CN103119862A - 无线地发送数据的技术 - Google Patents

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Abstract

描述了使用移动/蜂窝网络以及TV白空间（TVWS）网络的组合来将多媒体内容发送到移动站的技术。可以使用可伸缩视频编码以使用移动/蜂窝网络来发送多媒体内容的基本层并在TVWS信道上发送一个或多个增强层。可以使用联合的源-信道编码来基于最终用户体验来调整移动/蜂窝和/或TVWS所使用的传输方案。

Description

无线地发送数据的技术
技术领域
本文公开的主题通常涉及用于向移动设备发送信号的技术。
背景技术
白空间（white space）联盟计划经由在54-698MHz（TV信道2-51）之间的未使用的电视频率中的现有“白空间”将高速宽带互联网提供给美国的消费者。例如，IEEE802.22PAR建议54-862MHz的范围。对于白空间短距离联网，该联盟预期80Mbps和以上以及400到800Mbps的速度。在美国，联邦通信委员会（FCC）发布了报告和命令以允许未经许可的发射机在得到许可的设备未在本地占用的TV信道（所谓的“白空间”）（例如，54MHz到698MHz）上操作。除了美国以外的地理区域也正研究允许未经许可的电视白空间操作。
附图说明
通过例子的方式而不是限制的方式在附图中示出了本发明的实施方式，并且其中相似的参考表示相似的元件。
图1描绘了可使用电视白空间网络和至少一个其它网络来与移动设备通信的示例性系统。
图2描绘了根据各种实施方式的移动设备的例子。
图3示出了开环失真觉察MIMO链路自适应架构的例子的方框图。
图4示出了闭环失真觉察MIMO链路自适应架构的例子的方框图。
图5描绘了可用于将视频发送到移动设备的示例性过程。
具体实施方式
贯穿本说明书中对“一个实施方式”或“实施方式”的提及意味着结合该实施方式描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施方式中。因此，短语“在一个实施方式中”或“实施方式”贯穿这个说明书在不同地方中的出现并不一定都指同一实施方式。此外，可在一个或多个实施方式中组合所述特定特征、结构或特性。
视频数据占据了互联网使用的不断增加的百分比，且现在代表所使用的互联网带宽的大部分。到移动/蜂窝设备的流式视频对那些网络施加了增加的压力。至少对于给定区域中的相当大数量的移动用户所观看的广播视频的情况，以及对于“按需（on-demand）”流式视频或下载的视频的情况，各种实施方式通过将视频传输卸载到在与移动/蜂窝网络频率的频谱带不同的频谱带中操作的无线传输设施来潜在地提供网络拥塞的缓解。各种实施方式提供在TV频段白空间信道（例如，54MHz到698MHz）上发生的增加的传输。
一些实施方式允许至少在当前TV频段中而不是在前面的TV频谱中的频段外部传输视频和音频。在FCC Part15TV白空间章程下，传输可在未经许可的基础上发生。传输可在双向蜂窝/移动网络（例如，WiMax或其它类型）和电视白空间（TVWS）频段之间协作地发生。例如，在双向网络上共享关于TVWS频段的信息（例如，在TVWS频段上进行传输的MCS建议）可发生。在一些情况下，补充信息的发送可在TVWS和移动/蜂窝网络上发生。可伸缩或多描述视频压缩技术可用于发送补充信息。在一些情况下，TVWS频谱可用于对等（p2p）服务，其中在蜂窝信道上承载控制信号。
漫游的移动设备可在TVWS空间中在任意数量的信道上接收传输，这与单一固定频率相反。移动/蜂窝网络和TVWS发射机之间的协调可发生以部分地基于移动设备的地理位置信息关于可用的TVWS发射机及其操作信道来更新移动设备。
图1描绘了示例性系统，其包括：（1）源设备101；（2）具有基站102-A和102-B的蜂窝/移动网络；（3）具有一个或多个相关联的TVWS收发机104-A和104-B的TVWS网络；以及（4）移动设备106。
源设备101可以是多媒体通信（例如视频通信、音频通信、IP语音通信、语音和音频通信和/或移动TV）的连续或有限源。
