CN101998286A - 无线广播网络中的局域和广域传输 - Google Patents

Abstract

为了在无线广播网络中广播具有不同覆盖层次的不同类型的传输，各基站根据第一模式(或编码和调制方案)处理广域传输数据，从而生成广域传输数据符号，并且，根据第二模式处理局域传输数据，从而生成局域传输数据符号。第一和第二模式分别是基于广域和局域传输的预期覆盖而选择的。所述基站还生成局域和广域传输的导频符号和开销信息。将局域和广域传输数据、导频符号和开销信息复用到它们的传输跨度上，所述传输跨度可以是不同的频率子带集合、不同的时间段或者处于不同时间段内的不同子带组。也可以复用和广播两种以上不同类型的传输。

Description

无线广播网络中的局域和广域传输

本申请是申请号为200480038754.0、申请日为2004年10月22日、发明名称为“无线广播网络中的局域和广域传输”的中国专利申请的分案申请。

本申请要求享受2003年10月24日提交的、题为“Method for Transmitting Local and Wide-Area Content over a Wireless Multicast Network”的美国临时申请No.60/514,152的优先权。

发明领域

本发明一般涉及通信，尤其涉及无线通信网络中的数据传输。

技术背景

为了向一大批用户提供各种业务，广泛部署了无线和有线广播网络。常见的有线广播网络是向大量家庭传递多媒体内容的有线网络。通常，有线网络包括前端和分发节点。每个前端从各种信源接收节目，为每个节目产生单独的调制信号，将所有节目的调制信号复用到一个输出信号上，并且将其输出信号发送到所述分发节点。每个节目可以在一个广阔的地理区域(如，整个州)或较小的地理区域(如，一个城市)中进行分发。在广阔的地理区域中，每个分发节点覆盖一个特定的区域(如，一个社区)。每个分发节点从前端接收输出信号，将在其覆盖区域内分发的节目的调制信号复用到不同的频道上，然后，将其输出信号发送到其覆盖区域内的家庭。通常，每个分发节点的输出信号同时携带有全局的(national)和本地的节目，这些节目常在复用到所述输出信号上的调制信号上进行发送。

无线广播网络以无线方式向位于该网络覆盖区域内的无线设备发送数据。无线广播网络在若干个重要方面与有线网络有所不同。首先，在无线广播网络中，如果不同基站发送的信号不相同，则这些信号会互相干扰。相比之下，每个分发节点的输出信号是在专用电缆上进行发送的，因此，不会受到其他节点的干扰。第二，无线广播网络中的各基站通常发射单射频的调制信号，所述信号携带有其基站广播的所有节目的数据。相比之下，有线广播网络中的各分发节点可以把不同节目各自的调制信号复用到不同频段上。由于这些差异，用于在有线广播网络中分发节目的技术通常不适用于无线广播网络。

因此，本领域中需要一种能够将具有不同覆盖区域的多种内容进行广播的无线广播网络。

发明内容

本申请公开了用于在无线广播网络中广播不同类型的传输(如，局域和广域传输)的技术。在本文中，“广播”指的是向任意大小的一组用户发送内容或数据，也可被称为“多播”或其他术语。广域传输是指可以由该网络中全部或者大多数发射机广播的传输。局域传输是指可以由用于给定广域传输的一个发射机子集广播的传输。不同的局域传输可以由用于给定广域传输的不同发射机子集广播。不同的广域传输也可以由所述网络中不同的发射机组来广播。用于给定局域传输的给定发射机子集的一个较小子集，可以广播场域(venue)传输。广域传输、局域传输和场域传输可以看成是具有不同覆盖层次(tiers)的不同类型的传输，其中每种传输的覆盖区域由广播该传输的所有发射机决定。广域、局域和场地传输通常携带不同的内容，但这些传输也可以携带相同的内容。

在无线广播网络的每个基站(或，发射机)中，广域传输数据是按照为该广域传输选择的第一编码和调制方案(或“模式”)而进行处理的，从而生成该广域传输的数据符号。用于局域传输的数据是按照为该局域传输选择的第二编码和调制方案而进行处理的，从而生成该局域传输的数据符号。针对所述广域和局域传输，第一以及第二编码和调制方案可以分别基于该基站的期望覆盖范围来选择。生成用于恢复局域和广域传输的时分复用(TDM)导频符号和/或频分复用(FDM)导频符号。同样，也确定开销信息，所述开销信息指明在局域和广域传输中发送的各数据信道的时间和/或频率位置。数据信道携带在局域和广域传输中发送的多媒体内容和/或其他数据。

局域和广域传输的数据、导频符号和开销信息可通过各种方式进行复用。例如，可将广域传输的数据符号复用到分配给该广域传输的“传输跨度(span)”上，将局域传输的数据符号复用到分配给该局域传输的传输跨度上，将广域传输的TDM和/或FDM导频符号复用到分配给这些导频符号的传输跨度上，以及，将局域传输的TDM和/或FDM导频符号复用到分配给这些导频符号的传输跨度上。可以将局域和广域传输的开销信息复用到一个或多个指定传输跨度上。不同的传输跨度可以对应于：(1)不同的频率子带集合，如果所述无线广播网络使用FDM的话；(2)不同的时间段，如果使用TDM的话；或(3)位于不同时间段内的不同子带组，如果同时使用FDM和TDM的话。以下描述各种复用方式。也可以处理、复用和广播具有两种以上不同覆盖层次的两种以上不同类型的传输。

无线广播网络中的无线设备执行互补处理，从而恢复出局域和广域传输数据。下面进一步详细地说明本发明的各个方面和实施例。

附图简述

通过下面结合附图的详细描述，本发明的特色和本质将变得更加显而易见，在所有附图中，相同的标记表示相同的部件，其中：

图1示出了无线广播网络；

图2A示出了广域传输的覆盖区域；

图2B示出了不同局域传输的覆盖区域；

图3A示出了用于广播局域和广域传输的FDM结构；

图3B示出了利用图3A中的FDM结构的广播传输；

图4A示出了用于广播局域和广域传输的TDM结构；

图4B示出了利用图4A中的TDM结构的广播传输；

图5示出了用于广播局域和广域传输的超级帧的结构；

图6示出了将数据子带分割到三个不相交子集中；

图7示出了局域和广域传输的TDM导频符号；

图8示出了广播局域和广域传输的过程；

图9示出了接收局域和广域传输的过程；以及

图10示出了基站和无线设备的框图。

具体实施方式

这里使用的“示例性的”一词意味着“用作例子、例证或说明”。这里被描述为“示例性”的任何实施例或设计不应被解释为比其他实施例或设计更优选或更具优势。

图1示出了无线广播网络100，所述网络可以广播不同类型的传输，如，广域传输和局域传输。可以通过所述网络中的一个基站集合来广播各广域传输，该基站集合可以包括所述网络中所有或者大部分的基站。通常，在一个大的地理区域内广播各广域传输。用于给定广域传输的给定基站集合中的一个子集来广播各局域传输。通常，在一个较小的地理区域内广播各局域传输。为简单起见，广域传输的大地理区域也被称为宽广覆盖区域或简称为“广域”，局域传输的较小地理区域也被称为局部覆盖区域或简称为“局域”。网络100可以具有宽广的覆盖区域，如整个美国、美国的一个大的区域(如，西部州)、整个州等。例如，一个单独的广域传输可以在整个加利福尼亚州进行广播，而不同的局域传输可以在不同的城市进行广播，如洛杉矶和圣地亚哥。

