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, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способу передачи и приема сигнала и к устройству для передачи и приема сигнала, а более конкретно, к способу передачи и приема сигнала и к устройству для передачи и приема сигнала, которые могут улучшать эффективность передачи данных.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Когда была разработана технология цифрового широковещания, пользователи стали принимать изображения движущихся объектов высокой четкости (HD). При непрерывной разработке алгоритмов сжатия и высокой эффективности аппаратных средств в будущем пользователям будут обеспечены лучшие условия. Система цифрового телевидения (DTV) может принимать цифровой широковещательный сигнал и обеспечивать пользователям множество дополнительных услуг, а также видеосигнал и аудиосигнал.

С развитием технологии цифрового широковещания увеличиваются требования к услугам, таким как передача видеосигнала и аудиосигнала, и постепенно увеличивается размер данных, необходимых пользователем, или количество каналов телевизионного вещания.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая задача

Когда была разработана технология цифрового широковещания, пользователи стали принимать изображения движущихся объектов высокой четкости (HD). При непрерывной разработке алгоритмов сжатия и высокой эффективности аппаратных средств в будущем пользователям будут обеспечены лучшие условия. Система цифрового телевидения (DTV) может принимать цифровой широковещательный сигнал и обеспечить пользователям множество дополнительных услуг, а также видеосигнал и аудиосигнал.

С развитием технологии цифрового широковещания требования к услугам, таким как передача видеосигнала и аудиосигнала, увеличиваются, и постепенно увеличивается размер данных, необходимых пользователям, или количество каналов телевизионного вещания.

Техническое решение

Задачей настоящего изобретения является обеспечение способа передачи и приема сигнала и устройства для передачи и приема сигнала, которые могут улучшить эффективность передачи данных.

Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение способа передачи и приема сигнала и устройства для передачи и приема сигнала, которые могут улучшить возможности исправления ошибок для битов, которые формируют услугу.

Соответственно, настоящее изобретение направлено на способ передачи и приема сигнала и на устройство для передачи и приема сигнала, которые по существу решают одну или большее количество задач, существующих из-за ограничений и недостатков соответствующего уровня техники.

Для решения этих задач и получения других преимуществ и в соответствии с задачей изобретения, которое воплощено и подробно описано в данном документе, обеспечивают способ передачи сигнала. Данный способ включает в себя преобразование (S110) потока услуги в канал физического уровня (PLP), распределение (S150) PLP в кадре сигнала и размещение в начальной части кадра сигнала преамбулы, включающей в себя первый пилот-сигнал, преобразование (S160) кадра сигнала во временную область согласно схеме ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM), добавление (S170) в первый пилот-сигнал циклического префикса, полученного с помощью сдвига частоты первой части полезной части первого пилот-сигнала, и циклического суффикса, полученного с помощью сдвига частоты второй части указанной полезной части первого пилот-сигнала, и передачу (S180) кадра сигнала, включающего в себя первый пилот-сигнал, по меньшей мере по одному радиочастотному (РЧ) каналу.

Первый пилот-сигнал может иметь структуру согласно следующему уравнению:

B = одна часть (A) · e^j2πf _SH ^t

C = другая часть (A) · e^j2πf _SH ^t,

где A обозначает подходящую часть первого пилот-сигнала, B обозначает циклический префикс, C обозначает циклический суффикс, и f_SH обозначает элемент сдвига частоты.

Первая часть может быть передней частью полезной части первого пилот-сигнала, а вторая часть может быть задней частью полезной части первого пилот-сигнала.

В другом аспекте настоящего изобретения обеспечивают способ приема сигнала. Данный способ включает в себя прием (S210) сигнала в первом диапазоне частот, идентификацию (S220) в принимаемом сигнале первого пилот-сигнала, включающего в себя циклический префикс, полученный с помощью сдвига частоты первой части полезной части первого пилот-сигнала; и циклический суффикс, полученный с помощью сдвига частоты второй части полезной части первого пилот-сигнала, демодулирование (S220) кадра сигнала, включающего в себя канал физического уровня (PLP), в который поток услуги преобразован с помощью схемы ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM), используя информацию, установленную в первом пилот-сигнале, анализ (S230) кадра сигнала и получение PLP, и получение (S240) потока услуги из PLP.

