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)將建立在一個統(tǒng)一的平臺上，它可以同時發(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度達到終端接收閾值，否則，難以解決深度衰落的問題。在廣播信號強度不能被保持在閾值上的一些區(qū)域，終端就不能再實施可靠的接收，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“補點發(fā)射機”恢復(fù)的，它重新傳送與主網(wǎng)絡(luò)站相同的信號。這種“補點發(fā)射機”實質(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的多徑信號。這樣的設(shè)計確實可以增強平均信號強度，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。事實上，由于信號抵消，在某些點上它們可能使信號強度變得更差。
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，通過組合從多個地點發(fā)射的無線電波信號，宏分集可能改善任意地點的無線電波質(zhì)量。它與微分集相反，微分集利用同一地點的幾個無線電波產(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)，包含多個分散的或成簇的微蜂窩次發(fā)送器，用于擴展廣播信號以覆蓋信號“盲區(qū)”；時-空編碼器(STC)，用于對源信號編碼，在兩個或多個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；宏分集合并器和時空解碼器，將來自主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)的兩種信號實施時空解碼。
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)進一步包括集中式信號產(chǎn)生器，由信號源、時空編碼器和多個調(diào)制器組成，其中，時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)進一步包括集中式信號產(chǎn)生器由信號源、時空編碼器和定時標(biāo)記位插入器組成，其中，空時編碼的輸出利用定時標(biāo)記位插入器插入定時標(biāo)記；分離的分配信道，用于將插入定時標(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，再次處剝離定時標(biāo)記，并利用在定時標(biāo)記中的信息規(guī)定的時間和外部同步源規(guī)定的時間調(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)進一步包括信號源；定時標(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，包括時空編碼器，接收源信號并且產(chǎn)生兩個相關(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)，包含多個分散的或成簇的微蜂窩次發(fā)送器，用于擴展廣播信號以覆蓋信號“盲區(qū)”；多輸入/輸出時-空編碼器(STC)，用于兩個或多個源信號的ST編碼，輸出分離的數(shù)據(jù)流；多輸入/輸出時空解碼器，將來自主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)的兩種信號分別實施時空解碼。
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-空編碼器(STC)首先對源信號編碼，在兩個(或多個)輸出信號流之間注入固有的結(jié)構(gòu)關(guān)系；將該兩個(或多個)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，實施時空解碼來達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一步包括步驟時-空編碼器STC可以在開環(huán)中運轉(zhuǎn)，格狀和塊狀類型的時空碼都可以作為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一步包括步驟在將時空信號分布到發(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一步包括步驟信號源產(chǎn)生器產(chǎn)生數(shù)字源信號；時空編碼器接受到源信號并且使用時-空編碼算法中的一個產(chǎn)生兩個相關(guān)信號源；時空編碼器的輸出通過兩個調(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一步包括步驟利用集中式產(chǎn)生器在將時空信號分配給發(fā)送器之前只產(chǎn)生時空碼的數(shù)字信號，該發(fā)送器具有自己的調(diào)制器，將時空編碼數(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；使用時空編碼器接受源信號和利用空時編碼算法中的一種算法產(chǎn)生兩個相關(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，在空時編碼的輸出中利用定時標(biāo)記位插入定時標(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標(biāo)記；然后，本地調(diào)制器再利用嵌壓在定時標(biāo)記中的信息規(guī)定的時間和一個外部同步源規(guī)定的時間調(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一步包括步驟將兩個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)和一個分布的次網(wǎng)絡(luò)。主網(wǎng)絡(luò)的中心是一個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所示的多個分散的或成簇的微蜂窩，作為次發(fā)射器。它們的功能是擴展廣播信號以覆蓋“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)用一個包含編碼和宏分集的更強有力的設(shè)計來解決衰落，而不是使用DVB-T中建議的“補點發(fā)射機”。
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)新是在這兩個網(wǎng)絡(luò)間明智的合作，以改善整個網(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-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(或在某些情況下是多個)輸出信號流之間注入固有的結(jié)構(gòu)關(guān)系。
(2)該兩個(或多個)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，實施時空解碼來達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)的實施例，如圖3-5所示，系統(tǒng)中只包括一個次發(fā)送器，然而在實踐中，次網(wǎng)絡(luò)包括幾個執(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說明了在中心點產(chǎn)生模擬時空信號的配置和方法，在將時空信號分布到發(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、時空編碼器(或空間頻率，或它們的組合)和兩個調(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。