为简单起见，图1示出了网络100，它覆盖了广域110a和110b，其中广域110a包括三个局域120a、120b和120c。通常，网络100可以包括任意个具有不同广域传输的广域和任意个具有不同局域传输的局域。每个局域可以与另一局域相邻，或可以是孤立的。网络100也可以广播任意个不同类型的传输，所述传输被指定在任意个不同大小的地理区域内进行接收。例如，网络100可以广播场域传输，所述传输被指定在较小的地理区域内进行接收，所述区域可以是给定局域的一部分。为简单起见，在以下大部分描述中，对于两种不同的传输类型，假设网络100覆盖一个单独的广域和多个局域。

图2A示出了网络100中的广域传输覆盖区域。给定广域中的所有基站广播相同的广域传输，故该网络被称为单频率网络(SFN)。如果该广域中的所有基站广播相同的广域传输，那么，无线设备可以结合从不同基站收到的信号来改善性能。在物理层上，SFN中数据接收的主要缺点是热噪声和性能下降，这是由于无线信道的时变和过度延迟扩展(delay spread)而造成的。延迟扩展是在无线设备处最早到达信号实例(或多径)和最晚到达信号实例之间的时间差异。

图2B示出了网络100中不同局域传输的不同覆盖区域。不同局域中的基站发送不同的局域传输，故该网络被称为多频率网络(MFN)。“SFN”和“MFN”是广播术语，通常用于描述网络特性，并且MFN并不一定意味着不同基站在不同射频上发射信号。尽管不同局域内的基站广播不同的局域传输，但是，给定局域内的无线设备可能几乎不会受到相邻局域内基站的干扰，由于其到干扰方基站的距离相对较长。对于这些内部的无线设备，局域传输本质上具有SFN的性质。

接近局域边缘的无线设备可能会观测到明显的相邻局域信道干扰(ALCI)，这是由相邻局域内基站发射的信号造成的。例如，局域A内的无线设备2可能会感受到来自相邻局域B和C的明显ALCI，局域B内的无线设备3可能会感受到来自相邻局域A和C明显的ALCI，局域C内的无线设备5可能会感受到来自相邻局域A和B的明显ALCI。对于这些外围的无线设备，网络在性质上基本为MFN。对于SFN，ALCI导致额外的性能下降。对于SFN和MFN，如果数据以同样的方式处理和传输，那么，在MFN情况下，外围设备观测到的ALCI降低了这些无线设备接收到的信号质量，并减小了相邻局域边界处的覆盖范围。

通常，每种传输类型(如，广域和局域)的覆盖范围可以与该种传输类型使用需求相匹配。具有更广泛适应性的传输可以发送到更大地理区域内的无线设备。相反地，具有更有限适应性的传输可发送到较小地理区域内的无线设备。

可以设计网络100来同时为局域和广域传输提供良好的性能。这可以通过执行以下几种方法而获得：

■将局域和广域传输在时域、频域和/或码域中进行复用，从而减少两种传输类型之间的干扰；

■基于MFN和SFN的不同性质，分别发射局域和广域传输(还有它们相应的导频符号)；以及

■在资源分配方面提供灵活性，从而满足局域和广域传输的多种(源)速率要求。

基于MFN的性质，发送局域传输，从而为位于该局域边缘的无线设备提供更好的覆盖。在不同广域之间的边界处，其广域传输在性质上也是MFN，并且，也可以使用这里描述的技术进行发送。以上三个方面将分别在下面详细描述。

1.局域和广域传输的复用

图3A示出了FDM结构300，它可用于在多载波网络中通过给定的系统带宽广播局域和广域传输。通过调谐到单一射频的接收机，FDM结构300同时支持局域和广域传输的接收，并且不同于使用不同射频来发送局域和广域传输的方案。通过多载波调制技术，如正交频分复用(OFDM)或其他技术，整个系统带宽被分成若干个(N)正交的频带。这些子带也被称为音频带、载波、子载波、频率段和频率信道。利用OFDM，将每个子带与各自的子载波相关联，所述子载波可用数据进行调制。在总共N个子带中，U个子带可用于数据和导频信号的传输，故被称为“可用”子带，其中U≤N。剩余G个子带不被使用并被称为“保护”子带，其中W＝U+G。在一个具体的例子中，网络可以使用一种OFDM结构，所述结构总共具有N＝4096个子带、U＝4000个可用子带以及G＝96个保护子带。通常，N，G和U可以是任意值。为简单起见，下面的描述假设所有N个子带都可用于传输，即U＝N且G＝0，从而没有保护子带。

在数据传输的每个符号周期中，N个可用子带中的P个子带可用于FDM导频符号，故被称为“导频”子带，其中P＜N。导频符号通常由已知的调制符号组成，其用一种已知的方式进行处理和发送。剩余D个可用子带可用于数据传输，故被称为“数据”子带，其中D＝N-P。TDM导频符号也可在某些符号周期中通过所有N个可用子带进行发送。

对于如图3A所示的实施例，FDM导频符号在P个导频子带上进行发送，这些子带分布于整个系统带宽，从而提供更好的频谱采样。可将这D个数据子带分配给局域传输、广域传输、开销信息等。可以将L_sb个子带的一个集合分配给局域传输，将W_sb个子带的一个集合分配给广域传输，其中W_sb+L_sb≤D。如图3A所示，用于广域传输的W_sb个子带和用于局域传输的L_sb个子带可以分布在整个系统带宽中，来改善频率分集。W_sb个子带携带广域传输的数据(或简称为广域数据)，而L_sb个子带携带局域传输的数据(或简称为局域数据)。

图3B示出了利用FDM结构300的不同局域数据传输。为了降低局域和广域传输之间的干扰，一个给定广域内的所有基站可使用W_sb个子带的相同集合来广播广域传输。不同局域内的基站可将不同的局域传输在分配给这些局域传输的L_sb个子带的集合上进行广播。基于资源需求，可以改变为局域和广域传输分配的子带数量。例如，W_sb和L_sb可以如下改变：(1)从符号到符号或从时隙到时隙动态地改变；(2)基于每天的时间、每周的天等；(3)基于预先设定的模式；(4)基于以上条件的任意组合。例如，W_sb和L_sb可以在每个工作日的一段时间内动态改变，在每个工作日的剩余时间固定不变，在周末基于预定模式而进行设置。

为了简化资源分配和改善频率分集，这N个可用子带可排列为M个“交错体(interlace)”或不相交的子带集合。这M个交错体不相交体现在，这N个可用子带中的每一个仅属于一个交错体。每个交错体包含P个可用子带，其中N＝M·P。每个交错体的P个子带可均匀分布在N个可用子带中，这样，每个交错体的连续子带被M个子带分隔开来。对于以上描述的示例性的OFDM结构，可以形成M＝8个交错体，每个交错体包含P＝512个可用子带，这些可用子带通过8个子带均匀地隔离开来。由此，每个交错体的P个可用子带与其他M-1个交错体的P个可用子带相交错。

以上描述了一个示例性的OFDM结构和交错方案。其他OFDM结构和子带分配方案也可用于支持局域和广域传输的FDM。

图4A示出了TDM结构400，它也可用于在单载波和多载波网络中广播局域和广域传输。将发送时间轴分割成若干个帧410，每一帧都有预定的延续时间。帧延续时间可以基于多种因素来选择，如，数据传输所需的时间分集量。每个帧包括：字段412，用于携带导频符号和开销信息；段414，用于携带广域数据；段416，用于携带局域数据。每个帧也可以包括用于其他信息的其他字段。

图4B示出了利用TDM结构400的不同局域数据传输。为了降低局域和广域传输之间的干扰，用于给定广域内所有基站的广域段414可以进行时间对准，以便使这些基站可以同时广播广域传输。不同局域内的基站可以在段416中广播不同的局域传输。段414和416可以动态地改变，或基于资源需求按照预定方式改变。

