Устройство для передачи и приема сигнала и способ передачи и приема сигнала

Устройство для передачи и приема сигнала и способ передачи и приема сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение имеет отношение к способу передачи и приема сигнала и к устройству для передачи и приема сигнала и, в частности, к способу передачи и приема сигнала и к устройству для передачи и приема сигнала, которые способны улучшить эффективность передачи данных.

Уровень техники

По мере совершенствования технологии цифрового широковещания пользователи получили динамическое изображение высокой четкости (HD). При непрерывном развитии алгоритма сжатия и производительности оборудования в будущем пользователям будут предоставлены улучшенные условия. Система цифрового телевидения (DTV) может принимать сигнал цифрового широковещания и предоставлять пользователям множество дополнительных услуг, а также видеосигнал и аудиосигнал.

С развитием технологии цифрового широковещания возрастают требования для таких служб, как передача видеосигнала и аудиосигнала, и постепенно увеличивается размер данных, ожидаемых пользователем, или количество каналов широковещания.

Раскрытие изобретения

Техническая проблема

В соответствии с этим настоящее изобретение направлено на способ передачи и приема сигнала и устройство для передачи и приема сигнала, которые в значительной степени устраняют одну или более проблем вследствие ограничений и недостатков предшествующего уровня техники.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ передачи и приема сигнала и устройство для передачи и приема сигнала, которые способны улучшить эффективность передачи данных.

Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ передачи и приема сигнала и устройство для передачи и приема сигнала, которые способны улучшить возможности коррекции ошибок битов, формирующих службу.

Техническое решение

Для решения этих задач настоящее изобретение обеспечивает способ передачи сигнала, содержащий этапы, на которых формируют второй контрольный сигнал, включающий в себя область информации уровня 1 для назначения информации уровня 1, размещают сформированный второй контрольный сигнал в преамбуле сигнального кадра и размещают канал физического уровня (канал PLP) в заданной области информации уровня 1 и модулируют сигнальный кадр и передают сигнальный кадр через по меньшей мере один радиочастотный канал.

В другом аспекте настоящего изобретения настоящее изобретение обеспечивает способ приема сигнала, содержащий этапы, на которых принимают переданный сигнал из заданного радиочастотного канала, демодулируют принятый сигнал, анализируют сигнальный кадр демодулированного сигнала и получают канал физического уровня (канал PLP), расположенный в области информации уровня 1 второго контрольного сигнала, из сигнального кадра.

В другом аспекте настоящего изобретения настоящее изобретение обеспечивает устройство для передачи сигнала, содержащее генератор информации, выполненный с возможностью формировать второй контрольный сигнал, включающий в себя область информации уровня 1 для назначения информации уровня 1, модуль (130) построения кадров, выполненный с возможностью размещать сформированный второй контрольный сигнал в преамбуле сигнального кадра и размещать канал физического уровня (канал PLP) в заданной области области информации уровня 1, канал PLP соответствует транспортному потоку, модулятор, выполненный с возможностью модулировать сигнальный кадр, и модуль передачи, выполненный с возможностью передавать модулированный сигнальный кадр через по меньшей мере один радиочастотный канал.

В другом аспекте настоящего изобретения настоящее изобретение обеспечивает устройство для приема сигнала, содержащее приемник, выполненный с возможностью принимать переданный сигнал из заданного радиочастотного канала, демодулятор, выполненный с возможностью демодулировать принятый сигнал, анализатор кадров, выполненный с возможностью анализировать сигнальный кадр демодулированного сигнала и получать канал физического уровня (канал PLP), расположенный в заданной области области информации уровня 1 второго контрольного сигнала, из сигнального кадра.

Информация уровня 1 может включать в себя предсигнальную информацию и постсигнальную информацию, и предсигнальная информация включает в себя размер постсигнальной информации, и постсигнальная информация включает в себя начальный адрес канала PLP. Начальный адрес канала PLP может являться номером ячейки, включенным в последний символ OFDM для информации уровня 1. Заданная область может представлять собой оставшуюся часть области информации уровня 1.

