專利名稱：符號交織的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及交織和去交織。本發(fā)明尤其涉及基于正交頻分復用(OFDM)的系統(tǒng)中的符號交織與符號去交織。
背景技術：
已編碼正交頻分復用(COFDM)調(diào)制用于將寬帶數(shù)字信號從發(fā)射機廣播(或組播或單播)到多個接收機。例如，在標準ETSI(歐洲電信標準協(xié)會)EN 300 744(版本1.4.1)內(nèi)定義的DVB-T(數(shù)字視頻廣播-地面)系統(tǒng)是這樣一種系統(tǒng)，其中已編碼正交頻分復用(COFDM)調(diào)制方法用于將寬帶數(shù)字電視信號從DVB-T發(fā)射機廣播(或組播)到多個DVB-T接收機。
一般而言，在數(shù)字數(shù)據(jù)通信中，使用正交頻分復用(OFDM)，所述COFDM僅是其一個實例。
如標準所述，在數(shù)字數(shù)據(jù)(例如，MPEG-2(運動圖像專家組)已編碼視頻、音頻和/或數(shù)據(jù)流)準備傳輸之前，所述DVB-T將多個操作應用于所述傳輸。所述操作包括里德-所羅門編碼器的外部編碼、外部交織(即卷積交織)、內(nèi)部編碼(借助收縮卷積碼)和內(nèi)部交織。
所述內(nèi)部交織被在內(nèi)部交織器內(nèi)執(zhí)行，所述內(nèi)部交織器包括一組用于比特方式交織的比特交織器，以及用于符號交織的符號交織器。內(nèi)部交織的目的在于，通過以基本上包括在連續(xù)/相鄰數(shù)字數(shù)據(jù)序列內(nèi)的信息直至由相鄰載波傳送時方才結(jié)束的方式重新安排將要傳送的數(shù)字信號，從而改善系統(tǒng)的容錯性。這樣，可借助所述系統(tǒng)提供的有效糾錯來處理在僅一個或僅一些數(shù)據(jù)載波的頻率內(nèi)偶爾發(fā)生的干擾。
在DVB-T系統(tǒng)內(nèi)，所傳送信號被在幀內(nèi)組織。每個幀都具有一段持續(xù)期間，包括68個OFDM符號。而每個OFDM符號由一組載波構(gòu)成。所述標準描述了使用兩種操作模式“2K模式”和“8K模式”。在2K模式中，載波的數(shù)量是1705，在8K模式中，載波的數(shù)量是6817。然而，在2K模式中，總共1705載波中僅有1512個載波被定義為“有效”載波，在8K模式中，總共6817個載波中僅有6048個載波被定義為“有效”載波，所述“有效”載波實際上攜帶數(shù)字數(shù)據(jù)(即有效負荷、有用數(shù)據(jù))。剩余載波主要用于控制目的。應當注意的是，通過使用另一種考慮特殊保護頻帶的計數(shù)方法，可得到總共2048(2K模式)或8192(8K模式)的載波數(shù)。所述數(shù)量對應于每種情況下所使用的FFT(IFFT)大小(FFT＝快速傅立葉變換，IFFT＝逆FFT)。然而，有效載波的數(shù)量仍然為1512(2K模式)或6048(8K模式)。
將數(shù)字數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)字，也被稱為比特字或數(shù)據(jù)單元)映射到有效載波上被在所述內(nèi)部交織器內(nèi)執(zhí)行。具體而言，此項任務由符號交織器執(zhí)行。已為2K模式定義了“2K符號交織器”，為8K模式定義了“8K符號交織器”。在2K模式中，所述2K符號交織器將來自所述比特交織器組的1512個數(shù)據(jù)字(即12組126個數(shù)據(jù)字，其中每個數(shù)據(jù)字的長度v是v＝2、4或6比特，這取決于所使用的調(diào)制方法)映射到一個2K模式OFDM符號的1512個有效載波上。類似地，在8K模式中，所述8K符號交織器將6048個數(shù)據(jù)字(48組126個數(shù)據(jù)字)映射到一個8K模式OFDM符號的6048個有效載波上。
近年來，DVB-T系統(tǒng)已被用于最初并未設計的情況，例如移動接收。此外，諸如IPDC(IP-數(shù)據(jù)廣播(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議))的系統(tǒng)的新使用情況對于所述系統(tǒng)具有不同要求?，F(xiàn)有DVB-T 8K模式的使用將很可能為移動接收提供足夠?qū)挼母采w區(qū)。然而，借助8K模式實現(xiàn)的移動性可能太低，即在諸如120km/h速度的高速駕駛時無法成功接收。另一方面，所述2K模式將提供足夠的移動性。然而，2K模式可能需要高密度的基站，因為所謂保護間隔長度不足以支持這種模式下的長發(fā)射機距離。對于此問題的一種建議解決方案是定義一種新模式“4K模式”。
至于所建議的4K模式的內(nèi)部交織，尤其是符號交織，一種明顯的解決方案可能是定義一種新的“4K符號交織器”，其可能將3024個數(shù)據(jù)字(24組126個數(shù)據(jù)字)映射到一個4K模式OFDM-符號的3024個有效載波上(在4K模式中，有效載波的數(shù)量很可能是3024)。然而，所述解決方案在DVB-T發(fā)射機，尤其在多個DVB-T接收機內(nèi)需要更多空間，因為必須在每個設備內(nèi)實施新的4K符號交織器(或去交織器)。
為了克服以上缺點，需要一種用于通信數(shù)字數(shù)據(jù)的新方法和系統(tǒng)，還需要用于實施所述新方法和系統(tǒng)的新發(fā)射機和接收機類型。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了一種用于使用正交頻分復用(OFDM)傳輸系統(tǒng)來通信數(shù)字數(shù)據(jù)的方法，所述正交頻分復用(OFDM)傳輸系統(tǒng)包括至少一個發(fā)射機與接收機，所述方法包括步驟在發(fā)射機內(nèi)從至少一個模式中選擇操作模式，每個操作模式都與用于有效負荷數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€有效載波相關；在所述發(fā)射機內(nèi)從一組符號交織器中選擇符號交織器，用于以所述所選擇操作模式符號交織；在所述發(fā)射機內(nèi)將符號交織應用于數(shù)據(jù)單元塊；將交織后的數(shù)據(jù)單元映射到所述所選擇操作模式的所述有效載波上；在所述接收機內(nèi)接收所述交織后數(shù)據(jù)單元；在所述接收機內(nèi)識別在所述數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)使用的所述符號交織器；在所述接收機內(nèi)選擇對應于已識別符號交織器的去交織器；使用所選擇的去交織器，在所述接收機內(nèi)去交織所接收的數(shù)據(jù)單元。
