CN106550419A - 通讯网络和便携式基站 - Google Patents

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黄渊博
潘正祥
蔡志明
郑小明
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Abstract

本发明提供一种便携式基站和通讯网络解决CPE录制直播时的网络问题。本发明涉及无线通讯网络，特别涉及一种专用无线网络。通讯网络,包括与网络主干连接的便携式基站；第一通讯设备，该便携式基站适合以工作在U频段的空中接口与第一通讯设备通讯；为便携式基站与第一通讯设备通讯的空中接口协议；为便携式基站与网络主干连接的网络协议，其保证视频源采集过程中使用的无线网络专用性。

Description

通讯网络和便携式基站
技术领域
本发明涉及无线通讯网络，特别涉及一种专用无线网络。
背景技术
随着人们对视频质量要求不断的提升，视频录制必需采用高清采集方式，保证各种应用下能够保证对应的清晰度，采集的视频源清晰度都在1080P以上。然而现有移动视频源(远端各种现场录制、跟拍录制等)采集经常采用公网的4G网络，这种方式存在几点问题：1、租用公网按流量收费，费用高昂；2、采用公网系统，必需与其他正常使用的设备(比如工作人员的手机、旁边无关人员的4G设备等)共享带宽，如图1所示，无法保证传输带宽，容易造成录制过程中的延迟、卡顿、马赛克等现象。更重要的是现网中实际上行方向上使用的大部分是QPSK调制方式，上行速率不能超过8M，即使在周边没有其他中断设备的情况下，对摄像机的编码和解码模块也提出了很高的要求。
发明内容
以下给出对一个或更多个方面的简化概述以力图提供对此类方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或更多个方面的一些概念以作为稍后给出的更加具体的说明之序。
本发明提供一种便携式基站和通讯网络解决CPE录制直播时的网络问题。
为实现上述目的，发明人提供了一种通讯网络,包括与网络主干连接的便携式基站；第一通讯设备，该便携式基站适合以工作在U频段的空中接口与第一通讯设备通讯；
为便携式基站与第一通讯设备通讯的空中接口协议；
为便携式基站与网络主干连接的网络协议。
进一步，第一通讯设备为摄像设备。
进一步，所使用的U频段为470MHz～566MHz或606MHz～806MHz之间的频段。
进一步，其中便携式基站包括检测方法和分配切换方法，检测方法用以检测所述便携基站与网络主干的当前连接的基站隔离时，触发切换方法；而切换方法用以在所述检测手段检测出便携式基站与当前连接的基站隔离时，从当前的可检测到的基站中选择一网络主干上的基站，通过连接该基站，使便携式基站连接网络主干。
进一步，便携式基站以低功率发射网络信号，并且连接到便携式基站的设备，其上行速率大于20M。
发明人还提供一种便携式基站，其与网络主干连接，并通过空中接口协议与第一通讯设备连接；该空中接口协议工作在U频段；该便携式基站与网络主干通过网络协议连接。
进一步，第一通讯设备为摄像设备。
进一步，所述U频段为470MHz～566MHz或606MHz～806MHz之间的频段任一频段。
进一步，便携式基站用在检测所述便携基站与网络主干的当前连接的基站隔离时，触发切换网络；而切换网络为在检测出便携式基站与当前连接的基站隔离时，从当前的可检测到的基站中选择一网络主干上的基站，通过连接该基站，使便携式基站连接网络主干。
进一步，便携式基站以低功率发射网络信号。
区别于现有技术，上述技术方案由于采用了U频段搭建专用无线通讯网络，使其对通讯区域内的其他通用通讯网络不会造成干扰；同时由于广播电视领域具有U频段专属使用权，本文提供的方法能很好的与用户现有的使用条件相适配；而使其直播设备获得稳定的传输速率，满足传输需求。
为能达成前述及相关目的，这一个或更多个方面包括在下文中充分描述并在所附权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了这一个或更多个方面的某些说明性特征。但是，这些特征仅仅是指示了可采用各种方面的原理的各种方式中的若干种，并且本描述旨在涵盖所有此类方面及其等效方面。
附图说明
以下将结合附图来描述所公开的方面，提供附图是为了说明而非限定所公开的方面，附图中相似的标号标示相似要素，并且在其中：
图1为现有技术中，CPE接入通用基站，时的通讯情景；
图2为具体实施方式所述通讯网络结构。
附图标记说明：
201、CPE；
202、便携式基站；
203、网络主干。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。在以下描述中，出于解释目的阐述了众多的具体细节以提供对一个或更多个方面的透彻理解。但是显而易见的是，没有这些具体细节也可实践此类方面。
术语说明:
U频段：UHF(Ultra High Frequency)300-3000MHz，在本文中特指470MHz～566MHz、606MHz～806MHz频段；
CPE：Customer Premise Equipment客户终端设备，在本文中指采用cat4/cat6的LTE终端设备；
ROHC：Robust Header Compression，健壮性包头压缩；
TDD：Time Division Duplexing，时分双工；
TDD0：TDD时隙分配方式的一种，TDD0表示10子帧有6个上行2个下行，2个特殊时隙；
QAM64：Quadrature Amplitude Modulation，指的是相正交振幅调制方式。
本发明利用LTE技术在U频段(470MHz～566MHz、606MHz～806MHz)搭建一套专用的通信系统，既能保证视频源采集过程中使用的无线网络专用性(与公共网络区别开来，公共网络的设备例如手机、路由器无法接入本发明提供的通讯网络)，又能满足高清视频数据需要的传输带宽。
图2为是适于实现本发明的通用系统的框图，其中拍摄系统201被调制为接收工作在U频段，便携式基站也被调制为在U频段，从而实现拍摄系统与便携式基站之间的网络独占式对接，即本发明的便携式基站不是为了实现手机等通用通讯设备与基站的连接。本发明中无线CPE就是一种接收wifi信号的无线终端接入设备，可取代无线网卡等无线客户端设备。可以接收无线路由器，无线AP，无线基站等的无线信号，是一种新型的无线终端接入设备。在本文中其也代指具有CPE的拍摄系统。本文中的U频段为电视频段的范围，该频段的授权使用者包括电视台，而社会公众在未获得授权前，无权使用该频段。