例如，蜂窝/移动网络可利用3G网络、4G网络、蜂窝网络、WWAN、3GPP网络、LTE网络、LTE高级网络和移动TV等。蜂窝/移动网络可使用任何数字蜂窝技术，包括：全球移动通信系统（GSM）、通用分组无线业务（GPRS）、码分多址（CDMA）、演进数据优化（EV-DO）、GSM演进的增强数据速率（EDGE）、3GSM、数字增强无绳电信（DECT）、数字AMPS（IS-136/TDMA）和综合数字增强网络（iDEN）。蜂窝/移动网络可以是无线局域网（WLAN）、无线个域网（WPAN）、无线广域网（WWAN）和无线城域网（WMAN）。例如，蜂窝/移动网络可包括基于IEEE802.11的LAN、基于IEEE802.15的PAN和基于IEEE802.16的WAN，其中采用了MIMO技术，且希望可靠地传递多媒体内容（例如，2009年10月29日公布的IEEE802.11标准——IEEE标准802.11-2009或其未来的实现；2006年9月公布的IEEE802.15标准——IEEE标准802.15-2006或其未来的实现；以及2009年公布的IEEE802.16标准——IEEE标准802.16-2009或其未来的实现）。此外，虽然在本文作为适当应用的例子给出了几个特定的标准，但是本文的实现不限于任何特定的标准或协议。
蜂窝/移动网络可与IEEE802.16或LTE的任何变形兼容。在下游或下行链路情况中，发射机可被互换地称为基站（BS）或增强节点B（eNB）或接入点（AP）。在这个下行链路情况中，接收机和/或上述部件在本文中在系统级上可被互换地称为移动站（MS）或用户站（SS）或用户设备（UE）或站（STA）。此外，术语BS、eNB和AP在概念上可互换，这取决于正在使用哪个无线协议，所以在本文对BS的提及也可被看作对eNB或AP中的任一个的提及。类似地，在本文对MS或SS的提及也可被看作对UE或STA中的任一个的提及。
TVWS发射机104-A和104-B可使用例如在54-698MHz之间的未使用的广播TV频谱来发送或接收信号。例如，TVWS网络可使用任何标准，例如但不限于演进IEEE802.11af、IEEE802.19.1、IEEE802.22、IEEE SCC41和白空间联盟。
TVWS发射机104-A和104-B可使用任何数量的广播波形（包括ATSC-M/H或DVB-H标准）来将一个或多个MPEG-4或H.264编码的视频流发送到设备106。可替换地，可使用其它调制（例如正交频分复用（OFDM））和其它数据格式化。也可使用除了MPEG-4以外的视频编码。由TVWS发射机发送的视频内容可在移动设备的视频显示器上被实时地观看，和/或可由移动/设备存储用于以后观看。
移动设备106能够在蜂窝/移动网络上进行双向通信并在TVWS网络上进行单向（接收）通信。移动设备106能够显示视频信号，且可选地呈现任何相关联的音频信道。
对于诸如语音、数据、命令和视频之类的内容而言，与移动设备106的双向通信可经由蜂窝/移动网络发生，如在常规网络中的那样。在各种实施方式中，到移动设备106的一些视频传输可经由使用发射机104-A和104-B中的至少一个在TVWS频段中发送的信号而发生。例如，被期望由在TVWS发射机附近的相当大数量的用户观看的广播视频内容可由在广播模式中操作的TVWS发射机发送。这可用于缓解蜂窝/移动网络发送多媒体所使用的带宽，这是因为其可代替很多单播传输（即，到每个移动设备的不同传输）、蜂窝/移动网络上的多播传输、或单播和多播传输的组合。
在各种实施方式中，TVWS发射机104-A和104-B在FCC的固定设备部分的规则下操作，这是因为这个部分允许高达4W的EIRP发射功率。在一些情况下，TVWS发射机也可作为个人/便携式设备操作，即使以减小的功率水平进行操作。
移动设备在视频正被观看时可以处于运动，且因此在多于一个TVWS发射机的覆盖区域之间移动。TVWS发射机可形成单频网络（SFN）或这些发射机可在不同的TVWS信道中操作，如本地信道可用性所规定的。漫游和切换信息（可能是双向的）可在需要时在蜂窝/移动网络上被发送。可替换地，移动设备可使用频谱感测来确定它何时离开和/或进入TVWS发射机的覆盖区域。
在一些实施方式中，蜂窝/移动网络使用关于移动联网设备的位置信息来向移动设备通知哪些相关联的TVWS发射机正在其接收范围内操作。移动设备可使用频谱感测来确定哪些与蜂窝/移动网络相关联的TVWS发射机正在附近操作。
在一些实施方式中，在各种情况下，到移动设备的视频传输可从TVWS发射机切换到蜂窝/移动网络。例如，一种情况是当移动设备漫游到没有来自TVWS发射机的接收的区域中时。另一情况是当没有供TVWS发射机发送视频的带宽能力时。
可使用可伸缩的视频编码，由此，经由TVWS发射机来发送较低分辨率的多媒体流，并且使用质量增强层和额外的细节（例如元数据和边信息）来加强该多媒体流。在网络负载较轻的情况中，可经由蜂窝/移动网络来发送质量增强层和额外的细节（例如元数据和边信息）。例如，元数据和边信息可传递隐藏字幕（closed captionning）、电子节目指南（EPG）、场景、对象或演员识别信息等。在一些情况下，可使用TVWS发射机来发送质量增强层和额外的细节（例如元数据和边信息）。
