НОВАЯ СТРУКТУРА КОДОВОЙ КОМБИНАЦИИ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ФРЕЙМОВ И СИГНАЛОВ В СИСТЕМЕ С МНОЖЕСТВОМ НЕСУЩИХ Российский патент 2014 года по МПК H03M13/00 H04L27/00 

Настоящее изобретение направлено на новую структуру кодовой комбинации для передачи фреймов и сигналов в системах с множеством несущих.

Настоящее изобретение, таким образом, в основном, направлено (но не ограничивается этим) на системы широковещательной передачи данных, такие как, например, кабельная система широковещательной передачи данных или наземные цифровые системы широковещательной передачи данных, в которых данные содержания, данные сигналов, пилотные сигналы и т.д. отображают на множество несущих частот, которые затем передают в заданной общей или полной полосе пропускания. Приемник обычно настраивают на частичные каналы (часть общей полосы пропускания передачи) из общей полосы пропускания каналов (иногда называется сегментированным приемом) для приема только данных содержания, которые необходимы или желательны в соответствующем приемнике. Например, в стандарте ISDB-T (КСЦВ-Н, комплексная служба цифрового вещания, наземная передача) общую полосу пропускания канала, таким образом, разделяют на 13 фиксированных сегментов равной длины (равное количество несущих частот).

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать устройство и способ передачи, а также структуру сигнала для системы с множеством несущих, которые обеспечивают возможность гибкой настройки на любую требуемую часть полосы пропускания передачи и которые имеют малое содержание служебных данных.

Описанная выше цель достигается с помощью устройства передачи по п.1 формулы изобретения. Устройство передачи в соответствии с настоящим изобретением выполнено с возможностью передачи сигналов в системе с множеством несущих на основе структуры фрейма, причем каждый фрейм содержит, по меньшей мере, две кодовые комбинации сигналов, расположенные рядом друг с другом в направлении частоты, и, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию данных, упомянутое устройство передачи содержит средство формирования фрейма, выполненное с возможностью размещения данных сигналов и пилотных сигналов в каждой из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинациях сигналов во фрейме, каждая кодовая комбинация сигналов имеет одинаковую длину, и размещения данных в упомянутой, по меньшей мере, одной кодовой комбинации данных во фрейме, средство преобразования, выполненное с возможностью преобразования упомянутых кодовых комбинаций сигналов и упомянутых кодовых комбинаций данных из области частоты в область времени для генерирования сигнала передачи в области времени, и средство передачи, выполненное с возможностью передачи упомянутого сигнала передачи области времени.

Описанная выше цель дополнительно достигается с помощью способа передачи по п.8 формулы изобретения. Способ передачи в соответствии с настоящим изобретением выполнен с возможностью передавать сигналы в системе с множеством несущих на основе структуры фрейма, причем каждый фрейм содержит, по меньшей мере, две кодовые комбинации сигналов, расположенные рядом друг с другом в направлении частоты, и, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию данных, содержащий этапы: размещают данные сигналов и пилотные сигналы в каждой из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинаций сигналов во фрейме, причем каждая кодовая комбинация сигналов имеет одинаковую длину, и размещают данные в упомянутой, по меньшей мере, одной кодовой комбинации данных во фрейме, преобразуют упомянутые кодовые комбинации сигналов и упомянутые кодовые комбинации данных из области частоты в область времени для генерирования сигнала передачи в области времени и передают упомянутый сигнал передачи в области времени.

Описанная выше цель дополнительно достигается с помощью кодовой комбинации фрейма для системы с множеством несущих по п.9 формулы изобретения, содержащей, по меньшей мере, две кодовые комбинации сигналов, расположенные рядом друг с другом в направлении частоты, и, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию данных, в которой данные сигналов и пилотные сигналы расположены в каждой из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинаций сигналов во фрейме, причем каждая кодовая комбинация сигналов имеет одинаковую длину, и в которой данные расположены в упомянутой, по меньшей мере, одной кодовой комбинации данных во фрейме.

Цель настоящего изобретения дополнительно состоит в том, чтобы создать устройство и способ приема, а также систему и способ для передачи и приема сигналов в системе с множеством несущих, которая обеспечивает возможность гибкой настройки на любую требуемую часть полосы пропускания передачи и которая имеет малое содержание служебных данных.

Описанная выше цель достигается с помощью устройства приема по п.10 формулы изобретения. Устройство приема в соответствии с настоящим изобретением выполнено с возможностью принимать сигналы в системе с множеством несущих на основе структуры фрейма в полосе пропускания передачи, причем каждый фрейм содержит, по меньшей мере, две кодовые комбинации сигналов, расположенные рядом друг с другом в направлении частоты, каждая из которых содержит данные сигналов и пилотные сигналы, и, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию данных с данными, причем данные каждой из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинаций сигналов имеют одинаковую длину, упомянутое устройство приема содержит средство приема, выполненное с возможностью его настройки на и приема им выбранной части упомянутой полосы пропускания передачи, причем упомянутая выбранная часть упомянутой полосы пропускания передачи имеет, по меньшей мере, длину одной из упомянутых кодовых комбинаций сигналов и охватывает, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию данных, предназначенных для приема, и средство детектирования смещения по частоте, выполненное с возможностью детектирования смещения по частоте на основе пилотных сигналов, содержащихся в принятой кодовой комбинации сигналов.

Описанная выше цель дополнительно достигается с помощью способа приема по п.19 формулы изобретения. Способ приема в соответствии с настоящим изобретением выполнен с возможностью принимать сигналы, передаваемые в системе с множеством несущих на основе структуры фрейма, в полосе пропускания передачи, причем каждый фрейм содержит, по меньшей мере, две кодовые комбинации сигналов, расположенные рядом друг с другом в направлении частоты, каждая из которых содержит данные сигналов и пилотные сигналы, и, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию данных с данными, причем каждая из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинаций сигналов имеет одинаковую длину, содержащий следующие этапы:

принимают выбранную часть упомянутой полосы пропускания передачи, причем упомянутая выбранная часть упомянутой полосы пропускания передачи имеет, по меньшей мере, длину одной из упомянутых кодовых комбинаций сигналов и охватывает, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию данных, предназначенных для приема, и детектируют смещение частоты на основе пилотных сигналов, содержащихся в принятой кодовой комбинации сигналов.

Описанная выше цель дополнительно достигается с помощью системы для передачи и приема сигналов по п.20 формулы изобретения, содержащей устройство передачи, предназначенное для передачи сигналов в системе с множеством несущих на основе структуры фрейма, причем каждый фрейм содержит, по меньшей мере, две кодовые комбинации сигналов, расположенные рядом друг с другом в направлении частоты, и, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию данных, упомянутое устройство передачи содержит средство формирования фрейма, выполненное с возможностью размещать данные сигналов и пилотные сигналы в каждой из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинациях сигналов во фрейме, причем каждая кодовая комбинация сигналов имеет одинаковую длину, и размещать данные в упомянутой, по меньшей мере, одной кодовой комбинация данных во фрейме, средство преобразования, выполненное с возможностью преобразования упомянутых кодовых комбинаций сигналов и упомянутых кодовых комбинаций данных из области частоты в область времени для генерирования сигнала передачи в области времени, и средство передачи, выполненное с возможностью передачи упомянутого сигнала передачи в области времени, причем упомянутая система дополнительно содержит устройство приема в соответствии с настоящим изобретением, выполненное с возможностью принимать упомянутый сигнал передачи в области времени из упомянутого устройства передачи.

Описанная выше цель дополнительно достигается с помощью способа передачи и приема сигналов по п.21 формулы изобретения, содержащего способ передачи, предназначенный для передачи сигналов в системе с множеством несущих на основе структуры фрейма, причем каждый фрейм содержит, по меньшей мере, две кодовые комбинации сигналов, расположенные рядом друг с другом в направлении частоты, и, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию данных, причем упомянутый способ передачи содержит следующие этапы: размещают данные сигналов и пилотные сигналы в каждой из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинациях сигналов во фрейме, причем каждая кодовая комбинация сигналов имеет одинаковую длину, и размещают данные в упомянутой, по меньшей мере, одной кодовой комбинации данных во фрейме, преобразуют упомянутые кодовые комбинации сигналов и упомянутые кодовые комбинации данных из области частоты в область времени для генерирования сигнала передачи в области времени и передают упомянутый сигнал передачи в области времени, причем упомянутый способ дополнительно содержит способ приема в соответствии с настоящим изобретением, выполненный с возможностью приема упомянутого сигнала передачи в области времени.

