一種異構信號單頻網疊加業務分發方法和裝置與流程
1.本發明涉及數字信息傳輸技術領域，尤其涉及一種異構信號單頻網疊加業務分發方法和裝置。
背景技術：
2.隨著第五代移動通信技術(5g，5th generation mobile)商用開啟、海量移動終端入網，大眾對于智能移動終端多媒體數據業務的需求呈現爆炸性增長。與此同時，在迅速普及的手持終端中如何快速高效地傳播公共性信息來做大做強主流輿論，也給傳統的以單播為主的5g蜂窩網絡帶來了巨大挑戰。
3.傳統數字電視廣播傳輸系統通常采用較高站址的發射提供廣域廣播大功率信號覆蓋，通常面向屋頂天線等具有較高天線增益和較好接收條件的終端設備。而在移動通信網絡中，接收終端不僅類型復雜，還具有設備移動性較強，接收環境復雜多樣，接收條件較差，接收天線增益較低等特點。因此，僅采用傳統數字地面廣播傳輸系統的大塔(或衛星)構建的廣域廣播網絡，難以實現廣播信號對手持終端的深度覆蓋。
4.3gpp從早期開始就在標準化中試圖將多播/廣播功能引入蜂窩網絡，盡管沒有廣泛用于商業網絡。3gpp定義了兩種不同的組播模式，分別是多播/廣播單頻網絡(mbsfn，multimedia/broadcast single frequency network)和單小區點到多點(sc-ptm，single cell-point to multipoint)。事實上，mbsfn和sc-ptm方案采用截然不同的技術，這賦予了它們相應的優點和缺點。mbsfn保證的時間同步使網絡中的所有小區同時傳輸相同的信號波形。對于接收機來說，這些來自不同小區的信號構成多徑信號。然而，用于多播傳輸的調制編碼方案(mcs，modulation coding scheme for multicast transmission)是由全網接收信號質量最差的用戶決定的。這使得接收信號質量較好的用戶無法獲得質量較好的服務。sc-ptm不需要進行時間同步，降低了運行成本。每個小區只服務于一個小區內的用戶集，保證了業務和mcs選擇的靈活性。然而，當較多用戶位于小區邊緣時，sc-ptm可能會受到其他小區的嚴重干擾。因此，不論是mbsfn還是sc-ptm都不能滿足廣播業務對手持終端深度覆蓋率的需求。針對移動通信中的廣播需求，歐洲5g廣播標準演進組織中提出了一種高功率大塔與中功率中塔構建的混合網絡，但是額外建設的中功率中塔是嚴重的資源浪費。
5.傳統的屋頂天線等接收條件優良的終端設備需要高質量的視頻業務服務，而手持終端數量的飛快增長，則加劇了覆蓋廣、成本低的多媒體業務服務的發展需求。傳統的正交多址接入(orthogonal multiple access，oma)方案由于受到正交性的限制，有限的時頻資源無法滿足未來移動通信系統的多樣化需求。
6.因此，現有技術還有待于改進和完善。
技術實現要素：
7.本發明的主要目的在于提供一種異構信號單頻網疊加業務分發方法和裝置，旨在解決現有技術中采用傳統數字地面廣播傳輸系統的大塔(或衛星)構建的廣域廣播網絡，難
以實現廣播信號對手持終端的深度覆蓋及無法滿足多樣化的通信服務的問題。
8.為實現上述目的，本發明提供一種異構信號單頻網疊加業務分發方法，所述異構信號單頻網疊加業務分發方法包括如下步驟：
9.核心網處的混合業務網關對廣域大塔和小區小塔的疊加信道參數，包括功率參數、疊加信道幀結構參數、基本層子信道參數和增強層子信道參數進行自適應地調節；
10.廣域大塔獲取廣域大塔疊加信道信息，配置和調整廣域大塔疊加信道，疊加基本層子信道信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號得到大塔疊加信道信號，進而得到廣域大塔物理層信道信號，并通過廣域大塔發射；
11.小區小塔獲取小區小塔疊加信道信息，配置和調整小區小塔疊加信道，疊加基本層子信道信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號，得到小塔疊加信道信號，進而得到小區小塔物理層信道信號，并通過小區小塔發送；
12.參考接入用戶接收攜帶基本層廣播業務數據的基本層子信道信號或攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號，并解調解碼接收到的基本層子信道信號或增強層子信道信號，獲得待接收的基本層廣播業務數據或增強層業務數據。
13.可選地，所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其中，所述核心網處的混合業務網關對廣域大塔和小區小塔的疊加信道參數，包括功率參數、疊加信道幀結構參數、基本層子信道參數和增強層子信道參數進行自適應地調節，具體包括：
14.核心網處的混合業務網關通過小區小塔與參考接入用戶進行信令交互，獲得參考接入用戶的小區位置、所需基本層廣播業務、所需增強層業務、接收條件的當前信息和歷史信息，以疊加信道頻譜綜合收益作為衡量指標，結合獲得的參考接入用戶信息，對疊加信道參數進行優化，所述疊加信道參數包括功率參數、疊加信道幀結構參數和基本層子信道參數；
15.混合業務網關對疊加信道參數進行優化后，以當前增強層子信道頻譜綜合收益作為衡量指標，結合當前增強層業務的當前參考接入用戶信息，對當前增強層子信道參數進行優化，其中，增強層子信道頻譜綜合收益指增強層預期接入用戶數、頻譜效率和相應業務權重三者的乘積；
16.混合業務網關通過小區小塔與參考接入用戶進行信令交互，獲取參考接入用戶的相關信息，以疊加信道頻譜綜合收益作為衡量指標，結合參考接入用戶信息，混合業務網關對廣域大塔和小區小塔的疊加信道參數，包括功率參數、疊加信道幀結構參數、基本層子信道參數和增強層子信道參數進行自適應地調節。
17.可選地，所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其中，基本層子信道包括廣域大塔基本層子信道和小區小塔基本層子信道；增強層子信道是廣域大塔增強層子信道或小區小塔增強層子信道。
