專利名稱：一種平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地面數(shù)字電視和地面無線寬帶技術(shù)領(lǐng)域，特別針對地面電視網(wǎng)雙向化 與無線寬帶接入融合技術(shù)，具體涉及一種平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法。
背景技術(shù)：
數(shù)字電視廣播主要通過衛(wèi)星、有線電視及地面無線等三種傳輸方式實現(xiàn)。地面無 線廣播以其獨具的簡單接收和移動接收的能力，能夠滿足現(xiàn)代信息化社會人們隨時隨地對 于信息的需求。本發(fā)明所述數(shù)字地面電視包括包含面向固定接收機頂盒和面向移動接收 的車載以及手持終端，以地面無線方式實現(xiàn)的地面移動多媒體廣播系統(tǒng)或數(shù)字地面電視系 統(tǒng)。目前，國外形成了三大地面數(shù)字電視廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)，即美國的ATSC標(biāo)準(zhǔn)、歐洲的 DVB-T標(biāo)準(zhǔn)、日本的ISDB-T標(biāo)準(zhǔn)。自1996年中國開展地面數(shù)字電視的研究，并于2006年8月制定了國家地面數(shù)字 電視廣播標(biāo)準(zhǔn)DTTB，該標(biāo)準(zhǔn)既參考了清華大學(xué)基于多載波的地面數(shù)字電視方案DMB-T，同 時也融合了上海交大ADTB-T方案中的單載波技術(shù)。國內(nèi)針對廣播制式的手持電視主要有廣電總局推出的移動多媒體廣播標(biāo)準(zhǔn)CMMB。 中國移動多媒體廣播標(biāo)準(zhǔn)CMMB是基于OFDM技術(shù)的地面?zhèn)鬏斀鉀Q方案，在傳輸層同時參考 了 DVB-T和DAB/T-DMB，規(guī)定了工作帶寬為8MHz和2MHz兩種模式，分別采用8MHz_4K和 2MHZ-1K子載波0FDM+BPSK/QPSK/16QAM調(diào)制方式，循環(huán)保護前綴統(tǒng)一為1/80FDM符號長，信 道編碼采用RS和LDPC聯(lián)合方案，8MHz模式下可提供最高達16Mbps的信道傳輸容量。隨著業(yè)務(wù)融合不斷地深入，傳統(tǒng)單向電視廣播業(yè)務(wù)已不能滿足用戶的需求。交互 電視ITVanteractive TV)系統(tǒng)，又稱互動電視，為大家所期待。通過有線數(shù)字電視廣播方 式提供互動電視業(yè)務(wù)已經(jīng)隨著三網(wǎng)融合的實施而鋪開，以地面無線廣播方式提供互動電視 業(yè)務(wù)則并不多見，大都采用借助移動通信網(wǎng)絡(luò)的方式提供回傳信道，這種方式需要很長的 連接時間。目前只有歐洲制定了雙向地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-RCT。全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會2006年9月正式立項制定基于“廣播”、“通信” 和“無線寬帶接入”三網(wǎng)融合的寬帶無線多媒體(Broadband Wireless Multimedia, BWM) 標(biāo)準(zhǔn)。BWM網(wǎng)絡(luò)是一個融合移動電視網(wǎng)絡(luò)和寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特征的新型寬帶無線移 動網(wǎng)絡(luò)。在無線接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面，BWM網(wǎng)絡(luò)充分考慮了移動電視網(wǎng)絡(luò)和寬帶無線接入網(wǎng) 絡(luò)的組網(wǎng)特征，既支持傳統(tǒng)廣播電視網(wǎng)絡(luò)的大基站覆蓋的大區(qū)模式，又支持以蜂窩組網(wǎng)為 特征的全小基站覆蓋的小區(qū)模式。相對模擬電視而言，地面數(shù)字電視具有更高的頻譜利用率。隨著模擬電視廣播向 數(shù)字電視轉(zhuǎn)換，原來廣播電視頻段如果全部用來提供電視廣播業(yè)務(wù)，將使節(jié)目數(shù)量成倍增 加，或只需使用原來所占頻段的一半以下即可提供同樣多的電視廣播節(jié)目，那么就會空閑 出一些頻段資源。而與此同時，各種無線寬帶通信技術(shù)發(fā)展使得可用頻段越來越難以安排，繼續(xù)往高頻如3GHz/5GHz發(fā)展并不適合地面?zhèn)鬏敻采w，而適合地面?zhèn)鞑ジ采w的頻段如VHF/ UHF頻段大部分用于廣播電視業(yè)務(wù)和2G通信。WiMAX—直尋求分享3G的TDD頻段資源。世 界上第一個利用感知無線電的無線通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802. 22，通過感知動態(tài)利用UHF頻 段中空閑廣播電視頻段來實現(xiàn)固定無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。對于傳統(tǒng)地面電視的優(yōu)質(zhì)空閑頻段，無 線寬帶通信行業(yè)迫切的希望得到并且使用，但電視行業(yè)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換各國進度不平衡， 還將要持續(xù)并存多年才能完成。電視系統(tǒng)基本均以6/7/SMHz為帶寬劃分頻道，對于寬帶通 信行業(yè)的高達20MHz甚至更高的工作頻段寬度則需要使用多個空閑的連續(xù)電視頻段，這樣 也降低了可用機會。另外，只將傳統(tǒng)電視頻帶重新劃分為寬帶無線通信頻段所用，并不能實 現(xiàn)地面無線廣播與寬帶通信融合發(fā)展的目標(biāo)。交互寬帶通信業(yè)務(wù)應(yīng)與數(shù)字廣播業(yè)務(wù)一樣具 有提供普及性公眾服務(wù)，消除“數(shù)字鴻溝”，以低成本保障大眾的信息知情權(quán)、信息選擇權(quán)和 表達權(quán)，是信息化社會可均衡持續(xù)發(fā)展的必然需求。無線寬帶行業(yè)4G概念如IMT-ADVANCED 計劃將無線寬帶通信系統(tǒng)融合支持廣播功能納入考慮范圍。