CN101001472A - 一种双向异构广播网 - Google Patents

Abstract

本发明属于数字电视广播技术领域，其特征在于，下行采用大面积覆盖的广播网，上行采用小范围蜂窜方式的移动通信网，通过上下行的不对传网络和组网方式，实现一个可有效实现大容量多媒体信息无线传输的不对传网络，实现下行广播的大范围可靠覆盖和上行的大容量、多用户、智能组网和切换。

Description

一种双向异构广播网

技术领域

本发明属于数字电视广播技术领域，提出了一种新型的无线双向异购数字多媒体信息传输的方法。

背景技术

宽带多媒体无线通信是无线通信技术发展的一个目标。目前常规的移动通信技术在支持多媒体通信时采用的是等构的双向网络，收发都采用小区广播的天线。在进行小区越区切换时，上下行同时切换。另外，目前移动通信在移动状况下的传输速率较低，只有几百Kbps。数字电视广播技术目前在全世界得到了广泛的应用，数字电视是一个典型的单向多媒体传输网络，它具有抗干扰能力强，支持大范围移动，传输速率高的特点，但是数字电视无线广播采用的是简单的大区广播，在一个城市中用一个或者两个发射台来覆盖，而且不支持双向通信。

在实际的应用中，需要实现下行广播的大范围无线覆盖，将各种多媒体信息传输到各种移动、固定终端。上行则需要实现蜂窝网，利用蜂窝空间分割和频率分割，实现多用户的接入，而通过多个蜂窝的组网、漫游，实现上行组网。这种系统在公安等特种行业有着非常强烈的业务需求，该系统希望在突发事件时，终端能够根据需要，在固接、移动的时候都能可靠有效的接收到指挥员发送的多媒体图像，终端可以在大范围内高速移动。上行传输，也要求系统在大范围内覆盖，但是，  同下行广播只广播有限的指挥员希望终端观看的多媒体信息不同，上行系统的目标是将多个现场的多种图像传输回中心，指挥员可以根据多种现场资料，掌握局面，做出科学的决策。因此，上行需要采用不同于下行广播的蜂窝组网方式。通过频率分割、空间分割等技术，实现多用户的支持。这就是一个典型的双向异构广播网的网络应用和组网形式。

发明内容

本发明提出了一种新型的双向异构广播网的组网方式。通过上下行的不对传网络和组网方式，实现一个可有效实现大容量多媒体信息无线传输的不对传网络，实现下行广播的大范围可靠覆盖和上行的大容量、多用户、智能组网和切换。

本发明的特征在于，含有：

下行系统，采用下行广播的大范围可靠覆盖方式，包含：下行广播网中的发射站、辅助发射站和接收终端，其中：

下行广播网中的发射站，把上行系统中控制中心传递过来的视频多媒体信息，通过编码调制后传回大功率发射机进行发射；

辅助发射端，以光纤传送、电缆传送、微波传送、中继发射方式中的任何一种方式从所述下行广播网中的发射站接收视频多媒体信息；

接收终端，是固定接收、移动接收、便携接收终端中的任何一种接收终端，以无线广播接收的方式从所述辅助发射端无线接收视频多媒体信息；

上行系统，采用小范围蜂窝方式，包括：发射点、接入点和控制中心，其中：

发射点：是大功率车载发射机或/和单兵式发射机；

接入点：是至少一个接入接收机，该接收机在码流信号中插入该接入接收机接收信号质量信息，对该发射点中的发射机进行编码鉴权，接收和传输其中授权发射机的信号；

如前所述的控制中心，与多个所述接入接收机直接采用数字光端机传递码流信号，经切换后送到相应的图像编码器，再根据需要把不同的多媒体信息通过自动交换送到相应目的地。

本发明所提出的双向异构组网技术，是将传统的广播网技术和移动通信的对传组网技术进行有机融合而提出的针对特殊需求的一种新型组网方式。该方式可以满足下行大容量广播传输指定内容而上行则需要传输多种多媒体内容的需求。目前该方法已经通过实验室测试验证了该方法的可行性。

