专利名称：相邻小区之间的时分传输的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种被设置为影响蜂窝覆盖区图形的至少两个发射机的网络，以及一种操作所述网络的方法。本发明还涉及一种用于在所述网络内操作的发射机，以及一种操作所述发射机的方法。本发明尤其可以应用于广播，但并不仅限于此。
背景技术：
在蜂窝型无线电网络中，存在多种方法将一个小区的发射机所发射信号与相邻小区的发射机所发射的信号分离。第一和第二代移动电话网络使用基于频率的分离。在这种情况下，所述网络被建立为使得与相邻小区相关的发射机不在相同频率上发射。这在假定存在足够频率时运行良好，导致其与较窄频带一起使用。多个频率往往被组合起来，所述频率组被所述网络上的非相邻小区重复使用。不同组的数量可能在4个到15个之间，其中7个不同的组导致可在许多教科书中找到的蜂窝模式。
第三代移动电话系统使用单个宽频带，其中通过使用不同的扩频码实现所述分离。
在全球移动通信系统(GSM)网络的小区内，使用时分复用在多个发射机之间共享频带。
所有上述的原理都是众所周知的。
建议了提供一种作为数字广播系统的一部分的互联网协议数据广播(IPDC)业务，所述数字广播系统例如是地面数字视频广播(DVB-T)系统。译码来自IPDC传输的数据的能力依赖于对该业务的预订。为了允许减少移动DVB-T接收机内的功率消耗，已建议了利用整个信道带宽而非以其他任何方式复用其，从而在突发内传送IPDC业务。这被称为时间分片。由于DVB-T是高带宽系统——每个信道可能为6、7或8MHz宽，所以可为蜂窝化使用的频率的数量相当少。其限制了提供IPDC业务的机会。一种解决该问题的方法是将DVB-T信道分为(或栅为)子带，例如将8MHz信道分为4个2MHz信道。然后可使用所述子带来执行蜂窝化。
发明内容
本发明的目的是无需将信道分为子带即可实现蜂窝化。
根据本发明的一个方面，提供了一种被设置为影响蜂窝覆盖区图形的至少两个发射机的网络，所述发射机与至少两个相邻小区相关，并且被设置为在时分基础上以特定频率传送信号。
使用本发明，可以使用单个信道在多个相邻小区内传送信号，而无需使用码分复用。这可以导致显著节省频谱的使用，而不会影响信道的光栅化。
本发明允许借助蜂窝覆盖区图形来构建广播网，例如DVB-T网络，而无需影响信道频率的适当再用的无线电计划。相反，可在全部或部分网络内的所有发射机之间共享较少数量信道，甚至是一个信道。
在本发明应用于一组与特定小区和多个相邻小区相关的发射机时，这些优点特别显著。组内的发射机被以简单的实施方式分配大致相等的时间量，所述发射机被允许在所述时间内传送。由于其可以简化网络，并可以减少发射机意外地在不适当时间传送，从而与来自另一发射机的传输相互干扰的机会，所以这种方式是方便的。
作为选择，组内的发射机可能被分配不相等的时间量。因此，与高人口密度小区相关的发射机可能得到适合于需要的可用时间百分比。所述分配是根据以任何适当方式计算的需要来动态分配的，例如使用能够从移动电话网络得到的用户分布信息或借助其它方式。
每个发射机都被设置为基于根据公共时间基准确定的时间来控制传输的定时。所述基准例如可能是原子钟或全球定位系统(GPS)源。使用公共时间基准降低了将导致干扰的发射机在不适当时间发射的可能性。
根据本发明第二方面，提供了一种操作被设置为影响蜂窝覆盖区图形的至少两个发射机的网络的方法，所述方法包括控制与至少两个相邻小区相关的发射机，以在时分基础上在特定频率上传送信号。
根据本发明第三方面，提供了一种用于与网络内其它发射机一起操作以影响蜂窝覆盖区图形的发射机，所述发射机包括控制器，所述控制器被设置为接收所接收的信号定时分配信息，以将所述信号定时分配信息与基准时间源相比较，并控制特定频率上的传输仅在作为所述比较结果的确定为可允许的时间时发生。
根据本发明的第四方面，还提供了一种操作发射机与网络内其它发射机以影响蜂窝覆盖区图形的方法，所述方法包括将所接收的信号定时分配信息与基准时间源相比较；基于所述比较确定其间允许传输的时段；以及控制所述发射机仅在所述时段期间内在特定频率上传送信号。
以下将仅借助实例，并参照附图来描述本发明的实施例。
在附图中图1示出了根据本发明一个实施例的网络；图2示例性地示出了根据本发明一个实施例构建和操作的发射机，所述发射机形成了图1网络的一部分；图3A示出了图1网络的实施例根据其操作的定时图；图3B示出了用于本发明另一实施例的定时图；图4示出了根据本发明一个实施例如何重复多组发射机来扩大网络；以及图5是示出了在本发明的一个实施例中，如何在与相邻小区相关的发射机之间改变信号定时分配的定时图。