如果能夠通過充分的利用現(xiàn)有資源和先進技術(shù)，將單向移動多媒體廣播系統(tǒng)平滑 演進升級改造為寬帶無線廣播通信融合網(wǎng)絡(luò)，不僅能夠提供無線回傳信道以實現(xiàn)實時關(guān)聯(lián) 的交互業(yè)務(wù)，同時也是提高電視頻段頻譜利用的新思路。廣播與通信系統(tǒng)的融合是未來無線通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。單向傳輸?shù)膹V播系統(tǒng)和 雙向傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)存在各自的優(yōu)缺點。廣播系統(tǒng)的單向傳輸特性使得廣播系統(tǒng)只能支持 點對多點的單向業(yè)務(wù)?；诜涓C的通信系統(tǒng)雖然能提供雙向業(yè)務(wù)，但是其微蜂窩結(jié)構(gòu)和單 播發(fā)送方式存在分發(fā)效率低的缺點。廣播與無線寬帶通信的在傳輸層上融合既能發(fā)揮現(xiàn)代 數(shù)字廣播系統(tǒng)頻譜資源豐富和頻譜資源利用率高的特點，又能結(jié)合利用現(xiàn)在寬帶通信系統(tǒng) 的回傳技術(shù)優(yōu)勢，為廣播系統(tǒng)提供靈活可靠的交互回傳路徑，以較低成本提供無線寬帶接 入功能，支持上下行帶寬需求差別較大的非對稱交互通信和廣播混合業(yè)務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于，融合將無線寬帶通信與地面電視/多媒體廣播融合，既發(fā)揮廣 播系統(tǒng)頻譜資源豐富和數(shù)據(jù)內(nèi)容下行分發(fā)效率高的特點，又利用通信系統(tǒng)的雙向傳輸?shù)膬?yōu) 勢，為廣播系統(tǒng)提供靈活可靠的回傳路徑，同時低成本支持非對稱業(yè)務(wù)的寬帶無線接入，并 使現(xiàn)有廣播終端在雙向化系統(tǒng)中能不用升級改造即可使用原有廣播業(yè)務(wù)或或簡單升級即 可使用交互廣播業(yè)務(wù)，提供一種平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法。為了上述目的，本發(fā)明的一種平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法， 該方法用于將數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)平滑升級為雙向化廣播通信融合的系統(tǒng)，所述的方法 具體步驟為首先，對于物理傳輸層，增加無線上行回傳信道，基站側(cè)采用基于軟件無線電技術(shù) 的若干模式的無線寬帶回傳策略并在基站側(cè)增加回傳信號接收模塊實現(xiàn)；終端側(cè)增加的上 行回傳通道利用頻率規(guī)劃和時空差異形成的空閑FM/VHF/UHF廣播頻段和免授權(quán)頻段及模 擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換時期形成的空閑廣播電視頻段，通過在雙向化終端側(cè)增加回傳信號發(fā)送模塊 實現(xiàn)；然后，對于媒體接入控制層，交互業(yè)務(wù)在媒體接入控制MAC和廣播復(fù)用MUX層融 合，具體為在媒體接入控制層，雙向化系統(tǒng)的媒體接入控制層(MAC)/MUX層參照現(xiàn)有寬帶通信系統(tǒng)和地面電視/多媒體廣播系統(tǒng)的MUX層進行融合，具有完備數(shù)據(jù)成幀、網(wǎng)絡(luò)接入以 及帶寬分配功能，MAC層/MUX層將基于IP的雙向業(yè)務(wù)下行數(shù)據(jù)和全網(wǎng)單向廣播數(shù)據(jù)分別 在相應(yīng)的信道時隙上通過物理層基帶調(diào)制和無線射頻發(fā)射傳送到終端；其中，所述的物理信道傳輸層，下行前向通道沿用兼容現(xiàn)行數(shù)字地面電視/多媒 體廣播技術(shù)的傳輸方式，單向廣播業(yè)務(wù)和雙向業(yè)務(wù)下行數(shù)據(jù)在下行通道采用時分復(fù)用方 式，單向廣播業(yè)務(wù)與雙向交互業(yè)務(wù)分別占用獨立時隙，使傳統(tǒng)數(shù)字電視或多媒體廣播接收 終端可以不受系統(tǒng)雙向化升級影響而繼續(xù)接收相應(yīng)廣播時隙的業(yè)務(wù)；所述的基站側(cè)的回傳 信號接收基于軟件無線電平臺技術(shù)，該回傳信號接收模塊包括射頻接收子模塊、數(shù)字中頻 子模塊和基帶處理子模塊；所述的射頻子模塊負責(zé)選擇接收放大回傳信道無線信號并下變 頻到中頻，數(shù)字中頻子模塊負責(zé)將中頻模擬信號數(shù)字化轉(zhuǎn)換并數(shù)字降頻提取基帶信號，基 帶子模塊負責(zé)信號同步、解調(diào)解碼恢復(fù)發(fā)端數(shù)據(jù)信息。所述的終端側(cè)的回傳信號發(fā)送模塊 包含信道編碼保護子模塊、基帶調(diào)制子模塊和無線射頻發(fā)送子模塊。上述技術(shù)方案，所述的雙向化系統(tǒng)對CMMB實施方式的下行方向的超幀結(jié)構(gòu)為超 幀時長為ls，分成40個時隙，每個時隙25ms，廣播和寬帶交互劃分以25ms時隙為單位，且 限定連續(xù)配置的廣播時隙為3個以下；每個超幀的第一個時隙限定為雙向化廣播系統(tǒng)的配 置時隙。上述技術(shù)方案，所述的物理層的回傳信道能采用以200KHZ帶寬劃分信道，并采 用基帶處理技術(shù)兼容GSM/GRPS/EDGE上行信號的無線寬帶回傳策略；所述的200KHz的無線 寬帶回傳策略為以200KHZ帶寬為基本單位劃分使用頻段用于回傳，并采用頻分雙工FDD 方式工作。所述的FDD方式采用適合地面?zhèn)鬏數(shù)乃槠臻e頻段，基帶兼容GSM/GPRS/EDGE 上行信號方式，并采用按需分配的時分多址TDMA結(jié)合頻分復(fù)用接入。上述技術(shù)方案所述的，所述的物理層的上行回傳信道能采用以 ΙΜΗζ/1. 6MHz/l. 75MHz/2MHz或適用的電視頻道帶寬劃分信道的無線寬帶上行回傳策略； 所述的上行回傳策略為以lMHz、l. 6MHz、1. 