Полезные эффекты

В соответствии с устройством для передачи и приема сигнала и способом передачи и приема сигнала изобретения, если символ данных, формирующий канал PLP, и символы, формирующие преамбулу, модулируются в одном и том же режиме преобразования FFT, вероятность того, что символ данных обнаруживается посредством преамбулы, является низкой, и уменьшается вероятность того, что преамбула обнаруживается ошибочно. Если содержатся помехи незатухающего колебания (CW), как аналоговый телевизионный сигнал, уменьшается вероятность того, что преамбула ошибочно обнаруживается посредством шумового компонента постоянного тока (DC), сформированного во время корреляции.

В соответствии с устройством для передачи и приема сигнала и способом передачи и приема сигнала изобретения, если размер преобразования FFT, примененного к символу данных, формирующему канал PLP, больше размера преобразования FFT, примененного к преамбуле, рабочие характеристики обнаружения преамбулы могут быть улучшены даже в канале с задержкой распространения, имеющем длину, равную или больше длины полезной части символа преамбулы. Поскольку в преамбуле используется и циклический префикс (B), и циклический суффикс (C), может быть оценено дробное смещение несущей частоты.

И поскольку канал PLP передается через преамбулу сигнального кадра, возможно эффективно использовать сигнальный кадр и сообщать местоположение канала PLP, включенного в преамбулу, через информацию уровня 1 преамбулы.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - изображение, показывающее сигнальный кадр для передачи службы.

Фиг.2 - изображение, показывающее структуру первого контрольного сигнала P1 сигнального кадра.

Фиг.3 - изображение, показывающее сигнальное окно.

Фиг.4 - схематическое изображение, показывающее вариант воплощения устройства для передачи сигнала.

Фиг.5 - изображение, показывающее пример входного процессора 110.

Фиг.6 - изображение, показывающее вариант воплощения модуля кодирования и модуляции.

Фиг.7 - изображение, показывающее вариант воплощения модуля построения кадров.

Фиг.8 - изображение, показывающее первый пример отношения символов, когда модули 131a и 131b преобразования выполняют гибридное символьное преобразование.

Фиг.9 - изображение, показывающее второй пример отношения символов, когда модули 131a и 131b преобразования выполняют гибридное символьное преобразование.

Фиг.10 - изображение, показывающее количество символов и количество битов на каждое слово ячейки в соответствии со схемой символьного преобразования в нормальном режиме кодирования LDPC.

Фиг.11 - изображение, показывающее другой пример количества символов в соответствии со схемой символьного преобразования в нормальном режиме кодирования LDPC.

Фиг.12 - изображение, показывающее другой пример количества символов в соответствии со схемой символьного преобразования в нормальном режиме кодирования LDPC.

Фиг.13 - изображение, показывающее количество символов в соответствии со схемой символьного преобразования в коротком режиме кодирования LDPC.

Фиг.14 - изображение, показывающее пример количества символов в соответствии со схемой символьного преобразования в коротком режиме кодирования LDPC.

Фиг.15 - изображение, показывающее другой пример количества символов в соответствии со схемой символьного преобразования в коротком режиме кодирования LDPC.

Фиг.16 - изображение, показывающее вариант воплощения каждого из модулей 131a и 131b преобразования символов, показанных на фиг.7.

Фиг.17 - изображение, показывающее другой вариант воплощения каждого из модулей 131a и 131b преобразования символов.

Фиг.18 - изображение, показывающее другой вариант воплощения модуля преобразования символов.

Фиг.19 - изображение, показывающее другой вариант воплощения каждого из модулей 131a и 131b преобразования символов.

Фиг.20 - изображение, показывающее концепцию чередования битов посредством модулей 1312a и 1312b чередования битов.

Фиг.21 иллюстрирует другой пример модулей чередования битов, которые выполняют чередование.

Фиг.22 иллюстрирует смещение, используемое при чередовании битов в соответствии со способом символьного преобразования.

Фиг.23 - изображение, показывающее первый пример количества строк и столбцов блоков памяти модулей 1312a и 1312b чередования битов в соответствии с типами модулей 1315a и 1315b преобразования символов.

Фиг.24 - изображение, показывающее второй пример количества строк и столбцов блоков памяти модулей 1312a и 1312b чередования битов в соответствии с типами модулей 1315a и 1315b преобразования символов.