Дополнительные предпочтительные свойства определены зависимыми пунктами формулы изобретения.

В настоящем изобретении, таким образом, предположена система с множеством несущих, в которой используется структура фрейма или кодовая комбинация фрейма в области частоты, а также в области времени. В области частоты каждый фрейм содержит, по меньшей мере, две кодовые комбинации сигналов, которые, соответственно, содержат данные сигналов, а также пилотные сигналы и, соответственно, имеют одинаковую длину (или полосу пропускания). После преобразования в область времени в полученном в результате сигнале в области времени каждый фрейм затем содержит один (или больше) соответствующих символов сигнала, а также символов данных. Каждая кодовая комбинация фрейма охватывает всю или общую полосу пропускания передачи в направлении частоты таким образом, что общая полоса пропускания передачи поэтому одинаково разделена кодовыми комбинациями сигналов, имеющими одинаковую соответствующую длину. Кодовые комбинации данных каждого фрейма затем следуют после кодовых комбинаций сигналов по времени. Устройство приема может быть свободно, гибко и быстро настроено на любую желательную часть полосы пропускания передачи, при условии, что эта часть полосы пропускания передачи, на которую может быть настроено устройство приема, имеет, по меньшей мере, длину одной из кодовых комбинаций сигналов. Таким образом, устройство приема всегда обладает возможностью принимать данные сигналов всей кодовой комбинации сигналов так, что на основе и используя данные сигналов, содержащие информацию физического уровня, необходимую для приема последующих кодовых комбинаций данных, кодовые комбинации данных могут быть приняты в устройстве приема. Кроме того, поскольку каждая кодовая комбинация сигналов не только содержит данные сигналов, но также и пилотные сигналы, отображенные на несущие частоты, нет необходимости предусматривать специальные преамбулы или тренировочные кодовые комбинации, состоящие только из пилотных сигналов, поскольку пилотные сигналы, содержащиеся в кодовых комбинациях сигналов, обеспечивают необходимое детектирование смещения частоты и компенсацию, и детектирование начала фрейма в устройстве приема, таким образом, что общее количество служебных данных мало по сравнению с системами со специализированными преамбулами или тренировочными кодовыми комбинациями с пилотными сигналами. Настоящее изобретение является особенно предпочтительным в системах, имеющих, относительно высокое отношение сигнал-шум, таких как, но без ограничений, в системах, работающих на основе кабеля. Хотя приемник может быть гибко настроен на любую желательную часть полосы пропускания передачи, всегда возможно принимать данные сигналов всей кодовой комбинации сигналов для новой структуры фрейма, составленной в соответствии с настоящим изобретением. Кроме того, новая структура фрейма обеспечивает возможность быстрой настройки устройства приема на желательную часть полосы пропускания передачи.

Предпочтительно, упомянутые пилотные сигналы, отображенные на несущие частоты упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинаций сигналов во фрейме, формируют последовательность пилотного сигнала. Другими словами, все пилотные сигналы фрейма формируют последовательность пилотного сигнала.

В качестве альтернативы, упомянутые пилотные сигналы в каждой одной из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинациях сигналов, предпочтительно, формируют последовательность пилотного сигнала, в которой последовательности пилотных сигналов отличаются друг от друга.

Предпочтительно, упомянутые пилотные сигналы модулируют, используя псевдослучайную двоичную последовательность.

Предпочтительно, упомянутое средство формирования фрейма упомянутого устройства передачи данных выполнено с возможностью размещения упомянутых пилотных сигналов в, по меньшей мере, двух кодовых комбинациях сигналов с разной схемой модуляции.

Предпочтительно, упомянутое средство формирования фрейма упомянутого устройства передачи выполнено с возможностью размещения упомянутых пилотных сигналов таким образом, что пилотный сигнал отображают на каждую m-тую несущую частоту упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинаций сигналов с помощью средства преобразования упомянутого устройства передачи, где m представляет собой целое число >1.

Предпочтительно, каждая из, по меньшей мере, двух кодовых комбинаций сигналов содержит, по меньшей мере, одну пилотную полосу, и упомянутые пилотные сигналы расположены в упомянутой, по меньшей мере, одной пилотной полосе.

Предпочтительно, упомянутое средство детектирования смещения частоты упомянутого устройства приема содержит средство корреляции, выполненное с возможностью выполнения корреляции по пилотным сигналам, содержимся в принятой кодовой комбинации сигналов. В соответствии с первым предпочтительным аспектом, упомянутый пилотные сигналы, расположенные в упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинациях сигналов во фрейме формируют последовательность пилотного сигнала, в которой упомянутую последовательность пилотного сигнала сохраняют в средстве сохранения, которое содержится в упомянутом устройстве приема, в котором упомянутая последовательность пилотного сигнала используется упомянутым средством корреляции для выполнения упомянутой корреляции. Таким образом, упомянутое средство корреляции упомянутого устройства приема, предпочтительно, выполнено с возможностью выполнения упомянутой корреляции на основе части упомянутой последовательности пилотного сигнала, сохраненной в упомянутом средстве сохранения, которая соответствует упомянутой выбранной части упомянутой полосы пропускания передачи. В качестве альтернативы, известная последовательность пилотного сигнала может быть сгенерирована в устройстве приема при передаче в соответствующем средстве генерирования. В соответствии со вторым предпочтительным аспектом, упомянутые пилотные сигналы в каждой одной из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинациях сигналов формируют последовательность пилотного сигнала, в которой упомянутое средство детектирования смещения частоты упомянутого устройства приема содержит средство расчета, выполненное с возможностью расчета упомянутых последовательностей пилотного сигнала, которые используются упомянутым средством корреляции для выполнения упомянутой корреляции.

Предпочтительно, пилотный сигнал отображают на каждую m-тую несущую частоту упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинаций сигналов, где m представляет собой целое число >1, в котором упомянутое средство детектирования смещения частоты выполнено с возможностью детектировать смещение частоты на основе упомянутых пилотных сигналов.

Кроме того, предпочтительно, каждая из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинаций сигналов содержит, по меньшей мере, одну полосу пилотного сигнала, содержащую упомянутые пилотные сигналы, в котором упомянутое средство детектирования смещения частоты упомянутого устройства приема выполнено с возможностью детектировать смещение частоты на основе упомянутых пилотных сигналов.

Также, предпочтительно, упомянутое устройство приема содержит средство синхронизации по времени, выполненное с возможностью выполнения синхронизации по времени на основе корреляции защитного интервала.

Также, предпочтительно, упомянутое устройство приема содержит дополнительное средство детектирования смещения частоты, выполненное с возможностью выполнения детектирования дробного смещения частоты на основе корреляции защитного интервала.

Предпочтительно, устройство приема содержит средство реконструирования, выполненное с возможностью реконструировать исходную кодовую комбинацию сигналов из упомянутой принятой выбранной части упомянутой полосы пропускания передачи. Таким образом, упомянутое средство реконструирования может быть адаптировано для изменения компоновки принятых сигналов, предназначенных для передачи сигналов, в исходную кодовую комбинацию сигналов в случае, когда выбранная часть упомянутой полосы пропускания передачи, на которую настроено средство приема, не соответствует структуре кодовой комбинации сигналов. Таким образом, даже если выбранная часть полосы пропускания передачи, на которую настроен приемник, не полностью и не правильно соответствует одной из кодовых комбинаций сигналов (в направлении частоты), приемник в таких случаях будет принимать последнюю часть (в направлении частоты) предшествующей кодовой комбинации сигналов и первую часть (в направлении частоты) последующей кодовой комбинации сигналов. Например, в случае, когда устройство приема знает свое смещение (в измерении частоты) от структуры кодовой комбинации сигналов в каждом фрейме, упомянутое средство реконструирования может быть выполнено с возможностью изменения компоновки принятых сигналов, предназначенных для передачи сигналов, в исходную кодовую комбинацию сигналов. В качестве альтернативы, каждый фрейм содержит, по меньшей мере, две дополнительные кодовые комбинации сигналов, следующих после, по меньшей мере, двух кодовых комбинаций сигналов в направлении времени, причем каждая из упомянутых дополнительных кодовых комбинаций сигналов имеет соответствующую такую же длину, как и у соответствующей одной из, по меньшей мере, двух предыдущих кодовых комбинаций сигналов, в котором упомянутое средство реконструирования выполнено с возможностью изменения компоновки принятых двух или больше кодовых комбинаций сигналов, следующих друг за другом в измерении времени, в исходную кодовую комбинацию сигналов. Таким образом, предшествующая кодовая комбинация сигналов и последующая кодовая комбинация сигналов могут вместе составлять необходимые данные сигналов, даже если длина кодовых комбинаций сигналов в направлении частоты короче, чем в случае, когда все необходимые данные сигналов содержатся в одной кодовой комбинации сигналов.

