專利名稱：改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的廣播系統(tǒng)和廣播方法，尤其是涉及通過主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同傳送，可以同時(shí)發(fā)送數(shù)字電視，高清晰度電視、數(shù)字聲音廣播，交互節(jié)目和寬帶雙向多媒體服務(wù)以改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的廣播系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
未來的地面數(shù)字廣播(音頻、視頻、數(shù)據(jù)等)將建立在一個(gè)統(tǒng)一的平臺上，它可以同時(shí)發(fā)送數(shù)字電視，高清晰度電視、數(shù)字聲音廣播，交互節(jié)目和寬帶雙向多媒體服務(wù)。實(shí)現(xiàn)以上需求的挑戰(zhàn)是多方面的。然而，多數(shù)挑戰(zhàn)都與多徑衰落、快速和陰影衰落導(dǎo)致的覆蓋范圍限制有關(guān)。編碼和交織方法能夠在一定程度上解決衰落問題，但除非接收到的信號強(qiáng)度達(dá)到終端接收閾值，否則，難以解決深度衰落的問題。在廣播信號強(qiáng)度不能被保持在閾值上的一些區(qū)域，終端就不能再實(shí)施可靠的接收，從而導(dǎo)致盲區(qū)效應(yīng)。在歐洲D(zhuǎn)VB-T系統(tǒng)中，對“盲區(qū)”的覆蓋是通過“補(bǔ)點(diǎn)發(fā)射機(jī)”恢復(fù)的，它重新傳送與主網(wǎng)絡(luò)站相同的信號。這種“補(bǔ)點(diǎn)發(fā)射機(jī)”實(shí)質(zhì)上是一種中繼器，它生成與來自主站的信號組合起來的較強(qiáng)的多徑信號。這樣的設(shè)計(jì)確實(shí)可以增強(qiáng)平均信號強(qiáng)度，但人工產(chǎn)生的多徑信號不能減輕多徑或快速衰落，而且沒有改變最壞情況下的衰落邊界。事實(shí)上，由于信號抵消，在某些點(diǎn)上它們可能使信號強(qiáng)度變得更差。
在通訊界公認(rèn)，如果適當(dāng)?shù)厥褂煤攴旨梢蕴峁┛箍焖俸完幱八ヂ涞淖钣行У氖侄?。特別地，通過組合從多個(gè)地點(diǎn)發(fā)射的無線電波信號，宏分集可能改善任意地點(diǎn)的無線電波質(zhì)量。它與微分集相反，微分集利用同一地點(diǎn)的幾個(gè)無線電波產(chǎn)生比較有限的增益。研究表明宏分集可以將系統(tǒng)的最差性能改善6到12分貝。然而，今天使用的幾乎所有宏分集方法都是用于電信應(yīng)用，只包含發(fā)送器間的切換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同傳送，可以同時(shí)發(fā)送數(shù)字電視，高清晰度電視、數(shù)字聲音廣播，交互節(jié)目和寬帶雙向多媒體服務(wù)，以改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的系統(tǒng)包括主網(wǎng)絡(luò)，其包含主發(fā)射塔作為主發(fā)送器，用于在給定的市場區(qū)域內(nèi)提供盡可能大的信號覆蓋范圍；次網(wǎng)絡(luò)，包含多個(gè)分散的或成簇的微蜂窩次發(fā)送器，用于擴(kuò)展廣播信號以覆蓋信號“盲區(qū)”；時(shí)-空編碼器(STC)，用于對源信號編碼，在兩個(gè)或多個(gè)輸出信號流之間注入固有的結(jié)構(gòu)關(guān)系，分別從主網(wǎng)絡(luò)的主發(fā)送器和次網(wǎng)絡(luò)的次發(fā)送器傳送，以引入宏分集；宏分集合并器和時(shí)空解碼器，將來自主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)的兩種信號實(shí)施時(shí)空解碼。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的系統(tǒng)進(jìn)一步包括集中式信號產(chǎn)生器，由信號源、時(shí)空編碼器和多個(gè)調(diào)制器組成，其中，時(shí)空編碼器的輸出通過調(diào)制器，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號；調(diào)制器，可以是單載波或多載波(OFDM)調(diào)制器，將時(shí)空編碼器的輸出通過調(diào)制器，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號；分離的分配信道，用于將模擬信號分配給主發(fā)送器和次發(fā)送器，然后，由發(fā)送器和次發(fā)送器以預(yù)定頻率和功率發(fā)送調(diào)制信號。