附图说明

图1双向异构广播网示意图；

图2双向异构广播网下行组网方法；

图3双向异构广播网上行组网方法；

图4上行系统结构示意图；

图5上行接入传输切换示意图；

具体实施方式

在某些行业的实际应用中，需要实现的大范围下行图像传输，可以将各种多媒体信息传输到各种移动、固定终端。上行则需要实现蜂窝网，利用蜂窝空间分割和频率分割，实现多用户的接入，而通过多个蜂窝的组网、漫游，实现上行组网。本发明通过将传统的广播网技术和移动通信的对传组网技术进行有机融合而提出了针对特殊需求的一种新型组网方式。该方式可以满足下行大容量广播传输指定内容而上行则需要传输多种多媒体内容的需求。

双向异构广播网的结构如图1所示。下行所采用的仍然是大范围覆盖方式，而上行考虑的则是采用多个小蜂窝的覆盖技术。

■上、下行链路可以通过频率、空间和码字来进行划分。

■上、下行链路针对各自的需求的应用环境可以采用相同或者完全不同的传输技术。

■多个上行蜂窝之间则可以通过时间、频率、码字和空间进行分隔或复用。

系统包括上行和下行两个部分。下行系统将控制中心传递过来的视频多媒体信息，通过编码调制后使用大功率发射机进行发射。由于下行广播的发射机处于固定位置，发射机的功率相对较大，单发射机功率可达3KW，通过位于高点的发射机将信号大范围广播，实现单发射机可达70Km的覆盖半径。对于部分覆盖阴影区使用中继器或者转发器，实现对阴影地区的可靠覆盖以增加覆盖范围。下行系统的接收端位于固定或者移动的终端上，可以在各种需要的应用场合显示控制中心发过来的图像多媒体信息。上行系统将现场的图像传递回控制中心。现场图像包括建筑物内部、固定事件、移动事件的等多种现场。由于上行系统的发射端位于移动的机动车或者单兵的背负中，因此发射功率受限，发射天线增益受限。系统使用小功率发射机，覆盖小范围。通过多个接收点的组网，来实现大范围的覆盖。由于采用蜂窝的小区方式进行接入，因此各个蜂窝之间通过信令进行切换控制，使得发射机可在不同的接入基站之间自由切换。

下行系统的结构如图2所示。系统于制高点建设发射基站，用于下行多媒体信息无线传输，可同时提供多路多媒体信息，并可配置中继器、直放站作为扩大覆盖或者应急使用。下行系统的多媒体信息可以是来自本上行系统，也可来自固定摄像头、计算机图像或者其他多媒体信息。控制中心综合利用上述图像资源，把图像通过光纤传送到发射台，采用数字广播技术通过发射机进行发射，接收终端接收发射基站广播式发出的多媒体信息后，在移动指挥车或临时指挥部的显示设备上播放出来，以便领导能够在非现场第一时间看到现场图像并进行实时指挥。下行系统考虑的要点是：大范围覆盖，机动性强。

下行系统分为两个部分：下行发射前端、下行接收机。下行系统的设备组成图如图3所示。

a)下行发射前端

下行发射前端包括图像传输适配器、多媒体编码器、射频信号编码调制器、大功率

发射机等单元，主要完成将音视频多媒体信息编码调制到射频信号上并进行放大发射。

b)下行接收机

完成将下行发射前端发射的无线电信号接收解调并恢复为视频图像。下行接收机可以是固定的一体化带显示的终端，也可以是与笔记本电脑相连接的接收终端。

上行系统的结构如图4所示。上行图像传输系统是固定摄像头的有效补充，主要完成各种现场图像的实时向指挥中心的传输。系统结构如图4所示，该系统由中心接收点、辅助接收点以及其他接收点等组成。这些接收点通过现有的专用光缆、通信光缆、有限电视有线系统以及微波中继系统与信息中心互联，形成星型网结构，将监控图象数据收集到指挥中心。

