(fā)射機(jī)38a與38b相對地設(shè)置。于是，如果全部地面轉(zhuǎn)發(fā)臺都界限于直徑D＝c×ΔTG的區(qū)域內(nèi)，則在該區(qū)域內(nèi)部或外部的任一接收機(jī)上各TDM-MCM幀的到達(dá)時(shí)間差ΔTR為ΔTR≤ΔTG。例如，若ΔTG＝60微秒，則該直徑是18km。
上面的說明中假定，使SFN36內(nèi)每個(gè)臺38來的TDM-MCM幀傳輸?shù)臅r(shí)間這樣調(diào)整，使得在覆蓋區(qū)域40的幾何中心42上所有幀的到達(dá)實(shí)質(zhì)上完全對準(zhǔn)，也就是，所有TDM-MCM幀50到達(dá)時(shí)的時(shí)間差實(shí)質(zhì)上為0。為了做到這一點(diǎn)，按照本發(fā)明，對每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺來的傳輸信號時(shí)間按兩種距離類型進(jìn)行補(bǔ)償。如前面所述，第一種校正類型是每個(gè)臺38與衛(wèi)星14之間的距離差，第二種校正類型是轉(zhuǎn)發(fā)臺38的位置與覆蓋區(qū)域40的中心42之間的距離差。
3.3 TDM-MCM幀定時(shí)校正用的計(jì)算過程現(xiàn)在，討論在地面轉(zhuǎn)發(fā)覆蓋區(qū)域中心上實(shí)現(xiàn)所需的TDM-MCM幀50校準(zhǔn)的過程。這個(gè)過程在SFN36內(nèi)每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38上最好是獨(dú)立進(jìn)行的。圖7示例出SFN36內(nèi)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38的布置、在計(jì)算中涉及的距離、以及所用的公式。過程的各步驟下面由實(shí)例示明。
回顧一下前面關(guān)于圖7引入的名稱，每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺38以指數(shù)“i”進(jìn)行標(biāo)識，i＝1是指對衛(wèi)星的LOS距離最遠(yuǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)臺，i＝m是指對衛(wèi)星的LOS距離最遠(yuǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)臺。覆蓋區(qū)域內(nèi)的其余轉(zhuǎn)發(fā)臺以1至m之間隨著LOS距離增加的升序編號。然后，確定出通過每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺i和通過轉(zhuǎn)發(fā)臺m的平行線之間的水平距離差dim?？梢钥闯?，平行線在每個(gè)臺上是垂直于對衛(wèi)星的LOS直線的。又可以看到，按圖7上所示實(shí)例，m對應(yīng)于轉(zhuǎn)發(fā)臺3。
如圖8中示明，通過乘以仰角的余弦項(xiàng)，水平距離差dim轉(zhuǎn)換成LOS距離差。于是，可測量每個(gè)臺i與覆蓋區(qū)域中心42的c之間的距離Dic。應(yīng)用下式確定每個(gè)臺i的未校正定時(shí)ΔtiΔti＝(Dic+dim×cos(elv))/s式中，elv是對衛(wèi)星的仰角，s是光速。
用上面的公式對SFN的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺進(jìn)行計(jì)算。然后，確定最小Δti，標(biāo)記為Δtimin。于是，按下式確定每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺的校正定時(shí)ΔTiΔTi＝Δti-Δtimin將校正定時(shí)ΔTi施加到每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺i上以校準(zhǔn)到達(dá)時(shí)間，在SFN覆蓋區(qū)域中心上做到全部TDM-MCM幀之間具有零偏移。應(yīng)用這種定時(shí)校正可使TDM-MCM地面轉(zhuǎn)發(fā)SFN的總體工作最佳化。在m＝3場合下的樣本計(jì)算示明了本發(fā)明的原理，這里，dn3是轉(zhuǎn)發(fā)臺n沿衛(wèi)星方位角對最遠(yuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)臺的水平距離，Dcn是轉(zhuǎn)發(fā)臺n與覆蓋區(qū)域中心c的距離。