在一些情况下，视频服务提供商可使用视频的可伸缩视频编码并请求在蜂窝/移动网络上发送视频的基本质量层以及请求在TVWS信道上发送一个或多个增强层。例如在H.Schwarz、D.Marpe和T Wiegand的“Overviewof the Scalable Video Coding Extension of the H.264/AVC Standard”（Circuitsand Systems for Video Technology,IEEE Transactions,Volume17,Issue9,pp.1103-1120(2007)）中描述了用于可伸缩视频编码的技术。基本层的可靠性可高于增强层，这是因为增强层依赖于可靠的基本层。TVWS信道给网络运营商提供了使用TVWS无线电装置和蜂窝无线电装置来传输增强的客户端能力以向消费者提供不同等级的服务和受益的能力，同时优化它们的有价值的蜂窝频率的加载。
在一些实施方式中，可使用可伸缩视频编码，由此，较低分辨率的多媒体流经由TVWS发射机而被发送，在网络负载较轻的情况中使用经由蜂窝/移动网络发送的额外的细节而被加强。
在另一实施方式中，蜂窝/移动网络使用关于移动设备的位置信息来向移动设备通知哪些相关联的TVWS发射机（个人和/或便携式类别的）正在移动设备的接收范围内操作。希望操作不同的对等（p2p）视频服务（例如，共享、视频会议、p2p内容缓存）的移动设备可使用TVWS信道进行数据接收，同时可使用蜂窝信道来发送控制信号。
由TVWS发射机发送的视频内容可在移动设备的视频显示器上被实时地观看，和/或可由移动设备存储用于以后观看。内容可由用户事先订购的信道组成，或可替换地，可以是按观看付费的内容，其中定购和认证发生在蜂窝/移动网络上。
图2描绘了根据各种实施方式的移动设备的例子。计算机系统200可包括主机系统202和显示器222。计算机系统200可在手持个人计算机、移动电话、机顶盒或任何计算设备中实现。任何类型的用户接口都是可用的，例如键盘、鼠标、触摸屏和/或姿势或运动感测。主机系统202可包括芯片组205、处理器210、主机存储器212、存储装置214、图形子系统215和无线电装置220。芯片组205可提供处理器210、主机存储器212、存储装置214、图形子系统215和无线电装置220之间的相互通信。例如，芯片组205可包括能够提供与存储装置214的相互通信的存储适配器（未示出）。
处理器210可被实现为复杂指令集计算机（CISC）或精简指令集计算机（RISC）处理器、x86指令集兼容处理器、多核或任何其它微处理器或中央处理单元。
主机存储器212可被实现为易失性存储设备，例如但不限于随机存取存储器（RAM）、动态随机存取存储器（DRAM）或静态RAM（SRAM）。存储装置214可被实现为非易失性存储设备，例如但不限于磁盘驱动器、光盘驱动器、带驱动器、内部存储设备、附接的存储设备、闪存、支持电池的SDRAM（同步DRAM）和/或网络可访问的存储设备。
图形子系统215可执行图像（例如静态图片或视频）的处理以用于显示。模拟或数字接口可用于通信地将图形子系统215和显示器222耦合。例如，该接口可以是高清多媒体接口、显示端口、无线HDMI和/或无线HD兼容技术中的任一个。图形子系统215可集成到处理器210或芯片组205中。图形子系统215可以是通信地耦合到芯片组205的独立的卡。
无线电装置220可包括能够根据可应用的无线标准（例如但不限于任何版本的IEEE802.11和IEEE802.16）来发送和接收信号的一个或多个无线电装置。例如，无线电装置220可至少包括物理层接口和媒体访问控制器。此外，无线电装置220包括与TVWS发射机通信的能力。例如，在一些情况下，无线电装置220可从TVWS发射机接收内容。
无线通信涉及在有噪信道上连续源的传输。共同的例子是语音通信、多媒体通信、移动TV、移动视频和广播流。在这样的通信中，源被编码并被压缩成有限的位流，且位流接着在有噪信道上被传递。可以执行源编码来将连续的源转换成有限的位流。可以执行信道编码来减轻由有噪信道引入的在位流中的错误。在接收机端处，信道编码器从位流的有噪版本恢复该位流，且源解码器从恢复的压缩版本重构多媒体源。
在多媒体通信的传输期间，最小化发射机处的原始多媒体源与其在接收机处的重构版本之间的失真可为用户提供更好的多媒体体验质量。在本上下文中，源编码和信道编码的分离可能不再是需要的，例如当信道状态信息（CSI）在发射机处不是可用的时。联合的源-信道编码（JSCC）技术可通过以下方式旨在优化编解码器和无线系统的参数以增强用户体验的用户质量：联合地执行源压缩和信道编码，使得无线多媒体通信的所产生的端对端失真可以通过顾及量化误差（由于有损压缩而引起）和信道引起的误差（由于衰落和噪声引起的）的影响来潜在地最小化。
