CN110100401B - 用于无线电视接收的分布式室内智能天线系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于无线电视接收的分布式室内天线系统包含提高显示装置上的信号质量的技术改进。所述系统包含多个有源分布式天线节点及接收网关。所述分布式天线节点在用户住宅或其它感兴趣位置周围的各种间隔开位置处放置及定向。所述多个有源分布式天线节点中的每一者包含天线、解调器及WiFi转换器。所述多个有源分布式天线节点接收广播信号，解码所述广播信号，且将所述经解码广播信号转码成WiFi信号格式。所述接收网关接收所述经转码广播信号，且确定哪个信号或哪个信号组合转发到所述显示装置。

Description

用于无线电视接收的分布式室内智能天线系统
技术领域
本发明一般来说涉及一种智能天线系统，且更特定来说但非排他地，涉及一种用于无线电视接收的分布式室内智能天线系统。
背景技术
内容经销商通过各种不同系统向用户传递视听内容。这些系统可包含无线广播电视、卫星电视及有线电视。这些系统中的每一者具有优点及缺点。例如，无线电视通常是免费的，但限于系统的广播范围且可能受接收天线与广播塔之间的地形影响。虽然卫星电视及有线电视可在远离经销商的地方进行存取，但其通常相当昂贵且可能具有自身限制(例如，天气)。
许多人不愿意向卫星或有线电视经销商支付月服务费且宁愿经由无线电视接收免费信道。遗憾的是，丘陵、山脉、远距离及其它障碍物可能导致无线电视信号接收不良。因此，观看者可能无法接收无线电视或经接收的信号可能不足以向观看者提供可用图像。
无线数字电视接收通常是不可靠的，尤其是在室内。存在影响接收且不在消费者的控制的数个变量。问题包含弱信号覆盖、电视发射塔的不同位置及影响接收天线的最优位置的限制。
通常，最优无线数字电视接收仅通过安装在单个家庭住宅(建筑物、其它结构等)的最高点处且使用具有相对高增益的天线的室外天线来实现。对于普通消费者来说，并不期望安装室外无线天线。需要不易获得的专门工具及技术。另外，确认已实现所期望裕度内的可靠信号集可能仅由专门RF测试设备及其使用知识来确定。这些事实(以及与屋顶上的大型天线相关的美学问题)阻碍大多数消费者使用室外无线天线。
因此，与室外无线天线相关联的限制导致室内天线的使用增加。大多数室内天线具有试图在一或多个平面中模拟偶极子的平面天线结构。替代地，一些室内天线是全向的。应注意，大量消费者对使用室内天线接收不满意，因为无线数字电视室内天线引入数字电视覆盖及接收的规划中未预期的许多新的潜在接收抑制因素。这些抑制因素包含：(1)由于穿过建筑物外墙的衰减(损耗)所致的较弱信号，(2)室内天线所在房间内的信号的不受控弹跳，及(3)室内天线所在住宅(建筑物、其它结构等)中的其它电子装置的干扰。
信号损耗的影响是数字电视台覆盖区域减小及/或在经发射的RF信号的正常变化(即，雨或雾)下的可接受接收的裕度减小。信号弹跳的影响是被称为多径的状况，其中相同期望信号可从不同路径进入天线，且那个特定信道的多个信号彼此破坏或抵消。多径是许多因素的变量且在严重时难以预测或校正。还可能需要考虑其它信号劣化方面，包含可能吸收信号、干扰信号或以其它方式促成多径的环境中的可移动障碍物，例如人体。
近年来，在信号发射、接收及处理方面存在许多改进。一或多个这些领域中的美国专利申请案包含：第2013/0120658号美国专利公开案(用于频带转变的方法及装置(Methodand Device for Band Translation))；第2012/0167147号美国专利公开案(低噪声块转换器馈源电线(Low Noise Block Converter Feedhorn))；第2012/0135678号美国专利公开案(用于调谐装置的漂移补偿器(Drift Compensator for a Tuning Device))；第2011/0159804号美国专利公开案(用于识别接收器中的信号劣化的方法及设备(Methods andApparatus for Identifying Signal Degradation in a Receiver))；第2011/0059690号美国专利公开案(用于频带转变的方法及装置(Method and Device for BandTranslation))；第2009/0254955号美国专利公开案(低噪声块转换器馈源电线(Low NoiseBlock Converter Feedhorn))；第2009/0172748号美国专利公开案(用于调谐装置的漂移补偿器(Drift Compensator for a Tuning Device))；第2006/0048197号美国专利公开案(用于频带转变的方法及装置(Method and Device for Band Translation))；及第2006/0031894号美国专利公开案(用于频带转变的方法及装置(Method and Device for BandTranslation))。
一或多个这些领域中的美国专利包含：第9,179,170号美国专利(低噪声块转换器馈源电线(Low Noise Block Converter Feedhorn))；第8,855,547号美国专利(用于频带转变的方法及装置(Method And Device For Band Translation))；第8,626,097号美国专利(用于识别接收器中的信号劣化的方法及设备(Methods And Apparatus ForIdentifying Signal Degradation In A Receiver))；第8,528,025号美国专利(用于调谐装置的漂移补偿器(Drift Compensator For A Tuning Device))；第8,369,772号美国专利(用于频带转变的方法及装置(Method And Device For Band Translation))；第8,132,214号美国专利(低噪声块转换器馈源电线(Low Noise Block Converter Feedhorn))；第8,108,900号美国专利(用于调谐装置的漂移补偿器(Drift Compensator For A TuningDevice))；第7,792,486美国专利(用于频带转变的方法及装置(Method And Device ForBand Translation))；及第7,502,587号美国专利(用于频带转变的方法及装置(MethodAnd Device For Band Translation))。