時空編碼器接收到源信號并且使用時-空編碼算法中的一個產(chǎn)生兩個相關(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-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。
時空編碼器的輸出通過兩個調(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說明了在中心點產(chǎn)生數(shù)字時空信號的方法。集中式產(chǎn)生器在將時空信號分配給傳輸塔之前只產(chǎn)生時空碼的數(shù)字信號，該傳輸塔具有自己的調(diào)制器，將時空編碼數(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。
時空編碼器接受源信號和產(chǎn)生兩個相關(guān)的信號流，XI(n)，XII(n)，使用空時編碼算法中的一種算法。
空時編碼的輸出利用定時標(biāo)記位插入定時標(biāo)記，通過兩個分離的分配信道I和II(發(fā)送器I)和次發(fā)送器(發(fā)送器II)之前。兩個分配信道可以相同也可以不同。可能的分配設(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標(biāo)記。然后，本地調(diào)制器在利用嵌壓在定時標(biāo)記中的信息規(guī)定的時間和一個外部同步源(例如，GPS接受器)規(guī)定的時間調(diào)制數(shù)字信號。兩個調(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。先插入定時標(biāo)記。該兩個分布信道可以相同也可以不同。可能的分布裝置包括，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標(biāo)記。在主發(fā)送器的時空編碼器接收源信號并且產(chǎn)生兩個相關(guān)信號流，XI(n)，XII(n)，使用預(yù)定的時空編碼算法—相同的時空編碼器用于整個工作中。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標(biāo)記。在次發(fā)送器的時空編碼器接收源信號并產(chǎn)生兩個相關(guān)信號流XI(n)和XII(n)，使用預(yù)定的時空編碼算法—同樣的編碼器用于整個網(wǎng)絡(luò)。
然后，在次發(fā)送器的本地調(diào)制器，利用嵌在定時標(biāo)記和外部同步源(例如GPS播放器)中的信息規(guī)定的時間調(diào)制信號XII(n)，調(diào)制器的輸出是一個模擬信號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。同一個調(diào)制器用于整個網(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。在這種情況下，通過在基站和終端使用多個天線，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)，包含多個分散的或成簇的微蜂窩次發(fā)送器，用于擴展廣播信號以覆蓋信號“盲區(qū)”；時-空編碼器(STC)，用于對源信號編碼，在兩個或多個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；宏分集合并器和時空解碼器，將來自主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)的兩種信號實施時空解碼。
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)，其特征是進一步包括集中式信號產(chǎn)生器，由信號源、時空編碼器和多個調(diào)制器組成，其中，時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)，其特征是進一步包括集中式信號產(chǎn)生器由信號源、時空編碼器和定時標(biāo)記位插入器組成，其中，空時編碼的輸出利用定時標(biāo)記位插入器插入定時標(biāo)記；分離的分配信道，用于將插入定時標(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，在此處剝離定時標(biāo)記，并利用在定時標(biāo)記中的信息規(guī)定的時間和外部同步源規(guī)定的時間調(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)，其特征是進一步包括信號源；定時標(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，包括時空編碼器，接收源信號并且產(chǎn)生兩個相關(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)，包含多個分散的或成簇的微蜂窩次發(fā)送器，用于擴展廣播信號以覆蓋信號“盲區(qū)”；多輸入/輸出時-空編碼器(STC)，用于兩個或多個源信號的ST編碼，輸出分離的數(shù)據(jù)流；多輸入/輸出時空解碼器，將來自主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)的兩種信號分別實施時空解碼。
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-空編碼器(STC)首先對源信號編碼，在兩個(或多個)輸出信號流之間注入固有的結(jié)構(gòu)關(guān)系。將該兩個(或多個)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，實施時空解碼來達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-空編碼器STC可以在開環(huán)中運轉(zhuǎn)，格狀和塊狀類型的時空碼都可以作為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；時空編碼器接受到源信號并且使用時-空編碼算法中的一個產(chǎn)生兩個相關(guān)信號源；時空編碼器的輸出通過兩個調(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)生器在將時空信號分配給發(fā)送器之前只產(chǎn)生時空碼的數(shù)字信號，該發(fā)送器具有自己的調(diào)制器，將時空編碼數(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。使用時空編碼器接受源信號和利用空時編碼算法中的一種算法產(chǎn)生兩個相關(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，在空時編碼的輸出中利用定時標(biāo)記位插入定時標(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標(biāo)記；然后，本地調(diào)制器再利用嵌壓在定時標(biāo)記中的信息規(guī)定的時間和一個外部同步源規(guī)定的時間調(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)的信號進行聯(lián)合探測實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)的信號進行聯(lián)合探測實施的。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