УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛА И СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛА Российский патент 2011 года по МПК H04N7/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу передачи/приема сигнала и устройству для передачи/приема сигнала и, в частности, к способу передачи/приема сигнала и устройству для передачи/приема сигнала, которые способны повышать эффективность передачи данных.

Уровень техники

С разработкой технологии цифрового вещания пользователи получили движущееся изображение высокой четкости (HD). В будущем, при дальнейшем непрерывном развитии алгоритма сжатия и повышении производительности аппаратных средств, пользователям будет обеспечиваться более высокое качество окружающих условий. Система цифрового телевидения (DTV) может получать цифровой вещательный сигнал и обеспечивать множество различных дополнительных услуг для пользователей, а также видеосигнал и сигнал звукового сопровождения.

С разработкой технологии цифрового вещания возрастает требование к услуге, например видеосигналу и сигналу звукового сопровождения, и увеличивается объем данных, ожидаемых пользователем, или число вещательных каналов.

Сущность изобретения

Техническая проблема

Однако при существующем способе передачи/приема сигнала сложно справляться с увеличением объема данных или числа вещательных каналов. Соответственно, усиливается потребность в новом методе передачи/приема сигнала, при котором эффективность использования полосы частот канала выше, чем при существующем способе передачи/приема сигнала, и затраты, необходимые для настройки конфигурации сети передачи/приема сигнала, ниже.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства для передачи/приема сигнала и способа передачи/приема сигнала, которые способны легко детектировать и восстанавливать передаваемый сигнал.

Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства для передачи/приема сигнала и способа передачи/приема сигнала, которые способны эффективно принимать сигнал, даже когда сигнал передается с высокой эффективностью использования полосы частот канала.

Техническое решение

Для решения задачи настоящего изобретения настоящее изобретение обеспечивает способ передачи сигнала. Способ передачи сигнала содержит этапы, на которых выводят множество блоков данных услуги в соответствии с диапазонами частот, преобразуют выходные блоки данных услуги в символы и модулируют блоки данных услуги, вводят первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы в кадры, содержащие модулированные блоки данных услуги, и передают кадры, содержащие первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы так, чтобы между радиочастотными (RF) каналами возникала разновременность.

Первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы можно вводить так, чтобы разновременность возникала в кадрах.

В другом аспекте настоящего изобретения, настоящее изобретение обеспечивает способ приема сигнала, содержащий этапы, на которых принимают кадры сигнала, сдвинутые по времени, по множеству радиочастотных (RF) каналов, демодулируют один из кадров сигнала с использованием первых пилот-сигналов и вторых пилот-сигналов, содержащихся в кадрах сигнала, и корректируют канал демодулированного кадра сигнала, и декодируют содержимое услуги из кадра сигнала, канал которого скорректирован.

Коррекция канала заключается в том, что получают канальную информацию о кадрах сигнала с использованием первого пилот-сигнала и второго пилот-сигнала, содержащихся в кадрах сигнала, и корректируют сигналы, содержащиеся в принятых кадрах сигнала с использованием канальной информации.

С использованием структуры первых пилот-сигналов можно получить канальную информацию о вторых пилот-сигналах из сигналов, которые следуют за первыми пилот-сигналами.

В другом аспекте настоящего изобретения, настоящее изобретение предлагает устройство для приема сигнала, содержащее блок приема, принимающий кадры сигнала, сдвинутые по времени, по множеству радиочастотных (RF) каналов, блок синхронизации, получающий первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы, содержащиеся в кадрах сигнала, демодулятор, демодулирующий один из кадров сигнала с использованием первых пилот-сигналов и вторых пилот-сигналов, корректор, корректирующий канал демодулированного кадра сигнала, и декодер услуги, декодирующий содержимое услуги из кадра сигнала, канал которого скорректирован.

Корректор получает канальную информацию о кадрах сигнала с использованием первых пилот-сигналов и вторых пилот-сигналов, содержащихся в кадрах сигнала, и корректирует канал кадра сигнала с использованием канальной информации.

Символы, мультиплексированные с ортогональным частотным разделением (OFDM-символы), содержащиеся в кадрах сигнала, содержат информацию об индексе символа. Декодер услуги идентифицирует позицию данных услуги с использованием информации об индексе символа и декодирует идентифицированные данные услуги.

В другом аспекте настоящего изобретения, настоящее изобретение предлагает устройство для передачи сигнала, содержащее частотный сплиттер, выдающий множество блоков данных услуги в соответствии с диапазонами частот, модулятор, модулирующий выходные блоки данных услуги, блок ввода, вводящий первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы в кадры, содержащие модулированные блоки данных услуги, и блок передачи, передающий кадр сигнала, содержащий первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы, по радиочастотным (RF) каналам так, чтобы возникала разновременность.

Блок ввода вводит первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы в кадры так, чтобы возникала разновременность.

Технический результат

В соответствии с устройством для передачи/приема сигнала и способом передачи/приема сигнала по настоящему изобретению можно легко детектировать и восстановить передаваемый сигнал. Кроме того, можно повысить характеристики передачи/приема сигнала системы передачи/приема.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - изображение кадра сигнала для передачи услуги.

Фиг. 2 - изображение структуры первого пилот-сигнала (P1) в кадре сигнала.

Фиг. 3 - изображение сигнального окна.

Фиг. 4 - передающее сигнал устройство для передачи кадра сигнала TFS (с частотно-временным делением на слоты) в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 - принимающее сигнал устройство, способное к приему кадра сигнала с частотно-временным делением на слоты (TFS) в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 6 - изображение другого варианта осуществления структуры первого пилот-сигнала.

Фиг. 7 - изображение режимов БПФ (быстрого преобразования Фурье), которые применимы к передающему/принимающему сигнал устройству в соответствии с настоящим изобретением, и защитные интервалы в зависимости от режимов БПФ.