75MHz、2MHz或電視頻道帶寬劃分信道的無線 回傳模式，并采用FDD、TDD或TDD+FDD混合方式的雙工方式。所述的2MHz回傳信道的針對 CMMB系統(tǒng)實施方式的上下行信道的FDD的幀結(jié)構(gòu)如下所示上下行都將自然秒劃分為40 個時隙，每個時隙25ms，下行沿用CMMB廣播信道，其中廣播業(yè)務(wù)和交互業(yè)務(wù)分別占用不同 的25ms下行時隙中，上行回傳信道采用2MHz劃分信道帶寬，用于傳輸交互上行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。所述的2MHz回傳信道采用SC-FDE調(diào)制時，針對8MHz模式CMMB系統(tǒng)實施方式的 上下行信道的TDD的寬帶交互時隙幀結(jié)構(gòu)如下所示每秒劃分成的40個25ms時隙中，通過 時隙1廣播系統(tǒng)配置，將若干時隙配置為廣播時隙，剩余的所有時隙配置為交互業(yè)務(wù)時隙；其中，所述的廣播時隙沿用8MHz CMMB廣播信道下行方式，每個交互業(yè)務(wù)時隙頭部 廣播前導(dǎo)和下行上行配置信息，指示下行交互各子業(yè)務(wù)劃分、下行和上行轉(zhuǎn)換時間點、各個 2MHz回傳信道的測距接入及各個上行子業(yè)務(wù)的時間窗口 ；所述的交互時隙上行回傳時將 8MHz可用頻寬劃分4個2MHz信道并行用于回傳。所述的2MHz回傳信道用SC-FDE調(diào)制時，針對2MHz模式CMMB系統(tǒng)實施方式的的 上下行信道的TDD的寬帶交互時隙幀結(jié)構(gòu)為每秒劃分成的40個25ms時系中，通過時隙 1廣播系統(tǒng)配置，將不包含時隙1的若干時隙配置為廣播時隙，剩余的所有時隙配置為交互 業(yè)務(wù)時隙；
其中，所述的廣播時隙沿用2MHz CMMB廣播信道下行方式，每個交互業(yè)務(wù)時隙頭部 廣播前導(dǎo)和下行上行配置信息，指示下行交互各子業(yè)務(wù)劃分、下行上行轉(zhuǎn)換時間點、測距接 入及各個上行子業(yè)務(wù)地時間窗口。上述技術(shù)方案，所述的采用TDD+FDD混合雙工方式時，位于基站覆蓋中心區(qū)的終 端選擇TDD方式，位于覆蓋邊緣區(qū)的終端選用FDD方式，采用TDMA多址接入。所述的上行回傳信道的信號能采用單載波頻域處理技術(shù)，該單載波技術(shù)包含 單載波頻域均衡SC-FDE、通用多載波GMC和單載波-頻分多址SC-FDMA，支持BPSK/ QPSK/8PSK/16QAM/64QAM符號映射；所述的上行回傳信道的信號能采用正交頻分復(fù)用OFDM 處理技術(shù)，支持BPSK/QPSK/8PSK/16QAM/64QAM符號映射。上述技術(shù)方案，所述的基站側(cè)支持若干模式的無線寬帶回傳策略，具體包括(1) 以200KHz帶寬為基本單位劃分使用頻段的回傳方式，(2)以ΙΜΗζ/1. 6MHz/l. 75MHz/2MHz或 適用的電視頻道帶寬為基本單位劃分使用頻段的回傳模式。本發(fā)明優(yōu)點可以對現(xiàn)有數(shù)字電視(或多媒體)廣播系統(tǒng)雙向化升級的同時保護 現(xiàn)有數(shù)字廣播終端投資，現(xiàn)有終端不用升級依然可以接收數(shù)字廣播業(yè)務(wù)或經(jīng)過簡單的低成 本升級即可支持雙向?qū)拵Ы换I(yè)務(wù)，同時雙向化系統(tǒng)實現(xiàn)了廣播、交互廣播和即時雙向?qū)?帶業(yè)務(wù)的融合傳輸，利用廣播基站大覆蓋和中小城市和郊區(qū)鄉(xiāng)村高樓少回傳信道條件好特 點，通過單-系統(tǒng)實現(xiàn)低成本提供廣播和雙向通信融合服務(wù)目的。本發(fā)明的方法可為城郊 鄉(xiāng)村和中小城市利用地面廣播電視網(wǎng)逐步雙向化升級改造提供高效適用的低成本無線寬 帶廣播通信融合網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，同時改造后系統(tǒng)可繼續(xù)兼容支持原有數(shù)字廣播電視終端， 不會中斷廣播電視服務(wù)。


圖1本發(fā)明提出的移動多媒體廣播雙向化網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)；圖2本發(fā)明提出的雙向化系統(tǒng)的下行超幀結(jié)構(gòu)(以CMMB為例)；圖3本發(fā)明提出的移動多媒體廣播雙向化系統(tǒng)FDD幀結(jié)構(gòu)；圖4本發(fā)明提出的雙向化系統(tǒng)寬帶交互時隙幀結(jié)構(gòu)(TDD，8MHz模式)；圖5本發(fā)明提出的雙向化系統(tǒng)寬帶交互時隙幀結(jié)構(gòu)(TDD，2MHz模式)；圖6本發(fā)明提出的上行子突發(fā)格式；圖7本發(fā)明提出的移動多媒體廣播雙向化系統(tǒng)協(xié)議棧架構(gòu)，其中OFDM下行， SC-FDE 上行。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖針對本發(fā)明的內(nèi)容進行詳細描述。本發(fā)明設(shè)計了地面電視雙向化系統(tǒng)架構(gòu)，采用軟件無線電技術(shù)，設(shè)計了多種無線 回傳方式和物理信道結(jié)構(gòu)，包括兼容GSM/GPRS/EDGE上行基帶200KHz帶寬劃分信道的回傳 方法，及采用單載波頻域處理(包括SC-FDE/SC-FDMA/GMC)或正交頻分復(fù)用OFDM技術(shù)的 ΙΜΗζ/1. 6MHz/l. 75MHz/2MHz和電視頻道帶寬劃分信道的回傳方法，設(shè)計了廣播通信融合 MAC協(xié)議結(jié)構(gòu)和采用改造寬帶通信MAC協(xié)議實現(xiàn)融合的方法。主要內(nèi)容包括系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計，物理層設(shè)計和融合MAC/MUX設(shè)計。詳細設(shè)計思想和方法通過具體實施示例說明。本發(fā)明在信道傳輸層，下行前向廣播業(yè)務(wù)通道沿用兼容現(xiàn)行數(shù)字地面電視/多媒 體廣播技術(shù)的傳輸方式，保護原有單向數(shù)字電視終端接收不受影響。