Демодулирование кадра сигнала включает в себя определение временного сдвига и относительного сдвига частоты принимаемого сигнала, используя циклический префикс и циклический суффикс; и компенсацию определенных сдвигов.

В другом аспекте настоящего изобретения обеспечивают устройство для передачи сигнала. Устройство включает в себя блок (120) кодирования и модуляции, выполненный с возможностью кодирования с исправлением ошибок потока услуги и для перемежания кодированного с исправлением ошибок потока услуги, блок (130) формирования кадров, выполненный с возможностью сопоставления битов перемежаемого потока услуги с символами канала физического уровня (PLP), распределение PLP кадру сигнала и размещение преамбулы, включающей в себя первый пилот-сигнал, в начальной части кадра сигнала, модулятор (150a), выполненный с возможностью преобразования кадра сигнала во временную область согласно схеме ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM) и для добавления в первый пилот-сигнал циклического префикса, полученного с помощью сдвига частоты первой части полезной части первого пилот-сигнала, и циклического суффикса, полученного с помощью сдвига частоты второй части полезной части первого пилот-сигнала, и передатчик (160a), выполненный с возможностью передачи кадра сигнала, включающего в себя первый пилот-сигнал, по меньшей мере по одному радиочастотному (РЧ) каналу.

В другом аспекте настоящего изобретения обеспечивают устройство для приема сигнала. Устройство включает в себя первый демодулятор (220a) диапазона частот, выполненный с возможностью идентификации в принимаемом сигнале первого пилот-сигнала, включающего в себя циклический префикс, полученный с помощью сдвига частоты первой части полезной части первого пилот-сигнала, и циклический суффикс, полученный с помощью сдвига частоты второй части полезной части первого пилот-сигнала, и для демодулирования кадра сигнала, включающего в себя канал физического уровня (PLP), с помощью схемы ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM), используя информацию, установленную в первом пилот-сигнале, блок (240) анализа кадра, выполненный с возможностью анализа кадра сигнала и для получения PLP и обратного сопоставления символов PLP с битами потока услуги из анализируемого кадра сигнала, и декодирующий демодулятор (250), выполненный с возможностью деперемежения обратно сопоставленных битов потока услуги и для декодирования деперемежаемых битов потока услуги, используя схемы декодирования с исправлением ошибок.

В другом аспекте настоящего изобретения обеспечивают способ. Данный способ включает в себя распределение (S150) потока услуги на кадры сигнала и размещение преамбулы, включающей в себя пилот-сигнал, в начальной части кадра сигнала, модулирование (S160) кадра сигнала, добавление (S170) в пилот-сигнал циклического префикса, полученного с помощью изменения первой части полезной части пилот-сигнала, и циклического суффикса, полученного с помощью изменения второй части полезной части пилот-сигнала, и передачу (S180) кадра сигнала, включающего в себя пилот-сигнал.

В другом аспекте настоящего изобретения обеспечивают способ. Данный способ включает в себя прием (S210) сигнала, идентификацию (S220) кадра сигнала в принимаемом сигнале, используя пилот-сигнал, который включает в себя циклический префикс, полученный с помощью изменения первой части полезной части пилот-сигнала, и циклический суффикс, полученный с помощью изменения второй части полезной части первого пилот-сигнала, и демодулирование (S220) кадра сигнала, анализ (S230) кадра сигнала и получение (S240) потока услуги из анализируемого кадра сигнала.

Положительные эффекты

Согласно устройству для передачи и приема сигнала и способу передачи и приема сигнала изобретения, если символы данных, формирующие PLP, и символы, формирующие преамбулу, модулируют в том же самом режиме FFT, то вероятность того, что символ данных будет обнаружен с помощью преамбулы, является низкой, и уменьшается вероятность того, что преамбула будет ошибочно обнаружена. Если сигнал включает в себя помеху от несущей частоты (CW), как сигнал аналогового телевидения, то вероятность того, что преамбула будет ошибочно обнаружена с помощью компонента шума DC, сгенерированного во время корреляции, уменьшается.