18.可選地，所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其中，所述廣域大塔獲取廣域大塔疊加信道信息，配置和調整廣域大塔疊加信道，疊加基本層子信道信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號得到大塔疊加信道信號，進而得到廣域大塔物理層信道信號，并通過廣域大塔發射，具體包括：
19.廣域大塔根據廣域大塔固定配置獲得廣域大塔疊加信道信息，或者，與混合
業務網關進行信令交互，根據從混合業務網關接收的控制數據，獲得廣域大塔疊加信道信息；
20.廣域大塔接收混合業務網關發送的控制數據，配置和調整廣域大塔疊加信道，接收混合業務網關發送的基本層和大塔增強層業務數據，按照廣域大塔傳輸協議，對基本層和大塔增強層業務數據進行發送端編碼調制處理，得到基本層子信道廣播信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號，將基本層子信道信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號進行疊加，得到大塔疊加信道信號，進而得到廣域大塔物理層信道信號，通過廣域大塔發射。
21.可選地，所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其中，所述小區小塔獲取小區小塔疊加信道信息，配置和調整小區小塔疊加信道，疊加基本層子信道信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號，得到小塔疊加信道信號，進而得到小區小塔物理層信道信號，并通過小區小塔發送，具體包括：
22.小區小塔根據小區小塔固定配置獲得小區小塔疊加信道信息，或者，與混合業務網關進行信令交互，根據從混合業務網關接收的控制數據，獲得小區小塔疊加信道信息；
23.小區小塔接收混合業務網關發送的控制數據，配置和調整小區小塔疊加信道，接收混合業務網關發送的基本層和小區小塔增強層業務數據，按照小區小塔傳輸協議，對基本層業務數據和小區小塔增強層業務數據進行發送端編碼調制處理，得到基本層子信道廣播信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號，將基本層子信道信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號進行疊加，得到小塔疊加信道信號，進而得到小區小塔物理層信道信號，通過小區小塔發送。
24.可選地，所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其中，大塔疊加信道和小塔疊加信道的功率參數、幀結構參數、基本層子信道參數一致，廣域大塔基本層子信道信號和小區小塔基本層子信道信號構成單頻網傳輸。
25.可選地，所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其中，所述參考接入用戶接收攜帶基本層廣播業務數據的基本層子信道信號或攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號，并解調解碼接收到的基本層子信道信號或增強層子信道信號，獲得待接收的基本層廣播業務數據或增強層業務數據，具體包括：
26.參考接入用戶通過小區小塔與混合業務網關進行信令交互，混合業務網關獲取參考接入用戶的小區位置、所需的基本層廣播業務、所需的增強層業務和終端接收條件的當前信息與歷史信息；
27.混合業務網關根據基本層子信道配置以及獲取的參考接入用戶信息，決定參考接入用戶能否接入基本層廣播業務，如果允許接入，則向參考接入用戶發送控制數據，用于配置參考接入用戶的接收終端并解調解碼攜帶基本層廣播業務數據的基本層子信道信號；
28.混合業務網關根據增強層子信道配置以及獲取的參考接入用戶信息，決定參考接入用戶能否接入增強層業務，如果允許接入，則向參考接入用戶發送控制數據，用于配置參考接入用戶的接收終端并解調解碼攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號；
29.參考接入用戶接收混合業務網關發送的控制數據，接收攜帶基本層廣播業務數據的基本層子信道信號或攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號；
30.參考接入用戶解調解碼接收到的基本層子信道信號或增強層子信道信號，獲得待接收的基本層廣播業務數據或增強層業務數據。
31.可選地，所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其中，所述增強層子信道信號是大塔增強層子信道信號或小塔增強層子信道信號。
32.可選地，所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其中，所述疊加信道頻譜綜合收益為基本層子信道平均預期頻譜收益與所有增強層子信道平均經驗頻譜收益的總和。
33.可選地，所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其中，一個混合業務網關到廣域大塔和小區小塔的單向控制、交互信令和疊加業務數據通過核心網的光纖和或固定無線通道連接，或者通過衛星中繼轉發進行連接。
34.可選地，所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其中，一個混合業務網關與一個或者多個廣域大塔交互；
35.一個混合業務網關與一個或者多個小區小塔交互；
36.一個混合業務網關支持一個或者多個廣播業務，或者支持多個混合業務。
37.此外，為實現上述目的，本發明還提供一種異構信號單頻網疊加業務分發裝置，其中，所述異構信號單頻網疊加業務分發裝置包括：
38.混合業務網關、廣域大塔、小區小塔和參考接入用戶；
39.混合業務網關與廣域大塔、小區小塔以及參考接入用戶進行控制和信令交互；
