專(zhuān)利名稱(chēng)：用于多載波系統(tǒng)的新的幀與信令模式結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明針對(duì)一種用于多載波系統(tǒng)的新的幀與信令模式結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：
本發(fā)明在這里主要針對(duì)(但不限于)廣播系統(tǒng)，比如基于電纜的系統(tǒng)或者地面數(shù)字廣播系統(tǒng)，其中把內(nèi)容數(shù)據(jù)、信令數(shù)據(jù)、導(dǎo)頻信號(hào)等等映射到多個(gè)頻率載波上，隨后在給定的總或完整的發(fā)送帶寬內(nèi)被發(fā)送。接收器通常調(diào)諧到完整的信道帶寬當(dāng)中的一個(gè)部分信道(所述總發(fā)送帶寬的一部分)，以便僅僅接收相應(yīng)的接收器所必需或想要的內(nèi)容數(shù)據(jù)，這有時(shí)被稱(chēng)作分段接收。例如在ISDB-T標(biāo)準(zhǔn)中，所述總信道帶寬由此被劃分成具有相等長(zhǎng)度(相等數(shù)目的頻率載波)的13個(gè)固定段。


發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種接收設(shè)備和方法以及一種用于在多載波系統(tǒng)內(nèi)發(fā)送及接收信號(hào)的系統(tǒng)和方法，其允許靈活地調(diào)諧到所述發(fā)送帶寬的任何所需部分。
上述目的是通過(guò)一種根據(jù)權(quán)利要求1的接收設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明的接收設(shè)備適于根據(jù)發(fā)送帶寬內(nèi)的幀結(jié)構(gòu)在多載波系統(tǒng)中接收信號(hào)，每一幀包括至少兩個(gè)在頻率方向上彼此相鄰的信令模式以及至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式，其中所述信令模式各自具有映射到頻率載波上的信令數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)模式具有映射到頻率載波上的數(shù)據(jù)，并且所述至少兩個(gè)信令模式中的每一個(gè)具有相同的長(zhǎng)度，所述接收設(shè)備包括接收裝置，其適于被調(diào)諧到所述發(fā)送帶寬的所選部分并且接收所述發(fā)送帶寬的所選部分，其中所述發(fā)送帶寬的所述所選部分至少具有所述信令模式之一的長(zhǎng)度并且覆蓋至少一個(gè)將被接收的數(shù)據(jù)模式；以及評(píng)估裝置，其適于評(píng)估被包括在所接收到的信令模式中的所述信令數(shù)據(jù)，以便允許接收所述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式。
上述目的還通過(guò)一種根據(jù)權(quán)利要求12的接收方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的接收方法適于根據(jù)發(fā)送帶寬內(nèi)的幀結(jié)構(gòu)來(lái)接收在多載波系統(tǒng)中所發(fā)送的信號(hào)，每一幀包括至少兩個(gè)在頻率方向上彼此相鄰的信令模式以及至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式，其中所述信令模式各自具有映射到頻率載波上的信令數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)模式具有映射到頻率載波上的數(shù)據(jù)，并且所述至少兩個(gè)信令模式中的每一個(gè)具有相同的長(zhǎng)度，所述接收方法包括以下步驟 接收所述發(fā)送帶寬的所選部分，其中所述發(fā)送帶寬的所述所選部分至少具有所述信令模式之一的長(zhǎng)度并且覆蓋至少一個(gè)將被接收的數(shù)據(jù)模式；以及 評(píng)估被包括在所接收到的信令模式中的所述信令數(shù)據(jù)，以便允許接收所述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式。
上述目的還通過(guò)一種根據(jù)權(quán)利要求23的用于發(fā)送及接收信號(hào)的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)包括用于根據(jù)幀結(jié)構(gòu)在多載波系統(tǒng)中發(fā)送信號(hào)的發(fā)送設(shè)備，每一幀包括至少兩個(gè)在頻率方向上彼此相鄰的信令模式以及至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式，所述發(fā)送設(shè)備包括 信令映射裝置，其適于把信令數(shù)據(jù)映射到一幀中的所述至少兩個(gè)信令模式中的每一個(gè)的頻率載波上，每一個(gè)信令模式具有相同的長(zhǎng)度； 數(shù)據(jù)映射裝置，其適于把數(shù)據(jù)映射到一幀中的所述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式的頻率載波上； 變換裝置，其適于把所述信令模式和所述數(shù)據(jù)模式從頻域變換到時(shí)域中，以便生成時(shí)域發(fā)送信號(hào)；以及 發(fā)送裝置，其適于發(fā)送所述時(shí)域發(fā)送信號(hào)， 所述系統(tǒng)還包括根據(jù)本發(fā)明的接收設(shè)備，其適于接收來(lái)自所述發(fā)送設(shè)備的所述時(shí)域發(fā)送信號(hào)。
上述目的還通過(guò)一種根據(jù)權(quán)利要求24的用于發(fā)送及接收信號(hào)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，該方法包括用于根據(jù)幀結(jié)構(gòu)在多載波系統(tǒng)中發(fā)送信號(hào)的發(fā)送方法，每一幀包括至少兩個(gè)在頻率方向上彼此相鄰的信令模式以及至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式，所述發(fā)送方法包括以下步驟 把信令數(shù)據(jù)映射到一幀中的所述至少兩個(gè)信令模式中的每一個(gè)的頻率載波上，每一個(gè)信令模式具有相同的長(zhǎng)度； 把數(shù)據(jù)映射到一幀中的所述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式的頻率載波上； 把所述信令模式和所述數(shù)據(jù)模式從頻域變換到時(shí)域中，以便生成時(shí)域發(fā)送信號(hào)；以及 發(fā)送所述時(shí)域發(fā)送信號(hào)， 所述方法還包括根據(jù)本發(fā)明的接收方法，其適于接收所述時(shí)域發(fā)送信號(hào)。
因此，本發(fā)明提出一種多載波系統(tǒng)，其在頻域以及時(shí)域內(nèi)使用一種幀結(jié)構(gòu)或幀模式。在頻域內(nèi)，每一幀包括至少兩個(gè)信令模式，其分別在頻率載波上載送信令數(shù)據(jù)，并且分別具有相等的長(zhǎng)度(或帶寬)。在轉(zhuǎn)換到時(shí)域內(nèi)之后，在所得到的時(shí)域信號(hào)中，每一幀于是包括相應(yīng)的信令符號(hào)以及數(shù)據(jù)符號(hào)。每一個(gè)幀模式覆蓋頻率方向上的整個(gè)或總發(fā)送帶寬，因此所述總發(fā)送帶寬被具有相同的相應(yīng)長(zhǎng)度的所述信令模式等分。每一幀的數(shù)據(jù)模式于是在時(shí)間上跟隨在所述信令模式之后。所述接收設(shè)備可以被自由地并且靈活地調(diào)諧到所述發(fā)送帶寬的任何想要的部分，前提條件是所述接收設(shè)備能被調(diào)諧到的所述發(fā)送帶寬的該部分至少具有所述信令模式之一的長(zhǎng)度。因此，所述接收設(shè)備總是能夠接收整個(gè)信令模式的信令數(shù)據(jù)，以便基于并且利用包括對(duì)于接收后繼的數(shù)據(jù)模式所必需的物理層信息的所述信令數(shù)據(jù)，可以在所述接收設(shè)備中接收所述數(shù)據(jù)模式。
雖然接收器可以被靈活地調(diào)諧到所述發(fā)送帶寬的任何想要的部分，但是由于本發(fā)明所提出的新的幀結(jié)構(gòu)，總是可以接收整個(gè)信令模式的信令數(shù)據(jù)。有利地，所述接收設(shè)備包括重建裝置，其適于從所述發(fā)送帶寬的所接收到的所述所選部分重建原始信令模式。因此，如果所述接收裝置被調(diào)諧到的所述發(fā)送帶寬的所選部分與所述信令模式結(jié)構(gòu)不匹配，則所述重建裝置可以適于把所接收到的信令信號(hào)重新排列成原始信令模式。因此，即使所述接收器被調(diào)諧到的所述發(fā)送帶寬的所選部分(在頻率方向上)不完全正確地匹配所述信令模式之一，所述接收器在這種情況下將接收(在頻率上)在前的信令模式的最后一部分和(在頻率上)后繼的信令模式的第一部分。例如，如果所述接收設(shè)備知曉其與每一幀內(nèi)的信令模式結(jié)構(gòu)的(頻率維度)偏移量，則所述重建裝置可以適于把所接收到的信令信號(hào)重新排列成原始信令模式。替代地，每一幀包括在時(shí)間維度上繼所述至少兩個(gè)信令模式之后的至少兩個(gè)附加信令模式，所述附加信令模式中的每一個(gè)與所述至少兩個(gè)在前信令模式中的相應(yīng)的一個(gè)具有相應(yīng)的相同長(zhǎng)度，其中所述重建裝置適于把所接收到的兩個(gè)或更多在時(shí)間維度上彼此相繼的信令模式重新排列成原始信令模式。因此，即使所述信令模式在頻率維度上的長(zhǎng)度在所有必要的信令數(shù)據(jù)被包括在單個(gè)信令模式中的情況下是短的，所述在前信令模式和后繼信令模式也可以一起包括必要的信令數(shù)據(jù)。
替代地或附加地，所述信令模式的信令數(shù)據(jù)包括錯(cuò)誤檢測(cè)和/或校正編碼，其中所述重建裝置適于對(duì)所接收到的所述信令信號(hào)執(zhí)行錯(cuò)誤檢測(cè)和/或校正解碼，以便重建原始信令模式。
在這里，所發(fā)送的信令模式可以包括附加的錯(cuò)誤編碼、冗余等等，從而即使只能接收到所述信令模式的一部分，也允許接收器重建原始信令模式。
有利地，每一幀的每一個(gè)信令模式包括該信令模式在該幀內(nèi)的位置，其在接收側(cè)被提取并且被評(píng)估。在這種情況下，此外有利地，除了相應(yīng)的信令模式在該幀內(nèi)的位置之外，每一幀中的每一個(gè)信令模式可以包括完全相同的信令數(shù)據(jù)，所述位置在一幀內(nèi)的至少某些信令模式中是不同的。因此，接收設(shè)備能夠例如在初始化周期期間確定其在(每一幀內(nèi)的)總發(fā)送帶寬內(nèi)的位置，并且隨后基于所接收到的信令模式中的信令數(shù)據(jù)調(diào)諧到允許接收所想要的數(shù)據(jù)的帶寬，其中所述接收設(shè)備在所述初始化周期內(nèi)被調(diào)諧到一幀內(nèi)的任意位置。
有利地，每一幀的所述信令模式包含信令數(shù)據(jù)，所述信令數(shù)據(jù)具有被包括在該幀內(nèi)的數(shù)據(jù)模式的數(shù)目，其中所述評(píng)估裝置適于從所接收到的信令模式中提取具有所述數(shù)據(jù)模式數(shù)目的所述信令數(shù)據(jù)。此外有利地，每一幀的所述信令模式包含單獨(dú)的信令數(shù)據(jù)，所述單獨(dú)的信令數(shù)據(jù)具有被包括在該幀內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)模式，其中所述評(píng)估裝置適于從所接收到的信令模式中提取所述具有每一個(gè)數(shù)據(jù)模式的單獨(dú)的信令數(shù)據(jù)。
有利地，所述接收器適于被調(diào)諧到并且接收所述發(fā)送帶寬的所選部分，以便允許對(duì)所述發(fā)送帶寬的所選部分內(nèi)的信令模式進(jìn)行優(yōu)化的接收。特別地，如果一幀內(nèi)的數(shù)據(jù)模式與信令模式的頻率維度結(jié)構(gòu)不匹配，并且如果將在所述接收器中被接收的所述發(fā)送帶寬的選擇性部分(在頻率維度上)大于將被接收的(多個(gè))數(shù)據(jù)模式，則有可能優(yōu)化所述調(diào)諧，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)信令模式的最佳可能接收，這例如是通過(guò)對(duì)所述調(diào)諧進(jìn)行調(diào)節(jié)以便在仍然接收(多個(gè))所想要的完整數(shù)據(jù)模式的同時(shí)接收一整個(gè)信令模式的最大部分而實(shí)現(xiàn)的。
一般來(lái)說(shuō)，可能有利的是對(duì)所述接收器進(jìn)行調(diào)諧，以便接收到所述發(fā)送帶寬的選擇性部分，從而使將被接收的至少一個(gè)數(shù)據(jù)模式相對(duì)于所述發(fā)送帶寬的所述選擇性部分居中。
此外有利地，可以基于在前一幀的信令模式中接收到的信令信息對(duì)所述接收器進(jìn)行調(diào)諧以接收所述發(fā)送帶寬的選擇性部分。
此外有利地，每一幀包括在時(shí)間維度上繼所述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式之后的附加數(shù)據(jù)模式，所述附加數(shù)據(jù)模式中的每一個(gè)與所述先前的至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式中的相應(yīng)的一個(gè)具有相應(yīng)的相同長(zhǎng)度。換句話說(shuō)，每一幀內(nèi)的數(shù)據(jù)模式的結(jié)構(gòu)以如下方式被有利地建立，即至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式被設(shè)置成在頻率維度上彼此相鄰，從而覆蓋整個(gè)發(fā)送帶寬。附加數(shù)據(jù)模式隨后被設(shè)置在同一幀內(nèi)但是在時(shí)間方向上跟隨在所述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式之后，其中每一個(gè)附加或在后數(shù)據(jù)模式(在頻率維度或方向上)具有與相同頻率位置中的前一個(gè)數(shù)據(jù)模式相同的長(zhǎng)度。因此，如果接收設(shè)備被調(diào)諧到發(fā)送帶寬的一個(gè)特定部分，則接收每個(gè)幀的至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式，所述數(shù)據(jù)模式中的每一個(gè)具有相同的長(zhǎng)度但是在時(shí)間維度上彼此跟隨。因此，可以在發(fā)送設(shè)備中動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)所述數(shù)據(jù)模式中的每一個(gè)的長(zhǎng)度。替代地或附加地，可以動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)時(shí)間維度上的附加數(shù)據(jù)模式的數(shù)目。隨后將在所述信令模式中用信號(hào)通知關(guān)于所述數(shù)據(jù)模式的任何動(dòng)態(tài)改變。因此，如本發(fā)明所提出的利用幀結(jié)構(gòu)的多載波系統(tǒng)允許非常靈活的數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)送，其中例如可以在各幀之間或者以任何其他所需方式動(dòng)態(tài)地改變數(shù)據(jù)模式長(zhǎng)度并且因此改變每個(gè)數(shù)據(jù)模式的數(shù)據(jù)量。替代地，所述數(shù)據(jù)模式的長(zhǎng)度和/或數(shù)目可以是固定的或永久性的。
應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明可以被應(yīng)用于發(fā)送設(shè)備適于在整個(gè)發(fā)送帶寬內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)并且接收設(shè)備適于選擇性地接收所述整個(gè)發(fā)送帶寬的僅僅一部分的任何種類(lèi)的多載波系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的非限制性實(shí)例可以是現(xiàn)有的或未來(lái)的單向或雙向廣播系統(tǒng)，比如有線或無(wú)線(例如基于電纜的、地面的等等)數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)。多載波系統(tǒng)的非限制性實(shí)例將是正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)，但是也可以使用把數(shù)據(jù)、導(dǎo)頻信號(hào)等等映射在多個(gè)頻率載波上的任何其他適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)。所述頻率載波在這里可以是等距的，并且分別都具有相同的長(zhǎng)度(帶寬)。但是本發(fā)明也可以被用在所述頻率載波不等距并且/或者不具有分別相同的長(zhǎng)度的多載波系統(tǒng)中。此外還應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明在應(yīng)用于發(fā)送側(cè)的總發(fā)送帶寬以及接收側(cè)所調(diào)諧到的所述發(fā)送帶寬的所選部分方面不限于任何種類(lèi)的特定頻率范圍。但是在某些應(yīng)用中可能有利的是在接收側(cè)使用接收帶寬(即接收器能被調(diào)諧到的所述發(fā)送帶寬的部分的帶寬)，其對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有的(數(shù)字視頻廣播或其他)系統(tǒng)的接收設(shè)備的帶寬。接收器帶寬的一個(gè)非限制性實(shí)例可以是8MHz，也就是說(shuō)，接收側(cè)可以被調(diào)諧到總發(fā)送帶寬中的任何所想要的8MHz帶寬。在這里，總發(fā)送帶寬可以是8MHz的倍數(shù)，比如8MHz、16MHz、24MHz、32MHz等等，以便總發(fā)送帶寬的分段，即每一個(gè)訓(xùn)練模式的長(zhǎng)度可以是8MHz。但是其他分段也是可能的，例如(但不限于)每一個(gè)訓(xùn)練模式的為6MHz的長(zhǎng)度。
一般來(lái)說(shuō)，在接收器帶寬的8MHz的非限制性實(shí)例的情況下，用在本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)訓(xùn)練模式的長(zhǎng)度可以是8MHz、4MHz(或更小)。