对于图3A所示的FDM结构300和图4A所示的TDM结构400来说，局域和广域传输分别在频率和时间上进行复用，以便最小化这两种传输类型之间的重叠。这种对准(alignment)避免和最小化两种传输类型之间的干扰。但是，并不需要严格遵守不同传输类型的不重叠。此外，不同的局域可以有不同的频率或时间分配。通常，可使用多种复用结构，广播具有不同覆盖区域的不同类型传输。下面描述一个具体的复用结构，它适用于基于OFDM的无线广播网络。

图5示出了示例性的超级帧结构500，它可用来在基于OFDM的无线广播网络中广播局域和广域传输。数据传输是以超级帧510为单位而发生的。各超级帧跨越预定的持续时间，所述持续时间可基于多种因素进行选择，如，被广播数据流的预期统计复用、数据流所需的时间分集量、数据流的获取时间、无线设备的缓冲需求等。大约一秒大小的超级帧可以在上述多种因素之间取得折衷。然而，也可使用其他的超级帧尺寸。

对于图5示出的实施例，每个超级帧510包括一个头部段520、4个相同大小的帧530a至530d和一个尾部段540，这些段未在图5中按比例显示。表1列举了用于段520和540以及用于每个帧530的各种字段。

表1

对于图5示出的实施例，不同的导频符号用于不同的目的。TDM导频符号是位于或接近于每个超级帧的起始位置处发送的，可用于表1示出的用途。过渡导频符号是在广域和局域字段/传输的边界处发送的，实现广域和局域字段/传输的无缝过渡，并可按如下所述方法生成。

局域和广域传输可用于多媒体内容，如视频、音频、图文电视、数据、视频/音频剪辑等，并且在不同的数据流中发送。例如，一个多媒体(如，电视)节目可在三个分别用于视频，音频和数据的不同数据流中发送。数据流在数据信道上发送。各数据信道可携带一个或多个数据流。携带局域传输数据流的数据信道也被称为“局域信道”，携带广域传输数据流的数据信道也被称为“广域信道”。在超级帧中，局域信道在局域数据字段中发送，广域信道在广域数据字段中发送。

在每个超级帧中，可为每个数据信道“分配”固定或可变数目的交错体，这取决于该数据信道的负载、超级帧中交错体的可用性以及可能的其他因素。在任何给定的超级帧中，每个数据信道可以是活动的或者非活动的。也可根据一种分配方案，为每个活动数据信道“分配”超级帧中具体的交错体，该分配方案试图：(1)尽可能高效地将所有活动数据信道封包；(2)降低各数据信道的传输时间；(3)为各数据信道提供足够的时间分集；(4)将用来指示分配给各数据信道的交错体的信令量最小化。对于每个活动的数据信道，超级帧的4个帧可使用相同的交错体分配方案。

局部OIS自动指明当前超级帧的每个活动局域信道的时间/频率分配。广域OIS字段表示当前超级帧的每个活动广域信道的时间/频率分配。在各超级帧的起始位置发送局域OIS和广域OIS，以使无线设备可以确定超级帧中每个相关数据信道的时间—频率位置。

超级帧中的各种字段可按如图5所示的顺序或其他顺序发送。通常，在超级帧中，最好尽早发送TDM导频符号和开销信息，以便可以使用TDM导频符号和开销信息来接收在该超级帧中稍后发送的数据。广域传输可在局域传输之前发送，如图4A和图5所示，或者在局域传输之后发送。

图5示出了一个具体的超级帧结构。通常，超级帧可跨越任意的持续时间，也可包括任意数量和任意类型的段、帧和字段。然而，根据接收机电子器件的获取时间和循环时间，通常存在一个超级帧持续时间的有用范围。也可以利用其他超级帧和帧结构来广播不同类型的传输，但这也落入本发明的保护范围。

如图5所示，通过对局域和广域传输进行时分复用，广域传输能够在SFN情况下享受OFDM的优点，而不受局域传输的干扰。由于在任何给定时刻用TDM仅发送局域或广域传输，因此，局域和广域传输可利用可以独立优化的不同传输参数来广播，从而，分别获得局域和广域传输的良好性能，如下所述。

2.数据传输

可以将各超级帧中广播的广域信道尽可能高效地封包。在各超级帧的四个广域数据域中，给定广域中的所有基站广播相同的广域传输。无线设备可以组合从任意多个基站收到的广域传输，来改善数据接收的性能。

不同局域中的基站可以在各超级帧的四个局域数据域中广播不同的局域传输。位于相邻局域边界附近的外围无线设备将会观测到相邻局域信道干扰(ALCI)，这种干扰降低了所述设备处接收信号的质量。接收信号的质量可以通过信号与噪声加干扰比(SINR)或其他量度标准值进行量化。由于ALCI造成的影响，外围无线设备将会得到较低的SINR。在基站处，局域传输数据的处理采用一种编码和调制方案，该方案需要特定的SINR以达到正确的接收。由于存在ALCI，给定无线设备能够在较小的区域内达到所需的SINR，因此，ACLI有缩减局域的效果。

可以使用多种技术来改善局域传输的覆盖范围。通常，为了扩展边界处的覆盖范围，这些技术需要在局域内部的性能方面作出一些牺牲。这些技术包括部分加载(partial loading)和编码/调制选择.

利用部分加载(也被称为频率重用)，并不是所有可用于数据传输的可用子带都实际上用于传输数据。此外，可为相邻局域分配子带，以便使它们的局域传输尽可能少地互相干扰。这可以通过正交部分加载或随机部分加载来实现。

利用正交部分加载，可为相邻局域分配不相交或不重叠的子带集合。接下来，各局域内的基站在分配给该局域的子带集合上广播局域传输。由于子带集合不相交，各局域中的无线设备不会观测到来自相邻局域内基站的ALCI。

图6示出了示例性的分割D个数据子带到标号为S₁、S₂、S₃的三个不相交的子集中。通常，各集合可包括任意多个数据子带并且可包括这D个数据子带中的任意一个。各集合的子带也可动态地或按照预定模式改变。为了实现频率分集，各集合可包括从全部D个数据子带中选取出来的子带。各集合中的子带可均匀或不均匀地分布在全部D个数据子带中。

回到图2B中，可将子带集合S₁分配给局域A，可将子带集合S₂分配给局域B，以及，可将子带集合S₃分配给局域C。于是，局域A内的基站在子带集合S₁上广播局域A的局域传输，局域B内的基站在子带集合S₂上广播局域B的局域传输，局域C内的基站在子带集合S₃上广播局域C的局域传输。

图2B和图6示出了有三个局域的情况。正交部分加载可扩展到任意多个局域。对于Q个相邻局域来说，可形成Q个不相交的子带集合，其中Q＞1。这Q个集合可包含相同或不同数目的子带。对于上述交错体方案来说，可以将用于数据传输的M-1个可用交错体分配给这Q个集合。各集合可包括任意多个交错体。各集合的交错体可动态或基于预定模式改变。为各局域分配相应的交错体集合，以用于局域传输。可以在整个网络中执行频率规划，以保证为相邻局域分配不相交的集合。

采用随机部分加载，为每个局域分配K个数据子带，其中K≤D，并且，该局域内的基站在从D个数据子带中以伪随机方式选择的K个子带上，广播相应的局域传输。对于各局域来说，在各符号周期中，可使用伪随机数生成器来选择一个具有K个子带的不同集合。不同的局域可以使用不同的PN生成器，以便各局域使用的子带相对于其相邻局域使用的子带是伪随机的。实际上，各局域的局域传输跨越D个数据子带而跳跃。当冲突发生并且在同一个符号周期中相邻局域使用相同的子带时，就会观测到ALCI。然而，由于在各符号周期中，各局域的K个子带是以伪随机方式选择的，所以，ALCI被随机化了。无线设备知道基站执行的跳跃，故执行互补的解跳(de-hoping)来恢复该局域传输。

对于随机部分加载来说，随着K的降低，冲突概率和ALCI量也随之降低。但是，对于给定的编码和调制方案来说，K越小，总吞吐量就越低。因此，K的选择可基于覆盖区域和总吞吐量之间的折衷。