Фиг.25 - схема, показывающая концепцию другого варианта воплощения чередования модуля чередования битов.

Фиг.26 - изображение, показывающее другой вариант воплощения чередования битов.

Фиг.27 - изображение, показывающее другой вариант воплощения чередования битов.

Фиг.28 - изображение, показывающее другой вариант воплощения чередования битов.

Фиг.29 - изображение, показывающее концепцию демультиплексирования входных битов демультиплексоров 1313a и 1313b.

Фиг.30 - изображение, показывающее вариант воплощения демультиплексирования входного потока демультиплексором.

Фиг.31 - изображение, показывающее пример типа демультиплексирования в соответствии со способом символьного преобразования.

Фиг.32 - изображение, показывающее вариант воплощения демультиплексирования входного битового потока в соответствии с типом демультиплексирования.

Фиг.33 - изображение, показывающее тип демультиплексирования, который определяется в соответствии с кодовой скоростью кодирования с коррекцией ошибок и способом символьного преобразования.

Фиг.34 - изображение, показывающее пример выражения способа демультиплексирования посредством уравнения.

Фиг.35 - изображение, показывающее пример преобразования символа посредством модуля преобразования символов.

Фиг.36 - изображение, показывающее пример кодера сигнала многолучевого распространения.

Фиг.37 - изображение, показывающее вариант воплощения модулятора.

Фиг.38 - изображение, показывающее вариант воплощения аналогового процессора 160.

Фиг.39 - изображение, показывающее вариант воплощения устройства приема сигнала, способного принимать сигнальный кадр.

Фиг.40 - изображение, показывающее вариант воплощения приемника сигнала.

Фиг.41 - изображение, показывающее вариант воплощения демодулятора.

Фиг.42 - изображение, показывающее декодер сигнала многолучевого распространения.

Фиг.43 - изображение, показывающее вариант воплощения анализатора кадра.

Фиг.44 - изображение, показывающее вариант воплощения каждого из модулей 247a и 247p обратного преобразования символов.

Фиг.45 - изображение, показывающее другой вариант воплощения каждого из модулей 247a и 247p обратного преобразования символов.

Фиг.46 - изображение, показывающее другой вариант воплощения каждого из модулей 247a и 247p обратного преобразования символов.

Фиг.47 - изображение, показывающее другой вариант воплощения каждого из модулей 247a и 247p обратного преобразования символов.

Фиг.48 - изображение, показывающее вариант воплощения мультиплексирования демультиплексированного подпотока.

Фиг.49 - изображение, показывающее пример модуля декодирования и демодуляции.

Фиг.50 - изображение, показывающее вариант воплощения выходного процессора.

Фиг.51 - изображение, показывающее другой вариант воплощения устройства передачи сигнала для передачи сигнального кадра.

Фиг.52 - изображение, показывающее другой вариант воплощения устройства приема сигнала для приема сигнального кадра.

Фиг.53 - изображение, показывающее вариант воплощения структуры первого контрольного сигнала.

Фиг.54 - изображение, показывающее вариант воплощения обнаружения сигнала преамбулы, показанного на фиг.53, и оценки временного смещения и частотного смещения.

Фиг.55 - изображение, показывающее другой вариант воплощения структуры первого контрольного сигнала.

Фиг.56 - изображение, показывающее вариант воплощения обнаружения первого контрольного сигнала, показанного на фиг.55, и измерения временного смещения и частотного смещения.

Фиг.57 - изображение, показывающее вариант воплощения обнаружения первого контрольного сигнала и измерения временного смещения и частотного смещения с использованием обнаруженного результата.

Фиг.58 - изображение, показывающее вариант воплощения способа передачи сигнала.

Фиг.59 - изображение, показывающее вариант воплощения способа приема сигнала.

Фиг.60 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая вариант воплощения идентификации первого контрольного сигнала и оценки смещения в процессе демодуляции.

Фиг.61 иллюстрирует другой пример способа передачи и приема сигналов в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.62 - изображение, показывающее другой вариант воплощения устройства для передачи сигнала.

Фиг.63 - изображение, показывающее вариант воплощения кодера 1303 информации.

Фиг.64 - изображение, показывающее другой вариант воплощения устройства для приема сигнала.

