專利名稱：一種大功率發(fā)射臺與小功率發(fā)射臺共享頻譜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大功率無線網(wǎng)絡(luò)和小功率無線網(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線網(wǎng)絡(luò)和小功率無線網(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)是兩套相互獨立的無線通信網(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，其管制的對象包括各種傳輸方式。德國、法國、西 班牙等國也紛紛出臺了關(guān)于電信公司可以從事雙向視頻服務(wù)的規(guī)定。英國從2001年開始，著 手對現(xiàn)行通信和廣播管制機(jī)構(gòu)進(jìn)行重組，類似歐盟出臺了電信公司可以從事視頻服務(wù)等規(guī)定。 韓國己經(jīng)開始了業(yè)務(wù)融合的嘗試，把DMB (數(shù)字多媒體廣播)的接入芯片和移動通信的接入芯 片放在一個手機(jī)里，使得手機(jī)可以同時收看電視。但這些還僅僅是一些初步的有益嘗試，并 沒有能夠在系統(tǒng)上將廣播電視網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)融合成一個整體。要將廣播電視網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)融合成一個統(tǒng)一的整體，在空中接口設(shè)計上，就需要打破 現(xiàn)有的兩套網(wǎng)絡(luò)分別使用獨立頻段的限制，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 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和電信數(shù)據(jù)信號。頻分復(fù)用是較為容易實現(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)射臺和電信網(wǎng)絡(luò)的小功率發(fā)射臺共享無線資源，那么由于兩種發(fā)射臺之間的功率差 異很大，大功率的廣播電視信號將會對小功率的電信數(shù)字信號造成較強(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和小功率的電信數(shù)字信號之 間，預(yù)留較大的保護(hù)頻帶。但是這樣就會導(dǎo)致頻譜資源的顯著浪費?，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 效的競爭機(jī)制，導(dǎo)致相互之間的發(fā)展很不協(xié)調(diào)。
當(dāng)前隨著無線上網(wǎng)和移動視頻等業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，對頻譜資源的需求越來越強(qiáng)，稀缺的 頻譜資源已經(jīng)越來越寶貴。因此，不適宜采用頻分復(fù)用的方式來讓廣播電視網(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)人員需要解決的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，通過大功率發(fā)射臺與小功率發(fā)射臺共享頻譜的方法，提供一種新的 無線通信空中接口方案，通過時分復(fù)用的方式，實現(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)射臺和小功率發(fā)射臺共享相同的頻譜資源的問題，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)射臺與小功率發(fā)射臺共享頻譜的方法，大功率發(fā)射臺和小功率發(fā)射臺在相 同的載波頻率上分時交替地發(fā)射大功率發(fā)射信號和小功率發(fā)射信號，所述大功率發(fā)射信號和 所述小功率發(fā)射信號之間插入有保護(hù)時隙。較佳的，所述保護(hù)時隙包括第一保護(hù)時隙和第二保護(hù)時隙，所述大功率發(fā)射信號切換到 小功率發(fā)射信號時，插入第一保護(hù)時隙，所述小功率發(fā)射信號切換到大功率發(fā)射信號時，插 入第二保護(hù)時隙。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，大功率信號發(fā)射時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，小功率信號發(fā)射時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)射信號的一個數(shù)據(jù)幀中，至少包括一個下行 數(shù)據(jù)子幀和一個上行數(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，插入第三保 護(hù)時隙，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，插入第四保護(hù)時隙。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)射臺為廣電基站，所述小功率發(fā)射臺為電信 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段和廣播 電視時段的時間分配信息的時段配置信令。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，各個載波之間，通過保護(hù)頻帶相互分隔。