具体实施例方式
首先参考图1，所述图1示例性地示出了本发明的一个实施例，DVB-T广播网10的一部分被示为包括第一到第七发射机11-17。所述第二到第六发射机12-17被设置在所述第一发射机11周围，并距所述第一发射机11适当的距离，以形成较好的地理覆盖区。与所述发射机11-17相关的小区被以11a-17a指示，共同形成了一种图形，这种图形在该简化实例中被示例性示为蜂窝图形。在所述发射机11-17之间漫游的是一些移动多媒体终端MMT，所述终端可能与WO01/17255内描述的终端类似。每个所述发射机11至17都连接到网络控制器18，所述网络控制器包括内容提供系统19和控制信息提供系统20。所述网络控制器18可能以任何简便的方式连接到所述发射机，例如经由点到点微波链路、铜或光缆、卫星链路或以上选择的任何组合。图1仅仅是示例性的，本领域技术人员可以理解，对网络拓扑和系统连接的改变都是可能的。
每个所述发射机11-17在该实例中大致类似。它们中的一个在图2内显示。参照图2，发射机11被示为通常包括内容控制子系统或互联网协议封装器(IPE)30，其被设置为从网络控制器18接收内容数据。所述内容控制子系统30之下是调制器31和发射机32，所述调制器将所述数据调制到适当的传输流上，所述发射机32提供包括由天线33广播的内容数据的射频(RF)信号。所述发射机32、所述调制器31以及所述内容控制子系统30都在控制器34的控制之下操作。时间基准子系统35向所述控制器34提供定时基准信号，所述时间基准子系统35包括GPS接收机或原子钟(并未显示)。所述时间基准子系统35允许所述发射机11与其它发射机12-17同步。
所述控制器34被提供了从所述网络控制器18发送的控制信息。尤其是，所述控制器可使所述内容数据的传输在由所述网络控制器识别的时间在特定信道上发生，并在其它时间停止传送。所述控制器34被设置为参考所述控制信息，以及由所述时间基准子系统35提供的所述定时基准时间信号，控制传输的情况。所述控制器可能被设置为将内容在一个或多个其它信道上连续传送。但只有在所述控制信息允许的情况下，传输才在一个时分的信道上执行。
由所述网络控制器18，尤其是形成其一部分的所述控制信息提供系统20所提供的所述控制信息仅允许所述七个发射机11-17中的一个在任何时间在时分信道上传送。所述控制信息因此可被视为信号定时分配信息。我们可以认为在该实例中所述时分信道传送IPDC业务数据，所以可被称为IPDC信道。所述IPDC信道可能具有任何DVB-T广播可用的频率，并具有适合于该系统的带宽。在欧洲，DVB-T信道具有8MHz的宽度。在所述IPDC信道上传送的任何一项内容都用于一个或多个用户，每个所述用户都带有适当装置来译码所述内容数据。内容在本质上通常是视听的，例如足球比赛的精彩场面。就一个地理区而言，内容项可能需要被广播多次，以允许例如因为信号衰减而错过第一次传输的MMT接收并译码所述内容项。重新传输策略在本文的范围之外。
由所述网络控制器18提供的所述控制信息由所述发射机11-17用于如图3所示的实现时分。
参考图3A，所述图3A示出了本发明一个实施例的简化实例，显示了在用于发射机11-17的所述IPDC信道上的传输。在传输停止时，所述第一发射机11被控制为从时间t＝0到时间t＝0+x在所述IPDC信道上广播。所述第二发射机12被控制为从时间t＝x到t＝2x传送，而所述第三发射机13从时间t＝2x到t＝3x传送，等等。在时间t＝7x时，当所述第七发射机17停止传送时，所述第一发射机11再次在所述IPDC信道上传送，开始重复定时顺序。不同发射机11-17传送的内容可能有所不同或相同。作为坐标时分的结果，同时在所述IPDC信道上传送的所述发射机11-17互不相同，所以就这一方面而言它们不会相互干扰。因此，译码一个发射机所传送IPDC信道内容的MMT将不会经历由发射机11-17组内的其它发射机所造成的信号干扰，无论其地理位置在何处。