Фиг. 8 - устройство для приема сигнала в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 9 - устройство для приема сигнала в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 10 - устройство для приема сигнала в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 11 - устройство для приема сигнала в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 12 - устройство для приема сигнала в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 13 - устройство для приема сигнала в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 14 - конфигурация рассредоточенного пилот-сигнала в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 15 - изображение другого варианта осуществления структуры кадра сигнала в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 16 - изображение другого примера сигнального окна.

Фиг. 17 - блок-схема последовательности операций способа приема сигнала в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Наилучший вариант осуществления изобретения

Далее в заявке термин услуга означает содержимое вещания, которое может передаваться с использованием устройства связи, или обеспечение содержимого.

На фиг. 1 изображен кадр сигнала для передачи услуги.

Кадр сигнала, показанный на упомянутом чертеже, является примером кадра сигнала для передачи вещательной услуги. Одна услуга мультиплексируется и передается во временной и частотной областях. Такой способ передачи кадра сигнала назван способом с частотно-временным делением на слоты (TFS). Прежде одна услуга передавалась в радиочастотном (RF) диапазоне, но здесь одна услуга передается в состоянии с разделением на множество RF-диапазонов так, что передающее сигнал устройство может получать выгоду за счет статистического мультиплексирования для эффективной передачи большего числа услуг. Поскольку передающее/принимающее сигнал устройство может передавать/принимать одну услугу по множеству RF-каналов, то можно получать выгоду за счет частотного разнесения.

В приведенном примере услуги 1, 2 и 3 передаются в диапазонах RF 1, RF 2, RF 3 и RF 4. Число RF-диапазонов и число услуг является примерным. Два опорных сигнала (первый пилот-сигнал P1 и второй пилот-сигнал P2), обозначенные P1 и P2, располагаются в начальных позициях кадра сигнала. Например, в диапазоне RF 1 принимаются первый пилот-сигнал P1 и второй пилот-сигнал P2 и последовательно во времени расположены три слота, относящиеся к услуге 1, два слота, относящиеся к услуге 2, и один слот, относящийся к услуге 3. Слоты 4-17, относящиеся к другим услугам, могут располагаться рядом со слотом, относящимся к услуге 3.

В диапазоне RF 2, первый пилот-сигнал P1, второй пилот-сигнал P2 и слоты, обозначенные 13-17, располагаются последовательно. Кроме того, последовательно располагаются три слота, относящиеся к услуге 1, два слота, относящиеся к услуге 2, и один слот, относящийся к услуге 3.

Аналогично, в диапазонах RF 3 и RF 4 услуга 1, услуга 2 и услуга 3 мультиплексируются и передаются способом TFS, и способ мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) служит способом модуляции, применяемым при передаче сигнала.

В кадре сигнала услуги сдвинуты по RF-диапазону и временной оси.

На фиг. 2 показана структура первого пилот-сигнала (P1) в кадре сигнала.

Первый пилот-сигнал и второй пилот-сигнал располагаются в начальной позиции кадра сигнала. Первый пилот-сигнал P1 можно модулировать с использованием БПФ в режиме 2K и передавать в состоянии с включением 1/4 защитного интервала. На упомянутом чертеже первый пилот-сигнал рассчитан, чтобы занимать 6,82992-МГц диапазон в 7,61 МГц диапазоне. В первом пилот-сигнале используются только 256 несущих из 1705 активных несущих и одна активная несущая используется, в среднем, на каждые шесть несущих. Информационные несущие располагаются нерегулярно, с промежутками 3, 6, 9 и т.д. На упомянутом чертеже сплошная линия обозначает позицию используемой несущей, тонкая пунктирная линия обозначает позицию неиспользуемой несущей, и штрихпунктирная линия обозначает позицию неиспользуемой центральной несущей. В первом пилот-сигнале используемая несущая может упаковываться в символ методом двоичной фазовой манипуляции (BPSK) или псевдослучайной двоичной последовательностью (PRBS). Размер быстрого преобразования Фурье (БПФ), используемого во втором пилот-сигнале, может быть представлен множеством PRBS.

Принимающее сигнал устройство может детектировать структуру пилот-сигнала, чтобы идентифицировать кадр сигнала TFS, получать размер БПФ второго пилот-сигнала, компенсировать грубый уход частоты принятого сигнала и получать временную синхронизацию.

Второй пилот-сигнал P2 может передаваться с такими же размером БПФ и защитным интервалом как символ данных. Во втором пилот-сигнале одна несущая используется для каждых трех несущих в качестве пилотной несущей. Принимающее сигнал устройство может компенсировать точный уход частотной синхронизации с использованием второго пилот-сигнала и выполнять точную временную синхронизацию. Второй пилот-сигнал может передавать информацию об уровне 1 (L1) уровней взаимодействия открытых систем (OSI). Например, второй пилот-сигнал может содержать информацию о физическом параметре и конфигурации кадра.

Информация об уровне 1, содержащаяся во втором пилот-сигнале, является информацией следующего характера.

Информация об уровне 1 содержит индикатор длины, который является длиной данных, содержащих информацию об уровне 1, чтобы соответственно использовать каналы передачи сигналов уровней 1 и 2. Дополнительно содержатся индикатор частоты, который является частотной информацией о RF-канале, длина защитного интервала, максимальное число блоков непосредственного исправления ошибок (FEC-блоков) на кадр в физических каналах и фактическое число FEC-блоков, которые должны содержаться в буфере FEC-блоков для текущего и предшествующих кадров в физических каналах.

Информация об уровне 1 может дополнительно содержать число кадров для услуги, начальный адрес и длину слота, имеющие точность элемента несущей OFDM, содержащегося в OFDM-символе, слот, соответствующий несущей OFDM, число бит, вложенных в последнюю несущую OFDM, служебную информацию о модуляции, служебную информацию о кодовой скорости и информацию о схеме с множественными входами и множественными выходами.

Информация об уровне 1 может дополнительно содержать идентификаторы (ID) сот областей вещания, передаваемые вещательным передатчиком, флаги для уведомлений, например, экстренного сообщения и служебной информации, число текущих кадров и дополнительные биты для будущего использования.