可实施先进的天线及接收器设计技术以最小化或克服室内无线天线的一些限制。然而，这些先进的天线及接收器设计技术也具有缺点。例如，用于数字电视接收的大多数室内无线天线供应商强烈建议将天线放置在家庭(建筑物、其它结构等)内尽可能高的窗口位置处。如果家庭没有面向当地电视广播塔的大致方向的窗户，这通常是不可能或不实际的。天线从视线定向移动得越多，多径的影响就越大。另外，如果中央电视观看位置位于住宅的一楼，那么将室内无线天线放置在二楼窗户中且布线到一楼的中央电视位置是困难且昂贵的工作。
室内无线天线的另一挑战是无法从单个天线位置接收所有可用广播电视台。这个困难的实例是当天线仅能够在一个房间中接收一个特定电视台时，同时仅能够在另一房间中接收另一特定电视台。这可能是多径的影响。通常，必须选择折衷位置，这仍会使电视上的一或多个所期望电视台不可用。本文中已描述关于这些及其它考虑的实施例。
应注意，本节中所论述的所有主题不一定是现有技术且不应仅仅由于在本节中论述而被认为是现有技术。因此，除非明确地陈述为现有技术，否则本节中所论述或与此主题相关联的现有技术中的任何问题辨识不应被视为现有技术。相反，本节中的任何主题的论述应被视为识别要克服的技术问题的部分，这本身也可能具有创造性。
发明内容
本发明涉及一种用于无线电视接收的分布式室内天线系统，其包含提高显示装置上的信号质量的技术改进。所述分布式室内天线系统使用在用户住宅或其它感兴趣位置周围的各种间隔开位置处放置及定向的多个分布式天线节点。在一个实施例中，所述多个分布式天线节点中的每一者包含接收广播信号的天线，解码所述广播信号的调谐器及将所述经解码广播信号变成实现Wi-Fi发射的格式的Wi-Fi转换器。接收网关从所述多个分布式天线节点接收所述信号且将转发信号发送到所述显示装置。所述转发信号可为如由所述接收网关确定的信号或信号组合。所述显示装置可选自无线装置(例如智能电话及平板计算机)或可为有线装置(例如大屏幕电视)。
在用于接收无线广播信号的所述分布式室内天线系统的至少一个实施例中，所述系统包含多个分布式天线节点及接收网关。在此实施例中，所述多个分布式天线节点中的每一者彼此间隔开以实现空间分集。另外，在所述分布式室内天线系统的一些实施例中，所述多个分布式天线节点中的每一者包含：天线、解调器及Wi-Fi转换器。所述天线接收所述无线广播信号。与所述天线通信的所述解调器解码所述无线广播信号。所述Wi-Fi转换器将所述经解码广播信号转码成Wi-Fi信号格式。
继续来说，在一些实施例中，所述接收网关包含接收所述经转码广播信号的Wi-Fi接收器。所述接收网关包含确定转发信号转发到所述显示装置的分集接收器。在一些实施方案中，所述分集接收器确定来自所述多个分布式天线节点中的单个分布式天线节点的转发信号转发到所述显示装置。在其它实施方案中，所述分集接收器确定来自所述多个分布式天线节点中的多个分布式天线节点的组合的转发信号转发到所述显示装置。在又其它实施方案中，所述分集接收器确定来自所述多个分布式天线节点中的单个分布式天线节点的转发信号以在第一时间段期间转发到所述显示装置，且所述分集接收器确定来自所述多个分布式天线节点中的多个分布式天线节点的组合的转发信号以以在第二时间段期间转发到所述显示装置。
在所述分布式室内天线系统的另一方面，所述多个分布式天线节点中的每一者可充当独立调谐器。所述系统可进一步包含与所述独立调谐器中的每一者通信的多路复用器，其中所述多路复用器使用所述经解码广播信号生成多路复用流。所述多个分布式天线节点可各自进一步包含电力线接口。所述接收网关可进一步包含电力线接收器。在此实施例中，所述接收网关经由所述电力线接口从所述多个分布式天线节点中的每一者接收所述经解码广播信号。所述无线广播信号可为数字电视无线广播信号。
所述一或多个显示装置可包含大屏幕电视、桌上型计算机、膝上型计算机、智能电话、平板计算机或其组合。所述接收网关可经由以太网连接将所述经转码广播信号发射到所述一或多个显示装置。所述接收网关可经由有线连接将所述经转码广播信号发射到所述一或多个显示装置。所述接收网关可进一步将所述经转码广播信号格式化成另一无线标准以便转发到所述一或多个显示装置。所述接收网关可包含将所述经转码广播信号转发到所述一或多个显示装置的Wi-Fi天线。
在另一实施例中，揭示一种使用分布式室内天线系统接收及处理无线广播信号的方法。所述方法包含放置及定向多个有源分布式天线节点。所述多个有源分布式天线节点中的每一者彼此间隔开以实现空间分集。另外，所述多个有源分布式天线节点中的每一者包含天线、解调器及Wi-Fi转换器。所述方法还包含在所述多个有源分布式天线节点中的每一者中的所述天线处接收广播信号。所述方法进一步包含使用所述多个有源分布式天线节点中的每一者中的所述解调器解码所述广播信号。所述方法另外包含使用所述多个有源分布式天线节点中的每一者中的所述Wi-Fi转换器将所述经解码广播信号转码成Wi-Fi信号格式。接着，所述方法包含在接收网关处从所述多个有源分布式天线节点中的每一者接收所述经转码广播信号。所述方法还包含使用所述接收网关中的分集接收器确定转发信号转发到显示装置。所述接收网关可从来自所述多个分布式天线节点的单个信号或从来自所述多个分布式天线节点中的多个分布式天线节点的信号组合确定所述转发信号。所述方法进一步包含将所述转发信号转发到所述显示装置。
所述电力线接口可使用G.hn家庭联网规范来将所述经解码广播信号发射到所述接收网关。所述G.hn家庭联网规范可使能够使用包含电话线、同轴电缆、电力线或其组合的旧有线路将所述经解码广播信号发射到所述接收网关。