40.混合業務網關發送控制數據給廣域大塔，配置和調整廣域大塔疊加信道，發送基本層和大塔增強層業務數據給廣域大塔，廣域大塔接收混合業務網關發送的控制數據，配置和調整廣域大塔基本層子信道和增強層子信道，接收混合業務網關發送的基本層和大塔增強層業務數據，按照廣域大塔傳輸協議，對業務數據進行發送端編碼調制處理，得到大塔基本層子信道廣播信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號，疊加得到大塔疊加信道信號，進而得到廣域大塔物理層信道信號，通過廣域大塔發射；
41.混合業務網關發送控制數據給小區小塔，配置和調整小區小塔疊加信道，發送基本層和小塔增強層業務數據給小區小塔，小區小塔接收混合業務網關發送的控制數據，配置和調整小區小塔基本層子信道和增強層子信道，接收混合業務網關發送的基本層和小塔增強層業務數據，按照小區小塔傳輸協議，對業務數據進行發送端編碼調制處理，得到小塔基本層子信道廣播信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號，疊加得到小塔疊加信道信號，并得到小區小塔物理層信道信號，通過小區小塔發射；
42.混合業務網關通過小區小塔與參考接入用戶進行信令交互，混合業務網關獲取參考接入用戶的小區位置、所需的基本層廣播業務、所需的增強層業務和終端接收條件的當前信息與歷史信息；
43.混合業務網關根據基本層子信道配置以及獲取的參考接入用戶信息，決定參考接入用戶能否接入基本層廣播業務，如果允許接入，則向參考接入用戶發送控制數據，用于配置參考接入用戶的接收終端并解調解碼攜帶基本層廣播業務數據的基本層子信道信號；
44.混合業務網關根據增強層子信道配置以及獲取的參考接入用戶信息，決定參考接入用戶能否接入增強層業務，如果允許接入，則向參考接入用戶發送控制數據，用于配置參考接入用戶的接收終端并解調解碼攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號；
45.參考接入用戶接收混合業務網關發送的控制數據，或者接收攜帶基本層廣播業務數據的基本層子信道信號，或者接收攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號，其中，所述增強層子信道信號為大塔增強層子信道信號，或者為小塔增強層子道信號；參考接入用戶解調解碼接收到的基本層子信道信號或增強層子信道信號，獲得待接收的基本層廣播業務數據和增強層業務數據。
46.本發明將廣域廣播大塔與小區小塔融合起來構建一種服務手機終端并提供多種增值業務的網絡系統架構，包括混合業務網關模塊、支持自適應傳輸的廣域大塔、支持自適應傳輸的小區小塔和參考接入用戶，混合業務網關通過小區小塔與參考接入用戶進行信令交互，獲得參考接入用戶的相關信息，混合業務網關以疊加信道頻譜綜合收益作為衡量指標，結合獲得的參考接入用戶信息，對疊加信道參數，包括功率參數、疊加信道幀結構參數、基本層子信道參數和增強層子信道參數進行優化，得益于參考接入用戶的雙向交互能力，混合業務網關可以自適應地調節疊加信道參數。本發明利用廣域大塔和小區小塔的物理層基本層子信道信號構成異構信號單頻網絡，提高基本層廣播業務覆蓋能力，更好服務手機終端，在廣域大塔和小區小塔的物理層基本層子信道之上疊加物理層增強層子信道構成疊加信道，滿足復雜多樣的增值業務需求，提高物理層信道的傳輸效率。
附圖說明
47.圖1是本發明異構信號單頻網疊加業務分發方法的較佳實施例的流程圖；
48.圖2是本發明異構信號單頻網疊加業務分發裝置的較佳實施例的原理示意圖；
49.圖3為混合業務服務范圍內廣域大塔與小區小塔發射的信號覆蓋范圍示意圖。
具體實施方式
50.為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
51.非正交多址接入(non-orthogonal multiple access，noma)技術方案突破了正交條件，在相同的時頻資源上疊加多個業務信息進行非正交傳輸，提升信道資源利用率。為了實現廣播業務對手持終端的深度覆蓋以及滿足多樣化的通信服務，本發明考慮將目標區域中的廣域廣播大塔與小區小塔相結合，構成一種大小塔異構融合的網絡，利用現有地面廣播大塔資源和小區資源提供手機終端的廣播業務，同時提供多種適于大塔傳輸和小塔傳輸的增值業務。其中，所有塔的時頻正交分割的物理層子信道被進一步分為物理層基本層子信道(簡稱，基本層子信道)和物理層增強層子信道(簡稱，增強層子信道)。在本發明中，基本層子信道和增強層子信道疊加的物理層子信道簡稱為“疊加信道“。所有塔的基本層子信道發射相同的廣播信號并構成異構信號單頻網，保持了mbsfn技術的優點。一種基本層或增強層子信道可支持一類業務，每座廣域廣播大塔的增強層子信道可面向企業終端用戶或十米高天線等接收條件優良的普通用戶提供增值業務，可傳輸廣播、多播或單播信號；每座小區小塔的增強層子信道可傳輸廣播、多播或單播信號，面向的是小
區內接收條件較好的用戶，保持了sc-ptm技術的優點。針對大小塔異構融合網絡，本發明利提出了疊加信道頻譜綜合收益最大化的優化目標，以此為衡量指標對各個塔疊加信道的發射信號進行功率分配和系統參數的優化。
52.首先對本發明中出現的相關術語或者專業名詞進行定義和說明如下：
53.疊加信道：對物理層信道進行時頻資源的正交分割，得到正交分割的物理層子信道，稱為疊加信道，對疊加信道進行進一步地分割，得到第一物理層子信道和第二物理層子信道，其中，第一物理層子信道定義為基本層子信道，用于傳輸基本層廣播信號，第二物理層子信道定義為增強層子信道，用于傳輸增強層廣播、多播或單播信號。基本層子信道信號與增強層子信道信號的疊加，可以是直接疊加或者非線性疊加。
54.基本層子信道：在混合業務網關的信令控制下，廣域大塔和小區小塔的基本層子信道中傳輸相同的基本層廣播信號，并構成單頻網傳輸，以提高廣播業務對手持終端的深度覆蓋。