在原有地面數(shù)字電視 廣播系統(tǒng)中增加無線回傳功能，通過在數(shù)字電視終端增加無線回傳發(fā)送模塊和基站側(cè)增加 無線回傳接收模塊，實現(xiàn)無線寬帶回傳功能。無線回傳信道在具有空閑頻段可用于回傳時 (如利用空閑FM/VHF/UHF廣播頻段和模擬電視向數(shù)字電視轉(zhuǎn)換形成的廣播電視頻段空白 頻譜片段或免授權(quán)頻段)，使用頻分雙工FDD方式和非對稱帶寬成對頻段構(gòu)建雙向傳輸系 統(tǒng)，無法獲得空閑可用回傳頻段時，采用原數(shù)字電視系統(tǒng)的廣播頻段，以時分雙工TDD方式 構(gòu)建雙向傳輸系統(tǒng)?；緜?cè)無線回傳接收處理模塊采用軟件無線電技術(shù)，支持多種無線回 傳方式，包括1)以200KHZ帶寬劃分信道的無線回傳模式。采用頻分雙工FDD或時分雙工 TDD方式，按需分配的時分多址接入TDMA，基帶兼容GSM/GPRS/EDGE上行方式；2)以1MHz、 1. 6MHz、1. 75MHz、2MHz或電視頻道帶寬劃分信道的無線回傳模式。雙工方式采用FDD或TDD 或TDD+FDD混合方式，采用TDD+FDD混合雙工方式時，位于基站覆蓋中心區(qū)的終端選擇TDD 方式，位于覆蓋邊緣區(qū)的終端選用FDD方式，采用TDMA多址接入，無線回傳信號采用單載波 頻域處理技術(shù)(如單載波頻域均衡SC-FDE、通用多載波GMC、單載波-頻分多址SC-FDMA) 上行回傳或采用兼容現(xiàn)在流行無線廣播或通信系統(tǒng)技術(shù)的正交頻分復(fù)用OFDM技術(shù)。在媒 體接入控制MAC層/廣播復(fù)用MUX層，實現(xiàn)廣播業(yè)務(wù)和雙向化業(yè)務(wù)融合。雙向化系統(tǒng)的媒 體接入控制層(MAC)/MUX層參照現(xiàn)有寬帶通信系統(tǒng)如DOCSIS的MAC層和地面電視/多媒 體廣播系統(tǒng)(如CMMB)的MUX層進行融合，具有完備數(shù)據(jù)成幀、網(wǎng)絡(luò)接入以及帶寬分配等 功能。MAC/MUX層之上的應(yīng)用層包括兩大部分業(yè)務(wù)，第一部分為廣播業(yè)務(wù)，包括音視頻廣播、 數(shù)據(jù)廣播和電子業(yè)務(wù)指南；第二部分包括internet數(shù)據(jù)及交互廣播等其它雙向業(yè)務(wù)，非廣 播的雙向業(yè)務(wù)通過IP封裝。MAC層/MUX層將基于IP的雙向業(yè)務(wù)下行數(shù)據(jù)和全網(wǎng)單向廣播 數(shù)據(jù)分別在相應(yīng)的信道時隙上通過物理層基帶調(diào)制和無線射頻發(fā)射傳送到終端。下面以CMMB的雙向化為實施例只是上述發(fā)明方法的一種具體實時方式。采用本 發(fā)明思想和方法也可用于其他數(shù)字地面電視或數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)與無線通信融合實現(xiàn) 雙向化，同樣屬于本發(fā)明專利保護范圍。雙向化系統(tǒng)架構(gòu)移動多媒體廣播CMMB雙向化系統(tǒng)在已有的移動多媒體廣播單向系統(tǒng)CMMB的基礎(chǔ) 上，通過在前端系統(tǒng)和終端設(shè)備增加支持回傳和雙向交互業(yè)務(wù)的子系統(tǒng)而構(gòu)建。雙向化系 統(tǒng)設(shè)計遵循下行兼容移動多媒體廣播系統(tǒng)的物理層的原則，同時由于移動多媒體廣播單向 系統(tǒng)的MAC層/復(fù)用層只有簡單的多業(yè)務(wù)廣播復(fù)用功能，因此參照寬帶無線通信系統(tǒng)的MAC 層進行改造設(shè)計，以支持廣播和交互業(yè)務(wù)。設(shè)計的移動多媒體廣播雙向化網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)如圖1所示，其中廣播和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)由 相同基站提供，廣播和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的功率等級一致，支持最大小區(qū)半徑為10/30/60km三種。雙向化網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)主要由基站、連網(wǎng)服務(wù)器、寬帶接入網(wǎng)關(guān)、媒體服務(wù)器、資源 調(diào)度中心以及用戶數(shù)據(jù)庫組成。(1)基站包含空中接口物理層、MAC層功能，完成廣播下發(fā)和數(shù)據(jù)收發(fā)，業(yè)務(wù)映射、 會聚，用戶終端SS功率控制功能，網(wǎng)絡(luò)接入和初始化等功能。(2)連接服務(wù)器負責(zé)IP配置和AAA認證。
(3)寬帶接入網(wǎng)關(guān)負責(zé)寬帶接入、資源控制以及路由管理等。(4)媒體服務(wù)器負責(zé)提供廣播業(yè)務(wù)以及點播業(yè)務(wù)等媒體信號。(5)資源調(diào)度中心負責(zé)廣播和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的資源調(diào)度、內(nèi)容分發(fā)以及路由優(yōu)化。(6)用戶數(shù)據(jù)庫包含用戶入網(wǎng)數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)定制信息。廣播和通信業(yè)務(wù)物理傳輸層融合方法移動多媒體廣播雙向化系統(tǒng)中廣播和寬帶交互下行采用時分復(fù)用的方式，這種復(fù) 用結(jié)構(gòu)有利于廣播業(yè)務(wù)和寬帶無線接入業(yè)務(wù)的獨立運營，也能夠最大程度上兼容現(xiàn)有的移 動多媒體廣播系統(tǒng)。為了能夠靈活配置廣播和寬帶交互時分復(fù)用關(guān)系，以CMMB系統(tǒng)雙向化為例，設(shè)計 雙向化系統(tǒng)的超幀結(jié)構(gòu)如圖2所示。超幀時長為ls，分成40個時隙，每個時隙25ms。廣播 和寬帶交互劃分以25ms時隙為單位，為使交互業(yè)務(wù)具有良好的實時性，限定連續(xù)配置的 廣播時隙不超過3個。