Фиг.65 - изображение, показывающее подробный вариант воплощения декодирования информации уровня 1 и информации уровня 2.

Фиг.66 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ передачи и приема сигнала.

Фиг.67 - изображение, показывающее структуру преамбулы сигнального кадра.

Фиг.68 - изображение, показывающее другую структуру преамбулы сигнального кадра.

Фиг.69 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая вариант воплощения способа передачи и приема сигнала.

Предпочтительный вариант воплощения изобретения

Теперь будут подробно описаны предпочтительные варианты воплощения настоящего изобретения, примеры которых проиллюстрированы на сопроводительных чертежах. Везде, где возможно, одни и те же номера для ссылок будут использоваться на всех чертежах для обозначения одних и тех же или сходных частей.

В последующем описании термин "служба" обозначает либо информационное содержание широковещания, которое может быть передано/принято устройством передачи/приема сигнала, либо предоставление информационного содержания.

Перед описанием устройства для передачи и приема сигнала в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения будет описан сигнальный кадр, который передается и принимается устройством для передачи и приема сигнала в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения.

Фиг.1 показывает сигнальный кадр для передачи службы в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения.

Сигнальный кадр, показанный на фиг.1, показывает иллюстративный сигнальный кадр для передачи службы широковещания, включающей в себя аудио/видео (A/V) потоки. В этом случае одна служба мультиплексируется во временных и частотных каналах, и мультиплексированная служба передается. Упомянутая выше схема передачи сигнала называется схемой частотно-временного разделения (TFS). По сравнению со случаем, в котором одна служба передается только по одному радиочастотному (RF) диапазону, устройство передачи сигнала в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения передает службу сигнала через по меньшей мере один радиочастотный диапазон (возможно, несколько радиочастотных диапазонов), и тем самым оно может достичь эффекта статистического мультиплексирования, имея возможность передавать еще много служб. Устройство передачи/приема сигнала передает/принимает одну службу по нескольким радиочастотным каналам, и тем самым оно может достичь эффекта частотного разнесения.

Службы с первой по третью (службы 1-3) передаются по четырем радиочастотным диапазонам (RF1-RF4). Однако это количество радиочастотных диапазонов и это количество служб раскрыто только в иллюстративных целях, таким образом, при необходимости могут быть использованы другие количества. Два опорных сигнала (то есть первый контрольный сигнал (P1) и второй контрольный сигнал (P2)) располагаются в начальной части сигнального кадра. Например, в случае диапазона RF1 первый контрольный сигнал (P1) и второй контрольный сигнал (P2) располагаются в начальной части сигнального кадра. Диапазон RF1 включает в себя три слота, соответствующих службе 1, два слота, соответствующих службе 2, и один слот, соответствующий службе 3. Слоты, соответствующие другим службам, также могут быть расположены в других слотах (слоты 4-17), расположенных после одного слота, соответствующего службе 3.

Диапазон RF2 включает в себя первый контрольный сигнал (P1), второй контрольный сигнал (P2) и другие слоты 13-17. Кроме того, диапазон RF2 включает в себя три слота, соответствующих службе 1, два слота, соответствующих службе 2, и один слот, соответствующий службе 3.

Службы 1-3 мультиплексируются и затем передаются по диапазонам RF3 и RF4 в соответствии со схемой частотно-временного разделения (TFS). Схема модуляции для передачи сигнала может быть основана на схеме мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM).

В сигнальном кадре индивидуальные службы сдвигаются по радиочастотным диапазонам (в случае, когда в сигнальном кадре имеется множество радиочастотных диапазонов) и оси времени.

Если сигнальные кадры, равные упомянутому выше сигнальному кадру, последовательно упорядочиваются по времени, из нескольких сигнальных кадров может быть составлен суперкадр. Будущий кадр расширения также может быть расположен среди нескольких сигнальных кадров. Если будущий кадр расширения располагается среди нескольких сигнальных кадров, суперкадр может быть завершен в будущем кадре расширения.

Фиг.2 показывает первый контрольный сигнал (P1), содержащийся в сигнальном кадре, показанном на фиг.1, в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения.