В качестве альтернативы или в дополнение, данные сигналов кодовых комбинаций сигналов содержат кодирование детектирования и/или коррекции ошибки, в котором упомянутое средство реконструирования упомянутого устройства приема выполнено с возможностью выполнения декодирования и/или детектирования коррекции ошибки по упомянутым принятым сигналам, предназначенным для передачи сигналов, чтобы реконструировать исходную кодовую комбинацию сигналов. Таким образом, переданные кодовые комбинации сигналов могут содержать дополнительное кодирование ошибки, избыточность или тому подобное, что обеспечивает возможность в приемнике реконструировать исходную кодовую комбинацию сигналов, даже если может быть принята только часть кодовой комбинации сигнала. Предпочтительно, каждая из кодовых комбинаций сигналов каждого фрейма содержит местоположение кодовой комбинации сигналов во фрейме, которую выделяют и оценивают на стороне приема. В этом случае, дополнительно предпочтительно, каждая кодовая комбинация сигналов в каждом фрейме может содержать идентичные данные сигналов, за исключением места расположения соответствующих кодовых комбинаций сигналов во фрейме, которые отличаются, по меньшей мере, некоторыми из кодовых комбинаций сигналов во фрейме. Таким образом, устройство приема выполнено с возможностью определения своего положения в пределах общей полосы пропускания передачи (в каждом фрейме), например, во время периода инициализации, в который устройство приема настраивают на произвольное положение во фрейме, и затем настраивается на полосу пропускания, обеспечивающую возможность приема желаемых данных на основе данных сигналов в принятой кодовой комбинации сигналов. В качестве альтернативы, информация о местоположении может быть кодирована в пилотных сигналах, содержащихся в кодовых комбинациях сигналов. Предпочтительно, кодовые комбинации сигналов каждого фрейма содержат данные сигналов с множеством кодовых комбинаций данных, содержащихся во фрейме, в котором упомянутое средство оценки упомянутого устройства приема выполнено с возможностью выделения упомянутых данных сигналов с множеством кодовых комбинаций данных из принятой кодовой комбинации сигналов. Также, предпочтительно, кодовые комбинации сигналов каждого фрейма содержат индивидуальные данные сигналов, причем каждая кодовая комбинация содержится во фрейме, в котором упомянутое средство оценки выполнено с возможностью выделения упомянутых индивидуальных данных сигналов с каждой кодовой комбинацией данных из принятой кодовой комбинации сигналов.

Предпочтительно, приемник выполнен с возможностью его настройки на и приема выбранной части упомянутой полосы пропускания передачи таким образом, что обеспечивается возможность оптимизированного приема кодовой комбинации сигналов в выбранной части полосы пропускания передачи. В частности, если структуры измерения частот кодовых комбинаций данных и кодовых комбинаций сигналов во фрейме не соответствуют друг другу, и если выбираемая часть полосы пропускания передачи, которая должна быть принята в приемнике, больше (в измерении частот), чем кодовая комбинация (комбинации) данных, предназначенных для приема, может быть обеспечена возможность оптимизировать настройку таким образом, что будет достигнут наилучший возможный прием кодовой комбинации сигналов, например, путем регулировки настройки таким образом, что будет принята максимальная часть одной полной кодовой комбинации сигналов, в то время как все еще будет обеспечиваться прием всей желаемой кодовой комбинации (комбинаций) данных.

Обычно, может быть предпочтительным настраивать приемник таким образом, что избираемая часть полосы пропускания передачи будет принята так, что, по меньшей мере, одна кодовая комбинация данных, которая будет принята, будет находиться по центру, относительно избираемой части полосы пропускания передачи.

Кроме того, предпочтительно, приемник может быть настроен для приема избирательной части упомянутой полосы пропускания передачи на основе информации сигналов, принятой в кодовой комбинации сигналов предыдущего фрейма.

Также, предпочтительно, каждый фрейм содержит, по меньшей мере, одну дополнительную структуру данных, которая следует после упомянутой, по меньшей мере, одной кодовой комбинации данных в измерении времени, причем каждая из упомянутых дополнительных кодовых комбинаций данных имеет такую же длину, что и соответствующая одна из упомянутых предыдущих, по меньшей мере, одной кодовой комбинации данных. Другими словами, структура кодовой комбинации (комбинаций) данных в каждом фрейме, предпочтительно, установлена таким образом, что, по меньшей мере, одна кодовая комбинация данных расположена в измерении частоты так, что охватывается вся полоса пропускания. По меньшей мере, одну дополнительную кодовую комбинацию данных затем размещают в том же фрейме, но так, что она следует, по меньшей мере, после одной кодовой комбинации данных в направлении времени, в результате чего каждая дополнительная или следующая кодовая комбинация данных имеет такую же длину (в измерении или в направлении частоты), что и предыдущая кодовая комбинация данных в том же положении частоты. Таким образом, если устройство приема будет настроено на определенную часть полосы пропускания передачи, будет принята, по меньшей мере, одна кодовая комбинация данных на фрейм, причем каждая из кодовых комбинаций данных имеет одинаковую длину, но они следуют друг за другом, в направлении времени. Таким образом, каждую из кодовых комбинаций данных в устройстве передачи длину можно регулировать динамически. В качестве альтернативы или в дополнение, количество дополнительных кодовых комбинаций данных в направлении времени можно регулировать динамически. Также, длину кодовых комбинаций данных в одном фрейме в направлении времени, то есть длину временных интервалов, можно изменять. Таким образом, важно, чтобы все кодовые комбинации сигналов в следующем фрейме начинались в одной и той же точке времени. Любые динамические изменения, относительно кодовых комбинаций данных, затем будут переданы с помощью сигналов в кодовых комбинациях сигналов. Система с множеством несущих со структурой фрейма, такой как предполагается в настоящем изобретении, таким образом обеспечивает возможность очень гибкой передачи содержания данных, в которой длина кодовых комбинаций данных и, таким образом, количество данных на кодовую комбинацию данных можно динамически изменять, например от фрейма к фрейму, или любым другим требуемым способом. В качестве альтернативы, длина и/или количество кодовых комбинаций данных могут быть фиксированными или постоянными.

