一種時(shí)分雙向窄帶同頻多業(yè)務(wù)無線傳輸方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種時(shí)分雙向窄帶同頻多業(yè)務(wù)無線傳輸方法，其方法步驟如下：將原始下行數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，并將其按照數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)打包到下行數(shù)據(jù)包里；將原始上行數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，并將其按照數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)打包到上行數(shù)據(jù)包里；將下行數(shù)據(jù)包和上行數(shù)據(jù)包封裝到一個(gè)數(shù)據(jù)幀內(nèi)，進(jìn)行雙向同頻交替分時(shí)傳輸；將標(biāo)準(zhǔn)8M物理帶寬變?yōu)榉菢?biāo)準(zhǔn)的能夠?yàn)樯闲袛?shù)據(jù)和下行數(shù)據(jù)提供傳輸通道的窄帶帶寬。本發(fā)明的有益效果如下：通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)COFDM技術(shù)進(jìn)行兩個(gè)方面的改造，實(shí)現(xiàn)時(shí)分雙向窄帶同頻多業(yè)務(wù)的無線信號(hào)傳輸。
【專利說明】一種時(shí)分雙向窄帶同頻多業(yè)務(wù)無線傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線電傳輸【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是指一種時(shí)分雙向窄帶同頻多業(yè)務(wù)無線傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通信領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以COFDM技術(shù)為基礎(chǔ)的圖像傳輸方法得到了廣泛應(yīng)用。COFDM (coded orthogonal frequency division multiplexing),即編碼正交頻分復(fù)用的簡(jiǎn)稱，是目前世界上最先進(jìn)和最具發(fā)展?jié)摿Φ恼{(diào)制技術(shù)，其基本原理就是將高速數(shù)據(jù)流通過串并轉(zhuǎn)換，分配到傳輸速率較低的若干子信道中進(jìn)行傳輸。
[0003]COFDM技術(shù)能同時(shí)分開多個(gè)數(shù)字信號(hào)，而且在干擾的信號(hào)周圍可以安全運(yùn)行。正是由于具有這種特殊的信號(hào)“穿透能力”，使得COFDM技術(shù)深受通訊設(shè)備商的喜愛和歡迎。COFDM技術(shù)能夠持續(xù)不斷地監(jiān)控傳輸介質(zhì)上通訊特性的突然變化情況，通訊路徑傳送數(shù)據(jù)的能力會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化，COFDM能動(dòng)態(tài)地與之相適應(yīng)，并且接通或切斷相應(yīng)的載波，以保證持續(xù)、成功的通訊傳輸。COFDM技術(shù)特別適合使用在高層建筑物、居民密集和地理上突出的地方以及將信號(hào)撒播的地區(qū)、高速的數(shù)據(jù)傳播的地域?，F(xiàn)有的COFDM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是單向數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，因此以COFDM技術(shù)為基礎(chǔ)的通信設(shè)備都是單向傳輸設(shè)備。
[0004]時(shí)分多址技術(shù)是把時(shí)間分割成周期性的幀，每一個(gè)幀再分割成若干個(gè)時(shí)隙向基站發(fā)送信號(hào)，在滿足定時(shí)和同步的條件下，基站可以分別在各時(shí)隙中接收到各移動(dòng)終端的信號(hào)而不混擾。同時(shí)，基站發(fā)向多個(gè)移動(dòng)終端的信號(hào)都按順序安排在預(yù)定的時(shí)隙中傳輸，各移動(dòng)終端只要在指定的時(shí)隙內(nèi)接收，就能在合路的信號(hào)中把發(fā)給它的信號(hào)區(qū)分并接收下來。時(shí)分多址技術(shù)具有如下特性:
[0005](I)每載頻多路信道:如前所述，時(shí)分多址技術(shù)形成頻率時(shí)間矩陣,在每一頻率上產(chǎn)生多個(gè)時(shí)隙，這個(gè)矩陣中的每一點(diǎn)都是一個(gè)信道，在基站控制分配下，可為任意一移動(dòng)客戶提供電話或非話業(yè)務(wù)。
[0006](2)利用突發(fā)脈沖序列傳輸:移動(dòng)臺(tái)信號(hào)功率的發(fā)射是不連續(xù)的，只是在規(guī)定的時(shí)隙內(nèi)發(fā)射脈沖序列。
