Корреляция для обнаружения услуг цифрового вещания

Корреляция для обнаружения услуг цифрового вещания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

[1] Настоящее заявка является частичным продолжением заявки US 11/686,636, поданной 15 марта 2007 года, сущность и содержание которой включено в данное описание целиком и полностью путем ссылки.

Область техники

[2] Варианты осуществления относятся главным образом к сетям связи. Более конкретно, варианты осуществления относятся к корреляции в частотной области при обнаружении услуг цифрового вещания.

Уровень техники

[3] Цифровые широкополосные вещательные сети позволяют конечным пользователям принимать цифровую информацию, включая видео, звук, данные и т.п. Посредством мобильного терминала пользователь может принимать цифровой контент по беспроводной сети цифрового вещания. Цифровой контент может передаваться в соте сети связи. Сота может представлять собой географическую область, которую может охватить передатчик в сети связи. Сеть связи может включать множество сот и соты могут быть смежными с другими сотами.

[4] Приемное устройство, такое как мобильный терминал, может принимать программу или услугу из потока данных или транспортного потока. Транспортный поток несет отдельные элементы программы или услуги, такие как компоненты звука, изображения, данных для программы или услуги. Обычно приемное устройство обнаруживает различные компоненты конкретной программы или услуги в потоке данных посредством специальной информации о программе (Program Specific Information, PSI) или информации об услуге (Service Information, SI), встраиваемых в поток данных. Однако сигнализации PSI или SI может быть недостаточно в некоторых беспроводных системах связи, таких как системы цифрового вещания для портативных устройств (Digital Video Broadcasting-Handheld, DVB-H). Использование сигнализации PSI или SI в таких системах может привести к недостаточно оптимальному восприятию конечным пользователем, поскольку таблицы PSI и SI, несущие информацию PSI и SI, могут иметь продолжительные интервалы между повторениями. Кроме того, сигнализация PSI или SI требует значительной пропускной способности, которая является дорогостоящей, а также снижает эффективность системы.

[5] При первом использовании приемного устройства производится последовательный поиск каналов / обнаружение услуг. Также когда терминал отключается и перемещается в другое местоположение, последовательный поиск производится заново. Обычно приложение мобильного ТВ также запускает время от времени поиск каналов в фоновом режиме для обнаружения новых возможных услуг. К сожалению, автоматическое обнаружение услуг является относительно медленным в стандартных сетях цифрового телевизионного вещания.

[6] В этой связи способность сравнительно более быстрого обнаружения услуг/поиска каналов в сетях цифрового вещания является усовершенствованием в данной области техники.

Краткое описание сущности изобретения

[7] Далее приводится упрощенное краткое изложение для обеспечения общего представления о некоторых аспектах настоящего изобретения. Краткое изложение не является исчерпывающим описанием настоящего изобретения. Оно также не предназначено ни для определения ключевых или критических элементов настоящего изобретения, ни для определения области действия настоящего изобретения. Нижеследующее краткое описание представляет только некоторые идеи изобретения в упрощенной форме в качестве вводной части к последующему более подробному описанию.

[8] Аспекты настоящего изобретения направлены на обнаружение услуг и каналов в сети цифрового вещания. Пилот-символ синхронизации, имеющий известные характеристики, включается в качестве первого символа в кадры цифрового вещания. Пилот-символ, который может быть декодирован без использования методов проб и ошибок, включает параметры для остальной части сигнала. Следовательно, после декодирования пилот-символа (и любых дополнительных символов синхронизации) остальную часть сигнала можно декодировать без использования методов проб и ошибок. Каналы, включающие услуги цифрового телевизионного вещания, можно эффективно обнаруживать посредством использования известной части сигнала. Если известная фиксированная часть в анализируемом сигнале не обнаружена, то данный сигнал рассматривается как не являющийся сигналом цифрового телевизионного вещания или как пустой канал, и приемник может быстро перейти к следующему каналу/частоте. Таким образом, обнаружение каналов, которые не являются каналами цифрового телевизионного вещания, а также пустых каналов, становится сравнительно более быстрым.