2009年12月23日提交的、发明人为Oyman和Foerster的、标题为“Distortion-Aware Multiple Input Multiple Output Communication”的美国专利申请号12/655,091（代理方案号P33147）（在下文中称为“专利申请”）提出了针对增强的多媒体通信的MIMO链路自适应技术，动机是将基于JSCC的交叉层优化应用于无线系统的PHY/MAC层设计。特别是，该专利申请介绍了针对调制和编码方案（MCS）选择、MIMO空间-时间调制（包括MIMO分集和空间复用）、速率/功率自适应、MIMO预编码和MIMO天线选择方案以潜在地最小化端对端失真的失真觉察MIMO链路自适应技术。为了在PHY/MAC层提供失真觉察链路自适应技术，该专利申请还讨论了将编解码器级的多媒体处理的应用层参数（例如，多媒体流的速率失真函数）从应用层传递到PHY/MAC层。此外，在该专利申请中描述的失真觉察链路自适应技术涵盖（i）开环链路自适应方法，其中失真最小化链路自适应参数在发射机处被确定，以及（ii）闭环链路自适应方法，其中失真最小化链路自适应参数由接收机确定并反馈到发射机。
一些实施方式将链路自适应方法用于由蜂窝/移动网络帮助的TVWS传输。在一些实施方式中，蜂窝/移动网络向TVWS发射机通知涉及应用层多媒体处理的一些相关的编解码器级参数（例如，视频流的速率失真函数），以便试图优化来自TVWS发射机的多媒体内容的广播/多播/单播通信。这可导致增强的用户体验质量（QoE）。此外，蜂窝/移动网络可（例如通过利用在WiMAX中或在LTE中的信道质量指示符（CQI）反馈机制）从移动终端收集关于在TVWS频段上的测量信道质量和TVWS频段上的接收多媒体质量的反馈信息，以便在应用层处实现源编码参数的自适应。蜂窝/移动网络可提供失真最小化链路自适应建议（例如，调制和编码方案（MCS））用于在TVWS频段上传输。
使用来自移动终端的这种反馈信息，蜂窝/移动网络还可以通过以下方式来影响来自TVWS发射机的传输的信道级自适应调制和编码（例如，通过用信号通知失真最小化MCS选择、MIMO空间-时间调制、MIMO预编码和MIMO天线选择参数）：将这样的自适应信息以消息的方式传送到TVWS发射机。控制调制和编码可潜在地最小化端对端失真并增强多媒体质量以用于在TVWS频段上通信。
在一些情况下，接收机也可以是失真觉察的，并向发射机提供反馈用于使发射机能够是失真觉察的。例如，接收机可确定链路自适应参数以最小化端对端失真并作为反馈向发射机提供这些参数，发射机接着使用所提供的参数。在这个可选的设置中，发射机也可向接收机发送源的速率失真特性，使得失真觉察接收机可在确定链路自适应参数时利用这种信息以实现最小化的端对端失真。可使用TVWS网络或蜂窝/移动网络将速率失真特性发送到移动设备。
因为失真觉察发射机在编码阶段期间考虑了失真最小化参数，所以该系统潜在地能够实现待发送的源和已发送的重构源之间的最小化的端对端失真。
图3示出了根据本文的一些实现的开环失真觉察MIMO链路自适应架构300的例子的方框图，其中链路自适应参数是在发射机处被确定并应用的。发射机302可用在TVWS发射机中，而接收机304可用在移动设备中。
在图3的架构中，发射机302能够经由MIMO信道H306与接收机304通信。可通过TVWS频谱空中接口传送MIMO信道306。在所示实现中，发射机302包括被显示为源编码块308的源编码器和被显示为信道编码块310的信道编码器。源编码块308可被配置成对源312（例如多媒体源）进行压缩或以另外方式编码，以创建源编码的数据314，并将源编码的数据314连同源编码的数据314的速率失真信息316一起传递到信道编码块310。例如，在源312是源编码块308所接收的作为视频信息流的视频的情况中，源编码块308将所接收的视频信息流编码（例如，压缩）成适合于传输的格式（适合的格式的一个非限制性例子是ITU-T视频编码专家组（VCEG）与ISO/IEC运动图像专家组（MPEG）一起开发的于2003年5月完成的H.264/MPGE-4AVC视频编码标准等）。此外，在源312是模拟流的情况下，源编码块308在编码期间进一步将模拟流转换成数字格式。
在一些情况下，由源编码块308执行的编码至少部分地取决于多媒体源的性质以及编解码器器或源编码器的压缩能力。此外，根据本文的实现，可确定编码的源的速率失真信息316，且该信息也被传递到信道编码块310以在源编码的数据314的信道编码期间考虑将该信息用于失真觉察。例如，源编码块308可以基于源编码块308所使用的源编码的类型来确定和/或观测各种不同的媒体类型的各种编解码器和源编码的速率失真特性，并将其传递到信道编码块310。为了链路自适应目的在信道编码块310处利用的源的速率失真特性也可取决于其它的应用层和网络层功能，例如帧类型（例如，I-帧、P-帧或B-帧）、用于将压缩的源从编解码器传递到信道编码器的网络层信息分组化和传输框架（例如，在RTP/UDP中）、在高级源压缩方法（例如可伸缩视频编码（SVC））的情况下分层类型以及应用层前向纠错FEC（例如，raptor码、Reed-Solomon码等）。
