[发明专利]通过多个发射机进行分层广播发射

说明书

技术领域

本发明总体上涉及媒体数据的无线广播发射的领域。更具体来说， 本发明涉及一种用于控制通过多个发射机站点把媒体数据的无线广播 发射到具有不同站间距的广播区域内的技术。

背景技术

广播服务提供通常从单个数据源到多个接收机的媒体数据传输(例 如流送音频和/或视频数据)。现代广播服务常常利用无线技术通过从所 述数据源到所述接收机的路线的至少一个重要分段来发射所述媒体数 据。无线广播服务不仅可以由传统的无线电台和电视网络来提供，而且 还可以由诸如GSM(全球移动通信系统)或UMTS(通用移动电信系统) 网络之类的移动网络来提供。

每一项广播服务都被提供到一个广播区域内，即被提供到可以在其 中接收到所述媒体数据的一个地理区域内。在PLMN(公共陆地移动网 络)的情况下，所述广播区域可以包括整个所述网络。另一方面，一个 广播区域可以被配置为小到蜂窝网络的单个无线电小区。一般来说，一 个广播服务区域包括PLMN的一个合理部分。

每个网络小区由一个发射机站点提供服务，所述发射机站点包括至 少一个发射机或发射机站。例如，GSM网络中的发射机站点包括BTS (基站收发信台)，其可以由BSC(基站控制器)来控制；UMTS网络 中的发射机站点包括节点B，其可以由RNC(无线网络控制器)来控 制。因此，至少对于包括许多小区的广播区域来说，需要多个发射机站 点。所述多个发射机站点可以使用相同的频率资源，即操作在相同的频 率上；这种操作模式被称作单频网络(SFN)。

为了最小化干扰，SFN的各发射机站点通常彼此同步地运行，即所 述多个站点的所有发射机同步地发射相同的广播信号。这例如可以通过 使用由其中一个所述发射机站点提供的GPS(全球定位系统)或参考时 钟来实现，或者可以通过所述广播网络中的控制节点来实现。接收机(例 如所述移动网络的用户设备中的接收机组件)从而接收到多个附近的发 射机站点的广播信号。

所述接收机可以叠加从与该接收机相距特定距离内的各发射机站 点接收到的信号。从更远的发射机站点接收到的信号导致在所述接收机 的位置处的干扰电平。作为一个例子，OFDM(正交频分复用)广播系 统使用特定的保护间隔，其长度决定相长叠加的最大距离。基于OFDM 的广播系统的例子有DVB-T(地面数字视频广播)和DAB(数字音频 广播)。

为了同时实现整个广播区域内的预定最低接收质量(以最大比特或 分组出错率来衡量)以及高频谱效率(媒体数据比特率与所需传输带宽 的比值)，通过信干噪比(SINR)来提供一种重要量度。所述SINR越 低，出错率就越高。为了对于低SINR实现所期望的出错率和比特率， 所需的发射模式与对于高SINR来说足够的发射模式相比利用更多的无 线电资源，从而降低了频谱效率。

所述发射模式决定所述发射的覆盖范围，即围绕发射站点的区域， 在该区域内，接收机有可能以低于预定质量阈值的比特或分组出错率接 收到所发射的广播信号。在蜂窝网络中，例如可以根据以下各方面当中 的一项或多项来指定无线电资源：时间、频率、发射功率以及扩频码。 相应地，例如通过选择特定的发射功率、特定的信道编码(例如更高或 更低的码率)、具有特定扩频因子的特定的扩频码等等来指定所述发射 模式。

按照其定义，处于所述广播区域中的特定位置处的接收机的SINR 随着所接收到的总计有用信号(其是来自各单独的发射机的所有有用信 号的叠加)而增大，以及随着总计干扰(其是来自各单独的发射机的所 有干扰信号的叠加)和噪声电平(其可以被假设为是独立于位置的常数) 而减小。取决于所述广播网络的布置，所述干扰可以支配噪声，或者反 之亦然。如果噪声居于主导地位，则所述SINR随着与所述发射机的距 离减小而增大。即使在干扰居于主导地位的情况下，所述SINR通常也 随着与所述发射机的距离减小而增大，这是因为所述干扰增大的程度将 低于有用信号增大的程度。

相应地，SFN广播区域内的最小SINR通常取决于站间距(ISD)， 所述站间距被定义为所述广播区域的某一地域内的任何一对发射机站 点之间的平均距离。所述SINR通常随着ISD的增大而减小。广播区域 内的最小SINR通常出现在该广播区域的具有大ISD的地域内。