Первый контрольный сигнал P1 и второй контрольный сигнал P2 располагаются в начальной части сигнального кадра. Первый контрольный сигнал P1 модулируется посредством режима 2K FFT и может передаваться одновременно, включая в себя защитный интервал 1/4. На фиг.2 диапазон с шириной 7,61 МГц первого контрольного сигнала P1 включает в себя диапазон с шириной 6,82992 МГц. Первый контрольный сигнал использует 256 несущих из 1705 активных несущих. В среднем используется одна активная несущая из каждых шести несущих. Интервалы носителя данных могут быть нерегулярно размещены в порядке 3, 6 и 9. На фиг.2 сплошная линия указывает местоположение используемой несущей, тонкая пунктирная линия указывает местоположение неиспользуемой несущей, и штрихпунктирная линия указывает центральное местоположение неиспользуемой несущей. В первом контрольном сигнале используемая несущая может быть преобразована в символ посредством двоичной фазовой манипуляции (BPSK), и может быть модулирована псевдослучайная битовая последовательность (PRBS). Размер преобразования FFT, используемый для второго контрольного сигнала, может быть обозначен несколькими последовательностями PRBS.

Устройство приема сигнала обнаруживает структуру контрольного сигнала и распознает частотно-временное разделение (TFS) с использованием обнаруженной структуры. Устройство приема сигнала получает размер преобразования FFT второго контрольного сигнала, компенсирует грубое частотное смещение сигнала приема и приобретает синхронизацию по времени.

В первом контрольном сигнале могут быть установлены тип передачи сигнала и параметр передачи.

Второй контрольный сигнал P2 может быть передан с таким же размером преобразования FFT и интервалом защиты, как у символа данных. Во втором контрольном сигнале одна несущая используется как несущая контрольного сигнала с интервалом в три несущие. Устройство приема сигнала компенсирует точное смещение частотной синхронизации с использованием второго контрольного сигнала и выполняет точную синхронизацию по времени. Второй контрольный сигнал передает информацию первого уровня (L1) из уровней модели взаимодействия открытых систем (OSI). Например, второй контрольный сигнал может включать в себя физический параметр и информацию построения кадра. Второй контрольный сигнал передает значение параметра, посредством которого приемник может получить доступ к потоку службы канала физического уровня (PLP).

Информация уровня L1 (уровня 1), содержащаяся во втором контрольном сигнале P2, является следующей.

Информация уровня 1 (L1) включает в себя индикатор длины, указывающий длину данных, включающих в себя информацию L1, и, таким образом, она может легко использовать каналы сигнализации уровней 1 и 2 (L1 и L2). Информация уровня 1 (L1) включает в себя индикатор частоты, длину защитного интервала, максимальное количество блоков упреждающей коррекции ошибок (FEC) для каждого кадра, соответствующего индивидуальным физическим каналам, и количество фактических блоков FEC, которые будут содержаться в буфере блоков FEC, соответствующем текущему/предыдущему кадру в каждом физическом канале. В этом случае индикатор частоты указывает информацию частоты, соответствующую радиочастотному каналу.

Информация уровня 1 (L1) может включать в себя множество информации, соответствующей индивидуальным слотам. Например, информация уровня 1 (L1) включает в себя количество кадров, соответствующих службе, начальный адрес слота, имеющего точность несущей OFDM, содержащейся в символе OFDM, длину слота, слоты, соответствующие несущей OFDM, количество битов дополнения в последней несущей OFDM, информацию модуляции службы, информацию скорости режима службы и информацию схемы с множественным входом и множественным выходом (MIMO).

Информация уровня 1 (L1) может включать в себя идентификатор соты, флаг для такой службы, как служба сообщений уведомления (например, экстренных сообщений), количество текущих кадров и количество дополнительных битов для будущего использования. В этом случае идентификатор соты указывает область широковещания, передаваемую передатчиком широковещания.

