專利名稱：相鄰小區(qū)之間的時分傳輸的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種被設置為影響蜂窩覆蓋區(qū)圖形的至少兩個發(fā)射機的網絡，以及一種操作所述網絡的方法。本發(fā)明還涉及一種用于在所述網絡內操作的發(fā)射機，以及一種操作所述發(fā)射機的方法。本發(fā)明尤其可以應用于廣播，但并不僅限于此。
背景技術：
在蜂窩型無線電網絡中，存在多種方法將一個小區(qū)的發(fā)射機所發(fā)射信號與相鄰小區(qū)的發(fā)射機所發(fā)射的信號分離。第一和第二代移動電話網絡使用基于頻率的分離。在這種情況下，所述網絡被建立為使得與相鄰小區(qū)相關的發(fā)射機不在相同頻率上發(fā)射。這在假定存在足夠頻率時運行良好，導致其與較窄頻帶一起使用。多個頻率往往被組合起來，所述頻率組被所述網絡上的非相鄰小區(qū)重復使用。不同組的數量可能在4個到15個之間，其中7個不同的組導致可在許多教科書中找到的蜂窩模式。
第三代移動電話系統(tǒng)使用單個寬頻帶，其中通過使用不同的擴頻碼實現(xiàn)所述分離。
在全球移動通信系統(tǒng)(GSM)網絡的小區(qū)內，使用時分復用在多個發(fā)射機之間共享頻帶。
所有上述的原理都是眾所周知的。
建議了提供一種作為數字廣播系統(tǒng)的一部分的互聯(lián)網協(xié)議數據廣播(IPDC)業(yè)務，所述數字廣播系統(tǒng)例如是地面數字視頻廣播(DVB-T)系統(tǒng)。譯碼來自IPDC傳輸的數據的能力依賴于對該業(yè)務的預訂。為了允許減少移動DVB-T接收機內的功率消耗，已建議了利用整個信道帶寬而非以其他任何方式復用其，從而在突發(fā)內傳送IPDC業(yè)務。這被稱為時間分片。由于DVB-T是高帶寬系統(tǒng)——每個信道可能為6、7或8MHz寬，所以可為蜂窩化使用的頻率的數量相當少。其限制了提供IPDC業(yè)務的機會。一種解決該問題的方法是將DVB-T信道分為(或柵為)子帶，例如將8MHz信道分為4個2MHz信道。然后可使用所述子帶來執(zhí)行蜂窩化。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是無需將信道分為子帶即可實現(xiàn)蜂窩化。
根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種被設置為影響蜂窩覆蓋區(qū)圖形的至少兩個發(fā)射機的網絡，所述發(fā)射機與至少兩個相鄰小區(qū)相關，并且被設置為在時分基礎上以特定頻率傳送信號。
使用本發(fā)明，可以使用單個信道在多個相鄰小區(qū)內傳送信號，而無需使用碼分復用。這可以導致顯著節(jié)省頻譜的使用，而不會影響信道的光柵化。
本發(fā)明允許借助蜂窩覆蓋區(qū)圖形來構建廣播網，例如DVB-T網絡，而無需影響信道頻率的適當再用的無線電計劃。相反，可在全部或部分網絡內的所有發(fā)射機之間共享較少數量信道，甚至是一個信道。
在本發(fā)明應用于一組與特定小區(qū)和多個相鄰小區(qū)相關的發(fā)射機時，這些優(yōu)點特別顯著。組內的發(fā)射機被以簡單的實施方式分配大致相等的時間量，所述發(fā)射機被允許在所述時間內傳送。由于其可以簡化網絡，并可以減少發(fā)射機意外地在不適當時間傳送，從而與來自另一發(fā)射機的傳輸相互干擾的機會，所以這種方式是方便的。