每個超幀的第一個時隙限定為雙向化廣播系統(tǒng)的配置時隙，該廣播 時隙廣播本雙向化廣播網(wǎng)系統(tǒng)配置信息，其中包含當(dāng)前超幀內(nèi)廣播業(yè)務(wù)、其他頻點的雙向 化廣播頻道指示、擴展的寬帶交互業(yè)務(wù)的時隙配置信息。某一廣播節(jié)目安排到超幀的指定 位置后，其在每個超幀中將保持相同的位置直到下一次廣播和寬帶交互業(yè)務(wù)資源調(diào)度重新 劃分。由于只在超幀的第一個時隙下發(fā)超幀內(nèi)廣播和寬帶交互業(yè)務(wù)時隙劃分信息，對于傳 統(tǒng)的移動多媒體廣播接收終端而言，需要等到下一個超幀的第一個時隙，方能開始接收系 統(tǒng)信息和接收媒體廣播；對于雙向化系統(tǒng)終端而言，為了避免等待下一幀超幀到來而造成 網(wǎng)絡(luò)接入延遲，設(shè)計每個寬帶交互業(yè)務(wù)時隙包含下一個寬帶交互業(yè)務(wù)時隙的指示信息，雙 向化系統(tǒng)終端在搜索超幀開始廣播時隙失敗時，將嘗試搜索寬帶交互時隙，當(dāng)其成功搜索 到一個寬帶交互時隙后，可以通過下一寬帶交互時隙信息逐步獲知隨后的寬帶交互時隙， 使得終端不需要等到下一超幀到來，便可進行寬帶交互接入，從而加速網(wǎng)絡(luò)接入過程，避免 長時間持續(xù)網(wǎng)絡(luò)搜索操作，降低了終端功耗。這種超幀結(jié)構(gòu)具有兩個優(yōu)點(1)廣播和數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)時隙可以靈活配置，并可動態(tài)變更，變更的時間粒度為Is ;(幻這種超幀設(shè)計使得已有 的移動多媒體廣播接收終端可繼續(xù)接收雙向化系統(tǒng)中的廣播，具有后向兼容能力。在廣播時隙中，采用單頻網(wǎng)的方式傳送，即所有基站在同一時間在同一頻率以相 同的編碼調(diào)制方式發(fā)送廣播視頻內(nèi)容。在廣播時隙中，系統(tǒng)物理層兼容移動多媒體廣播 CMMB物理層，但在系統(tǒng)配置信息中增加擴展的交互數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時隙劃分信息。物理層上行回傳方向在基站側(cè)采用軟件無線電技術(shù)，支持多種回傳方 式。為兼容現(xiàn)有多種廣播電視和通信體制的頻道劃分方式，至少支持200KHZ和 IMHz/1. 6MHz/l. 75MHz/2MHz和適用的電視頻道帶寬(如8MHz)等多種回傳信道帶寬，支持 多種流行通信廣播體制的上行回傳調(diào)制方式。200KHZ帶寬劃分便于兼容FM和二代通信系統(tǒng)GSM的頻道劃分，同時利用PC和現(xiàn) 有智能終端CPU的處理能力實現(xiàn)回傳信號發(fā)送基帶處理。200KHZ帶寬回傳方式下，可利用 廣大中小市鎮(zhèn)地區(qū)大量空閑調(diào)頻廣播FM頻段和免授權(quán)頻段，以FDD雙工方式與現(xiàn)有地面廣 播系統(tǒng)構(gòu)成雙向化系統(tǒng)。200KHz回傳方式采用兼容GSM/GPRS/EDGE基帶的上行技術(shù)，按需 分配的時分多址TDMA結(jié)合頻分多址接入方式，適合用于構(gòu)建CMMB (或地面電視國標(biāo)/DAB 和DVB-TH/T2系統(tǒng))的回傳通道。利用現(xiàn)有的地面數(shù)字電視廣播和兼容GSM/GPRS/EDGE的 上行回傳技術(shù)時，可實現(xiàn)數(shù)字地面電視廣播與GSM/GPRS/EDGE兩種成熟技術(shù)的融合。最低配置下使用一個200KHZ帶寬信道回傳雙向系統(tǒng)即可工作，適合大帶寬下行和小帶寬上行 交互業(yè)務(wù)。隨業(yè)務(wù)擴大，下行和上行信道數(shù)可以逐步增加。1ΜΗζ、1. 6MHz、l. 75MHz、2MHz或電視頻道帶寬(如8MHz)回傳方式下，采用正交 頻分復(fù)用OFDM或單載波頻域處理技術(shù)(如單載波頻域均衡SC-FDE、B3G/LTE上行采用的 SC-FDMA、GMC技術(shù))，符號映射包括BPSK，QPSK, 8PSK, 16QAM和64QAM。由于CMMB系統(tǒng)存在 8MHz模式和2MHz模式，以及現(xiàn)有廣播和通信系統(tǒng)存在1. 6MHz/l. 75MHz或2MHz多種廣播 通信系統(tǒng)信道帶寬劃分方式，故配置設(shè)計多種信道帶寬回傳方式可兼容其它廣播通信系統(tǒng) 的頻道劃分方式，便于采用流行通信和廣播系統(tǒng)中的上行回傳技術(shù)的基帶處理部件和中頻 射頻模塊，大大降低雙向化系統(tǒng)構(gòu)建成本。其中1ΜΗζ/2ΜΗζ帶寬回傳信道模式可以使用6、 7,8MHz模擬電視系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)換采用6MHz系統(tǒng)后可能形成的空隙頻段，增加了可用機會， 1. 6MHz帶寬劃分方式適合未采用TDS-CDMA組網(wǎng)的地區(qū)采用ITU已分配給TDS-CDMA系統(tǒng)的 頻段回傳。雙向化系統(tǒng)雙工方式可選用頻分雙工FDD方式或時分雙工TDD方式或TDD+FDD混 合方式。采用FDD方式升級時，只需在現(xiàn)有數(shù)字電視/多媒體廣播系統(tǒng)發(fā)射頭端增加相應(yīng) 回傳支持設(shè)備和對現(xiàn)有地面電視/多媒體廣播系統(tǒng)多業(yè)務(wù)復(fù)用協(xié)議軟件進行升級改造為 兼容廣播業(yè)務(wù)和和交互數(shù)據(jù)的復(fù)用/MAC融合協(xié)議即可支持雙向業(yè)務(wù)，頭端發(fā)射功放設(shè)備 可保持不變。新型雙向交互終端需要支持FDD回傳方式，已有數(shù)字電視/多媒體廣播終端 繼續(xù)接收廣播業(yè)務(wù)不受升雙向化升級影響。適用于初期升級部署。使用TDD方式時，需將廣播調(diào)制發(fā)射設(shè)備改造成支持TDD工作模式，同時，雙向化 終端需要支持TDD方式回傳，但單向數(shù)字廣播終端可在單向廣播業(yè)務(wù)的時間片TIME-SLOT 下繼續(xù)接收廣播業(yè)務(wù)，不需要強制升級替換。TDD+FDD混合方式時，系統(tǒng)覆蓋中心區(qū)采用TDD方式，覆蓋邊緣區(qū)采用FDD方式。