[9] В другом аспекте настоящего изобретения определяются и используются по меньшей мере два пилот-символа в начале каждого кадра. По меньшей мере два пилот-символа Р1 и Р2 позволяют обеспечить быстрый поиск каналов и обнаружение услуг внутри кадра. Сигнализация может быть реализована в виде комбинации сигнализаций L1 и L2. Специальная сигнализация L1 передается в пилот-символах Р1 и Р2 в начале каждого подсигнала кадра. Помимо этого для транспортировки уровня 1 OSI, физического уровня (L1) и специальной информации кадра внутри символа Р2 выделяется структура пакета Р2-1. Кроме L1 и специальной информации кадра пакет Р2-1 может также нести уровень 2 OSI, сигнальную информацию канального уровня (L2), например специальную информацию о программе/информацию об услуге (Program Specific Information/Service Information, PSI/SI), или данные реальных услуг.

Краткое описание чертежей

[10] Наиболее полное разъяснение настоящего изобретения и его преимуществ обеспечивается в последующем описании, сопровождаемом пояснительными чертежами, на которых одинаковые номера ссылок указывают на одинаковые признаки, при этом:

[11] на фиг.1 представлена система цифрового широкополосного вещания, в которой могут быть реализованы один или более вариантов осуществления настоящего изобретения;

[12] на фиг.2 представлен пример мобильного устройства в соответствии с аспектом настоящего изобретения;

[13] на фиг.3 показан пример расположения сот, каждая из которых может быть охвачена отдельным передатчиком в соответствии с аспектом настоящего изобретения;

[14] на фиг.4 представлены кадр и суперкадр, включающие символы синхронизации, используемые для поиска каналов и обнаружения услуг, а также символы данных в соответствии с аспектом настоящего изобретения;

[15] на фиг.5 показано как центральная частота сигнала может совпадать с центральной частотой канала или смещаться относительно центральной частоты канала;

[16] на фиг.6 представлена схема, иллюстрирующая шаги, осуществляемые приемником в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления;

[17] на фиг.7 в соответствии с аспектом настоящего изобретения показан пример ширины полосы пилот-сигнала по отношению к полосе сигнала и полосе канала в соответствии с сеткой частот;

[18] на фиг.8 показан интервал пилот-сигналов пилотной последовательности для пилот-символа в соответствии с аспектом настоящего изобретения;

[19] на фиг.9 представлена схема, иллюстрирующая шаги, выполняемые приемником для осуществления корреляции в частотной области для обнаружения используемого грубого смещения;

[20] на фиг.10 представлена схема, иллюстрирующая шаги в соответствии с вариантом осуществления для выполнения корреляции во временной области при обнаружении услуг;

[21] на фиг.11 показан пример последовательности пилот-символов/сигнальных символов в соответствии с аспектом настоящего изобретения;

[22] на фиг.12 представлена схема, иллюстрирующая шаги способа, осуществляемого передатчиком в соответствии по меньшей мере с одним аспектом настоящего изобретения;

[23] на фиг.13 представлена структура пакета в соответствии с аспектом настоящего изобретения;

[24] на фиг.14 показано смещение сигнального окна в соответствии с аспектом настоящего изобретения;

[25] на фиг.15 показано смещение между текущим и следующим подсигналом кадра в соответствии с аспектом настоящего изобретения;

[26] на фиг.16 показана структура дополнительных пакетов, которые могут использоваться для передачи сигнальной информации в соответствии с аспектом настоящего изобретения;

[27] на фиг.17 представлен вариант схемы для использования при обнаружении услуг в соответствии с аспектом настоящего изобретения;

[28] на фиг.18 и 19 показано соотношение между символами Р1, Р2 и символами данных в соответствии с аспектом настоящего изобретения;

[29] на фиг.20 показан пример структуры кадра и временного интервала (слота), включающего символы и ячейки OFDM в соответствии с аспектом настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

[30] В последующем описании различных вариантов осуществления изобретения делается ссылка на сопроводительные чертежи, которые являются частью настоящего описания и иллюстрируют различные варианты осуществления настоящего изобретения. Необходимо отметить, что могут быть использованы другие варианты осуществления и сделаны структурные и функциональные модификации без отклонения от области действия и идеи настоящего изобретения.

