本发明涉及地面广播及无线通信系统的组网,具体地,涉及一种单频网组网方法和单频网系统。
背景技术:
1、组网技术是无线通信网络工作的基础。原本独立的发射塔(基站)等网络设备,通过组网技术构建成一个整体,对较大区域范围内的用户提供服务。
2、地面广播和移动通信系统主要采用单频组网或异频组网的组网技术。其中,单频组网技术,又叫同频组网技术,要求网络内的各个发射塔采用相同的频率资源(频点)对用户进行业务数据的传输。单频组网技术具有频谱利用率高、部署灵活等优点。当单频网内各个发射塔所发射的业务数据相同时,发射塔覆盖范围的交叠区域可以实现相同业务信号的叠加和增强,为用户提供广域范围内的可靠传输和零切换无缝漫游连接。但当单频网中各个发射塔所发送的业务数据不同时,发射塔覆盖范围的交叠区域会形成明显的同频干扰,对用户和发射塔设备带来严峻的性能挑战。
3、异频组网技术,是指网络内各个发射塔采用不同的频率资源对用户进行数据传输的技术,其优点是用户和发射塔所受到的同频干扰较小,网络规划较为简单,但其相对于单频组网技术而言,整体的频谱利用率明显降低。且在广域公共业务覆盖等传输场景中,异频组网也会增加用户的小区切换难度。
4、广域公共覆盖是传统地面广播系统的主要应用场景。因此,地面广播系统常采用单频组网技术,利用多个发射塔对广域覆盖范围内的用户提供可靠的公共业务传输。在传统的地面广播单频组网传输中,要求各个发射塔的发射信号在“频率”、“时间”、“内容”等三个方面上实现同步。其中,“频率同步”指不同发射塔采用相同频率资源进行业务发送,“时间同步”指不同发射塔信号满足相同的帧结构和发送时刻,“内容同步”指不同发射塔发送的业务数据内容相同。这“三个同步”保证了单频网内各个发射塔信号之间的相互增强关系,是单频网技术效果的基础。
5、然而,随着地面广播系统中区域化、个性化业务需求的增强,以及广播与通信网络融合发展所带来的广播与多播、单播兼容传输的新需求的出现,传统的单频组网技术已逐渐暴露出其业务灵活性差等缺陷,新型单频组网技术的研究与发展已迫在眉睫。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种单频网组网方法和单频网系统。
2、根据本发明提供的单频网组网方法,多个发射设备采用频率对齐、时间对齐的方式发射承载业务数据流的信号;
3、多个发射设备采用统一的物理层帧结构;
4、其中,至少一个发射设备采用两层非正交复用实现信号发射;
5、采用非正交复用的发射设备之间的基础层数据流满足内容对齐,采用非正交复用的发射设备的基础层数据流与未采用非正交复用的发射设备的数据流满足内容对齐;
6、采用非正交复用的发射设备之间的增强层数据流不满足内容对齐;
7、其中,将复用的两路数据流称为基础层数据流和增强层数据流。
8、优选地,非正交复用采用功率域非正交复用方式,且基础层数据流所分配的功率占比大于等于增强层数据流所分配的功率占比。
9、优选地,基础层数据流与增强层数据流通过星座图叠加的方式实现复用,包括:
10、分别将基础层数据比特映射为基础层星座符号,将增强层数据比特映射为增强层星座符号,对基础层星座符号和增强层星座符号进行叠加,得到复用星座符号;或,
11、将基础层比特和增强层比特联合映射到合并星座图上,得到复用星座符号。
12、优选地,星座图叠加方式包括:
13、根据功率分配因子直接进行星座图叠加;或,
14、根据功率分配因子进行包含星座图翻转操作的星座图叠加;
15、合并星座图不满足格雷映射规则;或,
16、合并星座图满足格雷映射规则。
17、优选地,多个发射设备采用独立的导频设置,不同发射设备的导频之间满足正交或准正交的关系。
18、根据本发明提供的单频网系统,单频网系统包含多个发射设备,多个发射设备采用频率对齐、时间对齐的方式发射承载业务数据流的信号;
19、多个发射设备采用统一的物理层帧结构;
20、其中,至少一个发射设备包含非正交复用器,以实现两层非正交复用信号的发射;
21、采用非正交复用的发射设备之间的基础层数据流满足内容对齐,采用非正交复用的发射设备的基础层数据流与未采用非正交复用的发射设备的数据流满足内容对齐;
22、采用非正交复用的发射设备之间的增强层数据流不满足内容对齐;
23、其中,将复用的两路数据流称为基础层数据流和增强层数据流。
24、优选地,非正交复用器采用功率域非正交复用方式,且基础层数据流所分配的功率占比大于等于增强层数据流所分配的功率占比。
25、优选地,非正交复用器通过基础层数据流与增强层数据流星座图叠加的方式实现复用,包括:
26、分别将基础层数据比特映射为基础层星座符号,增强层数据比特映射为增强层星座符号,对基础层星座符号和增强层星座符号进行叠加,得到复用星座符号;或,
27、将基础层比特和增强层比特联合映射到合并星座图上,得到复用星座符号。
28、优选地,星座图叠加方式包括:
29、根据功率分配因子直接进行星座图叠加;或,
30、根据功率分配因子进行包含星座图翻转操作的星座图叠加;
31、合并星座图不满足格雷映射规则;或,
32、合并星座图满足格雷映射规则。
33、优选地,多个发射设备采用独立的导频设置,不同发射设备的导频之间满足正交或准正交的关系。
34、与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
35、本发明所提出的新型单频组网技术,将非正交复用技术引入单频组网技术之中,与传统单频组网技术形成了明显区别;本发明结合了功率域非正交复用的新型单频组网技术,在保持了单频网对于广域公共广播业务支持的前提下,进一步实现了对于区域广播业务和个性化多播、单播业务的兼容性传输需求,极大地提高了单频网络的业务灵活性,改善了网络的频谱利用率,支持了广播/通信网络融合的发展需求。
1.一种单频网组网方法,其特征在于,多个发射设备采用频率对齐、时间对齐的方式发射承载业务数据流的信号;
2.根据权利要求1所述的单频网组网方法,其特征在于,非正交复用采用功率域非正交复用方式,且基础层数据流所分配的功率占比大于等于增强层数据流所分配的功率占比。
3.根据权利要求2所述的单频网组网方法,其特征在于,基础层数据流与增强层数据流通过星座图叠加的方式实现复用,包括:
4.根据权利要求3所述的单频网组网方法,其特征在于,星座图叠加方式包括:
5.根据权利要求1所述的单频网组网方法,其特征在于,多个发射设备采用独立的导频设置,不同发射设备的导频之间满足正交或准正交的关系。
6.一种单频网系统,其特征在于,单频网系统包含多个发射设备,多个发射设备采用频率对齐、时间对齐的方式发射承载业务数据流的信号;
7.根据权利要求6所述的单频网系统,其特征在于,非正交复用器采用功率域非正交复用方式,且基础层数据流所分配的功率占比大于等于增强层数据流所分配的功率占比。
8.根据权利要求7所述的单频网系统,其特征在于,非正交复用器通过基础层数据流与增强层数据流星座图叠加的方式实现复用,包括:
9.根据权利要求8所述的单频网系统,其特征在于,星座图叠加方式包括:
10.根据权利要求6所述的单频网系统,其特征在于,多个发射设备采用独立的导频设置,不同发射设备的导频之间满足正交或准正交的关系。