对于任意类型的部分加载来说，在不增加总发射功率的情况下，可以增加用于进行数据传输的各子带的发射功率。总发射功率可分布在K个用于在各符号周期内进行局域传输的子带上，故也被称为“活动”子带。如果K个子带用于局域传输并且D个子带用于广域传输，其中在部分加载情况下K＜D，那么，局域传输的每个活动子带的发射功率比广域传输要高。因此，使用部分加载，每个活动信道的接收信号的质量较高，这就提高了接收机处子带的信噪比。

对于只有数据子带、只有导频子带或同时包含数据和导频子带，可以执行正交和随机部分加载。以降低总吞吐量为代价，正交和随机部分加载可提高覆盖范围。这是因为，在部分加载的情况下，用于数据传输的子带越少，在这些较少子带的各符号周期中发送的信息比特也就随之越少。基于增加的覆盖范围和总吞吐量之间的折衷，选择用于进行局域传输的子带数量。

网络可支持多种传输模式，或简称“模式”。每种模式对应于特定的编码方案或编码速率、特定的调制方案、特定的频谱效率以及特定的最小所需SINR，以便达到一个指定的性能等级，如，对非衰落AWGN信道来说，为1％的分组错误率(PER)。频谱效率可以通过每个调制符号内的信息比特为单元表示，并基于编码速率和调制模式来确定。通常，具有较低频谱效率的模式需要较低的SINR。对于各模式来说，可基于具体的系统设计(如码率、交织方案和用于该模式的调制方案)和特定的信道总体情况，获得所需的SINR。所需的SINR可以通过计算机模拟、经验测量等确定。

通过选择用于局域传输的合适模式，可调整该局域传输的覆盖区域。具有较低SINR需求的模式可用于局域传输，从而扩展处于相邻局域边界附近的覆盖范围。用于局域传输的特定模式可基于覆盖范围和频谱效率之间的折衷来进行选择。类似地，通过选择用于广域传输的合适模式，也可调整该广域传输的覆盖范围。通常，局域和广域传输可采用相同或不同的模式。

局域传输的覆盖范围可通过部分加载和/或模式选择来提高。通过利用较小比例的可用子带和/或选择具有较低频谱效率的模式，可以扩展覆盖范围。信息比特率(R)可表示为：R＝η×K，其中η是所选模式的频谱效率，K是活动子带的数目。给定信息比特率的获取可通过使用：(1)所有数据子带的一个子集和具有较高频谱效率的模式；或者(2)所有数据子带和具有较低频谱效率的模式。对于特定操作场景(如，随机部分加载并且没有干扰估计)，与选项1相比，选项2可以提供更好的性能(如，对于给定PER的更宽覆盖范围)。

3.导频传输

图7示出了导频传输方案，它可以同时支持局域和广域传输。为简单起见，图7示出了超级帧中一帧的导频传输。各基站在局域和广域字段/传输之间发送过渡导频符号。在数据传输的各符号周期中，各基站也在一个交错体上发送FDM导频符号。对于如图7所示的实施例，在每个符号周期中，有8个可用的交错体，并且，在偶数编号符号周期中，在交错体3上发送FDM导频符号，在奇数编号符号周期中，在交错体7上发送FDM导频符号，这可以表示为{3，7}交错模式。FDM导频符号也可用其他交错模式发送，如{1，2，3，4，5，6，7，8}模式和{1，4，7，2，5，8，3，6}模式。

如图7所示，FDM导频符号不仅在广域传输期间发送，而且也在局域传输期间发送。FDM导频符号可用于获取：(1)广域传输的信道估计，也被称为广域信道估计；和(2)局域传输的信道估计，也被称为局域信道估计。局域和广域传输的信道估计可分别用于局域和广域传输的数据检测和解码。

在广域传输期间发送的FDM导频符号被称为广域FDM导频符号，可将其设计用来方便广域信道估计。在整个广域内，可发送相同的广域FDM导频符号。在局域传输期间发送的FDM导频符号被称为局域FDM导频符号，可将其设计用来方便局域信道估计。在不同的局域内，可发送不同的局域FDM导频符号，以使得无线设备可获得用于不同局域的局域信道估计。在相邻局域的边界处，不同的局域FDM导频符号互相干扰，这一点类似于不同局域传输的ALCI。可以设计局域FDM导频符号，以便在存在相邻局域导频符号干扰的情况下，可获得良好的局域信道估计。这可通过将不同局域的局域FDM导频符号在频域、时域和/或码域中进行正交化或随机化来实现，如下所述。

图7也示出了局域FDM导频符号的实施例。对于该局域FDM导频符号来说，P个调制符号的集合用于P个导频子带。P个调制符号可在频率中乘以第一复数值序列和/或在时间中乘以第二复数值序列，从而生成该局域FDM导频的导频符号。第一序列表示为{S(K)}，其中S(K)为子带K的复数值。第二序列表示为{C(n)}，其中C(n)为符号周期n的复数值。通过使用不同类型的第一和第二序列，可获得局域FDM导频的不同特性。

PN生成器可用来生成第一复数值序列。PN生成器可以是一个线性反馈移位寄存器(LFSR)，它实现了一个选择性生成多项式，如，g(x)＝x¹⁵+x¹⁴+1。在各符号周期开始时，将该PN生成器初始化为一个特定的种子值(或，初始状态)，并生成伪随机比特序列。这些比特用来形成第一序列的复数值。

对于一个给定局域的局域FDM导频，其导频符号可表示为：

P(k，n)＝S(k)□C(n)，                    公式(1)

其中，P(k，n)是符号周期n中子带k的导频符号。公式(1)假设，用于所述局域FDM导频的调制符号具有值1+j0。

无线设备接收的导频符号可表示为：

Y(k，n)＝H(k，n)□P(k，n)+H_I(k，n)□P_I(k，n)+w(k，n)，公式(2)

其中，P(k，n)是由位于预期局域内的一个基站(即，预期基站)在符号周期n中在子带k上发送的导频符号；

H(k，n)是预期基站的实际信道响应；

H_I(k，n)是由相邻局域内的一个干扰基站在符号周期n中在子带k上发送的导频符号；

Y(k，n)是在符号周期n中收到的子带k的导频符号；以及

w(k，n)是在符号周期n中子带k的噪声。为简单起见，公式(2)假设存在一个预期基站和一个用下标I表示的干扰基站下标。

通过在不同的符号周期和/或子带中发送局域FDM导频，这些用于不同局域的FDM导频可分别在时间和/或频率上正交化。但是，为各局域的局域FDM导频发送较少的导频符号，因此，较少的可用导频符号可用于局域信道估计。

可将用于不同局域的局域FDM导频在码域中正交化和/或随机化，这可通过对这些局域FDM导频分别使用不同的正交和/或伪随机序列来实现。对于局域FDM导频，可以使用各种正交化/随机化技术，包括正交加扰、随机加扰以及正交和随机加扰。

对于正交加扰来说，用于不同局域的局域FDM导频乘以符号周期内的正交序列。因此，预期和干扰局域的导频符号可如下表示：

P(k，n)＝S(k)□C(n)和P_I(k，n)＝S(k)□C_I(n)，  公式(3)

其中{C(n)}与{C_I(n)}正交。如公式(3)所示，使用相同的PN序列来为预期和干扰局域生成第一复数值序列{S(k)}。然而，对于预期和干扰局域，使用不同的正交序列{C(n)}和{C_I(n)}。

通过首先获得用于局域FDM导频的各个导频子带的复信道增益估计，无线设备可获取局域信道估计，如下：

${\hat{H}}_p\left(k\right)=P(k,n)/S\left(k\right).$ 公式(4)