施加于每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺的定時(shí)校正∠Elv＝30°
上面給出的定時(shí)校正補(bǔ)償了衛(wèi)星與每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺之間的距離差，以及每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺與SFN覆蓋區(qū)域中心之間的距離差。此外，還必須在每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺上引入延時(shí)，以補(bǔ)償衛(wèi)星來的早和遲信號之間的時(shí)間偏差，以及TDM-MCM復(fù)用變換器中的處理延時(shí)。每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺上引入的總延時(shí)應(yīng)該這樣，使來自衛(wèi)星的遲信號與經(jīng)由每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺傳輸?shù)男盘柧_地時(shí)間一致。因此，如果早和遲信號之間的延時(shí)標(biāo)記為TEL，處理延時(shí)標(biāo)記為ΔTP，則每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺上的總延時(shí)∑Ti為∑Ti＝TEL-ΔTP-ΔTi對于上面考慮的例子，假定TEL＝5秒，ΔTP＝0.2秒，則每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺上的總延時(shí)為
盡管參照這里的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)說明了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明不限制于那些細(xì)節(jié)。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般熟練人員可以做出各種修改和替代。所有這類替代都意味著包羅于所附權(quán)利要求書中規(guī)定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種使一個(gè)TDM數(shù)據(jù)流內(nèi)的選定數(shù)目的時(shí)分復(fù)用或TDM符號與一個(gè)TDM-MCM波形中的時(shí)分復(fù)用/多載波調(diào)制或TDM-MCM符號內(nèi)同等數(shù)目的子載波同步的方法，包括步驟在所述TDM數(shù)據(jù)流中定位出主幀前置碼(MFP)和分配的同步序列，所述TDM數(shù)據(jù)流具有至少一個(gè)TDM幀，它包含所述的一個(gè)MFP碼和一個(gè)分配的同步序列以及多個(gè)所述的符號，所述的MFP碼和分配的同步序列可用來定位出所述TDM數(shù)據(jù)流內(nèi)的所述TDM幀；應(yīng)用所述TDM幀內(nèi)的所述符號產(chǎn)生一個(gè)陣列，所述陣列中包含有標(biāo)記列的第一數(shù)目和標(biāo)記行的第二數(shù)目；以及應(yīng)用IFFT(快速傅里葉反變換)對所述陣列產(chǎn)生出在數(shù)目上對應(yīng)于所述第一數(shù)目的TDM-MCM符號，所述TDM-MCM符號之每一個(gè)具有所述第二數(shù)目的所述子載波數(shù)目，用于相應(yīng)的所述各行中各別的所述TDM符號，所述第一數(shù)目的所述TDM-MCM符號對應(yīng)于一個(gè)TDM-MCM符號幀。