Согласно устройству для передачи и приема сигнала и способу передачи и приема сигнала изобретения, если размерность FFT, применяемого к символу данных, формирующему PLP, больше размерности FFT, применяемого к преамбуле, то эффективность обнаружения преамбулы можно улучшать даже в канале с разбросом по задержке, имеющем длину, равную или больше длины полезной части символа A преамбулы. Поскольку и циклический префикс (B), и циклический суффикс (C) используются в преамбуле, то можно определять относительный сдвиг несущей частоты.

КРАТКИЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - представление, на котором показывают кадр сигнала для передачи услуги;

фиг. 2 - представление, на котором показывают структуру первого пилот-сигнала P1 кадра сигнала;

фиг. 3 - представление, на котором показывают окно сигнализации;

фиг. 4 - схематическое представление, на котором показывают вариант осуществления устройства для передачи сигнала;

фиг. 5 - представление, на котором показывают пример входного процессора 110;

фиг. 6 - представление, на котором показывают вариант осуществления блока кодирования и модуляции;

фиг. 7 - представление, на котором показывают вариант осуществления блока формирования кадров;

фиг. 8 - представление, на котором показывают первый пример соотношения символов, когда блоки 131a и 131b сопоставления выполняют гибридное сопоставление символов;

фиг. 9 - представление, на котором показывают второй пример соотношения символов, когда блоки 131a и 131b сопоставления выполняют гибридное сопоставление символов;

фиг. 10 - представление, на котором показывают количество символов и количество битов в слове ячейки согласно схеме сопоставления символов в нормальном режиме LDPC;

фиг. 11 - представление, на котором показывают другой пример количества символов согласно схеме сопоставления символов в нормальном режиме LDPC;

фиг. 12 - представление, на котором показывают другой пример количества символов согласно схеме сопоставления символов в нормальном режиме LDPC;

фиг. 13 - представление, на котором показывают количество символов согласно схеме сопоставления символов в коротком режиме LDPC;

фиг. 14 - представление, на котором показывают пример количества символов согласно схеме сопоставления символов в коротком режиме LDPC;

фиг. 15 - представление, на котором показывают другой пример количества символов согласно схеме сопоставления символов в коротком режиме LDPC;

фиг. 16 - представление, на котором показывают вариант осуществления каждого из блоков 131a и 131b сопоставления символов, показанных на фиг. 7;

фиг. 17 - представление, на котором показывают другой вариант осуществления каждого из блоков 131a и 131b сопоставления символов;

фиг. 18 является представлением, на котором показывают другой вариант осуществления блока сопоставления символов;

фиг. 19 - представление, на котором показывают другой вариант осуществления каждого из блоков 131a и 131b сопоставления символов;

фиг. 20 - представление, на котором показывают концепцию перемежения битов с помощью битовых перемежителей 1312a и 1312b;

фиг. 21 - представление, на котором показывают первый пример количества строк и столбцов блоков памяти битовых перемежителей 1312a и 1312b согласно видам блоков 1315a и 1315b сопоставления символов;

фиг. 22 - представление, на котором показывают второй пример количества строк и столбцов блоков памяти битовых перемежителей 1312a и 1312b согласно видам блоков 1315a и 1315b сопоставления символов;

фиг. 23 - схема, на которой показывают концепцию другого варианта осуществления перемежения с помощью битового перемежителя;

фиг. 24 - представление, на котором показывают другой вариант осуществления перемежения битов;

фиг. 25 - представление, на котором показывают другой вариант осуществления перемежения битов;

фиг. 26 - представление, на котором показывают концепцию демультиплексирования входных битов с помощью демультиплексоров 1313a и 1313b;

фиг. 27 - представление, на котором показывают вариант осуществления демультиплексирования входного потока с помощью демультиплексора;

фиг. 28 - представление, на котором показывают пример вида демультиплексирования согласно способу сопоставления символов;

фиг. 29 - представление, на котором показывают вариант осуществления демультиплексирования входного битового потока согласно виду демультиплексирования;

фиг. 30 - представление, на котором показывают вид демультиплексирования, который определяют согласно кодовой скорости кодирования с исправлением ошибок и способа сопоставления символов;