[0007](3)傳輸速率高，自適應(yīng)均衡:每載頻含有時(shí)隙多，則頻率間隔寬，傳輸速率高，但數(shù)字傳輸帶來了時(shí)間色散，使時(shí)延擴(kuò)展加大，故必須采用自適應(yīng)均衡技術(shù)。
[0008](4)傳輸開銷大:由于分成時(shí)隙傳輸,使得收信機(jī)在每一突發(fā)脈沖序列上都得重新獲得同步；為了把一個(gè)時(shí)隙和另一個(gè)時(shí)隙分開，保護(hù)時(shí)間也是必須的。因此，需要花費(fèi)更多的開銷。
[0009](5)對(duì)于新技術(shù)是開放的:例如當(dāng)話音編碼算法的改進(jìn)而降低比特速率時(shí)，信道很容易重新配置以接納新技術(shù)。
[0010](6)共享設(shè)備的成本低:由于每個(gè)載頻為多個(gè)客戶提供服務(wù)，共享設(shè)備的每客戶平均成本大大降低了。
[0011](7)移動(dòng)臺(tái)設(shè)計(jì)較復(fù)雜:移動(dòng)臺(tái)完成更多的功能，需要復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理。[0012]目前，各通信現(xiàn)場(chǎng)的信息是十分豐富的，指揮者得到更多的綜合信息資源后，希望前端的通信設(shè)備、工作人員能夠完成更精確、更豐富的信息傳輸內(nèi)容和工作。也就是說，面對(duì)日益增多的信息資源及更嚴(yán)格的傳輸需求，需要更多的信息與更快捷的反應(yīng)，針對(duì)這種需求，易頻雙向傳輸既可以從前端向用戶發(fā)送信息完，成下行傳輸，又可以實(shí)現(xiàn)用戶向前端發(fā)送信息，完成上行傳輸。然而采用異頻雙向傳輸?shù)某杀竞芨?、頻率資源占用過大、整體系統(tǒng)被放大，這些缺點(diǎn)非常明顯。因此，如何盡可能少的占用頻率資源、提高信息傳輸靈敏度、增加信息傳輸?shù)目煽啃裕恢笔菬o線電傳輸領(lǐng)域的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明提出一種時(shí)分雙向窄帶同頻多業(yè)務(wù)無線傳輸方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法實(shí)現(xiàn)窄帶同頻多業(yè)務(wù)傳輸?shù)膯栴}。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0015]一種時(shí)分雙向窄帶同頻多業(yè)務(wù)無線傳輸方法，其方法步驟如下:
[0016](I)將原始下行數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，并將其按照數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)打包到下行數(shù)據(jù)包里；
[0017](2)將原始上行數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，并將其按照數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)打包到上行數(shù)據(jù)包里；
[0018](3)將下行數(shù)據(jù)包和上行數(shù)據(jù)包封裝到一個(gè)數(shù)據(jù)幀內(nèi)，進(jìn)行雙向同頻交替分時(shí)傳輸;
[0019](4)將標(biāo)準(zhǔn)SM物理帶寬變?yōu)榉菢?biāo)準(zhǔn)的能夠?yàn)樯闲袛?shù)據(jù)和下行數(shù)據(jù)提供傳輸通道的窄帶帶寬。
[0020]所述窄帶帶寬為1M、2M或3M物理帶寬。
[0021]每個(gè)所述數(shù)據(jù)幀包括兩個(gè)數(shù)據(jù)子幀，分別為下行數(shù)據(jù)子幀和上行數(shù)據(jù)子幀。
[0022]所述下行數(shù)據(jù)子幀包括下行前導(dǎo)碼、下行信令指令和下行數(shù)據(jù)包。
[0023]所述上行數(shù)據(jù)子幀包括用戶接入申請(qǐng)時(shí)隙、上行前導(dǎo)碼、上行信令指令和上行數(shù)據(jù)包。
[0024]每?jī)蓚€(gè)所述數(shù)據(jù)子幀之間設(shè)有一個(gè)保護(hù)間隔。
[0025]物理帶寬是依據(jù)COFDM標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行軟件處理，同時(shí)改變數(shù)據(jù)數(shù)模轉(zhuǎn)換的速率來改變物理帶寬，提高靈敏度。同時(shí)梳狀濾波器根據(jù)不同的帶寬進(jìn)行帶通濾波帶寬來最終實(shí)現(xiàn)實(shí)際輸出的物理帶寬。
[0026]本發(fā)明的核心理論依據(jù)來源于COFDM調(diào)制、解調(diào)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，TDMA理論標(biāo)準(zhǔn)以及圖像編解碼標(biāo)準(zhǔn)。參照的標(biāo)準(zhǔn)為:DVB-T，ETSI EN300744 ；ETS300587-1?2_94，NEQ ；ETS300588 ?589-94，NEQ ；ETS300590-96, NEQ ；ITU-TH.264，IS0/IEC14496-10 ；Profile:High, Main Level:4.1/4.0/3.2/3.1/3.00