由于本發(fā)明能夠選擇相互不同的所述操作模式和符號交織器，因此可提供不同的交織深度，這取決于所述系統(tǒng)所提供的不同要求。這在以前是不可能的，因為固定的特定符號交織器始終與特定操作模式一起使用。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于使用正交頻分復用(OFDM)傳輸系統(tǒng)來通信數(shù)字數(shù)據(jù)的發(fā)射機，所述系統(tǒng)具有一組操作模式，所述一組包括至少一個操作模式，每個模式都與用于將有效負荷數(shù)據(jù)從所述發(fā)射機傳送到接收機的預定量的有效載波相關，所述發(fā)射機包括用于符號交織的一組符號交織器；用于選擇用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟僮髂Ｊ降难b置；以及用于從所述符號交織器組中選擇用于以所述所選擇操作模式符號交織的符號交織器的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于使用正交頻分復用(OFDM)傳輸系統(tǒng)來通信數(shù)字數(shù)據(jù)的接收機，所述系統(tǒng)具有一組操作模式，所述組包括至少一個操作模式，每個模式都與用于將數(shù)據(jù)單元從發(fā)射機傳送到所述接收機的預定量的有效載波相關，所述系統(tǒng)還具有一組將用于在所述發(fā)射機處符號交織的符號交織器，所述接收機包括用于接收已交織數(shù)據(jù)單元的裝置；用于識別在所述數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)使用的所述符號交織器的裝置；用于去交織所接收數(shù)據(jù)單元的一組符號去交織器，所述所接收數(shù)據(jù)單元已在所述符號交織器內(nèi)在所述發(fā)射機處交織，以及用于從所述符號去交織器組中選擇對應于所識別符號交織器的符號去交織器的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種使用正交頻分復用(OFDM)發(fā)射系統(tǒng)的數(shù)字數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，所述正交頻分復用(OFDM)傳輸系統(tǒng)包括至少一個發(fā)射機與多個接收機，所述系統(tǒng)具有一組操作模式，所述一組包括至少一個操作模式，每個模式都與用于將有效負荷數(shù)據(jù)從發(fā)射機傳送到至少一個接收機的預定量的有效載波相關，所述發(fā)射機具有一組將用于在所述發(fā)射機處對數(shù)據(jù)單元塊符號交織的符號交織器，所述至少一個接收機具有用于在所述接收機處去交織所述交織后數(shù)據(jù)單元的一組符號去交織器，所述系統(tǒng)還包括所述發(fā)射機內(nèi)的裝置，其用于選擇將在數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)使用的操作模式；所述發(fā)射機內(nèi)的裝置，其用于選擇用于以所選擇操作模式符號交織的符號交織器；所述發(fā)射機內(nèi)的裝置，其用于將符號交織應用于數(shù)據(jù)單元塊；所述至少一個接收機內(nèi)的裝置，其用于接收所傳送的已交織數(shù)據(jù)單元；所述至少一個接收機內(nèi)的裝置，其用于識別在所述數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)使用的所述符號交織器；所述至少一個接收機內(nèi)的裝置，其用于從一組符號去交織器中選擇對應于所識別符號交織器的符號去交織器。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種符號交織器，其用于將基于塊的符號交織應用于諸如數(shù)據(jù)字的數(shù)據(jù)單元，用于將所述數(shù)據(jù)單元映射到基于OFDM系統(tǒng)的特定操作模式的有效載波上，其中每次交織的數(shù)據(jù)單元量由塊大小確定，其中所述符號交織器被設置為，使用與所述特定模式的所述有效載波的數(shù)量不同的塊尺寸。
從屬權(quán)利要求包括本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在從屬權(quán)利要求中包括的與本發(fā)明特定方面相關的主題同樣適用于本發(fā)明其它方面。


以下將參照附圖，借助實例描述本發(fā)明實施例，在附圖中圖1示出了根據(jù)DVB-T標準的內(nèi)部交織器；圖2示出了DVB-T標準的符號交織原理；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的符號交織；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的符號交織；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明又一優(yōu)選實施例的符號交織；圖6示出了適合于實施本發(fā)明實施例的DVB-T發(fā)射機的框圖；
圖7示出了適合于實施本發(fā)明實施例的DVB-T接收機的框圖；圖8示出了本發(fā)明實施例內(nèi)的用于通信數(shù)字數(shù)據(jù)的系統(tǒng)；以及圖9示出了適合于實施本發(fā)明實施例的移動接收機。