作為選擇，組內的發(fā)射機可能被分配不相等的時間量。因此，與高人口密度小區(qū)相關的發(fā)射機可能得到適合于需要的可用時間百分比。所述分配是根據以任何適當方式計算的需要來動態(tài)分配的，例如使用能夠從移動電話網絡得到的用戶分布信息或借助其它方式。
每個發(fā)射機都被設置為基于根據公共時間基準確定的時間來控制傳輸的定時。所述基準例如可能是原子鐘或全球定位系統(tǒng)(GPS)源。使用公共時間基準降低了將導致干擾的發(fā)射機在不適當時間發(fā)射的可能性。
根據本發(fā)明第二方面，提供了一種操作被設置為影響蜂窩覆蓋區(qū)圖形的至少兩個發(fā)射機的網絡的方法，所述方法包括控制與至少兩個相鄰小區(qū)相關的發(fā)射機，以在時分基礎上在特定頻率上傳送信號。
根據本發(fā)明第三方面，提供了一種用于與網絡內其它發(fā)射機一起操作以影響蜂窩覆蓋區(qū)圖形的發(fā)射機，所述發(fā)射機包括控制器，所述控制器被設置為接收所接收的信號定時分配信息，以將所述信號定時分配信息與基準時間源相比較，并控制特定頻率上的傳輸僅在作為所述比較結果的確定為可允許的時間時發(fā)生。
根據本發(fā)明的第四方面，還提供了一種操作發(fā)射機與網絡內其它發(fā)射機以影響蜂窩覆蓋區(qū)圖形的方法，所述方法包括將所接收的信號定時分配信息與基準時間源相比較；基于所述比較確定其間允許傳輸的時段；以及控制所述發(fā)射機僅在所述時段期間內在特定頻率上傳送信號。


以下將僅借助實例，并參照附圖來描述本發(fā)明的實施例。
在附圖中圖1示出了根據本發(fā)明一個實施例的網絡；圖2示例性地示出了根據本發(fā)明一個實施例構建和操作的發(fā)射機，所述發(fā)射機形成了圖1網絡的一部分；圖3A示出了圖1網絡的實施例根據其操作的定時圖；圖3B示出了用于本發(fā)明另一實施例的定時圖；圖4示出了根據本發(fā)明一個實施例如何重復多組發(fā)射機來擴大網絡；以及圖5是示出了在本發(fā)明的一個實施例中，如何在與相鄰小區(qū)相關的發(fā)射機之間改變信號定時分配的定時圖。
具體實施例方式
首先參考圖1，所述圖1示例性地示出了本發(fā)明的一個實施例，DVB-T廣播網10的一部分被示為包括第一到第七發(fā)射機11-17。所述第二到第六發(fā)射機12-17被設置在所述第一發(fā)射機11周圍，并距所述第一發(fā)射機11適當的距離，以形成較好的地理覆蓋區(qū)。與所述發(fā)射機11-17相關的小區(qū)被以11a-17a指示，共同形成了一種圖形，這種圖形在該簡化實例中被示例性示為蜂窩圖形。在所述發(fā)射機11-17之間漫游的是一些移動多媒體終端MMT，所述終端可能與WO01/17255內描述的終端類似。每個所述發(fā)射機11至17都連接到網絡控制器18，所述網絡控制器包括內容提供系統(tǒng)19和控制信息提供系統(tǒng)20。所述網絡控制器18可能以任何簡便的方式連接到所述發(fā)射機，例如經由點到點微波鏈路、銅或光纜、衛(wèi)星鏈路或以上選擇的任何組合。圖1僅僅是示例性的，本領域技術人員可以理解，對網絡拓撲和系統(tǒng)連接的改變都是可能的。