Следует понимать, что настоящее изобретение можно применять к любому виду системы с множеством несущих, в которой устройство передачи выполнено с возможностью передачи во всей полосе пропускания передачи, и устройство приема выполнено с возможностью избирательно принимать только часть упомянутой всей полосы пропускания передачи. Неограничительные примеры для таких систем могут представлять собой существующие или будущие однонаправленные или двунаправленные системы широковещательной передачи данных, такие как кабельные или беспроводные (например, на основе кабеля, наземные и т.д.) цифровые системы широковещательной передачи видеоданных. Неограничительный пример с множеством несущих может быть представлен системой ортогонального мультиплексирования с частотным разделением каналов (OFDM, ОМЧР), однако, можно использовать любую другую соответствующую систему, в которой данные, пилотные сигналы и т.п. отображают на множество несущих частот. Несущие частоты, таким образом, могут быть расположены эквидистантно и, соответственно, имеют одинаковую длину (полосу пропускания). Однако, настоящее изобретение также можно использовать в системах с множеством несущих, в которых несущие частоты не эквидистантны и/или не имеют, соответственно, одинаковую длину. Однако следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается ни каким-либо видом конкретного частотного диапазона, ни общей полосой пропускания передачи, применяемой на стороне приема, ни выбранной частью полосы пропускания передачи, на которую настраивается сторона приема. Однако в некоторых вариантах применения может быть предпочтительным использовать полосу приема на стороне приема, то есть полосу пропускания, составляющую часть полосы пропускания передачи, на которую может быть настроен приемник, которая соответствует полосе пропускания устройств приема существующих (цифровых широковещательной передачи видеоданных или других) систем. Не ограничительный пример полосы пропускания приемника может составлять 7,61 МГц, 8 МГц или любое другое соответствующее значение, то есть сторона приема может быть настроена на любую желаемую полосу пропускания размером 7,61 МГц или 8 МГц и т.д. в общей полосе пропускания передачи. Таким образом, общая полоса пропускания может составлять число, кратное 7,61 МГц, например, 7,61 МГц, 15,22 МГц, 22,83 МГц, 30,44 МГц, 60,88 МГц, 243,52 МГц и т.д., так, что сегментирование общей полосы пропускания передачи, то есть длина каждой кодовой комбинации сигналов может составлять 7,61 МГц. Однако другие числа, варианты сегментирования и кратные значения возможны, например (но без ограничений), длина каждой кодовой комбинации сигналов, соответствующая 4 МГц, 6 МГц, 8 МГц или любому другому соответствующему значению.

Обычно в случае не ограничительного примера 8 МГц для полосы пропускания приемника, длина каждой из кодовых комбинаций сигналов, используемых в структуре фрейма в соответствии с настоящим изобретением, может составлять 8 МГц, 6 МГц, 4 МГц (или меньше).

Настоящее изобретение более подробно поясняется в следующем описании предпочтительных вариантов воплощения со ссылкой на приложенные чертежи, на которых

на фиг.1 представлена схема общей полосы пропускания передачи, из которой выбранная часть может быть избирательно и гибко принята приемником,

на фиг.2 представлен пример сегментирования общей полосы пропускания передачи,

на фиг.3 представлено схематическое представление в области времени структуры фрейма в соответствии с настоящим изобретением,

на фиг.4 показан схематический пример структуры фрейма или кодовой комбинации в соответствии с настоящим изобретением,

на фиг.5 показана часть структуры фрейма по фиг.4 с пояснением реконструирования кодовой комбинации сигналов,

на фиг.6 показан схематичный пример характеристики фильтра приемника,

на фиг.7 показан дополнительный пример структуры фрейма кодовой комбинации в соответствии с настоящим изобретением,

на фиг.8 показана часть дополнительного примера структуры фрейма или кодовой комбинации в соответствии с настоящим изобретением,

на фиг.9 показан первый пример размещения пилотных сигналов по кодовым комбинациям сигналов,

на фиг.10 показан второй пример размещения пилотных сигналов по кодовым комбинациям сигналов,

на фиг.11 показан дополнительный пример реконструирования кодовой комбинации сигналов,

на фиг.12 показан пример адаптации разных полос пропускания канала,

на фиг.13 схематично представлен пример структуры фрейма в соответствии с настоящим изобретением в измерении времени,

на фиг.14 схематично представлена блок-схема примера устройства передачи в соответствии с настоящим изобретением, и

на фиг.15 схематично показана блок-схема примера устройства приема в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.1 схематично показано представление всей полосы 1 пропускания передачи, в которой устройство передачи в соответствии с настоящим изобретением, такое как, например, устройство 54 передачи, схематично показанное на фиг.14, передает сигналы в системе с множеством несущих, в соответствии с настоящим изобретением. В среде кабельного телевидения вся полоса 1 пропускания передачи может, например, называться полосой пропускания, в которой передают сигналы цифрового телевидения для одного или больше получателя, и может, например, иметь полосу пропускания 64 МГц или любую другую соответствующую полосу пропускания. Полоса 1 пропускания передачи, таким образом, может составлять часть большей полосы пропускания среды, в которой передают различные виды сигналов через соответствующую беспроводную или кабельную среду передачи. В примере кабельного телевидения полоса пропускания среды может продолжаться от 0 МГц до 862 МГц (или даже выше), и полоса 1 пропускания передачи может составлять собой ее часть. На фиг.1 дополнительно схематично показана блок-схема устройства 3 приема в соответствии с настоящим изобретением, которое выполнено с возможностью его настройки на и избирательного приема выбранной части 2 полосы 1 пропускания передачи. Таким образом, устройство 3 приема содержит тюнер 4, который выполнен с возможностью его настройки на и избирательного приема желательной части 2 полосы 1 пропускания передачи, а также дополнительное средство 5 обработки, которое выполняет дополнительную необходимую обработку принятых сигналов в соответствии с соответствующей системой передачи данных, такую как демодуляция, декодирование канала и т.п. Более проработанный пример устройства приема в соответствии с настоящим изобретением схематично показан в блок-схеме на фиг.15, на которой представлено устройство 63 приема, содержащее интерфейс 64 приема, который может, например, представлять собой антенну, диаграмму направленности, кабельный или на основе кабеля приемный интерфейс или любой другой соответствующий интерфейс, выполненный с возможностью приема сигналов в соответствующей системе передачи или в системе связи. Приемный интерфейс 64 устройства 63 приема соединен со средством 65 приема, которое содержит средство настройки, такое как средство 4 настройки, показанное на фиг.1, а также дополнительные необходимые элементы обработки, в зависимости от соответствующей системы передачи или системы связи, такое как средство преобразования с понижением частоты, выполненное с возможностью преобразования с понижением частоты принимаемых сигналов до промежуточной частоты или основной полосы пропускания.

Как указано выше, настоящее изобретение обеспечивает возможность гибкого и изменяющегося приема желательной части 2 полосы пропускания 1 передачи в приемнике, благодаря предоставлению специфичной и новой структуры фрейма для системы с множеством несущих. На фиг.2 показано схематичное представление всей полосы 1 пропускания передачи (например, 32 МГц, 64 МГц или любое другое соответствующее число), в пределах которого устройство 54 передачи в соответствии с настоящим изобретением выполнено с возможностью передавать содержание данных, таких как видеоданные, аудиоданные или данные любого другого типа в различных сегментах или частях 6, 7, 8, 9 и 10. Например, части 6, 7, 8, 9 и 10 могут использоваться устройством 54 передачи для передачи различных видов данных, данных из разных источников, данных, предназначенных для разных получателей и т.д. Части 6 и 9 имеют например максимальную полосу пропускания, то есть максимальную полосу пропускания, которая может быть принята соответствующим устройством 63 приема (например, 8 МГц или 7,61 МГц или любое другое соответствующее значение). Части 7, 8 и 10 имеют меньшие полосы пропускания. В настоящем изобретении, теперь, предложено применять структуру или кодовую комбинацию фрейма для всей полосы 1 пропускания передачи, в результате чего каждый фрейм содержит, по меньшей мере, две кодовые комбинации сигналов, расположенные рядом друг с другом в направлении частоты и множество кодовых комбинаций данных. Каждая кодовая комбинация сигналов имеет одинаковую длину и содержит данные сигналов, а также пилотный сигнал, отображенный на ее несущие частоты (поднесущие частоты в случае системы ОМЧР). Другими словами, общая полоса 1 пропускания передачи разделена на равные части для кодовых комбинаций сигналов, в результате чего максимальная полоса пропускания, на которую может быть настроен приемник, например, полоса пропускания, показанная для частей 6 и 9 на фиг.2, должна быть равной или большей, чем длина каждой из кодовых комбинаций сигналов. Новая структура фрейма, предложенная в настоящем изобретении, поэтому, содержит только кодовые комбинации сигналов и кодовые комбинации данных, но не содержит какие-либо отдельные тренировочные комбинации или другие кодовые комбинации, в которых содержатся пилотные сигналы. Другими словами, в настоящем изобретении предложена новая структура фрейма с преамбулой, которая состоит только из двух или больше кодовых комбинаций сигналов, и с кодовыми комбинациями данных, которые следуют после преамбулы в направлении времени.