以2MHz為例，上行物理層統(tǒng)一采用2MHz的信道工作帶寬。使用較小的信道帶寬， 在手持終端情形下，因為終端發(fā)送功率有限，頻帶集中有利于提高回傳信號SNR，從而增大 上行覆蓋范圍。2MHz回傳頻道帶寬模式可兼容現(xiàn)有DVB-RCT地面回傳信道頻帶和DAB/DMB廣播頻 帶劃分，也可將空閑的6 8MHz電視頻道分成多組2MHz的回傳頻道或利用空閑DAB/DMB 頻段，與現(xiàn)有2MHz頻道帶寬地面的數(shù)字多媒體廣播DAB/DMB或8MHz帶寬的數(shù)字電視廣播 系統(tǒng)DVB-TH/CMMB構(gòu)建對稱或非對稱雙向交互廣播通信系統(tǒng)。2MHz回傳方式下，寬帶交互上下行雙工方式可以選擇FDD，也可選用TDD。FDD雙 工方式中，一個下行8MH頻段可以只使用一個2MHz頻段作為寬帶交互上行回傳，如圖3所 示，在下行頻段當(dāng)前位于廣播時隙時，用戶在上行頻段仍可進行上行數(shù)據(jù)發(fā)送，用戶在寬帶 交互下行時隙將下發(fā)隨后若干個上行交互時隙的帶寬分配信息。FDD方式對已有系統(tǒng)修改 不大，有利于雙向化系統(tǒng)初期部署。TDD利于支持上下行不對稱業(yè)務(wù)，上下行切換點可動態(tài) 調(diào)整，以適應(yīng)當(dāng)前業(yè)務(wù)流特性。初始廣播雙向化階段，可一個8MHz頻道下行配一個2MHz上行，隨雙向業(yè)務(wù)增多， 采用多個8MHz頻道組合為下行頻段組和多個2MHz頻道組合為上行頻段組，以增加系統(tǒng)上 下行帶寬容量。在TDD雙工方式下，CMMB雙向化系統(tǒng)的上下行工作帶寬包含8MHz和2MHz兩種模式，其中2MHz模式適用于CMMB 2MHz模式，可兼容DAB/DMB系統(tǒng)頻段帶寬劃分。其寬帶交 互時隙幀結(jié)構(gòu)如圖4和圖5所示。在8MHz模式時，固定或車載終端發(fā)送功率較大，可采用8MHz帶寬劃分無線回傳， 手持終端在寬帶交互時隙中的上行子幀部分劃分為4個2MHz的子信道，集中功率于2MHz 帶寬以增加上行回傳傳輸距離，如圖4所示。終端接入網(wǎng)絡(luò)時，隨機選擇一個子信道進行隨 機接入，當(dāng)隨機接入不成功時，將重新隨機選擇一個子信道繼續(xù)進行隨機接入直到超過最 大嘗試次數(shù)；當(dāng)接入成功后用戶將駐留在該子信道上，其后該用戶的上行數(shù)據(jù)均從該子信 道進行發(fā)送。數(shù)據(jù)時隙下行子幀開始為一個前導(dǎo)OFDM符號，后面包含η個OFDM符號用于傳送 幀控制頭(FCH)，上下行配置信息(DL-MAP，UL-MAP)，上下行信道描述信息(D⑶，U⑶)，以及 其他的MAC層控制信息和用戶下行數(shù)據(jù)。下行子幀按照PUSC(部分使用子載波)方式在時 間和頻率二維資源上劃分子信道，用戶的帶寬劃分以子信道為單位。上行子幀開始部分為隨機接入時隙和帶寬請求時隙，隨后為各個用戶的上行子突 發(fā)。以SC-FDE技術(shù)上行回傳為例，子突發(fā)的格式如圖6所示，其包含子突發(fā)前導(dǎo)以及一個 到多個SC-FDE符號，每個SC-FDE符號包含獨特字和數(shù)據(jù)符號部分。媒體接入控制MAC層/復(fù)用MUX層廣播通信業(yè)務(wù)融合方法單向傳輸?shù)囊苿佣嗝襟w廣播系統(tǒng)的MAC層/MUX復(fù)用層只有較為簡單的復(fù)用結(jié)構(gòu) 來控制數(shù)據(jù)成幀，結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)開銷小，而為了提供全網(wǎng)廣播業(yè)務(wù)和寬帶無線接入業(yè)務(wù)， 移動多媒體廣播雙向化系統(tǒng)的媒體接入控制層(MAC)需要具有完備數(shù)據(jù)成幀、網(wǎng)絡(luò)接入以 及帶寬分配等功能。如圖7為移動多媒體廣播雙向化系統(tǒng)協(xié)議棧架構(gòu)，MAC_B為基站側(cè)， MAC_T為終端側(cè)。應(yīng)用層包括兩大部分，第一部分為全網(wǎng)廣播業(yè)務(wù)，包括音視頻廣播、數(shù)據(jù) 廣播和電子業(yè)務(wù)指南；第二部分包括internet數(shù)據(jù)及交互廣播等業(yè)務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層基于IP，所 有非全網(wǎng)廣播業(yè)務(wù)和寬帶接入業(yè)務(wù)都經(jīng)過IP封裝。MAC層將基于IP的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在分配的 信道上通過物理層和射頻電路傳送到移動終端。移動多媒體廣播雙向化系統(tǒng)的MAC層數(shù)據(jù)部分是面向連接的，所有的數(shù)據(jù)通信都 在某個連接的上下文中，這樣不同的連接可以獲得不同的Qos支持。BS本身保留了一定數(shù) 量的連接，成為預(yù)備連接，在SS初始化階段，基站通過廣播系統(tǒng)消息方式將其所支持的預(yù) 備連接發(fā)送給用戶。在用戶注冊完成后，基站可以響應(yīng)用戶的請求動態(tài)地建立和修改連接。 MAC層需要為動態(tài)建立和修改連接定義一組連接建立和維護原語(primitives)。連接分為 管理連接和數(shù)據(jù)承載連接，連接通過連接標(biāo)志符CID來區(qū)分，連接標(biāo)志符CID的長度為16 位，最大支持64K個不同的連接。在用戶注冊到系統(tǒng)的時候，基站為用戶提供不同的服務(wù)流。每個連接都會關(guān)聯(lián)到 一個特定的服務(wù)流。服務(wù)流定義了在連接上進行交換、傳輸?shù)腝os參數(shù)，包括時延、時延抖 動以及速率限制等。服務(wù)流提供了上下行業(yè)務(wù)Qos管理的一種機制，SS的帶寬請求和BS的 資源調(diào)度等都要參照服務(wù)流的Qos參數(shù)和用戶優(yōu)先級來進行。服務(wù)流的管理是動態(tài)的，包 括建立、修改和刪除等操作?；綧AC層功能實體MAC_B需要完成廣播和寬帶交互接入的功能，對于廣播部分 需要完成廣播多路節(jié)目的復(fù)用和解復(fù)用，響應(yīng)廣播和寬帶交互動態(tài)帶寬分配，終端節(jié)電機 制以及可靠無線傳輸機制，而對于寬帶接入部分需要完成無線資源管理，功率控制，終端節(jié)電機制以及網(wǎng)絡(luò)管理等。