每個所述發(fā)射機11-17在該實例中大致類似。它們中的一個在圖2內顯示。參照圖2，發(fā)射機11被示為通常包括內容控制子系統(tǒng)或互聯(lián)網協(xié)議封裝器(IPE)30，其被設置為從網絡控制器18接收內容數據。所述內容控制子系統(tǒng)30之下是調制器31和發(fā)射機32，所述調制器將所述數據調制到適當的傳輸流上，所述發(fā)射機32提供包括由天線33廣播的內容數據的射頻(RF)信號。所述發(fā)射機32、所述調制器31以及所述內容控制子系統(tǒng)30都在控制器34的控制之下操作。時間基準子系統(tǒng)35向所述控制器34提供定時基準信號，所述時間基準子系統(tǒng)35包括GPS接收機或原子鐘(并未顯示)。所述時間基準子系統(tǒng)35允許所述發(fā)射機11與其它發(fā)射機12-17同步。
所述控制器34被提供了從所述網絡控制器18發(fā)送的控制信息。尤其是，所述控制器可使所述內容數據的傳輸在由所述網絡控制器識別的時間在特定信道上發(fā)生，并在其它時間停止傳送。所述控制器34被設置為參考所述控制信息，以及由所述時間基準子系統(tǒng)35提供的所述定時基準時間信號，控制傳輸的情況。所述控制器可能被設置為將內容在一個或多個其它信道上連續(xù)傳送。但只有在所述控制信息允許的情況下，傳輸才在一個時分的信道上執(zhí)行。
由所述網絡控制器18，尤其是形成其一部分的所述控制信息提供系統(tǒng)20所提供的所述控制信息僅允許所述七個發(fā)射機11-17中的一個在任何時間在時分信道上傳送。所述控制信息因此可被視為信號定時分配信息。我們可以認為在該實例中所述時分信道傳送IPDC業(yè)務數據，所以可被稱為IPDC信道。所述IPDC信道可能具有任何DVB-T廣播可用的頻率，并具有適合于該系統(tǒng)的帶寬。在歐洲，DVB-T信道具有8MHz的寬度。在所述IPDC信道上傳送的任何一項內容都用于一個或多個用戶，每個所述用戶都帶有適當裝置來譯碼所述內容數據。內容在本質上通常是視聽的，例如足球比賽的精彩場面。就一個地理區(qū)而言，內容項可能需要被廣播多次，以允許例如因為信號衰減而錯過第一次傳輸的MMT接收并譯碼所述內容項。重新傳輸策略在本文的范圍之外。
由所述網絡控制器18提供的所述控制信息由所述發(fā)射機11-17用于如圖3所示的實現(xiàn)時分。
參考圖3A，所述圖3A示出了本發(fā)明一個實施例的簡化實例，顯示了在用于發(fā)射機11-17的所述IPDC信道上的傳輸。在傳輸停止時，所述第一發(fā)射機11被控制為從時間t＝0到時間t＝0+x在所述IPDC信道上廣播。所述第二發(fā)射機12被控制為從時間t＝x到t＝2x傳送，而所述第三發(fā)射機13從時間t＝2x到t＝3x傳送，等等。在時間t＝7x時，當所述第七發(fā)射機17停止傳送時，所述第一發(fā)射機11再次在所述IPDC信道上傳送，開始重復定時順序。不同發(fā)射機11-17傳送的內容可能有所不同或相同。作為坐標時分的結果，同時在所述IPDC信道上傳送的所述發(fā)射機11-17互不相同，所以就這一方面而言它們不會相互干擾。因此，譯碼一個發(fā)射機所傳送IPDC信道內容的MMT將不會經歷由發(fā)射機11-17組內的其它發(fā)射機所造成的信號干擾，無論其地理位置在何處。