Следует отметить, что длина различных частей данных в полосе пропускания передачи не может превышать длину (количество несущих частот) максимальной полосы пропускания, на которой может быть настроен приемник, как поясняется более подробно ниже.

На фиг.3 показано схематичное представление структур фреймов 11, 12 в области времени в соответствии с настоящим изобретением. Каждый фрейм 11, 12 содержит один или больше символов 13, 13' передачи сигналов и несколько символов 14, 14' данных. Таким образом, в области времени символы передачи сигналов предшествуют символам данных. Каждый фрейм 11, 12 может иметь множество символов данных, причем возможны системы, в которых количество символов данных в каждом фрейме 11, 12 изменяется. Пилотные сигналы, содержащиеся в символах передачи сигналов, используют в устройстве 63 приема для выполнения оценки канала и/или расчета целочисленного смещения частоты, а также детектирования начала фрейма (можно детектировать начало фрейма в области времени, а также в области частоты). Синхронизация по времени может, например, быть выполнена, путем выполнения корреляции защитного интервала (или с помощью любой другой соответствующей технологии) по защитным интервалам принимаемых символов сигналов и/или символов данных в области времени. Символы 13, 13' сигналов дополнительно содержат информацию передачи сигналов, например всю информацию физического уровня, которая необходима для устройством 63 приема для декодирования принятых сигналов, такую как, но без ограничений, данные сигналов L1. Данные сигналов могут, например, содержать размещение содержания данных по различным кодовым комбинациям данных, то есть, например, какие услуги, потоки данных, модуляция, установки коррекции ошибки и т.д. размещены по каким несущим частотам, таким образом, что устройство 63 приема может получать информацию, на какую часть всей полосы пропускания передачи оно должно быть настроено. Возможно, чтобы все кодовые комбинации сигналов во фрейме содержали идентичные данные сигналов. В качестве альтернативы, каждая из кодовых комбинаций сигналов может содержать данные сигналов, обозначающие смещение или расстояние соответствующей кодовой комбинации сигналов от начала фрейма таким образом, что устройство 63 приема может оптимизировать настройку на желательную часть частоты передачи так, что прием кодовых комбинаций сигналов и кодовых комбинаций данных будет оптимизирован. С другой стороны, смещение или расстояние соответствующих кодовых комбинаций сигналов от начала фрейма также может быть кодировано в пилотных сигналах, в последовательностях пилотных сигналов или в защитных диапазонах, выделенных для или содержащихся в кодовых комбинациях сигналов, таким образом, что каждая кодовая комбинация сигналов в одном фрейме может иметь идентичные данные сигналов. Использование структуры фрейма в соответствии с настоящим изобретением имеет дополнительное преимущество, состоящее в том, что в результате разделения потока данных на логические блоки, можно передавать сигналы об изменении структуры фрейма от фрейма к фрейму, в результате чего предыдущий фрейм сигнализирует об измененной структуре фрейма следующих фреймов или одного из следующих фреймов. Например, структура фрейма обеспечивает возможность изменения без стыков параметров модуляции, без возникновения ошибок.

На фиг.4 схематично показан пример представления в области частоты структуры фрейма или кодовой комбинации 29 в соответствии с настоящим изобретением. Структура 29 фрейма охватывает всю полосу 24 пропускания передачи в направлении частоты и содержит, по меньшей мере, две (или, по меньшей мере, одну, или, по меньшей мере, три) кодовых комбинации 31 сигналов, расположенных рядом друг с другом в направлении частоты, каждая из которых переносит идентичные или почти идентичные данные сигналов, отображенные на соответствующие несущие частоты и имеет одинаковую длину. На примере, показанном на фиг.4, первый временной интервал всей полосы пропускания 24 передачи дополнительно разделяют на четыре кодовых комбинации 31 сигналов, но любое другое, большее или меньшее количество кодовых комбинаций сигналов может быть соответствующим. В устройстве 54 передачи в соответствии с настоящим изобретением, как показано на фиг.14, средство 59 формирования фрейма выполнено с возможностью размещения данных сигналов (полученных из средства 55 модуляции), а также пилотных сигналов в соответствующей кодовой комбинации сигналов. Данные сигналов заранее модулируют с помощью средства 55 модуляции, используя соответствующую схему модуляции, такую как модуляция QAM (КАМ, квадратурная амплитудная модуляция) или любая другая. Предпочтительно, псевдошумовую последовательность, последовательность CAZAC (КЛАНА, колебания с постоянной амплитудой и нулевой автокорреляцией), PRBS (ПСДП, псевдослучайная двоичная последовательность) или тому подобное используют для пилотных сигналов, но любая другая последовательность с хорошими псевдошумовыми свойствами и/или свойствами корреляции может быть соответствующей. Каждая кодовая комбинация сигналов фрейма может содержать различные последовательности пилотных сигналов, но в качестве альтернативы, пилотные сигналы кодовой комбинации сигналов одного фрейма могут формировать одну последовательность пилотного сигнала. Следует понимать, что средство 59 формирования фрейма может быть воплощено как один модуль, блок или тому подобное, или может быть воплощено в нескольких модулях, блоках, устройствах и т.д. Кроме того, следует понимать, что средство 59 формирования фрейма может не формировать полную структуру фрейма или кодовую комбинацию 29, как показано на фиг.4 (или структуру, или кодовую комбинацию 29' фрейма, как показано на фиг.7) в одной точке времени, но может быть выполнено с возможностью формирования одной части структуры 29 (или 29') фрейма, после другой, в направлении времени, то есть, временной интервал после временного интервала. Например, средство 59 формирования фрейма может быть выполнено с возможностью в начале компоновать кодовые комбинации 31 сигналов, как показано на фиг.4, рядом друг с другом, а также добавлять пилотные сигналы, как описано выше и ниже по всей ширине полосы 24 пропускания передачи, то есть в примере, показанном на фиг.4: четыре кодовых комбинации 31 сигналов. Затем, эта часть фрейма 24 (первый временной интервал) может быть дополнительно обработана, например, путем преобразования ее из области частоты в область времени в средстве 60 преобразования частоты во время, путем построения получаемого в результате символа в области времени (например, символа ОМЧР) и т.д. Затем, на следующем этапе, средство 59 формирования фрейма может быть выполнено с возможностью обработки строки или последовательности кодовых комбинаций 32, 33, 34, 35, 36, 37 данных, то есть следующего временного интервала, таким образом, как будет описано ниже, по всей полосе 24 пропускания передачи, после чего эти кодовые комбинации данных дополнительно обрабатывают, например, путем их преобразования из области частоты в область времени, путем формирования символа области времени (например, символа ОМЧР) и т.д. Таким образом, в представлении, показанном на фиг. 4, структура 29 фрейма может быть сформирована с помощью средства 59 формирования фрейма построчно или по временным интервалам. Каждая часть структуры 29 фрейма, которая продолжается по всей полосе 24 пропускания передачи в направлении частоты, будет сформирована и будет обработана как один блок, но части, следующие друг за другом в направлении времени (временные интервалы), будут сформированы и обработаны одна за другой.