由于大功率信號發(fā)射和小功率信號發(fā)射都保持了載波間的同步，所以在各載波之間，只 存在大功率信號對鄰近載波上的大功率信號的干擾、小功率信號對鄰近載波上的小功率信號 的干擾，而不存在大功率信號對鄰近載波上的小功率信號的干擾，因此，各載波之間的保護(hù) 頻帶可以設(shè)計得較小，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)射臺和 小功率發(fā)射臺共存的系統(tǒng)，例如廣播電視網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)融合的無線通信系統(tǒng)。以下結(jié)合附圖及實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。


圖1為大功率發(fā)射臺和小功率發(fā)射臺共享頻譜的單頻段示意圖；圖2為由電信信號提供時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)子幀中的時頻復(fù)用示意圖；圖4為控制信道在廣播電視幀中的時分復(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)射臺和小功率發(fā)射臺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。
具體實施方式
實施例一應(yīng)用于單一載波的實施例如圖1所示， 一種大功率發(fā)射臺與小功率發(fā)射臺共享頻譜的方法，空中傳輸?shù)男盘栐跁r 間上分為相互交替的兩個部分大功率發(fā)射時段和小功率發(fā)射時段，在大功率發(fā)射時段，允 許大功率發(fā)射臺在空中發(fā)射大功率無線信號，在小功率發(fā)射時段，允許小功率發(fā)射臺在空中 發(fā)射小功率無線信號?？罩袀鬏?shù)臒o線幀，可以分為電信數(shù)據(jù)幀和廣播電視幀兩種類型。在本實施例中，大功 率發(fā)射臺為廣電基站，小功率發(fā)射臺為電信基站，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€電信數(shù)據(jù)幀構(gòu)成一個電信通信時段。連續(xù)傳輸?shù)娜舾蓚€廣播電視幀構(gòu)成一個廣 播電視時段。如圖2所示，從廣播電視時段切換到電信數(shù)據(jù)時段時，插入保護(hù)時隙l。從電信 數(shù)據(jù)時段切換到廣播電信時段時，插入保護(hù)時隙2。其中，電信數(shù)據(jù)幀和廣播電視幀之間的時
間分配比例為2:1，它們之間的交替關(guān)系為每兩個電信數(shù)據(jù)幀和一個廣播電視幀相互交替發(fā)送。其中，廣播電視時段和電信通信時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間資源分配的信令信 息。接收機(jī)可以通過檢測控制信道中的信令，來獲知所需要處理的電信通信數(shù)據(jù)或者廣播電 視信號的時間位置。圖2中由電信信號提供時段分配的控制信令。在一個電信數(shù)據(jù)幀中，包括一個下行數(shù)據(jù) 子幀和一個上行數(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，插入保護(hù)時隙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，插入保護(hù)時隙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段配置信令，以指示電信通信 時段和廣播電視時段的時間分配信息，其可具體包括幀的時間長度，電信數(shù)據(jù)幀和廣播電 視幀之間的時間分配和交替關(guān)系，在這兩種幀之間切換時的保護(hù)時隙1和保護(hù)時隙2的長度 等。電信業(yè)務(wù)的接收機(jī)可以通過檢測電信數(shù)據(jù)幀的控制信道中的時段配置信令，來獲知所需 要處理的電信數(shù)據(jù)幀的時間位置。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 間位置，既可以利用電信數(shù)據(jù)幀的控制信道中的時段配置信令來確定，也可以通過在廣播電 視子幀內(nèi)嵌入的廣播電視控制信令來確定。由廣電信號提供時段分配的控制信令時，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分別給出了一個頻分和 一個時分的示例。采用圖4所示的頻分復(fù)用時，控制信令占用一定數(shù)量的子載波，在時域和頻域都可以獲 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所示的時分復(fù)用時，控制信令和廣電數(shù)據(jù)可以在不同的時間發(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，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)，可以通過檢測廣播電視幀的控制信道中的時段配置信令，來獲知所 需要處理的廣播電視幀的時間位置。電信業(yè)務(wù)的接收機(jī)，要獲知所需要處理的時間位置，既可以通過檢測廣播電視幀的控制 信道中的時段配置信令來確定，也可以通過在電信數(shù)據(jù)幀內(nèi)嵌入的時段配置信令來確定。實施例二應(yīng)用于多個載波上的實施例當(dāng)無線通信業(yè)務(wù)的需求量很大時，單一載波上的系統(tǒng)容量已經(jīng)不能很好地滿足市場需求， 因此需要同時使用多個載波，以擴(kuò)展系統(tǒng)提供大量用戶業(yè)務(wù)的能力。