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的系統(tǒng)進(jìn)一步包括集中式信號產(chǎn)生器由信號源、時(shí)空編碼器和定時(shí)標(biāo)記位插入器組成，其中，空時(shí)編碼的輸出利用定時(shí)標(biāo)記位插入器插入定時(shí)標(biāo)記；分離的分配信道，用于將插入定時(shí)標(biāo)記數(shù)字信號分配給主發(fā)送器和次發(fā)送器；在主發(fā)送器和次發(fā)送器端包括，一調(diào)制器，一外部同步源，再次處剝離定時(shí)標(biāo)記，并利用在定時(shí)標(biāo)記中的信息規(guī)定的時(shí)間和外部同步源規(guī)定的時(shí)間調(diào)制數(shù)字信號，然后，主發(fā)送器和次發(fā)送器以預(yù)定頻率和功率發(fā)送調(diào)制信號。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，本發(fā)明的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的系統(tǒng)進(jìn)一步包括信號源；定時(shí)標(biāo)記插入器，用于在將信號分布給發(fā)送器之前插入定時(shí)標(biāo)記位；分離的分布信道，包括光導(dǎo)纖維，無線微波鏈路，衛(wèi)星，ATM網(wǎng)絡(luò)；發(fā)送器，包括時(shí)空編碼器，接收源信號并且產(chǎn)生兩個(gè)相關(guān)信號流；外部同步源；本地調(diào)制器，可以是單一載波調(diào)制器或多載波(OFDM)調(diào)制器，用于調(diào)制嵌在定時(shí)標(biāo)記中的信息和外部同步源的信息，輸出模擬信號，然后，發(fā)送器以預(yù)定頻率和功率播出調(diào)制的信號。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，本發(fā)明的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的系統(tǒng)包括主網(wǎng)絡(luò)，包含主發(fā)射塔作為主發(fā)送器，用于在給定的市場區(qū)域內(nèi)提供盡可能大的信號覆蓋范圍；次網(wǎng)絡(luò)，包含多個(gè)分散的或成簇的微蜂窩次發(fā)送器，用于擴(kuò)展廣播信號以覆蓋信號“盲區(qū)”；多輸入/輸出時(shí)-空編碼器(STC)，用于兩個(gè)或多個(gè)源信號的ST編碼，輸出分離的數(shù)據(jù)流；多輸入/輸出時(shí)空解碼器，將來自主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)的兩種信號分別實(shí)施時(shí)空解碼。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，本發(fā)明的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的方法包括步驟利用時(shí)-空編碼器(STC)首先對源信號編碼，在兩個(gè)(或多個(gè))輸出信號流之間注入固有的結(jié)構(gòu)關(guān)系；將該兩個(gè)(或多個(gè))編碼的信號流分別從主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)傳送，以引入宏分集；將終端接收的來自主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)的兩種信號，實(shí)施時(shí)空解碼來達(dá)到更高的接收可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，本發(fā)明的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的方法進(jìn)一步包括步驟時(shí)-空編碼器STC可以在開環(huán)中運(yùn)轉(zhuǎn)，格狀和塊狀類型的時(shí)空碼都可以作為STC使用。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，本發(fā)明的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的方法進(jìn)一步包括步驟在將時(shí)空信號分布到發(fā)送器之前，利用集中式產(chǎn)生器產(chǎn)生完整的模擬信號。