具體實施例方式
在以下各個實施例的具體實施方式
中，參照形成本發(fā)明一部分的附圖，在附圖中示出了實踐本發(fā)明的各個實施例。應當理解的是，在并不背離本發(fā)明范圍的情況下，可使用其它實施例，并可做出結(jié)構(gòu)和功能修改。
首先參照圖8，示出了一種用于通信數(shù)字數(shù)據(jù)的系統(tǒng)10，其用于經(jīng)由多個空中接口路徑11、12、13、14，將數(shù)字數(shù)據(jù)從一個或多個發(fā)射機700、701傳送到一個或多個接收機600、601。根據(jù)本發(fā)明實施例，所述系統(tǒng)10是正交頻分復用(OFDM)系統(tǒng)。
圖1示出了在所述DVB-T標準ETSI EN 300 744(版本1.4.1)內(nèi)定義的內(nèi)部交織器100。圖1還適用于描述本發(fā)明。所述內(nèi)部交織器可由硬件或軟件或其組合實施。適當半導體組件上的硬件實施方式是優(yōu)選的。輸入流x0，x1，x2，...被在分用器110內(nèi)分用為v個子流，其中v是每個調(diào)制符號的比特數(shù)量。在圖1的示范情況中，所使用的調(diào)制方法是其中每個調(diào)制符號的比特量為4(v＝4)的16-QAM(正交幅度調(diào)制)。
比特交織(以及后續(xù)符號交織)是基于塊的，并僅對有用數(shù)據(jù)(有效負荷)執(zhí)行。每個來自所述分用器110的子流都由獨立比特交織器借助已分別為每個比特交織器定義的交織序列處理。子流b0.0，b0.1，..被傳遞到第一比特交織器I0。子流b1.0，b1.1，..被傳遞到第二比特交織器I1。子流b2.0，b2.1，..被傳遞到第三比特交織器I2，而子流b3.0，b3.1，..被傳遞到第四比特交織器I3。在比特交織中使用的塊大小是126比特。因此，子流b0.0，b0.1，..，b1.0，b1.1，..，b2.0，b2.1，..和b3.0，b3.1，..中的每一個都包括126比特。
第一比特交織器I0生成輸出比特流a0.0，a0.1，...。所述第二比特交織器I1生成輸出比特流a1.0，a1.1，...。所述第三比特交織器I2生成輸出比特流a2.0，a2.1，...。所述第四比特交織器I3生成輸出比特流a3.0，a3.1，...。輸出比特子流a0.0，a0.1，..，a1.0，a1.1，..，a2.0，a2.1，..和a3.0，a3.1，..中的每一個都包括126個比特。
v比特交織器的輸出比特流(在此示范情況下，v＝4)被傳遞到符號交織器130。輸出比特流被分組，以便形成數(shù)據(jù)字，從而使得每個v比特(v＝4)的數(shù)據(jù)字將具有來自每個所述比特交織器的一個比特。這樣，形成了每個都包括v個比特的126個數(shù)據(jù)字。所述符號交織器130交織這些數(shù)據(jù)字。應當理解的是，在符號交織器中，數(shù)據(jù)字的比特并不被交織，而是整個數(shù)據(jù)字被交織。在2K模式中，如標準所定義，12組126個數(shù)據(jù)字(12*126＝1512)被出于將其映射到一個2K模式OFDM符號的1512個有效載波上的目的而交織。因此，2K符號交織器的塊大小是1512個數(shù)據(jù)字。類似地，在8K模式中，48組126個數(shù)據(jù)字(48*126＝6048)被出于將其映射到一個8K模式OFDM符號的6048個有效載波上的目的而交織。因此，8K符號交織器的塊大小是6048個數(shù)據(jù)字。依據(jù)實施方式，不同模式(2K模式，8K模式)的符號交織器可被實施為獨立的符號交織器部分，或它們可被集成到單個“組合”符號交織器內(nèi)。
在本發(fā)明實施例內(nèi)，在所述符號交織器內(nèi)交織的諸如如上所述數(shù)據(jù)字的數(shù)據(jù)單元的數(shù)量，與交織后數(shù)據(jù)單元為傳輸被映射到其上的有效載波的數(shù)量是彼此的整數(shù)倍。在本發(fā)明的另一實施例內(nèi)，在所述符號交織器內(nèi)交織的數(shù)據(jù)單元的數(shù)量，與交織后數(shù)據(jù)單元被映射到其上的有效載波的數(shù)量是彼此的偶數(shù)倍。在符號交織中的數(shù)據(jù)單元的數(shù)量，塊尺寸可能比此模式下的用于數(shù)據(jù)傳輸且交織后數(shù)據(jù)單元被映射到其上的有效載波的數(shù)量大或小。
所述符號交織器生成輸出流Y0，Y1，..，其中Y0代表屬于第一2K或8K OFDM符號的交織后1512(在2K模式中)或6048(在8K模式中)數(shù)據(jù)字的順序。相應地，Y1代表第二OFDM符號的交織后數(shù)據(jù)字。
圖2示出了DVB-T標準的符號交織原理。應當注意的是，為清晰起見，圖2僅示出了簡化情況。圖2被分為兩個部分上部示出了符號交織之前的數(shù)據(jù)字Sn，k，下部示出了符號交織之后的數(shù)據(jù)字Sn，k。指標n指示相關OFDM符號的序數(shù)，而指標k指示符號交織之前的數(shù)據(jù)字的順序。例如，S0，5指示屬于第一OFDM符號的第六個(指標的編號從0開始)數(shù)據(jù)字。
如上所述，實際上，適合于一個OFDM符號的數(shù)據(jù)字的數(shù)量為1512(2K模式)或6048(8K模式)。然而，在圖2的簡化情況下，所示的數(shù)量僅為16。這歸因于繪圖技術。