2.權(quán)利要求1的方法，其中，所述產(chǎn)生陣列的步驟中包括對所述陣列填充的步驟，將所述TDM幀中最早到達(dá)的TDM符號提供給所述陣列中最早產(chǎn)生的一個(gè)所述行，并繼續(xù)順序地對各所述行填充，直至以所述TDM幀中最后的所述TDM符號提供給最后的所述行。
3.權(quán)利要求1的方法，其中，所述TDM數(shù)據(jù)流中包括多個(gè)TDM幀，所述TDM-MCM符號幀具有象所述TDM幀那樣實(shí)質(zhì)上相同的時(shí)長。
4.權(quán)利要求1的方法，其中，所述產(chǎn)生TDM-MCM符號的步驟中包括這樣的步驟，使所述TDM-MCM符號幀中各所述TDM-MCM符號同步到所述TDM數(shù)據(jù)流中各所述符號之一的一個(gè)分?jǐn)?shù)值內(nèi)。
5.權(quán)利要求4的方法，其中，所述TDM-MCM符號幀內(nèi)的所述TDM-MCM符號數(shù)目是一個(gè)整數(shù)。
6.權(quán)利要求1的方法，還包括這樣的步驟，對所述TDM-MCM幀中的每個(gè)所述TDM-MCM符號提供一個(gè)保護(hù)間隔，將對應(yīng)于所述第二數(shù)目的TDM-MCM符號周期除以每秒內(nèi)所述TDM符號的數(shù)目，所述保護(hù)間隔小于所述TDM-MCM符號周期。
7.權(quán)利要求1的方法，還包括這樣的步驟，對所述TDM-MCM波形中的每個(gè)所述TDM-MCM符號幀提供一個(gè)同步字。
8.權(quán)利要求1的方法，還包括步驟對所述TDM-MCM幀中的每個(gè)所述TDM-MCM符號提供一個(gè)保護(hù)間隔，將對應(yīng)于所述第二數(shù)目的TDM-MCM符號周期除以每秒內(nèi)所述TDM符號的數(shù)目，所述保護(hù)間隔小于所述TDM-MCM符號周期；對所述TDM-MCM波形中的每個(gè)所述TDM-MCM符號幀提供一個(gè)同步字；以及壓縮每個(gè)所述TDM-MCM符號，以補(bǔ)償在每個(gè)所述TDM-MCM符號幀中插入進(jìn)所述保護(hù)間隔和所述同步字，使得具有所述保護(hù)間隔以及為相應(yīng)的所述TDM-MCM幀分配以所述同步字之相應(yīng)時(shí)間的各所述TDM-MCM符號都占用一個(gè)TDM幀周期。
9.權(quán)利要求1的方法，其中，所述IFFT中使用多個(gè)系數(shù)，其數(shù)目大于所述第二數(shù)目的所述符號數(shù)。
10.權(quán)利要求1的方法，其中，所述TDM數(shù)據(jù)流中包括多個(gè)TDM幀，所述產(chǎn)生TDM-MCM符號的步驟中還包括這樣的步驟，將所述TDM數(shù)據(jù)流內(nèi)各個(gè)所述TDM幀中的各個(gè)所述符號指配給相應(yīng)的所述TDM-MCM幀內(nèi)各個(gè)所述TDM-MCM符號中的各個(gè)所述子載波。
11.一種在地面轉(zhuǎn)發(fā)臺上應(yīng)用的裝置，包括接收裝置，用以接收包含有符號的TDM(時(shí)分復(fù)用)數(shù)據(jù)流，所述符號之每一個(gè)對應(yīng)于所述數(shù)據(jù)流中選定數(shù)目的比特?cái)?shù)；以及處理裝置，連接于所述接收裝置上，可操作在所述TDM數(shù)據(jù)流中定位出主幀前置碼(MFP)和分配的同步序列之，所述TDM數(shù)據(jù)流具有至少一個(gè)TDM幀，它包含所述的一個(gè)MFP碼和一個(gè)分配的同步序列以及多個(gè)所述的比特，所述的MFP碼和分配的同步序列可用來定位出所述TDM數(shù)據(jù)流內(nèi)的所述TDM幀；其中，所述處理裝置將所述TDM數(shù)據(jù)流中的各個(gè)所述符號變換成有關(guān)的子載波，以產(chǎn)生出包含TDM-MCM(時(shí)分復(fù)用/多載波調(diào)制)符號的波形，每個(gè)所述TDM-MCM符號具有選定數(shù)目的子載波，所述處理裝置使用所述MFP碼和分配的同步序列使所述TDM數(shù)據(jù)流中的各個(gè)所述符號與有關(guān)的所述TDM-MCM符號中相應(yīng)的各個(gè)所述子載波同步。