随后将变得显而易见的是，具有其它技术改进的这些特征存在于如后文参考形成其部分的附图更全面地描述及主张的构造及操作的细节中。
附图说明
参考仅用于说明目的的以下附图将更全面地理解本申请案。贯穿附图，出于说明目的，附图不一定按比例绘制，且类似结构或功能的元件通常由类似参考数字表示。附图仅意欲促进本文中所描述的各个实施例的描述。附图未描述本文中所揭示的教示的每个方面且不限制权利要求书的范围。
图1说明具有发射到接收网关的多个分布式天线节点及多个显示装置的无线电视接收系统。
图2说明根据本文中所描述的实施例的无线电视信号通过接收网关从多个分布式天线节点到显示装置的发射。
图3A说明分布式天线系统远程节点以及Wi-Fi接口及电力线接口的框图。
图3B说明分布式天线系统网关节点以及Wi-Fi接口及电力线接口的框图。
图4说明根据本文中所描述的实施例的采用无线电视接收器系统来将无线数字电视信号接收及转发到显示装置的无线接收过程的逻辑流程图。
图5展示描绘用于采用本文中所描述的实施例的运算系统的一个实施方案的系统框图。
具体实施方式
所属领域一般技术人员将理解，本发明仅是说明性的且不以任何方式进行限制。在本发明的辅助下，容易向所属领域技术人员建议当前揭示的系统及方法的其它实施例及各种组合。
本文中所揭示的特征及教示中的每一者可单独地或结合其它特征及教示用来提供用于无线数字电视接收的分布式室内智能天线系统。参考附图1到5进一步详细地描述利用许多这些额外特征及教示(单独地及组合地两者)的代表性实例。本详细描述意欲向所属领域技术人员教示用于实践本教示的方面的进一步细节且并非意欲限制权利要求书的范围。因此，上文在详细描述中所揭示的特征的组合对于在最广泛意义上实践教示可能不是必需的，而是仅仅教示性的以描述本教示的特定代表性实例。
在下文描述中，仅出于解释目的，阐述具体命名法以提供对本系统及方法的透彻理解。然而，对于所属领域技术人员来说将明显，这些具体细节不是实践本系统及方法的教示所必需的。
贯穿说明书、权利要求书及附图，除非上下文另有明确规定，否则以下术语采用本文明确相关联的含义。术语“本文中”是指与本申请案相关联的说明书、权利要求书及附图。除非上下文另有明确规定，否则短语“在一个实施例中”、“在另一实施例中”、“在各个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其它实施例中”及其它变型是指本发明的一或多个特征、结构、功能、限制或特性，且不限于相同或不同实施例。如本文中所使用，术语“或”是包含性“或”运算符，且等效于短语“A或B，或两者”或“A或B或C，或其任何组合”，且类似地对待具有额外元件的列表。除非上下文另有明确规定，否则术语“基于”并非排他性的且允许基于未描述的额外特征、功能、方面或限制。另外，贯穿说明书，“一”、“一个”及“所述”的含义包含单数及复数指涉物。
本文中的详细描述的一些部分是根据对计算机存储器内的数据位的操作的算法及符号表示来呈现。这些算法描述及表示是数据处理领域技术人员用来最有效地将其工作实质传达给所属领域其它技术人员的手段。如本文中所描述的算法是导致所期望结果的一系列步骤。所述步骤是需要物理地操纵物理量的步骤。通常，尽管并非必需，但这些量采取能够被存储、传送、组合、比较及以其它方式操纵的电信号或磁性信号的形式。有时，主要出于通用的原因，已证明将这些信号称为位、值、元件、符号、字符、术语、数字等是方便的。
然而，应记住，所有这些及类似术语与适当物理量相关联且仅仅是应用于这些量的方便标签。除非从下文论述另有明确陈述，否则应明白，贯穿说明书，利用例如“处理”、“运算”、“计算”、“确定”、“显示”、“配置”等术语的论述是指计算机系统或类似电子运算装置的动作及过程，其将表示为计算机系统的寄存器及存储器内的物理(电子)量的数据操纵及变换成类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其它此类信息存储装置、发射或显示装置内的物理量的其它数据。
本申请案还涉及一种用于执行本文中的操作的设备。这个设备可出于所要目的而专门构建，或其可包括由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。此计算机程序可经存储在计算机可读存储媒体中，例如但不限于任何类型的磁盘，包含软盘、光盘、CD-ROM及磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、或适于存储电子指令且各自耦合到计算机系统总线的任何类型的媒体。
此外，代表性实例及从属权利要求的各种特征可以未具体及明确列举的方式组合以便提供本教示的额外有用实施例。还应明确注意，出于原始发明的目的并且出于限制所主张主题的目的，实体群组的所有值范围或指示揭示每个可能中间值或中间实体。还应明确注意，附图中所展示的组件的尺寸及形状经设计为帮助理解如何实践本教示，但并非意欲限制实例中所展示的尺寸及形状。
分布式室内无线天线系统的实施例并入技术改进以增强对无线数字电视广播的接收。此种技术改进是智能天线技术。智能天线将分集接收技术的某些方面并入到其决策制定能力中。具体来说，智能天线采用来自(若干)数字电视调谐器及/或解调器的具体参数反馈来选择最佳天线元件或天线节点以逐信道地传递所请求的电视信号。通常，智能天线需要主机装置(例如机顶盒)与天线之间的一些通信。
还通过使用采用彼此物理分离的多个天线(通常具有相同特性)的空间分集天线提供技术改进。空间分集天线还并入可能类似于基本智能天线技术的分集接收技术。存在各种类型的分集接收技术，所述技术中的每一者通常使用某种类型的信号后处理。一种类型的分集接收是采用多个天线元件的“交换分集”。可自动地或手动地扫描天线元件，其中监视经接收的信号的某个信号质量度量。在交换分集接收器中，将来自仅一个天线的信号馈送到接收器，只要那个信号的质量保持高于某个定义水平即可。如果信号劣化(例如，随着时间推移或相对于不同信道)，那么利用另一天线元件。
