[发明专利]一种地面数字电视广播频道中插入移动通信信号的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及地面数字电视广播系统与蜂窝移动通信系统之间的协同结构和方法。

背景技术

蜂窝移动通信系统的一个演进趋势是增强其内容服务能力，多媒体广播和多媒体下载是内容服务的主要内容，因此，增加多媒体广播、组播和高速下载能力是蜂窝移动通信系统演进的基本内容。

蜂窝移动通信系统为增强多媒体广播、组播能力普遍采取的技术途径有两条，一个途径是基于系统现有的传输速率，在尽可能少地改动空中接口协议的前提下增加对广播、组播能力的支持，这种方法的好处是对现有系统改动小，缺点是可以提供的广播、组播速率受现有系统设计的限制，至于高速下载，如提供十几兆比特每秒的下载速度，这种途径是无法达到的；另一条途径是根据多媒体广播、组播、高速下载对空口速度的需要，重新设计新的空中接口和系统结构，如3GPP LTE采用的方式，这种方式的好处是可以得到更为优化的系统结构和空中接口速度，但是，其缺点是技术难度大、商用周期长，并且和现有的系统难以兼容。

除了上述两条目前受到普遍关注的蜂窝移动通信系统的演进路线，多网协同或者多标准协同是蜂窝移动通信系统实现多媒体广播、组播和高速下载的第三条技术路线。这里仅以TD-SCDMA系统与DMB-TH系统的协同为例，主要对TD-SCDMA系统的物理信道及帧结构加以说明，讨论通过蜂窝移动通信标准与地面数字电视广播标准之间的协同实现多媒体广播、组播和高速下载的方法。

TD-SCDMA系统与其他3G系统的最大不同在于物理层技术不同。TD-SCDMA的扩频带宽为1.6MHz，符号速率可以根据1.28Mcps的码速率和扩频因子得到。在TD-SCDMA系统中，1个10ms的无线帧可以分成2个5ms子帧，每个子帧由7个675us的常规时隙(TS0-TS6)，对应于图1的101～107，和3个特殊时隙(下行导频时隙、保护间隔和上行导频时隙)组成。常规时隙用来传送用户数据或控制信息，TS0 101总是固定地用作下行时隙来发送系统广播信息，而TS1 102总是固定地用作上行时隙。其他的常规时隙可以根据需要灵活地配置成上行或下行以实现不对称业务的传输，如分组数据的传输。用作上行链路的时隙和用作下行链路的时隙之间由1个转换点分开。每个5ms的子帧中设有两个转换点，第1个转换点固定在TS0结束处，而第2个转换点则取决于小区上、下行时隙的配置，如图1所示。

除下行导频(DwPTS)和上行导频(UpPTS)突发外，其他所有用于信息传输的突发都具有相同的结构：由2个数据部分、1个训练序列码和1个保护时间片组成。数据部分对称地分布于训练序列的两端。1个突发的持续时间就是1个时隙。突发的数据部分由信道码和扰码共同扩频。信道码是一个正交可变扩频因子(OVSF)，扩频因子值可以取1、2、4、8或16，物理信道的数据速率取决于所用的OVSF码所采用的扩频因子值。

在TD-SCDMA系统中，每个小区一般使用1个基本的训练序列码。对这个基本的训练序列码进行等长的循环移位(长度取决于同一时隙的用户数)又可以得到一系列的训练序列。同一时隙的不同用户将使用不同的训练序列位移。因此，一个物理信道是由频率、时隙、信道码、训练序列位移和无线帧分配等诸多参数共同定义的。建立一个物理信道的同时，也就给出了它的初始结构。物理信道的持续时间可以无限长，也可以是分配所定义的持续时间。

TD-SCDMA系统帧结构的设计考虑到了对智能天线和上行同步等新技术的支持。一个TDMA的帧长为10ms，分成两个5ms子帧。这两个子帧的结构完全相同。每一个子帧又分成长度为675us的7个常规时隙和3个特殊时隙。这三个特殊时隙分别为DwPTS、GP和UpPTS。在7个常规时隙中，TS0总是分配给下行链路，而TS1总是分配给上行链路。上行时隙和下行时隙之间时由转换点分开。在TD-SCDMA系统中，每个5ms的子帧有两个转换点。通过灵活的配置上下行时隙的个数，使TD-SCDMA适用于上下行对称及非对称业务模式。

每个子帧中的DwPTS是作为下行导频和同步设计的。该时隙是由长为64码片的下行同步序列SYNC-DL和32码片的保护间隔组成。SYNC-DL是一组PN码，用于区分相邻小区，系统定义了32个码组，每组对应一个SYNC-DL序列，SYNC-DL PN码集在蜂窝网络汇总可以复用。