[31] Варианты осуществления направлены на обнаружение услуг и поиск каналов в сетях цифрового вещания. С точки зрения пользователя желательным является относительно быстрое обнаружение услуг. При первом использовании приемника производится последовательный поиск каналов/обнаружение услуг. Аналогично, когда терминал выключают и перемещают в другое местоположение, производится новый последовательный поиск каналов. Обычно приложение мобильного ТВ также запускает время от времени поиск каналов в фоновом режиме для обнаружения возможных новых услуг. Последовательный поиск услуг должен занимать всего несколько секунд, чтобы не вызывать раздражение конечного пользователя и позволять часто производить новый поиск.

[32] Проблемы при традиционном обнаружении услуг цифрового телевизионного вещания являются следующими. Стандарт DVB-H предлагает большую гибкость для выбора ширины полосы сигнала, размера FFT, защитных интервалов (Guide Interval, GI), внутренней модуляции и т.п. Операторы могут использовать смещение сигнала DVB-H, т.е. сигнал не находится на номинальной центральной частоте канала, а смещается на определенную величину. В различных странах используют различную сетку частот каналов и ширину полосы сигнала. Чтобы помочь приемнику при синхронизации и поиске каналов, в стандарт включена сигнализация параметров передатчика (Transmitter Parameter Signaling, TPS). К сожалению, прежде чем приемник сможет декодировать информацию TPS, ему необходимо узнать некоторые параметры. Полоса частот сигнала, сдвиг частоты, размер FFT и защитный интервал должны быть известны для декодирования сигнализации TPS. Большинство каналов в диапазоне UHF не содержит услугу DVB-H. Каналы, не являющиеся DVB-H, обнаруживаются методом проб и ошибок (попытки достичь синхронизации во всех режимах), что занимает много времени. Время на обнаружение услуг, не являющихся DVB-H, главным образом определяет достижимую скорость поиска каналов, поскольку обычно большинство каналов являются пустыми или содержат услугу, отличную от DVB-H.

[33] Примерный расчет для обнаружения услуг путем последовательного перебора выглядит следующим образом: число каналов в диапазоне UHF 35 (каналы 21-55, 470-750 МГц); число сдвигов частоты 7 (-3/6, -2/6, -1/6, 0, +1/6, +2/6, +3/6 МГц); число полос сигнала 3 ((6 МГц, 7 МГц, 8 МГц). 5 МГц является отдельным случаем только для приемников USA); число размеров FFT 3 (2К, 4К, 8К); число защитных интервалов 4 (1/32, 1/16, 1/8 и 1/4); и среднее время декодирования TPS для одного режима 120 мс (2 Кб - 50 мс, 4 Кб -100 мс, 8 Кб - 200 мс). Данные числа являются примерами.

[34] Результирующее время для последовательного обнаружения услуг в данном примере составляет 35·7·3·3·4·120 мс=1058,4 с=17,64 минут.

[35] В соответствии с вариантами осуществления изобретения используются различные способы уменьшения времени, необходимого для выполнения поиска каналов/обнаружения услуг. Главная идея этих способов - введение части сигнала (например, символа/символов инициализации/синхронизации), которые имеют известные характеристики и остаются неизменными для различных режимов цифрового телевизионного вещания. Следовательно, известная часть сигнала может быть декодирована без использования методов последовательного перебора. Известная часть сигнала включает параметры для остального сигнала; следовательно, после того как известная часть сигнала декодирована, остальной сигнал можно декодировать без использования методов проб и ошибок. Известная часть сигнала включает набор доступных поднесущих и их модуляцию. Комбинация заданных поднесущих (номеров поднесущих) и их модуляция выбирается так, чтобы эта комбинация была уникальной для каждой пары размер FFT-сдвиг частоты, и эта комбинация может быть использована как эталонный сигнал при идентификации сигнала цифрового телевизионного вещания. Каналы, включающие услуги цифрового телевизионного вещания, можно также эффективно декодировать посредством известной части сигнала. Если фиксированная известная часть в анализируемом сигнале не обнаруживается, сигнал рассматривается как отличный от сигнала цифрового телевизионного вещания или как пустой канал, и приемник может быстро перейти к следующему каналу/частоте. При таком способе обнаружение пустых каналов и каналов, не являющихся каналом цифрового телевизионного вещания, становится сравнительно более быстрым.