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，本發(fā)明的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的方法進(jìn)一步包括步驟信號源產(chǎn)生器產(chǎn)生數(shù)字源信號；時(shí)空編碼器接受到源信號并且使用時(shí)-空編碼算法中的一個(gè)產(chǎn)生兩個(gè)相關(guān)信號源；時(shí)空編碼器的輸出通過兩個(gè)調(diào)制器，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，調(diào)制器可以是單載波或多載波(OFDM)調(diào)制器；然后，調(diào)制信號利用兩個(gè)分離的分配信道(I和II)分配給主發(fā)送器和次發(fā)送器；最后，主發(fā)送器和次發(fā)送器以預(yù)定頻率和功率將接受的信號廣播出去。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，本發(fā)明的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的方法進(jìn)一步包括步驟利用集中式產(chǎn)生器在將時(shí)空信號分配給發(fā)送器之前只產(chǎn)生時(shí)空碼的數(shù)字信號，該發(fā)送器具有自己的調(diào)制器，將時(shí)空編碼數(shù)字信號調(diào)制成模擬信號；集中式信號產(chǎn)生器是由信號源，時(shí)空(或空間頻率，或它們的組合)編碼器。信號源產(chǎn)生器產(chǎn)生數(shù)字源信號S(n)(例如，視頻，音頻，數(shù)據(jù))在廣播網(wǎng)上發(fā)送；使用時(shí)空編碼器接受源信號和利用空時(shí)編碼算法中的一種算法產(chǎn)生兩個(gè)相關(guān)的信號流；信號流通過分離的分配信道輸送給發(fā)送器之前，在空時(shí)編碼的輸出中利用定時(shí)標(biāo)記位插入定時(shí)標(biāo)記；在主發(fā)送器和次發(fā)送器，ST編碼數(shù)字信號首先剝離定時(shí)標(biāo)記；然后，本地調(diào)制器再利用嵌壓在定時(shí)標(biāo)記中的信息規(guī)定的時(shí)間和一個(gè)外部同步源規(guī)定的時(shí)間調(diào)制數(shù)字信號，輸出模擬信號；然后，主發(fā)送器和次發(fā)送器以預(yù)定頻率和功率發(fā)調(diào)制信號。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，本發(fā)明的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的方法進(jìn)一步包括步驟將兩個(gè)或更多的源信號用于ST編碼器；通過在基站和終端使用多個(gè)天線，利用多輸入多輸出(MIMO)來增加數(shù)據(jù)傳送速度，使分離的數(shù)據(jù)流可以在不同的天線同時(shí)傳送，從而大大地增加數(shù)據(jù)率。


圖1是具有主和次廣播網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)配置示意圖；圖2是使用根據(jù)本發(fā)明的廣播方法的分層網(wǎng)絡(luò)中描述編碼和宏分集操作的示意圖；
圖3是顯示集中式宏分集模擬信號產(chǎn)生步驟的方框圖；圖4是顯示集中式宏分集數(shù)字信號產(chǎn)生步驟的方框圖；圖5是顯示分布式宏分集信號產(chǎn)生步驟的方框圖。
圖6是利用MIMO增加數(shù)據(jù)傳送能力的示意圖；具體實(shí)施方式
圖1是本發(fā)明的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的具有主廣播網(wǎng)絡(luò)和次廣播網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)配置示意圖；本發(fā)明的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的系統(tǒng)利用了二層的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，它包含一個(gè)宏覆蓋主網(wǎng)絡(luò)(典型情況下是具有較大覆蓋范圍的電視/廣播站)和一個(gè)分布的次網(wǎng)絡(luò)。主網(wǎng)絡(luò)的中心是一個(gè)以極高的功率廣播信號的高發(fā)送塔，作為主發(fā)射器，其目標(biāo)是在給定的市場區(qū)域內(nèi)提供盡可能大的覆蓋范圍。次網(wǎng)絡(luò)包含如圖1所示的多個(gè)分散的或成簇的微蜂窩，作為次發(fā)射器。它們的功能是擴(kuò)展廣播信號以覆蓋“盲區(qū)”圖2是使用根據(jù)本發(fā)明的廣播方法的分層網(wǎng)絡(luò)中描述編碼和宏分集操作的示意圖。本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)用一個(gè)包含編碼和宏分集的更強(qiáng)有力的設(shè)計(jì)來解決衰落，而不是使用DVB-T中建議的“補(bǔ)點(diǎn)發(fā)射機(jī)”。