55.增強層子信道：在混合業務網關的信令控制下，廣域大塔或小區小塔的增強層子信道中可以傳輸各自的增強層廣播、多播或單播信號，為具有交互能力且滿足增強層業務接入條件的參考接入用戶提供增值服務。
56.混合業務網關：一種位于核心網內的功能模塊，用來支持由基本層廣播業務和增強層業務組成的混合業務。混合業務網關與廣域大塔、小區小塔以及參考接入用戶進行控制和信令交互。混合業務網關以疊加信道頻譜綜合收益作為衡量指標，結合參考接入用戶信息，對疊加信道參數，包括功率參數、疊加信道幀結構參數、基本層子信道參數和增強層子信道參數進行優化。混合業務網關可以是虛擬網關也可以是物理網關。混合業務網關位于核心網內，具有邊緣計算、存儲、業務適配和資源調度的能力。其中，混合業務網關為基本層廣播業務提供廣域大塔和小區小塔的基本層廣播傳輸，為增強層業務提供廣域大塔或小區小塔的增強層廣播、多播或單播傳輸。
57.參考接入用戶：將接入基本層廣播業務或接入增強層業務的用戶稱為參考接入用戶。參考接入用戶通過小區小塔與混合業務網關進行信令交互，參考接入用戶接收混合業務網關發送的控制數據，接收攜帶基本層業務數據的基本層子信道信號或攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號，其中，所述增強層子信道信號或者為大塔增強層子信道信號，或者為小塔增強層子信道信號。
58.疊加信道頻譜綜合收益：選擇基本層子信道平均預期頻譜收益與所有增強層子信道平均經驗頻譜收益的總和作為疊加信道頻譜綜合收益。其中，基本層子信道平均預期頻譜收益是指基本層業務平均預期接入用戶數與基本層子信道頻譜效率以及業務權重三者的乘積；其中，每個增強層子信道平均經驗頻譜收益是指增強層業務接入用戶數的平均歷史經驗值與該增強層頻譜效率以及相應業務權重三者的乘積；其中，所述基本層子信道包括廣域大塔基本層子信道和小區小塔基本層子信道，所述增強層子信道或者是廣域大塔增強層子信道，或者是小區小塔增強層子信道。
59.終端接收條件：終端接收條件與物理層信道參數、終端參數有關，與所需接入業務無關。終端接收條件所包含的信息有參考接入用戶終端的方位、參考信號接收電平、天線高度和增益、基底噪聲譜密度、移動速度等。混合業務網關通過與參考接入用戶的信令交互得到上述信息，用于計算基本層或增強層子信道的平均互信息，結合歷史數據和信道參數可
以估計參考接入用戶在接收基本層或增強層子信道攜帶的目標數據業務的成功概率。
60.終端接入條件：參考接入用戶終端接入某業務的條件，與該業務所在基本層或增強層子信道發送參數和接收參數，如編碼調制模式、時間頻率選擇性有關。針對本發明，對參考接入用戶終端，其基本層業務接入條件與基本層子信道配置和終端接收條件有關，其增強層業務接入條件與增強層子信道配置和終端接收條件有關。
61.本發明較佳實施例所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，如圖1所示，所述異構信號單頻網疊加業務分發方法包括以下步驟：
62.步驟a、核心網處的混合業務網關對廣域大塔和小區小塔的疊加信道參數，包括功率參數、疊加信道幀結構參數、基本層子信道參數和增強層子信道參數進行自適應地調節。
63.具體地，所述步驟a具體包括：
64.步驟a1、核心網處的混合業務網關通過小區小塔與參考接入用戶進行信令交互，獲得參考接入用戶的小區位置、所需基本層廣播業務、所需增強層業務、接收條件等當前信息和歷史信息，以疊加信道頻譜綜合收益作為衡量指標，結合獲得的參考接入用戶信息，對疊加信道參數進行優化，其中，所述疊加信道參數包括功率參數、疊加信道幀結構參數和基本層子信道參數(其中，基本層子信道包括廣域大塔基本層子信道和小區小塔基本層子信道)；
65.步驟a2、混合業務網關對疊加信道參數，包括功率參數、疊加信道幀結構參數、基本層子信道參數優化后，進一步地，混合業務網關對每個增強層子信道參數進行優化(其中，增強層子信道為廣域大塔增強層子信道，或者是小區小塔增強層子信道)；具體步驟包括：混合業務網關以當前增強層子信道頻譜綜合收益作為衡量指標，結合當前增強層業務的當前參考接入用戶信息，對當前增強層子信道參數進行優化，其中，增強層子信道頻譜綜合收益指增強層預期接入用戶數、頻譜效率和相應業務權重三者的乘積；
66.步驟a3、位于核心網處的混合業務網關通過小區小塔與參考接入用戶進行信令交互，獲取參考接入用戶的相關信息，以疊加信道頻譜綜合收益作為衡量指標，結合參考接入用戶信息，混合業務網關對廣域大塔和小區小塔的疊加信道參數，包括功率參數、疊加信道幀結構參數、基本層子信道參數和增強層子信道參數進行自適應地調節。
67.步驟b、廣域大塔獲取廣域大塔疊加信道信息，配置和調整廣域大塔疊加信道，疊加基本層子信道信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號得到大塔疊加信道信號，進而得到廣域大塔物理層信道信號，并通過廣域大塔發射。
68.具體地，所述步驟b具體包括：
69.步驟b1、廣域大塔根據廣域大塔固定配置獲得廣域大塔疊加信道信息，或者，與混合業務網關進行信令交互，根據從混合業務網關接收的控制數據，獲得廣域大塔疊加信道信息；
70.步驟b2、廣域大塔接收混合業務網關發送的控制數據，配置和調整廣域大塔疊加信道，接收混合業務網關發送的基本層和大塔增強層業務數據，按照廣域大塔傳輸協議，對基本層和大塔增強層業務數據進行發送端編碼調制等處理，得到基本層子信道廣播信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號，將基本層子信道信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號進行疊加，得到大塔疊加信道信號，進而得到廣域大塔物理層信道信號，通過
廣域大塔發射。
71.步驟c、小區小塔獲取小區小塔疊加信道信息，配置和調整小區小塔疊加信道，疊加基本層子信道信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號，得到小塔疊加信道信號，進而得到小區小塔物理層信道信號，并通過小區小塔發送。