[36] На фиг.1 представлена система 102 цифрового широкополосного вещания, в которой могут быть реализованы один или более вариантов осуществления данного изобретения. В системах аналогичных системе, представленной на чертеже, используются технологии цифрового широкополосного вещания, например системы цифрового вещания для портативных устройств (Digital Video Broadcasting-Handheld, DVB-H) или сети DVB-H следующего поколения. Примерами других стандартов цифрового вещания, которые могут использоваться в системе 102 цифрового широкополосного вещания, являются стандарт цифрового наземного ТВ вещания (Digital Video Broadcast-Terrestrial, DVB-T), стандарт цифрового наземного ТВ вещания с интеграцией услуг (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial, ISDB-T), стандарт радиовещания данных комитета систем перспективного телевидения (Advanced Television Systems Committee, ATSC), стандарт цифрового наземного мультимедийного вещания (Digital Multimedia Broadcast-Terrestrial, DMB-T), T-DMB (Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting - стандарт наземного цифрового мультимедийного вещания), стандарт спутникового цифрового мультимедийного вещания (Satellite Digital Multimedia Broadcasting, S-DMB), технология вещания на портативные терминалы (Forward Link Only, FLO), стандарт цифрового аудио вещания (Digital Audio Broadcasting, DAB) и всемирное цифровое радио (Digital Radio Mondiale, DRM). Также могут использоваться другие существующие и разработанные в будущем стандарты и технологии цифрового вещания. Аспекты настоящего изобретения также применимы к другим системам цифрового вещания с несколькими несущими, например системы T-DAB, T/S-DMB, ISDB-T и ATSC, проприетарные системы, такие как Qualcomm MediaFLO/FLO, а также нетрадиционные системы, такие как услуги вещательной/многоадресной передачи мультимедийной информации 3GPP (Multimedia Broadcast/Multicast Services, MBMS) и услуги радиовещательной многоадресной передачи 3GPP2 (Broadcast/Multicast Service, BCMCS).

[37] Цифрой контент создается и/или предоставляется источниками 104 цифрового контента и может включать видеосигналы, аудиосигналы, данные и т.п. Источники 104 цифрового контента обеспечивают информацию для передатчика 103 цифрового вещания в виде цифровых пакетов, например пакетов IP (Internet Protocol). Группу связанных IP пакетов, предназначенных для конкретного уникального IP-адреса или идентификатора другого источника, иногда называют IP потоком. Передатчик 103 цифрового вещания принимает, обрабатывает и обеспечивает передачу множества потоков данных цифрового контента от множества источников 104 цифрового контента. В различных вариантах осуществления потоки данных цифрового контента могут представлять собой IP потоки. Обработанный цифровой контент затем передается на вышку 105 цифрового вещания (или другой компонент физической передачи) для беспроводной передачи. В результате мобильные терминалы или устройства 112 могут по выбору принимать и потреблять цифровой контент, исходящий из источников 104 цифрового контента.

[38] На фиг.2 показано мобильное устройство 112, которое включает процессор 128, связанный с интерфейсом 130 пользователя, запоминающее устройство 134 и/или другой накопитель информации, а также дисплей 136, который используется для отображения видеоконтента, меню и т.п. для пользователя мобильного устройства. Мобильное устройство 112 также включает батарею 150, динамик 152 и антенны 154. Интерфейс 130 пользователя также может включать клавиатуру, сенсорный экран, речевой интерфейс, одну или более клавиш со стрелками, джойстик, управляющую перчатку, манипулятор мышь, роликовый манипулятор и т.д.

[39] Исполняемые компьютером команды и данные, используемые процессором 128 и другими компонентами мобильного устройства 112, хранятся в машиночитаемой памяти 134. Эта память может представлять собой любую комбинацию модулей постоянных или оперативных запоминающих устройств, а также может дополнительно включать энергозависимую и энергонезависимую память. Программное обеспечение 140 может храниться в памяти 134 и/или накопителе информации и обеспечивает команды для процессора 128, что позволяет мобильному устройству 112 осуществлять различные функции. В другом варианте некоторые или все исполняемые компьютером команды мобильного устройства 112 могут быть реализованы аппаратным или программно-аппаратным обеспечением (не показано на фиг.).