фиг. 31 - представление, на котором показывают пример выражения способа демультиплексирования с помощью уравнения;

фиг. 32 - представление, на котором показывают пример сопоставления символов с помощью блока сопоставления символов;

фиг. 33 - представление, на котором показывают пример кодера сигнала с множеством трактов;

фиг. 34 - представление, на котором показывают вариант осуществления модулятора;

фиг. 35 - представление, на котором показывают вариант осуществления аналогового процессора 160;

фиг. 36 - представление, на котором показывают вариант осуществления устройства приема сигнала, которое может принимать кадр сигнала:

фиг. 37 - представление, на котором показывают вариант осуществления приемника сигнала;

фиг. 38 - представление, на котором показывают вариант осуществления демодулятора;

фиг. 39 - представление, на котором показывают декодер сигнала с множеством трактов;

фиг. 40 - представление, на котором показывают вариант осуществления блока анализа кадра;

фиг. 41 - представление, на котором показывают вариант осуществления каждого из блоков 247a и 247p обратного сопоставления символов;

фиг. 42 - представление, на котором показывают другой вариант осуществления каждого из блоков 247a и 247p обратного сопоставления символов;

фиг. 43 - представление, на котором показывают другой вариант осуществления каждого из блоков 247a и 247p обратного сопоставления символов;

фиг. 44 является представлением, на котором показывают другой вариант осуществления каждого из блоков 247a и 247p обратного сопоставления символов;

фиг. 45 - представление, на котором показывают вариант осуществления мультиплексирования демультиплексированных субпотоков;

фиг. 46 - представление, на котором показывают пример блока декодирования и демодуляции;

фиг. 47 - представление, на котором показывают вариант осуществления выходного процессора;

фиг. 48 - представление, на котором показывают другой вариант осуществления устройства передачи сигнала для передачи кадра сигнала;

фиг. 49 - представление, на котором показывают другой вариант осуществления устройства приема сигнала для приема кадра сигнала;

фиг. 50 - представление, на котором показывают вариант осуществления структуры первого пилот-сигнала;

фиг. 51 - представление, на котором показывают вариант осуществления обнаружения сигнала преамбулы, показанного на фиг. 50, и определение временного сдвига и сдвига частоты;

фиг. 52 - представление, на котором показывают другой вариант осуществления структуры первого пилот-сигнала;

фиг. 53 - представление, на котором показывают вариант осуществления обнаружения первого пилот-сигнала, показанного на фиг. 52, и измерения временного сдвига и сдвига частоты;

фиг. 54 - представление, на котором показывают вариант осуществления обнаружения первого пилот-сигнала и измерения временного сдвига и сдвига частоты, используя обнаруженный результат;

фиг. 55 - представление, на котором показывают вариант осуществления способа передачи сигнала;

фиг. 56 - представление, на котором показывают вариант осуществления способа приема сигнала; и

фиг. 57 - последовательность операций, показывающая вариант осуществления идентификации первого пилот-сигнала и определения сдвига в процессе демодулирования.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Теперь будет сделано подробное обращение к предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения, примеры которого показывают на сопроводительных чертежах. Везде, где возможно, одинаковые позиционные обозначения будут использоваться по всем чертежам для обозначения одних и тех же или аналогичных частей.

В последующем описании термин «услуга» обозначает или информационное содержимое широковещания, которое можно передавать/принимать с помощью устройства передачи/приема сигнала, или процесс предоставления информационного содержимого.

Перед описанием устройства для передачи и приема сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения будет описан кадр сигнала, который будут передавать и принимать с помощью устройства для передачи и приема сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 1 показывает кадр сигнала для передачи услуги согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Кадр сигнала, показанный на фиг. 1, показывает примерный кадр сигнала для передачи услуги широковещания, включающей в себя потоки аудио/видео (A/V) информации. В этом случае, одну услугу мультиплексируют во временных и частотных каналах и передают мультиплексированную услугу. Указанную выше схему передачи сигнала называют схемой частотно-временной сегментации (TFS). По сравнению со случаем, в котором одну услугу передают только в одном радиочастотном (РЧ) диапазоне, устройство передачи сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения передает сигнал услуги по меньшей мере через один РЧ диапазон (возможно несколько РЧ диапазонов), так что оно может получать коэффициент усиления при статистическом мультиплексировании, при котором можно передавать намного больше услуг. Устройство передачи/приема сигнала передает/принимает одну услугу по более чем нескольким РЧ каналам, так что оно может получать коэффициент усиления при разнесении частот.