Средство 59 формирования фрейма может быть выполнено с возможностью размещения упомянутых пилотных сигналов таким образом, что пилотный сигнал будет отображен на каждую m-тую несущую 17 частоты (m представляет собой натуральное число, больше 1) в каждой кодовой комбинации сигналов так, что несущие частоты 16 между пилотными сигналами переносят данные сигналов, как более подробно поясняется ниже со ссылкой на фиг.9. Кроме того, или в качестве альтернативы, средство 59 формирования фрейма может быть выполнено с возможностью компоновки упомянутых пилотных сигналов таким образом, что пилотные сигналы отображают на несущие частоты 20, 21, по меньшей мере, одной полосы 18, 19 пилотных сигналов, содержащихся в кодовых комбинациях сигналов, как более подробно поясняется ниже со ссылкой на фиг.10. Пилотная полоса 18, 19 состоит из множества расположенных непосредственно рядом несущих частот, на которые отображают пилотные сигналы. В результате, каждая кодовая комбинация сигналов может иметь одну пилотную полосу 18 или может иметь две пилотные полосы 18, 19, одну в начале и одну в конце кодовой комбинации сигналов в направлении частот. Длина пилотных полос (количество несущих частот, выделенных для пилотной полосы), предпочтительно, одинакова для каждой кодовой комбинации сигналов. Длина полосы 39 пропускания каждой кодовой комбинации 30 сигналов может быть такой же, как и полоса 38 пропускания, на которую может быть настроен тюнер устройства 63 приема. Однако часть полосы пропускания передачи, на которую может быть настроен тюнер устройства 63 приема, может быть больше, чем длина кодовой комбинации 30 сигналов. Отображение данных сигналов и пилотных сигналов на несущие частоты выполняют с помощью средства 60 преобразования частоты в ходе преобразования из области частоты в область времени. Все утверждения, представленные выше (и ниже) в отношении пилотных сигналов, содержащихся в кодовых комбинациях сигналов, также можно применять к пилотным сигналам, содержащимся в кодовых комбинациях данных, как поясняется, например, со ссылкой на фиг.16.

Принятые пилотные сигналы, отображенные на каждую m-тую несущую частоту и/или содержащиеся в пилотных полосах принятых кодовых комбинациях сигналов, (после преобразования в область частот в средстве 68 преобразования времени в частоту) используются для оценки канала несущих частот во фрейме в средстве 69 оценки канала, которое предоставляет в средство 70 устранения отображения необходимую информацию оценки канала, обеспечивающую возможность правильной демодуляции данных в принятых кодовых комбинациях данных. Также, принятые пилотные сигналы используют в устройстве 63 приема для детектирования целочисленного смещения частоты в соответствующем средстве 67 детектирования целочисленного смещения по частоте, которое обеспечивает возможность детектирования и затем компенсации целочисленного смещения частоты принятых сигналов. Целочисленное смещение частоты представляет собой отклонение от исходной (переданной) частоты в виде чисел, кратных промежуткам между несущими частотами. Принятые пилотные сигналы дополнительно используют для детектирования начала фрейма 29, 29' (начало фрейма, в области времени и в области частоты).

Каждая кодовая комбинация 31 сигналов содержит, например, место расположения кодовой комбинации 31 сигналов в фрейме. Например, каждая кодовая комбинация 31 сигналов в каждом фрейме 29, 29' имеет и переносит идентичные данные сигналов, за исключением места расположения соответствующей кодовой комбинации сигналов во фрейме, которая отличается в каждой кодовой комбинации 31 сигналов во фрейме. Данные сигналов представляют собой, например, данные сигналов L1, которые содержат всю информацию физического уровня, которая необходима для устройства 63 приема для декодирования принятых сигналов. Однако любые другие соответствующие данные сигналов могут содержаться в кодовых комбинациях 31 сигналов. Кодовые комбинации 31 сигналов могут содержать, например, место расположения соответствующих сегментов 32, 33, 34, 35, 36 данных таким образом, что устройство 63 приема имеет информацию, где расположены требуемые сегменты данных так, что тюнер устройства 63 приема может настроиться на соответствующее местоположение для приема требуемых сегментов данных. В качестве альтернативы, как отмечено выше, каждая кодовая комбинация сигналов во фрейме может содержать идентичные данные сигналов, и местоположение соответствующей кодовой комбинации сигналов во фрейме передают, используя сигналы, другим способом, например, с помощью последовательности пилотного сигнала кодовых комбинаций сигналов или используя информацию, закодированную в защитных полосах или тому подобное. Как отмечено выше, каждая из кодовых комбинаций 31 сигналов может содержать информацию о каждой из кодовых комбинаций данных, содержащихся во фрейме. Однако для того, чтобы уменьшить количество служебной информации, каждая кодовая комбинация 31 сигналов может содержать информацию только о части или некоторых кодовых комбинациях данных, например, но без ограничений, тех, которые расположены в пределах (или размещены в пределах и рядом) полосы частот, на которой расположена кодовая комбинация 31 сигналов. В примере, показанном на фиг.4, первая кодовая комбинация 31 сигналов во фрейме может содержать информацию о кодовых комбинациях 32 и 33 данных (и в направлении времени следующие кодовые комбинации данных 32', 32"… 33', 33" и т.д.). Вторая кодовая комбинация сигналов во фрейме может содержать информацию о кодовых комбинациях данных 33, 34 и 35 (и в направлении следующие кодовые комбинации данных 33', 33"... 34', 34"… 35', 35" и т.д.).

Как показано на фиг.15, устройство 63 приема, после средства 65 приема с тюнером, содержит средство 66 синхронизации по времени, выполненное с возможностью выполнять синхронизацию по времени, и средство 67 детектирования дробного смещения по частоте, выполненное с возможностью выполнять детектирование дробного смещения по частоте и компенсацию принятых символов в области времени. Принятые символы в области времени затем передают в средство 68 преобразования времени в частоту для преобразования принятых сигналов в области времени в область частот, где данные сигналов (после необязательного реконструирования в средстве 71 реконструирования) демодулируют в средстве 72 устранения отображения и затем выполняют их оценку в средстве 73 оценки. Средство 73 оценки выполнено с возможностью выделения необходимой и требуемой информации сигналов из принятых данных сигналов. В случае необходимости, дополнительная структура сигналов может быть предусмотрена в направлении времени, непосредственно после структур 31 сигналов.

Структура или кодовая комбинация 29 фрейма дополнительно содержит, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию или сегмент данных, продолжающуюся по всей полосе 24 пропускания частот в направлении частоты, и следующие кодовые комбинации 31 сигналов в направлении времени. Во временном интервале, который следует непосредственно после временного интервала, в котором размещены кодовые комбинации 31 сигналов, структура 29 фрейма, показанная на фиг.4, содержит несколько сегментов 32, 33, 34, 35, 36 и 37 данных с разной длиной, то есть с различным количеством соответствующих несущих частот, на которые отображают данные. Структура 29 фрейма дополнительно содержит дополнительные сегменты данных в последовательных временных интервалах, в результате чего дополнительные кодовые комбинации данных, соответственно, имеют такую же длину и количество несущих частот, что и соответствующая предшествующая кодовая комбинация данных. Например, кодовые комбинации 32', 32", 32'" и 32"" данных имеют такую же длину, что и первая структура 32 данных. Структуры 33', 33", 33'" и 33"" данных имеют такую же длину, что и сегмент 33 данных. Другими словами, дополнительные кодовые комбинации данных имеют такую же структуру в измерении частот, что и несколько кодовых комбинаций 32, 33, 34, 35, 36 и 37 данных в первом временном интервале после кодовых комбинаций 31 сигналов. Таким образом, если устройство 63 приема, например, настраивается на часть 38 полосы пропускания передачи для приема кодовой комбинации 35 данных, все последующие в направлении времени кодовые комбинации 35', 35" и 35'" данных, которые имеют такую же длину, что и кодовая комбинация 35 данных, могут быть правильно приняты.

Как отмечено выше, средство 59 формирования фрейма может формировать соответствующие строки кодовых комбинаций данных, продолжающиеся по всей полосе 24 пропускания передачи, одну за другой, то есть временной интервал за временным интервалом. Например, кодовые комбинации 32, 33, 34, 35, 36, 37 данных будут сформированы средством 59 формирования фрейма, затем преобразованы из области частоты в область времени. После этого кодовые комбинации 32', 33', 34', 35', 36', 37' данных будут сформированы средством 59 формирования фрейма и затем преобразованы из области частоты в область времени. После этого кодовые комбинации 32", 33", 34", 35", 36", 37" данных будут сформированы средством 59 формирования фрейма и затем преобразованы из области частоты в область времени и т.д. Преобразование из области частоты в область времени будет выполнено средством 60 преобразования из области частоты в область времени, в котором данные отображают на несущие частоты во время преобразования из области частоты в область времени.