Второй пилот-сигнал используется для оценки канала при декодировании символов, содержащихся во втором пилот-сигнале. Второй пилот-сигнал может служить как начальное значение оценки канала для следующих символов данных. Второй пилот-сигнал может передавать информацию об уровне 2 (L2). Например, второй пилот-сигнал может описывать информацию, относящуюся к передаваемой услуге. Принимающее сигнал устройство может декодировать второй пилот-сигнал, чтобы получать информацию об услуге, содержащейся в кадре TFS. Соответственно, канал можно эффективно сканировать.

Например, второй пилот-сигнал может содержать два OFDM-символа в режиме 8k БПФ. В общем, второй пилот-сигнал может быть чем-либо одним из одного OFDM-символа в режиме 32k БПФ, одного OFDM-символа в режиме 16k БПФ, двух OFDM-символов в режиме 8k БПФ, четырех OFDM-символов в режиме 4k БПФ и восьми OFDM-символов в режиме 2k БПФ.

То есть, поскольку во втором пилот-сигнале может содержаться один OFDM-символ, имеющий большой размер БПФ, или множество OFDM-символов, имеющих небольшой размер БПФ, то можно поддерживать емкость в битах, которая может передаваться пилот-сигналом.

Если информация, подлежащая передаче вторым пилот-сигналом, превышает емкость OFDM-символа второго пилот-сигнала, можно дополнительно использовать OFDM-символы после второго пилот-сигнала. Информация об уровне 1 (L1) и информация об уровне 2 (L2), содержащиеся во втором пилот-сигнале, кодируются с исправлением ошибок, перемежаются и распределяются во втором пилот-сигнале, и информация может восстанавливаться даже, когда появляется импульсная помеха.

На фиг. 3 показано окно передачи сигналов. На этом чертеже кадр TFS демонстрирует концепцию смещения сигнальной информации. Информация об уровне 1, содержащаяся во втором пилот-сигнале, содержит информацию о конфигурации кадра, необходимую для декодирования символа данных, принимающим сигнал устройством, и информацию о физическом уровне. Соответственно, когда информация о символе данных, который следует за вторым пилот-сигналом, передается в состоянии с включением во второй пилот-сигнал, принимающее сигнал устройство не может немедленно декодировать следующий символ данных из-за времени, затрачиваемого на декодирование второго пилот-сигнала.

Соответственно, как показано на упомянутом чертеже, информация об уровне 1, содержащаяся во втором пилот-сигнале, содержит информацию о размере одного кадра TFS и содержит информацию, содержащуюся в окне передачи сигнала, из позиции, отделенной от второго пилот-сигнала смещением.

При этом для оценки канала символа данных, конфигурирующего услугу, в символе данных могут содержаться рассредоточенный пилот-сигнал и непрерывно продолжающийся пилот-сигнал.

На фиг. 4 показано передающее сигнал устройство для передачи кадра TFS в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Вариант осуществления передающего сигнал устройства может содержать формирователь 10 услуги, частотный сплиттер 20 и блок 100 передачи. Блок 100 передачи может кодировать и модулировать сигнал, подлежащий включению в RF-диапазоны.

Формирователь 10 услуги принимает входной поток, который является данными услуги, мультиплексирует множество услуг, подлежащих включению в RF-каналы, и выдает мультиплексированный сигнал.

Частотный сплиттер 20 может принимать данные услуги, подлежащие передаче в RF-диапазонах, делит данные услуги для распределения в RF-диапазоны и выводит разделенные данные услуги.

Блок 100 передачи обрабатывает данные, подлежащие передаче в частотных диапазонах, и передает обработанные данные. Например, что касается данных услуги, подлежащих передаче по первому RF-каналу, первый блок 110 упаковки упаковывает принятые данные услуги в символы. Первый перемежитель 120 перемежает символы, чтобы предотвратить образование пакетной ошибки в сигнале.

Первое устройство 130 ввода символов может выдавать пилот-сигнал, который может помещаться в кадре сигнала, например кадре сигнала, содержащем рассредоточенный пилот-сигнал или непрерывно продолжающийся пилот-сигнал.

Первый модулятор 140 модулирует перемеженные данные в соответствии со способом модуляции сигнала и, например, может модулировать сигнал с использованием способа OFDM.

Первое устройство 150 ввода пилотного символа может вводить первый пилот-сигнал и второй пилот-сигнал в кадр сигнала и передавать кадр сигнала TFS.

Данные услуги, передаваемые по второму RF-каналу, могут также обрабатываться блоками 115, 125, 135, 145 и 155, расположенными в другом тракте блока передачи, и может передаваться кадр сигнала TFS.

Число трактов обработки сигналов блока 100 передачи может быть равным числу RF-каналов, содержащихся в кадре сигнала TFS.

На фиг. 5 показано принимающее сигнал устройство, способное принимать кадр сигнала TFS, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Вариант осуществления принимающего сигнал устройства может содержать блок 200 приема, блок 210 синхронизации, демодулятор 220, детектор 230 режима, корректор 260, детектор 250 параметров, блок 260 обращенного перемежения, блок 270 распаковки и декодер 280 услуги.

Блок 200 приема может принимать сигнал первого RF-канала, выбранного пользователем в кадре сигнала TFS. Если кадр сигнала TFS содержит множество RF-каналов, то блок 200 приема может принимать сигнал с переключением при этом множества RF-каналов.

Блок 210 синхронизации может получать и выдавать синхронизацию принятого сигнала, и демодулятор 220 может демодулировать синхронизированный сигнал. Детектор 230 режимов может получать режим БПФ второго пилот-сигнала с использованием первого пилот-сигнала кадра сигнала TFS.

Затем демодулятор 220 демодулирует принятый сигнал с применением размера БПФ второго пилот-сигнала, и корректор 240 корректирует канал принятого сигнала и выдает скорректированный сигнал. Блок 260 обращенного перемежения выполняет обратное перемежение принимаемого сигнала, канал которого частотно скорректирован, и блок 270 распаковки выполняет распаковку обратно перемеженного символа по способу распаковки символов, соответствующему способу упаковки в символы передаваемого сигнала, например QAM.