屬于第一OFDM符號的數(shù)據(jù)字S0，0-S0，15相互交織。類似地，屬于第二OFDM符號的數(shù)據(jù)字S1，0-S1，15相互交織，等等。圖2的下部示出了示范性交織結(jié)果。根據(jù)DVB-T標準的符號交織的交織深度是一個OFDM符號，因為屬于一個OFDM符號的數(shù)據(jù)字僅被在所述一個OFDM符號的區(qū)域內(nèi)交織。由于所使用的塊大小與適合于一個OFDM符號的有效載波的數(shù)量完全相同，因此在屬于不同OFDM符號的數(shù)據(jù)字之間并不執(zhí)行符號間交織。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，修改交織深度。以下將描述三個優(yōu)選實施例。在第一個實施例中，8K符號交織與所建議的4K模式一起使用。在第二個實施例中，2K符號交織與所建議的4K模式一起使用。在第三個實施例中，8K符號交織與2K模式一起使用。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第一個優(yōu)選實施例的符號交織。同樣，應當理解的是，為清晰起見，圖3僅示出了簡化情況。圖3被分為兩個部分上部示出了符號交織之前的數(shù)據(jù)字Sn，k，下部示出了符號交織之后的數(shù)據(jù)字Sn，k。指標n指示相關OFDM符號的序數(shù)，而指標k指示符號交織之前的數(shù)據(jù)字的順序(指標的編號從0開始)。應當注意的是，盡管圖3的上部(以及圖4和圖5)已提及OFDM符號和屬于OFDM符號的數(shù)據(jù)字，但OFDM符號實際上僅被在以后在發(fā)射機內(nèi)形成。然而，為清晰起見，術語OFDM符號已被用于此語境。具體而言，術語“屬于一個OFDM符號的數(shù)據(jù)字”實際上僅指最終適合于一個OFDM符號的數(shù)據(jù)量，即數(shù)據(jù)字量。
圖3示出了在4K模式內(nèi)使用8K符號交織器。如果4K模式被類似于現(xiàn)有2K和8K模式地實施，則4K模式中的載波數(shù)量為3024。相應地，適合于一個4K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字的數(shù)量同樣是3024。這正好是適合于一個8K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字的數(shù)量的一半，適合于一個2K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字的數(shù)量的兩倍。然而，在圖3的簡化情況下，適合于一個4K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字的數(shù)量僅為8。這歸因于繪圖技術。
由于在4K模式中使用8K符號交織器(其塊大小6048是適合于一個4K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字的數(shù)量的兩倍)，根據(jù)8K符號交織器規(guī)則，一次交織適合于一個4K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字的數(shù)量的兩倍。至于圖3，最初16個數(shù)據(jù)字S0，0-S1，7相互交織。在這些數(shù)據(jù)字中，最初8個數(shù)據(jù)字S0，0-S0，7數(shù)據(jù)屬于第一4K OFDM符號，而其次8個數(shù)據(jù)字S1，0-S1，7屬于第二4K OFDM符號。類似地，屬于第三和第四OFDM符號的數(shù)據(jù)字S2，0-S3，7相互交織，等等。
圖3的底部示出了示范交織結(jié)果。由圖可見，根據(jù)第一優(yōu)選實施例的符號交織的交織深度為2個(4K模式)OFDM符號，因為適合于一個4K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字被在2個(4K模式)OFDM符號的范圍內(nèi)交織。因此，當在4K模式中使用8K模式符號交織器(其塊大小6048為適合于一個4K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字的數(shù)量的兩倍)時，在數(shù)據(jù)兩個相鄰4K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字之間執(zhí)行符號間交織。
所述符號交織覆蓋多個OFDM符號改善了系統(tǒng)處理信道上如干擾和瞬間改變(動態(tài))的脈沖的能力。此外，在4K模式內(nèi)使用現(xiàn)有8K模式符號交織器無需定義一種新的4K模式符號交織器。這將節(jié)省DVB-T發(fā)射機，以及尤其是多個DVB-T接收機內(nèi)的空間，因為額外的交織器(或去交織器)無需新電路。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的符號交織。同樣，應當注意，為清晰起見，圖4僅示出了簡化情況。圖4被分為兩個部分上部示出了符號交織之前的數(shù)據(jù)字Sn，k，下部示出了符號交織之后的數(shù)據(jù)字Sn，k。指標n指示相關OFDM符號的序數(shù)，而指標k指示符號交織之前的數(shù)據(jù)字的順序(指標的編號從0開始)。
圖4示出了在4K模式中使用2K模式符號交織器。如上所述，適合于一個4K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字的數(shù)量為3024。然而，在圖4的簡化情況下，適合于一個4K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字的數(shù)量僅為8。這歸因于繪圖技術。
既然2K模式符號交織器(其塊大小1512為適合于一個4K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字的數(shù)量的一半)被在4K模式中使用，因此根據(jù)2K符號交織器規(guī)則，每次交織適合于一個4K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字的數(shù)量的一半。至于圖4，最初4個數(shù)據(jù)字S0，0-S0，3相互交織。類似地，其次4個數(shù)據(jù)字S0，4-S0，7相互交織，等等。