12.權(quán)利要求11的裝置，其中，所述處理裝置使用IFFT(快速傅里葉反變換)將所述TDM數(shù)據(jù)流中的各個(gè)所述符號變換成有關(guān)的各個(gè)所述子載波。
13.權(quán)利要求12的裝置，其中，TDM-MCM幀中包含有選定數(shù)目的所述TDM-MCM符號，所述處理裝置可操作對于所述TDM數(shù)據(jù)流中的所述TDM幀產(chǎn)生出整數(shù)個(gè)所述TDM-MCM符號。
14.權(quán)利要求13的裝置，其中，所述處理裝置可操作對每個(gè)所述TDM-MCM符號幀提供以相應(yīng)的所述TDM幀中同樣的所述符號。
15.權(quán)利要求14的裝置，其中，所述處理裝置可操作將相應(yīng)的所述TDM幀中的各個(gè)所述符號指配給所述TDM-MCM符號幀內(nèi)各個(gè)所述TDM-MCM符號的各有關(guān)載波。
16.權(quán)利要求15的裝置，其中，所述裝置使用于地面轉(zhuǎn)發(fā)臺中，可操作接收所述TDM數(shù)據(jù)流，并將那里的所述符號變換成有關(guān)的子載波，產(chǎn)生出包含TDM-MCM符號的TDM-MCM幀，所述處理裝置可操作將所述TDM數(shù)據(jù)流中有關(guān)的所述TDM幀內(nèi)的所述符號指配給相應(yīng)的所述TDM-MCM幀內(nèi)所述TDM-MCM符號中的所述子載波。
17.一種在地面轉(zhuǎn)發(fā)臺上應(yīng)用的系統(tǒng)，包括接收機(jī)，用于接收來自衛(wèi)星的TDM(時(shí)分復(fù)用)數(shù)據(jù)流；變換編碼器，連接于所述接收機(jī)上，用于將所述TDM數(shù)據(jù)流變換成MCM(多載波調(diào)制)波形的產(chǎn)生出TDM-MCM(時(shí)分復(fù)用/多載波調(diào)制)信號，它對于地面路徑傳輸?shù)亩鄰?、障礙和干擾具有魯棒性；以及以射機(jī)，連接于所述變換編碼器上，用以發(fā)射TDM-MCM信號。
18.權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)射機(jī)配置成通過地面路徑轉(zhuǎn)發(fā)所述TDM-MCM信號，轉(zhuǎn)發(fā)至衛(wèi)星接收被阻擋、大約2至10公里遠(yuǎn)的地方。
19.權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)射機(jī)在城市內(nèi)至少一個(gè)、并沿道路通過地面路徑轉(zhuǎn)發(fā)所述TDM-MCM信號，轉(zhuǎn)發(fā)至衛(wèi)星接收被大樓和樹叢分別阻擋的選定距離上。
20.權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中，在一個(gè)單頻網(wǎng)(SFN)內(nèi)有多個(gè)所述系統(tǒng)位于各別的地面轉(zhuǎn)發(fā)臺上，所述各系統(tǒng)利用互相間的時(shí)間協(xié)調(diào)和同步實(shí)質(zhì)上同時(shí)工作，以在所述單頻網(wǎng)關(guān)聯(lián)的區(qū)域內(nèi)達(dá)到對所述TDM-MCM信號實(shí)質(zhì)上的無縫接收。
21.權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其中，所述各地面轉(zhuǎn)發(fā)臺在地理位置上做到可服務(wù)于一個(gè)城市及其周圍郊區(qū)。
22.一種以時(shí)間分集通信系統(tǒng)傳送廣播信道的方法，其中，早信號和遲信號經(jīng)由至少一顆衛(wèi)星傳送，早信號中包含至少一部分廣播信道，遲信號中包含另一部分廣播信道，遲信號與早信號相對應(yīng)，但比之早信號延時(shí)一個(gè)選定的時(shí)段，通信系統(tǒng)中包含一個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺網(wǎng)絡(luò)，用以接收和處理早信號，傳輸出地面轉(zhuǎn)發(fā)信號，該方法包括步驟確定出在所述衛(wèi)星與所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)每個(gè)所述地面轉(zhuǎn)發(fā)臺之間距離上的各別差別；以及校正所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號，以在所述各個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺上補(bǔ)償所述早信號到達(dá)時(shí)間的差異。