Детектор 250 параметров получает информацию о физических параметрах, например информацию об уровне 1, содержащуюся во втором пилот-сигнале, из сигнала на выходе корректора 240, и представляет полученную информацию о физических параметрах в блок 200 приема и блок 210 синхронизации. Блок 200 приема может переключать RF-канал с использованием информации, выявленной детектором 250 параметров.

Детектор 250 параметров может выдавать информацию, относящуюся к услуге, и декодер 280 услуги может декодировать данные услуги принятого сигнала в соответствии с информацией, относящейся к услуге, и выдает декодированные данные.

На фиг. 6 показан другой вариант осуществления структуры первого пилотного символа. На приведенном чертеже первый пилотный символ может использовать, например, защитный интервал, который изменяется в соответствии с режимами БПФ. Пример на фиг. 4 представляет OFDM-символ в режиме БПФ 2K. В упомянутом символе используемые несущие могут располагаться на четных несущих, и нулевые несущие или неиспользуемые несущие могут располагаться на нечетных несущих. И, наоборот, нулевые несущие или неиспользуемые несущие могут располагаться на четных несущих, и пилотные несущие символа могут располагаться на нечетных несущих. Информация, содержащаяся в несущих первого пилот-сигнала, может упаковываться в символы методом BPSK или модулироваться методом PRBS.

В примере, показанном на упомянутом чертеже, содержится большее число пилотных несущих, чем в примере, показанном на фиг. 2, и пилотные несущие располагаются регулярно. Увеличение числа пилотных несущих может улучшить детектирование сигнала и характеристики оценки сдвига в среде с частотно-избирательным замиранием. Принимающее сигнал устройство может сравнивать энергии нечетных несущих и четных несущих первого пилот-сигнала и идентифицировать первый пилот-сигнал.

В случае, когда принимающее сигнал устройство оценивает грубый уход частоты с использованием первого пилот-сигнала, поскольку пилотные несущие первого пилот-сигнала модулируются методом PRBS, выполняется корреляция между принятым сигналом и PRBS, формируемой принимающим сигнал устройством, и определяется первый пилот-сигнал, если корреляционное значение является пиковым значением.

На фиг. 7 показаны режимы БПФ, которые применимы к передающему/принимающему сигнал устройству в соответствии с настоящим изобретением, и защитные интервалы в соответствии с режимами БПФ. Например, передающее/принимающее сигнал устройство может передавать/принимать пилот-сигнал в соответствии с режимом БПФ и защитным интервалом, показанным на упомянутом чертеже. Участок, содержащий значок v, указывает длину доступного защитного интервала в каждом из режимов БПФ. Например, пилот-сигнал, модулированный с использованием режима БПФ 32k, может иметь защитный интервал 1/128, 1/64, 1/32, 5/64 или 1/8.

Передающее/принимающее сигнал устройство может выделять второй пилот-сигнал из первого пилот-сигнала и получать канальную информацию, соответствующую второму пилот-сигналу, в соответствии со структурой пилот-сигнала, показанной на упомянутом чертеже. Например, передающее/принимающее сигнал устройство может передавать пилот-сигнал с использованием наибольшего режима БПФ и режима с самым длинным защитным интервалом.

Когда детектируется первый пилот-сигнал, передающее/принимающее сигнал устройство может получать канальную информацию, которая позволяет декодировать второй пилот-сигнал, получаемый следом за первым пилот-сигналом. Например, когда передается первый пилот-сигнал, использующий режим БПФ 32K и защитный интервал 1/8, число несущих в первом пилот-сигнале увеличивается. Соответственно, хотя имеет место большой разброс задержек, канальную информацию для получения второго пилот-сигнала можно получать с большей точностью. Когда пилотные несущие располагаются с равномерным интервалом, как описано выше, можно легко получить канальную информацию.

Передающее/принимающее сигнал устройство может применять первый пилот-сигнал и канальную информацию, полученную с использованием структуры пилот-сигнала, ко второму пилот-сигналу. Соответственно, если второй пилот-сигнал сохраняется, чтобы отдельно получать канальную информацию о втором пилот-сигнале, и канальная информация о сохраненном втором пилот-сигнале используется, то запоминающее устройство или способ обработки становится более громоздким, создается время ожидания, и время обнаружения синхронизации может увеличиваться.

Однако, когда в первом пилот-сигнале регулярно применяются режим БПФ большого размера и структура с длинным защитным интервалом, то канальную информацию из информации второго пилот-сигнала кадра сигнала TFS можно получать в первую очередь. Соответственно, можно уменьшить запоминающее устройство или время обнаружения синхронизации.

На фиг. 8 показано устройство для приема сигнала в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Блоки, показанные на этом чертеже, имеют функции, аналогичные функциям блоков, описанных для вышеприведенного варианта осуществления принимающего сигнал устройства. То есть, операции блока 300 приема, блока 310 синхронизации, детектора 350 параметров и декодера 380 услуги являются такими же, как операции вышеописанного оборудования. Если канальная информация получается из информации второго пилот-сигнала, то детектор 330 режимов определяет режим в соответствии с размером БПФ второго пилот-сигнала из первого пилот-сигнала. Блок 336 выделения пилот-сигналов выделяет канальную информацию, содержащуюся во втором пилот-сигнале, из пилотного символа, содержащегося во втором пилот-сигнале.

Буфер 337 временно сохраняет и задерживает второй пилот-сигнал. Корректор 340 выполняет частотную коррекцию канала второго пилот-сигнала на выходе после хранения в буфере 337 с использованием канальной информации из информации второго пилот-сигнала на выходе из блока 335 выделения пилот-сигналов.

Детектор 350 параметров может детектировать физический параметр, содержащийся во втором пилот-сигнале, и декодер 380 услуги может декодировать услугу, выбранную пользователем в соответствии с информацией, относящейся к услуге, содержащейся во втором пилот-сигнале.