在下面關(guān)于附圖進(jìn)行的優(yōu)選實(shí)施例描述中更加詳細(xì)地解釋本發(fā)明，其中 圖1示出可以由接收器從中選擇性地并且靈活地接收所選部分的整個(gè)發(fā)送帶寬的示意圖； 圖2示出總發(fā)送帶寬的分段的一個(gè)實(shí)例； 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)的示意性時(shí)域表示； 圖4A示出訓(xùn)練模式的一個(gè)頻域?qū)嵗? 圖4B示出圖4A的訓(xùn)練模式的時(shí)域表示； 圖5A示出訓(xùn)練模式的另一個(gè)實(shí)例的頻域表示； 圖5B示出圖5A的訓(xùn)練模式的時(shí)域表示； 圖6示出具有根據(jù)本發(fā)明的重復(fù)訓(xùn)練模式的總發(fā)送帶寬的示意性頻域表示； 圖7示出發(fā)送帶寬等于接收帶寬的多載波系統(tǒng)的自相關(guān)的仿真結(jié)果； 圖8示出接收帶寬與根據(jù)本發(fā)明的訓(xùn)練模式重合的自相關(guān)的仿真結(jié)果； 圖9示出在接收帶寬與根據(jù)本發(fā)明的訓(xùn)練模式不重合的情況下自相關(guān)的仿真結(jié)果； 圖10示出根據(jù)本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)或模式的一個(gè)示意性實(shí)例； 圖11示出圖10的幀結(jié)構(gòu)的一部分和信令模式的重建的解釋?zhuān)? 圖12示出接收器濾波器特性的一個(gè)示意性實(shí)例； 圖13示出根據(jù)本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)或模式的另一個(gè)實(shí)例； 圖14示出根據(jù)本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)或模式的另一個(gè)實(shí)例的一部分； 圖15示出具有防護(hù)帶的信令模式的示意性表示； 圖16在時(shí)間維度上示意性地示出本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例； 圖17示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送設(shè)備的一個(gè)實(shí)例的示意性方框圖； 圖18示出根據(jù)本發(fā)明的接收設(shè)備的一個(gè)實(shí)例的示意性方框圖； 圖19示出具有相關(guān)防護(hù)帶的不同信道帶寬實(shí)例，其中示出所提出的DVB-C2 OFDM信道的實(shí)例帶寬； 圖20示出對(duì)較寬OFDM發(fā)送信號(hào)的部分接收； 圖21示出所提出的C2系統(tǒng)的頂層方框圖； 圖22示出總信道帶寬內(nèi)的數(shù)據(jù)切分(32MHz信道實(shí)例)； 圖23示出DVB-S(2)轉(zhuǎn)碼，其中接口為T(mén)S層，包括PSI/SI處理； 圖24示出SMATV頭端的方框圖，其中DVB-S2服務(wù)的基帶分組被用作輸入數(shù)據(jù)； 圖25示出針對(duì)DVB-C2的模式適配，其支持單和多輸入流(TS或GS)； 圖26示出比特交織方案； 圖27示出所述時(shí)間交織器的操作； 圖28示出4k模式的頻率交織器地址生成方案； 圖29示出C2幀結(jié)構(gòu)； 圖30示出導(dǎo)頻模式實(shí)例(GI長(zhǎng)度＝1/64)； 圖31示出所提出的DVB-C2系統(tǒng)的時(shí)域幀結(jié)構(gòu)； 圖32示出前同步碼與數(shù)據(jù)部分的幀結(jié)構(gòu)和對(duì)準(zhǔn)(32MHz實(shí)例)； 圖33示出每一個(gè)接收段的具有重復(fù)序列的訓(xùn)練符號(hào)的結(jié)構(gòu)； 圖34示出L1信令符號(hào)的可用頻率范圍； 圖35示出總的OFDM符號(hào)的建立； 圖36示出共享相同頻率范圍的經(jīng)過(guò)陷波的C2 OFDM頻譜和地面服務(wù)(例如飛行安全服務(wù))的實(shí)例； 圖37示出作為用于DOCSIS數(shù)據(jù)的下行信道的C2； 圖38示出所提出的C2系統(tǒng)中的DOCSIS通信； 圖39示出相鄰信道之間的OFDM頻譜重疊； 圖40示出在時(shí)域內(nèi)對(duì)OFDM符號(hào)的加窗； 圖41示出n＝1(8MHz)并且GI＝1/64的吞吐量增益(以與DVB-C256QAM相比的百分比計(jì))； 圖42示出n＝1(8MHz)并且GI＝1/128的吞吐量增益(以與DVB-C256QAM相比的百分比計(jì))； 圖43示出n＝4(32MHz)并且GI＝1/64的吞吐量增益(以與DVB-C256QAM相比的百分比計(jì))； 圖44示出n＝4(32MHz)并且GI＝1/128的吞吐量增益(以與DVB-C256QAM相比的百分比計(jì))；以及 圖45示出系統(tǒng)性能(AWGN信道)。

具體實(shí)施例方式 圖1示出整個(gè)發(fā)送帶寬1的示意性表示，其中根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送設(shè)備(例如圖17中示意性地示出的發(fā)送設(shè)備54)在依照本發(fā)明的多載波系統(tǒng)中發(fā)送信號(hào)。圖1還示意性地示出本發(fā)明的接收設(shè)備3的方框圖，該接收設(shè)備適于被調(diào)諧到并且選擇性地接收所述發(fā)送帶寬1的所選部分2。在這里，所述接收設(shè)備3包括調(diào)諧器4和另外的處理裝置5，其中所述調(diào)諧器4適于被調(diào)諧到并且選擇性地接收所述發(fā)送帶寬1的所想要的部分2，所述另外的處理裝置5依照相應(yīng)的通信系統(tǒng)對(duì)所接收到的信號(hào)執(zhí)行進(jìn)一步的必要處理，比如解調(diào)、信道解碼等等。在圖18的示意性方框圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的接收設(shè)備的一個(gè)更加詳細(xì)的實(shí)例，該圖示出包括接收接口64的接收設(shè)備63，所述接收接口64例如可以是天線、天線模式、有線的或基于電纜的接收接口或者適于在相應(yīng)的傳輸系統(tǒng)或通信系統(tǒng)中接收信號(hào)的任何其他適當(dāng)接口。所述接收設(shè)備63的接收接口64連接到接收裝置65，該接收裝置包括調(diào)諧裝置(比如圖1中示出的調(diào)諧裝置4)并且取決于相應(yīng)的傳輸或通信系統(tǒng)還包括其他必要的處理元件，比如適于把所接收到的信號(hào)下變換到中頻或基帶的下變換裝置。
如上所述，本發(fā)明允許在接收器中通過(guò)為多載波系統(tǒng)提供特定的并且新的幀結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)所述發(fā)送帶寬1的所想要的部分2進(jìn)行靈活的并且不斷改變的接收。圖2示出總發(fā)送帶寬1的示意性表示，在該發(fā)送帶寬中，本發(fā)明的發(fā)送設(shè)備54適于在不同的段或部分6、7、8、9和10中發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)容，比如視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)或者任何其他種類(lèi)的數(shù)據(jù)。例如，所述部分6、7、8、9和10可以被所述發(fā)送設(shè)備54用來(lái)發(fā)送不同種類(lèi)的數(shù)據(jù)、來(lái)自不同源的數(shù)據(jù)、預(yù)定給不同接收方的數(shù)據(jù)等等。部分6和9例如具有最大帶寬，即可以由相應(yīng)的接收設(shè)備63接收的最大帶寬。部分7、8和10具有較小帶寬。本發(fā)明現(xiàn)在提出對(duì)所述整個(gè)發(fā)送帶寬1應(yīng)用一種幀結(jié)構(gòu)或模式，其中每一幀包括至少兩個(gè)在頻率方向上彼此相鄰的訓(xùn)練模式以及多個(gè)數(shù)據(jù)模式。一幀的每一個(gè)訓(xùn)練模式將具有相同的長(zhǎng)度和完全相同的導(dǎo)頻信號(hào)。換句話說(shuō)，所述總發(fā)送帶寬1被劃分成針對(duì)所述訓(xùn)練模式的相等部分，其中接收器能被調(diào)諧到的最大帶寬(例如圖2中針對(duì)部分6和9示出的帶寬)必須等于或大于每一個(gè)訓(xùn)練模式的長(zhǎng)度。因此，通過(guò)適當(dāng)?shù)亟邮照麄€(gè)訓(xùn)練模式，根據(jù)本發(fā)明的接收設(shè)備63可以正確地同步到發(fā)送設(shè)備54，并且以靈活的非限制性方式調(diào)諧到并接收所想要的數(shù)據(jù)。此外，在所述接收設(shè)備63中可以基于這種所接收到的訓(xùn)練模式來(lái)進(jìn)行頻偏計(jì)算和/或信道估計(jì)。此外清楚的是，所述發(fā)送帶寬中的各數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度不能超出相應(yīng)幀內(nèi)的訓(xùn)練模式的長(zhǎng)度(頻率載波的數(shù)目)，如下面將更加詳細(xì)地解釋的。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的時(shí)域幀結(jié)構(gòu)11、11’、11”的示意性表示。每一幀11、11’、11”包括前同步碼(preamble)符號(hào)(或訓(xùn)練符號(hào))12、12’、12”、一個(gè)或多個(gè)信令符號(hào)13、13’以及幾個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)14、14’。在這里，在時(shí)域內(nèi)，所述前同步碼符號(hào)或訓(xùn)練符號(hào)先于所述信令符號(hào)，所述信令符號(hào)先于所述數(shù)據(jù)符號(hào)。每一幀11、11’、11”可以具有多個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)，其中每一幀11、11’、11”內(nèi)的數(shù)據(jù)符號(hào)數(shù)目不同的系統(tǒng)是可能的。所述前同步碼符號(hào)被用在接收設(shè)備63中來(lái)執(zhí)行時(shí)間同步以及最終執(zhí)行諸如信道估計(jì)和/或頻偏計(jì)算之類(lèi)的附加任務(wù)。所述信令符號(hào)13、13’包含信令信息(例如由接收設(shè)備63解碼所接收到的信號(hào)所需要的所有物理層信息)，比如(但不限于)L1信令數(shù)據(jù)。所述信令數(shù)據(jù)例如可以包括數(shù)據(jù)內(nèi)容到各數(shù)據(jù)模式的分配(即例如哪些服務(wù)、數(shù)據(jù)流、調(diào)制、錯(cuò)誤校正設(shè)置等等位于哪些頻率載波上)，以便接收設(shè)備63能夠獲得關(guān)于其應(yīng)當(dāng)被調(diào)諧到整個(gè)發(fā)送帶寬的哪一部分的信息。此外，所述信令符號(hào)可以包含指示相應(yīng)的數(shù)據(jù)模式與所述前同步碼或訓(xùn)練模式和/或所述信令模式的偏移量的信令數(shù)據(jù)，以便接收設(shè)備63可以以優(yōu)化對(duì)所述訓(xùn)練模式和/或信令模式的接收的方式來(lái)優(yōu)化到發(fā)送頻率的所想要的部分的調(diào)諧。使用根據(jù)本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)的另外的優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)把所述數(shù)據(jù)流劃分成邏輯塊，可以在各幀之間用信號(hào)通知所述幀結(jié)構(gòu)的改變，其中在前幀用信號(hào)向后繼幀或后繼幀之一通知改變了的幀結(jié)構(gòu)。例如，所述幀結(jié)構(gòu)允許在不產(chǎn)生錯(cuò)誤的情況下調(diào)制參數(shù)的無(wú)縫改變。
圖4A、4B、5A和5B示出可以用在本發(fā)明中的前同步碼結(jié)構(gòu)的非限制性實(shí)例。但是必須理解的是，也可以使用其他可能的前同步碼結(jié)構(gòu)。圖4A示出前同步碼或訓(xùn)練模式15的頻域表示，其中多個(gè)頻率載波16(在所示出的實(shí)例中是2048個(gè)載波)分別載送導(dǎo)頻信號(hào)。換句話說(shuō)，所述訓(xùn)練模式15的所有頻率載波都載送導(dǎo)頻信號(hào)。圖4B示出在時(shí)域內(nèi)的變換之后圖4A的訓(xùn)練模式。時(shí)域訓(xùn)練符號(hào)包括單次重復(fù)的多個(gè)時(shí)域樣本17(在所示出的實(shí)例中是2048個(gè)樣本)。換句話說(shuō)，所述時(shí)域訓(xùn)練符號(hào)不具有時(shí)域樣本的任何重復(fù)。圖5A示出頻域前同步碼模式18的另一個(gè)非限制性實(shí)例，其包括多個(gè)頻率載波(在所示出的實(shí)例中是512個(gè)載波)。在所示出的實(shí)例中，僅每4個(gè)子載波載送一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)19，所有其他子載波20都不載送導(dǎo)頻信號(hào)。在變換到時(shí)域內(nèi)之后，圖5B中所示的時(shí)域前同步碼或訓(xùn)練符號(hào)21示出4次重復(fù)22，每一次重復(fù)具有完全相同的樣本23(相同的值和數(shù)目)。在所示出的實(shí)例中，所述時(shí)域訓(xùn)練符號(hào)的長(zhǎng)度為2048個(gè)時(shí)間樣本，并且每一次重復(fù)22包括512個(gè)樣本。一般的規(guī)則是時(shí)域內(nèi)的重復(fù)次數(shù)對(duì)應(yīng)于所述導(dǎo)頻信號(hào)在頻域內(nèi)的重復(fù)速率。如果所述導(dǎo)頻信號(hào)在頻域內(nèi)的距離更大，則時(shí)域內(nèi)的重復(fù)次數(shù)增加。所述時(shí)域前同步碼或訓(xùn)練符號(hào)的重復(fù)有時(shí)被稱(chēng)作“縮短的”訓(xùn)練符號(hào)。在圖5B的實(shí)例中，所述時(shí)域符號(hào)因此包括4個(gè)縮短的訓(xùn)練符號(hào)。在某些應(yīng)用中可以有利地使用偽噪聲導(dǎo)頻信號(hào)序列以便在時(shí)域內(nèi)獲得偽噪聲狀信號(hào)模式。此外，對(duì)于所述導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)說(shuō)還可以使用所謂的CAZAC(恒定幅度零自相關(guān))序列，或者還可以使用導(dǎo)致偽噪聲狀信號(hào)模式并且在頻域以及時(shí)域內(nèi)都具有良好相關(guān)特性的任何其他適當(dāng)序列。這種序列允許在本發(fā)明的接收設(shè)備63中進(jìn)行時(shí)間同步。除此之外，如果在頻率維度上滿足Nyquist標(biāo)準(zhǔn)，則這種序列還允許在所述接收設(shè)備63中進(jìn)行可靠的信道估計(jì)。此外，這種序列允許在所述接收設(shè)備63中進(jìn)行頻偏計(jì)算和/或信道估計(jì)。
如上所述，本發(fā)明提出一種用于所述發(fā)送設(shè)備54的整個(gè)發(fā)送帶寬的頻域幀結(jié)構(gòu)或幀模式，其中在所述整個(gè)發(fā)送帶寬上重復(fù)完全相同的訓(xùn)練模式，即所述訓(xùn)練模式在頻率方向上彼此直接相鄰。圖6示意性地顯現(xiàn)整個(gè)發(fā)送帶寬24中的完全相同且相鄰的訓(xùn)練模式25、26、27、28的這種序列。換句話說(shuō)，相同的導(dǎo)頻信號(hào)序列被映射到每一個(gè)訓(xùn)練模式25、26、27、28的頻率載波上，以便每一個(gè)訓(xùn)練模式具有相同的長(zhǎng)度(或帶寬)和相同的頻率載波數(shù)目(假設(shè)頻率子載波是等距的并且分別具有相同的長(zhǎng)度或帶寬)。有利地，如圖6中所示，所述總發(fā)送帶寬24被等分成分別具有相同長(zhǎng)度的訓(xùn)練模式25、26、27、28。所述訓(xùn)練模式25、26、27、28的長(zhǎng)度還對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的接收設(shè)備63為了接收信號(hào)而能被調(diào)諧到的最小調(diào)諧帶寬，以便確保所述接收設(shè)備63總是能夠接收整個(gè)訓(xùn)練模式以便進(jìn)行同步(以及信道估計(jì)和/或頻偏計(jì)算)。
因此，本發(fā)明允許接收設(shè)備63以非常靈活的方式被調(diào)諧到所述總信道帶寬24內(nèi)的任何位置，同時(shí)仍然能夠通過(guò)例如在如圖18中所示的接收設(shè)備63的相關(guān)裝置67中對(duì)所接收到的導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)來(lái)執(zhí)行可靠的同步。此外，本發(fā)明提出把整個(gè)發(fā)送頻率帶寬24劃分成各自具有訓(xùn)練模式的相鄰的子塊或段，其中所述訓(xùn)練模式包含完全相同的導(dǎo)頻信號(hào)序列的重復(fù)，并且因此具有相同的長(zhǎng)度。因此，每一個(gè)所述訓(xùn)練模式的長(zhǎng)度有利地對(duì)應(yīng)于所述接收設(shè)備63能被調(diào)諧到的帶寬。例如，如圖18中所示，所述接收設(shè)備63包括接收接口64(比如天線、有線接收接口等)，在包括調(diào)諧器的接收裝置65中信號(hào)被接收到所述接收接口。如果所述接收設(shè)備63被調(diào)諧到與所述訓(xùn)練模式之一相匹配或重合的所述發(fā)送帶寬的一部分，則按照原始順序接收所述導(dǎo)頻信號(hào)序列。如果所述接收設(shè)備63被調(diào)諧到所述發(fā)送帶寬的任意部分或者例如被調(diào)諧到兩個(gè)訓(xùn)練模式之間，則仍然接收到所述訓(xùn)練模式的所有導(dǎo)頻信號(hào)，但是并不是按照原始序列。但是由于所述導(dǎo)頻信號(hào)序列的循環(huán)特性，特別是如果針對(duì)每一個(gè)訓(xùn)練模式中的導(dǎo)頻信號(hào)使用偽噪聲序列，則仍然存在非常良好的相關(guān)特性，并且本發(fā)明的接收設(shè)備63的相關(guān)裝置67在執(zhí)行自相關(guān)(即所接收到的導(dǎo)頻信號(hào)與其自身的相關(guān))時(shí)仍然給出良好的結(jié)果。特別地，在諸如電纜系統(tǒng)之類(lèi)的有線系統(tǒng)中，由于高信噪比而預(yù)期自相關(guān)給出良好的結(jié)果。此外，這種序列還允許在所述接收設(shè)備63中進(jìn)行頻偏計(jì)算和/或信道估計(jì)。