另一类型的分集接收是在任何给定时间向分集接收器呈现仅一个天线元件信号(来自多个天线单元)的“选定分集”。选定天线元件信号是基于来自多个天线元件的经接收信号当中的最佳信噪比(SNR)。因此，选定分集要求进行预测量且所有天线元件已建立连接。实际选择过程可在经接收的信息包之间进行，这确保尽可能维持单个天线连接。接着，如果需要，那么可逐包地进行切换。
又一类型的分集接收是“分集组合”(例如，最大比组合)，其中所有天线元件始终维持经建立的连接。接着组合所有天线元件的信号。取决于系统的复杂程度，可直接添加(例如，相等增益组合)或加权及相加(例如，最大比组合)个别天线元件信号。分集组合系统提供更大的抗衰落性，但消耗更多电力，这是因为所有个别天线元件信号路径必须保持通电。
图1说明接收已从发射塔(未展示)广播的无线数字电视信号的分布式室内智能无线天线系统100的一个实施例。在图1中所展示的实施例中，分布式室内智能无线天线系统100包含三个有源分布式天线节点120(例如，Ant-1、Ant-2及Ant-3)。在一些实施例中，三个有源分布式天线节点120是在用户住宅(建筑物、其它结构等)中彼此间隔开的信号接收装置以实现空间分集且经定位/经定向以改进经接收的信号强度。
具体来说，每一分布式天线节点120经由无线接收天线122接收数字电视信号(例如，内容)，使用调谐器/解调器(例如，ATSC解调器)124解码内容，将内容转码成Wi-Fi信号格式(例如，IEEE 802.11)，且将内容转发到接收网关130，接收网关130充当分集控制节点(例如，分集接收器136)。ATSC解调是将信号变换成可被电视用来产生图像及声音的可用信号。每一有源分布式天线节点120还将信号度量发送到接收网关130，接收网关130分析信号质量(例如，调制误差率、信噪比等)。各种类型的分集接收器是所属领域一般技术人员已知的。分集接收器(举例来说例如Furious FPT的Furious True-D分集接收器)可从位于佛罗里达州萨拉索塔市古德里奇大街1127号的FPV Manuals LLC购买。接收网关130确定来自其相应有源分布式天线节点120的哪个信号或信号组合提供最高信号强度。
将内容转发到接收网关130可经由G.hn电力线接口140(使用用户住宅中的现存电力线)及/或经由Wi-Fi转换器150(例如通过使用IEEE 802.11n/802.11ac的Wi-Fi)发生。G.hn是用于通过现存线(例如电话线、同轴电缆及电力线)操作的家庭联网的信号发射规范。一些实施例还可实施HomePlug接口(未展示)或以太网接口(未展示)以便将内容转发到接收网关130。HomePlug是用于现存家庭电线的家庭联网的另一类别的电力线通信规范。在其中内容仅经由电力线连接或以太网从有源分布式天线节点120转发到接收网关130的一些实施例中，将内容转码成Wi-Fi信号格式可能不是必需的。
在分布式室内智能无线天线系统100的一些实施例中，接收网关130存储已扫描的信道表，且为每一信道记录最佳有源分布式天线节点120，这加速后续信道改变请求。在一些实施例中，接收网关130可周期性地重新扫描信道表作为后台任务以检查变化的接收条件。这个信道表重新扫描可为分布式室内智能无线天线系统100的自动过程及/或由用户发起的手动过程。
在至少一个实施例中，三个有源分布式天线节点120彼此单独地定位且独立地定向以实现空间分集。例如，第一有源分布式天线节点120可经放置在用户住宅的窗户附近的楼上卧室中，第二有源分布式天线节点120可经放置在住宅的另一侧的楼上私室中，且第三有源分布式天线节点120可经放置在住宅的又一区域中的客厅中。优选地，三个有源分布式天线节点120经放置在极大地增加对来自本地发射塔的无线广播信号的接收的位置及方向上。在一些实施例中，信号传感器可用来帮助定位及定向有源分布式天线节点120。信号传感器可为一件专用设备，或信号传感器可为从智能电话、平板计算机或电视执行的应用。
在分布式室内智能无线天线系统100的一些实施例中，其它伴随的硬件元件(例如，一或多个处理器、开关矩阵、放大器控制器等)也可包含在有源分布式天线节点120或分布式室内智能无线天线系统100的其它部分中。有源分布式天线节点120的一些实施例可包含包括柔性天线面板的无线接收天线122，尽管各种天线配置对于本文中所描述的各个实施例是有用的。例如，有用天线包含但不限于平面天线、定向天线、全向天线、放大天线等。
在分布式室内智能无线天线系统100中，接收网关130是位于用户住宅(建筑物、其它结构等)中且经配置以从所有有源分布式天线节点120接收信号的中央接收装置。在一些实施例中，接收网关130可被称为电视接收器，因为这个装置将包含视听内容的经接收信号提供给一或多个显示装置160以供终端用户观看。接收网关130的实例可包含但不限于机顶盒、计算机、路由器或其它内容接收器。在一些实施例中，接收网关130经由G.hn电力线接口140(使用用户住宅中的现存电力线)或经由Wi-Fi转换器150(例如通过使用IEEE 802.11n/802.11ac的Wi-Fi)接收信号，且将信号转发到一或多个显示装置160。在各个实施例中，一或多个显示装置160可包含大屏幕电视、监视器、平板计算机、智能电话、膝上型计算机、桌上型计算机、个人数字助理或其它显示装置。在一些实施例中，接收网关130还包含Wi-Fi路由器且在经由Wi-Fi网络将信号转发到一或多个显示装置160之前转码信号。在其它实施例中，接收网关130经由有线连接将信号转发到一或多个显示装置160。
图2描绘接收从发射塔广播的无线数字电视信号的分布式室内智能无线天线系统100的另一实施例。在这个实施例中，位于用户住宅中的有源分布式天线节点120各自包含天线122、调谐器/解调器124、电力线接口140及Wi-Fi转换器150。用户住宅(建筑物、其它结构等)也包含接收网关130及显示装置160。在至少一个实施例中，接收网关130进一步包含电力线接收器132、Wi-Fi路由器134及分集接收器136。