На фиг. 9 показано устройство для приема сигнала в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, в случае, когда первый пилот-сигнал содержит канальную информацию о втором пилот-сигнале. Операции блока 400 приема, блока 410 синхронизации, детектора 450 параметров и декодера 480 услуги являются такими же, как операции вышеописанного оборудования.

В случае, когда детектор 430 режимов детектирует первый пилот-сигнал с отличием от вышеописанного оборудования, может также выдаваться канальная информация, необходимая для частотной коррекции канала второго пилот-сигнала. Демодулятор 420 может принимать информацию о режиме БПФ второго пилот-сигнала из первого пилот-сигнала и демодулировать второй пилот-сигнал.

Корректор 440 может корректировать канальные искажения второго пилот-сигнала, демодулированного демодулятором 420, с использованием канальной информации на выходе из детектора 430 режимов.

Как описано выше, существуют различные комбинации доступного режима БПФ и защитного интервала кадра сигнала TFS. Применяется структура первого пилот-сигнала (структура первого пилот-сигнала, использующего любую из нечетных несущих и четных несущих), и второй пилот-сигнал может передаваться с использованием режима с большим размером БПФ и длинным защитным интервалом.

PRBS, используемая в первом пилот-сигнале, указывает размер БПФ символа данных и второго пилот-сигнала. Разные PRBS указывают режимы БПФ, имеющие разные размеры. Таким образом, принимающее сигнал устройство может различать PRBS посредством корреляции PRBS. Однако, поскольку такой способ требует вычисления для всех схем PRBS и требует аналогичного вычисления, даже когда обнаруживается длина защитного интервала второго пилот-сигнала, то технические характеристики принимающего сигнал устройства могут снижаться. То есть конфигурация принимающего сигнал устройства становится сложнее и синхронизация может задерживаться.

Однако, если во втором пилот-сигнале используются режим БПФ и защитный интервал, имеющие постоянную длину, и используются режим БПФ и защитный интервал, имеющие как можно большую длину, то канальную информацию второго пилот-сигнала можно получить с использованием первого пилот-сигнала, и можно легко декодировать второй пилот-сигнал и символ данных. В случае, когда канальная информация выводится из второго пилот-сигнала, канальная информация может применяться к частотной коррекции канала следующего символа данных. Например, режимы БПФ и длины защитных интервалов первого и второго пилот-сигналов могут быть установлены на 32K и защитный интервал 1/8 соответственно.

На фиг. 10 показано устройство для приема сигнала, которое может декодировать кадр сигнала TFS с использованием первого и второго пилот-сигналов, как описано выше.

Блок 500 приема принимает кадр сигнала TFS, содержащий первый пилот-сигнал, использующий одну из нечетных несущих и четных несущих, и второй пилот-сигнал с режимом БПФ, имеющим большой размер БПФ и большой защитный интервал. Блок 510 синхронизации получает синхронизацию принимаемого сигнала.

Демодулятор 520 демодулирует предварительно заданный первый пилот-сигнал и демодулирует второй пилот-сигнал с предварительно заданными режимом БПФ и защитным интервалом. Поскольку демодулятору 520 известно о режиме БПФ и защитном интервале второго пилот-сигнала, то можно не выполнять корреляцию PRBS по отношению к первому пилот-сигналу.

Корректор 540 демодулирует сигнал, содержащий первый пилот-сигнал и второй пилот-сигнал. Второй пилот-сигнал может содержать информацию о режиме БПФ и защитном интервале символа данных, который следует за вторым пилот-сигналом.

Детектор 550 параметров передает информацию о режиме БПФ и защитном интервале символа данных, выделенную из второго пилот-сигнала, в демодулятор 520, и демодулятор 520 может демодулировать символ данных с использованием принятой информации о режиме БПФ и защитном интервале. Детектор 550 параметров передает информацию, указывающую, что кадр сигнала TFS детектирован, и информацию, необходимую для синхронизации сигнала, из первого и второго пилот-сигналов кадра сигнала TFS в блок 500 приема и блок 510 синхронизации.

Корректор 540 может выполнять частотную коррекцию канала в отношении символа данных и выводить сигнал, канал которого скорректирован, в блок 560 обращенного перемежения.

Операции блока 560 обращенного перемежения, блока 410 синхронизации, блока 570 распаковки и декодера 580 услуги являются такими же, как операции вышеописанного оборудования.

Размер ДПФ второго пилот-сигнала может передаваться схемой PRBS первого пилот-сигнала, и информация о защитном интервале второго пилот-сигнала может устанавливаться в информации, передаваемой пилотной несущей, содержащейся в первом пилот-сигнале, и может передаваться. В этом случае можно сократить вычисления и время для получения информации о защитном интервале второго пилот-сигнала.

На фиг. 11 показано устройство для приема сигнала, которое может получать информацию о защитном интервале второго пилот-сигнала. После того, как получена синхронизация с принимаемым сигналом, демодулятор 620 демодулирует первый пилот-сигнал, и детектор 630 режимов детектирует информацию о размере БПФ второго пилот-сигнала из конфигурации первого пилот-сигнала. Детектор 630 режимов получает информацию о защитном интервале второго пилот-сигнала из информации, содержащейся в пилотных несущих первого пилот-сигнала. Блок 610 синхронизации получает синхронизацию второго пилот-сигнала с использованием информации о защитном интервале второго пилот-сигнала, и демодулятор 620 демодулирует второй пилот-сигнал. Операции остальных блоков являются такими же, как операции соответствующих блоков вышеописанного оборудования.

В другом варианте осуществления второй пилот-сигнал может иметь вид нескольких OFDM-символов или одного OFDM-символа, имеющего режим БПФ 16K или режим БПФ 32K. Второй пилот-сигнал кодирован с исправлением ошибок и перемежен и, следовательно, устойчив к ошибке в сравнении с другим сигналом. Принимающее сигнал устройство может использовать число OFDM-символов второго пилот-сигнала, чтобы выполнить обратное перемежение второго пилот-сигнала. Соответственно, число OFDM-символов, содержащихся во втором пилот-сигнале, может сообщаться в первом OFDM-символе первого пилот-сигнала или второго пилот-сигнала.