公式(4)在全部导频子带中消除了PN序列的影响，这也被称为解扰。无线设备获得P个均匀分布导频子带的P个信道增益估计。接下来，无线设备对P个信道增益估计执行P点离散傅立叶反变换(IDFT)，来获得P抽头最小二乘冲激响应估计，可以表示为：

公式(5)

其中l是冲激响应估计的P′个信道抽头的标号；

h(l)是预期基站的实际冲激响应；

h_I(l)是干扰基站的实际冲激响应；

是对符号周期n的最小二乘冲激响应估计，其中下标“os”表示正交加扰；以及

w(l，n)是符号周期n中的噪声。

公式(5)假设，在相关的持续时间中，各基站的实际信道冲激响应保持不变，因此h(l)和h_I(l)不是符号周期n的函数。

然后，预期局域的冲激响应估计

可以通过过滤不同符号周期的最小二乘冲激响应估计来获得，如下：

公式(6)

$=h\left(l\right)+\tilde{w}(l,n),$

其中

这是由于C(n)和C_I(n)是正交序列；

是经过后处理的噪声；以及

L是正交序列的长度(如，L＝3)。

公式(6)中求和指数(index of summation)对应于L为奇数值，当L为偶数值时则不同。位于干扰局域内的无线设备，通过将

与

相乘并在正交序列的长度内进行积分，获得该局域的冲激响应估计

如公式(6)所示，正交加扰可消除相邻局域造成的导频干扰。但是，由于信道时变，这种正交性会被扰乱。

正交序列可用多种方式来定义。在一个实施例中，正交序列如下定义：

C(n)＝1和C_I(n)＝e^j2π·n/L，其中n＝0…(L-1)。  公式(7)

对于随机加扰来说，预期局域的导频符号相对与干扰局域的导频符号是伪随机的。可以认为，导频符号在时间、频率和局域内是独立同分布的(i，i，d)。通过以不同的种子值来初始化不同局域的PN生成器，可以获得伪随机导频符号，其中种子值依赖于符号周期n和该局域的标识符。

对于随机加扰来说，获得最小二乘冲激响应估计

可通过执行下列步骤来实现：(1)如公式(4)中所示解扰，以去除该预期局域的PN序列；(2)后处理，以得到P个信道增益估计；(3)对P信道增益估计执行IDFT，如上所述。最小二乘冲激响应估计可表示为：

${\hat{h}}_{\mathrm{rs}}\left(l\right)=h\left(l\right)+g_I(l,n)+w(l,n),$ 公式(8)

其中，g_I(l，n)是对

的第l个抽头的干扰，下标“rs”表示随机加扰。干扰g_I(l，n)是因为该干扰局域的信道冲激响应h_I(l)被该局域以及干扰局域的PN序列在

的P个抽头范围内进行涂抹(smeared)而产生的。最小二乘冲激响应估计可直接用作预期局域的冲激响应估计。公式(8)表明，随机加扰仅抹掉(而不是抑制或消除)相邻局域所造成的导频干扰。可以执行门限操作(thresholding)，从而，保留超过预定门限的信道抽头，将低于预定门限的信道抽头归零(zero out)。门限操作可以消除大部分的导频干扰并且提供的性能接近于通过正交加扰获得的性能。另外，使用随机加扰，信道估计性能不依赖于正交性，故在某些工作环境下更健壮。

对于正交和随机加扰，不同局域的局域FDM导频乘以在若干个子带上不同的PN序列，然后还乘以若干个符号周期上不同的正交序列。预期和干扰局域的导频符号可如下表示：

P(k，n)＝S(k)□C(n)和P_I(k，n)＝S_I(k)□C_I(n)        公式(9)其中{S(k)}和{S_I(k)}是不同的伪随机序列，{C(n)}和{C_I(n)}是不同的正交序列。

对于正交和随机加扰，最小二乘冲激响应估计

可通过执行上述正交加扰处理来获得。最小二乘冲激响应估计也可表示为：

公式(10)

其中，下标“or”表示正交和随机加扰。预期局域的冲激响应估计

可通过将

乘以C^*(n)并在正交序列的长度内积分而获得，如公式(6)所示。

各区域(广域或局域)的采样信道冲激响应最多包含N个抽头，其中N＝M·P。信道冲激响应可看成由一个主信道和一个额外信道组成。主信道包括信道冲激响应的前P个抽头。额外信道包括剩余的N-P个抽头。如果FDM导频在具有P个子带的一个交错体上发送，则具有P个抽头的冲激响应估计

或可基于收到的FDM导频来获得。通常，冲激响应估计的长度由用于FDM导频的不同子带的数量确定。具有多于P个抽头的较长信道冲激响应估计可通过在更多的交错体上发送FDM导频而获得。例如，FDM导频可在不同符号周期中的两个不同交错体上发送，如图7所示。在2004年8月25日提交的、题目为“Staggered Pilot Transmission for Channel Estimation and Time Tracking”的共同转让美国专利申请No.10/926,884中描述了获取主信道和额外信道时域滤波器系数的技术。

对于局域和广域来说，可以获得不同的信道估计。无线设备可以从基站接收信号，所述基站相对于广域传输来说要比局域传输距离远。因此，广域传输的延迟扩展要比局域传输的延迟扩展长。对于广域，可获得较长的信道冲激响应估计(如，长度为3P)。对于局域，可获得较短的信道冲激响应估计(如，长度为2P)。

广域FDM导频使用较多的交错体，则可以获得较长的冲激响应估计。或者，局域和广域的FDM导频也可以使用相同数目的交错体，并且，局域和广域可以使用不同的时域滤波器。广域的最小二乘冲激响应估计通过一个或多个时域滤波器的第一集合来过滤，以获得该广域的过滤后冲激响应估计，其具有预期数目的抽头(如，3P个抽头)。预期局域的最小二乘冲激响应估计通过时域滤波器的第二集合来过滤，以获得该预期局域的过滤后冲激响应估计，其具有预期数目的抽头(如，2P个抽头)。

通常，信道估计的时域过滤可以基于多种考虑来执行，如，FDM导频的发送方式、用于FDM导频的交错体数目、信道冲激响应估计所需的长度(或抽头数目)、干扰抑制等。对于局域和广域来说，可以通过不同的方式对FDM导频进行时域过滤，从而为局域和广域获得不同的过滤后信道响应估计。

对于给定区域(局域或广域)，过滤后的冲激响应估计可通过后处理来进一步提高性能。后处理可以包括，如：将最后Z个抽头置零，其中Z可以为任意整数值；将能量低于预定门限的抽头置零(门限操作)等。经过后处理的信道抽头可用DFT来进行变换，以便获得最终的频率响应估计，用于数据检测和解码。

回到图5中，过渡导频可用于信道估计、时间同步、获取(如，自动增益控制(AGC))等。例如，过渡导频可以包括FDM导频，从而，对于各符号周期，可以对当前符号周期、至少一个较早符号周期和至少一个较迟符号周期内获得的接收导频符号执行时域过滤。过渡导频可用来改善局域传输以及广域传输的时序。

4.广播传输和接收

图8示出了过程800的流程图，该过程用于在网络100中广播局域和广域传输。该网络中的各基站可在每个调度间隔内执行过程800，所述调度间隔可能是图3A中FDM结构300的各符号周期、图4A中TDM结构400的各帧或图5中超级帧结构500的各超级帧。

按照为广域传输选择的第一编码和调制方案(或模式)来处理广域传输的数据，以生成广域传输的数据符号(框812)。按照为局域传输选择的第二编码和调制方案(或模式)来处理局域传输的数据，以生成局域传输的数据符号(框814)。可对局域和广域传输使用不同的编码和调制方案来达到预期覆盖范围。确定局域和广域传输的开销信息(框816和框818)。生成广域FDM导频、局域FDM导频和过渡导频(分别在框822、框824和框826中)。