信道编码块310可包括时间-频率前向纠错（FEC）外部编码和交错块318，后面是MIMO空间-时间（ST）调制块320，MIMO空间-时间（ST）调制块320的后面接着是MIMO预编码块322，以产生信道编码的数据324。
在预编码之后，信道编码的数据可通过多天线传输在MIMO信道306上被发送到接收机304。MIMO空间-时间调制块320可在MIMO分集模式中作为失真觉察MIMO STC块328进行操作，或者在MIMO空间复用模式中作为失真觉察MIMO SM块330进行操作。在MIMO分集模式中，FEC编码和交错块318的输出位可在高正交振幅调制下首先在符号调制块332中由符号映射来调制，并接着在空间-时间编码块334处使用空间-时间码（STC）重新编码成多个空间流。
可替换地，在MIMO空间复用模式中，从FEC编码和交错块318输出的编码的/交错的位可由DEMUX块336解复用成多个空间流，且每个流可接着在低QAM下在多个符号调制块338中由符号映射来调制。关于是使用失真觉察MIMO STC块328还是失真觉察MIMO SM块330的决定可取决于用于MIMO MCS选择的所确定的失真觉察准则，如在本文讨论的。
在接收机端处，在接收机304中的空间-时间解码器块340可被配置成在多天线接收之后从在MIMO无线信道上发送的有噪被破坏的接收版本恢复所发送的源数据。恢复的数据流被传递到源解码块342，源解码块342重构源，目标是最小化原始源和重构源344之间的失真。例如，在多媒体源（例如音视多媒体内容项目（例如，电视、电影、视频等））的情况下，可能的目标是最小化内容项目的编码和解码以及内容项目在有噪传输信道上的传输所引入的失真。
从源编码块308接收的源编码的数据314可在多天线传输之前通过信道编码块318、320、322。根据本文的实现，无线电级的信道编码块318、320、322可具有“失真觉察”的属性，这是因为这些无线电级的信道编码块318、320、322被配置成执行用于MIMO MCS选择和预编码的失真觉察MIMO链路自适应策略的实现。基于在专利申请中描述的技术，链路自适应参数346（即，MIMO MCS（例如FEC码率和MIMO空间-时间调制方案）和预编码矩阵Q）可被确定并提供到无线电级的信道编码块318、320、322用于实现这些块的失真觉察。在专利申请中描述了基于开环实现的已知信道条件来确定链路自适应参数346的例子。
例如，链路自适应参数可包括基于所接收的速率失真信息和存储在发射机处的统计信息确定的用于MIMO MCS方案的FEC码率和MIMO空间-时间调制以及预编码矩阵Q，以供信道编码器访问。此外，可以向信道编码器提供查找表或其它存储的信息，用以确定最小化端对端失真的链路自适应参数，其中所述查找表或其它存储的信息基于正被使用的信道的已知统计数据（例如，SNR值和失真矢量）。
图4示出了根据本文的一些实现的闭环失真觉察MIMO链路自适应架构400的例子的方框图，其中链路自适应参数是在接收机处被确定的并被反馈以应用在发射机处。发射机402可用在TVWS发射机中，而接收机404可用在移动设备中。
在图4的架构中，类似于上面描述的图3的架构，发射机402能够经由MIMO信道406与接收机404通信。可通过TVWS频谱空中接口传送MIMO信道406。在所示实现中，发射机402包括被显示为源编码块408的源编码器和被显示为失真觉察信道编码块410的信道编码器。源编码块408被配置成对源412（例如多媒体源）进行压缩或以另外方式编码，并在一些实现中将源编码的数据314连同源编码的数据414的速率失真信息416一起传递到失真觉察信道编码块410。然而，在其它实现中，对于源编码块408而言可能不需要将速率失真信息416传递到信道编码块410。替代地，如下面进一步讨论的，速率失真信息可直接由接收机404确定并在准备反馈时被考虑，该反馈被提供到失真觉察信道编码块410。因此，从源编码块408传递速率失真信息416在闭环架构的一些实现中被使用，并在图4中被标记为选项A（Op.A）。可替换地或此外，在其它实现中，速率失真信息可在接收机404处被独立地确定，这在图4中被标记为选项B（Op.B），并且这在下面被额外讨论。