Второй контрольный сигнал P2 выполнен с возможностью выполнять оценку канала для декодирования символа, содержащегося в сигнале P2. Второй контрольный сигнал P2 может использоваться в качестве начального значения для оценки канала для следующего символа данных. Второй контрольный сигнал P2 также может передавать информацию уровня 2 (L2). Например, второй контрольный сигнал может описать информацию, соответствующую службе передачи в информации уровня 2 (L2). Устройство передачи сигнала декодирует второй контрольный сигнал, чтобы получить информацию службы, содержащуюся в кадре с частотно-временным разделением (TFS), и может эффективно выполнить сканирование канала. Тем временем эта информация уровня 2 (L2) может быть включена в особый канал PLP кадра TFS. В соответствии с другим случаем информация уровня L2 может быть включена в особый канал PLP, и информация описания службы также может быть передана в особом канале PLP.

Например, второй контрольный сигнал может включать в себя два символа OFDM режима 8K FFT. В общем случае второй контрольный сигнал может являться любым элементом из множества, содержащего один символ OFDM режима 32K FFT, один символ OFDM режима 16K FFT, два символа OFDM режима 8K FFT, четыре символа OFDM режима 4K FFT и восемь символов OFDM режима 2K FFT.

Другими словами, один символ OFDM, имеющий размер большого FFT, или несколько символов OFDM, каждый из которых имеет размер маленького FFT, может содержаться во втором контрольном сигнале P2, и, таким образом, может поддерживаться емкость, которая может быть передана в контрольном сигнале.

Если информация, которая должна быть передана во втором контрольном сигнале, превышает емкость символа OFDM второго контрольного сигнала, могут дополнительно использоваться символы OFDM после второго контрольного сигнала. Информация уровня L1 (уровня 1) и уровня L2 (уровня 2), содержащаяся во втором контрольном сигнале, кодируется с помощью кода с коррекцией ошибок и затем подвергается чередованию, и, таким образом, восстановление данных выполняется, хотя происходят импульсные помехи.

Как описано выше, информация уровня L2 также может быть включена в особый канал PLP, передающий информацию описания службы.

Фиг.3 показывает сигнальное окно в соответствии с настоящим изобретением. Кадр с частотно-временным разделением (TFS) иллюстрирует концепцию смещения для служебных сигналов. Информация уровня 1 (L1), содержащаяся во втором контрольном сигнале, включает в себя информацию построения кадра и информацию физического уровня, требуемую устройством приема сигнала, декодирующим символ данных. Таким образом, если информация последующих символов данных, расположенных после второго контрольного сигнала, содержится во втором контрольном сигнале и передается результирующий второй контрольный сигнал, устройство приема сигнала может быть не способно немедленно декодировать упомянутые выше последующие символы данных из-за времени декодирования второго контрольного сигнала.

Таким образом, как показано на фиг.3, информация уровня L1, содержащаяся во втором контрольном сигнале (P2), включает в себя информацию размера одного кадра с частотно-временным разделением (TFS) и включает в себя информацию, содержащуюся в сигнальном окне в местоположении, отстоящем от второго контрольного сигнала на смещение сигнального окна.

Тем временем, чтобы выполнить оценку канала символа данных, создающего службу, символ данных может включать в себя контрольный сигнал рассеяния и непрерывный контрольный сигнал.

Далее будет описана система передачи/приема сигнала, которая может передавать/принимать сигнальные кадры, показанные на фиг.1-3. Индивидуальные службы могут быть переданы и приняты по нескольким радиочастотным каналам. Тракт для передачи каждой из служб или поток, передаваемый через этот тракт, называется каналом PLP. Канал PLP может быть распределен среди разделенных по времени слотов в нескольких радиочастотных каналах или одном радиочастотном диапазоне. Этот сигнальный кадр может передавать разделенный по времени канал PLP на по меньшей мере одном радиочастотном канале. Другими словами, один канал PLP может быть передан через по меньшей мере один радиочастотный канал с разделенными по времени областями. В дальнейшем будут раскрыты системы передачи/приема сигнала, передающие/принимающие сигнальный кадр через по меньшей мере один радиочастотный диапазон.

Фиг.4 является блок-схемой, иллюстрирующей устройство для передачи сигнала в соответствии с одним вариантом воплощения настоящего изобретения. На фиг.4 показано, что устройство передачи сигнала включает в себя входной процессор 110, модуль 120 кодирования и модуляции, модуль 130 построения кадров, кодер 140 MIMO/MISO, множество модуляторов (150a, …, 150r) кодера 140 MIMO/MISO и множество аналоговых процессоров (160a, …, 160r).