仍是在本發(fā)明的另一實例中，相同時隙可如圖3B所示用于非相鄰小區(qū)內的傳輸，其中示出了用于發(fā)射機11-17的IPDC信道上的傳輸。在該實例中，所述第二和第五發(fā)射機12和15分別在非相鄰小區(qū)12a和15a內。與此類似，所述第三和第五發(fā)射機13和16，以及第四和第七發(fā)射機14和17形成了非相鄰發(fā)射機對。在該實例中，當傳輸停止時，所述第一發(fā)射機11被控制為從時間t＝0到時間t＝0+x在所述IPDC信道上廣播。所述第二發(fā)射機12和第五發(fā)射機15被控制為從時間t＝x到t＝2x傳送。由于所述發(fā)射機12和發(fā)射機15在非相鄰小區(qū)內，因此它們都可從時間t＝x到t＝2x以及從t＝4x到t＝5x傳送。類似的，所述第三和第六發(fā)射機13和16從時間t＝2x到t＝3x以及從t＝5x到t＝6x傳送，等等。在時間t＝7x時，當所述第四和第七發(fā)射機14和17停止傳送時，所述第一發(fā)射機11再次在所述IPDC信道上傳送，開始重復定時順序。
不同發(fā)射機11-17傳送的內容可能有所不同或相同。作為坐標時分的結果，同時在所述IPDC信道上傳送的所述發(fā)射機11-17互不相同，所以就這一方面而言它們不會相互干擾。因此，譯碼一個發(fā)射機所傳送IPDC信道內容的MMT將不會經歷由發(fā)射機11-17組內的其它發(fā)射機所造成的信號干擾，無論其地理位置在何處。
為了阻止兩個發(fā)射機所傳送信號內的微重疊的可能性，這種情況例如由傳播延遲或一個發(fā)射機內時間基準子系統(tǒng)35內的微小誤差所引起，則借助連續(xù)發(fā)射機的傳輸之間較小保護時間，例如幾毫秒來完成傳輸。除了其它因素之外，所述保護時間的持續(xù)時間取決于小區(qū)大小以及所述時間基準子系統(tǒng)35的精確度。
所述信號定時分配信息可能采取任何適當的形式。例如，其可能包括參考所述時間基準子系統(tǒng)35的開始與停止傳輸的絕對時間。作為選擇，可使用突發(fā)的持續(xù)時間以及突發(fā)間的間隔，或是從突發(fā)結束到下一突發(fā)開始的時間來給出所述定時。在本發(fā)明的一個實施例中，所述間隔可能還包括保護周期。所述信號定時也可能包括在所傳送數據內，例如在一個或多個所傳送分組的標題內，這可以允許其被所述接收機用于關閉或啟動所述接收機以節(jié)省能量。
另一極端是，所述信息只是幀或子幀號碼，可從其得到開始和停止時間。這些極端情況之間的任何方案都可以使用。
在網絡具有多于七個小區(qū)的情況下，可以上述方式來使用單個信道。本發(fā)明的該實施例在圖4內描述。
參照圖4，所述發(fā)射機11-17被示為共同構成組40。第二、第三和第四組41-43與第一組40具有大致相同的布置和定時圖形，并以格狀分布在所述第一組周圍。所述第二組內的小區(qū)被以111a-117a標示，第三和第四組內的小區(qū)對應地也被標示。每個組40-43的發(fā)射機都帶有來自公共網絡控制器44的信號定時分配信息，所述信息允許不同組內的對應發(fā)射機同時傳送，從而避免與相鄰小區(qū)的干擾。例如，小區(qū)13a、113a、213a、313a同時傳送，小區(qū)14a、114a、214a、314a等同樣如此。
上述方案的下降趨勢是與每個小區(qū)都使用不同(頻率)信道的情況相比降低的每個小區(qū)覆蓋比特率。在所示出的實例中，每個小區(qū)都僅具有如果連續(xù)傳送則所述IPDC信道應當具有的容量的七分之一的容量。如果使用保護時間，則所述容量會進一步減少。在一些環(huán)境中，所述容量可能不足以用于相鄰小區(qū)組內的一個或多個小區(qū)。
在又一實施例中，如圖5所示，時間的分配可能在組內的不同發(fā)射機之間有所不同。參考圖5，為所述發(fā)射機11-17示出了定時分配?？梢钥闯觯谝缘诙偷谒陌l(fā)射機12、14為代價的情況下，第一和第三發(fā)射機11、13帶有相稱的更多可用時間。