圖7示出在沒(méi)有對(duì)訓(xùn)練模式進(jìn)行分段(即其中發(fā)送帶寬與接收帶寬完全相同)的情況下用于多載波系統(tǒng)的64樣本偽噪聲序列的仿真結(jié)果的實(shí)例。相關(guān)峰值清楚地可見(jiàn)。圖8示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的仿真結(jié)果的另一個(gè)實(shí)例，其中整個(gè)發(fā)送帶寬包括完全相同的訓(xùn)練模式，并且接收器被調(diào)諧到所述發(fā)送帶寬的一部分。在圖8中所示的仿真中，所述接收器被調(diào)諧到第一段(即整個(gè)發(fā)送帶寬的第一訓(xùn)練模式)并且與第一段完全相同地匹配。換句話說(shuō)，所述仿真示出所述接收器按照原始序列接收一個(gè)訓(xùn)練模式的導(dǎo)頻信號(hào)的情況的自相關(guān)結(jié)果。再次，所述相關(guān)峰值清楚地可見(jiàn)。圖9現(xiàn)在示出圖8的系統(tǒng)的仿真結(jié)果，其中所述接收器被調(diào)諧到兩個(gè)訓(xùn)練模式之間的位置，因此該接收器未按照原始序列接收導(dǎo)頻信號(hào)，而是在后繼訓(xùn)練模式的第一部分之前接收到在前訓(xùn)練模式的最后一部分。但是，由于所述導(dǎo)頻序列和所述訓(xùn)練模式的循環(huán)特性，仍然可以獲得圖9中所示的自相關(guān)峰值。
如果所述接收設(shè)備63知曉其調(diào)諧位置，即知曉與一幀的開(kāi)頭的偏移量或者與每一個(gè)訓(xùn)練模式的相應(yīng)的開(kāi)頭的偏移量，則可選地提供的重新排列裝置66可以把所接收到的導(dǎo)頻信號(hào)重新排列成原始序列，并且在與預(yù)期訓(xùn)練模式的所存儲(chǔ)版本的比較的基礎(chǔ)上執(zhí)行互相關(guān)，以便獲得互相關(guān)結(jié)果。這種互相關(guān)結(jié)果通常將具有好于自相關(guān)結(jié)果的質(zhì)量，這是因?yàn)槠涫茉肼暤挠绊戄^小。因此，對(duì)于具有低信噪比的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，互相關(guān)將是更好的選擇。
圖10示出根據(jù)本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)或模式29的頻域表示的一個(gè)示意性實(shí)例。所述幀結(jié)構(gòu)29在頻率方向上覆蓋整個(gè)發(fā)送帶寬24并且包括至少兩個(gè)在頻率方向上彼此相鄰的訓(xùn)練模式30，每一個(gè)所述訓(xùn)練模式在各個(gè)頻率載波上載送完全相同的導(dǎo)頻信號(hào)序列并且具有相同的長(zhǎng)度。在圖4中示出的實(shí)例中，整個(gè)發(fā)送帶寬24被細(xì)分成4個(gè)訓(xùn)練模式30，但是任何其他更高或更低的訓(xùn)練模式數(shù)目都可能是適當(dāng)?shù)?。在如圖17中所示的本發(fā)明的發(fā)送設(shè)備54中，導(dǎo)頻映射裝置55適于把導(dǎo)頻信號(hào)映射到每一個(gè)訓(xùn)練模式的頻率載波上。有利地，針對(duì)所述導(dǎo)頻信號(hào)使用偽噪聲序列或CAZAC序列，但是具有良好的偽噪聲和/或相關(guān)特性的任何其他序列也可能是適當(dāng)?shù)?。此外，所述?dǎo)頻映射裝置55可以適于把一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)映射到所述訓(xùn)練模式中的每一個(gè)頻率載波上，正如關(guān)于圖4所解釋的那樣。替代地，所述導(dǎo)頻映射裝置55可以適于把一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)映射到每m個(gè)頻率載波上(m是大于1的自然數(shù))，正如例如關(guān)于圖5所解釋的那樣。每一個(gè)訓(xùn)練模式30的長(zhǎng)度或帶寬39與所述接收設(shè)備63的調(diào)諧器能被調(diào)諧到的帶寬38相同。但是所述接收設(shè)備63的調(diào)諧器能被調(diào)諧到的發(fā)送帶寬的該部分可以大于訓(xùn)練模式30的長(zhǎng)度。除了在所述接收設(shè)備63中的相關(guān)裝置67中執(zhí)行的所述相關(guān)之外，所接收的導(dǎo)頻還可以(在變換裝置68中變換到頻域內(nèi)之后)被用于在信道估計(jì)裝置69中針對(duì)幀內(nèi)的頻率載波進(jìn)行信道估計(jì)，所述信道估計(jì)裝置69為解映射裝置70提供必要的信道估計(jì)信息，從而允許對(duì)所接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的解映射。此外，所接收到的導(dǎo)頻可以被用在所述接收設(shè)備63中，以用于在圖18中未示出的相應(yīng)裝置中的頻偏計(jì)算。
所述幀結(jié)構(gòu)或模式29還包括至少兩個(gè)在頻率方向上彼此相鄰的信令模式31，其在時(shí)間方向上跟隨在所述訓(xùn)練模式30之后。每一個(gè)信令模式31具有與分別在前的訓(xùn)練模式30相同的長(zhǎng)度和帶寬，并且每一個(gè)信令模式31在頻率方向上的開(kāi)頭和末尾與相應(yīng)的(時(shí)間上)在前的訓(xùn)練模式30的開(kāi)頭和末尾完全相同，因此所述信令模式31的頻率結(jié)構(gòu)與所述訓(xùn)練模式30的頻率結(jié)構(gòu)完全相同。換句話說(shuō)，所述信令模式31與所述訓(xùn)練模式30對(duì)準(zhǔn)。圖17中示出的本發(fā)明的發(fā)送設(shè)備54包括信令數(shù)據(jù)映射裝置57，其適于把信令數(shù)據(jù)映射到每一個(gè)信令模式31的頻率載波上。在這里，每一個(gè)信令模式31例如包括該信令模式31在該幀內(nèi)的位置。例如，除了相應(yīng)的信令模式在該幀內(nèi)的位置之外，每一幀內(nèi)的每一個(gè)信令模式31具有并且載送完全相同的信令數(shù)據(jù)，所述位置在一幀內(nèi)的每一個(gè)信令模式31中是不同的。所述信令數(shù)據(jù)例如是L1信令數(shù)據(jù)，其包含由接收設(shè)備63解碼所接收到的信號(hào)所需要的所有物理層信息。但是在所述信令模式31中可以包括任何其他適當(dāng)?shù)男帕顢?shù)據(jù)。所述信令模式31例如可包括相應(yīng)的數(shù)據(jù)段32、33、34、35、36的位置，因此接收設(shè)備63知曉所想要的數(shù)據(jù)段位于哪里，以便所述接收設(shè)備63的調(diào)諧器可以調(diào)諧到相應(yīng)的位置以便接收所想要的數(shù)據(jù)段。如圖18中所示，接收設(shè)備63在具有調(diào)諧器的接收裝置65之后包括變換裝置68，用于把所接收到的時(shí)域信號(hào)變換到頻域中，此后所述信令數(shù)據(jù)(在重建裝置71中經(jīng)過(guò)可選的重建之后)在解映射裝置72中被解映射并且隨后在評(píng)估裝置73中被評(píng)估。所述評(píng)估裝置73適于從所接收到的信令數(shù)據(jù)中提取必要的所需信令信息。如果必要，可以在時(shí)間方向上緊接著繼所述信令模式31之后提供附加的信令模式。
所述幀結(jié)構(gòu)或模式29還包括在頻率方向上在整個(gè)頻率帶寬24上延伸并且在時(shí)間方向上跟隨在所述信令模式31之后的至少兩個(gè)數(shù)據(jù)段。在緊接在所述信令模式31所位于的時(shí)隙之后的時(shí)隙內(nèi)，所述幀結(jié)構(gòu)29顯示出具有不同長(zhǎng)度的幾個(gè)數(shù)據(jù)段32、33、34、35、36和37，所述不同長(zhǎng)度即數(shù)據(jù)被映射到其上的不同數(shù)目的相應(yīng)頻率載波。所述幀結(jié)構(gòu)29在后繼時(shí)隙中還包括附加的數(shù)據(jù)段，其中附加數(shù)據(jù)模式分別具有與分別在前的數(shù)據(jù)模式相同的長(zhǎng)度和頻率載波數(shù)目。例如，數(shù)據(jù)模式32’、32”和32”’具有與第一數(shù)據(jù)模式32相同的長(zhǎng)度。數(shù)據(jù)模式33’、33”和33”’具有與數(shù)據(jù)段33相同的長(zhǎng)度。換句話說(shuō)，所述附加數(shù)據(jù)模式具有與所述信令模式31之后的第一個(gè)時(shí)隙內(nèi)的幾個(gè)數(shù)據(jù)模式32、33、34、35、36和37相同的頻率維度結(jié)構(gòu)。因此，如果所述接收設(shè)備63例如調(diào)諧到所述發(fā)送帶寬的一部分38以便接收數(shù)據(jù)模式35，則具有與該數(shù)據(jù)模式35相同的長(zhǎng)度的所有時(shí)間上后繼的數(shù)據(jù)模式35’、35”和35”’都可以被適當(dāng)?shù)亟邮铡?br> 通過(guò)映射各種不同的數(shù)據(jù)流，例如可以在如圖17中所示的本發(fā)明的發(fā)送設(shè)備54中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所提出的幀結(jié)構(gòu)或模式29的靈活可變的數(shù)據(jù)模式結(jié)構(gòu)，所述各種不同的數(shù)據(jù)流例如具有不同種類(lèi)的數(shù)據(jù)和/或來(lái)自不同源的數(shù)據(jù)，正如圖17中的分支數(shù)據(jù)1、數(shù)據(jù)2和數(shù)據(jù)3所示出的那樣。隨后通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)映射裝置58、58’和58”把相應(yīng)的數(shù)據(jù)映射到相應(yīng)的數(shù)據(jù)模式中的頻率載波上。如所述的，各種數(shù)據(jù)模式中的至少一些可以具有不同的長(zhǎng)度，在所述頻率載波是等距的并且分別具有相同的帶寬的情況下，所述不同的長(zhǎng)度即不同數(shù)目的頻率載波。替代地，頻率方向上的數(shù)據(jù)模式的數(shù)目可以與訓(xùn)練模式的數(shù)目相同，其中每一個(gè)數(shù)據(jù)模式的長(zhǎng)度(或帶寬)可以與每一個(gè)訓(xùn)練模式的長(zhǎng)度完全相同，并且它們可以被彼此對(duì)準(zhǔn)(具有相同的頻率方向結(jié)構(gòu))。替代地，每一個(gè)數(shù)據(jù)模式可以具有相同的長(zhǎng)度，并且所述數(shù)據(jù)模式的數(shù)目可以是訓(xùn)練模式的數(shù)目的倍數(shù)，同時(shí)仍然具有相同的頻率結(jié)構(gòu)和對(duì)準(zhǔn)。因此，例如2、3、4個(gè)或更多數(shù)據(jù)模式將與所述訓(xùn)練模式中的每一個(gè)對(duì)準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō)，所述數(shù)據(jù)模式的長(zhǎng)度需要小于或者最大等于所述有效接收器帶寬，以便可以在接收設(shè)備63中接收所述數(shù)據(jù)模式。此外，所述發(fā)送設(shè)備54可以適于動(dòng)態(tài)地改變所述數(shù)據(jù)模式結(jié)構(gòu)，例如所述數(shù)據(jù)模式的長(zhǎng)度和/或數(shù)目。替代地，所述數(shù)據(jù)模式的結(jié)構(gòu)可以是固定的或永久性的。
此外應(yīng)當(dāng)注意到，所述數(shù)據(jù)模式可以有利地包括被映射到所述頻率載波中的一些上的導(dǎo)頻信號(hào)，以便允許在接收側(cè)進(jìn)行精細(xì)的信道估計(jì)。在這里，取決于具體情況，所述導(dǎo)頻信號(hào)可以以規(guī)則或不規(guī)則模式分散在具有數(shù)據(jù)的載波當(dāng)中。
在所述發(fā)送設(shè)備54中，根據(jù)本發(fā)明然后在幀形成裝置59中把具有來(lái)自導(dǎo)頻映射裝置55的導(dǎo)頻的頻率載波、具有來(lái)自信令映射裝置57的信令數(shù)據(jù)的頻率載波以及具有來(lái)自各數(shù)據(jù)映射裝置58、58’、58”的數(shù)據(jù)的頻率載波組合成幀模式或結(jié)構(gòu)29。
一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)可以是固定的或永久性的，也就是說(shuō)總帶寬以及每一幀在時(shí)間方向上的延伸可以是固定的并且總是相同的。替代地，所述幀結(jié)構(gòu)也可以是靈活的，也就是說(shuō)，總帶寬和/或每一幀在時(shí)間方向上的延伸可以是靈活的，并且取決于所期望的應(yīng)用不時(shí)發(fā)生改變。例如可以靈活地改變具有數(shù)據(jù)模式的時(shí)隙的數(shù)目。在這里，可以在所述信令模式的信令數(shù)據(jù)中用信號(hào)向接收設(shè)備通知所述改變。
在圖10中可以看出，接收設(shè)備63被調(diào)諧到的該部分38與所述訓(xùn)練模式30和信令模式31的頻率結(jié)構(gòu)不匹配。但是如上面所解釋的那樣，由于所述訓(xùn)練模式30中的導(dǎo)頻信號(hào)序列的循環(huán)特性，所述接收設(shè)備63的相關(guān)裝置67仍然能夠執(zhí)行自相關(guān)(或互相關(guān))。此外，在圖10中示出的這種情況下，所述接收設(shè)備63需要關(guān)于所述部分38相對(duì)于所述幀模式29的頻率結(jié)構(gòu)的偏移量的認(rèn)識(shí)，以便能夠把接收信令載波重新排列成所述信令模式31的原始信令序列，這是在重建裝置71中完成的。這是由于所述信令模式31具有與所述訓(xùn)練模式30相同的長(zhǎng)度和頻率結(jié)構(gòu)的事實(shí)。
在所述接收設(shè)備63的啟動(dòng)階段或初始化階段期間，所述接收設(shè)備63調(diào)諧到總頻率帶寬的任意頻率部分。在電纜廣播系統(tǒng)的非限制性實(shí)例中，所述訓(xùn)練模式30例如可以具有8MHz帶寬。因此，在啟動(dòng)階段期間，所述接收設(shè)備63能夠以原始序列或經(jīng)過(guò)重新排序的序列接收整個(gè)訓(xùn)練模式30，以及以原始序列或經(jīng)過(guò)重新排序的序列從所接收到的該訓(xùn)練模式30接收整個(gè)信令模式31。所述接收設(shè)備63能夠在相關(guān)裝置67中執(zhí)行相關(guān)以便獲得時(shí)間同步，以及在信道估計(jì)裝置69中執(zhí)行信道估計(jì)(通常是粗略信道估計(jì))以及/或者在變換裝置68中把所接收到的時(shí)域信號(hào)變換到頻域內(nèi)之后執(zhí)行頻偏計(jì)算。在所述接收設(shè)備63的評(píng)估裝置73中對(duì)所接收到的信令數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，例如獲得所接收到的信令模式在該幀內(nèi)的位置，以便所述接收器可以自由靈活地調(diào)諧到分別所想要的頻率位置，比如圖10中示出的該部分38。在通常將不必與所述訓(xùn)練模式30和信令模式31的頻率結(jié)構(gòu)相匹配的新的調(diào)諧位置中，所述接收設(shè)備63仍然能夠基于所述訓(xùn)練模式30的導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)執(zhí)行同步、信道估計(jì)以及頻偏計(jì)算，這是由于所述導(dǎo)頻信號(hào)的循環(huán)特性。但是，為了能夠適當(dāng)?shù)卦u(píng)估所述信令模式31的信令數(shù)據(jù)，必須對(duì)所接收到的信令信號(hào)進(jìn)行重新排序，這是在所述重建裝置71中執(zhí)行的。圖11以一個(gè)示意性實(shí)例示出這種重新排序。在后繼信令模式的第一部分31”之前接收在前信令模式的最后一部分31’，此后重建裝置71把部分31’置于部分31”之后，以便重建所述信令數(shù)據(jù)的原始序列，此后在解映射裝置72中把所述信令數(shù)據(jù)從頻率載波中相應(yīng)地解映射，此后在評(píng)估裝置73中評(píng)估所述經(jīng)過(guò)重新排序的信令模式。應(yīng)當(dāng)記住的是，每一個(gè)信令模式31的內(nèi)容是相同的，因此這種重新排序是可能的。
接收設(shè)備常常并不在所述接收器所調(diào)諧到的完整接收帶寬上提供平坦的頻率響應(yīng)。此外，傳輸系統(tǒng)通常在所述接收帶寬窗口的邊界處面臨增大的衰減。圖12示出一個(gè)典型的濾波器形狀實(shí)例的示意性表示?？梢钥闯?，所述濾波器不是矩形的，因此例如取代8MHz帶寬，所述接收設(shè)備只能夠有效地接收7.4MHz帶寬。結(jié)果是在所述信令模式31具有與所述接收設(shè)備63的接收帶寬相同的長(zhǎng)度和帶寬的情況下，所述接收設(shè)備63可能不能如關(guān)于圖11所描述的那樣對(duì)所述信令數(shù)據(jù)執(zhí)行重新排序，因此一些信號(hào)被丟失并且無(wú)法在所述接收帶寬的邊界處被接收到。為了克服這一問(wèn)題和其他問(wèn)題并且為了確保所述接收設(shè)備63總是能夠以原始序列接收一個(gè)完整信令模式而不必對(duì)所接收到的信令信號(hào)進(jìn)行重新排序或重新排列，本發(fā)明替代地或附加地提出使用信令模式31a，其與所述訓(xùn)練模式30相比具有減小的長(zhǎng)度。在圖13中所示出的實(shí)例中，提出使用信令模式31a，其恰好具有訓(xùn)練模式30的一半長(zhǎng)度，但是仍然具有與所述訓(xùn)練模式30相同的頻率結(jié)構(gòu)。換句話說(shuō)，如圖13中所示，相應(yīng)的兩個(gè)(即一對(duì))半長(zhǎng)度信令模式31a與每一個(gè)所述訓(xùn)練模式30相匹配并且對(duì)準(zhǔn)。因此，每一對(duì)信令模式31a將具有完全相同的信令數(shù)據(jù)，其包括該信令模式31a在相應(yīng)幀內(nèi)的位置。但是，關(guān)于其他信令模式對(duì)，在這些其他對(duì)中，由于其在該幀內(nèi)具有相應(yīng)的不同位置，因此所述信令數(shù)據(jù)除了位置信息之外將是完全相同的。在每一個(gè)訓(xùn)練模式30具有8MHz的帶寬或長(zhǎng)度的上述實(shí)例中，所述信令模式31a于是將各自具有4MHz的長(zhǎng)度或帶寬。因此，為了確?？梢园l(fā)送與之前數(shù)量相同的信令數(shù)據(jù)，可能有必要在所述信令模式31a之后并且在數(shù)據(jù)模式32、34、35、36和37之前的時(shí)隙內(nèi)添加附加的半長(zhǎng)度信令模式31b。所述附加的信令模式31b具有與信令模式31a相同的時(shí)間和頻率設(shè)置/對(duì)準(zhǔn)，但是包括與被包含在信令模式31a中的信令信息不同的附加信令信息。這樣，所述接收設(shè)備63將能夠完整地接收所述信令模式31a和31b，并且所述接收設(shè)備的重建裝置71適于把所述信令模式31a和31b的信令數(shù)據(jù)組合成原始序列。在這種情況下，所述接收設(shè)備63中的重建裝置71可以被省略。如果可以在一半長(zhǎng)度內(nèi)發(fā)送所有必要的信令數(shù)據(jù)，則還可以僅僅為一個(gè)時(shí)隙提供半長(zhǎng)度信令模式31a，并且附加的信令模式31b是不必要的。替代地，在信令模式31b之后的后繼時(shí)隙中可以使用甚至更多半長(zhǎng)度信令模式。