23.權(quán)利要求22的方法，其中，所述網(wǎng)絡(luò)是單頻網(wǎng)(SFN)。
24.權(quán)利要求22的方法，還包括步驟在選定數(shù)目的所述地面轉(zhuǎn)發(fā)臺中規(guī)定出至少一個(gè)覆蓋區(qū)域的大致中心；在每一個(gè)所述選定數(shù)目的所述地面轉(zhuǎn)發(fā)臺與所述覆蓋區(qū)域的大致中心之間確定出距離上的各別差異；以及校正所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號，以補(bǔ)償自所述選定數(shù)目的所述地面轉(zhuǎn)發(fā)臺傳輸出的所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號在接收機(jī)上到達(dá)時(shí)間的不同，它們是由于各別的所述選定數(shù)目的所述地面轉(zhuǎn)發(fā)臺與所述覆蓋區(qū)域大致中心之間距離上的差別造成的。
25.權(quán)利要求22的方法，其中，所述校正步驟中包括這樣的步驟，它補(bǔ)償將所述衛(wèi)星信號變換成所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號中引入的延時(shí)。
26.一種以時(shí)間分集通信系統(tǒng)傳送廣播節(jié)目的方法，其中，早信號和遲信號經(jīng)由至少一顆衛(wèi)星傳送，早信號中包含至少一部分廣播節(jié)目，遲信號與早信號相對應(yīng)，但比之早信號延時(shí)一個(gè)選定的時(shí)段，通信系統(tǒng)中包含一個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺網(wǎng)絡(luò)，用以接收和處理早信號，傳輸出一個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)信號，該方法包括步驟在地理上分隔開的選定數(shù)目的所述地面轉(zhuǎn)發(fā)臺中規(guī)定出至少一個(gè)覆蓋區(qū)域的大致中心；確定出在每個(gè)所述選定數(shù)目的所述地面轉(zhuǎn)發(fā)臺與所述覆蓋區(qū)域的大致中心之間距離上的各別差別；以及校正所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號，以補(bǔ)償自所述選定數(shù)目的所述地面轉(zhuǎn)發(fā)臺傳輸出的所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號在接收機(jī)上到達(dá)時(shí)間的不同，它們是由于各別的所述選定數(shù)目的所述地面轉(zhuǎn)發(fā)臺與所述覆蓋區(qū)域大致中心之間距離上的差別造成的。
27.權(quán)利要求26的方法，其中，所述校正步驟中包括這樣的步驟，它補(bǔ)償將所述衛(wèi)星信號變換成所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號中引入的延時(shí)。
28.一種向接收機(jī)提供廣播節(jié)目的方法，包括步驟接收衛(wèi)星信號，它們是應(yīng)用僅僅時(shí)間分集或是時(shí)間和空間分集傳輸出的，在對所述衛(wèi)星信號進(jìn)行最大似然組合時(shí)將包含所述廣播節(jié)目；接收一個(gè)傳輸自地面轉(zhuǎn)發(fā)臺、包含有所述廣播節(jié)目的地面轉(zhuǎn)發(fā)信號；確定出所述最大似然組合的衛(wèi)星信號和所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號中哪一個(gè)有最好的信號質(zhì)量；選擇出具有最好輸出信號質(zhì)量的或是所述最大似然組合的衛(wèi)星信號、或是所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號；以及除非滿足一個(gè)選定的條件，抑制住從所述選定的信號到另一個(gè)信號的切換，該另一個(gè)信號為所述最大似然組合的衛(wèi)星信號和所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號之一。