Входной процессор 110 принимает потоки, снабженные несколькими службами, формирует P кадров основной полосы частот (P - натуральное число), которые включают в себя информацию модуляции и кодирования, соответствующую трактам передачи индивидуальных служб, и выдает P кадров основной полосы частот.

Модуль 120 кодирования и модуляции принимает кадры основной полосы частот от входного процессора 110, выполняет кодирование канала и чередование над каждым из кадров основной полосы частот и выдает результат кодирования канала и чередования.

Модуль 130 построения кадров формирует кадры, которые передают кадры основной полосы частот, содержащиеся в P каналах PLP, по R радиочастотным каналам (где R - натуральное число), разделяет сформированные кадры и выдает разделенные кадры на тракты, соответствующие R радиочастотным каналам. Несколько служб могут быть мультиплексированы в одном радиочастотном канале по времени. Сигнальные кадры, сформированные модулем 130 построения кадров, могут включать в себя структуру с частотно-временным разделением (TFS), в которой служба мультиплексируется во временной и частотной областях.

Кодер 140 MIMO/MISO кодирует сигналы, которые должны быть переданы по R радиочастотным каналам, и выдает кодированные сигналы на тракты, соответствующие A антеннам (где A - натуральное число). Кодер 140 MIMO/MISO выдает кодированный сигнал, в котором сигнал, который должен быть передан по одному радиочастотному каналу, закодирован для A антенн таким образом, что сигнал передается/принимается в структуре MIMO (множественный вход и множественный выход) или MISO (множественный вход и один выход).

Модуляторы (150a, …, 150r) модулируют сигналы частотной области, введенные через тракт, соответствующий каждому радиочастотному каналу, в сигналы временной области. Модуляторы (150a, …, 150r) модулируют входные сигналы в соответствии со схемой мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM) и выдают модулированные сигналы.

Аналоговые процессоры (160a, …, 160r) преобразовывают входные сигналы в радиочастотные сигналы таким образом, что радиочастотные сигналы могут быть выданы на радиочастотные каналы.

Устройство передачи сигнала в соответствии с этим вариантом воплощения может включать в себя предопределенное количество модуляторов (150a, …, 150r), соответствующее количеству радиочастотных каналов, и предопределенное количество аналоговых процессоров (160a, …, 160r), соответствующее количеству радиочастотных каналов. Однако в случае использования схемы MIMO количество аналоговых процессоров должно быть равным произведению R (то есть количества радиочастотных каналов) и A (то есть количества антенн).

Фиг.5 является блок-схемой, иллюстрирующей входной процессор 110 в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения. На фиг.5 показано, что входной процессор 110 включает в себя первый потоковый мультиплексор 111a, первый разделитель 113a службы и множество первых модулей (115a, …, 115m) построения кадров основной полосы частот (BB). Входной процессор 110 включает в себя второй потоковый мультиплексор 111b, второй разделитель 113b службы и множество вторых модулей (115n, …, 115p) построения кадров основной полосы частот (BB).

Например, первый потоковый мультиплексор 111a принимает несколько транспортных потоков (TS) MPEG-2, мультиплексирует принятые транспортные потоки MPEG-2 и выдает мультиплексированные транспортные потоки MPEG-2. Первый разделитель 113a службы принимает мультиплексированные потоки, разделяет входные потоки индивидуальных служб и выдает разделенные потоки. Как описано выше, при условии, что служба, передаваемая через тракт физического канала, называется каналом PLP, первый разделитель 113a службы разделяет службу, которая должна быть передана по каждому каналу PLP, и выдает разделенную службу.

Первые модули (115a, …, 115m) построения кадров BB формируют данные, содержащиеся в службе, которая должна быть передана по каждому каналу PLP, в виде отдельного кадра и выдают форматированные в виде отдельного кадра данные. Первые модули (115a, …, 115m) построения кадров BB формируют кадр, включающий в себя заголовок и полезную нагрузку, снабженную данными службы. Заголовок каждого кадра может включать в себя информацию режима, основанную на модуляции и кодировании данных службы, и значение счетчика, основанное на тактовой частоте модулятора для синхронизации входных потоков.