发射塔(未展示)广播无线数字电视信号，所述信号是在多个有源分布式天线节点120中的每一者中由天线122接收且由调谐器/解调器124处理。在至少一个实施例中，调谐器/解调器124解码无线数字电视信号且将经解码信号发射到电力线接口140及/或Wi-Fi转换器150。Wi-Fi转换器150生成经解码信号或将经解码信号重新格式化成可通过无线局域网提供给接收网关130中的Wi-Fi路由器134的IP包。在一些实施例中，Wi-Fi转换器150及调谐器/解调器124是单独组件，而在其它实施例中，其功能可组合到单个组件中。
在一个实施例中，接收网关130的Wi-Fi路由器134通过Wi-Fi(例如，IEEE802.11n/802.11ac)接收经发射的信号，且将所述信号提供给显示装置160。在一些实施例中，接收网关130经由以太网连接(或其它有线连接)将内容提供给显示装置160。在其它实施例中，Wi-Fi路由器134将经接收的信号转码成其它无线信号(例如，另一无线信号格式)，且将这些其它无线信号提供给显示装置160。
尽管图2的分布式室内智能无线天线系统100将Wi-Fi路由器134说明为接收网关130的组件，但在其它实施例中，这些组件是单独组件。例如，Wi-Fi路由器134可为与接收网关130分离且不同的独立装置。在又其它实施例中，接收网关130可为内置到显示装置160中的组件。在各个实施例中，接收网关130可将数字或模拟音频/视频信号直接输出到显示装置160(如所展示)，或输出到另一装置以便在将所述信号发送到显示装置160之前进行进一步处理。
现参考图3A的实施例，分布式室内智能无线天线系统描绘分布式天线系统远程节点310A以及Wi-Fi接口360A及电力线接口370A。在至少一个实施例中，分布式天线系统远程节点310A包含天线322A、及低噪声放大器(LNA)330A、调谐器/解调器340A、传输流/多路复用器/转码器350A及处理器355A。在分布式室内智能无线天线系统(未展示)的一些实施例中，另一调谐器/解调器使能够连续地扫描频率且更新信道表及信道特性。这种配置使能够连续地更新与特定信道一起使用的最佳有源分布式天线节点的列表。
现参考图3B的实施例，分布式室内智能无线天线系统描绘分布式天线系统网关节点345B以及Wi-Fi接口360B及电力线接口370B。分布式天线系统网关节点345B包含传输流/多路复用器/转码器350B及处理器355B。在一些实施例中，分布式天线系统网关节点345B经由电力线接口310B连接到多个分布式天线系统远程节点310B。任选地，分布式天线系统网关节点345B使从不同调谐器/解调器340B接收的信号能够以任何组合进行多路复用且使用传输流/多路复用器/转码器350B以及Wi-Fi路由器360通过网络发射到显示装置。
在一些实施例中，电力线接口(例如，G.hn或HomePlug)的使用可提供特别技术改进，因为这些接口可能不需要单独连接到通信网络。应注意，电力线接口利用现存AC线路电力以通过电力线网络发射信号。任选地，用于Wi-Fi路由器的一或多个Wi-Fi天线可包含在经优化用于接收及/或发射无线网络信号(例如，在2.4GHz及5GHz频带中)的装置中，例如Wi-Fi天线。各种其它控制器及处理器也可包含在分布式室内智能无线天线系统中。在其它实施例中，可使用其它网络接口来取代Wi-Fi路由器及/或G.hn电力线，例如以太网、HomePlug、同轴电缆、CAT-5电缆等。
分布式室内智能无线天线系统的各个实施例还可并入使系统能够用作数字视频记录器(DVR)系统的存储子系统。另外，分布式室内智能无线天线系统可包含多个有源分布式天线节点，其中每一天线节点包含调谐器/解调器。因此，与有源分布式天线节点相关联的每一调谐器/解调器可使用系统中的不同有源分布式天线节点同时地且独立地调谐到不同信道。这种能力在与单个有源分布式天线节点及调谐器/解调器相关联地遇到信号损耗时提供显著技术效用。在一些实施例中，由不同调谐器/解调器使用不同有源分布式天线节点独立地接收的多个信号可一起拼接成单个不间断信号，从而通过组合所述信号来克服信号损耗。
在各个实施例中，有源分布式天线节点可广播其联网识别信息。接收网关可搜索这个信息且利用建立连接的请求响应有源分布式天线节点。在其它实施例中，用户可将联网信息输入到接收网关中，之后接收网关可将连接请求发送到有源分布式天线节点。在一些实施例中，所述请求包含接收网关的联网识别信息。在至少一个实施例中，接收网关可与有源分布式天线节点交换其它连接信息(例如加密密钥或其它联网信息)以在装置之间建立连接。
图4说明用于使用分布式室内智能无线天线系统将无线数字电视信号接收及转发到显示装置的无线电视信号接收过程400。在这个信号接收过程400中，在步骤410处，在多个有源分布式天线节点中的每一者与接收网关之间建立连接。在步骤420处，在多个有源分布式天线节点中的每一者处接收无线数字电视信号。在步骤430处，多个有源分布式天线节点中的每一者(使用例如ATSC解调器)解码来自无线发射的经接收信号。在步骤440处，将经解码信号转码(例如，重新格式化或编码)成IEEE 802.11n/802.11ac信号以便通过本地Wi-Fi网络发射。在步骤450处，通过经建立的连接将经转码的信号从多个有源分布式天线节点中的每一者发送到接收网关。在步骤460处，接收网关用作分集接收器以切换、选择或组合来自多个有源分布式天线节点的经转码信号以便进行转发。在步骤470处，将来自接收网关的信号转发到显示装置(经由电力线接口、Wi-Fi接口、以太网连接、HomePlug连接等)。