仍是在本发明的另一实例中，相同时隙可如图3B所示用于非相邻小区内的传输，其中示出了用于发射机11-17的IPDC信道上的传输。在该实例中，所述第二和第五发射机12和15分别在非相邻小区12a和15a内。与此类似，所述第三和第五发射机13和16，以及第四和第七发射机14和17形成了非相邻发射机对。在该实例中，当传输停止时，所述第一发射机11被控制为从时间t＝0到时间t＝0+x在所述IPDC信道上广播。所述第二发射机12和第五发射机15被控制为从时间t＝x到t＝2x传送。由于所述发射机12和发射机15在非相邻小区内，因此它们都可从时间t＝x到t＝2x以及从t＝4x到t＝5x传送。类似的，所述第三和第六发射机13和16从时间t＝2x到t＝3x以及从t＝5x到t＝6x传送，等等。在时间t＝7x时，当所述第四和第七发射机14和17停止传送时，所述第一发射机11再次在所述IPDC信道上传送，开始重复定时顺序。
不同发射机11-17传送的内容可能有所不同或相同。作为坐标时分的结果，同时在所述IPDC信道上传送的所述发射机11-17互不相同，所以就这一方面而言它们不会相互干扰。因此，译码一个发射机所传送IPDC信道内容的MMT将不会经历由发射机11-17组内的其它发射机所造成的信号干扰，无论其地理位置在何处。
为了阻止两个发射机所传送信号内的微重叠的可能性，这种情况例如由传播延迟或一个发射机内时间基准子系统35内的微小误差所引起，则借助连续发射机的传输之间较小保护时间，例如几毫秒来完成传输。除了其它因素之外，所述保护时间的持续时间取决于小区大小以及所述时间基准子系统35的精确度。
所述信号定时分配信息可能采取任何适当的形式。例如，其可能包括参考所述时间基准子系统35的开始与停止传输的绝对时间。作为选择，可使用突发的持续时间以及突发间的间隔，或是从突发结束到下一突发开始的时间来给出所述定时。在本发明的一个实施例中，所述间隔可能还包括保护周期。所述信号定时也可能包括在所传送数据内，例如在一个或多个所传送分组的标题内，这可以允许其被所述接收机用于关闭或启动所述接收机以节省能量。
另一极端是，所述信息只是帧或子帧号码，可从其得到开始和停止时间。这些极端情况之间的任何方案都可以使用。
在网络具有多于七个小区的情况下，可以上述方式来使用单个信道。本发明的该实施例在图4内描述。
参照图4，所述发射机11-17被示为共同构成组40。第二、第三和第四组41-43与第一组40具有大致相同的布置和定时图形，并以格状分布在所述第一组周围。所述第二组内的小区被以111a-117a标示，第三和第四组内的小区对应地也被标示。每个组40-43的发射机都带有来自公共网络控制器44的信号定时分配信息，所述信息允许不同组内的对应发射机同时传送，从而避免与相邻小区的干扰。例如，小区13a、113a、213a、313a同时传送，小区14a、114a、214a、314a等同样如此。
上述方案的下降趋势是与每个小区都使用不同(频率)信道的情况相比降低的每个小区覆盖比特率。在所示出的实例中，每个小区都仅具有如果连续传送则所述IPDC信道应当具有的容量的七分之一的容量。如果使用保护时间，则所述容量会进一步减少。在一些环境中，所述容量可能不足以用于相邻小区组内的一个或多个小区。
在又一实施例中，如图5所示，时间的分配可能在组内的不同发射机之间有所不同。参考图5，为所述发射机11-17示出了定时分配。可以看出，在以第二和第四发射机12、14为代价的情况下，第一和第三发射机11、13带有相称的更多可用时间。
优选的是，由所述发射机11-17传送的信号包括指示与其小区相关的定时分配信息的数据。所述信息可能具有与从所述网络控制器18接收的信息相同或不同的格式。在译码所述信息时，MMT可以确定何时激活其接收机来接收所传送的内容，以及何时关闭其接收机以节省能量。
所述时间分配的调整可能需要其它组41-43内某些发射机的网络控制器44的协作，以阻止不同组之间的干扰。这可以通过控制其它组41-43内对应发射机的时间分配以使其与所述第一组40得到同样分配来实现。作为选择，也可以使用其它任何适当方案。
优选的是，所述定时分配是可以动态调整的，以考虑到一个或多个小区内特别高的要求。
尽管以上为简化起见将所述小区示为具有六角形，但依据地理情况它们也可以具有其他任何适当的形状。例如，类似六角形的小区可能被分为三个小区，每个都类似于风筝形状。可在时隙再用的模式中使用多于或少于七个小区，尤其是如果小区类似于风筝形状的话。还应当理解的是，小区边界可能并不清楚，可能存在着可从两个或三个发射机接收并译码信号的区域。
尽管上述实例涉及DVB-T广播网，但本发明也适用于其它类型的广播网，例如高级电视系统委员会(ATSC)和综合业务数字广播(ISDB)网络所定义的数字宽带广播网。本发明还可用于非广播网络，例如移动电话或卫星电话系统内的下行链路通信。
此外，尽管以上仅一个信道，即IPDC信道被在发射机11-17之间时分，但此构思也可应用于两个或更多信道在与相邻小区相关的发射机之间划分。