在寬帶接入部分的無線資源管理包括業(yè)務(wù)流的分類和Qos支持策 略，帶寬請求分配以及帶寬分配信息的組織等。廣播部分終端節(jié)電是基于時間分片技術(shù)， 即將一個頻道在1秒時間內(nèi)所有比特流在一個到兩個時隙內(nèi)發(fā)送完畢，而寬帶接入部分的 終端節(jié)電需要綜合考慮廣播部分的節(jié)點操作，即如果雙向化系統(tǒng)終端同時也接收著廣播業(yè) 務(wù)，則盡量將寬帶接入的帶寬分配安排在與其所在的廣播業(yè)務(wù)時隙相鄰的時段中，避免需 要頻繁開關(guān)接收機。終端MAC層功能實體MAC_T在數(shù)據(jù)平面主要完成MAC SDU向MAC PDU的 相互轉(zhuǎn)換，同時根據(jù)需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分段和打包等功能，而在控制平面主要功能為與MAC_B 交互控制信息，以實現(xiàn)MAC層的管理功能如入網(wǎng)、無線資源管理、功率控制等。MAC/MUX層參照借用有線電視雙向化數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制解調(diào)(DOCSIS)架構(gòu)。MAC層 由業(yè)務(wù)匯聚子層，公共部分子層和安全子層構(gòu)成，對于寬帶交互部分，MAC層各子層功能與 DOCSIS系統(tǒng)相似。為了兼容已有的移動多媒體廣播終端，在基站端對于全網(wǎng)廣播的業(yè)務(wù)，將 廣播業(yè)務(wù)包以傳統(tǒng)廣播復(fù)用幀結(jié)構(gòu)重新組裝成廣播復(fù)用流，然后按照廣播配置信息指定的 調(diào)制和編碼方式在對應(yīng)的廣播時隙進行發(fā)送；在用戶端接收廣播業(yè)務(wù)時，其在相應(yīng)廣播時 隙接收到的廣播碼流進行解復(fù)用，將獲得的音視頻以及數(shù)據(jù)內(nèi)容直接提交到應(yīng)用層進行呈 現(xiàn)給用戶，非廣播業(yè)務(wù)則通過IP尋址送到相應(yīng)接收實體。需要說明的是，以上介紹的本發(fā)明的實施方案而并非限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)理解，任何對本發(fā)明技術(shù)方案的修改或者等同替代都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范 圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法，該方法用于將數(shù)字地面電視 廣播系統(tǒng)平滑升級為雙向化廣播通信融合的系統(tǒng)，所述的方法具體步驟為首先，對于物理傳輸層，增加無線上行回傳信道，基站側(cè)采用基于軟件無線電技術(shù)的若 干模式的無線寬帶回傳策略并在基站側(cè)增加回傳信號接收模塊實現(xiàn)；終端側(cè)增加的上行回 傳通道與原廣播系統(tǒng)的下行信道可用頻分雙工方式FDD或時分雙工TDD方式；當(dāng)采用FDD 時，回傳信道可利用頻率規(guī)劃和時空差異形成的空閑FM/VHF/UHF廣播頻段和免授權(quán)頻段 及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換時期形成的空閑廣播電視頻段，通過在雙向化終端側(cè)增加回傳信號發(fā)送 模塊實現(xiàn)；然后，對于媒體接入控制層，交互業(yè)務(wù)在媒體接入控制MAC和廣播復(fù)用MUX層融合，具 體為在媒體接入控制層，雙向化系統(tǒng)的媒體接入控制層(MAC)/MUX層參照現(xiàn)有寬帶通信系 統(tǒng)和地面電視/多媒體廣播系統(tǒng)的MUX層進行融合，具有完備數(shù)據(jù)成幀、網(wǎng)絡(luò)接入以及帶寬 分配功能，MAC層/MUX層將基于IP的雙向業(yè)務(wù)下行數(shù)據(jù)和全網(wǎng)單向廣播數(shù)據(jù)分別在相應(yīng) 的信道時隙上通過物理層基帶調(diào)制和無線射頻發(fā)射傳送到終端；其中，所述的物理信道傳輸層，下行前向通道沿用兼容現(xiàn)行數(shù)字地面電視/多媒體廣 播技術(shù)的傳輸方式，單向廣播業(yè)務(wù)和雙向業(yè)務(wù)下行數(shù)據(jù)在下行通道采用時分復(fù)用方式，單 向廣播業(yè)務(wù)與雙向交互下行業(yè)務(wù)分別占用獨立時隙，使傳統(tǒng)數(shù)字電視或多媒體廣播接收終 端可以不受系統(tǒng)雙向化升級影響而繼續(xù)接收相應(yīng)廣播時隙的業(yè)務(wù)；所述的基站側(cè)的回傳信號接收基于軟件無線電平臺技術(shù)，該回傳信號接收模塊包括射頻接收子模塊，負責(zé)選擇接收放大回傳信道無線信號并下變頻到中頻；數(shù)字中頻子模塊，負責(zé)將中頻模擬信號數(shù)字化轉(zhuǎn)換并數(shù)字降頻提取基帶信號；和基帶處理子模塊，負責(zé)信號同步、解調(diào)解碼恢復(fù)發(fā)端數(shù)據(jù)信息；所述的終端側(cè)的回傳信號發(fā)送模塊包含信道編碼保護子模塊、基帶調(diào)制子模塊和無 線射頻發(fā)送子模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法，其特征在 于，所述的雙向化方法結(jié)合CMMB實施方式下的下行方向的超幀結(jié)構(gòu)為超幀時長為ls，分 成40個時隙，每個時隙25ms，廣播和寬帶交互劃分以25ms時隙為單位，且限定連續(xù)配置的 廣播時隙為3個以下；每個超幀的第一個時隙限定為雙向化廣播系統(tǒng)的配置時隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法，其特征在 于，所述的物理層的回傳信道可采用以200KHZ帶寬劃分信道，并采用基帶處理技術(shù)兼容 GSM/GRPS/EDGE上行信號的無線寬帶回傳策略。