图5展示包含其中体现的运算系统的分布式室内智能无线天线系统500的一个实施方案。具体来说，分布式室内智能无线天线系统500包含多个有源分布式天线节点120及接收网关130。在至少一个实施例中，多个有源分布式天线节点120各自从发射塔(未展示)接收无线广播信号，使用ATSC解调器解码经接收的广播信号，且使用电力线接口或Wi-Fi接口将经解码信号发射到接收网关130，如本文中所描述。如果经由Wi-Fi网络将经解码信号发射到接收网关130，那么在发射之前首先将所述信号转码成IEEE802.11n/802.11ac信号。可使用一或多个通用或专用运算系统来实施多个有源分布式天线节点120。因此，本文中所描述的各个实施例可以软件、硬件、固件或其某个组合来实施。多个有源分布式天线节点120可各自包含存储器530、一或多个中央处理单元(CPU)544、其它I/O接口548、其它计算机可读媒体550及网络连接552。
在至少一个实施例中，多个有源分布式天线节点120的存储器530可包含一或多种不同类型的非易失性及/或易失性存储技术。存储器530的实例可包含但不限于闪速存储器、硬盘驱动器、光盘驱动器、固态驱动器、各种类型的随机存取存储器(RAM)、各种类型的只读存储器(ROM)、其它计算机可读存储媒体(也被称为处理器可读存储媒体)等或其任何组合。存储器530可用来存储信息，包含由CPU 544用来执行动作的计算机可读指令，包含由多个有源分布式天线节点120执行的实施例，如本文中所描述。
在一些实施例中，存储器530可存储有内容转发系统532、内容接收模块536及内容发射模块538。内容接收模块536可采用本文中所描述的实施例以经由无线发射信号接收内容且适当时解码所述信号。内容接收模块536可利用网络连接552以从发射塔(未说明)接收无线信号。内容发射模块538可采用本文中所描述的实施例来将经接收的信号转换成无线局域网信号以便使用电力线或IEEE 802.11n/802.11ac标准发射到接收网关130。内容发射模块538可利用网络连接552以通过无线局域网将经转换的信号发射到接收网关130。存储器530还可存储其它程序540或其它数据542。
在分布式室内智能无线天线系统500的至少一个实施例中，多个有源分布式天线节点120进一步包含其它I/O接口548、其它计算机可读媒体550及网络连接552。其它I/O接口548可包含键盘、音频接口、其它视频接口等。其它计算机可读媒体550可包含其它类型的固定或可移除计算机可读媒体，例如可移除闪速驱动器、外部硬盘驱动器等。网络连接552可经配置以经由一或多个网络(未展示)与其它运算装置通信。
现参考如图5中所展示的接收网关130，可使用一或多个通用或专用运算系统来实施接收网关130。因此，本文中所描述的各个实施例可以软件、硬件、固件或其某个组合来实施。在一些实施例中，接收网关130可包含存储器570、一或多个中央处理单元(CPU)584、显示接口586、其它I/O接口588、其它计算机可读媒体590及网络连接592。
在一些实施例中，接收网关130的存储器570可包含一或多种不同类型的非易失性及/或易失性存储技术。存储器570的实例可包含但不限于闪速存储器、硬盘驱动器、光盘驱动器、固态驱动器、各种类型的随机存取存储器(RAM)、各种类型的只读存储器(ROM)、其它计算机可读存储媒体(也被称为处理器可读存储媒体)等或其任何组合。存储器570可用来存储信息，包含由CPU 584用来执行动作的计算机可读指令，包含由接收网关130执行的实施例，如本文中所描述。
在至少一个实施例中，接收网关130的存储器570可存储有包含内容显示模块574的内容显示系统572。在一些实施例中，内容显示模块574通过电力线连接及/或无线局域网接收信号且将信号提供给显示装置，例如图1中的显示装置160。在一些实施例中，包含视听内容的信号可经由显示接口586转发到显示装置160，显示接口586可包含接收网关130与显示装置160之间的有线连接。在其它实施例中，内容可经转码成IEEE802.11ac信号且使用用户的本地Wi-Fi网络经由网络连接592转发到显示装置160。另外，接收网关130的存储器570还可存储其它程序580或其它数据582。
在分布式室内智能无线天线系统500的至少一个实施例中，接收网关130进一步包含显示接口586、其它I/O接口588、其它计算机可读媒体590及网络连接592。在一些实施例中，显示器接口586经配置以将信号提供给显示装置，例如图1中的显示装置160。其它I/O接口588可包含键盘、音频接口、其它视频接口等。其它计算机可读媒体590可包含其它类型的固定或可移除计算机可读媒体，例如可移除闪存驱动器、外部硬盘驱动器等。另外，网络连接592经配置以经由一或多个网络(未展示)与其它运算装置通信。
可在一或多个计算机系统上使用硬件、软件、固件、电路或其组合实施对应于本文中所揭示的系统、方法、功能、步骤、特征等的各个方面。硬件、软件、固件及电路分别是指任何硬件、软件、固件或电路组件。本文中所提到的计算机系统可指任何运算装置且反之亦然(例如，智能电话、移动运算装置、个人数据助理、平板计算机、膝上型计算机、桌上型计算机、其它运算装置等)。例如，本文中所描述的系统中的每一计算机系统或运算装置或本文中所揭示的系统的任何实施例可利用一或多个以下组件：在其上执行软件指令(例如，对应于操作系统、应用程序、解译器(例如虚拟机)或编译器的指令)的单核或多核硬件处理器(例如，中央处理单元或图形处理单元)；与硬件处理器相关联且连接的存储器，例如存储硬件处理器可存取以便处理的软件指令或其它数据的高速缓冲存储器或其它系统存储器；输入装置(例如，鼠标、键盘、触摸屏等)；输出装置(例如，显示器、触摸屏、打印机等)；使计算机系统能够通过网络或通信协议进行通信的网络或通信接口；具有可由硬件处理器执行的对应软件指令的应用程序。不同计算机系统之间的连接及不同计算机系统组件之间的连接可为有线或无线的。
虚拟化运算技术、云运算技术、网络应用/网站运算技术、传统及自适应流式传输技术、及其它运算技术可由本文中所揭示的系统的任何实施例实施以实现及/或增强本文中所描述的教示。例如，在云运算实施例中，一或多个服务器(即，一或多个计算机系统)可基于从客户端装置接收的输入数据存储及执行对应于应用程序的软件指令。响应于经接收的输入数据，对应地执行应用程序，这导致图形数据被处理且输出到客户端装置以便在智能电话或平板计算机上的显示器(例如触摸屏)上显示。