優(yōu)選的是，由所述發(fā)射機11-17傳送的信號包括指示與其小區(qū)相關的定時分配信息的數據。所述信息可能具有與從所述網絡控制器18接收的信息相同或不同的格式。在譯碼所述信息時，MMT可以確定何時激活其接收機來接收所傳送的內容，以及何時關閉其接收機以節(jié)省能量。
所述時間分配的調整可能需要其它組41-43內某些發(fā)射機的網絡控制器44的協(xié)作，以阻止不同組之間的干擾。這可以通過控制其它組41-43內對應發(fā)射機的時間分配以使其與所述第一組40得到同樣分配來實現(xiàn)。作為選擇，也可以使用其它任何適當方案。
優(yōu)選的是，所述定時分配是可以動態(tài)調整的，以考慮到一個或多個小區(qū)內特別高的要求。
盡管以上為簡化起見將所述小區(qū)示為具有六角形，但依據地理情況它們也可以具有其他任何適當的形狀。例如，類似六角形的小區(qū)可能被分為三個小區(qū)，每個都類似于風箏形狀?？稍跁r隙再用的模式中使用多于或少于七個小區(qū)，尤其是如果小區(qū)類似于風箏形狀的話。還應當理解的是，小區(qū)邊界可能并不清楚，可能存在著可從兩個或三個發(fā)射機接收并譯碼信號的區(qū)域。
盡管上述實例涉及DVB-T廣播網，但本發(fā)明也適用于其它類型的廣播網，例如高級電視系統(tǒng)委員會(ATSC)和綜合業(yè)務數字廣播(ISDB)網絡所定義的數字寬帶廣播網。本發(fā)明還可用于非廣播網絡，例如移動電話或衛(wèi)星電話系統(tǒng)內的下行鏈路通信。
此外，盡管以上僅一個信道，即IPDC信道被在發(fā)射機11-17之間時分，但此構思也可應用于兩個或更多信道在與相鄰小區(qū)相關的發(fā)射機之間劃分。
準確的相同信道被時分也并非必要的。例如，第一發(fā)射機可能在這樣一個信道上傳送，所述信道是其它發(fā)射機12-17所使用的信道寬度的兩倍，但與它們重疊。重要因素在于避免在相同頻率上同時傳送信號。
盡管在以上實施例中，與相鄰小區(qū)相關的發(fā)射機被控制為不會在相同頻率上同時傳送，但應當理解的是，可能會允許一個所述發(fā)射機以低功率傳送。如果功率足夠低，則不會干擾相鄰小區(qū)內的傳輸，從而不會出現(xiàn)問題。
權利要求
1.一種被設置為影響蜂窩覆蓋區(qū)圖形的具有至少兩個發(fā)射機的網絡，所述發(fā)射機與至少兩個相鄰小區(qū)相關，并且被設置為在時分基礎上以特定頻率傳送信號。
2.如權利要求1的網絡，其中發(fā)射機組中的每一個發(fā)射機都被設置成使得所述組內的任何兩個發(fā)射機都不會在足以引起相鄰小區(qū)內顯著干擾的功率電平上，以相同頻率同時傳送，其中所述發(fā)射機組包括與給定小區(qū)和多個相鄰小區(qū)相關的發(fā)射機。
3.如權利要求2的網絡，其中組內的所述發(fā)射機被分配了大致相等的時間量，所述發(fā)射機被允許在所述時間內傳送。
4.如權利要求2的網絡，其中組內的所述發(fā)射機被分配了不等的時間量，所述發(fā)射機被允許在所述時間內傳送。
5.如權利要求2到4的網絡，其中所述網絡包括以重復模式設置的多個組。
6.如上述權利要求中任何一個的網絡，其中每個發(fā)射機都被設置為基于根據公共時間基準所確定的時間來控制傳輸的實例。
7.如上述權利要求中任何一個的網絡，其中每個發(fā)射機都被設置為傳送用以識別從其傳輸的定時的信息。