Чтобы получить данные услуги, содержащиеся в символе данных, принимающее сигнал устройство декодирует данные услуги в позиции искомой услуги в символе данных. Ниже описан вариант осуществления, в котором принимающее сигнал устройство эффективно получает данные искомой услуги.

Сначала на фиг. 12 показан другой вариант осуществления устройства для приема сигнала, которое способно получать данные услуги. Если символ данных кадра сигнала TFS демодулирован, то корректор 740 выполняет частотную коррекцию канала принятого символа данных.

Блок 741 определения времени может определять время, когда RF-канал переключается принимающим сигнал устройством, и время, затрачиваемое на переключение RF-канала. Блок 743 определения адреса может определять адрес слота, передаваемого после найденных моментов времени в выбранном RF-канале кадра сигнала TFS, по найденным моментам времени.

Анализатор 745 символов может анализировать символ данных, содержащийся в слоте на выходе из корректора 740, посредством обращения к найденному адресу. Блок 760 обращенного перемежения выполняет обратное перемежение проанализированных данных символа, и блок 770 распаковки преобразует данные символа в битовые данные. Декодер 780 услуги может декодировать преобразованные битовые данные посредством обращения к позиции услуги, обнаруженной детектором 750 параметров.

В кадре сигнала TFS данные услуг занимают слоты, распределенные мультиплексором услуг. Соответственно, информация о позиции и размере данных услуги может содержаться во втором пилот-сигнале, принятом до символа данных, и может передаваться. Позиционная информация о данных услуги может быть информацией о блоке OFDM-символов, содержащемся в символе данных.

На фиг. 13 показан другой вариант осуществления устройства для приема сигнала, которое способно эффективно получать данные услуги. На фиг. 13 второй пилот-сигнал может использовать число (или индекс) OFDM-символов, чтобы определять позицию OFDM-символа, содержащего позиционную информацию о данных услуги. OFDM-символы, содержащиеся в символе данных, могут содержать индекс.

В случае, когда RF-канал переключается и услуга принимается, время, когда переключается RF-канал, может изменяться, и число OFDM-символов, проходящих в то время, пока переключается RF-канал, может изменяться. Соответственно, как описано выше, позицию символа данных, содержащего услугу, в блоках OFDM-символов можно вычислять, а не производить поиск услуги на основании времени переключения RF-канала.

Блок 841 определения индексов символов определяет индекс OFDM-символа из символа данных на выходе корректора 840. Индекс OFDM-символа может определяться как значение конкретной несущей, содержащейся в OFDM-символе. Блок 843 определения адреса принимает индекс OFDM-символа и определяет адрес слота. Анализатор 845 кадра может анализировать данные на выходе из корректора 840 посредством обращения к обнаруженному адресу слота.

OFDM-символ, содержащийся в символе данных, содержит рассредоточенный пилот-сигнал и непрерывно продолжающийся пилот-сигнал для получения канальной информации. На фиг. 14 показана конфигурация рассредоточенного пилот-сигнала, который может иметь периодическую во времени конфигурацию. Пример на фиг. 14 изображает конфигурацию рассредоточенного пилот-сигнала, сдвигаемого на четыре несущих в частотном направлении с истечением времени. Если обнаружена позиция рассредоточенного пилот-сигнала, то можно получить канальную информацию из OFDM-символа. Если обнаружен индекс OFDM-символа, то можно определить конфигурацию рассредоточенного пилот-сигнала в соответствии с индексом, и можно сократить время ожидания, необходимое для выделения позиции услуги и выделения позиции рассредоточенного пилот-сигнала. Например, если демодулятор (или блок определения индекса символа) принимающего сигнал устройства получает индекс OFDM-символа, то конфигурацию рассредоточенного пилот-сигнала в OFDM-символе, подлежащем анализу, можно получать без других вычислений. Декодер услуги может обнаруживать позицию символа данных, содержащего данные услуги, подлежащие декодированию, с использованием индекса OFDM-символа на выходе из демодулятора (или блока определения индекса символа).

На фиг. 15 показан другой вариант осуществления структуры кадра сигнала в соответствии с настоящим изобретением. В кадре TFS, показанном на этом чертеже, первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы RF-каналов сдвинуты по оси времени иначе, чем в вышеописанном кадре TFS.

В канале RF1 этого варианта осуществления первый пилот-сигнал и второй пилот-сигнал находятся в начальной позиции кадра TFS. В канале RF2 первый пилот-сигнал и второй пилот-сигнал отделены от начальных слотов кадра TFS в канале RF1 множеством слотов. В канале RF3 первый пилот-сигнал и второй пилот-сигнал отделены от первого пилот-сигнала и второго пилот-сигнала канала RF2 несколькими слотами. Аналогично, в канале RF4 первый пилот-сигнал и второй пилот-сигнал сдвинуты от первого пилот-сигнала и второго пилот-сигнала соседнего канала RF3.

Кроме первых пилот-сигналов и вторых пилот-сигналов, на основе вышеописанного соотношения сдвинуты слоты для передачи услуги в зависимости от RF-каналов.

Первый пилот-сигнал и второй пилот-сигнал, сдвинутый по времени, могут содержать информацию об уровне 1 (L1) и информацию об уровне 2 (L2). Как пояснялось в вышеописанном варианте осуществления, даже в кадре TFS, показанном на этом чертеже, первые пилот-сигналы могут содержать информацию о режиме БПФ и информацию о защитном интервале вторых пилот-сигналов. Если используются первые пилот-сигналы, то можно получать канальную информацию о вторых пилот-сигналах. Из вторых пилот-сигналов можно получать канальную информацию о следующем символе данных. OFDM-символ, содержащийся в кадре TFS, может содержать индекс символа.