72.具體地，所述步驟c具體包括：
73.步驟c1、小區小塔根據小區小塔固定配置獲得小區小塔疊加信道信息，或者，與混合業務網關進行信令交互，根據從混合業務網關接收的控制數據，獲得小區小塔疊加信道信息；
74.步驟c2、小區小塔接收混合業務網關發送的控制數據，配置和調整小區小塔疊加信道，接收混合業務網關發送的基本層和小區小塔增強層業務數據，按照小區小塔傳輸協議，對基本層業務數據和小區小塔增強層業務數據進行發送端編碼調制等處理，得到基本層子信道廣播信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號，將基本層子信道信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號進行疊加，得到小塔疊加信道信號，進而得到小區小塔物理層信道信號，通過小區小塔發送。
75.其中，大塔疊加信道和小塔疊加信道的功率參數、幀結構參數、基本層子信道參數一致，廣域大塔基本層子信道信號和小區小塔基本層子信道信號構成單頻網傳輸。
76.步驟d、參考接入用戶接收攜帶基本層廣播業務數據的基本層子信道信號或攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號，并解調解碼接收到的基本層子信道信號或增強層子信道信號，獲得待接收的基本層廣播業務數據或增強層業務數據。
77.具體地，所述步驟d具體包括：
78.步驟d1、參考接入用戶通過小區小塔與混合業務網關進行信令交互，混合業務網關獲取參考接入用戶的小區位置、所需的基本層廣播業務、所需的增強層業務和終端接收條件等當前信息與歷史信息；
79.步驟d2、混合業務網關根據基本層子信道配置以及獲取的參考接入用戶信息，決定參考接入用戶能否接入基本層廣播業務，如果允許接入，則向參考接入用戶發送控制數據，用于配置參考接入用戶的接收終端并解調解碼攜帶基本層廣播業務數據的基本層子信道信號；
80.步驟d3、混合業務網關根據增強層子信道配置以及獲取的參考接入用戶信息，決定參考接入用戶能否接入增強層業務，如果允許接入，則向參考接入用戶發送控制數據，用于配置參考接入用戶的接收終端并解調解碼攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號；
81.步驟d4、參考接入用戶接收混合業務網關發送的控制數據，接收攜帶基本層廣播業務數據的基本層子信道信號或攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號；其中，所述增強層子信道信號為大塔增強層子信道信號，或者為小塔增強層子信道信號；
82.步驟d5、參考接入用戶解調解碼接收到的基本層子信道信號或增強層子信道信號，獲得待接收的基本層廣播業務數據或增強層業務數據。
83.本發明中，混合業務網關通過小區小塔與參考接入用戶進行信令交互，獲得參考接入用戶的相關信息，混合業務網關以疊加信道頻譜綜合收益作為衡量指標，結合獲得的參考接入用戶信息，對疊加信道參數，包括功率參數、疊加信道幀結構參數、基本層子信道參數和增強層子信道參數進行優化，得益于參考接入用戶的雙向交互能力，混合業務
網關可以自適應地調節疊加信道參數。本發明的方法能夠融合大小塔基礎設施，為手持終端提供廣播業務深度覆蓋并提供多種增值業務。
84.本發明考慮將廣域大塔與小區小塔融合起來構建一種服務手機終端并提供多種增值業務的網絡系統架構，一方面，利用廣域大塔和小區小塔的物理層基本層子信道信號構成異構信號單頻網絡，提高基本層廣播業務覆蓋能力，更好服務手機終端；另一方面，利用非正交復用技術，在廣域大塔或小區小塔的物理層基本層子信道之上疊加物理層增強層子信道構成疊加信道，滿足復雜多樣的增值業務需求，提高物理層信道的傳輸效率。
85.如圖2所示，所述異構信號單頻網疊加業務分發裝置包括：混合業務網關模塊、支持自適應傳輸的廣域大塔、支持自適應傳輸的小區小塔和參考接入用戶。
86.其中，核心網處的混合業務網關直接與廣域大塔和小區小塔進行控制、信令和數據交互，通過小區小塔間接與參考接入用戶進行控制和信令交互。
87.混合業務網關通過小區小塔與參考接入用戶進行信令交互，得到參考接入用戶的相關信息，根據獲取的相關信息，為基本層廣播業務提供廣域大塔和小區小塔的基本層廣播傳輸，為增強層業務提供廣域大塔或小區小塔的廣播、多播或單播傳輸。
88.混合業務網關與廣域大塔之間進行信令交互；發送控制數據給廣域大塔，配置和調整廣域大塔疊加信道，發送基本層和大塔增強層的業務數據給廣域大塔。
89.混合業務網關與小區小塔之間進行信令交互；發送控制數據給小區小塔，配置和調整小區小塔疊加信道，發送基本層和小塔增強層的業務數據給小區小塔。
90.混合業務網關與參考接入用戶之間進行信令交互；發送基本層和增強層業務相關的控制數據給參考接入用戶；其中，增強層業務為大塔增強層業務，或者為小塔增強層業務。
91.廣域大塔接收到混合業務網關發送的控制數據后，配置和調整廣域大塔疊加信道參數；接收到混合業務網關發送的基本層和大塔增強層的業務數據，按照廣域大塔傳輸協議，對所接收的業務數據進行發送端編碼調制等處理，得到廣域大塔基本層子信道信號和增強層子信道信號，并進而得到由廣域大塔基本層子信道信號和增強層子信道信號疊加而成的疊加信道信號，通過廣域大塔發射。
92.小區小塔接收到混合業務網關發送的控制數據后，配置和調整小區小塔疊加信道參數；接收到混合業務網關發送的基本層和小塔增強層的業務數據，按照小區小塔傳輸協議，對所接收的業務數據進行發送端編碼調制等處理，得到小區小塔基本層子信道信號和增強層子信道信號，并進而得到由小區小塔基本層子信道信號和增強層子信道信號疊加而成的疊加信道信號，通過小區小塔發射。
93.參考接入用戶接收到混合業務網關發送的控制數據后，配置終端參數；根據混合業務網關發送的控制數據，或者接收解調解碼基本層廣播信號，得到基本層廣播業務數據，或者接收解調解碼廣域大塔或小區小塔的增強層廣播、多播或單播信號，得到廣域大塔或小區小塔的增強層業務數據。