本發(fā)明的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的系統(tǒng)的最重要的創(chuàng)新是在這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)間明智的合作，以改善整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能，而不是簡單地從主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)傳送相同的廣播信號。
如圖2中顯示的，本發(fā)明的方法有如下步驟(1)時(shí)-空編碼器(STC)首先對源信號(視頻、音頻、數(shù)據(jù)等)編碼，在兩個(gè)(或在某些情況下是多個(gè))輸出信號流之間注入固有的結(jié)構(gòu)關(guān)系。
(2)該兩個(gè)(或多個(gè))編碼的信號流分別從主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)傳送，以引入宏分集。
(3)終端接收來自主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)的兩種信號，實(shí)施時(shí)空解碼來達(dá)到更高的接收可靠性。
由于STC不要求傳送器中的信道狀態(tài)信息，所以它可以在開環(huán)中運(yùn)轉(zhuǎn)，這對單向的廣播應(yīng)用很理想。在其它的各種可能中，格狀和塊狀類型的時(shí)空碼都可以作為STC使用。
圖3至圖5是本發(fā)明系統(tǒng)的實(shí)施例，如圖3-5所示，系統(tǒng)中只包括一個(gè)次發(fā)送器，然而在實(shí)踐中，次網(wǎng)絡(luò)包括幾個(gè)執(zhí)行同樣廣播功能的發(fā)送器。為此，我們只需將注意力集中在一個(gè)次發(fā)送器而不用說明所有的次發(fā)送器。模擬信號的集中產(chǎn)生圖4說明了在中心點(diǎn)產(chǎn)生模擬時(shí)空信號的配置和方法，在將時(shí)空信號分布到發(fā)送器之前，集中式產(chǎn)生器產(chǎn)生完整的模擬信號。
集中式信號產(chǎn)生器是由信號源、時(shí)空編碼器(或空間頻率，或它們的組合)和兩個(gè)調(diào)制器組成。
信號源產(chǎn)生器產(chǎn)生數(shù)字源信號s(n)，(例如，視頻，音頻，數(shù)據(jù))通過廣播網(wǎng)發(fā)放。
時(shí)空編碼器接收到源信號并且使用時(shí)-空編碼算法中的一個(gè)產(chǎn)生兩個(gè)相關(guān)信號源，XI(n)，XII(n)，STC可以分成兩類格狀碼和塊狀碼。在其它可能的選擇中，時(shí)-空塊狀編碼可以用于允許低復(fù)雜度，最大相似性的編碼器。再和其它信道編碼組合，例如LDPC碼，該模式可以提供高多樣性和適中復(fù)雜度的編碼增益。
時(shí)空編碼器的輸出通過兩個(gè)調(diào)制器，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，XI(t)，XII(t)。調(diào)制器可以是普通的單載波或多載波(OFDM)調(diào)制器。然后，調(diào)制信號利用兩個(gè)分離的分配信道(I和II)分配給主發(fā)送器(發(fā)送器I)和次發(fā)送器(發(fā)送器II)，該兩個(gè)分配信道可以相同也可以不同?？赡艿姆峙溲b置包括標(biāo)準(zhǔn)頻率調(diào)制SHF鏈路或模擬衛(wèi)星信道。其它的跨長距離的可靠的分配模擬信號的方法也是可能的。然后，主發(fā)送器(I)和次發(fā)送器(II)當(dāng)預(yù)定頻率和功率將接受信號廣播出去。
數(shù)字信號的集中產(chǎn)生圖5說明了在中心點(diǎn)產(chǎn)生數(shù)字時(shí)空信號的方法。集中式產(chǎn)生器在將時(shí)空信號分配給傳輸塔之前只產(chǎn)生時(shí)空碼的數(shù)字信號，該傳輸塔具有自己的調(diào)制器，將時(shí)空編碼數(shù)字信號調(diào)制成模擬信號。
集中式信號產(chǎn)生器是由信號源，時(shí)空(或空間頻率，或它們的組合)編碼器。信號源產(chǎn)生器產(chǎn)生數(shù)字源信號S(n)(例如，視頻，音頻，數(shù)據(jù))在廣播網(wǎng)上發(fā)送。
時(shí)空編碼器接受源信號和產(chǎn)生兩個(gè)相關(guān)的信號流，XI(n)，XII(n)，使用空時(shí)編碼算法中的一種算法。
空時(shí)編碼的輸出利用定時(shí)標(biāo)記位插入定時(shí)標(biāo)記，通過兩個(gè)分離的分配信道I和II(發(fā)送器I)和次發(fā)送器(發(fā)送器II)之前。兩個(gè)分配信道可以相同也可以不同?？赡艿姆峙湓O(shè)置包括光導(dǎo)纖維，無線微波鏈路，衛(wèi)星，ATM網(wǎng)絡(luò)等。其它在長距離分配數(shù)字信號的可靠方式也是可能的。