作为另一实例，在网络应用或网站实施例中，代表用户输入的数据可经发射到托管网站的服务器(即，计算机系统)以便在存储器中进行处理及存储。在应用程序实施例中，可在用户的计算机系统上本地存储及执行应用。在其它实施例中，可在服务器及用户的计算机系统上存储及执行应用程序的一或多个组件。例如，用户可从安卓运算装置、黑莓运算装置、苹果运算装置、微软运算装置、三星运算装置、其它运算装置等的应用商店下载应用程序。在用户的运算装置上执行应用程序可能要求装置将数据发射到一或多个运算装置(例如服务器或其它用户的运算装置)及从一或多个运算装置(例如服务器或其它用户的运算装置)接收数据。例如，可将应用从服务器下载到移动装置。在安装时，移动装置可与服务器通信。
本文中所揭示的系统的一或多个实施例可使用流式传输技术。在客户端装置从服务器接收数据的同时，流式传输数据使能够向客户端装置的用户呈现数据。通过网络从服务器到客户端装置(例如，由用户操作的运算装置)的流式传输数据通常受网络带宽或替代地物理层净位率限制。可实施传统流式传输协议，例如RTSP(实时流式传输协议)、MS-WMSP(微软媒体HTTP流式传输协议)及RTMP(实时消息传递协议)，其实质上实时地以编码数据位率将小包数据从服务器发送到客户端装置。还可实施自适应流式传输。自适应流式传输几乎完全依赖于传输协议的HTTP。与传统流式传输类似，将数据编码呈特定大小的离散包；然而，以多个位率而非单个位率编码源数据。接着，基于存储器中的位率对与以不同位率编码的相同数据对应的数据包编索引。这个流式传输方法通过实时测量客户端装置的可用带宽及计算机容量来工作，且基于经编码的位率调整要传送的索引数据包。
本文中所揭示的系统的一或多个方面可位于(即，处理、存储、执行等；或包含一或多个硬件或软件组件)单个计算机系统上，或可分布在由一或多个通信网络(例如，互联网、内联网、电信网络等)附接的多个计算机系统当中。计算机系统的一或多个组件可跨通过通信网络与计算机系统通信的一或多个计算机系统分布。例如，在一些实施例中，本文中所揭示的系统可利用可专用于满足跨通信网络及/或系统总线的一或多个其它计算机系统或组件的需要的一或多个服务器(即，专用于系统特定目的的一或多个计算机系统)。一或多个服务器可为本文中所揭示的系统的一或多个方面提供中央处理位置。
而且，可在一或多个计算机系统上使用硬件、软件、固件或其组合实施对应于本文中所揭示的系统、方法、功能及步骤的各个方面。所属领域一般技术人员将明白，可使用一或多个电路及/或软件来实施本文中所描述的系统及方法。电路是指任何电路，无论是集成还是在处理单元外部，例如硬件处理器。软件是指可由运算装置使用任何硬件组件(例如处理器)执行以实现所期望结果的代码或指令。这个软件可本地存储在处理单元上或远程存储及通过通信网络存取。
如本文中所揭示，处理器或硬件处理器可指代任何硬件处理器或软件处理器。软件处理器可包含或以其它方式构成由对应硬件处理器执行的解译器。根据本文中所揭示的任何实施例的计算机系统经配置以执行与本文中所揭示的系统的各个实施例相关的所描述功能中的任一者。
如本文中所揭示，任何方法、功能、步骤、特征或结果可被认为是可包含软件指令的模块，所述软件指令在由运算装置执行时引起所期望方法、功能、步骤、特征或结果。由运算装置执行包含由运算装置(例如硬件处理器)的任何硬件组件(例如，CPU、GPU、网络接口、集成电路、其它硬件组件等)执行。任何模块可由运算装置(例如，由运算装置的处理器)执行。本文中所揭示的任何方法、功能、步骤、特征、结果等可由一或多个软件模块实现，无论是否明确描述。运算装置内的个别组件可一起工作以实现所期望方法、功能、步骤、特征或结果。例如，运算装置可接收数据且处理数据。简单实例将是网络接口接收数据且通过总线将数据发射到处理器。
本文中所揭示的系统的各个方面可经实现为计算机系统中执行的软件。计算机系统可包含连接到一或多个存储器装置的中央处理单元(即，硬件处理器)、图形处理单元、输入装置(例如鼠标及键盘)、输出装置(例如扬声器及显示器)、连接到一或多个其它计算机系统(例如，经配置以提供服务使得用作数据库的一或多个计算机系统)的网络接口、操作系统、编译器、解译器(即，虚拟机)等。存储器可用来在计算机系统的操作期间存储可执行程序及数据。可执行程序可以高级计算机编程语言编写，例如Java或C++。当然，可使用其它编程语言，因为本发明不限于具体编程语言或计算机系统。此外，应明白，本文中所揭示的系统及方法不限于在任何特定计算机系统或计算机系统群组上执行。
一些方法、功能、步骤或特征已被描述为由处理器、由对应软件执行。应理解，与本文中所揭示的系统相关的任何方法、功能、步骤、特征或任何事物可由硬件、软件(例如，固件)或电路实施，尽管某些方法、功能、步骤或特征已在本文中关于可由处理器执行以实现所期望方法、功能或步骤的对应软件进行描述。应理解，软件指令可驻留在非暂时性媒体上，例如本文中所揭示的系统中的可存取一或多个处理器的一或多个存储器。例如，在运算装置接收数据的情况下，应理解，运算装置处理那个数据，无论是否肯定地陈述处理所述数据。处理数据可包含存储经接收的数据，分析经接收的数据及/或处理所述数据以实现所期望结果、功能、方法或步骤。应进一步理解，来自一个运算装置或系统的输入数据可被认为是来自另一运算装置或系统的输出数据，且反之亦然。仍应进一步理解，与本文中所揭示的系统相关的任何方法、功能、步骤、特征、结果或任何事物可由可存储在一或多个存储器上的数据表示，由一或多个运算装置处理，由一或多个运算装置接收，由一或多个运算装置发射等。
出于解释目的，前文描述使用具体命名法及公式来提供对所揭示实施例的透彻理解。对于所属领域技术人员来说显而易见的是，为了实践本发明不需要具体细节。已选择及描述实施例以最佳地解释所揭示实施例的原理及其实际应用，从而使所属领域其它技术人员能够利用所揭示实施例，且预期具有适合于特定用途的各种修改的各个实施例。因此，前文揭示内容并非意欲为穷举性或将本发明限于所揭示的精确形式，且所属领域技术人员认识到，鉴于上述教示许多修改及变化是可能的。