Второй потоковый мультиплексор 111b принимает несколько потоков, мультиплексирует входные потоки и выдает мультиплексированные потоки. Например, второй потоковый мультиплексор 111b может мультиплексировать потоки протокола Интернета (IP) вместо транспортных потоков MPEG-2. Эти потоки могут быть инкапсулированы посредством схемы инкапсуляции потоков общего типа (GSE). Потоки, мультиплексированные вторым потоковым мультиплексором 111b, могут быть любыми потоками. Поэтому упомянутые выше потоки, отличающиеся от транспортных потоков MPEG-2, называются потоками общего типа (GS).

Второй разделитель 113b службы принимает мультиплексированные потоки общего типа, разделяет принятые потоки общего типа в соответствии с индивидуальными службами (то есть типами канала PLP) и выдает разделенные потоки GS.

Вторые модули (115n, …, 115p) построения кадров BB формируют данные службы, которые должны быть переданы по индивидуальным каналам PLP, в виде отдельного кадра, используемого как единица обработки сигнала, и выдает полученные в результате данные службы. При необходимости формат кадра, сформированного вторыми модулями (115n, …, 115p) построения кадров BB, может быть таким же, как у первых модулей (115a, …, 115m) построения кадров BB. Если требуется, также может быть предложен другой вариант воплощения. В другом варианте воплощения формат кадра, сформированного вторыми модулями (115n, …, 115p) построения кадров BB, может отличаться от формата первых модулей (115a, …, 115m) построения кадров BB. Заголовок транспортного потока MPEG-2 дополнительно включает в себя пакетную синхрогруппу, которая не содержится в потоке GS, что приводит к появлению разных заголовков.

Фиг.6 является блок-схемой, иллюстрирующей модуль кодирования и модуляции в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения. Модуль кодирования и модуляции включает в себя первый кодер 121, первый модуль 123 чередования, второй кодер 125 и второй модуль 127 чередования.

Первый кодер 121 функционирует как внешний кодер входного кадра основной полосы частот и может выполнять кодирование с коррекцией ошибок. Первый кодер 121 выполняет кодирование с коррекцией ошибок входного кадра основной полосы частот с использованием схемы кодирования Боуза-Чоудхури-Хоквингхема (BCH). Первый модуль 123 чередования выполняет чередование закодированных данных таким образом, что он препятствует формированию пакета ошибок в сигнале передачи. Первый модуль 123 чередования может не содержаться в упомянутом выше варианте воплощения.

Второй кодер 125 функционирует как внутренний кодер или выходных данных первого кодера 121 или выходных данных первого модуля 123 чередования и может выполнять кодирование с коррекцией ошибок. В качестве схемы кодирования с коррекцией ошибок может быть использована схема кодирования с малой плотностью проверок на четность (LDPC). Второй модуль 127 чередования смешивает закодированные с коррекцией ошибок данные, сформированные вторым кодером 125, и выдает смешанные данные. Первый модуль 123 чередования и второй модуль 127 чередования могут выполнять побитное чередование.

Модуль 120 кодирования и модуляции имеет отношение к одному потоку канала PLP. Поток канала PLP кодируется с коррекцией ошибок и модулируется модулем 120 кодирования и модуляции и затем передается модулю 130 построения кадров.

Фиг.7 является блок-схемой, иллюстрирующей модуль построения кадров в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения. На фиг.7 показано, что модуль 130 построения кадров принимает потоки нескольких трактов от модуля 120 кодирования и модуляции и размещает принятые потоки в одном сигнальном кадре. Например, модуль построения кадров может включать в себя первый модуль 131a преобразования и первый модуль 132a временного чередования в первом тракте, и может включать в себя второй модуль 131b преобразования и второй модуль 132b временного чередования во втором тракте. Количество входных трактов равно количеству каналов PLP для передачи службы или количеству потоков, передаваемых через каждый канал PLP.

Первый модуль 131a преобразования выполняет преобразование данных, содержащихся во входном потоке в соответствии с первой схемой символьного преобразования. Например, первый модуль 131a преобразования может выполнять преобразование входных данных с использованием схемы QAM (например, 16QAM, 64QAM и 256 QAM).

Если первый модуль 131a преобразования выполняет символьное преобразование, входные данные могут быть преобразованы