圖4的下部示出了示范交織結(jié)果。由圖可見，根據(jù)第二優(yōu)選實施例的符號交織的交織深度為一半(4K模式)OFDM符號，因為屬于一個4K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字的第一半和第二半被獨立交織。
與在4K模式中使用8K模式符號交織器相比，在4K模式中使用2K模式符號交織器具有與在DVB-T接收機處符號交織相關的優(yōu)點。盡管結(jié)合在4K模式中使用8K模式符號交織器，DVB-T接收機處的符號去交織可能僅在每第二個所接收4K OFDM符號之初時起動(歸因于8K模式符號交織器的塊大小是適合于一個4K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字的數(shù)量的兩倍)，但結(jié)合在4K模式內(nèi)使用2K模式符號交織器，所述符號去交織可能在每個所接收4K OFDM符號之初時起動。這樣，在4K模式中使用2K模式符號交織提供更短的延遲。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的符號交織。同樣，應當注意，為清晰起見，圖5僅示出了簡化情況。圖5被分為兩個部分上部示出了符號交織之前的數(shù)據(jù)字Sn，k，下部示出了符號交織之后的數(shù)據(jù)字Sn，k。指標n指示相關OFDM符號的序數(shù)，而指標k指示符號交織之前的數(shù)據(jù)字的順序(指標的編號從0開始)。
圖5示出了在2K模式中使用8K模式符號交織器的實施例。如上所述，適合于一個2K OFDM符號的數(shù)據(jù)字的數(shù)量為1512。然而，在圖5的簡化情況下，適合于一個2K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字的數(shù)量僅為4。這歸因于繪圖技術。
既然8K模式符號交織器(其塊大小6048為適合于一個2K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字的數(shù)量的4倍)被在2K模式中使用，因此根據(jù)8K符號交織器規(guī)則，每次交織適合于一個2K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字的數(shù)量的4倍。至于圖5，最初16個數(shù)據(jù)字S0，0-S3，3相互交織。在這些數(shù)據(jù)字中，最初4個數(shù)據(jù)字S0，0-S0，3數(shù)據(jù)屬于第一2K模式OFDM符號，其次4個數(shù)據(jù)字S1，0-S1，3屬于第二2K模式OFDM符號，再次4個數(shù)據(jù)字S2，0-S2，3屬于第三2K模式OFDM符號，等等。類似地，屬于第五、第六、第七和第八OFDM符號的數(shù)據(jù)字S4，0-S7，3相互交織，等等。
圖5的下部示出了示范交織結(jié)果。由圖可見，根據(jù)第三優(yōu)選實施例的符號交織的交織深度為四個(4K模式)OFDM符號，因為屬于一個2K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字被在4個2K模式OFDM符號的范圍內(nèi)交織。因此，當在2K模式中使用8K模式符號交織器時，在屬于4個相鄰2K模式OFDM符號的數(shù)據(jù)字之間執(zhí)行符號間交織。
如結(jié)合第一優(yōu)選實施例所述，所述符號交織覆蓋多個OFDM符號改善了系統(tǒng)處理信道上如干擾和瞬間改變(例如衰落)的脈沖的能力。因此，在2K模式內(nèi)使用8K模式符號交織器有助于2K模式的基本弱脈沖噪聲耐量。這種使用可能在移動系統(tǒng)內(nèi)是有用的，其中2K模式的高移動性可與8K模式的相對于脈沖噪聲的更佳耐量組合。
圖6示出了適合于實施本發(fā)明的DVB-T發(fā)射機600的塊。所述DVB-T發(fā)射機為本領域技術人員所知。本領域技術人員還應當了解，所述DVB-T發(fā)射機可能包括除了圖6所示塊更多的塊。
所述DVB-T發(fā)射機600包括外部編碼器610，所述外部編碼器610里德-所羅門編碼將要傳送的數(shù)字數(shù)據(jù)。外部交織器620對所述數(shù)字數(shù)據(jù)執(zhí)行卷積交織。內(nèi)部編碼器630借助收縮卷積碼編碼所述數(shù)字數(shù)據(jù)。以上已描述了根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)部交織器100的操作。所述內(nèi)部交織器100對應于圖1的內(nèi)部交織器，并包括分用器110、多個比特交織器和一組符號交織器130。符號交織器選擇器裝置150用于從所述符號交織器組選擇一個符號交織器。所述符號交織選擇器裝置150連接到所述內(nèi)部交織器。映射器640根據(jù)所選擇QAM星座調(diào)制載波。在本發(fā)明的實施例中，通過使用模式選擇器裝置645來選擇與有效載波數(shù)量相關的模式。幀自適應塊650將所傳送信號組織為幀，并加入幀導頻符號(散射和持續(xù))，以及其從塊655接收的TPS(傳輸參數(shù)信令)載波。OFDM調(diào)制器660執(zhí)行逆傅立葉變換(IFFT)，以便將所傳送信號從頻域轉(zhuǎn)換為時域。保護間隔插入塊670將保護間隔插入每個OFDM符號的開始。數(shù)模轉(zhuǎn)換器680將所傳送信號從數(shù)字轉(zhuǎn)換為模擬域。前端690負責經(jīng)由天線(天線)傳輸DVB-T信號。
所述DVB-T發(fā)射機600可在多個對應于有效載波數(shù)量(即1512、3024或6048個有效載波)的操作模式(即2K模式、4K模式或8K模式)中操作。所述DVB-T發(fā)射機600包括用于在可用模式(可用模式的數(shù)量可能是一個或多個)中選擇操作模式的裝置645，以及用于選擇一個所述可用符號交織器130(即，例如2K、4K或8K模式交織器)的裝置150。所述發(fā)射機600可能還包括用于將所選擇符號交織器的指示并入所述發(fā)射機600的所傳送信號的裝置。在所述內(nèi)部交織器100內(nèi)的可用符號交織器中選擇符號交織器130可被執(zhí)行為，所選擇的符號交織器不同于與所選擇操作模式相關的符號交織器。在此實施例中，與有效載波的數(shù)量相關的操作模式，以及確定一次交織的數(shù)據(jù)字數(shù)量的塊大小可能相互不同。