(對(duì)于本發(fā)明的所有實(shí)施例)通常應(yīng)當(dāng)注意到，所述訓(xùn)練模式、數(shù)據(jù)模式和/或信令模式的長(zhǎng)度(或帶寬)可以適于、例如可以小于或者最大等于所述接收設(shè)備63的有效接收帶寬，例如如上所述的接收帶通濾波器的輸出帶寬。
此外，通常還應(yīng)當(dāng)注意到，本發(fā)明所描述的幀結(jié)構(gòu)的訓(xùn)練模式、信令模式和/或數(shù)據(jù)模式可以包括附加的防護(hù)帶，即在相應(yīng)的模式或幀的開(kāi)頭和/或末尾處的未使用的載波。例如，每一個(gè)訓(xùn)練模式可以在每一個(gè)模式的開(kāi)頭和末尾處包括防護(hù)帶。替代地，在某些應(yīng)用中可能有利的是僅有每一幀內(nèi)的第一訓(xùn)練模式(在圖10的實(shí)例中是在位置39處的訓(xùn)練模式)可以僅在該模式的開(kāi)頭處包括防護(hù)帶，并且每一幀內(nèi)的最后一個(gè)訓(xùn)練模式可以僅在該模式的末尾處包括防護(hù)帶。替代地，在某些應(yīng)用中僅有每一幀內(nèi)的第一訓(xùn)練模式(在圖10的實(shí)例中是在位置39處的訓(xùn)練模式)可以在該模式的開(kāi)頭及末尾處包括防護(hù)帶，并且每一幀內(nèi)的最后一個(gè)訓(xùn)練模式可以在該模式的開(kāi)頭及末尾處包括防護(hù)帶。被包括在某些或全部所述訓(xùn)練模式中的防護(hù)帶的長(zhǎng)度例如可以小于或最大等于所述接收設(shè)備所能應(yīng)對(duì)的最大頻偏。在所提到的、每一個(gè)訓(xùn)練模式具有8MHz帶寬的實(shí)例中，所述防護(hù)帶例如可以具有250到500kHz的長(zhǎng)度，或者可以具有任何其他適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度。此外，被包括在所述訓(xùn)練模式中的每一個(gè)所述防護(hù)帶的長(zhǎng)度可以至少是由于如關(guān)于圖12所描述的濾波器特性而未在所述接收設(shè)備中接收到的載波的長(zhǎng)度。此外，如果所述信令模式具有防護(hù)帶，則被包括在所述訓(xùn)練模式中的每一個(gè)所述防護(hù)帶的長(zhǎng)度可以至少是每一個(gè)所述信令模式防護(hù)帶的長(zhǎng)度。
附加地或替代地，每一個(gè)信令模式(即所述信令模式30、31a和/或31b)可以在每一個(gè)模式的開(kāi)頭和末尾處包括具有未使用的載波的防護(hù)帶。在圖15中示出了這種情況的一個(gè)實(shí)例，該圖示意性地示出在頻率維度上彼此相繼地排列的幾個(gè)信令模式31a，這幾個(gè)信令模式各自在其開(kāi)頭處具有防護(hù)帶31a’并且在其末尾處具有另一個(gè)防護(hù)帶31a”。例如，在OFDM系統(tǒng)中總發(fā)送帶寬是8MHz的訓(xùn)練模式長(zhǎng)度的倍數(shù)(4nk模式k是具有1024個(gè)載波/樣本的傅立葉窗口尺寸，n＝1，2，3，4...)并且每一個(gè)信令模式具有4MHz的長(zhǎng)度，在所述OFDM系統(tǒng)中，對(duì)在每一個(gè)信令模式的開(kāi)頭和末尾處的每一個(gè)防護(hù)帶的長(zhǎng)度的建議將是343個(gè)頻率載波(這是在每一4nk模式下處于每一幀的開(kāi)頭和末尾處的數(shù)據(jù)模式中的未被使用的載波的數(shù)目)。對(duì)于每一個(gè)信令模式中的可用載波所得到的數(shù)目將是3584/2-2x343＝1106個(gè)載波。但是應(yīng)當(dāng)理解的是，這些數(shù)目?jī)H僅被用作實(shí)例，而絕不意圖進(jìn)行限制。在這里，被包括在所述信令模式中的每一個(gè)所述防護(hù)帶的長(zhǎng)度可以至少是由于如關(guān)于圖12所描述的濾波器特性而未在所述接收設(shè)備中接收到的載波的長(zhǎng)度，因此每一個(gè)信令模式中的信令數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度等于(或者可以小于)所述有效接收器帶寬。應(yīng)當(dāng)注意到，如果存在如關(guān)于圖13所解釋的附加的信令模式31b，其將具有與所述信令模式31a相同的防護(hù)帶31a’和31a”。此外，如關(guān)于圖13所描述的信令模式30也可以具有所描述的防護(hù)帶31a’和31a”。
附加地或替代地，每一個(gè)數(shù)據(jù)模式可以在每一個(gè)模式的開(kāi)頭和末尾處包括具有未使用的載波的防護(hù)帶。替代地，在某些應(yīng)用中，僅有每一幀內(nèi)在頻率方向上的相應(yīng)的第一個(gè)數(shù)據(jù)模式(在圖10和13的實(shí)例中是數(shù)據(jù)模式32、32’、32”、32”’)可以僅在該數(shù)據(jù)模式的開(kāi)頭處包括防護(hù)帶，并且每一幀內(nèi)在頻率方向上的最后一個(gè)數(shù)據(jù)模式(在圖10和13的實(shí)例中是數(shù)據(jù)模式37、37’、37”、37”’)可以在該數(shù)據(jù)模式的末尾處包括防護(hù)帶。在這里，所述數(shù)據(jù)模式的防護(hù)帶的長(zhǎng)度例如可以與所述信令模式的防護(hù)帶(如果所述信令模式包括防護(hù)帶的話)和/或所述訓(xùn)練模式的防護(hù)帶(如果所述訓(xùn)練模式包括防護(hù)帶的話)的長(zhǎng)度相同。
如上所述，被包括在所述信令模式31、31a和/或31b(或者根據(jù)本發(fā)明的其他信令模式)中的信令數(shù)據(jù)包括所述物理層信息，其允許根據(jù)本發(fā)明的接收設(shè)備63獲得關(guān)于所述幀結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)并且接收及解碼所想要的數(shù)據(jù)模式。作為一個(gè)非限制性實(shí)例，所述信令數(shù)據(jù)可以包括諸如以下各項(xiàng)的參數(shù)總或整個(gè)發(fā)送帶寬、訓(xùn)練模式的防護(hù)帶長(zhǎng)度、相應(yīng)的信令模式在該幀內(nèi)的位置、信令模式的防護(hù)帶長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)模式的防護(hù)帶長(zhǎng)度、建立一個(gè)超幀的幀數(shù)目、當(dāng)前幀在超幀內(nèi)的編號(hào)、總的幀帶寬的頻率維度上的數(shù)據(jù)模式數(shù)目、一幀的時(shí)間維度上的附加數(shù)據(jù)模式數(shù)目和/或每一幀中的每一個(gè)數(shù)據(jù)模式的單獨(dú)信令數(shù)據(jù)。在這里，相應(yīng)的信令模式在一幀內(nèi)的位置例如可以指示該信令模式相對(duì)于所述訓(xùn)練模式或者相對(duì)于總帶寬的分段的位置。例如，在所述信令模式具有與所述訓(xùn)練模式相同的長(zhǎng)度并且與所述訓(xùn)練模式對(duì)準(zhǔn)的圖10的情況下，所述信令數(shù)據(jù)包括關(guān)于所述信令模式位于第一段(例如第一個(gè)8MHz段)還是第二段內(nèi)的指示。如例如關(guān)于圖13所解釋的那樣，如果所述信令模式具有所述訓(xùn)練模式的一半長(zhǎng)度，則每一對(duì)相鄰的信令模式具有相同的位置信息。在任何情況下，所述接收設(shè)備都將能夠利用該位置信息調(diào)諧到后繼幀內(nèi)的所想要的頻帶。所述單獨(dú)信令數(shù)據(jù)是為存在于該幀內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)模式單獨(dú)提供的單獨(dú)的數(shù)據(jù)塊，并且可以包括諸如以下各項(xiàng)的參數(shù)該數(shù)據(jù)模式的第一頻率載波、被分配給該數(shù)據(jù)模式的頻率載波數(shù)目、被用于該數(shù)據(jù)模式的調(diào)制、被用于該數(shù)據(jù)模式的錯(cuò)誤保護(hù)代碼、針對(duì)該數(shù)據(jù)模式的時(shí)間交織器的使用、該數(shù)據(jù)模式內(nèi)的頻率陷波(數(shù)據(jù)模式中的未被用于數(shù)據(jù)發(fā)送的頻率載波)數(shù)目、頻率陷波(notch)的位置以及/或者頻率陷波的寬度。所述發(fā)送設(shè)備54的信令映射裝置57適于把相應(yīng)的信令數(shù)據(jù)映射到每一個(gè)信令模式的頻率載波上。所述接收設(shè)備63的評(píng)估裝置67適于評(píng)估所接收到的信令數(shù)據(jù)，并且適于使用或轉(zhuǎn)發(fā)被包括在所述信令數(shù)據(jù)中的信息以供該接收設(shè)備63內(nèi)的進(jìn)一步處理。
如果所述信令數(shù)據(jù)包括存在于一幀內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)模式的所提到的單獨(dú)信令信息，則所述信令模式的結(jié)構(gòu)在每幀的頻率方向上支持有限的最大數(shù)目的數(shù)據(jù)模式，以便將每一個(gè)信令模式的尺寸限制于最大尺寸。因此，雖然可以動(dòng)態(tài)地靈活改變每一幀的頻率方向上的數(shù)據(jù)模式的數(shù)目，但這只有在特定的最大數(shù)據(jù)模式數(shù)目?jī)?nèi)才成立。如上面所解釋的那樣，每一幀的時(shí)間方向上的附加數(shù)據(jù)模式分別與在前數(shù)據(jù)模式對(duì)準(zhǔn)。因此，每一個(gè)附加的后繼數(shù)據(jù)模式具有與在前數(shù)據(jù)模式相同的位置、長(zhǎng)度、調(diào)制等等，因此所述在前數(shù)據(jù)模式的信令數(shù)據(jù)對(duì)于所述后繼數(shù)據(jù)模式也是有效的。在這里，每一幀的時(shí)間方向上的附加數(shù)據(jù)模式的數(shù)目可以是固定的或靈活的，并且這一信息也可以被包括在所述信令數(shù)據(jù)中。類(lèi)似地，所述信令模式的結(jié)構(gòu)只能支持每一個(gè)數(shù)據(jù)模式中的有限的最大數(shù)目的頻率陷波。
替代地或附加地，為了克服可能無(wú)法在所述接收設(shè)備63中接收所述信令模式31的某些部分的問(wèn)題，所述發(fā)送設(shè)備54可以可選地包括錯(cuò)誤編碼裝置56，其適于向通過(guò)信令映射裝置57被映射到信令模式的頻率載波上的信令數(shù)據(jù)添加某種類(lèi)型的錯(cuò)誤編碼、冗余，比如重復(fù)編碼、循環(huán)冗余編碼等等。附加的錯(cuò)誤編碼將允許所述發(fā)送設(shè)備54使用與所述訓(xùn)練模式30長(zhǎng)度相同的信令模式31(如圖10中所示)，這是因?yàn)樗鼋邮赵O(shè)備63例如能夠借助于所述重建裝置71來(lái)執(zhí)行某種類(lèi)型的錯(cuò)誤檢測(cè)和/或校正，以便重建原始信令模式。
對(duì)于所述信令模式具有4MHz的長(zhǎng)度并且與OFDM系統(tǒng)中的8MHz的訓(xùn)練模式(段)對(duì)準(zhǔn)的所提到的實(shí)例，下表示出信令結(jié)構(gòu)的一個(gè)具體(非限制性)實(shí)例 表1、信令結(jié)構(gòu) 有利地，所述幀結(jié)構(gòu)在頻率維度上可以具有每幀最多32個(gè)數(shù)據(jù)模式，因此在總帶寬為32MHz(8MHz的訓(xùn)練模式長(zhǎng)度的4倍)的系統(tǒng)中，每一個(gè)數(shù)據(jù)模式的最小長(zhǎng)度為1MHz。信令模式的所得到的最大尺寸是(48+32+32(36+4*24))＝48+32+4224＝4304比特。可以對(duì)所述信令數(shù)據(jù)應(yīng)用適當(dāng)?shù)目s短的Reed Salomon編碼。已編碼的數(shù)據(jù)例如可以被映射到兩個(gè)連續(xù)的QPSK符號(hào)上，或者可以使用任何其他適當(dāng)?shù)恼{(diào)制。
替代地，所述幀結(jié)構(gòu)在頻率維度上可以具有每幀最多64個(gè)數(shù)據(jù)模式，因此在總帶寬為32MHz(8MHz的訓(xùn)練模式長(zhǎng)度的4倍)的系統(tǒng)中，每一個(gè)數(shù)據(jù)模式的最小長(zhǎng)度為0.5MHz。信令模式的所得到的最大尺寸是(48+32+64(36+4*24))＝48+32+8448＝8528比特。可以對(duì)所述信令數(shù)據(jù)應(yīng)用適當(dāng)?shù)目s短的Reed Salomon編碼。已編碼的數(shù)據(jù)例如可以被映射到兩個(gè)連續(xù)的16-QAM符號(hào)上，或者可以使用任何其他適當(dāng)?shù)恼{(diào)制。
替代地，所述幀結(jié)構(gòu)在頻率維度上可以具有每幀最多16個(gè)數(shù)據(jù)模式，因此在總帶寬為32MHz(8MHz的訓(xùn)練模式長(zhǎng)度的4倍)的系統(tǒng)中，每一個(gè)數(shù)據(jù)模式的最小長(zhǎng)度為2MHz。信令模式的所得到的最大尺寸是(48+32+16(36+4*24))＝48+32+2112＝2192比特?？梢詫?duì)所述信令數(shù)據(jù)應(yīng)用適當(dāng)?shù)目s短的Reed Salomon編碼。已編碼的數(shù)據(jù)例如可以被映射到一個(gè)QPSK符號(hào)上，或者可以使用任何其他適當(dāng)?shù)恼{(diào)制。
下面將更加詳細(xì)地描述在上面的表1中提到的信令數(shù)據(jù)的參數(shù) a)n4k的n把所提出的4nk系統(tǒng)的總發(fā)送帶寬定義為8MHz的倍數(shù)。
n＝18MHz n＝216MHz n＝324MHz n＝432MHz ...... b)n4k的當(dāng)前n指示已解碼的信令模式在整個(gè)n4k信道(幀)內(nèi)的位置。
0000 保留 0001 0...8MHz(n＝1) 0010 8...16MHz(n＝2) 0011 16...24MHz(n＝3) 0100 24...32MHz(n＝4) c)防護(hù)間隔長(zhǎng)度定義所有數(shù)據(jù)模式以及信令模式的防護(hù)間隔(或防護(hù)帶)的長(zhǎng)度。
00 GI＝1/64 01 GI＝1/128 10 GI＝1/256 11 保留 d)超幀長(zhǎng)度此參數(shù)描述建立一個(gè)超幀的幀數(shù)目。
e)幀號(hào)允許在一個(gè)超幀內(nèi)進(jìn)行幀計(jì)數(shù)。在每一個(gè)超幀的開(kāi)頭處，此計(jì)數(shù)器被重置。
f)數(shù)據(jù)模式數(shù)目定義所述總信道帶寬內(nèi)的頻率模式數(shù)目。
g)n-段號(hào)此參數(shù)用信號(hào)通知該數(shù)據(jù)模式的第一個(gè)載波的位置(即哪一個(gè)8MHz段)。
h)起始載波號(hào)定義該數(shù)據(jù)模式的第一個(gè)載波。編號(hào)是相對(duì)于相關(guān)的8MHz段的該幀。
i)數(shù)據(jù)模式寬度定義為該數(shù)據(jù)模式分配的載波數(shù)目。
j)數(shù)據(jù)模式QAM此參數(shù)表明該數(shù)據(jù)模式的QAM調(diào)制。
000 16-QAM 001 64-QAM 010 256-QAM 011 1024-QAM 100 4096-QAM 101 16384-QAM 110 65536-QAM 111 保留 k)LDPC塊尺寸定義所述LDPC塊尺寸 0 16k塊尺寸 1 64k塊尺寸 l)LDPC碼率定義為該數(shù)據(jù)模式選擇的LDPC(低密度奇偶校驗(yàn))碼率。
0000 2/3 0001 3/4 0010 4/5 0011 5/6 0100 8/9 0101 9/10 0110-1111 保留 m)時(shí)間交織器使能用信號(hào)通知針對(duì)該數(shù)據(jù)模式的時(shí)間交織器的使用。
n)陷波數(shù)目定義該數(shù)據(jù)模式中的陷波的存在或數(shù)目。
00 該數(shù)據(jù)模式中沒(méi)有陷波 01 該數(shù)據(jù)模式中有1個(gè)陷波 10 該數(shù)據(jù)模式中有2個(gè)陷波 11 該數(shù)據(jù)模式中有3個(gè)陷波 o)陷波起始定義該數(shù)據(jù)模式的第一個(gè)載波。
p)載波號(hào)編號(hào)是相對(duì)于相關(guān)的8MHz段的幀。
q)陷波寬度定義為該陷波分配的載波數(shù)目。
r)PSI/SI再處理用信號(hào)通知在頭端中是否執(zhí)行PSI/SI再處理。
0 PSI/SI再處理被禁用 1 PSI/SI再處理被啟用 s)CRC_32MIPL1信令塊的32比特CRC編碼 為了確保在所述接收設(shè)備63中更好地接收所述信令模式，本發(fā)明進(jìn)一步提出優(yōu)化所述接收設(shè)備63的調(diào)諧位置。在圖10和13中示出的實(shí)例中，接收器被調(diào)諧到所述發(fā)送帶寬的一部分38，這是通過(guò)使該部分3以要被接收的數(shù)據(jù)模式的頻率帶寬為中心而實(shí)現(xiàn)的。替代地，所述接收設(shè)備63可以被調(diào)諧，以便優(yōu)化對(duì)所述信令模式31的接收，這是通過(guò)放置所述部分38以便在仍然完全接收所想要的數(shù)據(jù)模式的同時(shí)接收信令模式31的最大部分而實(shí)現(xiàn)的。替代地，本發(fā)明提出各數(shù)據(jù)模式的長(zhǎng)度與各前同步碼模式30和信令模式31的長(zhǎng)度之差不應(yīng)當(dāng)超過(guò)特定百分比(例如10％)。在圖14中可以找到這種解決方案的一個(gè)實(shí)例。數(shù)據(jù)模式42、43、44和45之間的邊界(在頻率方向上)與前同步碼模式30和信令模式31之間的邊界的偏差不超過(guò)特定百分比，比如(但不限于)10％。隨后可以通過(guò)上面提到的所述信令模式31中的附加錯(cuò)誤編碼來(lái)校正這一小百分比。