Гибкая и переменная структура кодовой комбинации данных структуры или кодовой комбинации 29 фрейма, как предлагается в настоящем изобретении, может, например, быть воплощена в устройстве 54 в соответствии с настоящим изобретением, как показано на фиг.14, путем отображения различных потоков данных, например, с данными разных видов, и/или данными из разных источников, как визуально представлено данными 1, данными 2 и данными 3 ответвлений на фиг.14. Данные содержания каждого ответвления модулируют в соответствии с воплощенной схемой модуляции, например, КАМ или любой другой соответствующей модуляцией, в соответствующем средстве 58, 58', 58" модуляции. Соответствующие данные содержания затем размещают в виде кодовых комбинаций данных средства 59 формирования фрейма, например, с помощью средства формирования кодовых комбинаций данных, содержащегося в средстве 59 формирования фрейма, или с использованием любого другого соответственно воплощенного модуля, средства, блока или тому подобное. Как отмечено выше, средство 59 формирования фрейма также формирует кодовые комбинации сигналов с данными сигналов и пилотными сигналами, которые передают в средство 59 формирования фрейма, используя соответствующий модуль генерирования пилотного сигнала (не показан), например, с помощью средства формирования фрейма или с помощью любого другого подходящего блока, модуля или элемента, содержащегося в средстве 59 формирования фрейма. Средство 59 формирования фрейма затем формирует фреймы, имеющие структуры 29, 29' фрейма с кодовыми комбинациями сигналов и кодовыми комбинациями данных, как описано. Как отмечено выше, средство формирования фрейма 59 может быть воплощено в одном или нескольких модулях, или может также представлять собой часть других модулей обработки или модулей блоков обработки. Кроме того, средство 59 формирования фрейма может быть выполнено с возможностью формирования фрейма 29 часть за частью в последовательные периоды времени, например, путем формирования, вначале, последовательности кодовых комбинаций 31 сигналов в первом временном интервале и с расширением на всю полосу 24 пропускания передачи, затем путем формирования последовательности кодовых комбинаций 32, 33, 34, 35, 36, 37 данных во втором временном интервале и с расширением на всю полосу 24 пропускания передачи и т.д. Данные сигналов, пилотные сигналы и данные содержания, затем, по отдельности, друг за другом преобразуют из области частоты в область времени и отображают на несущие частоты, используя средство 60 преобразования частоты во время (которое, например, представляет собой средство обратного быстрого преобразования Фурье или тому подобное). Таким образом, следует отметить, что структура 29, 29' фрейма формирует основу для преобразования частоты во время. Данные сигналов, включающие в себя пилотные сигналы, а также данные содержания каждого из временных интервалов (в области времени структур 29, 29' фрейма) всей полосы 24 пропускания отображают на несущие частоты. Другими словами, все структуры всей полосы 24 пропускания передачи в каждом временном интервале всегда отображают на необходимое количество несущих частот. Например, первый временной интервал (то есть, все кодовые комбинации 31 сигналов) структуры фрейма 29 по фиг.4 затем приводит к получению символа сигналов, второй временной интервал (то есть, все кодовые комбинации 32, 33, 34, 35, 36, 37 данных) структуры фрейма приводит к получению символа данных и т.д. Соответствующим образом сформированные символы в области времени (например, символы ОМЧР) затем передают из средства 60 преобразования частоты во время, в блок 57 добавления защитного интервала, который добавляет защитные интервалы к символам в области времени. Таким образом сформированные символы передачи затем передают с помощью средства 61 передачи через интерфейс 62 передачи, который представляет собой, например, соответствующую антенну, диаграмму направленности антенны или тому подобное.

Как отмечено выше, по меньшей мере, некоторые из различных кодовых комбинаций данных могут иметь разную длину, то есть разное количество несущих частот, в случае, когда несущие частоты расположены эквидистантно и имеют одинаковую полосу пропускания, соответственно. В качестве альтернативы, количество кодовых комбинаций данных в направлении частоты может быть таким же, что и количество кодовых комбинаций сигналов, при этом длина (или полоса пропускания) каждой из кодовых комбинаций данных может быть идентичной длине каждой кодовой комбинации сигналов, и они могут быть выровнены друг с другом (могут иметь одинаковую структуру в направления частоты). В качестве альтернативы, каждая кодовая комбинация данных может иметь такую же длину, и количество кодовых комбинаций данных может составлять целочисленное кратное количество кодовых комбинаций сигналов, так что они при этом все еще имеют одинаковую структуру частоты и выравнивание. Таким образом, например, 2, 3, 4 или больше кодовых комбинаций данных могут быть выровнены с кодовыми комбинациями сигналов. Обычно, длина кодовых комбинаций данных должна быть меньше или, максимум, равна эффективной полосе пропускания приемника таким образом, чтобы кодовые комбинации данных можно было принимать в устройстве 63 приема. Кроме того, устройство 54 передачи может быть выполнено с возможностью динамического изменения структуры кодовой комбинации данных, например длины и/или количества кодовых комбинаций данных. В качестве альтернативы, структура кодовых комбинаций данных может быть фиксированной или постоянной.

Обычно (для всех вариантов воплощения, описанных здесь) устройство 54 передачи может быть выполнено с возможностью только генерировать и передавать кодовые комбинации сигналов, если необходимо передать соответствующие кодовые комбинации данных (в направлении времени). Другими словами, генерируют только кодовые комбинации сигналов в местах расположения, где передают данные. Таким образом, кодовые комбинации сигналов, продолжающиеся над кодовыми комбинациями данных (в направлении частоты), могут быть вырезаны (не переданы), если возможна повторная сортировка в приемнике, и одна полная кодовая комбинация сигналов может быть получена в результате повторной сортировки принятых частей. В качестве альтернативы, кодовые комбинации сигналов могут быть переданы, даже если не требуется передавать какие-либо кодовые комбинации данных, следующие за ними в направлении времени. На практике может быть воплощена комбинация любого типа из этих двух возможных.

Кроме того, следует отметить, что кодовые комбинации данных, предпочтительно, могут содержать пилотные сигналы, отображенные на некоторые из несущих частот, например, на каждую n-тую несущую частоту, где n представляет собой целое число >1, для того, чтобы обеспечить возможность тонкой оценки канала на стороне приема. Таким образом, пилотный сигнал может быть рассеян среди несущих частот с данными в виде регулярной или нерегулярной структуры по всем кодовым комбинациям данных в одном временном интервале фрейма 29, 29', то есть во всей полосе пропускания передачи. Кроме того, каждая из первой и последней несущих частот всей полосы пропускания передачи всегда может переносить пилотный сигнал таким образом, что непрерывные пилотные сигналы присутствуют в несущих частотах в направлении времени. Также, дополнительные пилотные сигналы могут присутствовать в выбранных несущих частотах. Пилотные сигналы в кодовых комбинациях данных могут быть сформированы, например, последовательностью пилотного сигнала, которая может представлять собой любой тип соответствующей последовательности с хорошими свойствами корреляции, например псевдошумовую последовательность, ПСДП (псевдослучайная двоичная последовательность) или тому подобное. Последовательность пилотных сигналов может быть, например, одинаковой в каждом фрейме (в области частоты), или один пилотный сигнал можно использовать для всей полосы 1 пропускания передачи или даже всей полосы пропускания среды (или, по меньшей мере, для ее части). Генератор ПСДП используют в устройстве 54 передачи, при этом пилотный сигнал может быть сгенерирован для каждой несущей частоты, но будут использованы только те из них, которые предназначены для пилотных сигналов. В случае пилотной последовательности для всей полосы пропускания среды передачи генератор ПСДП может быть инициализирован только один раз на (виртуальной) частоте 0 МГц таким образом, что последовательность пилотного сигнала будет уникальной. В качестве альтернативы, последовательность пилотного сигнала может повторяться несколько раз в области частоты, но должна быть однозначной в соответствующей полосе пропускания передачи (например, последовательность пилотного сигнала может повторяться каждые 200 МГц или любым другим соответствующим образом).

В устройстве 54 передачи данные из различных средств 58, 58', 58" модуляции затем комбинируют с пилотными сигналами, получая кодовую комбинацию или структуру 29 фрейма в соответствии с настоящим изобретением в средстве 59 формирования фрейма.