信道编码块410包括时间-频率前向纠错（FEC）外部编码和交错块418，后面是MIMO空间-时间（ST）调制块420，MIMO空间-时间（ST）调制块420的后面接着是MIMO预编码块422，以产生在MIMO信道406上（在Op.A的情况下，连同速率失真信息416一起）被发送到接收机404的信道编码的数据424。类似于上面参考图3讨论的配置，MIMO ST调制块420可在MIMO分集模式中作为MIMO STC块428进行操作，或者在MIMO空间复用模式中作为MIMO SM块430进行操作。在MIMO分集模式中，信道编码和交错块418的输出位可在高QAM下首先在符号调制块432中通过符号映射来调制，并接着在空间-时间编码块434处使用空间-时间码（STC）重新编码成多个空间流。可替换地，在MIMO空间调制模式中，从编码和交错块418输出的编码的/交错的位由DEMUX块436解复用成多个空间流，且每个流接着在低QAM下在多个符号调制块438中通过符号映射来调制。关于是使用MIMO STC块428还是MIMO SM块430的决定可取决于用于MIMO MCS选择的所确定的失真觉察准则，其通过来自接收机404的反馈被提供到失真觉察信道编码块410。
在接收机404处，空间-时间解码块440被配置成在多天线接收之后从在MIMO无线信道上发送的有噪被破坏的接收版本恢复所发送的源数据。恢复的数据流被传递到源解码块442，源解码块442重构源，目标是最小化原始源412和重构的源444之间的失真。
对于图4中所示的闭环失真觉察MIMO链路自适应架构400而言，接收机404还包括失真觉察反馈块446，其周期性地向发射机402提供反馈用于实现失真觉察信道编码块410的失真觉察。例如，接收机404处的失真觉察反馈块446可从空间-时间解码块440确定链路自适应信息448（即，估计的MIMO信道参数以及MIMO MCS和预编码矩阵Q参数）。失真觉察反馈块446可使用链路自适应信息448连同速率失真信息416（Op.A）和/或速率失真信息450（Op.B）来确定失真最小化的链路自适应参数452，例如MIMO MCS方案和预编码矩阵Q。在接收机404处已经基于接收机的对长期信道变化的知识以及对短期MIMO信道实现的瞬时或统计知识确定了失真最小化的MIMO链路自适应参数452之后，链路自适应参数452可被反馈到发射机402。可使用移动设备中的发射机向发射机402反馈参数452，其中移动设备使用蜂窝/移动网络或使用TVWS网络进行通信。
此外，根据一些实现，如上面讨论的，当确定失真最小化的MIMO链路自适应参数452时，失真觉察反馈块446也可从源解码块442收集关于多媒体源的速率失真信息450（Op.B）。可替换地或此外，发射机402可在MIMO信道406上将关于源的速率失真信息416连同信道编码的数据424一起发送到接收机404（Op.A），使得接收机404处的失真觉察反馈块446可在确定失真最小化的MIMO链路自适应参数452时利用该信息。当确定失真最小化的链路自适应参数452（例如MIMO MCS和预编码矩阵）时，失真觉察反馈块446可以考虑速率失真信息416和/或450，其中，失真最小化的链路自适应参数452接着通过反馈信道被传递到发射机402。例如，可至少基于（1）针对MIMO分集模式的平均端对端失真，（2）针对使用垂直编码的MIMO SM模式的平均端对端失真，和（3）针对使用水平编码的MIMO SM模式的平均端对端失真，为瞬时接收的SNR和随机信道实现确定MIMO MCS和预编码矩阵Q的平均失真值。
例如，发射机402可合并到第一设备中，所述第一设备还包括接收机（未示出），而接收机404可合并第二设备，所述第二设备还包括发射机（未示出），因而使接收机404能够例如在MIMO信道406或其它无线信道、链路等上向发射机402无线地提供反馈。
图5描绘了可用于将视频发送到移动设备的示例性过程。
块502包括检测使用移动/蜂窝网络的移动设备。之前描述了移动/蜂窝网络的非限制性例子。
块504包括在移动/蜂窝网络中的接收机处接收用于将视频和/或音频内容发送到移动设备的请求。
块506包括移动/蜂窝网络向移动设备指示从一个或多个TVWS发射机接收视频和/或音频。移动设备可包括能够与移动/蜂窝网络和TVWS网络通信的无线电装置。
块508包括移动/蜂窝网络请求将一个或多个TVWS收发机与移动设备关联。TVWS收发机可包括接收机和/或发射机。关联可通过移动设备感测TVWS收发机而发生。在其它情况下，关联可通过TVWS收发机感测移动设备并选择使用最近的TVWS收发机而发生。可使用用于选择TVWS收发机的其它技术。