[40] Мобильное устройство 112 конфигурируют для приема, декодирования и обработки передач цифрового широкополосного вещания, которые базируются, например, на стандарте DVB, таком как DVB-H или DVB-T, посредством специального приемника 141 DVB. Мобильное устройство также может оснащаться другими типами приемников передач цифрового широкополосного вещания. Дополнительно приемное устройство 112 конфигурируют для приема, декодирования и обработки передач через радиоприемник 142 FM/AM, приемопередатчик 143 беспроводной локальной сети WLAN и приемопередатчик 144 системы связи. В аспекте настоящего изобретения мобильное устройство 112 может принимать сообщения международного стандарта передачи потока радиоданных (Radio Data Stream, RDS).

[41] В примере со стандартом DVB одна передача DVB 10 Мбит/с может включать 200 каналов аудиопрограмм по 50 кбит/с или 50 каналов видео (ТВ) программ по 200 кбит/с. Мобильное устройство 112 конфигурируют для приема, декодирования и обработки передачи на базе стандарта DVB-H или другого стандарта DVB, такого как DVB-MHP, DVB-S или DVB-T. В другом варианте могут использоваться другие форматы цифровой передачи для доставки контента и информации о доступности дополнительных услуг, такие как ATSC, NTSC, ISDB-T, DAB, DMB, FLO или DIRECTV. Кроме того, цифровая передача может производиться с квантованием по времени, например, как в технологии DVB-H. Квантование по времени позволяет снизить среднюю потребляемую мощность мобильного терминала и обеспечить ровную бесперебойную передачу. Квантование по времени влечет за собой передачу данных в пакетах с использованием более высокой мгновенной скорости передачи по сравнению со скоростью передачи при использовании традиционного способа образования потокового трафика. В этом случае мобильное устройство 112 может иметь одно или более буферных запоминающих устройств для хранения декодированной передачи с квантованием по времени перед воспроизведением.

[42] Кроме того, для обеспечения информации, связанной с программой или услугой, может использоваться электронный гид по сервисам (Electronic Service Guide, EGS). ESG главным образом позволяет сообщить терминалу, какие услуги являются доступными для конечных пользователей и как можно получить доступ к этим услугам. ESG включает независимо существующие фрагменты ESG. Обычно фрагменты ESG включают файлы XML и/или бинарные файлы, но в последнее время они охватывают значительное количество элементов, как например, протокол описания сеанса связи (Session Description Protocol, SDP), текстовый файл или изображение. Фрагменты ESG описывают один или несколько аспектов доступной в данный момент (или в будущем) услуги или программы вещания. Такие аспекты могут включать, например, бесплатное текстовое описание, расписание, географическую доступность, стоимость, способ покупки, жанр и дополнительную информацию, такую как изображения или клипы для предварительного просмотра. Аудио и видео сигналы, а также данные другого типа, включая фрагменты ESG, могут передаваться по сетям различного типа в соответствии с множеством различных протоколов. Например, данные могут передаваться по совокупности сетей, обычно называемых «Интернет» с использованием набора протоколов Интернета, таких как протокол IP (Internet Protocol), протокол дейтаграмм пользователя (User Datagram Protocol, UDP). Часто по Интернету передаются данные, адресованные одиночному пользователю. Однако данные могут быть адресованы группе пользователей, что обычно называется многоадресной передачей (мультивещанием). В случае если данные адресованы всем пользователям, это называется широковещательной рассылкой.

[43] Одним из способов широковещательной рассылки данных является использование сети вещания данных по протоколу IP (Internet Protocol Data Casting, IPDC). IPDC является объединением цифрового вещания и протокола Интернета. Посредством такой сети вещания на базе IP один или более провайдеров услуг могут обеспечивать IP услуги различных типов, включая газеты, радио и телевидение в реальном времени. Такие IP услуги формируются в один или более разноформатных потоков данных в форме аудио, видео и/или других типов данных. Чтобы определить, где и когда эти потоки имеют место, пользователи обращаются к ESG. Одним из видов стандарта DVB является DVB-H. Стандарт DVB-H предназначен для доставки данных со скоростью 10 Мбит/с в терминальные устройства с батарейным питанием.