上行系统分为三个部分：发射前端、固定接收、传输控制。发射前端包括车载发射系统及单兵背负式发射系统，通过前端系统发送图像信号到最近的固定接收点，再通过固定接收点与区中心的有线系统传输到区中心。

a)发射前端

发射前端指将前端现场摄像机采集的视频图像通过移动发射系统进行无线传输，发射前端分为车载发射前端、单兵发射前端两种形式：

车载发射前端一般安装在专用机动车上，发射天线采用升降装置升起或者安装在车顶。对应的接收天线一般安装在较高的位置上，覆盖范围5～10公里，无阻挡情况传输距离可以达到20Km。单兵发射系统的设备小型化，设备功率比车载系统大大减少，发射功率为1W。单兵系统的接收天线一般位于中继设备上，通常该中继设备使用车载发射系统。单兵发射系统的的有效传输距离在1公里左右。通过与中继车载发射的中继转发相配合，可以进入车难以进入的场合，如室内、窄巷等，获得大量的第一手资料。

b)接收

接收系统是指用来接收大功率车载发射机或者单兵式发射机传来的视频、音频信号的专用接收设备。

c)传输控制

传输控制链路示意图如图5。接收机在码流信号中插入接入接收机接收信号质量信息，对发射机进行编码鉴权，根据需要，只允许授权发射机的信号被接收和传输。在接入接收机和控制中心直接采用数字光端机传递码流信号。在控制中心端，根据接收信号信噪比、发射机ID、通过相关控制信令，实现发射机在不同小区内的自动漫游软切换。控制中心根据任务需要，将不同的多媒体信息通过内部自动交换输出到相应的目的地。

考虑到双向、异构视频图像传输系统可能存在的各种特殊用途，因此在上行、下行系统中均对发送的多媒体信息进行加密处理。通过加密处理，可实现分级授权，实现不同业务应用的控制需求。

本发明已经在北京市相关应用单位进行了验证，试验表明该双向异构广播网方法可行，符合特种行业的应用需求。

上面结合附图对本发明的具体实施例进行了详细说明，但本发明并不限制于上述实施例，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可作出各种修改或改型。

Claims (8)

1、一种双向异构广播网，其特征在于，含有：

下行系统，采用下行广播的大范围可靠覆盖方式，包含：下行广播网中的发射站、辅助发射站和接收终端，其中：

下行广播网中的发射站，把上行系统中控制中心传递过来的视频多媒体信息，通过编码调制后传回大功率发射机进行发射；

辅助发射端，以光纤传送、电缆传送、微波传送、中继发射方式中的任何一种方式从所述下行广播网中的发射站接收视频多媒体信息；

接收终端，是固定接收、移动接收、便携接收终端中的任何一种接收终端，以无线广播接收的方式从所述辅助发射端无线接收视频多媒体信息；

上行系统，采用小范围蜂窝方式，包括：发射点、接入点和控制中心，其中：发射点：是大功率车载发射机或/和单兵式发射机；

接入点：是至少一个接入接收机，该接收机在码流信号中插入该接入接收机接收信号质量信息，对该发射点中的发射机进行编码鉴权，接收和传输其中授权发射机的信号；

如前所述的控制中心，与多个所述接入接收机直接采用数字光端机传递码流信号，经切换后送到相应的图像编码器，再根据需要把不同的多媒体信息通过自动交换送到相应目的地。

2、根据权利要求1所述的一种双向异构广播网，其特征在于，所述的下行系统采用广播网络。

3、根据权利要求1所述的一种双向异构广播网，其特征在于，分时从收、发射端对视频网络加密。

4、根据权利要求1所述的一种双向异构广播网，其特征在于，所述的上、下行系统用频率或空间或码率进行划分。

5、根据权利要求1所述的一种双向异构广播网，其特征在于，所述的上、下行系统针对各自应用环境复用相同或完全不同的技术。

6、根据权利要求1所述的一种双向异构广播网，其特征在于，多个上行峰窝之间通过时间、或频率、或码字、或空间进行分段或复用。

7、根据权利要求1所述的一种双向异构广播网，其特征在于，所述控制中心的图像来自本上行系统、或固定摄像头、或所放大图像、或其它多媒体信息。

8、根据权利要求1所述的一种双向异构广播网，其特征在于，所述控制中心通过下行方式把视频多媒体信息送到所述下行广播网中的发射点。

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