圖16示出根據(jù)本發(fā)明的幀47的一個(gè)實(shí)例的時(shí)域表示。在所述發(fā)送設(shè)備54中，在幀形成裝置59中生成所述幀模式或結(jié)構(gòu)之后，通過(guò)變換裝置60將所述頻域幀模式變換到時(shí)域內(nèi)?，F(xiàn)在圖16中示出了所得到的時(shí)域幀的一個(gè)實(shí)例。所述幀47包括由通過(guò)導(dǎo)頻映射裝置55把導(dǎo)頻信號(hào)僅僅映射到每m個(gè)頻率載波上(m是大于或等于2的自然數(shù))而得到的多個(gè)縮短的訓(xùn)練符號(hào)48、其后是防護(hù)間隔49、信令符號(hào)50、另一個(gè)防護(hù)間隔51以及分別由防護(hù)間隔53分開(kāi)的多個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)52。在時(shí)域內(nèi)只存在單個(gè)信令符號(hào)的情況對(duì)應(yīng)于圖10中示出的實(shí)例，其中在頻域幀結(jié)構(gòu)中只存在單個(gè)具有信令模式的時(shí)隙，而有分別具有信令模式31a和31b的兩個(gè)時(shí)隙的圖13的實(shí)例將導(dǎo)致在時(shí)域內(nèi)存在最終由防護(hù)間隔分開(kāi)的兩個(gè)信令模式。所述防護(hù)間隔例如可以是各符號(hào)的有用部分的循環(huán)擴(kuò)展。通常可以通過(guò)反轉(zhuǎn)最后一個(gè)訓(xùn)練符號(hào)、即相對(duì)于(全都具有相同相位的)在前訓(xùn)練符號(hào)反轉(zhuǎn)最后一個(gè)訓(xùn)練符號(hào)的相位來(lái)提高同步可靠性。在OFDM系統(tǒng)的實(shí)例中，所述信令符號(hào)和數(shù)據(jù)符號(hào)(包括其最終提供的防護(hù)帶)可以分別具有一個(gè)OFDM符號(hào)的長(zhǎng)度。所述時(shí)域幀隨后被轉(zhuǎn)發(fā)到發(fā)送裝置61，該發(fā)送裝置根據(jù)所使用的多載波系統(tǒng)來(lái)處理所述時(shí)域信號(hào)，例如把所述信號(hào)上變換到所想要的發(fā)送頻率。隨后通過(guò)發(fā)送接口62來(lái)發(fā)送所述發(fā)送信號(hào)，該發(fā)送接口可以是有線接口或無(wú)線接口，比如天線等。
幀47中的縮短的訓(xùn)練符號(hào)的數(shù)目取決于所想要的實(shí)現(xiàn)方式和所使用的傳輸系統(tǒng)。作為一個(gè)非限制性實(shí)例，縮短的訓(xùn)練符號(hào)48的數(shù)目可以是8，這是相關(guān)復(fù)雜度與同步可靠性之間的一個(gè)良好折衷。
圖16還示出可以被組合成超幀的相應(yīng)數(shù)目的幀。每個(gè)超幀的幀數(shù)目(即每一個(gè)超幀在時(shí)間方向上的長(zhǎng)度)可以是固定的或者可以改變。在這里，可存在所述超幀可以被動(dòng)態(tài)地設(shè)置到的最大長(zhǎng)度。此外還可能有利的是，一個(gè)超幀內(nèi)的每一幀的信令模式中的信令數(shù)據(jù)是相同的，并且所述信令數(shù)據(jù)的改變僅僅在超幀之間發(fā)生。換句話說(shuō)，數(shù)據(jù)模式的調(diào)制、編碼、數(shù)目等等在一個(gè)超幀的每一幀內(nèi)將是相同的，但是隨后在后繼超幀中可能是不同的。例如，廣播系統(tǒng)中的超幀的長(zhǎng)度可以較長(zhǎng)，這是因?yàn)樗鲂帕顢?shù)據(jù)可能不經(jīng)常改變，而在交互式系統(tǒng)中超幀長(zhǎng)度則可以較短，這是因?yàn)榭梢曰趶慕邮掌鞯桨l(fā)送器的反饋來(lái)優(yōu)化發(fā)送和接收參數(shù)。
前面已經(jīng)解釋了所述發(fā)送設(shè)備54的元件和功能，在圖17中示出了該發(fā)送設(shè)備的方框圖。應(yīng)當(dāng)理解的是，發(fā)送設(shè)備54的實(shí)際實(shí)現(xiàn)方式將包含對(duì)于該發(fā)送設(shè)備在相應(yīng)系統(tǒng)中的實(shí)際操作來(lái)說(shuō)所必需的附加元件和功能。在圖17中僅僅示出了對(duì)于解釋及理解本發(fā)明來(lái)說(shuō)所必需的元件和裝置。對(duì)于所述接收設(shè)備63同樣成立，在圖18中示出了該接收設(shè)備的方框圖。圖18僅僅示出對(duì)于理解本發(fā)明來(lái)說(shuō)所必需的元件和功能。附加的元件對(duì)于所述接收設(shè)備63的實(shí)際操作來(lái)說(shuō)將是必需的。還應(yīng)當(dāng)理解的是，所述發(fā)送設(shè)備54以及接收設(shè)備63的元件和功能可以被實(shí)現(xiàn)在適于執(zhí)行本發(fā)明所描述并要求保護(hù)的功能的任何種類(lèi)的器件、設(shè)備、系統(tǒng)等等中。
本發(fā)明還針對(duì)一種幀結(jié)構(gòu)(以及如上所述的相應(yīng)地適配的發(fā)送及接收設(shè)備和方法)，其作為上面描述的實(shí)施例的替代方案具有多個(gè)(兩個(gè)或更多)數(shù)據(jù)模式，其中至少一個(gè)數(shù)據(jù)模式的長(zhǎng)度不同于其他(多個(gè))數(shù)據(jù)模式的長(zhǎng)度。具有可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)模式的這種結(jié)構(gòu)可以與如上所述的具有完全相同的長(zhǎng)度和內(nèi)容的訓(xùn)練模式序列相組合，或者可以與至少一個(gè)訓(xùn)練模式的長(zhǎng)度和/或內(nèi)容不同于其他訓(xùn)練模式的訓(xùn)練模式序列(即可變訓(xùn)練模式長(zhǎng)度)相組合。在這兩種情況下，所述接收設(shè)備63都將需要關(guān)于變化的數(shù)據(jù)模式長(zhǎng)度的一些信息，所述信息可以借助于單獨(dú)的信令數(shù)據(jù)信道來(lái)發(fā)送，或者可以借助于被包括在如上所述的幀結(jié)構(gòu)中的信令數(shù)據(jù)模式內(nèi)所包括的信令數(shù)據(jù)來(lái)發(fā)送。在后一種情況下，一種可能的實(shí)現(xiàn)方式可以是每一幀中的第一個(gè)訓(xùn)練模式和第一個(gè)信令模式總是具有相同的長(zhǎng)度，以便所述接收設(shè)備總是可以通過(guò)接收每一幀或必要幀中的第一個(gè)訓(xùn)練模式和信令模式來(lái)獲得關(guān)于所述變化的數(shù)據(jù)模式的信息。當(dāng)然，其他實(shí)現(xiàn)方式也是可能的。在其他方面，上面關(guān)于所述訓(xùn)練模式、數(shù)據(jù)模式和信令模式以及所述發(fā)送設(shè)備54和接收設(shè)備63中的可能實(shí)現(xiàn)方式的描述的剩余部分仍然適用。
1、執(zhí)行概要 下面的描述是針對(duì)本發(fā)明在未來(lái)的基于電纜的數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)中的有利實(shí)現(xiàn)方式的建議，其中所述基于電纜的數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)比如是(但不限于)DVB-C2。針對(duì)衛(wèi)星(DVB-S2)和地面(DVB-T2)傳輸?shù)牡诙锢韺訕?biāo)準(zhǔn)的最新發(fā)展已經(jīng)需要電纜運(yùn)營(yíng)商為數(shù)字廣播和交互式服務(wù)提供比利用當(dāng)前的第一代DVB-C標(biāo)準(zhǔn)所能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)性能和靈活性有所改進(jìn)并且富有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)性能和靈活性。
本建議的目的是為電纜網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前需求和預(yù)期的未來(lái)需求提供一種完整系統(tǒng)解決方案，但是本建議也可以被應(yīng)用于地面網(wǎng)絡(luò)。
本建議通過(guò)多個(gè)新的改進(jìn)特征而允許吞吐量和系統(tǒng)靈活性的顯著改進(jìn) ·靈活的并且極為高效的OFDM調(diào)制方案 о不僅利用現(xiàn)有的8MHz頻率柵格而且還利用具有8MHz的指定倍數(shù)的更大帶寬，允許實(shí)現(xiàn)極為高效的傳輸系統(tǒng)。
о基于頻率切片進(jìn)行接收，以便允許成本有效的接收器實(shí)現(xiàn)方式和提高的系統(tǒng)靈活性。
о對(duì)OFDM子載波進(jìn)行陷波，以便支持對(duì)(安全性相關(guān)的)地面服務(wù)的有效保護(hù)(電纜網(wǎng)絡(luò)的累積輻射干擾地面服務(wù))。
·OFDM子載波的高階調(diào)制提供相對(duì)于當(dāng)前的DVB-C系統(tǒng)的顯著的吞吐量增加 о利用1024QAM子載波調(diào)制高達(dá)69.8Mbit/s(在8MHz接收帶寬內(nèi))。
о利用4096QAM子載波調(diào)制高達(dá)83.7Mbit/s(在8MHz接收帶寬內(nèi))。
·具有針對(duì)電纜系統(tǒng)優(yōu)化的碼率的從DVB-S2和DVB-T2再利用的LDPC編解碼器提供比當(dāng)前編碼高3dB的增益，并且還促進(jìn)與第二代DVB系統(tǒng)的兼容性。
·支持把衛(wèi)星和地面服務(wù)轉(zhuǎn)碼到電纜系統(tǒng)。
·支持幾種輸入流格式(單和/或多傳輸流(TS)以及通用流封裝(GSE))。
·在返回信道可用的情況下優(yōu)化吞吐量 о用于支持交互式服務(wù)的低系統(tǒng)等待時(shí)間。
о對(duì)OFDM子載波進(jìn)行適配，以便根據(jù)位置和頻率切片特定的SNR條件來(lái)優(yōu)化吞吐量。
本建議是一種完整系統(tǒng)提議，并且解決需求的所有方面。在第5段中連同技術(shù)描述一起給出與C2相關(guān)的需求的詳細(xì)比較。
使用下面的縮寫(xiě) ACM-自適應(yīng)編碼及調(diào)制 AWGN-加性高斯白噪聲 BCH-Bose-Chaudhuri-Hocquenghem多錯(cuò)誤校正二進(jìn)制塊碼 CAZAC-恒定幅度零自相關(guān)波形 CCM-恒定編碼和調(diào)制 CRC-循環(huán)冗余校驗(yàn) FEC-前向錯(cuò)誤校正 GI-防護(hù)間隔 GS-通用流 GSE-通用流封裝 GSM-全球移動(dòng)通信系統(tǒng) LDPC-低密度奇偶校驗(yàn)碼 OFDM-正交頻分復(fù)用 PAPR-峰值平均功率減小 PSI/SI-節(jié)目特定信息/服務(wù)信息 QAM-正交幅度調(diào)制 QoS-服務(wù)質(zhì)量 RF-射頻 SMATV-衛(wèi)星共用天線電視 SNR-信噪比 TS-傳輸流 VCM-可變編碼及調(diào)制 VoD-視頻點(diǎn)播 應(yīng)當(dāng)理解的是，下面描述的所有功能和要求都可以在圖17中示出并關(guān)于圖17所描述的發(fā)射設(shè)備54和/或在圖18中示出并關(guān)于圖18所描述的接收設(shè)備63的分別適當(dāng)?shù)难b置和元件中實(shí)現(xiàn)。此外還應(yīng)當(dāng)理解的是，下面對(duì)一種有利實(shí)現(xiàn)方式的詳細(xì)描述并不意圖限制如在權(quán)利要求書(shū)中所限定的本發(fā)明的范圍。
2、系統(tǒng)總覽 2.1.靈活的n4k系統(tǒng) 所提出的系統(tǒng)在把不同的輸入格式(單/多TS和GSE)映射到OFDM子載波上方面具有高度靈活性。
基本構(gòu)思是把盡可能多的輸入流集束并且多路復(fù)用到相關(guān)的多個(gè)OFDM子載波上，所述子載波總體上不超出接收器側(cè)的最大調(diào)諧器帶寬(例如8MHz，包括相關(guān)的防護(hù)帶)。這被定義為頻率數(shù)據(jù)切片。
一個(gè)子信道表示現(xiàn)有的電纜信道柵格的一個(gè)8MHz帶寬塊。當(dāng)前的DVB-C帶寬(即8MHz)可以被用作單個(gè)信道。但是為了提高頻譜效率，可以把另外的n個(gè)8MHz寬的OFDM子信道組合或“集束”在一起，以便產(chǎn)生一個(gè)更大的信道。幾個(gè)頻率數(shù)據(jù)切片可以被組合在一個(gè)信道內(nèi)。沒(méi)有針對(duì)頻率切片的固定頻率帶寬分配，不必將頻率切片與8MHz子信道對(duì)準(zhǔn)。
由于OFDM頻譜的防護(hù)帶僅僅在總信道帶寬的每一側(cè)被使用一次，因此頻譜效率得到提高。所述防護(hù)帶的頻譜成形(shaping)并不隨著不同的信道帶寬而改變。圖19示出具有相關(guān)防護(hù)帶的不同信道帶寬實(shí)例。
明顯的是，總信道帶寬越高，防護(hù)帶的頻譜開(kāi)銷(xiāo)就越低?？傂诺缼挼纳舷奕Q于在頭端側(cè)的可用技術(shù)(D/A轉(zhuǎn)換器)。表2示出在應(yīng)用相同的防護(hù)帶成形的情況下不同OFDM頻譜帶寬的開(kāi)銷(xiāo)百分比 表2、不同OFDM頻譜帶寬的防護(hù)帶開(kāi)銷(xiāo) 所述頻率數(shù)據(jù)切片帶寬不與任何固定頻率柵格相關(guān)，并且可以根據(jù)輸入流的帶寬需求直接地被調(diào)節(jié)。唯一的要求是所分配的子載波的數(shù)目不超出接收器側(cè)的調(diào)諧器帶寬。統(tǒng)計(jì)多路復(fù)用在所述數(shù)據(jù)切片上被應(yīng)用，并且受益于盡可能大的帶寬。
總信道帶寬應(yīng)當(dāng)是子信道柵格(8MHz)的n倍。這允許簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃以及所述接收器調(diào)諧器中的足夠高的調(diào)諧步長(zhǎng)。
所述OFDM調(diào)制是從用在DVB-H/T2中的4k操作模式導(dǎo)出的，其被擴(kuò)展到所述子信道柵格的倍數(shù)。因此該系統(tǒng)被稱(chēng)作n4k系統(tǒng)(n表示集束的4k調(diào)制塊的數(shù)目)。
2.2.部分OFDM接收 為了允許成本有效的實(shí)現(xiàn)方式，提出一種基于頻率切片的OFDM接收。
當(dāng)前在ISDB-T中已經(jīng)成功地利用了具有固定段尺寸的分段OFDM接收。在這些系統(tǒng)中，對(duì)各個(gè)段或組合段的接收是可能的。在ISDB-T中的主要應(yīng)用是在一個(gè)RF信道內(nèi)提供移動(dòng)接收以及固定地面接收。
如圖20中所示，所提出的C2系統(tǒng)包含子載波塊的任意可調(diào)節(jié)分配。所提出的C2頭端能夠針對(duì)每一個(gè)超幀計(jì)算所有OFDM子載波的輸入流特定的分布和頻率切片集合。在理想情況下，每一個(gè)輸入流或者每一組輸入流被映射到OFDM子載波的相關(guān)子組上。所分配的子載波的數(shù)目可以從輸入數(shù)據(jù)速率直接導(dǎo)出。這包括模式適配、流適配和FEC編碼的組合開(kāi)銷(xiāo)以及由于所述QAM調(diào)制而得到的增益。
通過(guò)所述L1信令(第3.7.2節(jié))來(lái)定義總的OFDM信道到不同頻率切片(也被稱(chēng)作頻率模式或段)的劃分。所述接收器調(diào)諧到包含所想要的頻率數(shù)據(jù)切片的頻率。對(duì)所選擇的8MHz接收頻譜應(yīng)用部分OFDM解調(diào)。圖20示出對(duì)較寬OFDM發(fā)送信號(hào)的部分接收。
注意所述頻率數(shù)據(jù)切片的帶寬可能小于所述接收器接收帶寬。在這種情況下，所述接收器在所述OFDM解調(diào)之后僅僅選擇相關(guān)子載波的信息并且將其轉(zhuǎn)發(fā)到后面的解碼部分。
2.3.C2系統(tǒng)總覽 圖21示出所提出的C2系統(tǒng)的頂層方框圖。
在所提出的傳輸系統(tǒng)中的第一步中，類(lèi)似于DVB-S2，把不同的輸入流(單或多TS或GS)合并并且打包成基帶分組。這種模式適配允許具有所期望的魯棒級(jí)別的流特定的(即TS或GS)調(diào)節(jié)?？梢园褑蝹€(gè)TS或GS饋送到數(shù)目相當(dāng)小的OFDM子載波上。但是，為了提高所述子信道的分集(即通過(guò)在較大數(shù)目的子載波上應(yīng)用頻率交織器)，有利的是集束盡可能多的輸入流，以便逼近最大可能帶寬(即接收器側(cè)的調(diào)諧器帶寬)。
下一級(jí)是流適配級(jí)，該級(jí)(在需要的情況下)執(zhí)行填充，并且在應(yīng)用FEC編碼之前應(yīng)用基帶加擾。
所述FEC編碼級(jí)包括類(lèi)似于用在DVB-T2中的編碼器的BCH編碼器、LDPC編碼器以及比特交織器單元。所述LDPC編碼器的正常輸出塊尺寸是64800比特。但是，為了支持(例如如交互式服務(wù)所需要的)低等待時(shí)間，也支持較短的LDPC塊尺寸(即如從DVB-T2中已知的16200比特)。
為了去除高QAM星座圖(1024-QAM及以上)的錯(cuò)誤基底(errorfloor)，使用具有12比特的t錯(cuò)誤校正的經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的BCH。
接下來(lái)，經(jīng)過(guò)LDPC編碼的FEC幀進(jìn)入BICM(比特交織編碼調(diào)制)級(jí)。在這里，與在DVB-T2中一樣對(duì)所述LDPC編碼器的輸出進(jìn)行比特交織，其中有奇偶校驗(yàn)交織以及其后的列扭轉(zhuǎn)(column twist)交織和解復(fù)用器的串聯(lián)。新的更高QAM星座圖(constellation)的比特交織器擴(kuò)展被包括在本文獻(xiàn)中。
此后，所述QAM編碼器把到來(lái)的比特映射為復(fù)QAM符號(hào)。QAM映射是基于Gray編碼，并且提出了針對(duì)1024-QAM和4096-QAM的T2映射的擴(kuò)展。
為了提供靈活的設(shè)置來(lái)應(yīng)對(duì)不同的需求和環(huán)境，可以修改所述調(diào)制和FEC參數(shù)。所提出的系統(tǒng)提供兩種不同的操作模式 ·對(duì)于廣播流，僅僅在發(fā)送器側(cè)調(diào)節(jié)每一個(gè)數(shù)據(jù)切片(即相關(guān)數(shù)目的OFDM子載波)的調(diào)制和編碼的設(shè)置。所述設(shè)置被選擇成保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所期望的服務(wù)質(zhì)量水平?？梢栽诔瑤g改變每一個(gè)數(shù)據(jù)切片的調(diào)制和編碼。一個(gè)數(shù)據(jù)切片(也被稱(chēng)作數(shù)據(jù)模式或段)內(nèi)的每一個(gè)子載波具有相同的調(diào)制和編碼。