29.權(quán)利要求28的方法，其中，所述選定的信號質(zhì)量條件對應(yīng)于接收地面轉(zhuǎn)發(fā)信號時(shí)對于誤比特率的一個(gè)選定閾值。
30.權(quán)利要求29的方法，其中，當(dāng)所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號被選定而所述最大似然組合的衛(wèi)星信號被抑制時(shí)的所述選定誤比特率閾值，大于當(dāng)所述最大似然組合的衛(wèi)星信號被選定而所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號被抑制時(shí)的所述選定誤比特率閾值。
31.權(quán)利要求28的方法，其中，所述最大似然組合的衛(wèi)星信號和所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號并不實(shí)施時(shí)間分集或時(shí)間和空間分集。
32.權(quán)利要求28的方法，其中，接收所述衛(wèi)星信號的所述接收步驟中還包括這樣的步驟，它延時(shí)所述衛(wèi)星信號以補(bǔ)償從所述衛(wèi)星信號中產(chǎn)生所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號時(shí)在所述地面轉(zhuǎn)發(fā)臺上引入的延時(shí)。
33.權(quán)利要求32的方法，其中，所述衛(wèi)星信號是時(shí)分復(fù)用信號，并應(yīng)用時(shí)分復(fù)用/多載波調(diào)制變換成所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號。
34.權(quán)利要求33的方法，其中，在所述地面轉(zhuǎn)發(fā)臺上引入的所述延時(shí)對應(yīng)于處理所述衛(wèi)星信號的時(shí)間，其間將所述衛(wèi)星信號從所述時(shí)分復(fù)用信號變換成在所述地面轉(zhuǎn)發(fā)臺上的時(shí)分復(fù)用/多載波調(diào)制波形。
35.權(quán)利要求28的方法，其中，所述衛(wèi)星信號是時(shí)分復(fù)用信號，并應(yīng)用時(shí)分復(fù)用/多載波調(diào)制在所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號中變換成時(shí)分復(fù)用/多載波調(diào)制波形，以產(chǎn)生出所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號，由移動接收機(jī)接收和恢復(fù)出所述時(shí)分復(fù)用信號和所述時(shí)分復(fù)用/多載波調(diào)制波形兩者。
36.權(quán)利要求28的方法，其中，所述衛(wèi)星信號是應(yīng)用第一頻率經(jīng)由衛(wèi)星傳輸?shù)?，所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號是由至少一個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺通過第二頻率傳輸?shù)模瑢τ谒鲂l(wèi)星信號的所述接收步驟和對于所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號的所述接收步驟，由所述接收機(jī)中的至少一個(gè)裝置分別以第一射頻接收機(jī)部分和第二射頻接收機(jī)部分予以實(shí)現(xiàn)。