将广域传输的开销信息和局域传输的开销信息复用在其指定的传输跨度上(框832和框834)。将广域传输的数据符号复用在为该广域传输分配的传输跨度上(框836)，并且将该广域FDM导频的导频符号复用在为该导频分配的传输跨度上(框838)。类似地，将局域传输的数据符号复用在为该局域传输分配的传输跨度上(框840)，并且将该局域FDM导频的导频符号复用在为该导频分配的传输跨度上(框842)。每个传输跨度可以对应于一组子带(如，对于FDM结构300)、一个时间段(如，对于TDM结构400)、一个时间段内的一组子带(如，对于超级帧结构500)或其他时间—频率分配。也可以复用TDM和过渡导频、其他信令以及其他数据(框844)。然后，广播复用后的局域和广域传输开销信息、导频以及数据。

图9示出了过程900的流程图，该过程用于接收网络100广播的局域和广域传输。在每个调度间隔内，网络中的无线设备可以执行过程900。

无线设备收到广播传输，包括局域和广域传输(框912)。所述无线设备处理TDM导频，以获得帧和符号时序，估计并纠正频率误差等(框914)。所述无线设备识别出分别使用WIC和LIC服务的广域和局域信道(框916)。此后，所述无线设备可以从收到的广播传输中恢复出局域传输、广域传输或局域和广域传输。

如果在框920中判定所述无线设备正在接收广域传输，那么，该无线设备对该广域传输的开销信息进行解复用和处理，以确定各相关广域信道的时间—频率位置(框922)。所述无线设备也可以从分配给该广域FDM和过渡导频的传输跨度中将这些导频解复用和处理(框924)，并获取该广域传输的信道估计值(框926)。所述无线设备还从分配给该广域传输的传输跨度中解复用出相关广域信道的数据符号(框928)。接下来，该无线设备利用广域信道估计，并进一步按照适用于该广域传输的解调和解码方案，处理广域传输的数据符号，以及，恢复出相关广域信道的数据(框930)。

如果在框940中判定所述无线设备正在接收局域传输，那么，该无线设备解复用和处理该局域传输的开销信息，以确定每个相关局域信道的时间—频率位置(框942)。所述无线设备也可以从分配给该局域FDM和过渡导频的传输跨度中将这些导频进行解复用和处理(框944)，并获取预期局域传输的信道估计值(框946)。所述无线设备从分配给局域传输的传输跨度中解复用出相关局域信道的数据符号(框948)。接下来，该无线设备利用局域信道估计并进一步按照适用于局域传输的解调和解码方案，处理局域传输的数据符号，以及，恢复出每个相关局域信道的数据(框950)。

如果无线设备在同时接收局域和广域传输，那么，该无线设备可以按照一种不同于图9中所示的顺序来执行处理过程。例如，当收到局域和广域传输的开销信息时，该无线设备可以解复用和处理该开销信息。

5.系统

图10的框图示出了位于图1中无线广播网络100内的基站1010和无线设备1050。通常，基站1010是一个固定站，也被称为接入点、发射机或其他术语。无线设备1050可以是便携式单元，如蜂窝电话、手持设备、无线模块、个人数字助理(PDA)等。

在基站1010中，发送(TX)数据处理器1022从信源1012接收广域传输的数据，处理(如，解码、交织和符号映射)该广域数据，并且生成该广域传输的数据符号。数据符号是数据的调制符号，并且，调制符号是一种调制方案(如，M-PSK、M-QAM等)的信号图(signal constellation)中的一点的复数值。TX数据处理器1022也生成基站1010所在广域的FDM和过渡导频，并将该广域的数据和导频符号提供给复用器1026。发送(TX)数据处理器1024从信源1014接收局域传输的数据，处理该局域数据，并且生成该局域传输的数据符号。TX数据处理器1024也生成基站1010所在局域的FDM和过渡导频，并将该局域的数据和导频符号提供给复用器1026。数据的编码和调制可基于多种因素来选择，如该数据是广域传输还是局域传输数据、数据类型、数据的预期覆盖范围等。

复用器1026将局域和广域的数据和导频符号以及开销信息和TDM导频的符号复用到分配给这些符号的子带和符号周期上。调制器(Mod)1028根据网络100使用的调制技术，执行调制。例如，调制器1028对复用后的符号执行OFDM调制，来生成OFDM符号。发射机单元(TMTR)1032将来自调制器1028的符号转化为一个或多个模拟信号，进一步修整(如，放大、过滤和上变频)所述模拟符号，以生成调制信号。然后，基站1010从天线1034将其发送给所述网络中的无线设备。

在无线设备1050中，天线1052接收来自基站1010的发送信号，并将其提供给接收机单元(RCVR)1054。接收机单元1054修整(如，过滤、放大和下变频)收到的信号，将修整过的数据进行数字化，以生成数据采样流。解调器(Demod)1060对这些数据采样执行(如OFDM)解调，并将收到的导频符号提供给同步(Sync)/信道估计单元1080。单元1080也从接收机单元1054接收数据采样，基于这些数据采样确定帧和符号时序，并基于收到的局域和广域导频符号，获得其信道估计。单元1080将该符号时序和信道估计提供给解调器1060，并将帧时序提供给解调器1060和/或控制器1090。解调器1060利用局域信道估计，对收到的局域传输数据符号执行数据检测，利用广域信道估计，对收到的广域传输数据符号执行数据检测，并将局域和广域传输的检测数据提供给解复用器(Demux)1062。检测数据符号是由基站1010发送的数据符号的估计，并可以通过对数似然比(LLR)或其他方式来表示。

解复用器1062将所有相关广域信道的检测数据符号提供给接收(RX)数据处理器1072，以及将所有相关局域信道的检测数据符号提供给RX数据处理器1074。RX数据处理器1072根据适用的解调和解码方案，处理(如，解交织和解码)广域传输的检测数据符号，并提供该广域传输的解码后数据。RX数据处理器1074根据适用的解调和解码方案，处理该局域传输的检测数据符号，并提供给该局域传输的解码后数据。通常，无线设备1050的解调器1060、解复用器1062以及RX数据处理器1072和1074的处理器分别与基站1010的调制器1028、复用器1026以及TX数据处理器1022和1024是相互补的。

控制器1040和1090分别管理基站1010和无线设备1050的操作。存储单元1042和1092分别存储控制器1040和1090的程序和数据。调度器1044对局域和广域传输的广播进行调度以及为不同的传输类型分配和指派资源。

为清楚起见，图10示出了局域和广域传输的数据处理过程，所述处理过程由基站1010和无线设备1050中的两个不同数据处理器执行。所有传输类型的数据处理可由处于基站1010和无线设备1050之一的单个数据处理器执行。图10还示出了两种不同类型传输的处理过程。通常，任意多个具有不同覆盖区域的不同类型的传输可以被基站1010发送，并被无线设备1050接收。为清楚起见，图10还示出了分布在相同站点的基站1010的所有单元。通常，这些单元可以分布在相同或不同的站点，并可通过多种通信链路进行通信。例如，数据源1012和1014也可以位于站点之外，发射机单元1032和/或天线1034也可位于发射站点等。

相对于在不同的RF信道上广播不同类型传输的传统方案来说，这里描述的复用方案(如，在图3A、4A和5中)具有很多优点。首先，这里描述的复用方案可以比传统复用方案提供更多的频率分集，这是因为，每种类型的传输是在整个系统带宽上发送的，而不是在单个RF信道上发送的。第二，这里描述的复用方案使接收机单元1054能够使用调谐到单一RF频率的单个RF单元接收和解调所有类型的传输。这简化了无线设备的设计。相比之下，传统方案需要多个RF单元来恢复在不同RF信道上发送的不同类型的传输。