·如果所述電纜網(wǎng)絡(luò)提供返回信道，則接收器可以向發(fā)送器通知其SNR條件，以便優(yōu)化所選擇的調(diào)制和編碼。這對(duì)于優(yōu)化點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交互式服務(wù)(基于IP的例如DOCSIS因特網(wǎng)通信或視頻點(diǎn)播VoD)的吞吐量是特別重要的。如果發(fā)送器根據(jù)在相關(guān)數(shù)據(jù)切片上具有總的最差的SNR的接收器來(lái)選擇調(diào)制和編碼，則較小的多點(diǎn)傳送連接也可以受益于SNR信息。
下一級(jí)是時(shí)間交織器，其可以減小脈沖噪聲和其他噪聲突發(fā)的影響。所述時(shí)間交織器與總的幀長(zhǎng)度對(duì)準(zhǔn)，并且對(duì)于對(duì)時(shí)間要求高的服務(wù)(比如需要低等待時(shí)間的交互式服務(wù))可以被關(guān)斷。
頻率交織被用來(lái)在頻率切片寬度上平均SNR波紋。雖然基本體系結(jié)構(gòu)是基于來(lái)自DVB-T和DVB-T2的頻率交織器，但是所述頻率交織器的寬度是可變的，并且與由特定數(shù)據(jù)切片分配的子載波數(shù)目相匹配。在操作期間可以容易地執(zhí)行在發(fā)送器側(cè)以及在接收器側(cè)的、頻率交織器特定的存儲(chǔ)器映射和解映射。
每一個(gè)符號(hào)交織器的輸出信號(hào)隨后被映射到一個(gè)數(shù)據(jù)切片(也被稱(chēng)作數(shù)據(jù)模式)上 OFDM符號(hào)建立器組合所有不同的到來(lái)流，這是通過(guò)將所有不同的到來(lái)流都映射到相關(guān)的必要數(shù)目的子載波上而實(shí)現(xiàn)的，其中包括插入適當(dāng)?shù)膶?dǎo)頻模式。
一個(gè)OFDM符號(hào)的子載波總數(shù)隨著所集束的8MHz信道(n4k系統(tǒng))的數(shù)目增大而增大。如圖22中所示，這些數(shù)據(jù)切片的對(duì)準(zhǔn)沒(méi)有任何分段限制。唯一的要求是一個(gè)數(shù)據(jù)切片的寬度(即所分配的子載波的數(shù)目)必須不超出接收器帶寬(即接收器前端的分別為8MHz的通帶帶寬)。
所提出的頻率切分提供所有不同輸入流的帶寬需求的累積到大的總帶寬上的非常高效的映射而不需要可觀的填充開(kāi)銷(xiāo)。
此后為每一個(gè)OFDM符號(hào)前置(prepend)防護(hù)間隔。本文提出三種不同的防護(hù)間隔長(zhǎng)度，以便提供針對(duì)網(wǎng)絡(luò)特定的環(huán)境(即最大回波長(zhǎng)度)優(yōu)化防護(hù)間隔的可能性。在最終的成幀部分中，每320個(gè)數(shù)據(jù)OFDM符號(hào)被一個(gè)前同步碼分隔開(kāi)，其包括訓(xùn)練序列階段(允許進(jìn)行所有重要的同步以及初始信道估計(jì)功能)和兩個(gè)16QAM調(diào)制的L1信令符號(hào)(包含即將到來(lái)的幀的所有重要的物理層信息)。
2.4.DVB-S/DVB-S2服務(wù)轉(zhuǎn)碼 為了把衛(wèi)星流轉(zhuǎn)碼到C2電纜網(wǎng)絡(luò)中，圖21中的方框圖通常是有效的TS層被用作衛(wèi)星解碼與C2特定的編碼之間的接口。因此根據(jù)上方信號(hào)鏈對(duì)所述DVB-S系統(tǒng)的基于TS的輸出流進(jìn)行編碼。
為了對(duì)所有傳輸流內(nèi)的所有PSI/SI信息條目執(zhí)行正確的適配，在所提出的C2編碼的開(kāi)頭處包括附加的PSI/SI再處理塊。
應(yīng)當(dāng)注意相同的基于TS的處理可適于把DVB-T或DVB-T2傳輸流轉(zhuǎn)碼到電纜網(wǎng)絡(luò)中。
對(duì)于把DVB-S2服務(wù)轉(zhuǎn)碼到較小的電纜網(wǎng)絡(luò)中的SMATV頭端來(lái)說(shuō)，PSI/SI處理可能不適用(類(lèi)似于DVB-C SMATV系統(tǒng))。在這種情況下不需要反轉(zhuǎn)所有編碼步驟來(lái)把信號(hào)插入到所述電纜網(wǎng)絡(luò)中。此外，DVB-S2信號(hào)僅僅被解碼到基帶分組級(jí)別。這些基帶分組隨后被直接插入到所提出的C2系統(tǒng)中。圖24示出相關(guān)的方框圖。
3、系統(tǒng)描述 3.1.模式適配 盡可能地從DVB-S2再利用模式適配。所述系統(tǒng)對(duì)傳輸流輸入或者通用流輸入起作用(用以把IP流適配成通用流的DVB GSE協(xié)議)。如圖25中所示，兩種格式都支持單和多輸入流模式。
這種模式適配允許進(jìn)行具有所期望的魯棒級(jí)別(robustness level)的特定于流(即TS或GS)的調(diào)節(jié)。SNR越高，所使用的“ModCod”模式(即調(diào)制方案與所選FEC模式的組合)就越高。
在電纜信道中，SNR波紋水平與地面系統(tǒng)相比受到限制。因此，本提議中的重點(diǎn)在于信令開(kāi)銷(xiāo)的簡(jiǎn)化和降低。
與DVB-S2類(lèi)似，支持各種流配置以便提供所需的系統(tǒng)靈活性 ·單傳輸流輸入(CCM)所述系統(tǒng)以相同的FEC層保護(hù)輸入流的 所有服務(wù)。VCM在單傳輸流層不直接可用。
·多傳輸流輸入(CCM和VCM) о可以利用單個(gè)FEC層單獨(dú)地保護(hù)每一個(gè)傳輸流。
о保護(hù)在不同傳輸流中可以有差別(VCM)。
3.2.FEC編碼 3.2.1.BCH BCH編碼是根據(jù)DVB-S2執(zhí)行的。提出對(duì)于所有碼率都使用12錯(cuò)誤校正BCH，以便避免對(duì)于針對(duì)DVB-C2提出的高階調(diào)制(1024QAM、4096QAM)所看到的高錯(cuò)誤基底。
表3、編碼參數(shù)(對(duì)于正常的FEC幀，nldpc＝64800) 表4、編碼參數(shù)(對(duì)于短FEC幀，nldpc＝16200) 3.2.2.LDPC LDPC編碼是根據(jù)DVB-S2執(zhí)行的。LDPC編解碼器的塊尺寸是Nldpc＝16200或64800。
3.2.3.交織器 3.2.3.1比特交織器 應(yīng)當(dāng)采用比特交織器來(lái)優(yōu)化LDPC碼比特與經(jīng)過(guò)Gray映射的QAM符號(hào)比特之間的分配。如在DVB-T2中，所述比特交織器應(yīng)當(dāng)包括塊交織器和解復(fù)用器。
如圖26中所示，在所述塊交織器部分中，應(yīng)當(dāng)首先對(duì)LDPC編碼器的輸出進(jìn)行奇偶交織，并且隨后將其存儲(chǔ)到包括Nc列和Nr行的存儲(chǔ)器中。利用列扭轉(zhuǎn)偏移量tc逐列寫(xiě)入所述數(shù)據(jù)，并且逐行讀取所述數(shù)據(jù)。
在解復(fù)用器部分中把關(guān)于第r行的輸出Nc元組{b0，r，b1，r，b2，r，...，bNc-1，r}置換(permute)成{y0，r，y1，r，y2，r，...，yNc-1，r}，其中每m個(gè)比特屬于一個(gè)2m-QAM符號(hào)。
除了DVB-T2星座圖之外，針對(duì)廣播服務(wù)提出1024QAM和4096QAM。在表5、6和7中示出了必要的參數(shù)。

表5、比特交織結(jié)構(gòu)(1024QAM、4096QAM)
表6、列扭轉(zhuǎn)參數(shù)tc(1024QAM、4096QAM)
表7、用于針對(duì)速率2/3、8/9和9/10把比特解復(fù)用到單元的參數(shù)
表8、用于針對(duì)速率3/4、4/5和5/6把比特解復(fù)用到單元的參數(shù) 3.2.3.2.時(shí)間交織器 為了減輕來(lái)自脈沖或突發(fā)噪聲的影響，針對(duì)廣播服務(wù)提出一種時(shí)間交織器。所述時(shí)間交織器的交織長(zhǎng)度與DVB-T2相比被保持得較短。
圖27示出所述時(shí)間交織器的操作。所述時(shí)間交織器取得來(lái)自QAM編碼器的輸出并且把數(shù)據(jù)寫(xiě)入到列中。通過(guò)按行讀出交織器單元把輸出傳遞到頻率交織器。
·行數(shù)R為固定值40。該值假設(shè)2.5％的擦除率，即由于干擾，近似每40個(gè)符號(hào)中就有一個(gè)丟失。
·為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，時(shí)間交織器長(zhǎng)度與幀長(zhǎng)度對(duì)準(zhǔn)(第7.5節(jié))。
·所述時(shí)間交織器內(nèi)的列數(shù)NL與所需服務(wù)中的子載波數(shù)目相匹配。
·在所述L1分組中用信號(hào)通知對(duì)分段OFDM系統(tǒng)的每一塊使用時(shí)間交織。
·發(fā)送器存儲(chǔ)器要求4096*12*40＝1966080＝1.97Mbit。
一種典型的干擾源(interferer)可以被視為接收自GSM移動(dòng)電話的577μs突發(fā)。該持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)于近似一個(gè)n4k符號(hào)周期。取決于擦除的嚴(yán)重性，對(duì)于所述LDPC編碼器來(lái)說(shuō)可以使用9/10碼率或者更為魯棒的碼率。
時(shí)間交織對(duì)于交互式服務(wù)來(lái)說(shuō)應(yīng)當(dāng)是可選的(利用自適應(yīng)OFDM) ·具有高QoS和低等待時(shí)間要求的服務(wù)(例如VoD)應(yīng)當(dāng)使用時(shí)間交織。
·要求低等待時(shí)間的服務(wù)(例如基于TCP/IP的游戲)不應(yīng)當(dāng)使用時(shí)間交織。
3.2.3.3.頻率交織器 一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)類(lèi)似于DVB-T2那樣使用所述頻率交織器。由于對(duì)于OFDM接收允許可變頻率切片，因此必須由所述發(fā)送器以及接收器動(dòng)態(tài)地計(jì)算交織器尺寸(也就是說(shuō)，所述交織器尺寸根據(jù)所分配的子載波的數(shù)目而改變)。
對(duì)一個(gè)OFDM符號(hào)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行操作的頻率交織器的目的是把所述數(shù)據(jù)單元映射到每一個(gè)符號(hào)中的Ndata個(gè)可用數(shù)據(jù)載波上。所述頻率交織器應(yīng)當(dāng)處理C2幀m的OFDM符號(hào)1的數(shù)據(jù)單元 隨后根據(jù)表8定義參數(shù)Mmax。
表8、頻率交織器的Mmax值 如下定義交織后的矢量 對(duì)于q＝0，...，Ndata-1并且對(duì)于所述幀的偶數(shù)符號(hào)(l mod 2＝0)，有am，l，H(q)＝xm，l，q 對(duì)于q＝0，...，Ndata-1并且對(duì)于所述幀的奇數(shù)符號(hào)(l mod 2＝1)，有am，l，q＝xm，l，H(q) H(q)是基于如下定義的序列R′i的置換函數(shù)。
定義(Nr-1)比特的二進(jìn)制字R′i，其中Nr＝log2Mmax，其中R′i取以下值 i＝0，1R′i[Nr-2，Nr-3，...，1，0]＝0，0，...，0，0 i＝2 R′i[Nr-2，Nr-3，...，1，0]＝0，0，...，0，1 2＜i＜Mmax{R′i[Nr-3，Nr-4，...，1，0]＝R′i-1[Nr-2，Nr-3，...，2，1]； 在4k模式下 通過(guò)表9中給出的比特置換從所述矢量R′i導(dǎo)出矢量Ri。
表9、比特置換 通過(guò)下面的算法來(lái)定義所述置換函數(shù)H(q) q＝0； for(i＝0；i＜Mmax；i＝i+1) { if(H(q)＜Ndata)q＝q+1；} 在圖28中示出了被用來(lái)生成所述置換函數(shù)的算法的示意性方框圖，該圖示出了4k模式的頻率交織器地址生成方案。
對(duì)于幀m的符號(hào)l，所述頻率交織器的輸出是經(jīng)過(guò)交織的數(shù)據(jù)單元矢量 在L1符號(hào)中用信號(hào)通知Ndata。
3.3.QAM子載波調(diào)制 對(duì)所述OFDM子載波的調(diào)制應(yīng)當(dāng)是規(guī)則的正交幅度調(diào)制。
(QAM)基于DVB-T2的定義提出下面的星座圖的使用。
·16-QAM ·64-QAM ·256-QAM 為了提高所提出的C2系統(tǒng)的吞吐量速率，針對(duì)廣播服務(wù)提出下面的更高星座圖。
·1024-QAM(利用Gray映射) ·4096-QAM(利用Gray映射) 此外，對(duì)于可以利用ACM(自適應(yīng)編碼及調(diào)制)的優(yōu)點(diǎn)的交互式服務(wù)可以應(yīng)用甚至更高的QAM星座圖，也就是說(shuō)，發(fā)送器和接收器交換OFDM音調(diào)映射圖(tonemap)，所述音調(diào)映射圖用信號(hào)通知針對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)切片所選擇的QAM星座圖?？梢愿鶕?jù)SNR對(duì)所選星座圖和編碼進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3.4.OFDM參數(shù) 本章提出用于每一種傳輸模式的OFDM結(jié)構(gòu)。如第3.5.節(jié)中所描述的那樣把所發(fā)送的信號(hào)組織成幀。每一幀的持續(xù)時(shí)間為T(mén)F，并且包括LF個(gè)OFDM符號(hào)。每一個(gè)符號(hào)由一組K個(gè)載波構(gòu)成，所述載波以持續(xù)時(shí)間Ts發(fā)送。該持續(xù)時(shí)間TS由兩部分構(gòu)成持續(xù)時(shí)間為T(mén)U的有用部分和持續(xù)時(shí)間為Δ的防護(hù)間隔。所述防護(hù)間隔包括所述有用部分TU的循環(huán)延續(xù)并且在其之前被插入。
一個(gè)OFDM幀中的符號(hào)從1到LF被編號(hào)。所有符號(hào)都包含數(shù)據(jù)和/或參考信息。
由于所述OFDM信號(hào)包括許多單獨(dú)調(diào)制的載波，因此每一個(gè)符號(hào)又可以被視為分成單元，每一個(gè)單元對(duì)應(yīng)于在一個(gè)符號(hào)期間在一個(gè)載波上所載送的調(diào)制。
所述OFDM符號(hào)包含導(dǎo)頻，所述導(dǎo)頻可以被用于幀同步、頻率同步、時(shí)間同步、信道估計(jì)，并且還可以被用來(lái)跟蹤相位噪聲。
所述載波通過(guò)k∈[Kmin；Kmax]來(lái)索引，并且由Kmin和Kmax決定。相鄰載波之間的間距是1/TU，而載波Kmin與Kmax之間的間距則由(K-1)/TU決定。
在表10中概括了所述OFDM參數(shù)。各時(shí)間相關(guān)參數(shù)的值以基本周期T的倍數(shù)的形式并且以微秒為單位給出。
提出一種n4k操作模式作為符號(hào)長(zhǎng)度、相位噪聲敏感度以及頻譜旁瓣陡度之間的良好折衷。這是基于8MHz信道內(nèi)的DVB-H/T2 4k模式。所述系統(tǒng)帶寬可以被擴(kuò)展到8MHz的n倍。
下表示出n從1到4變化的幾種信道帶寬的設(shè)置。
表10、不同信道帶寬的4nk OFDM調(diào)制 利用信道集束的附加優(yōu)點(diǎn)，所提出的OFDM值非常類(lèi)似于所述DVB-H/T2 4k模式的主要參數(shù)，其中包括載波間距以及符號(hào)持續(xù)時(shí)間。
應(yīng)當(dāng)注意 可以通過(guò)調(diào)節(jié)所述基本周期T來(lái)獲得其他信道帶寬。例如，可以通過(guò)把所述基本周期從7/64μs改變到7/48μs而從8MHz信道導(dǎo)出6MHz信道帶寬。
3.5.成幀 在類(lèi)似于上面描述的圖16的圖29中示出了成幀結(jié)構(gòu)。超幀被劃分成C2幀，所述C2幀被進(jìn)一步劃分成OFDM符號(hào)。C2幀總是以一個(gè)前同步碼符號(hào)開(kāi)始，隨后是兩個(gè)第1層信令符號(hào)，最后是LF-3個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)。
除了所述前同步碼符號(hào)的持續(xù)時(shí)間為T(mén)u(沒(méi)有防護(hù)間隔)之外，所述幀內(nèi)的每一個(gè)符號(hào)的持續(xù)時(shí)間都具有相同的周期Ts。所述符號(hào)周期Ts包括防護(hù)間隔持續(xù)時(shí)間TGI與有用符號(hào)持續(xù)時(shí)間Tu的和。
數(shù)據(jù)符號(hào)的數(shù)目被固定于8*時(shí)間交織器(見(jiàn)第3.2.3.2節(jié))符號(hào)長(zhǎng)度＝8*40＝320個(gè)符號(hào)。一個(gè)C2幀具有總共LF＝323個(gè)符號(hào)，其中包括320個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)、一個(gè)前同步碼符號(hào)(沒(méi)有防護(hù)間隔)以及兩個(gè)L1信令符號(hào)。因此，用于信令的開(kāi)銷(xiāo)對(duì)于所述前同步碼和L1信令符號(hào)來(lái)說(shuō)是3/323(近似為0.9％)。
所提出的C2幀周期為T(mén)F＝Tu+322*(TGI+Tu)。
表11、針對(duì)不同防護(hù)間隔長(zhǎng)度的所述4nk系統(tǒng)的幀周期 C2超幀的周期在下面的范圍內(nèi)1*TF＜＝TSF＜＝(216-1)*TF。
只有在超幀邊界處才能改變L1信令數(shù)據(jù)。對(duì)于僅廣播的服務(wù)來(lái)說(shuō)，超幀周期可以被設(shè)置為其最大值(216-1)*TF，這近似為2小時(shí)37分鐘，這是因?yàn)樵O(shè)想L1信令參數(shù)不會(huì)頻繁改變。對(duì)于僅交互式的服務(wù)或者混合的廣播/交互式服務(wù)來(lái)說(shuō)，可以按照需要縮短超幀長(zhǎng)度。作為一個(gè)L1信令參數(shù)提供所述超幀周期。
取決于信道改變的開(kāi)始與C2幀的開(kāi)始的相對(duì)定時(shí)，在不知道頻率數(shù)據(jù)切片位置的情況下的信道切換(zapping)時(shí)間預(yù)期需要長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)完整的C2幀周期(288ms)。
3.6.數(shù)據(jù)符號(hào)中的導(dǎo)頻載波 分散導(dǎo)頻密度從以下各項(xiàng)導(dǎo)出 ·用以確定頻率方向上的重復(fù)速率的多徑信道的最大延遲長(zhǎng)度。
·用以確定時(shí)間方向上的重復(fù)速率的電纜信道的最大多普勒頻率。
由于所述電纜信道在時(shí)間方向上被視為是準(zhǔn)靜態(tài)的，因此所述重復(fù)速率可以被保持為低。
為了優(yōu)化導(dǎo)頻模式開(kāi)銷(xiāo)，分散導(dǎo)頻模式密度取決于防護(hù)間隔尺寸。
提出了下面的導(dǎo)頻模式。
表12、所提出的C2系統(tǒng)的分散導(dǎo)頻模式 表12示出，在一個(gè)符號(hào)之后的導(dǎo)頻位置的頻移是4個(gè)載波。在頻率方向上的重復(fù)速率是x.y(例如對(duì)于GI＝1/64是48個(gè)載波的距離)。