本发明涉及一种能够直接挂接在拍摄系统(手提式、肩扛式摄像机等)的CPE，拍摄的图像和语音通过CPE无线传输到便携式基站，由便携式基站有线传输到后台进行后期制作或者转发。如图2所示，其中CPE和便携式基站的无线信道采用U频段(保证专用性，其他正常使用的手机、pad、计算机都使用公网网络进行传输，不会影响我们的视频采集)，CPE对应的上行速率能达到30Mbps。对于频谱方面的使用，由于本发明是采用广播电视占用的U频段，广电相关系统皆可使用这个频段，与公共网络不会相互冲突，且视频录制时间比较短暂不会长时间霸占频段，因此使用较宽的带宽20MHz不会对频谱资源造成浪费。满足现在拍摄1080P高清视频所采用的压缩算法所需的传输性能20Mbps～30Mbps。
公用空中接口协议是利用一时分多址-时分多工(TDMA-TDD)框架约定来实现的，该约定有组合形成一超帧的多个CAI(公用空中接口)基本帧，每一CAI基本帧有多个时隙，时隙的一半用作从一所述基站到小区内各所述手机的信息传输而所述时隙另一半用作从所述小区内一所述手机到所述基站的信息传输，其中超帧的各对应时隙被控制组成各独立信道，各信道被选择地挑选来传输拉制信号和任何视频、话音或数据信号。
ROHC是目前公认的应用于无线链路上较为理想的头部压缩方式，它有U/R/O三种工作模式，即单向模式、双向可信模式和最优化模式，每种模式下又有多种数据包。
特别的，针对视频采集的应用场景，在无线传输时采用ROHC技术(大幅压缩IP头部，减少由于传输有效信息而产生的消耗)。应对上行带宽大于下行带宽的实际应用场景，在分时上采用TDD0，在信号调制方式上采用QAM64，最大化为上行数据保留传输时间，为上行数据使用高效的调制方式，最终提高上行速率，优选的上行速率高于20M；，或在拍摄高清直播时，优选的上行速率高于35M；以满足拍摄需求。
其中便携式基站包括检测方法和分配切换方法，检测方法用以检测所述便携基站与网络主干的当前连接的基站隔离时，触发切换方法；而切换方法用以在所述检测手段检测出便携式基站与当前连接的基站隔离时，从当前的可检测到的基站中选择一网络主干上的基站，通过连接该基站，使便携式基站连接网络主干。使得CPE可以随拍摄现场移动，扩大拍摄范围，以及拍摄的机动性。
在经过网络主干的另一端，连接视频处理设备，用于裁剪、拼接、优化视频图像等。
在一些实施例中，上述网络工作于UHF波段并且各所述基站在其个区内以低功率发射，以可以满足与CPE通讯为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
本领域内的技术人员应明白，上述各实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。这些实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。上述各实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，包括但不限于：个人计算机、服务器、通用计算机、专用计算机、网络设备、嵌入式设备、可编程设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，包括但不限于：RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储等。
上述各实施例是参照根据实施例所述的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到计算机设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机设备以特定方式工作的计算机设备可读存储器中，使得存储在该计算机设备可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机设备上，使得在计算机设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.通讯网络,其特征在于,包括与网络主干连接的便携式基站；第一通讯设备，该便携式基站适合以工作在U频段的空中接口与第一通讯设备通讯；
为便携式基站与第一通讯设备通讯的空中接口协议；
为便携式基站与网络主干连接的网络协议。
2.根据权利要求1所述的通讯网络，其特征在于，第一通讯设备为摄像设备。
3.根据权利要求1所述的通讯网络，其特征在于，所使用的U频段为470MHz～566MHz或606MHz～806MHz之间的频段。
4.根据权利要求1所述的通讯网络，其特征在于，其中便携式基站包括检测方法和分配切换方法，检测方法用以检测所述便携基站与网络主干的当前连接的基站隔离时，触发切换方法；而切换方法用以在所述检测手段检测出便携式基站与当前连接的基站隔离时，从当前的可检测到的基站中选择一网络主干上的基站，通过连接该基站，使便携式基站连接网络主干。
5.根据权利要求1所述的通讯网络，其特征在于，便携式基站以低功率发射网络信号，并且连接到便携式基站的设备，其上行速率大于20M。
6.便携式基站，其特征在于，其与网络主干连接，并通过空中接口协议与第一通讯设备连接；该空中接口协议工作在U频段；该便携式基站与网络主干通过网络协议连接。
7.根据权利要求6所述的基站，其特征在于，第一通讯设备为摄像设备。
8.根据权利要求6所述的基站，其特征在于，所述U频段为470MHz～566MHz或606MHz～806MHz之间的频段任一频段。
9.根据权利要求6所述的基站，其特征在于，便携式基站用在检测所述便携基站与网络主干的当前连接的基站隔离时，触发切换网络；而切换网络为在检测出便携式基站与当前连接的基站隔离时，从当前的可检测到的基站中选择一网络主干上的基站，通过连接该基站，使便携式基站连接网络主干。
10.根据权利要求6所述的基站，其特征在于，便携式基站以低功率发射网络信号。
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