Если используется структура кадра TFS, то принимающее сигнал устройство может уменьшать ошибку принятого сигнала с использованием первых пилот-сигналов и вторых пилот-сигналов. Например, если первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы находятся на начальных участках всех RF-каналов, то можно выбрать первый RF-канал, можно получить первый пилот-сигнал и второй пилот-сигнал первого RF-канала и можно переключиться с первого RF-канала на второй RF-канал. В этом случае первый пилот-сигнал и второй пилот-сигнал второго RF-канала могут приниматься после того, как истекает такой же период, как период первого пилот-сигнала и второго пилот-сигнала первого RF-канала. Соответственно, хотя принимающее сигнал устройство получает первый пилот-сигнал и второй пилот-сигнал из любого RF-канала кадра TFS, период для приема пилот-сигналов равен периоду кадра TFS.

Однако, как показано, если первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы сдвинуты соответственно RF-каналам, и принимающее сигнал устройство переключает RF-канал или одновременно принимает, по меньшей мере, два RF-канала, то первый и второй пилот-сигналы могут быть получены за короткий период. Принимающее сигнал устройство может точно получать канальную информацию с использованием пилот-сигналов.

Если кадры TFS передаются по четырем RF-каналам описанным образом, то период для получения первого и второго пилот-сигналов сокращается до 1/4 от вышеописанного периода. Соответственно, блок приема может более точно выполнять оценку канала. Поскольку период, в течение которого можно получить первый пилот-сигнал и второй пилот-сигнал, может быть обратно пропорциональным числу RF-каналов, то принимающее сигнал устройство может точнее выполнять коррекцию канала. Принимающее сигнал устройство может выделять параметр передачи из первого пилот-сигнала и второго пилот-сигнала, переданного по любому RF-каналу, переключать канал на другой RF-канал и получать услугу и информацию, содержащуюся в символе данных, с использованием параметра передачи предыдущего RF-канала и параметра передачи переключенного RF-канала.

На фиг. 16 показан другой пример сигнального окна. Преамбула, содержащая первый пилот-сигнал и второй пилот-сигнал, сдвигается в соответствии с RF-каналами, и символ данных, содержащий услугу, сдвигается. В канале RF1 второй пилот-сигнал может содержать информацию об окне передачи сигналов, показанном на этом чертеже.

Аналогично, в канале RF2, так как слоты, имеющие такое же содержимое, как в канале RF1, располагаются также, но сдвинуты по времени, то позиция окна передачи сигналов сдвинута. Параметры первого пилот-сигнала и второго пилот-сигнала каждого RF-канала содержат информацию о символе данных, содержащемся в окне передачи сигналов RF-канала, и используются для декодирования символа данных.

Как пояснялось в вышеописанном варианте осуществления, принимающее сигнал устройство может получать канальную информацию о втором пилот-сигнале из первого пилот-сигнала и получать канальную информацию о сигнале, который следует за вторым пилот-сигналом, из второго пилот-сигнала, даже когда принимается кадр сигнала, показанный на упомянутом чертеже. Соответственно, может повышаться надежность информации, передаваемой первым пилот-сигналом и вторым пилот-сигналом, и может повышаться характеристика оценки канала.

Если желательно передать кадр TFS, показанный на фиг. 15, то в варианте осуществления, показанном на фиг. 4, формирователь 10 услуги может обрабатывать сигналы, обрабатываемые вдоль трактов передачи сигналов в блоке 100 передачи так, чтобы появлялась разновременность. Например, сигнал, передаваемый по первому тракту (от блока 110 до блока 160), и сигнал, передаваемый по второму тракту (от блока 115 до блока 165), могут передаваться с временной разностью, хотя сигналы содержат одинаковые преамбулы и данные услуги.

В альтернативном варианте частотный сплиттер 20 может управлять сигналами, подлежащими передаче, в соответствии с RF-каналами так, чтобы разновременность возникала между RF-каналами. Например, частотный сплиттер 20 делит сигнал, выходящий из формирователя 10 услуги, в соответствии с частотами и выдает разделенные сигналы в блоки 110 и 115 упаковки в символы с временной разностью.

В альтернативном варианте блок 100 передачи может распределять первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы между кадрами сигнала с временной разностью, если смонтированы кадры сигнала, передаваемые по множеству RF-каналов.

Если желательно принять кадр TFS, показанный на фиг. 15, то операция, которая добавляется переключением или дополнительно выполняется в варианте осуществления, показанном на фиг. 5, является следующей операцией.

Блок 200 приема может принимать сигналы в соответствии с RF-каналами. Блок 200 приема может содержать множество селекторов. Множество селекторов может выбирать и выводить RF-каналы с разновременностью в кадре TFS. В альтернативном варианте блок 200 приема может принимать сигнал, содержащийся в RF-канале в то время, когда выполняется переключение с одного RF-канала на другой RF-канал.

Блок 210 синхронизации может получать синхронизацию первых пилот-сигналов и вторых пилот-сигналов, которые сдвинуты по времени от RF-канала к RF-каналу.

Демодулятор 220 может демодулировать сигналы, которые сдвинуты по времени от RF-канала к RF-каналу и демодулировать первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы.

Корректор 240 может выполнять коррекцию канала относительно первых пилот-сигналов и вторых пилот-сигналов, демодулированных демодулятором 220 в соответствии с RF-каналами. Корректор 240 может получать канальную информацию с использованием первых пилот-сигналов и вторых пилот-сигналов в разных RF-каналах. Канал данных услуги, содержащихся в RF-канале, корректируется с использованием полученной канальной информации.

Детектор 250 параметров может выявлять параметры передачи, содержащиеся в первых пилот-сигналах и вторых пилот-сигналах в соответствии с RF-каналами, например, информацию об уровне 1 и информацию об уровне 2. Нижеследующее описание соответствует описанию для фиг. 5.