圖30示出針對(duì)1/64的防護(hù)間隔長(zhǎng)度的導(dǎo)頻模式(黑點(diǎn))。
每一個(gè)OFDM符號(hào)的第一個(gè)以及最后一個(gè)載波將總是包含導(dǎo)頻載波。
根據(jù)Nyquist標(biāo)準(zhǔn)，獨(dú)立頻率內(nèi)插對(duì)于每一個(gè)OFDM符號(hào)本身是可能的。但是通過(guò)應(yīng)用附加的時(shí)間內(nèi)插來(lái)提高信道估計(jì)質(zhì)量也是可能的。
由于一般來(lái)說(shuō)不需要時(shí)間內(nèi)插，因此也不需要連續(xù)導(dǎo)頻(CP)。為了計(jì)算公共相位誤差(CPE)，僅考慮經(jīng)過(guò)頻率內(nèi)插的信道估計(jì)就足夠了。
3.7.前同步碼 前同步碼定義新的C2幀的開(kāi)始。所述前同步碼必須允許以下功能 ·幀及初始OFDM符號(hào)同步 ·初始偏移校正(頻率及采樣率偏移) ·初始信道估計(jì) ·關(guān)于下一幀的基本物理層參數(shù)的信息 о防護(hù)間隔 оOFDM子載波分配 ·不同子載波段的基本結(jié)構(gòu) о開(kāi)始/停止載波、塊寬度... ·段特定的子載波調(diào)制方案 ·段特定的子載波FEC設(shè)置 о頻率陷波指示 所述前同步碼被劃分成訓(xùn)練序列階段和L1信令階段。所述訓(xùn)練階段包括8個(gè)縮短的訓(xùn)練符號(hào)；總長(zhǎng)度是一個(gè)OFDM符號(hào)(4096個(gè)樣本)。后繼的兩個(gè)OFDM符號(hào)包含L1信令(包括相關(guān)的防護(hù)間隔)。
圖31示出一個(gè)C2幀(在時(shí)域內(nèi))的基本結(jié)構(gòu)，而與上面解釋的圖13類(lèi)似的圖32示出一個(gè)C2幀在頻域內(nèi)的基本結(jié)構(gòu)。
所提出的前同步碼獨(dú)立于調(diào)諧位置提供所有典型的重要功能。
·時(shí)間/幀同步 ·粗略/精細(xì)頻偏估計(jì) ·初始信道估計(jì) ·L1信令 獨(dú)立于調(diào)諧位置執(zhí)行所有前同步碼功能的能力允許在頻域內(nèi)使用任意數(shù)據(jù)切分(slicing)。特別地，所述數(shù)據(jù)切片的寬度(帶寬)不必與任何固定的段尺寸對(duì)準(zhǔn)。下面將描述不同塊的功能 3.7.1.縮短的訓(xùn)練符號(hào) 所述前同步碼序列的帶寬被限制于分段接收器的接收帶寬(即8MHz)。發(fā)送信號(hào)的總信道帶寬等于該接收器帶寬(即調(diào)諧器帶寬)的倍數(shù)。調(diào)節(jié)訓(xùn)練符號(hào)中的導(dǎo)頻載波的密度，以便至少滿足Nyquist標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)所述n4k模式提出下面的前同步碼 ·8個(gè)縮短的訓(xùn)練符號(hào)(導(dǎo)頻載波間距＝8) ·所述縮短的訓(xùn)練符號(hào)的重復(fù)速率512個(gè)樣本 每一個(gè)訓(xùn)練序列子塊等于初始接收器帶寬，并且包含具有優(yōu)化的相關(guān)特性的基本偽噪聲序列的重復(fù)，這允許有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn) ·如果所述接收器調(diào)諧器選擇與較寬的發(fā)送信道帶寬的等距段之一相匹配的窗口，則完全地并且以優(yōu)化的方式使用所述訓(xùn)練序列。
·如果所述調(diào)諧器選擇所述發(fā)送信道帶寬內(nèi)的任意調(diào)諧頻率，由于自相關(guān)序列的循環(huán)特性，所述優(yōu)化的相關(guān)特性仍然保持在所述接收器處，所獲取的前同步碼序列將對(duì)應(yīng)于頻域內(nèi)的原始前同步碼序列的經(jīng)過(guò)循環(huán)移位的版本。因此，只要仍然滿足導(dǎo)頻密度條件，基本自相關(guān)特性就仍然適用。因此，偽噪聲特性、低PAPR特性以及最優(yōu)自相關(guān)特性對(duì)于任何調(diào)諧位置都成立。此外，(典型地在頻域內(nèi)進(jìn)行的)粗略頻偏計(jì)算仍然是可能的。
類(lèi)似于上面解釋的圖6的圖33示出基本偽噪聲序列的所提出的重復(fù)。
如上所述，提出一種包括8個(gè)訓(xùn)練序列的重復(fù)作為相關(guān)復(fù)雜度與同步可靠性之間的合理折衷。pn序列具有良好的總的自相關(guān)(即良好的相關(guān)峰值特性)以及適當(dāng)?shù)幕瑒?dòng)相關(guān)特性(即提供相關(guān)穩(wěn)定期(plateau)，例如用在WLAN前同步碼中的CAZAC序列)。此外，通過(guò)反轉(zhuǎn)所述8個(gè)訓(xùn)練序列中的最后一個(gè)來(lái)進(jìn)一步提高同步可靠性。
所述訓(xùn)練序列在其與8MHz柵格對(duì)準(zhǔn)方面不允許分配完整帶寬在每一次重復(fù)內(nèi)省略多個(gè)載波，以便滿足頻譜特性并且允許進(jìn)行適當(dāng)?shù)念l偏補(bǔ)償。例如，為了允許250kHz的捕捉范圍，在訓(xùn)練序列頻譜的兩側(cè)有相同的帶寬保持不被使用。
3.7.2.L1信令 L1信令提供關(guān)于所有相關(guān)的物理層特定的參數(shù)的信息。
如圖32中所示，L1信令在每一幀中跟隨在所述訓(xùn)練序列階段之后。所述L1信令的持續(xù)時(shí)間是兩個(gè)OFDM符號(hào)。L1信號(hào)的帶寬是4MHz，每?jī)蓚€(gè)L1塊(也被稱(chēng)作信令模式)與初始的8MHz柵格對(duì)準(zhǔn)。
所述L1信令的頻率特性必須反映接收器的典型濾波器特性以及總的頻譜掩模 為了允許在每一個(gè)任意調(diào)諧位置處進(jìn)行適當(dāng)?shù)腖1解碼，所述L1塊不使用其4MHz塊中的所有子載波。此外，重新使用來(lái)自總信道帶寬的防護(hù)帶特性。在任何n4k模式下，每一個(gè)邊界上的343個(gè)子載波都不被用于數(shù)據(jù)發(fā)送(防護(hù)帶)。相同數(shù)目的未被使用的載波被用于所述L1信號(hào)，因此每個(gè)L1塊的可用載波數(shù)目為 3584/2-2*343＝1106個(gè)載波 類(lèi)似于上面解釋的圖15的圖34示出所述L1符號(hào)(信令模式)的載波分配。
提出所述L1信令(信令模式)的以下結(jié)構(gòu) 表13、L1信令結(jié)構(gòu) 表13表明支持在一個(gè)n4k信道中多達(dá)32個(gè)不同的頻率切片。
計(jì)算所得到的L1信令比特的最大數(shù)目導(dǎo)致適合兩個(gè)(在時(shí)間方向上)連續(xù)的具有4MHz帶寬的經(jīng)過(guò)QAM調(diào)制的L1符號(hào)的總數(shù)目，其中包括適當(dāng)?shù)腇EC方案的開(kāi)銷(xiāo)。
參數(shù)描述 n4k的n把所提出的4nk系統(tǒng)的總信道帶寬定義為8MHz的倍數(shù)。
0000 保留 0001 8MHz(n＝1) 0010 16MHz(n＝2) 0011 24MHz(n＝3) 0100 32MHz(n＝4) ...... n4k的當(dāng)前n指示已解碼的L1信令塊在整個(gè)n4k信道內(nèi)的位置。
0000 保留 0001 0...8MHz(n＝1) 0010 8...16MHz(n＝2) 0011 16...24MHz(n＝3) 0100 24...32MHz(n＝4) 防護(hù)間隔 長(zhǎng)度定義所有數(shù)據(jù)符號(hào)以及所述L1符號(hào)的防護(hù)間隔的長(zhǎng)度。
00 GI＝1/64 01 GI＝1/128 10 GI＝1/256 11 保留 超幀長(zhǎng)度 此參數(shù)描述建立一個(gè)超幀的幀的數(shù)目。
幀號(hào) 允許在一個(gè)超幀內(nèi)進(jìn)行幀計(jì)數(shù)。在每一個(gè)超幀的開(kāi)頭處，此計(jì)數(shù)器被重置。
數(shù)據(jù)切片數(shù)目 定義所述總信道帶寬內(nèi)的頻率切片數(shù)目。
n-段號(hào)此 參數(shù)用信號(hào)通知數(shù)據(jù)切片的第一個(gè)子載波的位置(即哪一個(gè)8MHz段)。
起始載波號(hào)定義該數(shù)據(jù)切片的第一個(gè)載波。編號(hào)是相對(duì)于相關(guān)的8MHz段的該幀。
數(shù)據(jù)切片寬度 定義為該數(shù)據(jù)切片分配的子載波的數(shù)目。
數(shù)據(jù)切片QAM調(diào)制 此參數(shù)表明該數(shù)據(jù)段的QAM調(diào)制。
000 16-QAM 001 64-QAM 010 256-QAM 011 1024-QAM 100 4096-QAM 101 16384-QAM 110 65536-QAM 111 保留 LDPC塊尺寸 定義所述LDPC塊尺寸 0 16k塊尺寸 1 64k塊尺寸 LDPC碼率 定義為該數(shù)據(jù)切片選擇的LDPC碼率。
000 2/3 001 3/4 010 4/5 011 5/6 100 8/9 101 9/10 110-111 保留 時(shí)間交織器 使能用信號(hào)通知針對(duì)該數(shù)據(jù)切片使用時(shí)間交織器。
陷波數(shù)目定義該數(shù)據(jù)切片中的陷波的存在或數(shù)目。
00 該數(shù)據(jù)切片中沒(méi)有陷波 01 該數(shù)據(jù)段中有1個(gè)陷波 10 該數(shù)據(jù)段中有2個(gè)陷波 11 該數(shù)據(jù)段中有3個(gè)陷波 陷波起始 定義該數(shù)據(jù)切片的第一個(gè)載波。
載波號(hào)編號(hào)是相對(duì)于相關(guān)的8MHz段的該幀。
陷波寬度 定義為該陷波分配的子載波的數(shù)目。
PSI/SI再處理 用信號(hào)通知在頭端中是否執(zhí)行PSI/SI再處理。
0 PSI/SI處理被禁用 1 PSI/SI處理被啟用 CRC_32MIP所述L1信令塊的32比特CRC編碼。
3.7.3.啟動(dòng)程序 這一短章意圖說(shuō)明在接收器側(cè)的前同步碼處理。
所述接收器調(diào)諧器(例如在圖18中示出并關(guān)于該圖所解釋的接收設(shè)備63的接收調(diào)諧器)最初調(diào)諧到與電纜網(wǎng)絡(luò)中的所述8MHz柵格對(duì)準(zhǔn)或不對(duì)準(zhǔn)的任意頻帶。在該位置中，所述調(diào)諧窗口覆蓋一個(gè)完整的前同步碼序列和兩個(gè)完整的L1信令塊。因此，所述接收器能夠進(jìn)行同步，以便執(zhí)行初始信道估計(jì)以及提取L1信令。根據(jù)所述L1信令(例如n4k的當(dāng)前n這一信息)，所述接收器知曉所接收并解碼的(多個(gè))信令模式相對(duì)于當(dāng)前幀的位置，并且可以隨后調(diào)諧到所想要的數(shù)據(jù)切片(該數(shù)據(jù)切片通常不與所述8MHz柵格對(duì)準(zhǔn))的頻率，并且能夠在該調(diào)諧位置中接收并解碼該超幀的所有后繼幀中的所有想要的數(shù)據(jù)切片。
3.8.數(shù)據(jù)切分 如在先前各章中所解釋的那樣，所述前同步碼被設(shè)計(jì)成允許在任何調(diào)諧位置中執(zhí)行所有重要的幀相關(guān)功能(即接收器同步、信道估計(jì)以及L1解碼)。
因此，所述數(shù)據(jù)切片(即如關(guān)于圖10所解釋的數(shù)據(jù)模式)不需要遵循任何固定的段分配?？梢苑峙溥m當(dāng)數(shù)目的OFDM子載波。關(guān)于一個(gè)數(shù)據(jù)切片的寬度的唯一條件是其不超出接收帶寬(即8MHz減去2*防護(hù)帶(例如7.6MHz))。
每一個(gè)數(shù)據(jù)切片針對(duì)每個(gè)超幀的每個(gè)頻率切片具有恒定數(shù)目的數(shù)據(jù)比特(即數(shù)據(jù)載波)。每個(gè)數(shù)據(jù)切片的該數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)目可以在超幀之間改變。
圖35示出把總的OFDM符號(hào)建立為幾個(gè)OFDM子塊(數(shù)據(jù)切片)的組合。每一條信號(hào)編碼鏈被映射到匹配數(shù)目的子載波上。
所述數(shù)據(jù)段的帶寬越小，來(lái)自所述頻率交織器的交織增益就越低。在所述模式適配中幾個(gè)具有相同QoS要求的流的集束是一種以最佳的可能方式利用頻率分集的方法。
3.9.陷波 地面服務(wù)和DVB電纜系統(tǒng)常常共享相同的頻率范圍。這兩種服務(wù)之間的干擾降低受到影響的服務(wù)的SNR。來(lái)自電纜網(wǎng)絡(luò)的輻射干擾地面服務(wù)的操作。類(lèi)似地，電纜服務(wù)的傳輸質(zhì)量由于在電纜介質(zhì)上引起附加的噪聲而遭受地面服務(wù)入侵。在圖36中示出了一個(gè)實(shí)例。使用OFDM載波的陷波來(lái)保護(hù)不同的通信系統(tǒng)免受彼此影響從數(shù)據(jù)通信中省略被分配給(多個(gè))相同的頻率范圍的OFDM載波。
上面描述的系統(tǒng)在地面?zhèn)鹊囊粋€(gè)實(shí)例是飛行安全服務(wù)以及許多其他服務(wù)。
為了最大化吞吐量，陷波寬度應(yīng)當(dāng)盡可能地窄，也就是說(shuō)只有與那些地面服務(wù)直接重疊的那些OFDM子載波才應(yīng)當(dāng)被省略(參見(jiàn)圖36)。
所述陷波的位置是所述L1信令的一部分例如，第一陷波載波以及陷波寬度是所述L1信令的一部分。
3.10.交互式服務(wù)的OFDM自適應(yīng)性 如果所述電纜網(wǎng)絡(luò)能夠有返回信道，則所提出的C2系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)可以被用作交互式數(shù)據(jù)服務(wù)的下行介質(zhì)，正如圖37中所示出的那樣。
與現(xiàn)有的DVB-C系統(tǒng)類(lèi)似，所述C2系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠集成DOCSIS下行數(shù)據(jù)通信量。上行信道是以兼容DOCSIS的方式提供的，并且不在本文獻(xiàn)的范圍內(nèi)。
這些種類(lèi)的交互式服務(wù)的實(shí)例都是基于DOCSIS的數(shù)據(jù)通信，包括所有基于IP的服務(wù)或者視頻點(diǎn)播(VoD)。
在這種情況下，所提出的系統(tǒng)能夠利用自適應(yīng)OFDM(ACM-自適應(yīng)編碼及調(diào)制)的優(yōu)點(diǎn)對(duì)于交互式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信服務(wù)來(lái)說(shuō)，調(diào)制解調(diào)器和發(fā)送器可以在其所分配的頻率切片內(nèi)交換其SNR條件，以便優(yōu)化其數(shù)據(jù)吞吐量。這種技術(shù)提供對(duì)數(shù)據(jù)切片的精確保護(hù)以及對(duì)傳播條件的動(dòng)態(tài)鏈路適配，這是通過(guò)以每一個(gè)單獨(dú)的終端(C2調(diào)制解調(diào)器/接收器)為目標(biāo)而實(shí)現(xiàn)的。
在圖38中描繪了具有所述C2頭端和多個(gè)所連接的C2接收器/調(diào)制解調(diào)器的示例電纜網(wǎng)絡(luò)。取決于衰減或多徑波紋之類(lèi)的信道影響，每一個(gè)位置中的可用SNR發(fā)生改變。例如，C2調(diào)制解調(diào)器/接收器1非?？拷鲱^端，因此下行鏈路頻譜中的任何衰減都是低的。所述調(diào)制解調(diào)器將向所述頭端通知其良好的信道條件，所述頭端選擇具有非常高的吞吐量速率的調(diào)制與編碼的適當(dāng)組合。與此相反，假設(shè)所述C2頭端與C2調(diào)制解調(diào)器/接收器2之間的距離非常長(zhǎng)，從而導(dǎo)致接收頻譜中的更高衰減。因此可用SNR范圍明顯較低，該C2調(diào)制解調(diào)器/接收器2通知所述C2頭端使用調(diào)制與編碼的更加魯棒的組合。
在理論上將可以把每一個(gè)單獨(dú)的OFDM子載波的SNR條件用信號(hào)通知回所述C2頭端。在諸如PLC(電力線通信系統(tǒng))之類(lèi)的其他通信系統(tǒng)中廣泛使用的另一種替換方案是針對(duì)每個(gè)相干帶寬槽(slot)發(fā)送一個(gè)SNR值。
但是本文獻(xiàn)提出對(duì)于被用于交互式服務(wù)的每一個(gè)數(shù)據(jù)切片使用僅僅一種調(diào)制與編碼的總組合。主要原因如下 ·L1信令/OFDM音調(diào)映射圖復(fù)雜度如果每一個(gè)子載波或相干帶寬槽將被單獨(dú)對(duì)待，則L1信令數(shù)據(jù)以及OFDM音調(diào)映射圖數(shù)據(jù)(即包含關(guān)于載波特定的SNR條件的信息的反饋數(shù)據(jù))的總數(shù)量將顯著增加。
·有限的SNR波紋由于回波信號(hào)的相當(dāng)?shù)偷姆入娖剑运玫降?、接收頻譜的相關(guān)頻率切片內(nèi)的SNR變化不太大(例如總的頻率槽波紋低于3dB)。典型地通過(guò)對(duì)不同的OFDM子載波使用不同的調(diào)制方案來(lái)以載波特定的SNR處理為目標(biāo)，同時(shí)利用相同的FEC設(shè)置(即LDPC編碼)對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)切片進(jìn)行編碼。無(wú)法以高效的方式通過(guò)不同星座圖之間的相當(dāng)高的SNR步長(zhǎng)(例如在相鄰的方形星座圖之間大致是6dB)來(lái)覆蓋總體小的幅度波紋電平。
·如果交互式服務(wù)數(shù)據(jù)切片選擇僅僅一種總的調(diào)制及編碼設(shè)置，則其非常好地適合所提出的總的C2體系結(jié)構(gòu)，在該體系結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)不同的廣播流也被允許使用一種特定的“modcod”設(shè)置。盡管在發(fā)送器與接收器之間有附加的SNR條件交換，但是所述系統(tǒng)仍然使用完全相同的數(shù)據(jù)切分和L1信令機(jī)制。
應(yīng)當(dāng)注意用來(lái)交換SNR條件或者用信號(hào)通知調(diào)制與編碼的適當(dāng)組合的消息格式是更高層的問(wèn)題，并且不在本提議的范圍內(nèi)。
3.11.頻譜成形 為了最小化相鄰信道干擾的影響，DVB-C2發(fā)送頻譜必須滿足適當(dāng)?shù)念l譜掩模標(biāo)準(zhǔn)。由于所提出的C2系統(tǒng)使用具有非常高子載波QAM星座圖的n4k OFDM調(diào)制，因此在信道邊界處的旁瓣電平必須低于針對(duì)物理層模式定值的所需SNR，所述物理層模式對(duì)于AWGN環(huán)境中的QEF(準(zhǔn)無(wú)錯(cuò))接收要求最高的SNR值。