Услуги с первой по третью (услуги 1-3) передают к четырем РЧ диапазонам (RF1-RF4). Однако это количество РЧ диапазонов и это количество услуг раскрыто только в иллюстративных целях, так что другое количество можно также использовать при необходимости. Два эталонных сигнала (т.е. первый пилот-сигнал (P1) и второй пилот-сигнал (P2)) расположены в начальной части кадра сигнала. Например, в случае диапазона RF1 первый пилот-сигнал (P1) и второй пилот-сигнал (P2) расположены в начальной части кадра сигнала. Диапазон RF1 включает в себя три слота, связанных с услугой 1, два слота, связанных с услугой 2, и один слот, связанный с услугой 3. Слоты, связанные с другими услугами, могут также быть расположены в других слотах (слоты 4-17), расположенных после одного слота, связанного с услугой 3.

Диапазон RF2 включает в себя первый пилот-сигнал (P1), второй пилот-сигнал (P2) и другие слоты 13-17. Кроме того, диапазон RF2 включает в себя три слота, связанных с услугой 1, два слота, связанных с услугой 2, и один слот, связанный с услугой 3.

Услуги 1-3 мультиплексируют и затем передают к диапазонам RF3 и RF4 согласно схеме частотно-временного сегментирования (TFS). Схема модуляции передачи сигнала может быть основана на схеме ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM).

В кадре сигнала, отдельные услуги сдвинуты по РЧ диапазонам (в случае, когда существует множество РЧ диапазонов в кадре сигнала) и по оси времени.

Если кадры сигнала, аналогичные указанному выше кадру сигнала, последовательно упорядочивают во времени, то суперкадр может состоять из нескольких кадров сигнала. Кадр будущего расширения может также быть расположен среди нескольких кадров сигнала. Если кадр будущего расширения расположен среди нескольких кадров сигнала, то суперкадр может завершаться в кадре будущего расширения.

Фиг. 2 показывает первый пилот-сигнал (P1), содержащийся в кадре сигнала, показанного на фиг. 1, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Первый пилот-сигнал P1 и второй пилот-сигнал P2 расположены в начальной части кадра сигнала. Первый пилот-сигнал P1 модулируют с помощью режима 2K FFT и его можно передавать одновременно, когда он включает в себя 1/4 защитного интервала. На фиг. 2 диапазон 7,61 МГц первого пилот-сигнала P1 включает в себя диапазон 6,82992 МГц. Первый пилот-сигнал использует 256 несущих из 1705 активных несущих. Одна активная несущая используется в среднем для каждых 6 несущих. Интервалы между несущими данных можно нерегулярно упорядочивать 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 пилот-сигнале используемую несущую можно сопоставлять с символом двойной фазовой манипуляцией (BPSK) и псевдослучайную битовую последовательность (PRBS) можно модулировать. Размерность FFT, используемого для второго пилот-сигнала, можно обозначать несколькими PRBS.

Устройство приема сигнала обнаруживает структуру пилот-сигнала и распознает частотно-временную сегментацию (TFS), используя обнаруженную структуру. Устройство приема сигнала получает размерность FFT второго пилот-сигнала, компенсирует грубый сдвиг частоты принимаемого сигнала и получает синхронизацию во времени.

В первом пилот-сигнале можно устанавливать вид передачи сигнала и параметр передачи.

Второй пилот-сигнал P2 можно передавать с размерностью FFT и защитным интервалом, равным размерности и интервалу символа данных. Во втором пилот-сигнале одна несущая используется в качестве пилотной несущей на интервале в три несущих. Устройство приема сигнала компенсирует точный сдвиг синхронизации частоты, используя второй пилот-сигнал, и выполняет точную временную синхронизацию. Второй пилот-сигнал передает информацию первого уровня (L1) из уровней взаимодействия открытых систем (OSI). Например, второй пилот-сигнал может включать в себя информацию физических параметров и формирования кадра. Второй пилот-сигнал передает значение параметра, с помощью которого приемник может получать доступ к потоку услуги канала физического уровня (PLP).