В варианте осуществления приемного устройства для приема структуры кадра TFS, сдвинутого между RF-каналами, описание блоков от блока 300 приема до детектора 350 параметров на фиг. 8, от блока 400 приема до детектора 450 параметров на фиг. 9, от блока 500 приема до детектора 550 параметров на фиг. 10, от блока 600 приема до детектора 650 параметров на фиг. 11, от блока 700 приема до детектора 750 параметров на фиг. 12 и от блока 800 приема до детектора 850 параметров на фиг. 13 соответствует описанию для фиг. 5.

На фиг. 17 представлена блок-схема последовательности операций, изображающая способ приема/передачи сигнала в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Множество блоков данных услуги делятся в соответствии с частотными диапазонами и временем (S110).

Разделенные блоки данных услуги преобразуются в символы и модулируются (S120).

Первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы вводятся в кадры, содержащие модулированные блоки данных услуги (S130). Первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы можно вводить в кадры со сдвигом, соответствующим кадру сигнала, таким образом, что между кадрами возникает разновременность.

Кадры, содержащие первый пилот-сигнал и второй пилот-сигнал, передаются так, что разновременность возникает между RF-каналами (S140). В альтернативном варианте, кадры сигнала с разновременностью между кадрами сигнала передаются по RF-каналам.

При упомянутой передаче первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы могут быть сдвинуты в соответствии с RF-каналами так, что разность появляется во времени передачи или разновременность может возникать при обработке сигнала.

Если сигналы принимаются, то кадры сигнала, сдвинутые по времени, принимаются по множеству RF-каналов (S150).

Один из кадров сигнала демодулируется с использованием первого пилот-сигнала и второго пилот-сигнала, содержащихся в кадрах сигнала, и корректируется канал демодулированного кадра сигнала (S160).

Данные услуги содержимого услуги декодируются из кадра сигнала, канал которого скорректирован (S170).

Вариант осуществления изобретения

Варианты осуществления изобретения описаны как наилучшие варианты.

Промышленная применимость

Способ передачи/приема сигнала и устройство для передачи/приема сигнала в соответствии с настоящим изобретением может применяться в областях вещания и связи.

Изобретение относится к цифровому вещанию, а именно к способам и устройствам передачи и приема сигнала, и может быть использовано в системах цифрового вещания и связи. Технический результат заключается в обеспечении возможности легко детектировать и восстановить передаваемый сигнал, а также в повышении эффективности передачи данных. Для этого способ приема сигнала содержит этапы, на которых принимают кадры сигнала, сдвинутые по времени по множеству радиочастотных (RF) каналов, демодулируют один из кадров сигнала с использованием первых пилот-сигналов и вторых пилот-сигналов, содержащихся в кадрах сигнала, и корректируют канал демодулированного кадра сигнала, после чего декодируют содержимое услуги из кадра сигнала, канал которого скорректирован. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Способ передачи сигнала, содержащий этапы, на которых
выводят множество блоков данных услуги в соответствии с диапазонами частот;
преобразуют выходные блоки данных услуги в символы и модулируют блоки данных услуги;
вводят первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы в кадры, содержащие модулированные блоки данных услуги; и
передают кадры, содержащие первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы, так, чтобы между радиочастотными (RF) каналами возникала разновременность.

2. Способ по п.1, в котором первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы вводят так, чтобы разновременность возникала в кадрах.

3. Способ приема сигнала, содержащий этапы, на которых
принимают кадры сигнала, сдвинутые по времени, по множеству радиочастотных (RF) каналов;
демодулируют один из кадров сигнала с использованием первых пилот-сигналов и вторых пилот-сигналов, содержащихся в кадрах сигнала, и корректируют канал демодулированного кадра сигнала; и декодируют содержимое услуги из кадра сигнала, канал которого скорректирован.

4. Способ по п.3, в котором коррекция канала заключается в том, что получают канальную информацию о кадрах сигнала с использованием первого пилот-сигнала и второго пилот-сигнала, содержащихся в кадрах сигнала, и корректируют сигналы, содержащиеся в принятых кадрах сигнала с использованием канальной информации.

5. Способ по п.3, в котором каждый из первых пилот-сигналов содержит информацию для идентификации защитных интервалов вторых пилот-сигналов из сигналов, которые следуют за первыми пилот-сигналами.

6. Устройство для приема сигнала, содержащее
блок приема, принимающий кадры сигнала, сдвинутые по времени, по множеству радиочастотных (RF) каналов;
блок синхронизации, получающий первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы, содержащиеся в кадрах сигнала;
демодулятор, демодулирующий один из кадров сигнала с использованием первых пилот-сигналов и вторых пилот-сигналов;
корректор, корректирующий канал демодулированного кадра сигнала; и декодер услуги, декодирующий содержимое услуги из кадра сигнала, канал которого скорректирован.

7. Устройство по п.6, в котором корректор получает канальную информацию о кадрах сигнала с использованием первых пилот-сигналов и вторых пилот-сигналов, содержащихся в кадрах сигнала, и корректирует канал кадра сигнала с использованием канальной информации.

8. Устройство по п.6, в котором символы, мультиплексированные с ортогональным частотным разделением (OFDM-символы), содержащиеся в кадрах сигнала, содержат информацию об индексе символа.

9. Устройство по п.8, в котором декодер услуги идентифицирует позицию данных услуги с использованием информации об индексе символа и декодирует идентифицированные данные услуги.

10. Устройство для передачи сигнала, содержащее
частотный сплиттер, выдающий множество блоков данных услуги в соответствии с диапазонами частот;
модулятор, модулирующий выходные блоки данных услуги;
блок ввода, вводящий первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы в кадры, содержащие модулированные блоки данных услуги; и блок передачи, передающий кадр сигнала, содержащий первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы, по радиочастотным (RF) каналам так, чтобы возникала разновременность.

11. Устройство по п.10, в котором блок ввода вводит первые пилот-сигналы и вторые пилот-сигналы в кадры так, чтобы возникала разновременность.