[44] Транспортные потоки DVB доставляют сжатые аудио и видеосигналы и данные пользователю через сторонние сети передачи данных. Стандарт группы экспертов по движущимся изображениям (Moving Picture Expert Group, MPEG) - это технология, посредством которой кодированные видео и аудиосигналы и данные, относящиеся к одной программе, мультиплексируются с другими программами в транспортный поток (Transport Stream, TS). Поток TS - это пакетированный поток данных с фиксированной длиной пакета, включающий заголовок. Отдельные элементы программы, аудио и видеосигналы передаются внутри пакетов, имеющих уникальный идентификатор пакета (Packet Identification, PID). Чтобы приемное устройство могло обнаружить в потоке TS различные элементы конкретной программы, в поток TS встраивается информация PSI. Кроме того, в TS включается дополнительная информация SI, набор таблиц, присоединяемых к синтаксису скрытого раздела MPEG. Это позволяет приемному устройству правильно обрабатывать данные, содержащиеся в потоке TS.

[45] Как указано выше, фрагменты ESG могут передаваться в устройства получателей вещанием IPDC по сети, такой как, например, сеть DVB-H. Сеть DVB-H может включать, например, отдельные потоки аудио, видео и данных. Устройство получателя затем должно снова определить порядок фрагментов ESG и сформировать из них полезную информацию.

[46] В типовой системе связи сота может определять географическую область, которую может охватить передатчик. Сота может иметь любой размер, а также может иметь смежные соты. На фиг.3 схематично показан пример расположения сот, каждую из которых охватывает отдельный передатчик. В данном примере Сота 1 представляет собой географическую область, которую покрывает передатчик сети связи. Сота 2 примыкает к Соте 1 и представляет собой географическую область, которую покрывает другой передатчик. Сота 2 может представлять собой, например, отдельную соту внутри той же самой сети, что и Сота 1. В другом варианте Сота 2 может относиться к сети, отличной от сети Соты 1. Соты 1, 3, 4 и 5 являются смежными для Соты 2 в данном примере.

[47] В соответствии с одним или более вариантами осуществления данные, используемые при поиске каналов и обнаружении услуг, передаются посредством символов, вводимых по меньшей мере в начале кадра данных, несущего мультимедиа и другие данные для услуг. В других вариантах осуществления один или более таких символов могут включаться посреди данного кадра. Кроме того, один или более таких символов могут вставляться в начале и/или посреди суперкадра, сформированного из двух или более кадров данных.

[48] В одном из вариантов осуществления такие символы включают первый символ, который используется для указания того, что сигнал является сигналом заданного типа. Кроме того, первый символ может использоваться для обнаружения смещения от центральной частоты радио канала. Символы могут включать второй символ, который несет данные о параметрах модуляции, используемой в последующих символах данных. В другом варианте осуществления символы включают третий символ, который может использоваться для оценки канала.

[49] На фиг.4 показаны символы кадра и суперкадра, символы синхронизации S1-S3, используемые для поиска каналов и обнаружения услуг, а также данные D в соответствии с аспектом изобретения.

[50] В различных сетях цифрового вещания сигнал с несколькими несущими может позиционироваться в соответствии с сеткой частот канала так, что центральная частота сигнала (Signal Central Frequency, SCF) совпадает с центральной частотой канала (Channel Central Frequency, CCF) или смещена относительно центральной частоты канала. Центральная частота сигнала может иметь сдвиг вследствие некоторых особенностей использования частотного диапазона (например, помехи от соседнего канала). Для первого символа используются не все доступные поднесущие. В различных вариантах осуществления поднесущие, которые выбираются для первого символа, могут быть расположены с равными интервалами и симметрично по отношению к центральной частоте канала или частоте сдвига сигнала.

[51] На фиг.5 показано совпадение и смещение центральной частоты сигнала относительно центральной частоты канала. На фиг.5 частота SCF A и ее соответствующая SCF совпадают, частоты SCF В и SCF С имеют сдвиг относительно соответствующих SCF. Прямоугольники на фиг.5 показывают поднесущие, выбранные для первого символа из доступных поднесущих. Для SCF А, SCF В, SCF С выбранные поднесущие центрированы относительно соответствующих SCF. Однако выбранные поднесущие для SCF D центрированы относительно CCF, а не относительно SCF.

[52] Для первого символа, используемого при поиске каналов и обнаружении услуг, поднесущие выбираются так, чтобы их можно было обнаружить независимо от смещения. В первом символе может использоваться быстрое преобразование Фурье (Fast Fourier Transform, FFT) с заданным размером. FFT может выбираться из доступных размеров FFT, которые в существующих системах цифрового телевизионного вещания включают 2К, 4К, 8К, но могут также включать 1К на нижнем переделе и 16К на верхнем пределе. В одном из вариантов осуществления используется самый низкий доступный размер FFT. Далее, первый символ может использовать фиксированный защитный интервал (Guard Interval, GI), который выбирается из защитных интервалов, используемых для символов, несущих данные. В одном из вариантов осуществления первый символ может не иметь защитного интервала.