8.如上述權利要求中任何一個的網絡，其中所述網絡是廣播網。
9.如權利要求8的網絡，其中所述信號涉及視聽內容。
10.如權利要求8或9的網絡，其中所述網絡是數字視頻廣播網。
11.如權利要求10的網絡，其中至少一些所述信號涉及互聯(lián)網協(xié)議數據廣播業(yè)務。
12.一種用于操作被設置為影響蜂窩覆蓋區(qū)圖形的具有至少兩個發(fā)射機的網絡的方法，所述方法包括控制與至少兩個相鄰小區(qū)相關的發(fā)射機在時分基礎上，以特定頻率傳送信號。
13.如權利要求12的方法，所述方法包括控制發(fā)射機組中的每一個發(fā)射機，從而使得所述組內的任何兩個發(fā)射機都不會在足以引起相鄰小區(qū)內顯著干擾的功率電平上，以相同頻率同時傳送，其中所述發(fā)射機組包括與給定小區(qū)和多個相鄰小區(qū)相關的發(fā)射機。
14.如權利要求13的方法，包括向組內的發(fā)射機分配大致相等的時間量，所述發(fā)射機被允許在所述時間內傳送。
15.如權利要求13的方法，包括向組內的所述發(fā)射機分配不等的時間量，所述發(fā)射機被允許在所述時間內傳送。
16.如權利要求12到15中任何一個的方法，包括控制每個發(fā)射機，以基于根據公共時間基準所確定的時間來實現(xiàn)傳輸實例。
17.如權利要求12到16中任何一個的方法，包括控制每個發(fā)射機以傳送用以識別從其傳輸的定時的信息。
18.如權利要求12到17中任何一個的方法，其中所述網絡是廣播網。
19.如權利要求18的方法，其中所述信號涉及視頻內容。
20.如權利要求18或19的方法，其中所述網絡是數字視頻廣播網。
21.如權利要求20的方法，其中至少一些所述信號涉及互聯(lián)網協(xié)議數據廣播業(yè)務。
22.一種發(fā)射機，用于與網絡內其它發(fā)射機一起操作以影響蜂窩覆蓋區(qū)圖形，所述發(fā)射機包括控制器，所述控制器被設置為接收所接收信號的定時分配信息，將所述信號定時分配信息與基準時間源相比較，并控制給定頻率上的傳輸僅在根據所述比較結果而被確定為可允許的時間發(fā)生。
23.一種用于操作發(fā)射機與網絡內其它發(fā)射機以影響蜂窩覆蓋區(qū)圖形的方法，所述方法包括將所接收的信號定時分配信息與基準時間源相比較；基于所述比較，確定在其中允許傳輸的時段；以及控制所述發(fā)射機僅在所述時段內以給定頻率傳送信號。
全文摘要
在DVB－T網絡中，在與相鄰小區(qū)相關的發(fā)射機11－17之間在時分基礎上共享單個信道。定時分配信息信號被在每個發(fā)射機11－17處接收，在所述發(fā)射機內，根據所述定時分配信息信號以及公共時間基準確定何時允許、何時不允許傳輸，所述公共時間基準例如是GPS接收機或原子鐘。每個所述發(fā)射機11－17然后在不同時間在所述信道上傳送。所述信道可能傳送互聯(lián)網協(xié)議數據廣播業(yè)務。所述定時分配可能會有所變化，從而使得發(fā)射機具有不等的份額。所述分配可根據需要動態(tài)地控制。使用本發(fā)明，無需信道光柵化即可實現(xiàn)頻譜的節(jié)省。
文檔編號H04H20/46GK1574949SQ200410061678
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月24日 優(yōu)先權日2003年6月24日
發(fā)明者詹尼·阿爾托寧, 朱哈·薩洛, 派卡·塔爾莫拉 申請人:諾基亞公司