[0027]本發(fā)明在COFDM調(diào)制技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用增速、時(shí)分等技術(shù)手段，使原來僅能單向傳輸或者異頻雙向COFDM傳輸?shù)募夹g(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)雙向、多工多業(yè)務(wù)的同頻無線傳輸；結(jié)合了高質(zhì)量視音頻編解碼及用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流，利用高穩(wěn)定無線射頻技術(shù)，將數(shù)據(jù)流不同時(shí)鐘收發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)了雙向多工的COFDM的傳輸。最終用戶端采用相應(yīng)算法、合漏及相關(guān)程序等處理，將對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)分配到相對(duì)應(yīng)終端。
[0028]本發(fā)明的有益效果為:
[0029]通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)COFDM技術(shù)進(jìn)行兩個(gè)方面的改造，實(shí)現(xiàn)時(shí)分雙向窄帶同頻多業(yè)務(wù)的無線信號(hào)傳輸:首先采用增速、時(shí)分的手段，實(shí)現(xiàn)了無線信號(hào)的雙工多向傳輸；其次，變標(biāo)準(zhǔn)帶寬的COFDM為窄帶1M、2M、3M等物理帶寬，一方面能夠提高將近10倍的靈敏度，另一方面降低了頻率被干擾的可能性、減少了頻率資源的占用，提高了無線電傳輸工作的穩(wěn)定性與可靠性。同時(shí)為進(jìn)一步上升到自動(dòng)跳頻技術(shù)奠定基礎(chǔ)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1為本發(fā)明一個(gè)數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]實(shí)施例
[0034]以傳輸速度為4M/S的下行數(shù)據(jù)和傳輸速度為2M/S的上行數(shù)據(jù)為例，本發(fā)明所述時(shí)分雙向窄帶同頻多業(yè)務(wù)無線傳輸方法的實(shí)現(xiàn)原理如下:
[0035]將原始下行數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，并將其按順序打包成若干個(gè)下行數(shù)據(jù)包；
[0036]將原始上行數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，將上行數(shù)據(jù)插在兩個(gè)下行數(shù)據(jù)包之間分時(shí)進(jìn)行傳送；
[0037]將上行數(shù)據(jù)包和下行數(shù)據(jù)包封裝成數(shù)據(jù)幀，交替進(jìn)行傳送，從單位時(shí)間上看時(shí)分傳輸?shù)?，由于單位時(shí)間都很小，故可以看作是準(zhǔn)雙工的一種通信方式，從而實(shí)現(xiàn)了雙向同頻的數(shù)據(jù)傳輸。
[0038]上述傳輸過程中，數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示:其中每個(gè)數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為231us?1120US，每個(gè)數(shù)據(jù)幀分為兩個(gè)數(shù)據(jù)子幀，一個(gè)上行數(shù)據(jù)子幀和一個(gè)下行數(shù)據(jù)子幀；
[0039]每個(gè)下行數(shù)據(jù)子幀包含176個(gè)字節(jié)的下行前導(dǎo)碼、17個(gè)字節(jié)的下行信令指令、1512個(gè)字節(jié)的下行數(shù)據(jù)包。
[0040]每個(gè)上行數(shù)據(jù)子幀包含64個(gè)字節(jié)的用戶接入申請(qǐng)時(shí)隙、176個(gè)字節(jié)的上行前導(dǎo)碼、17個(gè)字節(jié)的上行信令指令、1512個(gè)字節(jié)的上行數(shù)據(jù)包。
[0041]另外，在每?jī)蓚€(gè)數(shù)據(jù)子幀之間加入625us的保護(hù)間隔，用以提高數(shù)據(jù)的糾錯(cuò)能力。通過這個(gè)保護(hù)間隔來減少多徑干擾問題，保護(hù)間隔的長(zhǎng)度不一樣導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)幀的長(zhǎng)度也略微有些變化。
[0042]上述下行數(shù)據(jù)子幀中設(shè)置64個(gè)字節(jié)的用戶接入申請(qǐng)時(shí)隙，可根據(jù)實(shí)際需要實(shí)現(xiàn)單向或者雙向傳輸數(shù)據(jù)。
