专利名称：使用连续波频调的发射机覆盖标识的制作方法
使用连续波频调的发射机覆盖标识本申请要求2008年7月1日提交、被转让给高通公司的题为使用连续波频调的发 射机覆盖标识的美国专利申请S/N. 12/165，661的优先权。背景可使用正交频分复用(OFDM)的多播系统提供胜于经由其他方法发送内容的相当 多的优点。这些优点包括在向用户提供内容时大相当多的容量。此内容包括实时和非实时 多媒体服务。相比之下，通过例如蜂窝/PCS网络提供服务的单播系统必须采用指向特定用 户的传输技术，这会对通信网络的可用容量造成显著负担。OFDM将可用通信频谱划分成间距为1/ (N)的N个正交副载波。N通常从644变动 到8，192。可在跨可用带宽的N个等距隔开的正交副载波(频调)上提供数据，这些副载波 充当数据流并提供通信信道以通过单频网络(SFN)进行传输。OFDM使用数据率为M/N码 元/秒的N个副载波，而非使用数据率为M调制码元/秒的单个载波。码元可以是信息比 特的集合。在诸如与高通公司的MediaFLO 移动多媒体多播系统联用的唯前向链路(FLO)的 OFDM广播系统中，传输被设想为在5、6、7和8MHz信道带宽的VHF/UHF/L频带频率上进行。 在根据众所周知的QPSK或QAM调制(例如，16-QAM字母表)方案调制的FLO系统中通常 采用4，096GK)个副载波。在美国，对可应用频谱分配6MHz信道带宽，且联邦通信委员会 (FCC)对所分配带宽外侧的边带施加极其严格的要求。副载波常常横跨比所分配的小的带 宽。例如，4K个副载波可横跨5. 55MHz带宽。在OFDM系统的发射机处实现快速傅里叶逆变 换(IFFT)，而在OFDM接收机处实现快速傅里叶变换(FFT)。由于所传送的通信信号沿着若干传播路径——例如归因于建筑物、地面和其他结 构的反射的诸路径——信号的多个副本将以不同的强度、相位偏移量和延迟抵达接收机。 这些信号副本将彼此相长或相消地干扰。当在不同时间抵达的多径信号的延迟扩展超过码 元的时间跨度的相当一部分时，则在恢复所传送的信息时将遭遇困难。这种条件被表征为 码元间串扰(ISI)。ISI会导致增大的比特误差率，且会降低可达成的信道数据率。在FLO系统中设置保护区间以进一步降低ISI。如果保护区间被选择成使得其持 续时间比最大信道延迟扩展长，则来自一个码元的多径分量将不会干扰毗邻码元。然而，必 须考虑载波间干扰(即，两个不同的副载波之间的串扰或干扰)。当信号之间的正交性丧失 且多径延迟变得比保护区间时间长时，发生这种情况。典型地，通过在保护区间期间使用藉 由其将数据码元的最后部分的副本附加到码元的前头的循环前缀来实现对载波间干扰的 消除。循环前缀起因于涉及将循环扩展的OFDM码元与其信道进行卷积的众所周知的考虑 因素。循环前缀是OFDM码元的某一分数部分的复制。例如，循环前缀可代表OFDM码元的 有用区间的1/8。前缀的长度被选择成使得先前码元的经延迟版本仅使OFDM码元的循环前 缀而不会使实际数据部分产生畸变。多径延迟扩展必须小于循环前缀以便根据移除载波间 干扰的方法来恰当地恢复信息。通过在接收机处丢弃作为冗余信息的循环前缀来移除因添 加循环前缀而导致的码元间串扰。除循环前缀和保护频带之外，称为码元频调的码元通常被插入OFDM码元。这有助于信道估计。导频信号和数据是通常与FLO系统联用的超帧结构的部分。例如，FLO超帧 是用于与5到8MHz带宽联用的一秒持续时间。除导频信号之外，超帧包括用于描述媒体服 务的数据以及广域和局域服务的数据的位置的开销信息码元(OIS)。诸如FLO的多播系统的一个优点在于其使用有限数目个发射机。然而，在一些示 例中，可通过实现附加发射机来改善系统性能。