在主發(fā)送器和次發(fā)送器，ST編碼數(shù)字信號首先剝離定時(shí)標(biāo)記。然后，本地調(diào)制器在利用嵌壓在定時(shí)標(biāo)記中的信息規(guī)定的時(shí)間和一個(gè)外部同步源(例如，GPS接受器)規(guī)定的時(shí)間調(diào)制數(shù)字信號。兩個(gè)調(diào)制器的輸出是模擬信號XI(t)，XII(t)，調(diào)制器可以是一個(gè)普通的單一載碼調(diào)制器或多一載波(OFDM)調(diào)制器。
然后，主發(fā)送器(I)和次發(fā)送器(II)以預(yù)定頻率和功率發(fā)調(diào)制信號。
信號的分布產(chǎn)生圖5說明數(shù)字源信號被分布到主發(fā)送器和次發(fā)送器。每一個(gè)發(fā)送器具有本身的ST編碼器和調(diào)制器。
源信號在通過兩個(gè)分離的分布信道(I和II)分布給主發(fā)送器(發(fā)送器I)和次發(fā)送器(發(fā)送器II)之前。先插入定時(shí)標(biāo)記。該兩個(gè)分布信道可以相同也可以不同?？赡艿姆植佳b置包括，光導(dǎo)纖維，無線微波鏈路，衛(wèi)星，ATM網(wǎng)絡(luò)等，其它在長距離發(fā)布數(shù)字信號的可靠方法也是可能。
在主發(fā)送器，數(shù)字源信號首先剝離定時(shí)標(biāo)記。在主發(fā)送器的時(shí)空編碼器接收源信號并且產(chǎn)生兩個(gè)相關(guān)信號流，XI(n)，XII(n)，使用預(yù)定的時(shí)空編碼算法—相同的時(shí)空編碼器用于整個(gè)工作中。在主發(fā)送器的本地調(diào)制器，然后調(diào)制XI(n)，在由嵌在定時(shí)標(biāo)記中的信息和外部同步源(例如OTPS接收器)的信息。調(diào)制器的輸出是一個(gè)模擬信號XI(t)。調(diào)制器可以是單一載波或多載波(OFDM)調(diào)制器。同樣的調(diào)制器用于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。然后，主發(fā)送器(I)以預(yù)定頻率和功率播出調(diào)制的信號XI(t)。
在次發(fā)送器，數(shù)字源信號首先剝離定時(shí)標(biāo)記。在次發(fā)送器的時(shí)空編碼器接收源信號并產(chǎn)生兩個(gè)相關(guān)信號流XI(n)和XII(n)，使用預(yù)定的時(shí)空編碼算法—同樣的編碼器用于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
然后，在次發(fā)送器的本地調(diào)制器，利用嵌在定時(shí)標(biāo)記和外部同步源(例如GPS播放器)中的信息規(guī)定的時(shí)間調(diào)制信號XII(n)，調(diào)制器的輸出是一個(gè)模擬信號XII(t)。調(diào)制器可以是單一載波調(diào)制器或多載波(OFDM)調(diào)制器。同一個(gè)調(diào)制器用于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，然后，次發(fā)送器(II)以預(yù)定頻率的功率播出調(diào)制信號XII(t)。
圖6是利用多輸入多輸出(MIMO)增加數(shù)據(jù)傳送能力的示意圖；該情況發(fā)生在一些區(qū)域中，在該區(qū)域中情況與盲區(qū)的情況相反，從主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)接收到的接收信號同樣強(qiáng)。在這種情況下，通過在基站和終端使用多個(gè)天線，可以利用多輸入多輸出(MIMO)來增加數(shù)據(jù)傳送速度。MIMI的目標(biāo)是在最好的情況下改善容量增益，而不是改善最差情況。通過使用空間處理技術(shù)，多個(gè)輸入/輸出信道可以減少為若干并行的不相關(guān)信道。這樣，分離的數(shù)據(jù)流可以在不同的天線同時(shí)傳送，從而大大地增加數(shù)據(jù)率。
本發(fā)明的上述的所有的系統(tǒng)和方法使用于信號MIMO(多輸入多輸出)情況，唯一的差別是在于兩個(gè)或更多的源信號用于ST編碼器。
權(quán)利要求