4.根據(jù)權(quán)利3要求所述的平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法，其特征在 于，所述的200KHZ的無線寬帶回傳策略為以200KHZ帶寬為基本單位劃分使用頻段用于回 傳，并采用頻分雙工FDD。
5.根據(jù)權(quán)利3要求所述的平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法，其特征在 于，所述的FDD方式采用適合地面?zhèn)鬏數(shù)乃槠臻e頻段，基帶兼容GSM/GPRS/EDGE上行信號 方式，并采用按需分配的時分多址TDMA結(jié)合頻分復(fù)用接入。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法，其特征在 于，所述的物理層的上行回傳信道可采用以1ΜΗζ、1. 6MHz、l. 75MHz、2MHz或適用的電視頻 道帶寬劃分信道的無線寬帶上行回傳策略。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法，其特征在 于，所述的無線寬帶上行回傳策略可采用FDD、TDD或TDD+FDD混合方式的雙工方式。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法，其特征在 于，所述的2MHz回傳信道的針對CMMB系統(tǒng)實施方式的上下行信道的FDD的幀結(jié)構(gòu)如下所 示上下行都將自然秒劃分為40個時隙，每個時隙25ms，下行沿用CMMB廣播信道，其中廣 播業(yè)務(wù)和交互業(yè)務(wù)分別占用不同的25ms下行時隙中，上行回傳信道采用2MHz劃分信道帶 寬，用于傳輸交互上行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法，其特征在 于，所述的2MHz回傳信道采用SC-FDE調(diào)制時，針對8MHz模式CMMB系統(tǒng)實施方式的上下行 信道的TDD的寬帶交互時隙幀結(jié)構(gòu)如下所示每秒劃分成的40個25ms時隙中，通過時隙1 廣播系統(tǒng)配置，將若干時隙配置為廣播時隙，剩余的所有時隙配置為交互業(yè)務(wù)時隙；其中，所述的廣播時隙沿用8MHz CMMB廣播信道下行方式，每個交互業(yè)務(wù)時隙頭部廣播 前導(dǎo)和下行上行配置信息，指示下行交互各子業(yè)務(wù)劃分、下行和上行轉(zhuǎn)換時間點、各個2MHz 回傳信道的測距接入及各個上行子業(yè)務(wù)的時間窗口 ；所述的交互時隙上行回傳時將8MHz 可用頻寬劃分4個2MHz信道并行用于回傳。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法，其特征 在于，所述的2MHz回傳信道用SC-FDE調(diào)制時，針對2MHz模式CMMB系統(tǒng)實施方式的的上下 行信道的TDD的寬帶交互時隙幀結(jié)構(gòu)為每秒劃分成的40個25ms時系中，通過時隙1廣播 系統(tǒng)配置，將不包含0時隙的若干個25ms時隙配置為廣播時隙，剩余的所有時隙配置為交 互業(yè)務(wù)時隙；其中，所述的廣播時隙沿用2MHz CMMB廣播信道下行方式，每個交互業(yè)務(wù)時隙頭部廣播 前導(dǎo)和下行上行配置信息，指示下行交互各子業(yè)務(wù)劃分、下行上行轉(zhuǎn)換時間點、測距接入及 各個上行子業(yè)務(wù)地時間窗口。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法，其特征 在于，所述的采用TDD+FDD混合雙工方式時，位于基站覆蓋中心區(qū)的終端選擇TDD方式，位 于覆蓋邊緣區(qū)的終端選用FDD方式，采用TDMA多址接入。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法，其 特征在于，所述的上行回傳信道的信號能采用單載波頻域處理技術(shù)，該單載波技術(shù)包 含單載波頻域均衡SC-FDE、通用多載波GMC和單載波-頻分多址SC-FDMA，支持BPSK/ QPSK/8PSK/16QAM/64QAM 符號映射。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法，其 特征在于，所述的上行回傳信道的信號能采用正交頻分復(fù)用OFDM處理技術(shù)，支持BPSK/ QPSK/8PSK/16QAM/64QAM 符號映射。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法，其特征 在于，所述的基站側(cè)支持若干模式的無線寬帶回傳策略，具體包括(1)以200KHZ帶寬為基 本單位劃分使用頻段的回傳方式，(2)以ΙΜΗζ/1. 6MHz/l. 75MHz/2MHz或適用的電視頻道帶 寬為基本單位劃分使用頻段的回傳模式。
全文摘要
本發(fā)明提出一種平滑升級數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)為雙向化的方法，該方法將數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)平滑升級為雙向化無線廣播通信融合的系統(tǒng)。所述的方法具體步驟為首先，對于物理傳輸層，增加無線上行回傳信道，基站側(cè)采用基于軟件無線電技術(shù)的若干模式的無線寬帶回傳策略并在基站側(cè)增加回傳信號接收模塊實現(xiàn)；終端側(cè)增加的上行回傳通道與原廣播系統(tǒng)的下行信道可用頻分雙工方式FDD或時分雙工TDD方式，采用FDD時，回傳信道可利用頻率規(guī)劃和時空差異形成的空閑FM/VHF/UHF廣播頻段和免授權(quán)頻段及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換時期形成的空閑廣播電視頻段，通過在雙向化終端側(cè)增加回傳信號發(fā)送模塊實現(xiàn)；然后，對于媒體接入控制層，交互業(yè)務(wù)在媒體接入控制MAC和廣播復(fù)用MUX層融合。
文檔編號H04N21/238GK102123000SQ20101060819
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者侯自強, 倪宏, 曾學(xué)文, 王勁林 申請人:中國科學(xué)院聲學(xué)研究所