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

Информация уровня 1 (L1) включает в себя индикатор длины, указывающий длину данных, включающих в себя информацию L1, так что можно 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 FEC (прямой коррекции ошибок) для каждого кадра, связанных с отдельными физическими каналами, и количество фактических блоков FEC, которые будут содержаться в буфере блоков FEC, связанных с текущим/предыдущим кадром в каждом физическом канале. В данном случае, индикатор частоты указывает информацию частоты, соответствующей РЧ каналу.

Информация уровня 1 (L1) может включать в себя множество информации, связанной с отдельными слотами. Например, информация уровня 1 (L1) включает в себя количество кадров, связанных с услугой, адрес начала слота, имеющего точность несущей OFDM, содержащейся в символе OFDM, длину слота, слоты, соответствующие несущей OFDM, количество битов, заполняющих последнюю несущую OFDM, информацию модуляции услуги, информацию скорости режима услуги и информацию схемы со множеством входов и множеством выходов (MIMO).

Информация уровня 1 (L1) может включать в себя идентификатор (ИД) ячейки, флажок для услуги, такой как услуга уведомительного сообщения (например, чрезвычайного сообщения), количество текущих кадров и количество дополнительных битов для будущего использования. В данном случае, ИД ячейки указывает зону широковещания, в которой передает широковещательный передатчик.

Второй пилот-сигнал P2 предназначен для выполнения оценки канала для декодирования символа, содержащегося в сигнале P2. Второй пилот-сигнал P2 может использоваться в качестве начального значения для оценки канала для следующего символа данных. Второй пилот-сигнал P2 может также передавать информацию уровня 2 (L2). Например, второй пилот-сигнал может описывать информацию, связанную с передаваемой услугой в информации уровня 2 (L2). Устройство передачи сигнала декодирует второй пилот-сигнал, так что оно может получать информацию услуги, содержащуюся в кадре частотно-временной сегментации (TFS), и может эффективно выполнять сканирование канала. Тем временем, эту информацию уровня 2 (L2) может включать в себя определенный PLP кадра TFS. Согласно другому примеру информацию L2 может включать в себя определенный PLP, и информацию описания услуги также можно передавать в определенном PLP.

Например, второй пилот-сигнал может включать в себя два символа OFDM режима 8K FFT. В общем случае, второй пилот-сигнал может быть любым из одного символа OFDM режима 32K FFT, одного символа OFDM режима 16K FFT, двух символов OFDM режима 8K FFT, четырех символов OFDM режима 4K FFT и восьми 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 пилот-сигнале P2, так что объем, который нужно передавать в пилот-сигнале, можно сохранять.

Если информация, которую будут передавать во втором пилот-сигнале, превышает емкость символа OFDM второго пилот-сигнала, то символы OFDM после второго пилот-сигнала можно дополнительно использовать. Информацию L1 (уровня 1) и L2 (уровня 2), содержащуюся во втором пилот-сигнале, кодируют с исправлением ошибок и затем перемежают, так что восстановление данных выполняют, даже когда существуют импульсные помехи.

Как описано выше, информацию L2 может также включать в себя определенный PLP, передающий информацию описания услуги.

Фиг. 3 показывает окно сигнализации согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Кадр частотно-временной сегментации (TFS) показывает концепцию сдвига информации сигнализации. Информация уровня 1 (L1), содержащаяся во втором пилот-сигнале, включает в себя информацию формирования кадра и информацию физического уровня, которая необходима устройству приема сигнала, декодирующему символ данных. Поэтому, если информация о следующих символах данных, расположенных после второго пилот-сигнала, содержится во втором пилот-сигнале, и результирующий второй пилот-сигнал передают, то устройство приема сигнала может быть неспособно немедленно декодировать указанные выше следующие символы данных из-за времени декодирования второго пилот-сигнала.

Поэтому, как показано на фиг. 3, информация L1, содержащаяся во втором пилот-сигнале (P2), включает в себя информацию о размере одного кадра частотно-временной сегментации (TFS) и включает в себя информацию, содержащуюся в окне сигнализации в месте, расположенном на определенном расстоянии сдвига окна сигнализации от второго пилот-сигнала.