圖39示出關(guān)系。
為了改進(jìn)帶外OFDM頻譜特性以及在兩個(gè)信道的邊界頻率處實(shí)現(xiàn)信道之間的所需隔離，需要進(jìn)行濾波?；旧嫌袃煞N方法適用。
·加窗使幅度在符號(hào)邊界處平滑地變?yōu)榱?時(shí)域)。在時(shí)域內(nèi)加窗意味著所得到的頻譜是加窗函數(shù)的頻譜與子載波頻率處的一組脈沖的卷積。
·傳統(tǒng)的濾波技術(shù)(數(shù)字的和/或模擬的)。
加窗和濾波是用來(lái)減少帶外頻譜的雙重技術(shù)。傳統(tǒng)濾波的截止特性對(duì)高子載波調(diào)制模式的性能具有潛在的影響。與此相反，在時(shí)域內(nèi)加窗不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)惡化。加窗的缺點(diǎn)在于連續(xù)符號(hào)之間的部分重疊以及可用防護(hù)間隔部分的相關(guān)惡化。圖40示出加窗的基本原理。
連續(xù)的OFDM符號(hào)之間的重疊的持續(xù)時(shí)間為T(mén)TR。該TTR值越高，帶外頻譜被減少的程度就越高。
必須在相鄰信道系統(tǒng)仿真中研究最終的信道隔離以及相關(guān)的旁瓣衰減。
3.12.PAPR 應(yīng)當(dāng)研究針對(duì)發(fā)送器側(cè)的PAPR減小的低復(fù)雜度解決方案。通過(guò)信道集束得到的更大的總FFT尺寸預(yù)期會(huì)略微增大所述OFDM系統(tǒng)的概率波峰因數(shù)。例如，與基于8K FFT的發(fā)送器相比，在發(fā)送器側(cè)使用32KIFFT預(yù)期會(huì)把所述OFDM系統(tǒng)的概率波峰因數(shù)增大少于0.5dB。
此外，已知提高所述QAM調(diào)制的階數(shù)對(duì)具有1K或更高FFT尺寸的OFDM系統(tǒng)的概率波峰因數(shù)沒(méi)有負(fù)面影響。因此，針對(duì)所提出的OFDM系統(tǒng)的波峰因數(shù)減小的優(yōu)化問(wèn)題類(lèi)似于針對(duì)DVB-T2的優(yōu)化問(wèn)題。
應(yīng)當(dāng)注意到，由于針對(duì)電纜傳輸通常使用非常高階的QAM星座圖，因此有效星座圖擴(kuò)展方法將沒(méi)有在DVB-T2中那么高效。
4.系統(tǒng)性能/吞吐量 4.1.吞吐量速率 下面的表列出了所提出的n4k C2系統(tǒng)對(duì)于8MHz和32MHz信道帶寬的不同吞吐量速率。此外還給出了與當(dāng)前的最大DVB-C吞吐量的比較(DVB-C 256-QAM)。
所述計(jì)算考慮到下面的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo) ·防護(hù)間隔(1/64、128、1/256) ·LDPC編解碼器 ·BCH編解碼器 ·導(dǎo)頻模式開(kāi)銷(xiāo) ·成幀開(kāi)銷(xiāo)(323個(gè)符號(hào)當(dāng)中的3個(gè)前同步碼/信令符號(hào)) 應(yīng)當(dāng)注意(還)沒(méi)有考慮到用以提高OFDM頻譜成形的潛在的加窗開(kāi)銷(xiāo)。
4.1.18MHz信道(n＝1) 4.1.1.1防護(hù)間隔長(zhǎng)度＝1/64 表14、針對(duì)n＝1(8MHz)并且GI＝1/64的吞吐量速率 圖41示出n＝1(8MHz)并且GI＝1/64的吞吐量增益(以與DVB-C256QAM相比的百分比計(jì))。
4.1.1.2防護(hù)間隔長(zhǎng)度＝1/128 表15、針對(duì)n＝1(8MHz)并且GI＝1/128的吞吐量速率 圖42示出n＝1(8MHz)并且GI＝1/128的吞吐量增益(以與DVB-C256QAM相比的百分比計(jì))。
4.1.1.3防護(hù)間隔長(zhǎng)度＝1/256 表16、針對(duì)n＝1(8MHz)并且GI＝1/256的吞吐量速率 4.1.232MHz信道(n＝4) 4.1.2.1防護(hù)間隔長(zhǎng)度＝1/64 表17、針對(duì)n＝4(32MHz)并且GI＝1/64的吞吐量速率 圖43示出n＝4(32MHz)并且GI＝1/64的吞吐量增益(以與DVB-C256QAM相比的百分比計(jì))。
4.1.2.2防護(hù)間隔長(zhǎng)度＝1/128 表18、針對(duì)n＝4(32MHz)并且GI＝1/128的吞吐量速率 圖44示出n＝4(32MHz)并且GI＝1/128的吞吐量增益(以與DVB-C256QAM相比的百分比計(jì))。
4.1.2.3防護(hù)間隔長(zhǎng)度＝1/256 表19、針對(duì)n＝4(32MHz)并且GI＝1/256的吞吐量速率 4.2.AWGN信道內(nèi)的系統(tǒng)性能 圖45示出AWGN信道(目標(biāo)BER＝1E-6)內(nèi)的不同的調(diào)制和編碼設(shè)置的基本性能。
當(dāng)前沒(méi)有包括OFDM特定的開(kāi)銷(xiāo)(GI、導(dǎo)頻、防護(hù)帶、成幀)，總體上預(yù)期所述開(kāi)銷(xiāo)對(duì)于1/64的最長(zhǎng)防護(hù)間隔長(zhǎng)度和32MHz的總信道帶寬來(lái)說(shuō)低于5.5％(對(duì)于GI＝1/128來(lái)說(shuō)是3.7％)。
在理論上，DVB-C 256QAM對(duì)于QEF操作需要29.5dB的SNR。根據(jù)圖45，具有9/10碼率的1024-QAM需要大致相同的信噪比。
該模式的頻譜效率是9比特/赫茲。如果將其與DVB-C 256-QAM的頻譜效率(6.875*188/204＝6.34比特/赫茲)進(jìn)行比較，所提出的系統(tǒng)的總吞吐量增益在42％的范圍內(nèi)(如果包括最壞情況32MHz OFDM特定的開(kāi)銷(xiāo)，則分別是34.1％)。
5.本提議與(來(lái)自CM-903的)要求的比較
權(quán)利要求
1、一種用于根據(jù)發(fā)送帶寬內(nèi)的幀結(jié)構(gòu)在多載波系統(tǒng)中接收信號(hào)的接收設(shè)備(63)，每一幀包括至少兩個(gè)在頻率方向上彼此相鄰的信令模式以及至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式，其中所述信令模式各自具有映射到頻率載波上的信令數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)模式具有映射到頻率載波上的數(shù)據(jù)，并且所述至少兩個(gè)信令模式中的每一個(gè)具有相同的長(zhǎng)度，
所述接收設(shè)備(63)包括
接收裝置(65)，其適于被調(diào)諧到所述發(fā)送帶寬的所選部分并且接收所述發(fā)送帶寬的所選部分，其中所述發(fā)送帶寬的所述所選部分至少具有所述信令模式之一的長(zhǎng)度并且覆蓋至少一個(gè)將被接收的數(shù)據(jù)模式；以及
評(píng)估裝置(67)，其適于評(píng)估被包括在所接收到的信令模式中的所述信令數(shù)據(jù)，以便允許接收所述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式。
2、根據(jù)權(quán)利要求1的接收設(shè)備(63)，包括重建裝置(71)，所述重建裝置適于從所述發(fā)送帶寬的所接收到的所述所選部分重建原始信令模式。
3、根據(jù)權(quán)利要求2的接收設(shè)備(63)，其中如果所述接收裝置(63)被調(diào)諧到的所述發(fā)送帶寬的所選部分與信令模式結(jié)構(gòu)不匹配，則所述重建裝置(71)適于把所接收到的信令信號(hào)重新排列成原始信令模式。
4、根據(jù)權(quán)利要求2的接收設(shè)備(63)，其中每一幀包括在時(shí)間維度上繼所述至少兩個(gè)信令模式之后的至少兩個(gè)附加信令模式，所述附加信令模式中的每一個(gè)與所述至少兩個(gè)在前信令模式中的相應(yīng)的一個(gè)具有相應(yīng)的相同長(zhǎng)度，其中所述重建裝置(71)適于把所接收到的兩個(gè)或更多在時(shí)間維度上彼此相繼的信令模式重新排列成原始信令模式。
5、根據(jù)權(quán)利要求1的接收設(shè)備(63)，其中所述信令模式的信令數(shù)據(jù)包括錯(cuò)誤校正編碼，并且其中所述重建裝置(71)適于對(duì)所接收到的所述信令信號(hào)執(zhí)行錯(cuò)誤校正解碼，以便重建原始信令模式。
6、根據(jù)權(quán)利要求1的接收設(shè)備(63)，其中每一幀的所述信令模式包括信令數(shù)據(jù)，所述信令數(shù)據(jù)具有每一個(gè)信令模式在該幀內(nèi)的位置，其中所述評(píng)估裝置適于提取所述位置信息。
7、根據(jù)權(quán)利要求1的接收設(shè)備(63)，其中每一幀的所述信令模式包括信令數(shù)據(jù)，所述信令數(shù)據(jù)具有被包括在該幀內(nèi)的數(shù)據(jù)模式的數(shù)目，其中所述評(píng)估裝置(67)適于從所接收到的信令模式中提取具有數(shù)據(jù)模式數(shù)目的所述信令數(shù)據(jù)。
8、根據(jù)權(quán)利要求1的接收設(shè)備(63)，其中每一幀的所述信令模式包括被包括在該幀內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)模式的單獨(dú)的信令數(shù)據(jù)，其中所述評(píng)估裝置(67)適于從所接收到的信令模式中提取每一個(gè)數(shù)據(jù)模式的所述單獨(dú)的信令數(shù)據(jù)。
9、根據(jù)權(quán)利要求1的接收設(shè)備(63)，其中所述接收裝置(65)適于被調(diào)諧到所述發(fā)送帶寬的所選部分并且接收所述發(fā)送帶寬的所選部分，以便允許對(duì)將要接收的所述發(fā)送帶寬的所選部分內(nèi)的信令模式進(jìn)行優(yōu)化的接收。
10、根據(jù)權(quán)利要求1的接收設(shè)備(63)，其中所述接收裝置(65)適于被調(diào)諧到所述發(fā)送帶寬的所選部分并且接收所述發(fā)送帶寬的所選部分，以便使將要接收的所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)模式相對(duì)于將要接收的所述發(fā)送帶寬的所選部分居中。
11、根據(jù)權(quán)利要求1的接收設(shè)備(63)，其中所述接收裝置(65)適于根據(jù)在前一幀的信令模式中接收到的信令數(shù)據(jù)而被調(diào)諧到所述發(fā)送帶寬的所選部分并且接收所述發(fā)送帶寬的所選部分。
12、用于根據(jù)發(fā)送帶寬內(nèi)的幀結(jié)構(gòu)來(lái)接收在多載波系統(tǒng)中所發(fā)送的信號(hào)的接收方法，每一幀包括至少兩個(gè)在頻率方向上彼此相鄰的信令模式以及至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式，其中所述信令模式各自具有映射到頻率載波上的信令數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)模式具有映射到頻率載波上的數(shù)據(jù)，并且所述至少兩個(gè)信令模式中的每一個(gè)具有相同的長(zhǎng)度，所述接收方法包括以下步驟
接收所述發(fā)送帶寬的所選部分，其中所述發(fā)送帶寬的所述所選部分至少具有所述信令模式之一的長(zhǎng)度并且覆蓋至少一個(gè)將被接收的數(shù)據(jù)模式；以及
評(píng)估被包括在所接收到的信令模式中的信令數(shù)據(jù)，以便允許接收所述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式。
13、根據(jù)權(quán)利要求12的接收方法，包括以下步驟從所述發(fā)送帶寬的所接收到的所述所選部分重建原始信令模式。
14、根據(jù)權(quán)利要求13的接收方法，其中在所述重建步驟中，如果所述發(fā)送帶寬的所選部分與信令模式結(jié)構(gòu)不匹配，則把所接收到的信令信號(hào)重新排列成原始信令模式。
15、根據(jù)權(quán)利要求13的接收方法，其中每一幀包括在時(shí)間維度上繼所述至少兩個(gè)信令模式之后的至少兩個(gè)附加信令模式，所述附加信令模式中的每一個(gè)與所述至少兩個(gè)在前信令模式中的相應(yīng)的一個(gè)具有相應(yīng)的相同長(zhǎng)度，其中在所述重建步驟中把所接收到的兩個(gè)或更多在時(shí)間維度上彼此相繼的信令模式重新排列成原始信令模式。
16、根據(jù)權(quán)利要求12的接收方法，其中所述信令模式的信令數(shù)據(jù)包括錯(cuò)誤校正編碼，并且其中在所述重建步驟中對(duì)所接收到的所述信令信號(hào)執(zhí)行錯(cuò)誤校正解碼，以便重建原始信令模式。
17、根據(jù)權(quán)利要求12的接收方法，其中每一幀的所述信令模式包括信令數(shù)據(jù)，所述信令數(shù)據(jù)具有每一個(gè)信令模式在該幀內(nèi)的位置，其中從所接收到的信令模式中提取所述位置信息。
18、根據(jù)權(quán)利要求12的接收方法，其中每一幀的所述信令模式包括信令數(shù)據(jù)，所述信令數(shù)據(jù)具有被包括在該幀內(nèi)的數(shù)據(jù)模式的數(shù)目，其中在所述評(píng)估步驟中從所接收到的信令模式中提取具有數(shù)據(jù)模式數(shù)目的所述信令數(shù)據(jù)。
19、根據(jù)權(quán)利要求12的接收方法，其中每一幀的所述信令模式包括被包括在該幀內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)模式的單獨(dú)的信令數(shù)據(jù)，其中在所述評(píng)估步驟中從所接收到的信令模式中提取每一個(gè)數(shù)據(jù)模式的所述單獨(dú)的信令數(shù)據(jù)。
20、根據(jù)權(quán)利要求12的接收方法，其中接收所述發(fā)送帶寬的所選部分，以便允許對(duì)將要接收的所述發(fā)送帶寬的所選部分內(nèi)的信令模式進(jìn)行優(yōu)化的接收。
21、根據(jù)權(quán)利要求12的接收方法，其中接收所述發(fā)送帶寬的所選部分，以便使將要接收的所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)模式相對(duì)于將要接收的所述發(fā)送帶寬的所選部分居中。
22、根據(jù)權(quán)利要求12的接收方法，其中根據(jù)在前一幀的信令模式中接收到的信令數(shù)據(jù)來(lái)接收所述發(fā)送帶寬的所選部分。
23、用于發(fā)送及接收信號(hào)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于根據(jù)幀結(jié)構(gòu)在多載波系統(tǒng)中發(fā)送信號(hào)的發(fā)送設(shè)備(54)，每一幀包括至少兩個(gè)在頻率方向上彼此相鄰的信令模式以及至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式，所述發(fā)送設(shè)備包括
信令映射裝置(57)，其適于把信令數(shù)據(jù)映射到一幀中的所述至少兩個(gè)信令模式中的每一個(gè)的頻率載波上，其中每一個(gè)信令模式具有相同的長(zhǎng)度；
數(shù)據(jù)映射裝置(58，58’，58”)，其適于把數(shù)據(jù)映射到一幀中的所述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式的頻率載波上；
變換裝置(60)，其適于把所述信令模式和所述數(shù)據(jù)模式從頻域變換到時(shí)域中，以便生成時(shí)域發(fā)送信號(hào)；以及
發(fā)送裝置(61)，其適于發(fā)送所述時(shí)域發(fā)送信號(hào)，
所述系統(tǒng)還包括根據(jù)權(quán)利要求1到11之一的接收設(shè)備(63)，其適于接收來(lái)自所述發(fā)送設(shè)備(54)的所述時(shí)域發(fā)送信號(hào)。
24、用于發(fā)送及接收信號(hào)的方法，該方法包括用于根據(jù)幀結(jié)構(gòu)在多載波系統(tǒng)中發(fā)送信號(hào)的發(fā)送方法，每一幀包括至少兩個(gè)在頻率方向上彼此相鄰的信令模式以及至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式，所述發(fā)送方法包括以下步驟
把信令數(shù)據(jù)映射到一幀中的所述至少兩個(gè)信令模式中的每一個(gè)的頻率載波上，其中每一個(gè)信令模式具有相同的長(zhǎng)度；
把數(shù)據(jù)映射到一幀中的所述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式的頻率載波上；
把所述信令模式和所述數(shù)據(jù)模式從頻域變換到時(shí)域中，以便生成時(shí)域發(fā)送信號(hào)；以及
發(fā)送所述時(shí)域發(fā)送信號(hào)，
所述方法還包括根據(jù)權(quán)利要求12到22之一的接收方法，其適于接收所述時(shí)域發(fā)送信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于多載波系統(tǒng)的新的幀與信令模式結(jié)構(gòu)。本發(fā)明涉及用于根據(jù)發(fā)送帶寬內(nèi)的幀結(jié)構(gòu)在多載波系統(tǒng)中接收信號(hào)的接收設(shè)備，每一幀包括至少兩個(gè)在頻率方向上彼此相鄰的信令模式以及至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式，所述至少兩個(gè)信令模式中的每一個(gè)具有相同的長(zhǎng)度，所述接收設(shè)備包括接收裝置，適于被調(diào)諧到并且接收發(fā)送帶寬的所選部分，其中發(fā)送帶寬的所選部分至少具有信令模式之一的長(zhǎng)度并且覆蓋至少一個(gè)將被接收的數(shù)據(jù)模式；以及評(píng)估裝置，適于評(píng)估被包括在所接收到的信令模式中的信令數(shù)據(jù)以便允許接收所述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)模式。本發(fā)明還涉及相應(yīng)的接收方法以及用于根據(jù)幀結(jié)構(gòu)在多載波系統(tǒng)內(nèi)發(fā)送及接收信號(hào)的系統(tǒng)和方法。
文檔編號(hào)H04B7/26GK101599945SQ20091014155
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月4日
發(fā)明者L·斯塔德?tīng)栠~耶, S·A·阿通西里, M·洛維爾, 池田保 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社