[0043]綜上所述，本發(fā)明通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)COFDM技術(shù)進(jìn)行兩個(gè)方面的改造，實(shí)現(xiàn)時(shí)分雙向窄帶同頻多業(yè)務(wù)的無線信號(hào)傳輸:首先采用增速、時(shí)分的手段，實(shí)現(xiàn)了無線信號(hào)的雙工多向傳輸。增速手段例如:用8M的碼率下行傳輸一個(gè)視頻信號(hào)和2M的碼率上行傳輸一個(gè)視頻信號(hào)，按COFDM技術(shù)應(yīng)該走IOM的碼率通道，即一秒走IOM的數(shù)據(jù)，但是分成上下行以后，下行SM的碼率用不到一秒就傳完了，上行也是如此，這樣就等于整體增速了。
[0044]其次，變標(biāo)準(zhǔn)帶寬的COFDM為窄帶1M、2M、3M等物理帶寬，一方面能夠提高將近10倍的靈敏度，另一方面降低了頻率被干擾的可能性、減少了頻率資源的占用，提高了無線電傳輸工作的穩(wěn)定性與可靠性。同時(shí)為進(jìn)一步上升到自動(dòng)跳頻技術(shù)奠定基礎(chǔ)。
[0045]依照COFDM標(biāo)準(zhǔn)以不同的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)數(shù)模轉(zhuǎn)換，速率越高帶寬越高，標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議是以固定的幾個(gè)速率來進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換的，將標(biāo)準(zhǔn)帶寬改造為窄帶帶寬，是為了可以將速率隨意調(diào)整，這樣就實(shí)現(xiàn)了物理帶寬的非標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整。
[0046]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種時(shí)分雙向窄帶同頻多業(yè)務(wù)無線傳輸方法，其特征在于，其方法步驟如下: (1)將原始下行數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，并將其按照數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)打包到下行數(shù)據(jù)包里； (2)將原始上行數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，并將其按照數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)打包到上行數(shù)據(jù)包里； (3)將下行數(shù)據(jù)包和上行數(shù)據(jù)包封裝到一個(gè)數(shù)據(jù)幀內(nèi)，進(jìn)行雙向同頻交替分時(shí)傳輸； (4)將標(biāo)準(zhǔn)SM物理帶寬變?yōu)榉菢?biāo)準(zhǔn)的能夠?yàn)樯闲袛?shù)據(jù)和下行數(shù)據(jù)提供傳輸通道的窄-W- -W--巾,-巾,JaL ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種時(shí)分雙向窄帶同頻多業(yè)務(wù)無線傳輸方法，其特征在于，所述窄帶帶寬為1Μ、2Μ或3Μ物理帶寬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種時(shí)分雙向窄帶同頻多業(yè)務(wù)無線傳輸方法，其特征在于，每個(gè)所述數(shù)據(jù)幀包括兩個(gè)數(shù)據(jù)子幀，分別為下行數(shù)據(jù)子幀和上行數(shù)據(jù)子幀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種時(shí)分雙向窄帶同頻多業(yè)務(wù)無線傳輸方法，其特征在于，所述下行數(shù)據(jù)子幀包括下行前導(dǎo)碼、下行信令指令和下行數(shù)據(jù)包。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種時(shí)分雙向窄帶同頻多業(yè)務(wù)無線傳輸方法，其特征在于，所述上行數(shù)據(jù)子幀包括用戶接入申請(qǐng)時(shí)隙、上行前導(dǎo)碼、上行信令指令和上行數(shù)據(jù)包。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種時(shí)分雙向窄帶同頻多業(yè)務(wù)無線傳輸方法，其特征在于，每?jī)蓚€(gè)所述數(shù)據(jù)子幀之間設(shè)有一個(gè)保護(hù)間隔。
【文檔編號(hào)】H04L5/14GK103701746SQ201310597720
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】鄭玉彬, 張曉斌, 王新剛 申請(qǐng)人:鄭州三和視訊技術(shù)有限公司