这里描述的用于在空中广播不同类型传输的技术可通过多种方式来实现。例如，这些技术可以用硬件、软件或软硬件结合的方式来实现。对于硬件实现，用于在基站中用于在基站中广播不同类型的传输的处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行此处所述功能的其他电子单元或其组合中。用于在无线设备中接收不同类型的传输的处理单元也可以实现在一个或多个ASIC、DSP等中。

对于软件实现，这里描述的技术可用执行此处所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元(如，图10中的存储器单元1042或1092)中，并由处理器(如控制器1040或1090)执行。存储器单元可以实现在处理器内或处理器外，在后一种情况下，它经由本领域内公知的各种手段，可通信地连接到处理器。

这里包括的子标题用于参考和帮助定义特定的部分。这些并不限制其下面描述的概念的保护范围，并且这些概念可应用于整个说明书的其他部分中。

所述公开实施例的上述描述可使得本领域的技术人员能够实现或者使用本发明。对于本领域技术人员来说，这些实施例的各种修改是显而易见的，并且这里定义的总体原理也可以在不脱离本发明的精神和范围的基础上应用于其他实施例。因此，本发明并不限于这里给出的实施例，而是与符合这里公开的原理和新颖特征的最广范围相一致。

Claims (50)

1.一种用于在无线广播网络中广播数据的方法，包括：

将广域传输的数据复用到第一传输跨度上，所述广域传输是从所述网络中的多个发射机发送的；

将局域传输的数据复用到第二传输跨度上，其中，该复用是在以伪随机方式从所有可用频率子带中选择出的频率子带上，并且所述局域传输是从所述多个发射机的一个子集发送的；

基于所述广域传输的广播数据量和所述局域传输的广播数据量，选择所述第一和第二传输跨度；以及

通过无线链路广播所述局域和广域传输；

其中，所述广域传输的数据与所述局域传输的数据在每个基站是时分复用(TDM)的，并且其中，所述第一和第二传输跨度分别是预定持续时间的帧的第一和第二时间段。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

根据第一编码和调制方案，处理所述广域传输的数据，其中，将处理后的所述广域传输的数据复用到所述第一传输跨度上；以及

根据第二编码和调制方案，处理所述局域传输的数据，其中，将处理后的所述局域传输的数据复用到所述第二传输跨度上。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述第二编码和调制方案与所述第一编码和调制方案相比，具有较低的频谱效率，从而扩展所述局域传输的覆盖范围。

4.如权利要求2所述的方法，其中，所述第一编码和调制方案与所述第二编码和调制方案相比，具有较低的频谱效率。

5.如权利要求2所述的方法，还包括：

将第一导频符号复用到第三传输跨度上，所述第一导频符号适于获得所述广域传输的第一信道估计；以及

将第二导频符号复用到第四传输跨度上，所述第二导频符号适于获得所述局域传输的第二信道估计。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述第一编码和调制方案与所述第二编码和调制方案相比，具有较低的频谱效率。

7.如权利要求6所述的方法，其中，基于所述广域和局域传输的预期覆盖范围，分别选择所述第一以及第二编码和调制方案。

8.如权利要求5所述的方法，还包括：

用分配给所述多个发射机的所述子集的伪随机序列，生成所述第二导频符号，其中，所述多个发射机的所述子集的所述第二导频符号相对于所述多个发射机的至少一个其他子集的至少一个其他第二导频符号是伪随机的。

9.如权利要求1所述的方法，还包括：

基于每天的时间，调整所述第一和第二传输跨度。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述第一和第二传输跨度是基于预定的调度表的。

11.无线广播网络中的一种装置，包括：

广域传输数据复用模块，用于将广域传输的数据复用到第一传输跨度上，所述广域传输是从所述网络中的多个发射机发送的；

局域传输数据复用模块，用于将局域传输的数据复用到第二传输跨度上，其中，该复用是在以伪随机方式从所有可用频率子带中选择出的频率子带上，并且所述局域传输是从所述多个发射机的一个子集发送的；

选择模块，用于基于所述广域传输的广播数据量和所述局域传输的广播数据量，选择所述第一和第二传输跨度；以及

广播模块，用于通过无线链路广播所述局域和广域传输；

其中，所述无线广播网络利用正交频分复用(OFDM)，其中，所述广域传输的数据与所述局域传输的数据在每个基站是时分复用(TDM)的，并且其中，所述第一和第二传输跨度分别是预定持续时间的帧的第一和第二时间段。

12.如权利要求11所述的装置，还包括：

广域传输数据处理模块，用于按照第一编码和调制方案，处理所述广域传输的数据，其中，将处理后的所述广域传输的数据复用到所述第一传输跨度上；以及

局域传输数据处理模块，用于按照第二编码和调制方案，处理所述局域传输的数据，其中，将处理后的所述局域传输的数据复用到所述第二传输跨度上。

13.如权利要求12所述的装置，其中，所述第二编码和调制方案与所述第一编码和调制方案相比，具有较低的频谱效率，从而扩展所述局域传输的覆盖范围。

14.如权利要求12所述的装置，其中，所述第一编码和调制方案与所述第二编码和调制方案相比，具有较低的频谱效率。

15.如权利要求12所述的装置，还包括：

第一导频符号复用模块，用于将第一导频符号复用到第三传输跨度上，所述第一导频符号适于获得所述广域传输的第一信道估计；以及

第二导频符号复用模块，用于将第二导频符号复用到第四传输跨度上，所述第二导频符号适于获得所述局域传输的第二信道估计。

16.如权利要求15所述的装置，其中，所述第一编码和调制方案与所述第二编码和调制方案相比，具有较低的频谱效率。

17.如权利要求16所述的装置，其中，基于所述广域和局域传输的预期覆盖范围，分别选择所述第一以及第二编码和调制方案。

18.如权利要求15所述的装置，还包括：

第二导频符号生成模块，用于用分配给所述多个发射机的所述子集的伪随机序列，生成所述第二导频符号，其中，所述多个发射机的所述子集的所述第二导频符号相对于所述多个发射机的至少一个其他子集的至少一个其他第二导频符号是伪随机的。

19.如权利要求11所述的装置，还包括：

调整模块，用于基于每天的时间，调整所述第一和第二传输跨度。

20.如权利要求19所述的装置，其中，所述第一和第二传输跨度是基于预定的调度表的。

21.一种用于在无线广播网络中广播数据的无线设备，包括：

复用器，用于将广域传输的数据复用到第一传输跨度上，所述广域传输是从所述网络中的多个发射机发送的，以及用于将局域传输的数据复用到第二传输跨度上，其中，该复用是在以伪随机方式从所有可用频率子带中选择出的频率子带上，并且所述局域传输是从所述多个发射机的一个子集发送的；

耦合到所述复用器的处理器，用于基于所述广域传输的广播数据量和所述局域传输的广播数据量，选择所述第一和第二传输跨度；以及

耦合到所述处理器的发射机，用于通过无线链路广播所述局域和广域传输，其中，所述广域传输的数据与所述局域传输的数据在每个基站是时分复用(TDM)的，并且其中，所述第一和第二传输跨度分别是预定持续时间的帧的第一和第二时间段。

22.如权利要求21所述的无线设备，其中，所述处理器还包括：

广域传输数据处理器，用于按照第一编码和调制方案，处理所述广域传输的数据，其中，将处理后的所述广域传输的数据复用到所述第一传输跨度上；以及

局域传输数据处理器，用于按照第二编码和调制方案，处理所述局域传输的数据，其中，将处理后的所述局域传输的数据复用到所述第二传输跨度上。

23.如权利要求22所述的无线设备，其中，所述第二编码和调制方案与所述第一编码和调制方案相比，具有较低的频谱效率，从而扩展所述局域传输的覆盖范围。

24.如权利要求22所述的无线设备，其中，所述第一编码和调制方案与所述第二编码和调制方案相比，具有较低的频谱效率。

25.如权利要求22所述的无线设备，其中，所述复用器还配置为：将第一导频符号复用到第三传输跨度上，所述第一导频符号适于获得所述广域传输的第一信道估计；以及将第二导频符号复用到第四传输跨度上，所述第二导频符号适于获得所述局域传输的第二信道估计。