块510包括一个或多个关联的TVWS发射机向移动设备发送音频和/或视频内容。在一些情况下，TVWS发射机和移动/蜂窝网络的组合可协作来将音频和/或视频内容发送到移动设备。例如，移动/蜂窝网络可发送内容的基本层，而TVWS发射机可发送内容的增强层。在一些情况下，移动/蜂窝网络和TVWS发射机能以某种方式交替地将内容发送到移动设备。
块512包括移动设备或蜂窝/移动网络向一个或多个TVWS发射机提供关于音频和/或视频内容的质量的反馈。反馈可在移动设备处被确定并经由TVWS网络或蜂窝/移动网络提供到一个或多个TVWS发射机。例如，反馈可包括链路自适应参数，例如基于所接收的速率失真信息以及在发射机处存储的统计信息而确定的用于MIMO MCS方案的FEC码率、MIMO空间-时间调制以及预编码矩阵Q中的任何一个，以供信道编码器访问。在一些情况下，反馈包括MIMO MCS方案和预编码矩阵Q。
在一些情况下，来自移动设备或蜂窝/移动设备的反馈包括速率失真信息。
块514包括向移动设备发送多媒体内容的一个或多个TVWS发射机部分地基于在块512中提供的反馈来潜在地调节链路自适应参数。反馈可用于调节一个或多个TVWS发射机中的信道编码器的参数。
本文所述的图形和/或视频处理技术可在各种硬件架构中实现。例如，图形和/或视频功能可集成在芯片组内。可替换地，可使用分立的图形和/或视频处理器。作为又一实施方式，图形和/或视频功能可由通用处理器（包括多核处理器）实现。在另一实施方式中，这些功能可在消费电子设备中实现。
本发明的实施方式可被实现为下列项中的任一个或组合：使用主板互连的一个或多个微芯片或集成电路、硬线逻辑、由存储设备存储并由微处理器执行的软件、固件、专用集成电路（ASIC）和/或现场可编程门阵列（FPGA）。举例来说，术语“逻辑”可包括软件或硬件和/或软件和固件的组合。
本发明的实施方式被提供为例如可包括一个或多个机器可读介质的计算机程序产品，机器可读介质在其上存储机器可执行指令，当所述指令被一个或多个机器（例如计算机、计算机的网络或其它电子设备）执行时可导致一个或多个机器执行根据本发明的实施方式的操作。机器可读介质可包括但不限于软盘、光盘、CD-ROM（光盘-只读存储器）、磁光盘、ROM（只读存储器）、RAM（随机存取存储器）、EPROM（可擦除可编程只读存储器）、EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）、磁卡或光卡、闪存或适合于存储机器可执行指令的其它类型的介质/机器可读介质。
附图和前述描述给出本发明的例子。虽然被描绘为很多不同的功能项目，但是本领域技术人员将认识到，这样的元件中的一个或多个可很好地组合成单一的功能元件。可替换地，某些元件可划分成多个功能元件。来自一个实施方式的元件可被添加到另一实施方式。例如，本文描述的过程的顺序可改变，且不限于本文描述的方式。而且，任何流程图的动作不需要以所示顺序实现；所有动作也不一定需要都被执行。此外，不依赖于其它动作的那些动作可与其它动作并行地被执行。然而，本发明的范围决不是由这些特定的例子限制的。很多变形（不管是否在说明书中明确给出），例如结构、尺寸和材料的使用方面的差异，是可能的。本发明的范围至少与下面的权利要求给出的一样宽。

Claims (22)

1.一种方法，包括：
提供从第一网络中的一个或多个发射机接收多媒体内容的请求；
请求使用第一无线电装置将所述请求发送到所述第一网络中的接收机；
接收从第二网络中的一个或多个发射机接收所述多媒体内容的指示；以及
从通信地耦合到所述第二网络中的所述一个或多个发射机的第二无线电装置接收所述多媒体内容的一部分，其中所述第二网络中的所述一个或多个发射机使用分配给TV白空间的频谱的一部分来发送信号。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一网络中的所述一个或多个发射机和所述接收机以及所述第一网络符合IEEE802.16和LTE中的一个或多个。
3.如权利要求1所述的方法，其中接收从所述第二网络中的一个或多个发射机接收所述多媒体内容的指示包括：经由所述第一网络通过所述第一无线电装置接收所述指示。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一网络中的所述一个或多个发射机发送所述多媒体内容的基本层，并且所述第二网络中的所述一个或多个发射机发送所述多媒体内容的增强层。
5.如权利要求1所述的方法，还包括：
确定使用所述第二网络发送的所述多媒体内容的所述部分的速率失真信息；以及
提供速率失真信息，以发送到与所述第二网络中的所述一个或多个发射机相关联的接收机。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：
确定与所述第二网络中的所述一个或多个发射机相关联的信道编码器的链路自适应参数；以及