應當理解的是，無論在哪種模式中獨立使用符號交織器，其余DVB-T發(fā)射機如所述模式要求操作。因此，當在4K模式中使用8K模式符號交織器時，每次仍然對數(shù)據(jù)字的數(shù)量執(zhí)行逆快速傅立葉變換，即在4K模式內(nèi)正常執(zhí)行。應當注意的是，所使用的符號交織器對于比特方式交織并不具影響，即以獨立于所使用符號交織器的相同方式執(zhí)行比特方式交織。
所述DVB-T發(fā)射機所傳送的數(shù)字數(shù)據(jù)可能是內(nèi)部別名、MPEG-2譯碼后寬帶數(shù)字電視信號、音頻信號、諸如IP數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)的數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)的信號或它們的組合。
圖7示出了適合于實施本發(fā)明的DVB-T接收機700的塊的一個實施例。所述DVB-T接收機為本領域技術人員所知。本領域技術人員還應當了解，所述DVB-T接收機700可能包括除了圖7所示塊更多的塊。
所述DVB-T接收機700包括經(jīng)由天線接收所傳送DVB-T信號的前端710。模數(shù)轉(zhuǎn)換器780將所接收信號從模擬轉(zhuǎn)換為數(shù)字域。OFDM解調(diào)器760執(zhí)行快速傅立葉變換(FFT)，以將所接收信號從時域轉(zhuǎn)換為頻域。幀分用器760分用所接收的OFDM幀。逆映射器740執(zhí)行與所述DVB-T發(fā)射機600的映射器640相反的操作。因此，所述內(nèi)部去交織器200包括一組符號去交織器，以及比特去交織器。控制塊701耦合到前端790、模數(shù)轉(zhuǎn)換器780、OFDM解調(diào)器760、幀分用器750、逆映射器740以及內(nèi)部去交織器200，用于時間和頻率同步、公共相位糾錯、信道估計和可靠性估計。在本發(fā)明的一個實施例中，所述控制塊701從連接至其的其它塊790、780、760、750、740和200接收信息，并基于所接收信息生成控制信號，以控制所述其它塊內(nèi)的數(shù)據(jù)處理。所述操作包括識別在所傳送信號內(nèi)使用的交織器，以及選擇對應的去交織器。在所述實施例內(nèi)，所述控制塊701因而充當用于識別所述發(fā)射機內(nèi)所使用的交織器的裝置，以及用于選擇一個可用符號去交織器以符號去交織的裝置，其中所述選擇基于所選擇符號交織器在發(fā)射端內(nèi)的所述指示，所述DVB-T發(fā)射機600已將所述指示并入所述DVB-T接收機所接收的信號。內(nèi)部譯碼器730、外部去交織器720和外部譯碼器710執(zhí)行與所述發(fā)射機600的對應塊630、620和610相反的操作。在得到原始形式的所傳送數(shù)字數(shù)據(jù)之前，所接收信號通常還被在圖7未示出的塊內(nèi)處理。所述的塊可能包括解擾、視頻、音頻和/或數(shù)據(jù)編碼。
所述接收機例如可能是安裝在置頂盒內(nèi)的固定DVB-T接收機，或集成到移動手持設備內(nèi)的移動DVB-T接收機，例如手持移動電話。除了寬帶接收之外，所述接收機可能尤其具有經(jīng)由諸如GSM、GPRS、WLAN、UMTS或所有IP網(wǎng)絡的蜂窩無線電網(wǎng)絡的返回信道。作為選擇，或附加地，其可能具有借助DECT技術或固定電話線的固定返回信道。
在如圖9所示的本發(fā)明一個實施例中，所述手持移動電話800具有用于OFDM接收的DVB-T接收機802，以及用于常規(guī)移動通信的第二收發(fā)信機801。所述手持移動電話可能還包括顯示器810。所述手持移動電話內(nèi)的DVB-T接收機包括用于識別在傳輸OFDM信號中使用的交織器的裝置，一組去交織器，以及用于基于所識別的交織器選擇去交織器的裝置。
如上所述，結(jié)合本發(fā)明實施例，可使用與最初指定用于操作模式(2K、4K或8K)的內(nèi)部交織器不同的內(nèi)部交織器(尤其是符號交織器)。本發(fā)明實施例提供了從多個可用模式選擇一個操作模式，并從多個可用符號交織器選擇一個符號交織器(或包括所述符號交織器的內(nèi)部交織器)用于所選擇模式。換言之，所述實施例提供了將與任何所述操作模式一起使用的符號交織器，從而提供了不同的交織深度。下表示出了備選方案。如果將定義其它任何模式，例如1K或16K，則下表可以擴展。

在所述DVB-T接收機中，在內(nèi)部去交織器200(圖7)內(nèi)執(zhí)行符號和比特方式去交織。
如果使用除專門為特定模式指定的符號交織器以外的符號交織器，則所使用的交織器的信息可被從所述發(fā)射機傳送到所述接收機，從而使得所述接收機可正確地去交織所傳送的OFDM符號。
一種可能性是使用一個或多個TPS比特來指示所使用的符號交織器。在此備選中，借助一個或多個形成TPS比特的一部分的比特來編碼所述符號交織器的選擇。在所述發(fā)射機(圖6)中，所述塊650和655根據(jù)所使用的符號交織器設置所述比特。在所述接收機(圖7)中，所述控制塊701和內(nèi)部去交織器相應解釋所接收的比特。
另一種可能性是在應用層內(nèi)(或至少比物理層高的協(xié)議棧中的協(xié)議層內(nèi))指示所使用的符號交織器。
在所使用的交織模式(符號交織器)根本未被信號發(fā)送的系統(tǒng)內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述接收機可通過嘗試去交織模式(例如，8K模式去交織)來檢測所使用的交織模式，并測量誤碼率。如果所得到的誤碼率太高，則所述接收機嘗試另一種去交織模式，直至找到正確的模式。