26.如权利要求25所述的无线设备，其中，所述第一编码和调制方案与所述第二编码和调制方案相比，具有较低的频谱效率。

27.如权利要求26所述的无线设备，其中，基于所述广域和局域传输的预期覆盖范围，分别选择所述第一以及第二编码和调制方案。

28.如权利要求25所述的无线设备，其中，所述局域传输数据处理器还配置为：用分配给所述多个发射机的所述子集的伪随机序列，生成所述第二导频符号，其中，所述多个发射机的所述子集的所述第二导频符号相对于所述多个发射机的至少一个其他子集的至少一个其他第二导频符号是伪随机的。

29.如权利要求21所述的无线设备，其中，所述处理器还配置为：基于每天的时间，调整所述第一和第二传输跨度。

30.如权利要求29所述的无线设备，其中，所述第一和第二传输跨度是基于预定的调度表的。

31.一种用于在无线广播网络中接收数据的方法，包括：

通过无线链路接收广播传输，所述广播传输包括广域传输和局域传输，所述广域传输是从所述网络中的多个发射机发送的，所述局域传输是从所述多个发射机的一个子集发送的；

如果正在接收所述广域传输，则从第一传输跨度中解复用出所述广域传输的数据；以及

如果正在接收所述局域传输，则从第二传输跨度中解复用出所述局域传输的数据，其中，将所述局域传输的数据复用到以伪随机方式从所有可用频率子带中选择出的频率子带上，其中，所述广域传输的数据与所述局域传输的数据在每个基站是时分复用(TDM)的，并且其中，所述第一和第二传输跨度分别是一帧的第一时间段和第二时间段，并且是基于所述广域传输的广播数据量和所述局域传输的广播数据量的。

32.如权利要求31所述的方法，其中，所述广域传输的数据与所述局域传输的数据是频分复用(TDM)的，并且其中，使用多载波调制来获得所述第一和第二传输跨度。

33.如权利要求32所述的方法，其中，所述广域传输的第一时间段先于所述局域传输的第二时间段。

34.如权利要求33所述的方法，其中，所述第一传输跨度包括可用于在所述帧的第一时间段内进行数据传输的所有频率子带，并且其中，所述第二传输跨度包括可用于在所述帧的第二时间段内进行数据传输的所有频率子带。

35.如权利要求31所述的方法，还包括：

如果正在接收所述广域传输，则从第三传输跨度中解复用出所述广域传输的开销信息；以及

如果正在接收所述局域传输，则从第四传输跨度中解复用出所述局域传输的开销信息。

36.如权利要求35所述的方法，其中，所述广域传输的开销信息指明所述广域传输的每个数据信道的频率和时间位置，并且其中，所述局域传输的开销信息指明所述局域传输的每个数据信道的频率和时间位置。

37.如权利要求31所述的方法，还包括：

如果正在接收所述广域传输，则：

从第三传输跨度中解复用出第一导频符号，

基于所述第一导频符号，获取所述广域传输的第一信道估计，以及

利用所述第一信道估计，处理所述广域传输的数据；以及如果正在接收所述局域传输，则：

从第四传输跨度中解复用出第二导频符号，

基于所述第二导频符号，获取所述局域传输的第二信道估计，以及

利用所述第二信道估计，处理所述局域传输的数据。

38.如权利要求37所述的方法，还包括：

如果正在接收所述广域传输，则利用第一集合中的至少一个时域滤波器处理所述第一导频符号，以获取所述第一信道估计；以及

如果正在接收所述局域传输，则利用第二集合中的至少一个时域滤波器处理所述第二导频符号，以获取所述第二信道估计。

39.如权利要求38所述的方法，其中，所述第一和第二信道估计分别与具有不同长度的第一冲激响应估计和第二冲激响应估计相关联。

40.如权利要求39所述的方法，还包括：

执行门限操作，以将低于第一预定门限的第一冲激响应估计的信道抽头归零；以及

执行门限操作，以将低于第二预定门限的第二冲激响应估计的信道抽头归零。

41.一种用于在无线广播网络中接收数据的无线设备，包括：

接收机，用于通过无线链路接收广播传输，所述广播传输包括广域传输和局域传输，所述广域传输是从所述网络中的多个发射机发送的，所述局域传输是从所述多个发射机的一个子集发送的；以及

解复用器，用于：如果正在接收所述广域传输，则从第一传输跨度中解复用出所述广域传输的数据，并且如果正在接收所述局域传输，则从第二传输跨度中解复用出所述局域传输的数据，其中，将所述局域传输的数据复用到以伪随机方式从所有可用频率子带中选择出的频率子带上，其中，所述广域传输的数据与所述局域传输的数据在每个基站是时分复用(TDM)的，并且其中，所述第一和第二传输跨度分别是一帧的第一时间段和第二时间段，并且是基于所述广域传输的广播数据量和所述局域传输的广播数据量的。

42.如权利要求41所述的无线设备，其中，所述广域传输的数据与所述局域传输的数据是频分复用(TDM)的，并且其中，使用多载波调制来获得所述第一和第二传输跨度。

43.如权利要求42所述的无线设备，其中，所述广域传输的第一时间段先于所述局域传输的第二时间段。

44.如权利要求43所述的无线设备，其中，所述第一传输跨度包括可用于在所述帧的第一时间段内进行数据传输的所有频率子带，并且其中，所述第二传输跨度包括可用于在所述帧的第二时间段内进行数据传输的所有频率子带。

45.如权利要求41所述的无线设备，其中，所述解复用器还用于：如果正在接收所述广域传输，则从第三传输跨度中解复用出所述广域传输的开销信息；以及如果正在接收所述局域传输，则从第四传输跨度中解复用出所述局域传输的开销信息。

46.如权利要求45所述的无线设备，其中，所述广域传输的开销信息指明所述广域传输的每个数据信道的频率和时间位置，并且其中，所述局域传输的开销信息指明所述局域传输的每个数据信道的频率和时间位置。

47.如权利要求41所述的无线设备，其中，所述解复用器还用于：如果正在接收所述广域传输，则从第三传输跨度中解复用出第一导频符号，以及如果正在接收所述局域传输，则从第四传输跨度中解复用出第二导频符号；并且所述无线设备还包括：

同步/信道估计单元，用于：如果正在接收所述广域传输，则基于所述第一导频符号，获取所述广域传输的第一信道估计，以及如果正在接收所述局域传输，则基于所述第二导频符号，获取所述局域传输的第二信道估计；以及

解调器，用于：如果正在接收所述广域传输，则利用所述第一信道估计，处理所述广域传输的数据，以及如果正在接收所述局域传输，则利用所述第二信道估计，处理所述局域传输的数据。

48.如权利要求47所述的无线设备，还包括：

广域接收数据处理器，用于：如果正在接收所述广域传输，则利用第一集合中的至少一个时域滤波器处理所述第一导频符号，以获取所述第一信道估计；以及

局域接收数据处理器，用于：如果正在接收所述局域传输，则利用第二集合中的至少一个时域滤波器处理所述第二导频符号，以获取所述第二信道估计。

49.如权利要求48所述的无线设备，其中，所述第一和第二信道估计分别与具有不同长度的第一冲激响应估计和第二冲激响应估计相关联。

50.如权利要求49所述的无线设备，还包括：

同步/信道估计单元，用于：执行门限操作，以将低于第一预定门限的第一冲激响应估计的信道抽头归零；以及执行门限操作，以将低于第二预定门限的第二冲激响应估计的信道抽头归零。

Images