此時如果存在連續(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，在使用多個載波進(jìn)行工作時，在每個載波上，大功率發(fā)射臺和小功率 發(fā)射臺共享頻譜的方法與單一載波上的基本方案類似。在各個載波上，大功率發(fā)射時段和小 功率發(fā)射時段都保持載波間的同歩，g卩各個載波上都在相同的時間段內(nèi)發(fā)射大功率信號， 也都在相同的時間段內(nèi)發(fā)射小功率信號；各個載波之間，通過適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)頻帶相互分隔，以 控制頻段之間的信號干擾。在每個載波上，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 前述兩個實施例中的任何一個來實現(xiàn)；各個子載波的信號發(fā)射保持同步，都在相同的時間發(fā) 送電信數(shù)據(jù)幀，在相同的時間發(fā)射廣播電視幀；各個載波之間，通過適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)頻帶相互分 隔，以控制載波間的信號干擾。
權(quán)利要求
1、一種大功率發(fā)射臺與小功率發(fā)射臺共享頻譜的方法，其特征在于大功率發(fā)射臺和小功率發(fā)射臺在相同的載波頻率上分時交替地發(fā)射大功率發(fā)射信號和小功率發(fā)射信號，所述大功率發(fā)射信號和所述小功率發(fā)射信號之間插入有保護(hù)時隙。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)射臺與小功率發(fā)射臺共享頻譜的方法，其特征在于所述 保護(hù)時隙包括第一保護(hù)時隙和第二保護(hù)時隙，所述大功率發(fā)射信號切換到小功率發(fā)射信號 時，插入第一保護(hù)時隙，所述小功率發(fā)射信號切換到大功率發(fā)射信號時，插入第二保護(hù)時 隙。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大功率發(fā)射臺與小功率發(fā)射臺共享頻譜的方法，其特征在于大功 率信號發(fā)射時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)射臺與小功率發(fā)射臺共享頻譜的方法，其特征在于小功 率信號發(fā)射時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)射臺與小功率發(fā)射臺共享頻譜的方法，其特征在于所述 小功率發(fā)射信號的一個數(shù)據(jù)幀中，至少包括一個下行數(shù)據(jù)子幀和一個上行數(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，插入第三保護(hù)時隙，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，插入第四保護(hù)時隙。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的大功率發(fā)射臺與小功率發(fā)射臺共享頻譜的方法，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)射臺與小功率發(fā)射臺共享頻譜的方法，其特征在于所述 大功率發(fā)射臺為廣電基站，所述小功率發(fā)射臺為電信基站，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段和廣播電視時段的時間分配信息的時段配 置信令。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大功率發(fā)射臺與小功率發(fā)射臺共享頻譜的方法，其特征在于所述 大功率發(fā)射信號為廣播電視幀，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)射臺與小功率發(fā)射臺共享頻譜的方法，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)射臺與小功率發(fā)射臺共享頻譜的方法，其特征在于所述載波為多載波，各個載波之間，通過保護(hù)頻帶相互分隔。
全文摘要
一種大功率發(fā)射臺與小功率發(fā)射臺共享頻譜的方法，大功率發(fā)射臺和小功率發(fā)射臺在相同的載波頻率上分時交替地發(fā)射大功率發(fā)射信號和小功率發(fā)射信號，所述大功率發(fā)射信號和所述小功率發(fā)射信號之間插入有保護(hù)時隙。由于大功率信號發(fā)射和小功率信號發(fā)射都保持了載波間的同步，所以在各載波之間，只存在大功率信號對鄰近載波上的大功率信號的干擾、小功率信號對鄰近載波上的小功率信號的干擾，而不存在大功率信號對鄰近載波上的小功率信號的干擾，因此，各載波之間的保護(hù)頻帶可以設(shè)計得較小，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)射臺和小功率發(fā)射臺共存的系統(tǒng)，例如廣播電視網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)融合的無線通信系統(tǒng)。
文檔編號H04J3/16GK101155007SQ20061011669
公開日2008年4月2日 申請日期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 申請人:中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所