关于在哪里放置发射塔的确定应当包括信 道延迟扩展应小于循环前缀这样的考虑因素。循环前缀通常为512个码片。虽然在延迟扩 展超过512个码片的循环前缀持续时间的情形中FLO仍可以某些性能降级进行工作，但是 性能降级取决于循环前缀之外的能量相比于循环前缀内所包含的能量的量。给定FLO性能 对过量信道能量(循环前缀之外的信道能量)的灵敏度，重要的是要确保使FLO网络中的 延迟扩展最小化以满足设计设想。另外，在操作一个以上的发射机时必须小心，以便避免由 以上所讨论的延迟扩展导致的干扰问题。存在若干可被采纳以管理FLO网络中的延迟扩展的技术。例如，通过在一个发射 机处相对于另一发射机提前或推迟开始超帧传输，网络中给定点上的延迟扩展在因正常传 播延迟而经历的延迟扩展之外可被增大或减小。类似地，可通过减小诸发射机之一的发射 功率或者甚至改变发射波束的方向来管理延迟扩展。以上所提及的任一种延迟扩展管理技术的实现有时可能需要在网络中的给定点 处测量来自每个发射机的收到信号功率。诸如FLO网络等一些网络的单频网络(SFN)特征 还出现在接收自从网络中的不同发射机的诸信号之间进行区分的问题。具体而言，局域是 可使用FLO波形来区分发射机的最小粒度。因此，重点是寻求可被用于在存在来自其他发 射机的信号的情况下测量来自网络中的个体发射机的信号功率的方法。在需要将新发射机 添加到现有网络而不影响现有网络的覆盖时这样的方法在给定其效用下更重要。附图简述
图1是描绘涉及在另一发射机的操作区域内联机地引入一个发射机的情景的示 图。图2图解了连接到接收机的接收滤波器。详细描述本文中描述了用于定位适于例如FLO网络的新发射机和/或操作多个现有发射机 的单频调方法。单频调方法允许将发射机的传输彼此区分开。参照图1，其分别图解了两个发射机Txl和Tx2，发射机(例如，FLO发射机)的位 置和发射功率定义了地理操作区域。发射机Txl周围的地理操作区域定义了例如在其处接 收机(例如，FLO接收机)可成功解码诸如来自该发射机的信号的信号。图1可描绘涉及在 另一发射机的操作区域内联机地引入一个发射机的情景。例如，将结合现有活跃FLO发射 机(Txl)使用可代表发射机Τχ2的FLO发射机以便扩展现有覆盖区。引入新发射机(Τχ2) 的过程涉及确定各个参数，诸如对应新发射机的超帧边界起始的延迟(或提前)，这将最小 化Txl的覆盖区中的干扰。为了执行这种最优化，重点是确定新发射机的覆盖区以及尤其 是两个发射机的覆盖区的交迭。实现新发射机的整个过程中的一个重要是考虑因素是，在引入第二(新)发射机 Τχ2时现有发射机Txl的覆盖区中的用户应当经历最小影响(没有影响最好)。如果在引 入新发射机时所用的默认参数并非最优的，则其将导致对现有用户的干扰。基于网络模型的预测还可能不会准确到足以提供用于部署新发射机的初始参数集。此外，如果引入具有 FLO信号的新发射机，则在干扰的情形中因传输的单频特征而无法确定个体覆盖区。本文提供了一种方法，其中来自新发射机(TU)的单一连续波(CW)频调被用于确 定传播损耗和覆盖区。如参照图1所示的，在引入具有单一连续波频调的发射机TX2的同 时，发射机Txl将继续发射波形(例如，FLO波形)，该单一连续波频调的位置和功率将在以 下进行讨论。使用单一频调的优点在于，在存在信号(例如，FLO信号)时可隔离该频调， 因此即使存在来自Txl的信号也可测量来自Τχ2的信号。可在现场使用调谐至频调频率的 适度灵敏度频谱分析仪来检测和测量该频调在网络中各个点上频调的信号强度。该频调将 使得能够将来自Txl的传输与来自Τχ2的那些区分开。通过使用这种方法，引入发射机站点将包括以下步骤1.从Τχ2发射CW频调，并在现场使用例如频谱分析仪测量在各个位置处接收到的 频调功率。