В это время, для выполнения оценки канала для символов данных, которые формируют услугу, символ данных может включать в себя распределенный пилот-сигнал и непрерывный пилот-сигнал.

В дальнейшем будет описана система передачи/приема сигнала, которая может передавать/принимать кадры сигнала, показанные на фиг. 1-3. Отдельные услуги можно передавать и принимать более чем по нескольким РЧ каналам. Тракт для передачи каждой из услуг или поток, передаваемый через этот тракт, называют PLP. PLP можно распределять среди распределенных во времени слотов в нескольких РЧ каналах или в одном РЧ диапазоне. Этот кадр сигнала может передавать распределенные во времени PLP по меньшей мере в одном РЧ канале. Другими словами один PLP можно перемещать по меньшей мере через один РЧ канал с помощью распределенных во времени областей. В дальнейшем будет раскрыта система передачи/приема сигнала для передачи/приема кадра сигнала по меньшей мере через один РЧ диапазон.

Фиг. 4 - структурная схема, на которой показывают устройство для передачи сигнала согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Обращаясь к фиг. 4, устройство передачи сигнала включает в себя входной процессор 110, блок 120 кодирования и модуляции, блок 130 формирования кадров, кодер 140 MIMO/MISO, множество модуляторов (150a, ..., 150r) кодера 140 MIMO/MISO и множество аналоговых процессоров (160a, ..., 160r).

Входной процессор 110 принимает потоки, которые обеспечивают несколько услуг, создает P кадров немодулированной передачи (P - натуральное число), которые включают в себя информацию модулирования и кодирования, соответствующую трактам передачи отдельных услуг, и выводит P кадров немодулированной передачи.

Блок 120 кодирования и модуляции принимает кадры немодулированной передачи от входного процессора 110, выполняет канальное кодирование и перемежение в каждом из кадров немодулированной передачи и выводит результат канального кодирования и перемежения.

Блок 130 формирования кадров формирует кадры, которые передают кадры немодулированной передачи, содержащиеся в P PLP, к R РЧ каналов (где R - натуральное число), разделяет сформированные кадры и выводит разделенные кадры к трактам, соответствующим R РЧ каналов. Несколько услуг можно мультиплексировать в одном РЧ канале во времени. Кадры сигнала, созданные блоком 140 формирования кадров, могут включать в себя структуру частотно-временной сегментации (TFS), в которой услугу мультиплексируют во временной и в частотной областях.

Кодер 140 MIMO/MISO кодирует сообщения, которые будут передавать к R РЧ каналов, и выводит кодированные сигналы к A трактам, которые соответствуют количеству антенн (где A - натуральное число). Кодер 140 MIMO/MISO выводит кодированный сигнал, в котором один сигнал, который будут передавать в одном РЧ канале, кодируют для A антенн, так что сигнал передают/принимают в/из структуры MIMO (с множеством входов и множеством выходов) или MISO (с множеством входов и одним выходом).

Модуляторы (150a, ..., 150r) модулируют сигналы в частотной области, вводимые через тракт, соответствующий каждому РЧ каналу, в сигналы во временной области. Модуляторы (150a, ..., 150r) модулируют входные сигналы согласно схеме ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM) и выводят модулированные сигналы.

Аналоговые процессоры (160a, ..., 160r) преобразовывают входные сигналы в РЧ сигналы, так что РЧ сигналы можно выводить на РЧ каналы.

Устройство передачи сигнала согласно данному варианту осуществления может включать в себя предопределенное количество модуляторов (150a, ..., 150r), соответствующее количеству РЧ каналов, и предопределенное количество аналоговых процессоров (160a, ..., 160r), соответствующее количеству РЧ каналов. Однако, в случае использования схемы MIMO, количество аналоговых процессоров должно быть равно произведению R (т.е. количества РЧ каналов) и A (т.е. количества антенн).