94.其中，一個混合業務網關支持的業務可以來自不同的運營商，例如移動網絡運營商或廣播網絡運營商。
95.進一步地，一個混合業務網關到廣域大塔和小區小塔的單向控制、交互
信令和疊加業務數據可以通過核心網的光纖和或固定無線通道連接，也可以通過衛星中繼轉發進行連接。
96.進一步地，一個混合業務網關可以與一個廣域大塔交互，也可以與多個廣域大塔交互。
97.進一步地，一個混合業務網關可以與一個小區小塔交互，也可以與多個小區小塔交互。
98.進一步地，一個混合業務網關可以支持一個廣播業務，多個廣播業務、也可以支持多個混合業務。
99.本實施例以承載某區域混合業務的廣域大塔和小區小塔發射疊加信號和覆蓋范圍，進一步說明所述疊加信號(包括基本層子信道廣播信號與增強層子信道廣播、多播或單播信號)與裝置能夠實現廣播業務對手持終端的深度覆蓋并提供多種增值服務。如圖3所示，為區域混合業務的服務范圍以及服務范圍內廣域大塔與小區小塔發射的信號覆蓋范圍示意圖。
100.混合業務網關與廣域大塔、小區小塔和參考接入用戶之間通過信令交互。
101.混合業務網關發送控制數據給廣域大塔，配置和調整廣域大塔疊加信道；發送基本層和大塔增強層業務數據給廣域大塔；廣域大塔接收混合業務網關發送的控制數據，配置和調整廣域大塔基本層子信道和增強層子信道；接收混合業務網關發送的基本層和大塔增強層業務數據，按照廣域大塔傳輸協議，對業務數據進行發送端編碼調制等處理，得到大塔基本層子信道廣播信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號，按照傳統的直接疊加或者非線性疊加方法得到大塔疊加信道信號，并進而得到廣域大塔物理層信道信號，通過廣域大塔發射。
102.混合業務網關發送控制數據給小區小塔，配置和調整小區小塔疊加信道；發送基本層和小塔增強層業務數據給小區小塔；小區小塔接收混合業務網關發送的控制數據，配置和調整小區小塔基本層子信道和增強層子信道；接收混合業務網關發送的基本層和小塔增強層業務數據，按照小區小塔傳輸協議，對業務數據進行發送端編碼調制等處理，得到小塔基本層子信道廣播信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號，按照傳統的直接疊加或者非線性疊加方法得到小塔疊加信道信號，并進而得到小區小塔物理層信道信號，通過小區小塔發射。
103.混合業務網關通過小區小塔與參考接入用戶進行信令交互，混合業務網關獲取參考接入用戶的小區位置、所需的基本層廣播業務、所需的增強層業務和終端接收條件等當前信息與歷史信息。
104.混合業務網關根據基本層子信道配置以及獲取的參考接入用戶信息，決定參考接入用戶能否接入基本層廣播業務，如果允許接入，則向參考接入用戶發送控制數據，用于配置參考接入用戶的接收終端并解調解碼攜帶基本層廣播業務數據的基本層子信道信號。
105.混合業務網關根據增強層子信道配置以及獲取的參考接入用戶信息，決定參考接入用戶能否接入增強層業務，如果允許接入，則向參考接入用戶發送控制數據，用于配置參考接入用戶的接收終端并解調解碼攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號。
106.參考接入用戶接收混合業務網關發送的控制數據，或者接收攜帶基本層廣播業務
數據的基本層子信道信號，或者接收攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號，其中，所述增強層子信道信號為大塔增強層子信道信號，或者為小塔增強層子道信號；參考接入用戶解調解碼接收到的基本層子信道信號或增強層子信道信號，獲得待接收的基本層廣播業務數據和增強層業務數據。
107.綜上所述，本發明提出一種異構信號單頻網疊加業務分發方法和裝置，該裝置具體包括混合業務網關模塊、支持自適應傳輸的廣域大塔、支持自適應傳輸的小區小塔和參考接入用戶。其中，混合業務網關通過小區小塔與參考接入用戶進行信令交互，獲得參考接入用戶的相關信息，混合業務網關以疊加信道頻譜綜合收益作為衡量指標，結合獲得的參考接入用戶信息，對疊加信道參數，包括功率參數、疊加信道幀結構參數、基本層子信道參數和增強層子信道參數(其中，疊加信道為時頻正交分割的物理層子信道，進一步分割為基本層子信道和增強層子信道)進行優化，得益于參考接入用戶的雙向交互能力，混合業務網關可以自適應地調節疊加信道參數。本發明的方法能夠融合大小塔基礎設施，為手持終端提供廣播業務深度覆蓋并提供多種增值業務。
108.本發明考慮將廣域廣播大塔與小區小塔融合起來構建一種服務手機終端并提供多種增值業務的網絡系統架構，一方面，利用廣域大塔和小區小塔的物理層基本層子信道信號構成異構信號單頻網絡，提高基本層廣播業務覆蓋能力，更好服務手機終端；另一方面，利用非正交復用技術，在廣域大塔或小區小塔的物理層基本層子信道之上疊加物理層增強層子信道構成疊加信道，滿足復雜多樣的增值業務需求，提高物理層信道的傳輸效率。
109.創新點1：提出一種針對異構信號單頻網的評價方法，即疊加信道頻譜綜合收益：選擇基本層子信道平均預期頻譜收益與所有增強層子信道平均經驗頻譜收益的總和作為疊加信道頻譜綜合收益，通過優化疊加信道參數以提高疊加信道頻譜綜合收益。本發明的方法能夠融合大小塔基礎設施，為手持終端提供廣播業務深度覆蓋并提供多種增值業務。
110.創新點2：廣域大塔與小區小塔自適應地傳輸基本層子信道信號與增強層子信道信號；該創新點得益于參考接入用戶的雙向交互功能；位于核心網處的混合業務網關通過小區小塔與參考接入用戶進行信令交互，獲取參考接入用戶的相關信息，以疊加信道頻譜綜合收益作為衡量指標，結合參考接入用戶信息，混合業務網關對廣域大塔和小區小塔的疊加信道參數，包括功率參數、疊加信道幀結構參數、基本層子信道參數和增強層子信道參數進行自適應地調節。
111.進一步地，本發明中，廣域大塔除了是傳統的地面廣播大塔，還可能是衛星通信發射平臺、飛艇等其他具有廣域覆蓋特征的高功率大帶寬廣播。小區小塔數量可能為一個或多個，可能為5g移動通信、4g移動通信等。參考接入用戶除了為手機終端用戶，還可以是固定終端接入用戶、企業用戶等。