提供所述链路自适应参数，以发送到与所述第二网络中的所述一个或多个发射机相关联的接收机。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述链路自适应参数包括MIMO调制和编码方案，并且其中所述MIMO调制和编码方案包括下列项中的至少一个：
调制顺序；
前向纠错类型和编码速率；以及
空间-时间调制技术。
8.如权利要求1所述的方法，其中从第二无线电装置接收所述多媒体内容的所述部分包括：
在分配给TV白空间的频谱上从单一频率或不同信道中的一个接收所述部分。
9.一种方法，包括：
从计算机接收对多媒体内容的请求，所述请求是在通信地耦合到第一网络的第一接收机处接收的；
向所述计算机指示从通信地耦合到第二网络的一个或多个发射机接收多媒体内容，通信地耦合到所述第二网络的所述一个或多个发射机使用分配给TV白空间的频谱的一部分来发送信号；以及
请求从耦合到所述第二网络的所述一个或多个发射机发送所述多媒体内容的一部分。
10.如权利要求9所述的方法，其中通信地耦合到所述第一网络的所述第一接收机以及所述第一网络符合IEEE802.16和LTE中的一个或多个。
11.如权利要求9所述的方法，还包括：
接收关于使用所述第二网络发送所述多媒体内容的所述部分的信道质量的指示；以及
请求调整用于对所述多媒体内容的第二部分进行信道编码的一个或多个参数，以减小所述内容和所述内容的重构版本之间的由所述内容的发送而引起的失真，所述第二部分将使用所述第二网络来发送。
12.如权利要求9所述的方法，还包括：
从所述计算机接收速率失真信息；以及
部分地基于所接收的速率失真信息来确定与通信地耦合到所述第二网络的所述一个或多个发射机相关联的信道编码器的链路自适应参数。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述链路自适应参数包括MIMO调制和编码方案，并且其中所述MIMO调制和编码方案包括下列项中的至少一个：
调制顺序；
前向纠错类型和编码速率；以及
空间-时间调制技术。
14.如权利要求9所述的方法，还包括：
接收链路自适应参数；以及
部分地基于所接收的链路自适应参数来调整与通信地耦合到所述第二网络的所述一个或多个发射机相关联的信道编码器的链路自适应参数。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述链路自适应参数包括MIMO调制和编码方案，并且其中所述MIMO调制和编码方案包括下列项中的至少一个：
调制顺序；
前向纠错类型和编码速率；以及
空间-时间调制技术。
16.如权利要求9所述的方法，其中所述第一网络中的一个或多个发射机发送所述多媒体内容的基本层，并且通信地耦合到所述第二网络的所述一个或多个发射机发送所述多媒体内容的增强层。
17.如权利要求9所述的方法，其中请求从耦合到所述第二网络的所述一个或多个发射机发送所述多媒体内容的一部分包括：
请求在分配给TV白空间的频谱上在单一频率或不同信道中的一个上发送所述部分。
18.一种系统，包括：
显示设备；
至少一个天线；
第一无线电装置；
第二无线电装置；以及
处理器，其被配置成：
提供从第一网络中的一个或多个发射机接收多媒体内容的请求；
请求使用所述第一无线电装置将所述请求发送到所述第一网络中的接收机；
接收从第二网络中的一个或多个发射机接收所述多媒体内容的指示；以及
对从通信地耦合到所述第二网络中的所述一个或多个发射机的所述第二无线电装置接收到的所述多媒体内容的一部分进行处理，其中所述第二网络中的所述一个或多个发射机使用分配给TV白空间的频谱的一部分来发送信号。
19.如权利要求18所述的系统，其中所述第一网络中的所述一个或多个发射机和所述接收机以及所述第一网络符合IEEE802.16和LTE中的一个或多个。
20.如权利要求18所述的系统，其中所述处理器还被配置成：
确定使用所述第二网络发送的所述多媒体内容的所述部分的速率失真信息；以及
提供速率失真信息，以发送到与所述第二网络中的所述一个或多个发射机相关联的接收机。
21.如权利要求18所述的系统，其中所述处理器还被配置成：
确定与所述第二网络中的所述一个或多个发射机相关联的信道编码器的链路自适应参数；以及
提供所述链路自适应参数，以发送到与所述第二网络中的所述一个或多个发射机相关联的接收机。
22.如权利要求21所述的系统，其中所述链路自适应参数包括MIMO调制和编码方案，并且其中所述MIMO调制和编码方案包括下列项中的至少一个：
调制顺序；
前向纠错类型和编码速率；以及
空间-时间调制技术。
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