[53] Число поднесущих для первого символа может быть меньше, чем половина доступных поднесущих.

[54] Когда первый символ используется для сигнализации о смещении канала, несущие могут модулироваться посредством двоичной фазовой манипуляции (Binary Phase Shift Keying, BPSK) или квадратурной фазовой манипуляции (Quadrature Phase Shift Keying, QPSK). Выбранный шаблон пилот-сигнала может отличаться для различных значений смещения канала, причем шаблон пилот-сигнала и модуляция поднесущих в одном из вариантов осуществления могут быть выбраны так, чтобы различные шаблоны пилот-сигнала были ортогональны друг другу и максимально отличались друг от друга, что обеспечивает надежность при обнаружении.

[55] Для второго (и третьего, если есть) символа может использоваться полная ширина полосы сигнала (по существу, все доступные несущие). В одном из вариантов осуществления второй (и третий) символ может использовать тот же размер FFT и защитный интервал, что и первый символ. В некоторых вариантах осуществления не все доступные поднесущие используются для второго (и третьего) символа. В одном из вариантов осуществления второй и третий символы могут иметь такие же поднесущие, как первый символ, а в другом варианте осуществления могут иметь дополнительные поднесущие. В одном из вариантов осуществления второй символ также несет данные сигнализации, а также может нести данные прямого исправления ошибок (Forward Error Correction, FEC) для данных сигнализации.

[56] В соответствии с вариантами осуществления изобретения вводится часть сигнала (например, символ или символы инициализации/синхронизации), которая имеет известные характеристики и остается неизменной в различных режимах работы цифрового телевизионного вещания. Известная часть сигнала включает параметры для остального сигнала; поэтому после декодирования известной части остальной сигнал может быть декодирован без использования методов проб и ошибок. Аналогично каналы, включающие услуги цифрового телевизионного вещания, можно эффективно обнаруживать на базе известной части сигнала. Если фиксированная известная часть не обнаружена в анализируемом сигнале, то этот сигнал рассматривается как не являющийся сигналом цифрового телевизионного вещания или как пустой канал, и приемник может быстро перейти на следующий канал/частоту.

[57] На фиг.6 представлена схема операций, осуществляемых приемником в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления. На шаге 602 синтезатор частоты в приемнике программируется для настройки приемника на номинальную центральную частоту канала в соответствии с сеткой частот канала для приема сигнала в данном канале. Путем сравнения принятого сигнала с хранящимся набором известных сигналов на шаге 604 производится попытка определить, соответствует ли сигнал заданному типу и используется ли смещение. Если соответствие обнаружено, сигнал рассматривается как сигнал заданного типа и для него определяется смещение и размер FFT. Определение параметров производится, если на шаге 606 установлено соответствие. Если соответствие не обнаружено, то на шаге 606 производится переход по ветви «нет», считается, что канал содержит сигнал, не являющийся сигналом цифрового телевизионного вещания, или принимаемый сигнал не соответствует заданному типу, и приемник переходит к следующему каналу, как показано на шаге 608.

[58] Если соответствие обнаружено, на шаге 606 производится переход по ветви «да» и используется определенное смещение частоты для перепрограммирования синтезатора частоты, как показано на шаге 610. На шаге 612 выполняется демодуляция следующего символа синхронизации для определения параметров модуляции для символов данных. Наконец на шаге 614 производится оценка и коррекция канала, а также демодуляция данных.

[59] В случае если для перепрограммирования синтезатора частоты требуется относительно продолжительное время, приемник может дождаться следующего набора символов инициализации/синхронизации и определить параметры модуляции из этого набора.