37.權(quán)利要求28的方法，其中，所述衛(wèi)星信號應(yīng)用第一頻率經(jīng)由第一衛(wèi)星傳輸，所述衛(wèi)星信號又應(yīng)用第二頻率經(jīng)由第二衛(wèi)星傳輸，所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號由至少一個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺通過第三頻率進(jìn)行傳輸，對于所述衛(wèi)星信號的所述接收步驟分別由工作于所述第一頻率和所述第二頻率上的第一接收機(jī)部分和第二接收機(jī)部分予以實(shí)現(xiàn)，又對于所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號的所述接收步驟由所述接收機(jī)中的至少一個(gè)工作在所述第三頻率上的第三接收機(jī)部分予以實(shí)現(xiàn)。
38.一種向接收機(jī)提供廣播節(jié)目的方法，包括步驟接收包含有所述廣播節(jié)目的衛(wèi)星信號，所述衛(wèi)星信號的特征是給出單個(gè)廣播數(shù)據(jù)流，包含有與所述廣播節(jié)目相對應(yīng)的一個(gè)早信道，以及帶有至少一部分所述廣播節(jié)目的一個(gè)遲信道，后者在傳輸之前延時(shí)一個(gè)選定的時(shí)段，所述早信道和所述遲信道各有一個(gè)同步碼，所述廣播數(shù)據(jù)流是由工作在一個(gè)選定碼率上的母卷積編碼器已經(jīng)編碼的；使所述早信道延時(shí)所述選定的時(shí)段；以及在工作于所述碼率上的最大似然維特比譯碼器內(nèi)將所述遲信道與所述早信道組合起來以恢復(fù)所述廣播節(jié)目信號，其中并無接收所述早信道和所述遲信道中因不相關(guān)的障礙引起的任何信號中斷。
39.權(quán)利要求38的方法，其中，所述廣播數(shù)據(jù)流中包括用于移動接收的廣播節(jié)目和用于固定接收的廣播節(jié)目，而所述早信道中只包括用于移動接收的所述廣播節(jié)目。
40.權(quán)利要求38的方法，還包括這樣的步驟，從地面轉(zhuǎn)發(fā)臺上接收地面轉(zhuǎn)發(fā)信號，又接收第二衛(wèi)星信號，它包含有所述廣播節(jié)目并相對于所述衛(wèi)星信號提供出空間分集，所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號和所述第二衛(wèi)星信號每一個(gè)包含至少一部分所述廣播節(jié)目和所述同步碼，又，其中所述組合步驟包括步驟應(yīng)用所述同步碼使所述衛(wèi)星信號，所述第二衛(wèi)星信號和所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號對準(zhǔn)；以及應(yīng)用所述衛(wèi)星信號、所述第二衛(wèi)星信號和所述地面轉(zhuǎn)發(fā)信號中的至少一個(gè)組合產(chǎn)生輸出信號。
41.權(quán)利要求40的方法，其中，所述早信道和所述遲信道分別只指配給所述衛(wèi)星信號和所述第二衛(wèi)星信號。
42.權(quán)利要求40的方法，還包括這樣的步驟，接收包含有所述廣播節(jié)目并相對于所述衛(wèi)星信號提供空間分集的第二衛(wèi)星信號，其中，所述衛(wèi)星信號和所述第二衛(wèi)星信號是從地球同步軌道上不同軌道位置的衛(wèi)星傳輸出的。
43.權(quán)利要求40的方法，還包括這樣的步驟，接收包含有所述廣播節(jié)目并相對于所述衛(wèi)星信號提供空間分集的第二衛(wèi)星信號，其中，所述衛(wèi)星信號和所述第二衛(wèi)星信號是從3個(gè)或4個(gè)不同的橢圓軌道衛(wèi)星上傳輸出的，這些軌道相對于地球赤道以一個(gè)恒星日周期傾斜大約63°。