此外，所述接收機必須得到已交織符號的位置信息。然而，由于無論如何都在連接之初執(zhí)行眾所周知的TPS同步，因此這將提供與所述內(nèi)部去交織器的同步。
應當注意的是，盡管僅描述了使用2K、4K和8K模式符號去交織器，但本應用并不僅限于這些模式。本發(fā)明還可在其它可能的操作模式的語境內(nèi)使用，例如1K模式、0.5K模式或16K模式。
以上已描述了本發(fā)明的特別實施方式和實施例。在所述描述中，盡管DVB-T系統(tǒng)已用作基于OFDM系統(tǒng)的實例，但本發(fā)明還可應用于其它基于OFDM的系統(tǒng)，例如日本ISDB-T(集成業(yè)務數(shù)字廣播地面)系統(tǒng)。應當注意的是，在本發(fā)明的一個實施例中，可能使用僅具有一個操作模式但具有多個符號交織器的發(fā)射機?？赡芤罁?jù)所需交織深度來選擇用于所述模式的適當符號交織器。
對于本領域技術人員而言，本發(fā)明顯然并不僅限于上述實施例，但可在并不背離本發(fā)明特征的情況下使用同等裝置在其它實施例中實施本發(fā)明。本發(fā)明范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種利用正交頻分復用(OFDM)傳輸系統(tǒng)(10)來通信數(shù)字數(shù)據(jù)的方法，所述正交頻分復用(OFDM)傳輸系統(tǒng)包括至少一個發(fā)射機(600、601)和多個接收機(700、701)，所述方法包括步驟在發(fā)射機中，從至少一個模式中選擇操作模式，每個操作模式都與用于有效負荷數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€有效載波相關；在所述發(fā)射機中，從一組符號交織器中選擇用于以所述選擇的操作模式進行符號交織的符號交織器；在所述發(fā)射機中，將符號交織應用于數(shù)據(jù)單元塊；將所述交織后的數(shù)據(jù)單元映射到所述選擇的操作模式的有效載波上；在所述接收機中，接收所述交織后的數(shù)據(jù)單元；在所述接收機中，識別在所述數(shù)據(jù)傳輸中使用的符號交織器；在所述接收機中，選擇對應于所述識別的符號交織器的去交織器；以及在所述接收機中，使用所述選擇的去交織器去交織所接收的數(shù)據(jù)單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述符號交織所應用的塊中的數(shù)據(jù)單元數(shù)量與所述選擇的模式中的有效載波數(shù)量不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述塊中的數(shù)據(jù)單元數(shù)量與所述選擇的模式中的有效載波數(shù)量是彼此的整數(shù)倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述塊中的數(shù)據(jù)單元數(shù)量與所述選擇的模式中的有效載波數(shù)量是彼此的偶整數(shù)倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求2到4中的任何一個的方法，其中所述塊中的數(shù)據(jù)單元數(shù)量大于所述有效載波數(shù)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述塊中的數(shù)據(jù)單元數(shù)量是所述有效載波數(shù)量的2倍或多個2倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求2到4中的任何一個的方法，其中所述塊中的數(shù)據(jù)單元數(shù)量小于所述有效載波數(shù)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述有效載波數(shù)量是所述塊中的數(shù)據(jù)單元數(shù)量的2倍或多個2倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中選擇符號交織器以便以所選擇的操作模式進行符號交織是基于所需的交織深度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述符號交織器組至少包括8K模式符號交織器和2K模式符號交織器，并且至少4K操作模式可選擇用于DVB-T(數(shù)字視頻廣播-地面)系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述符號交織器組至少包括8K模式符號交織器，并且至少2K操作模式可選擇用于DVB-T系統(tǒng)。
12.根據(jù)任何上述權(quán)利要求的方法，其中所述數(shù)據(jù)單元是一個或多個OFDM符號的數(shù)據(jù)單元。
13.根據(jù)任何上述權(quán)利要求的方法，其中所述數(shù)字數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是以下中的一個DVB-T(數(shù)字視頻廣播-地面)系統(tǒng)、ISDB-T(集成業(yè)務數(shù)字廣播-地面)系統(tǒng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求2到13中的任何一個的方法，其中所述數(shù)據(jù)單元形成以下中的一個的一部分寬帶數(shù)字電視傳輸、數(shù)據(jù)廣播傳輸。