[60] На фиг.7 в соответствии с аспектом настоящего изобретения показан пример ширины полосы пилот-сигнала относительно ширины полосы сигнала и ширины канала в соответствии с сеткой частот. В одном из вариантов осуществления первый символ является пилот-символом для грубой синхронизации времени и частоты. Ширина полосы пилот-символа меньше, чем символа данных; например, в случае полосы символа данных 8 МГц ширина полосы пилот-символа может составлять 7 МГц. Центральная частота пилот-символа может быть такой же, как частота символов данных, т.е. в случае использования смещения для символов данных смещение может также использоваться для пилот-символа. При меньшей ширине полосы пилот-символа радиочастотную часть приемника можно программировать на номинальную центральную частоту канала в течение фазы первоначальной синхронизации, и приемник будет способен принять всю полосу пилот-сигнала. Если ширина пилот-символа не будет меньше, фильтр выбора радиочастотного канала приемника отфильтрует часть пилот-символа.

[61] В одном из вариантов осуществления пилот-символ использует известный (фиксированный) размер FFT и выбранный защитный интервал. Также число используемых пилот-сигналов может отличаться от числа сигналов для символов данных, т.е. часть пилот-сигналов может быть исключена, например можно использовать 256 пилот-сигналов. Пилот-сигналы могут быть модулированы известной последовательностью.

[62] На фиг.8 показано разреженное расположение пилот-сигналов пилотной последовательности для пилот-символа в соответствии с аспектом изобретения. Характерные признаки модулированной последовательности шаблона пилот-сигналов известна приемнику. В дополнение к модуляции поднесущие в пилот-символах могут иметь различные уровни усиления, как показано на фиг.8.

[63] На фиг.9 представлена схема операций, осуществляемых приемником для обеспечения корреляции в частотной области для обнаружения используемого грубого сдвига частоты. На шаге 902 радиочастотная часть приемника (синтезатор частоты) программируется на номинальную центральную частоту канала (соответственно сетке частот канала).

[64] На шаге 904 вычисляется размер FFT. Ширина пилот-символа меньше чем полоса канала. Следовательно, преобразование FFT способно захватить пилот-символ, даже если исходная настройка синтезатора частоты является неправильной из-за сдвига частоты.

[65] На шаге 906 определяется сдвиг частоты на базе смещения пилот-символа синхронизации в частотной области. Если корреляция в частотной области не обнаружена, то данный сигнал не является сигналом цифрового телевизионного вещания, и процедура поиска каналов переходит к следующему каналу.

[66] На шаге 908 сдвиг частоты компенсируется перепрограммированием синтезатора частоты приемника. На шаге 910 производится демодуляция следующего символа синхронизации для определения параметров модуляции для символов данных. На шаге 912 выполняется оценка и коррекция канала на базе символа оценки канала, и затем на шаге 914 производится демодуляция данных. В одном из вариантов осуществления приемник может дождаться символа синхронизации в следующем наборе символов синхронизации, чтобы обеспечить перепрограммирование синтезатора частоты на центральную частоту сигнала.

[67] Можно использовать различные пилотные последовательности (шаблоны) на базе использования смещения. Например, если возможно 7 сдвигов (±3/6 МГц, ±2/6 МГц, ±1/6 МГц, 0), то можно ввести 7 различных пилотных последовательностей. Для создания пилотной последовательности можно применять несколько способов, которые включают псевдослучайную последовательность, инвертирование каждого второго, усиление мощности центральной несущей и т.д., причем данные примеры не ограничивают настоящее изобретение. В соответствии с одним из вариантов осуществления, приемник производит корреляцию во временной области для обнаружения используемой пилотной последовательности, а следовательно, используемого смещения. Шаблоны могут использоваться в соответствии с одним или более вариантами осуществления, направленными на выполнение корреляции во временной области. Но в вариантах осуществления корреляции в частотной области смещение может быть обнаружено посредством коррелятора с перестраиваемым опорным сигналом в частотной области, т.е. может использоваться один шаблон. Кроме того, для вариантов осуществления корреляции в частотной области можно кодировать информацию, такую как размер FFT, если, например, для различных размеров FFT используются различные шаблоны. Тогда корреляцией в частотной области можно управлять на базе нескольких шаблонов. В одном из вариантов осуществления при использовании нескольких шаблонов принятый шаблон сравнивается одновременно с несколькими хранящимися шаблонами. Принимаемая пилотная последовательность поэтапно переводится в частотную область в полосе канала, при этом когда пилотные последовательности совпадают, генерируется сигнал высокой корреляции.

[68] На фиг.10 представлена схема операций в соо