112.應當理解的是，本發明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
技術特征：
1.一種異構信號單頻網疊加業務分發方法，其特征在于，所述異構信號單頻網疊加業務分發方法包括：核心網處的混合業務網關對廣域大塔和小區小塔的疊加信道參數，包括功率參數、疊加信道幀結構參數、基本層子信道參數和增強層子信道參數進行自適應地調節；廣域大塔獲取廣域大塔疊加信道信息，配置和調整廣域大塔疊加信道，疊加基本層子信道信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號得到大塔疊加信道信號，進而得到廣域大塔物理層信道信號，并通過廣域大塔發射；小區小塔獲取小區小塔疊加信道信息，配置和調整小區小塔疊加信道，疊加基本層子信道信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號，得到小塔疊加信道信號，進而得到小區小塔物理層信道信號，并通過小區小塔發送；參考接入用戶接收攜帶基本層廣播業務數據的基本層子信道信號或攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號，并解調解碼接收到的基本層子信道信號或增強層子信道信號，獲得待接收的基本層廣播業務數據或增強層業務數據。2.根據權利要求1所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其特征在于，所述核心網處的混合業務網關對廣域大塔和小區小塔的疊加信道參數，包括功率參數、疊加信道幀結構參數、基本層子信道參數和增強層子信道參數進行自適應地調節，具體包括：核心網處的混合業務網關通過小區小塔與參考接入用戶進行信令交互，獲得參考接入用戶的小區位置、所需基本層廣播業務、所需增強層業務、接收條件的當前信息和歷史信息，以疊加信道頻譜綜合收益作為衡量指標，結合獲得的參考接入用戶信息，對疊加信道參數進行優化，所述疊加信道參數包括功率參數、疊加信道幀結構參數和基本層子信道參數；混合業務網關對疊加信道參數進行優化后，以當前增強層子信道頻譜綜合收益作為衡量指標，結合當前增強層業務的當前參考接入用戶信息，對當前增強層子信道參數進行優化，其中，增強層子信道頻譜綜合收益指增強層預期接入用戶數、頻譜效率和相應業務權重三者的乘積；混合業務網關通過小區小塔與參考接入用戶進行信令交互，獲取參考接入用戶的相關信息，以疊加信道頻譜綜合收益作為衡量指標，結合參考接入用戶信息，混合業務網關對廣域大塔和小區小塔的疊加信道參數，包括功率參數、疊加信道幀結構參數、基本層子信道參數和增強層子信道參數進行自適應地調節。3.根據權利要求2所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其特征在于，基本層子信道包括廣域大塔基本層子信道和小區小塔基本層子信道；增強層子信道是廣域大塔增強層子信道或小區小塔增強層子信道。4.根據權利要求1所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其特征在于，所述廣域大塔獲取廣域大塔疊加信道信息，配置和調整廣域大塔疊加信道，疊加基本層子信道信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號得到大塔疊加信道信號，進而得到廣域大塔物理層信道信號，并通過廣域大塔發射，具體包括：廣域大塔根據廣域大塔固定配置獲得廣域大塔疊加信道信息，或者，與混合業務網關進行信令交互，根據從混合業務網關接收的控制數據，獲得廣域大塔疊加信道信息；廣域大塔接收混合業務網關發送的控制數據，配置和調整廣域大塔疊加信道，接
收混合業務網關發送的基本層和大塔增強層業務數據，按照廣域大塔傳輸協議，對基本層和大塔增強層業務數據進行發送端編碼調制處理，得到基本層子信道廣播信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號，將基本層子信道信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號進行疊加，得到大塔疊加信道信號，進而得到廣域大塔物理層信道信號，通過廣域大塔發射。5.根據權利要求4所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其特征在于，所述小區小塔獲取小區小塔疊加信道信息，配置和調整小區小塔疊加信道，疊加基本層子信道信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號，得到小塔疊加信道信號，進而得到小區小塔物理層信道信號，并通過小區小塔發送，具體包括：小區小塔根據小區小塔固定配置獲得小區小塔疊加信道信息，或者，與混合業務網關進行信令交互，根據從混合業務網關接收的控制數據，獲得小區小塔疊加信道信息；小區小塔接收混合業務網關發送的控制數據，配置和調整小區小塔疊加信道，接收混合業務網關發送的基本層和小區小塔增強層業務數據，按照小區小塔傳輸協議，對基本層業務數據和小區小塔增強層業務數據進行發送端編碼調制處理，得到基本層子信道廣播信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號，將基本層子信道信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號進行疊加，得到小塔疊加信道信號，進而得到小區小塔物理層信道信號，通過小區小塔發送。6.根據權利要求5所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其特征在于，大塔疊加信道和小塔疊加信道的功率參數、幀結構參數、基本層子信道參數一致，廣域大塔基本層子信道信號和小區小塔基本層子信道信號構成單頻網傳輸。