[发明专利]用于VHF/UHF频带中的数据分布的系统和方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及归属环境中的数据信号的分布，具体地说，本发明涉及用于VHF/UHF频带中的数据分布的系统和方法。

背景技术

WiFi(无线保真)是为无线局域网(LAN)制定的802.11标准的全局集的商品名称；任意的标准的Wi-Fi设备将在世界各处工作。WiFi是最流行的无线技术之一；通过几乎每一个现代个人计算机、膝上型计算机、最先进的游戏机、打印机和很多其它消费性设备，WiFi被广泛地应用在世界各地的公共热点、家庭和校园。包含数字用户线(DSL)调制解调器或电缆调制解调器以及Wi-Fi接入点的路由器通常在家庭和其它建筑物中建立，将互联网接入和连网技术提供给连接(无线地或通过电缆)到它们的所有设备。

Wi-Fi使用单个载波直接序列扩频无线电技术(812.11b)和多载波正交频分复用(OFDM)无线电技术(例如，802.11a、g、j、n)。电气和电子工程师协会(IEEE)已经为无线局域网(WLAN)计算机通信建立了一组标准，其统称为IEEE 802.11标准，该标准可应用于Wi-Fi信号。

802.11a标准在5GHz U-NII频带内使用OFDM无线电技术，以携带基带OFDM信号。这提供了8个不重叠的信道，并且提供了高达54Mbps的数据速率。使用OFDM的另一个标准是802.11g，其试图将802.11a标准与802.11b标准的最佳特征相结合。其使用针对更大的范围启用6、9、12、18、24、36、48和54Mbps的数据速率和2.4GHz的频率。802.11j标准是为日本市场专门设计的修订。它允许WLAN在4.9至5GHz频带内运作，以符合针对室内、室外和移动应用的无线电操作的日本规则。最后，802.11n标准是提出的修订，其通过增加多输入多输出(MIMO)和很多其它更新的特征来改进先前的802.11标准。尽管在市场上已经出售了基于该提案的最新草案的很多产品，但是在2009年12月以前802.11n标准将不会被定稿。

在美国的802.11a和802.11g中，可以在没有许可证的情况下操作设备。802.11a标准使用20MHz信道并且在三个未经授权的频带中操作，其被称作未经批准的全国性信息基础设施(U-NII)频带；在这三个频带中的每一个频带中指定四个20MHz信道。从5.15延伸至5.25GHz的较低U-NII频带包括具有40mW功率极限的四个信道；从5.25延伸至5.35GHz的中间U-NII频带包括具有200mW功率极限的四个信道；并且从5.725延伸至5.825GHz的较高U-NII频带包括具有800mW功率极限的四个20MHz信道。

802.11a信号使用具有52个子载波的OFDM调制，其包括48个数据子载波和四个导频子载波；可以使用BPSK、QPSK、16QAM或64QAM来调制这些子载波。总的符号持续时间是4μs，并且包括3.2μs的有效符号持续时间和0.8μs的保护间隔，其峰值数据速率是54Mbps。使用312.5KHz来分隔子载波，以使信号实际占据理论上16.25MHz的带宽。

在美国，大概存在210个电视(TV)广播区域和1700个TV广播站。目前，每个TV站被分配大约8个射频(RF)信道以进行NTSC广播，其中，每个信道占据VHF/UHF频谱中的6MHz。美国联邦通讯委员会(FCC)已经授权，不迟于2009年2月17日，所有的全功率电视广播将使用用于数字TV的高级电视系统委员会(ATSC)标准。所有的NTSC电视传输将根据该日期而终止。根据NTSC TV关闭，FCC将把信道2至51分配给数字TV；已经通过拍卖将占据700MHz的下半部的信道52至69重新分配给针对消费者的各种高级商用无线服务。

ATSC标准包括针对每个TV信道的6MHz带宽、Trellis 8-残余边带(8-VSB)调制的使用、以及里德-所罗门编码。TV接收器具有一些基本要求，以适当地解码ATSC信号并提供良好质量的TV图片。这些要求包括TV的信噪比(SNR)不低于15.2dB、-106.2dBm的热噪底(dBm是功率比计量单位的缩写)、以及-81与-84dBm之间的灵敏度等。

因为工作在某个地理区域/地区内的每个TV站仅使用来自TV频带的有限数量的信道，因此一些数字信道在相应的地区内保持未被使用：这种局部可用的频谱被称作“空白频带”。