可组合上文所描述的各个实施例以提供进一步实施例。本说明书中所提及及/或申请案数据表中所列的所有美国专利、美国专利申请公开案、美国专利申请案、外国专利、外国专利申请案及非专利公开案(包含2016年12月22日申请的第15/389,274号美国专利申请案)的全部内容以引用方式并入本文中。如果需要，可修改实施例的方面以采用各种专利、申请案及公开案的概念来提供又进一步实施例。
鉴于上文详细描述，可对实施例进行这些及其它改变。通常，在下文权利要求书中，所使用术语不应被解释为将权利要求书限于说明书及权利要求书中所揭示的具体实施例，而是应被解释为包含所有可能实施例连同此权利要求书所授权的等效物的全部范围。因此，所揭示实施例的广度及范围不应受上文所描述的实例性实施例中的任一者限制，而是应仅根据下文权利要求书及其等效物来界定。

Claims (15)

1.一种用于接收无线广播信号的系统，所述系统包括：
多个分布式天线节点，所述多个分布式天线节点中的每一者彼此间隔开以实现空间分集，所述多个分布式天线节点中的每一者包含：
单一天线，其接收所述无线广播信号；
单一解调器，其与所述单一天线通信，其中所述单一解调器解码所述无线广播信号，所述单一天线与所述单一解调器之间具有一对一连接，其中所述单一解调器仅接收来自所述单一天线的信号；及
单一Wi-Fi转换器，其将所述经解码广播信号转码成Wi-Fi信号格式，所述单一解调器与所述单一Wi-Fi转换器之间具有一对一连接，其中所述单一Wi-Fi转换器仅接收来自所述单一解调器的信号，
其中所述多个分布式天线节点中的每一者经安置以使用所述多个分布式天线节点中的每一者的所述单一Wi-Fi转换器来将所述经解码广播信号转码成Wi-Fi信号格式，且所述多个分布式天线节点中的每一者经安置以向单一接收网关发送所述经转码广播信号；及
所述单一接收网关包含从所述多个分布式天线节点中的每一者接收所述经转码广播信号的Wi-Fi接收器、及确定来自所述多个分布式天线节点的信号集以转发到显示装置的分集接收器，其中所述单一接收网关以所述Wi-Fi信号格式接收其中每一者来自单一天线节点的多个经转码广播信号，且所述单一接收网关将经确定的所述信号集发送到所述显示装置。
2.根据权利要求1所述的系统，其中经转发的所述信号集是仅包含来自所述多个分布式天线节点中的一个分布式天线节点的单个信号的信号集。
3.根据权利要求1所述的系统，其中经转发的所述信号集是包含从所述多个分布式天线节点中的多个分布式天线节点发送的多个信号的信号集。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个分布式天线节点中的每一者充当独立调谐器。
5.根据权利要求4所述的系统，其进一步包括与所述独立调谐器中的每一者通信的多路复用器，其中所述多路复用器使用所述经解码广播信号生成多路复用流。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个分布式天线节点各自进一步包括电力线接口。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述接收网关进一步包括电力线接收器，且其中所述接收网关经由所述电力线接口从所述多个分布式天线节点中的每一者接收所述经解码广播信号。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线广播信号是数字电视无线广播信号。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述显示装置包含电视、桌上型计算机、膝上型计算机、智能电话、平板计算机或其组合。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述接收网关经由以太网连接将所述经转码广播信号发射到所述显示装置。
11.根据权利要求1所述的系统，其中所述接收网关经由有线连接将所述经转码广播信号发射到所述显示装置。
12.根据权利要求1所述的系统，其中所述接收网关进一步将所述经转码广播信号格式化成另一无线标准以便转发到所述显示装置。
13.根据权利要求1所述的系统，其中所述接收网关包含将所述经转码广播信号转发到所述显示装置的Wi-Fi天线。
14.一种接收无线广播信号的方法，所述方法包括：
放置及定向多个有源分布式天线节点，所述多个有源分布式天线节点中的每一者彼此间隔开以实现空间分集，所述多个有源分布式天线节点中的每一者包含单一天线、单一解调器及单一Wi-Fi转换器，所述单一天线与所述单一解调器之间具有一对一连接，其中所述单一解调器仅接收来自所述单一天线的信号，所述单一解调器与所述单一Wi-Fi转换器之间具有一对一连接，其中所述单一Wi-Fi转换器仅接收来自所述单一解调器的信号；
在所述多个有源分布式天线节点的每一者中的所述单一天线处接收多个广播信号；
使用所述多个有源分布式天线节点中的每一者中的所述单一解调器解码所述多个广播信号；
使用所述多个有源分布式天线节点中的每一者中的所述单一Wi-Fi转换器将所述经解码多个广播信号转码成Wi-Fi信号格式；
在单一接收网关处从所述多个有源分布式天线节点中的每一者接收所述多个经转码广播信号，所述单一接收网关包含从所述多个有源分布式天线节点中的每一者接收所述多个经转码广播信号的Wi-Fi接收器，其中所述单一接收网关以所述Wi-Fi信号格式接收其中每一者来自单一天线节点的多个经转码广播信号；
使用所述单一接收网关中的分集接收器，确定来自所述多个有源分布式天线节点的信号集以转发到显示装置；及
将所述所确定信号集转发到所述显示装置。
15.根据权利要求14所述的方法，其中经转发的所述信号集是仅包含来自所述多个有源分布式天线节点中的一个有源分布式天线节点的单个信号的信号集。
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