44.一種在發(fā)射機(jī)上實(shí)施的準(zhǔn)備方法，它為接收機(jī)上維特比卷積譯碼器的最大似然接收提供準(zhǔn)備，包括步驟應(yīng)用終卷積編碼器以選定的編碼率對廣播節(jié)目進(jìn)行編碼，在傳輸站上產(chǎn)生母卷積輸出比特；通過對母卷積編碼輸出比特的收縮在所述傳輸站上產(chǎn)生兩個(gè)較高碼率的卷積編碼流，得到收縮編碼比特的第一集合和收縮編碼比特的第二集合；將收縮編碼比特的所述第一集合指配給不延時(shí)的早信道；將收縮編碼比特的所述第二集合指配給遲信道；使所述遲信道相對于所述早信道延時(shí)一個(gè)選定的時(shí)段；以及傳輸出所述早信道和所述遲信道，所述選定的延時(shí)時(shí)段使得在移動接收機(jī)上業(yè)務(wù)阻斷時(shí)所述遲信號與所述早信號具有不相關(guān)性，阻斷的發(fā)生是由于在所述移動接收機(jī)與所述發(fā)射機(jī)之間的物理障礙損害了所述移動接收機(jī)的接收。
45.權(quán)利要求44的方法，其中，所述編碼率為R＝1/3。
46.權(quán)利要求45的方法，其中，所述較高碼率卷積編碼流是以編碼率R＝3/4產(chǎn)生出的。
47.權(quán)利要求46的方法，其中，所述產(chǎn)生步驟中包括這樣的步驟，對于所述第一廣播信道的編碼比特來說每18比特使用8個(gè)，對于所述互補(bǔ)集的所述18比特使用另外8個(gè)以構(gòu)成第二廣播信道的編碼比特。
48.權(quán)利要求44的方法，其中，所述早信道和所述遲信道在接收機(jī)上組合一起以重現(xiàn)所述廣播節(jié)目，它并無所述業(yè)務(wù)阻斷那樣的不相關(guān)中斷。
49.權(quán)利要求48的方法，其中，所述早信道和所述遲信道各包含至少一個(gè)同步碼，并進(jìn)一步包括步驟使接收的所述早信道延時(shí)所述選定的時(shí)段；使接收的所述早信道和所述遲信道每一個(gè)中的所述同步碼相關(guān)聯(lián)；相對于接收到的所述遲信道，對所述早信道作出的延時(shí)進(jìn)行細(xì)化的校準(zhǔn)，校準(zhǔn)到一個(gè)符號之寬度的一個(gè)分?jǐn)?shù)值之內(nèi)，以及通過使所述相關(guān)步驟得到的關(guān)聯(lián)尖峰相符合而校準(zhǔn)到所述廣播節(jié)目內(nèi)的一個(gè)比特上；以及在軟判決維特比譯碼器上使接收的所述早信道中的比特最大似然地與所述遲信道組合，其產(chǎn)生的輸出信號中沒有因所述物理障礙引起的非相關(guān)的業(yè)務(wù)中斷。
50.權(quán)利要求49的方法，其中，所述軟判決維特比譯碼器工作在所述母卷積編碼器的所述選定編碼率上。
51.權(quán)利要求49的方法，其中，所述選定的編碼率為R＝1/3。
全文摘要
一種使用時(shí)間分集和地面轉(zhuǎn)發(fā)臺單頻網(wǎng)(SFN)的衛(wèi)星系統(tǒng)，其中，每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺在地面信號中插入一個(gè)延時(shí)。該延時(shí)可使地面覆蓋區(qū)域的中心上早時(shí)間分集信號的到達(dá)與相應(yīng)的遲時(shí)間分集信號的到達(dá)在時(shí)間上一致，由此改善了接收機(jī)上地面和衛(wèi)星信號之間的越區(qū)切換。同時(shí)，根據(jù)每個(gè)地面轉(zhuǎn)發(fā)臺與衛(wèi)星之間的距離差以及每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)臺與覆蓋區(qū)域中心之間的距離差調(diào)整該延時(shí)。這個(gè)調(diào)整通過在SFN中心上使SFN內(nèi)各轉(zhuǎn)發(fā)臺轉(zhuǎn)發(fā)的各MCM信號的相位同步而能做到TDM－MCM接收的最佳化。這個(gè)延時(shí)又為了補(bǔ)償將衛(wèi)星LOS TDM數(shù)據(jù)流變換成多載波(MCM)數(shù)據(jù)流中引入的處理延時(shí)，該變換用于使衛(wèi)星LOS TDM數(shù)據(jù)流傳輸入多載波數(shù)據(jù)流以做到將衛(wèi)星LOS TDM數(shù)據(jù)流傳輸給用戶接收機(jī)；另外，這個(gè)延時(shí)為了補(bǔ)償早信號與遲信號之間的分集延時(shí)。
文檔編號H04J3/06GK1426640SQ01807645
公開日2003年6月25日 申請日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月29日
發(fā)明者S·J·坎帕尼拉 申請人:世界空間公司