1.一種改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的系統(tǒng)，其特征是包括主網(wǎng)絡(luò)，包含主發(fā)射塔作為主發(fā)送器，用于在給定的市場區(qū)域內(nèi)提供盡可能大的信號覆蓋范圍；次網(wǎng)絡(luò)，包含多個(gè)分散的或成簇的微蜂窩次發(fā)送器，用于擴(kuò)展廣播信號以覆蓋信號“盲區(qū)”；時(shí)-空編碼器(STC)，用于對源信號編碼，在兩個(gè)或多個(gè)輸出信號流之間注入固有的結(jié)構(gòu)關(guān)系，分別從主網(wǎng)絡(luò)的主發(fā)送器和次網(wǎng)絡(luò)的次發(fā)送器傳送，以引入宏分集；宏分集合并器和時(shí)空解碼器，將來自主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)的兩種信號實(shí)施時(shí)空解碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的系統(tǒng)，其特征是進(jìn)一步包括集中式信號產(chǎn)生器，由信號源、時(shí)空編碼器和多個(gè)調(diào)制器組成，其中，時(shí)空編碼器的輸出通過調(diào)制器，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號；調(diào)制器可以是單載波或多載波(OFDM)調(diào)制器，將時(shí)空編碼器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號；分離的分配信道，用于將模擬信號分配給主發(fā)送器和次發(fā)送器，然后，由發(fā)送器和次發(fā)送器以預(yù)定頻率和功率發(fā)送調(diào)制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的系統(tǒng)，其特征是進(jìn)一步包括集中式信號產(chǎn)生器由信號源、時(shí)空編碼器和定時(shí)標(biāo)記位插入器組成，其中，空時(shí)編碼的輸出利用定時(shí)標(biāo)記位插入器插入定時(shí)標(biāo)記；分離的分配信道，用于將插入定時(shí)標(biāo)記數(shù)字信號分配給主發(fā)送器和次發(fā)送器；在主發(fā)送器和次發(fā)送器端包括，一調(diào)制器和一外部同步源，在此處剝離定時(shí)標(biāo)記，并利用在定時(shí)標(biāo)記中的信息規(guī)定的時(shí)間和外部同步源規(guī)定的時(shí)間調(diào)制數(shù)字信號，然后，主發(fā)送器和次發(fā)送器以預(yù)定頻率和功率發(fā)送調(diào)制信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的系統(tǒng)，其特征是進(jìn)一步包括信號源；定時(shí)標(biāo)記插入器，用于在將信號分布給發(fā)送器之前插入定時(shí)標(biāo)記位；分離的分布信道，包括光導(dǎo)纖維，無線微波鏈路，衛(wèi)星，ATM網(wǎng)絡(luò)；發(fā)送器，包括時(shí)空編碼器，接收源信號并且產(chǎn)生兩個(gè)相關(guān)信號流；外部同步源；本地調(diào)制器，可以是單一載波調(diào)制器或多載波(OFDM)調(diào)制器，用于調(diào)制嵌在定時(shí)標(biāo)記中的信息和外部同步源的信息，輸出模擬信號，然后，發(fā)送器以預(yù)定頻率和功率播出調(diào)制的信號。
5.一種改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的系統(tǒng)，其特征是包括主網(wǎng)絡(luò)，包含主發(fā)射塔作為主發(fā)送器，用于在給定的市場區(qū)域內(nèi)提供盡可能大的信號覆蓋范圍；次網(wǎng)絡(luò)，包含多個(gè)分散的或成簇的微蜂窩次發(fā)送器，用于擴(kuò)展廣播信號以覆蓋信號“盲區(qū)”；多輸入/輸出時(shí)-空編碼器(STC)，用于兩個(gè)或多個(gè)源信號的ST編碼，輸出分離的數(shù)據(jù)流；多輸入/輸出時(shí)空解碼器，將來自主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)的兩種信號分別實(shí)施時(shí)空解碼。
6.一種改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的方法，其特征是利用時(shí)-空編碼器(STC)首先對源信號編碼，在兩個(gè)(或多個(gè))輸出信號流之間注入固有的結(jié)構(gòu)關(guān)系。將該兩個(gè)(或多個(gè))編碼的信號流分別從主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)傳送，以引入宏分集。將終端接收的來自主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)的兩種信號，實(shí)施時(shí)空解碼來達(dá)到更高的接收可靠性。