15.一種利用正交頻分復用(OFDM)傳輸系統(tǒng)來通信數(shù)字數(shù)據(jù)的發(fā)射機(600、601)，所述系統(tǒng)具有一組操作模式，所述操作模式組包括至少一個操作模式，每個模式都與用于將有效負荷數(shù)據(jù)從所述發(fā)射機傳送到接收機(700、701)的預定量的有效載波相關，所述發(fā)射機包括用于進行符號交織的一組符號交織器(130)；用于選擇用以數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟僮髂Ｊ降难b置；以及用于從所述符號交織器組中選擇用于以所述選擇的操作模式進行符號交織的符號交織器的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的發(fā)射機，其中所述符號交織器組(130)形成所述發(fā)射機的內(nèi)部交織器(100)的一部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求15到16中的任何一個的發(fā)射機，其中所述發(fā)射機(600)被設置為將信息傳送到OFDM接收機(700)，其中所述信息用以指示所述選擇的符號交織器。
18.根據(jù)權(quán)利要求18的發(fā)射機，其中一個或多個TPS(傳輸參數(shù)信令)比特被設置為傳遞所述用于指示所述選擇的符號交織器的信息。
19.一種利用正交頻分復用(OFDM)傳輸系統(tǒng)來通信數(shù)字數(shù)據(jù)的接收機(700)，所述系統(tǒng)具有一組操作模式，所述操作模式組包括至少一個操作模式，每個模式都與用于將數(shù)據(jù)單元從發(fā)射機(600)傳送到所述接收機的預定量的有效載波相關，所述系統(tǒng)還具有一組將被用于在所述發(fā)射機中進行符號交織的符號交織器(130)，所述接收機包括用于接收交織后的數(shù)據(jù)單元的裝置；用于識別在所述數(shù)據(jù)傳輸中使用的符號交織器的裝置；用于去交織接收的數(shù)據(jù)單元的一組符號去交織器，其中所述接收的數(shù)據(jù)單元已在所述發(fā)射機中由所述符號交織器交織，以及用于從所述符號去交織器組中選擇對應于所述識別的符號交織器的符號去交織器的裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的接收機，其中所述接收機(700)被設置為接收用于指示所使用的符號交織器的信息。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的接收機，其中來自所述用于識別在數(shù)據(jù)傳輸中使用的符號交織器的裝置的輸出是用于指示所識別的符號交織器的信息。
22.根據(jù)權(quán)利要求19到21中的任何一個的接收機，其中所述接收機(700)是以下中的一個固定接收機、移動接收機。
23.根據(jù)權(quán)利要求19到22中的任何一個的接收機，其中所述接收機(700)包括用于經(jīng)由蜂窩無線電網(wǎng)絡和/或經(jīng)由固定網(wǎng)絡的返回信道的裝置。
24.一種使用正交頻分復用(OFDM)發(fā)射系統(tǒng)的數(shù)字數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，所述正交頻分復用(OFDM)傳輸系統(tǒng)包括至少一個發(fā)射機(600、601)與多個接收機(700、701)，所述系統(tǒng)具有一組操作模式，所述操作模式組包括至少一個操作模式，每個模式都與用于將有效負荷數(shù)據(jù)從發(fā)射機傳送到至少一個接收機的預定量的有效載波相關，所述發(fā)射機具有一組將被用于在所述發(fā)射機中對數(shù)據(jù)單元塊進行符號交織的符號交織器(130)，所述至少一個接收機具有一組用于在所述接收機中對交織后的數(shù)據(jù)單元進行去交織的符號去交織器，所述系統(tǒng)還包括所述發(fā)射機中的用于選擇將在數(shù)據(jù)傳輸中使用的操作模式的裝置；所述發(fā)射機中的用于選擇以所選擇操作模式進行符號交織的符號交織器的裝置；所述發(fā)射機中的用于將符號交織應用于數(shù)據(jù)單元塊的裝置；所述至少一個接收機中的用于接收所傳送的已交織數(shù)據(jù)單元的裝置；所述至少一個接收機中的用于識別在數(shù)據(jù)傳輸中使用的符號交織器的裝置；所述至少一個接收機中的用于從一組符號去交織器中選擇對應于所述識別的符號交織器的符號去交織器的裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中不同操作模式中的有效載波數(shù)量之間的比率是整數(shù)。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中不同操作模式中的有效載波數(shù)量之間的比率是2或2的倍數(shù)。
27.根據(jù)權(quán)利要求23到25中任何一個的系統(tǒng)，其中所述符號交織器組中的符號交織器數(shù)量小于所述系統(tǒng)的操作模式數(shù)量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于使用正交頻分復用(OFDM)傳輸系統(tǒng)(10)來通信數(shù)字數(shù)據(jù)的方法，所述正交頻分復用(OFDM)傳輸系統(tǒng)包括至少一個發(fā)射機(600、601)與接收機(700、701)。所述方法包括，在發(fā)射機中，從至少一個模式中選擇操作模式，每個操作模式都與用于有效負荷數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€有效載波相關，在所述發(fā)射機中，從一組符號交織器中選擇用于以所述所選擇操作模式符號交織的符號交織器，在所述發(fā)射機中，將符號交織應用于數(shù)據(jù)單元塊，將已交織數(shù)據(jù)單元映射到所述所選擇操作模式的所述有效載波上，在所述接收機中，接收所述已交織數(shù)據(jù)單元，在所述接收機中，識別在所述數(shù)據(jù)傳輸中使用的所述符號交織器，在所述接收機中，選擇對應于所識別符號交織器的去交織器，以及在所述接收機中，使用所選擇的去交織器來去交織所接收的數(shù)據(jù)單元。
文檔編號H04L1/00GK1647477SQ02829417
公開日2005年7月27日 申請日期2002年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月13日
發(fā)明者阿托·帕林, 尤科·亨里克松 申請人:諾基亞公司