Фиг. 5 - структурная схема, на которой показывают входной процессор 110 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Обращаясь к фиг. 5, входной процессор 110 включает в себя первый потоковый мультиплексор 111a, первый блок 113a разделения услуг и множество первых блоков (115a, ..., 115m) формирования кадров немодулированной передачи (BB). Входной процессор 110 включает в себя второй потоковый мультиплексор 111b, второй блок 113b разделения услуг и множество вторых блоков (115n, ..., 115p) формирования кадров немодулированной передачи (BB).

Например, первый потоковый мультиплексор 111a принимает несколько транспортных потоков (TS) MPEG-2, мультиплексирует принимаемые TS потоки MPEG-2 и выводит мультиплексированные TS потоки MPEG-2. Первый блок 113a разделения услуг принимает мультиплексированные потоки, разделяет входные потоки отдельных услуг и выводит разделенные потоки. Как описано выше, при условии, что услугу, передаваемую через тракт физического канала, называют PLP, первый блок 113a разделения услуг разделяет услугу, которую будут передавать к каждому PLP, и выводит разделенные услуги.

Первые блоки (115a, ..., 115m) формирования кадров BB формируют данные, содержащиеся в услуге, которую будут передавать, в каждый PLP в форме определенного кадра и выводят данные определенным образом отформатированного кадра. Первые блоки (115a, ..., 115m) формирования кадров BB формируют кадр, включающий в себя заголовок и полезную информацию, которая обеспечивает данные услуги. Заголовок каждого кадра может включать в себя информацию режима, основанную на модуляции и кодировании данных услуги, и значение счетчика, основанное на тактовой частоте модулятора, для синхронизации входных потоков.

Второй потоковый мультиплексор 111b принимает несколько потоков, мультиплексирует входные потоки и выводит мультиплексированные потоки. Например, второй потоковый мультиплексор 111b может мультиплексировать потоки Интернет протокола (IP) вместо TS потоков MPEG-2. Эти потоки можно инкапсулировать с помощью схемы инкапсуляции универсальных потоков (GSE). Потоки, мультиплексированные с помощью второго потокового мультиплексора 111b, могут быть любыми потоками. Поэтому, указанные выше потоки, отличающиеся от TS потоков MPEG-2, называют универсальными потоками (GS потоками).

Второй блок 113b разделения услуг принимает мультиплексированные универсальные потоки, разделяет принимаемые универсальные потоки согласно отдельным услугам (т.е. видам PLP) и выводит разделенные GS потоки.

Вторые блоки (115n, ..., 115p) формирования кадров BB формируют данные услуги, которые будут передавать к отдельным PLP в форме определенного кадра, используемого в качестве блока обработки сигналов, и выводят результирующие данные услуги. Формат кадра, сформированного вторыми блоками (115n, ..., 115p) формирования кадров BB, может быть аналогичен формату первых блоков (115a, ..., 115m) формирования кадров BB, когда это необходимо. Если требуется, то может также быть предложен другой вариант осуществления. В другом варианте осуществления формат кадра, сформированный вторыми блоками (115n, ..., 115p) формирования кадров BB, может отличаться от формата первых блоков (115a, …, 115m) формирования кадров BB. Заголовок TS MPEG-2 дополнительно включает в себя пакет синхронизирующей последовательности, который не содержится в GS потоке, что приводит к появлению различных заголовков.

Фиг. 6 - структурная схема, показывающая блок кодирования и модуляции согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Блок кодирования и модуляции включает в себя первый перемежитель 123, второй кодер 125 и второй перемежитель 127.

Первый кодер 121 работает в качестве внешнего кодера входного кадра немодулированной передачи и может выполнять кодирование с исправлением ошибок. Первый кодер 121 выполняет кодирование с исправлением ошибок входного кадра немодулированной передачи, используя схему Боуза-Чоудхури-Хоквенгема (BCH). Первый перемежитель 123 выполняет перемежение кодированных данных таким образом, что это препятствует появлению пакетов ошибок в передаваемом сигнале. Первый перемежитель 123 может не содержаться в указанном выше варианте осуществления.

Второй кодер 125 работает в качестве внутреннего кодера выходных данных или первого кодера 121, или первого перемежителя 123, и он может выполнять кодирование с исправлением ошибок. Схема c низкой плотностью битов четности (LDPC) может использоваться в к