图1中配备有恰适监视装备的车辆4可被用于采集可应用数据。2.所采集的现场数据在随后将被用于调谐对应于该特定地理区域的网络预测工 具。3.最后，经调谐的网络预测工具将被用于确定将被添加到现有网络的新站点 (Τχ2)的恰适发射机参数。在允许恰适选取频调位置以及频调功率的考虑因素下最优化基于CW频调的方 法。在确定频调位置和频调功率时存在两个需要计及的重要考虑因素。应当计及频调对现有覆盖区中的用户的发射信号(例如，FLO信号)的干扰。强 频调干扰可导致接收机(例如，FLO接收机)处的系统捕获和数据解调差错。频调干扰将 限制可被使用的最大频调功率。使用恰适设备(诸如频谱分析仪)进行准确频调功率测量将要求频调功率显著强 于背景噪声和干扰(包括热噪声以及发射机感应干扰)。这个条件决定可被用于发射的最 小功率。将重点基于FLO网络给出以下内容。然而，可设想其他网络，特别是其他SFN网络。Cff频调相对于通信频谱的位置影响从频调进入传输信号(例如，FLO信号)的干 扰以及从传输信号(例如，FLO)进入频调功率测量的干扰两者。例如，在以较低700MHz频 带中的载波频率(例如，719MHz)为中心的6MHz频谱上工作且FFT带宽为5. 55MHz的FLO 波形，基带上的等效数字为3MHz的总FLO带宽，以及2. 775MHz的FFT带宽。然而，其中传 送信息的FLO的活跃带宽仅为5. 41992MHz (或者基带上为2. 7099MHz)。FLO接收机不使用 活跃频带之外的频谱，并且接收机处理将此频带中超过初始4K FFT计算的副载波消零。此 外，FLO频谱在2. 7088MHz与3MHz之间急剧滚降。对于频调的位置，存在两种可能性1)对于FLO信号而言，在带内(频调频率小于2. 7099MHz)2)对于FLO而言，在带外(频调频率在2. 7099MHz与3MHz之间)如果频调被置于FLO活跃工作频带之内，则从该频调进入FLO信号或反向进入的 干扰是最大的。另一方面，如果频调被置于FLO工作频带之外，则频道检测会从FLO信号 的频谱滚降获益。FLO滚降将有助于减小干扰，且其将导致检测到弱得多的频调功率电平。 FLO操作也将从位于工作频带之外的频调——相比于带内频调——获益。带外频调对FLO 接收机的影响如下。频调被接收机中的前端滤波器衰减(大部分衰减源自σ-ΔΑ/D转换器中的数字滤波器)，并在随后被混叠回FLO FFT频带内。FLO信号在fs = 5. 55MHz上被 采样，以使得在位置上的频调以频率f频调_fs被带内混叠。可被选择成使f频调_fs 在活跃FLO频带之外，以使对FLO性能的影响最小化。另外，将从接收机滤波器对频调的衰 减获得减少来自频调的干扰这一益处。在一个方面，带外CW频调位置可在频谱的保护频道区域内发生。应当注意CW频调可与通常的导频信号区分开，因为导频信号通常既非旨在是连 续的，也非旨在在保护频带内传送。除频调位置之外，另一个重要的方面是频调功率，可发射该频调功率以提供对应 该频调的充分覆盖区而不影响现有FLO网络的性能。以下是关于CW频调所感兴趣的。频调位置f频调如以上所述的，建议将频调置于保护频带内。在接收机处，假定以零为中心的信号 具有例如5. 55MHz的频谱(即，从-2. 775MHz到2. 775MHz)，频调被置于保护频带内的例如 f 频调=2. 8MHz 或-2. 8MHz 上。频调功率P频调这是在不存在任何干扰的情况下在感兴趣的位置上在频谱分析仪的分辨率带宽 中测得的信号功率。FLO 功率PFL0Pflo对应于接收机处在副载波频带(例如，5. 55MHz)中测得的FLO信号功率。FLO 带宽W对于美国的FLO部署，W为5. 