7.根據(jù)權(quán)利要求7的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的方法，其特征是時(shí)-空編碼器STC可以在開環(huán)中運(yùn)轉(zhuǎn)，格狀和塊狀類型的時(shí)空碼都可以作為STC使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的方法，其特征是在將時(shí)空信號分布到發(fā)送器之前，利用集中式產(chǎn)生器產(chǎn)生完整的模擬信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的方法，其特征是信號源產(chǎn)生器產(chǎn)生數(shù)字源信號；時(shí)空編碼器接受到源信號并且使用時(shí)-空編碼算法中的一個(gè)產(chǎn)生兩個(gè)相關(guān)信號源；時(shí)空編碼器的輸出通過兩個(gè)調(diào)制器，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，調(diào)制器可以是單載波或多載波(OFDM)調(diào)制器；然后，調(diào)制信號利用兩個(gè)分離的分配信道(I和II)分配給主發(fā)送器和次發(fā)送器；最后，主發(fā)送器和次發(fā)送器以預(yù)定頻率和功率將接受的信號廣播出去。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的方法，其特征是利用集中式產(chǎn)生器在將時(shí)空信號分配給發(fā)送器之前只產(chǎn)生時(shí)空碼的數(shù)字信號，該發(fā)送器具有自己的調(diào)制器，將時(shí)空編碼數(shù)字信號調(diào)制成模擬信號；集中式信號產(chǎn)生器是由信號源，時(shí)空(或空間頻率，或它們的組合)編碼器。信號源產(chǎn)生器產(chǎn)生數(shù)字源信號S(n)(例如，視頻，音頻，數(shù)據(jù))在廣播網(wǎng)上發(fā)送。使用時(shí)空編碼器接受源信號和利用空時(shí)編碼算法中的一種算法產(chǎn)生兩個(gè)相關(guān)的信號流；信號流通過分離的分配信道輸送給發(fā)送器之前，在空時(shí)編碼的輸出中利用定時(shí)標(biāo)記位插入定時(shí)標(biāo)記；在主發(fā)送器和次發(fā)送器，ST編碼數(shù)字信號首先剝離定時(shí)標(biāo)記；然后，本地調(diào)制器再利用嵌壓在定時(shí)標(biāo)記中的信息規(guī)定的時(shí)間和一個(gè)外部同步源規(guī)定的時(shí)間調(diào)制數(shù)字信號，輸出模擬信號；然后，主發(fā)送器和次發(fā)送器以預(yù)定頻率和功率發(fā)調(diào)制信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的方法，其特征是將兩個(gè)或更多的源信號用于ST編碼器；通過在基站和終端使用多個(gè)天線，利用多輸入多輸出(MIMO)來增加數(shù)據(jù)傳送速度，使分離的數(shù)據(jù)流可以在不同的天線同時(shí)傳送，從而大大地增加數(shù)據(jù)率。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種通過主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同傳送，可以同時(shí)發(fā)送數(shù)字電視，高清晰度電視、數(shù)字聲音廣播，交互節(jié)目和寬帶雙向多媒體服務(wù)以改善數(shù)字廣播的覆蓋范圍的廣播系統(tǒng)和方法，它可以提供現(xiàn)有的廣播解決方案不能實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和鏈路特性。本發(fā)明包括傳送來自主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)的空間編碼非相關(guān)的信號，其中終端的接收是通過對來自主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)的信號進(jìn)行聯(lián)合探測實(shí)施的空間編碼非相關(guān)信號，其中終端得接收是通過來自主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)的信號進(jìn)行聯(lián)合探測實(shí)施的。這樣就避免了信號抑制問題，并通過編碼增益和宏分集增益大大改善了接收的可靠性。
文檔編號H04H20/67GK1516367SQ03100299
公開日2004年7月28日 申請日期2003年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月9日
發(fā)明者劉輝, 王聯(lián), 邢觀斌, 沈漫源, 楊慶華, 輝 劉 申請人:北京泰美世紀(jì)科技有限公司