7.根據權利要求1所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其特征在于，所述參考接入用戶接收攜帶基本層廣播業務數據的基本層子信道信號或攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號，并解調解碼接收到的基本層子信道信號或增強層子信道信號，獲得待接收的基本層廣播業務數據或增強層業務數據，具體包括：參考接入用戶通過小區小塔與混合業務網關進行信令交互，混合業務網關獲取參考接入用戶的小區位置、所需的基本層廣播業務、所需的增強層業務和終端接收條件的當前信息與歷史信息；混合業務網關根據基本層子信道配置以及獲取的參考接入用戶信息，決定參考接入用戶能否接入基本層廣播業務，如果允許接入，則向參考接入用戶發送控制數據，用于配置參考接入用戶的接收終端并解調解碼攜帶基本層廣播業務數據的基本層子信道信號；混合業務網關根據增強層子信道配置以及獲取的參考接入用戶信息，決定參考接入用戶能否接入增強層業務，如果允許接入，則向參考接入用戶發送控制數據，用于配置參考接入用戶的接收終端并解調解碼攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號；參考接入用戶接收混合業務網關發送的控制數據，接收攜帶基本層廣播業務數據的基本層子信道信號或攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號；參考接入用戶解調解碼接收到的基本層子信道信號或增強層子信道信號，獲得待接收的基本層廣播業務數據或增強層業務數據。8.根據權利要求7所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其特征在于，所述增強層子信道信號是大塔增強層子信道信號或小塔增強層子信道信號。
9.根據權利要求2所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其特征在于，所述疊加信道頻譜綜合收益為基本層子信道平均預期頻譜收益與所有增強層子信道平均經驗頻譜收益的總和。10.根據權利要求1所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其特征在于，一個混合業務網關到廣域大塔和小區小塔的單向控制、交互信令和疊加業務數據通過核心網的光纖和或固定無線通道連接，或者通過衛星中繼轉發進行連接。11.根據權利要求1所述的異構信號單頻網疊加業務分發方法，其特征在于，一個混合業務網關與一個或者多個廣域大塔交互；一個混合業務網關與一個或者多個小區小塔交互；一個混合業務網關支持一個或者多個廣播業務，或者支持多個混合業務。12.一種異構信號單頻網疊加業務分發裝置，其特征在于，所述異構信號單頻網疊加業務分發裝置包括：混合業務網關、廣域大塔、小區小塔和參考接入用戶；混合業務網關與廣域大塔、小區小塔以及參考接入用戶進行控制和信令交互；混合業務網關發送控制數據給廣域大塔，配置和調整廣域大塔疊加信道，發送基本層和大塔增強層業務數據給廣域大塔，廣域大塔接收混合業務網關發送的控制數據，配置和調整廣域大塔基本層子信道和增強層子信道，接收混合業務網關發送的基本層和大塔增強層業務數據，按照廣域大塔傳輸協議，對業務數據進行發送端編碼調制處理，得到大塔基本層子信道廣播信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號，疊加得到大塔疊加信道信號，進而得到廣域大塔物理層信道信號，通過廣域大塔發射；混合業務網關發送控制數據給小區小塔，配置和調整小區小塔疊加信道，發送基本層和小塔增強層業務數據給小區小塔，小區小塔接收混合業務網關發送的控制數據，配置和調整小區小塔基本層子信道和增強層子信道，接收混合業務網關發送的基本層和小塔增強層業務數據，按照小區小塔傳輸協議，對業務數據進行發送端編碼調制處理，得到小塔基本層子信道廣播信號和增強層子信道廣播、多播或單播信號，疊加得到小塔疊加信道信號，并得到小區小塔物理層信道信號，通過小區小塔發射；混合業務網關通過小區小塔與參考接入用戶進行信令交互，混合業務網關獲取參考接入用戶的小區位置、所需的基本層廣播業務、所需的增強層業務和終端接收條件的當前信息與歷史信息；混合業務網關根據基本層子信道配置以及獲取的參考接入用戶信息，決定參考接入用戶能否接入基本層廣播業務，如果允許接入，則向參考接入用戶發送控制數據，用于配置參考接入用戶的接收終端并解調解碼攜帶基本層廣播業務數據的基本層子信道信號；混合業務網關根據增強層子信道配置以及獲取的參考接入用戶信息，決定參考接入用戶能否接入增強層業務，如果允許接入，則向參考接入用戶發送控制數據，用于配置參考接入用戶的接收終端并解調解碼攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號；參考接入用戶接收混合業務網關發送的控制數據，或者接收攜帶基本層廣播業務數據的基本層子信道信號，或者接收攜帶增強層業務數據的增強層子信道信號，其中，所述增強層子信道信號為大塔增強層子信道信號，或者為小塔增強層子道信號；參考接入用戶解調解碼接收到的基本層子信道信號或增強層子信道信號，獲得待接收的基本層廣播業務數據
和增強層業務數據。
技術總結
本發明公開了一種異構信號單頻網疊加業務分發方法和裝置，包括混合業務網關模塊、支持自適應傳輸的廣域大塔、支持自適應傳輸的小區小塔和參考接入用戶，混合業務網關通過小區小塔與參考接入用戶進行信令交互，獲得參考接入用戶的相關信息，混合業務網關以疊加信道頻譜綜合收益作為衡量指標，結合獲得的參考接入用戶信息，對疊加信道參數，包括功率參數、疊加信道幀結構參數、基本層子信道參數和增強層子信道參數進行優化，得益于參考接入用戶的雙向交互能力，混合業務網關可以自適應地調節疊加信道參數。本發明能夠融合大小塔基礎設施，為手持終端提供廣播業務深度覆蓋并提供多種增值業務。蓋并提供多種增值業務。蓋并提供多種增值業務。