55MHz。频调位置上的FLO频谱滚降αα度量频调位置上相对于FLO频带的边缘的频谱滚降。对于f频调=2. 8ΜΗζ，α =40dB频调位置上的接收机滤波器(未示出)增益GKx参照图2，连接到接收机8的FLO接收滤波器6 (SAW滤波器、模拟基带滤波器和数 字滤波器的组合)衰减在带外的频调，此衰减取决于频调的位置。对靠近频带边缘的频调 位置的衰减大部分来自数字滤波器。频谱分析仪分辨率带宽RBW存在多普勒弹性和信号电平灵敏度的权衡，这可在经由频谱分析仪带宽获得的频 调检测中达成。为了实现车速达120千米/小时上(或700MHz载波频率下的80Hz)的频 调检测，分辨率带宽应当至少80Hz。允许一些额外空间，我们推荐RBW = 300Hz注意大多 数频谱分析仪允许IO11Hz或3X 10 形式的分辨率带宽，其中η为整数。频谱分析仪噪声指数NfNf的典型量值约为20dB。噪声频谱密度N。25C上的噪声频谱密度由-173. 86dBm/Hz给定显示平均噪声电平DANL在20dB 噪声指数下，DANL 结果为-153. 86dBm/Hz。
频调检测所需的载波干扰(C/I)
权利要求
1.一种标识发射机的发射机参数的方法，包括 在频谱的保护频带内从所述发射机传送连续波频调。
2.如权利要求1所述的标识发射机的发射机参数的方法，其特征在于，所述发射机参 数包括所述发射机的网络覆盖。
3.如权利要求1所述的标识发射机的发射机参数的方法，其特征在于，传送所述频调 的所述发射机与在单频网络中传送OFDM信号的一个或多个其他发射机在交迭的覆盖区中 操作。
4.如权利要求1所述的标识发射机的发射机参数的方法，其特征在于，所述频谱具有 5. 5MHz的带宽。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述频谱具有小于8MHz的带宽。
6.一种用于标识发射机参数的方法，包括以下步骤对应于CW频调在所述发射机的保护频带中的传输从所述发射机接收所述CW频调； 在各个地理位置测量所述收到频调的功率； 基于对所述收到CW频调的测量确定所述发射机的发射机参数。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述CW频调功率是使用频谱分析器来测量的。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所测得的CW频调功率被用于调谐将用来规 划OFDM广播网络的网络覆盖的网络预测工具。
9.一种标识发射机的发射机参数的方法，包括 在所述发射机的活跃频带之外传送连续波频调。
10.一种用于标识发射机参数的方法，包括以下步骤对应于CW频调在所述发射机的活跃频带之外的传输从所述发射机接收的所述CW频调；在各个地理位置测量所述收到频调的功率； 基于对所述收到CW频调的测量确定所述发射机的发射机参数。
11.一种用于标识发射机的方法，包括 在所述发射机的活跃频带之外传送频调。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述频调是连续波频调。
全文摘要
使用单一CW频调提供一种用于单频网络的发射机标识的方法。频调可在发射机的活跃频带之外传送。通过恰适地拾取频调位置和功率，可在频调覆盖区与毗邻发射机的覆盖区之间达到相当多的交迭而不打扰操作。
文档编号H04W16/18GK102077632SQ200980126057
公开日2011年5月25日 申请日期2009年7月1日 优先权日2008年7月1日
发明者B·A·塞迪, K·K·穆卡维里, R·克里希纳穆斯, W·A·德林恩, 林福韵 申请人:高通股份有限公司