准确的相同信道被时分也并非必要的。例如，第一发射机可能在这样一个信道上传送，所述信道是其它发射机12-17所使用的信道宽度的两倍，但与它们重叠。重要因素在于避免在相同频率上同时传送信号。
尽管在以上实施例中，与相邻小区相关的发射机被控制为不会在相同频率上同时传送，但应当理解的是，可能会允许一个所述发射机以低功率传送。如果功率足够低，则不会干扰相邻小区内的传输，从而不会出现问题。
权利要求
1.一种被设置为影响蜂窝覆盖区图形的具有至少两个发射机的网络，所述发射机与至少两个相邻小区相关，并且被设置为在时分基础上以特定频率传送信号。
2.如权利要求1的网络，其中发射机组中的每一个发射机都被设置成使得所述组内的任何两个发射机都不会在足以引起相邻小区内显著干扰的功率电平上，以相同频率同时传送，其中所述发射机组包括与给定小区和多个相邻小区相关的发射机。
3.如权利要求2的网络，其中组内的所述发射机被分配了大致相等的时间量，所述发射机被允许在所述时间内传送。
4.如权利要求2的网络，其中组内的所述发射机被分配了不等的时间量，所述发射机被允许在所述时间内传送。
5.如权利要求2到4的网络，其中所述网络包括以重复模式设置的多个组。
6.如上述权利要求中任何一个的网络，其中每个发射机都被设置为基于根据公共时间基准所确定的时间来控制传输的实例。
7.如上述权利要求中任何一个的网络，其中每个发射机都被设置为传送用以识别从其传输的定时的信息。
8.如上述权利要求中任何一个的网络，其中所述网络是广播网。
9.如权利要求8的网络，其中所述信号涉及视听内容。
10.如权利要求8或9的网络，其中所述网络是数字视频广播网。
11.如权利要求10的网络，其中至少一些所述信号涉及互联网协议数据广播业务。
12.一种用于操作被设置为影响蜂窝覆盖区图形的具有至少两个发射机的网络的方法，所述方法包括控制与至少两个相邻小区相关的发射机在时分基础上，以特定频率传送信号。
13.如权利要求12的方法，所述方法包括控制发射机组中的每一个发射机，从而使得所述组内的任何两个发射机都不会在足以引起相邻小区内显著干扰的功率电平上，以相同频率同时传送，其中所述发射机组包括与给定小区和多个相邻小区相关的发射机。
14.如权利要求13的方法，包括向组内的发射机分配大致相等的时间量，所述发射机被允许在所述时间内传送。
15.如权利要求13的方法，包括向组内的所述发射机分配不等的时间量，所述发射机被允许在所述时间内传送。
16.如权利要求12到15中任何一个的方法，包括控制每个发射机，以基于根据公共时间基准所确定的时间来实现传输实例。
17.如权利要求12到16中任何一个的方法，包括控制每个发射机以传送用以识别从其传输的定时的信息。
18.如权利要求12到17中任何一个的方法，其中所述网络是广播网。
19.如权利要求18的方法，其中所述信号涉及视频内容。
20.如权利要求18或19的方法，其中所述网络是数字视频广播网。
21.如权利要求20的方法，其中至少一些所述信号涉及互联网协议数据广播业务。
22.一种发射机，用于与网络内其它发射机一起操作以影响蜂窝覆盖区图形，所述发射机包括控制器，所述控制器被设置为接收所接收信号的定时分配信息，将所述信号定时分配信息与基准时间源相比较，并控制给定频率上的传输仅在根据所述比较结果而被确定为可允许的时间发生。
23.一种用于操作发射机与网络内其它发射机以影响蜂窝覆盖区图形的方法，所述方法包括将所接收的信号定时分配信息与基准时间源相比较；基于所述比较，确定在其中允许传输的时段；以及控制所述发射机仅在所述时段内以给定频率传送信号。
全文摘要
在DVB－T网络中，在与相邻小区相关的发射机11－17之间在时分基础上共享单个信道。定时分配信息信号被在每个发射机11－17处接收，在所述发射机内，根据所述定时分配信息信号以及公共时间基准确定何时允许、何时不允许传输，所述公共时间基准例如是GPS接收机或原子钟。每个所述发射机11－17然后在不同时间在所述信道上传送。所述信道可能传送互联网协议数据广播业务。所述定时分配可能会有所变化，从而使得发射机具有不等的份额。所述分配可根据需要动态地控制。使用本发明，无需信道光栅化即可实现频谱的节省。
文档编号H04H20/46GK1574949SQ200410061678
公开日2005年2月2日 申请日期2004年6月24日 优先权日2003年6月24日
发明者詹尼·阿尔托宁, 朱哈·萨洛, 派卡·塔尔莫拉 申请人:诺基亚公司