Обычно, структура фрейма в соответствии с настоящим изобретением может быть фиксированной или постоянной, то есть общая полоса пропускания, а также протяженность каждого фрейма в направлении времени может быть фиксированной и всегда одинаковой. В качестве альтернативы, структура фрейма также может быть гибкой, то есть общая полоса пропускания и/или протяженность каждого фрейма в направлении времени может быть гибкой и меняться время от времени в зависимости от требуемого варианта применения.

Например, количество временных интервалов с кодовыми комбинациями данных может гибко изменяться. В результате, изменения могут быть переданы с помощью сигналов устройства приема в данных сигналов кодовых комбинаций сигналов.

Во время фазы запуска или фазы инициирования устройства 63 приема устройство 63 приема настраивается на произвольную часть частоты общей полосы пропускания частот. В неограниченном примере кабельной системы широковещательной передачи кодовая комбинация 30 сигналов может иметь полосу пропускания 7,61 МГц или 8 МГц (следует понимать, однако, что кодовые комбинации сигналов также могут иметь любую другую полосу пропускания, такую как 4 МГц, 6 МГц и т.д.). Таким образом, во время фазы запуска, устройство 63 приема выполнено с возможностью приема всей кодовой комбинации 30 сигналов в исходной или с измененным порядком последовательности, и выполнять синхронизацию по времени в средстве 66 синхронизации по времени, например, путем выполнения корреляции защитного интервала по защитным интервалам принятых символов сигналов (или символов данных), или используя любую другую соответствующую технологию для обеспечения синхронизации по времени. Устройство 63 приема дополнительно содержит упомянутое средство 67 детектирования дробного смещения по частоте, которое выполнено с возможностью выполнять детектирование и расчет дробного смещения по частоте принятых сигналов по фракциям промежутков между несущими частотами для того, чтобы обеспечить возможность компенсации дробной частоты. Получаемую в результате информацию о дробном смещении по частоте можно затем передавать в тюнер, содержащийся в средстве 65 приема, который выполняет компенсацию дробной частоты. Компенсация дробной частоты также может быть выполнена с помощью любой другой соответствующей технологии. После преобразования принятых сигналов в области времени в область частот средством 68 преобразования времени в частоту пилотные сигналы в принятых структурах сигналов используют для выполнения оценки канала (обычно, грубой оценки канала) в средстве 69 оценки канала и/или для расчета целочисленного смещения частоты. Расчет целочисленного смещения частоты выполняют в средстве 74 детектирования целочисленного смещения частоты, которое выполнено с возможностью детектировать и рассчитывать смещение частоты принятых сигналов от исходной структуры частот, в котором смещение по частоте подсчитывают в виде целочисленных кратных значений промежутков между несущими частотами (таким образом получают целочисленное смещение частоты). Полученная таким образом информация о целочисленном смещении частоты может быть затем передана в тюнер, который содержится в средстве 65 приема, который затем выполняет компенсацию целочисленной частоты. Компенсация целочисленной частоты также может быть выполнена с использованием другой соответствующей технологии. Поскольку смещение дробной частоты уже было рассчитано и компенсировано с помощью средства 67 детектирования дробного смещения по частоте, поэтому может быть достигнута полная компенсация смещения частоты. В средстве 73 оценки устройства 63 приема принятые данные сигналов оценивают, например, местоположение принятых кодовых комбинаций сигналов во фрейме получают таким образом, что приемник может свободно и гибко настраиваться на соответствующее желательное положение частоты, такое как часть 38, показанная на фиг.4. Однако для обеспечения возможности правильной оценки данных сигналов кодовых комбинаций 31 сигналов в случае, когда положение настройки устройства 63 приема не соответствует структуре кодовых комбинаций сигналов, порядок принимаемых сигналов должен быть повторно изменен, что выполняется в средстве 71 реконструирования, как описано выше. На фиг.5 показано такое повторное изменение порядка в виде схематичного примера. Последнюю часть 31' предыдущей кодовой комбинации сигналов принимают перед первой частью 31" последующей кодовой комбинации сигналов, после чего средство 71 реконструирования размещает часть 31' после части 31" для реконструирования исходной последовательности данных сигналов, после чего кодовую комбинацию сигналов с измененным порядком оценивают в средстве 73 оценки, после соответствующего устранения отображения данных сигналов на несущие частоты в средстве 72 устранения отображения. Следует помнить, что содержание каждой кодовой комбинации 31 сигналов будет одинаковым (или практически одинаковым), поэтому такое изменение порядка возможно.

Часто, устройство приема не обеспечивает плоский отклик частоты по всей полосе пропускания приема, на которую настроен приемник. Кроме того, система передачи обычно сталкивается с повышенным ослаблением на границе окна полосы пропускания приема. На фиг.6 показано схематичное представление примера типичной формы фильтра. Можно видеть, что фильтр не является прямоугольным, поэтому, например, вместо полосы пропускания 8 МГц, устройство приема имеет возможность эффективно принимать только полосу пропускания 7,61 МГц. Вследствие этого, устройство 63 приема может не иметь возможности выполнять повторное изменение порядка данных сигналов, как описано со ссылкой на фиг.5, в случае, когда структура 31 сигналов имеет такую же длину и полосу пропускания, что и полоса пропускания приема устройства 63 приема, поэтому некоторые сигналы будут потеряны и не будут приняты на границе полосы пропускания приема. Для исключения этой проблемы и других проблем и для обеспечения для устройства 63 приема возможности всегда принимать одну из полных кодовых комбинаций сигналов в исходной последовательности, без необходимости выполнять изменение порядка или компоновки принятых сигналов, в настоящем изобретении в качестве альтернативы или в дополнение предлагается использовать кодовые комбинации 31а сигналов, которые имеют уменьшенную длину, такую как, например, 7,61 МГц (или любую другую подходящую длину), по сравнению с полосой пропускания приемника.

В соответствии с примером, показанным на фиг.7, предполагается использовать кодовые комбинации 31а сигналов, которые имеют половину длины полосы пропускания приемника, но все еще ту же структуру частот. Другими словами, соответствующие две (или пара) кодовые комбинации 31а сигналов половинной длины отображают и выравнивают в полосе пропускания приемника. В результате, каждая пара из кодовых комбинаций 31а сигналов может иметь идентичные данные сигналов или почти идентичные данные сигналов, включающие в себя (изменяющееся) местоположение кодовых комбинаций 31а сигналов в соответствующем фрейме. Однако в отношении к другим парам кодовых комбинаций сигналов, в этих других парах, поскольку они имеют соответствующее другое местоположение во фрейме, данные сигнала должны быть идентичными, за исключением информации местоположения. В описанном выше примере устройства 63 приема, имеющего полосу пропускания или длину 8 МГц, каждая кодовая комбинация 31а сигналов затем может иметь полосу или полосу пропускания 4 МГц. Таким образом, для обеспечения возможности передачи того же количества данных сигналов, что и раньше, может быть необходимым добавить дополнительные кодовые комбинации 31b сигналов половинной длительности во временной интервал, предшествующий кодовым комбинациям сигналов 31а и перед кодовыми комбинациями 32, 34, 35, 36 и 37 данных. Дополнительные кодовые комбинации 31b сигналов имеют ту же компоновку/совмещение в области частоты, что и кодовые комбинации 31а сигналов, но содержат дополнительную и отличающуюся информацию сигналов такую, как информация сигналов, содержащаяся в кодовых комбинациях 31а сигналов. Таким образом, устройство 63 приема будет выполнено с возможностью принимать полные кодовые комбинации 31а и 31b сигналов, и средство 71 реконструирования устройства приема будет выполнено с возможностью комбинировать данные сигналов кодовых комбинаций 31а и 31b сигналов в исходной последовательности. В этом случае средство 71 реконструирования в устройстве 63 приема может быть исключено.

Также, предпочтительно, возможно предусмотреть только один временной интервал с кодовыми комбинациями 31а сигнала половинной длины, если все необходимые данные сигналов могут быть переданы в половине длины, и дополнительные кодовые комбинации 31b сигналов не требуются. В этом случае каждая кодовая комбинация 31а сигналов содержит идентичные (или почти идентичные) данные сигналов, и каждая принимаемая кодовая комбинация 31а сигналов обеспечивает возможность для устройства 63 приема всегда настраиваться и принимать любую желательную часть полосы пропускания передачи и, таким образом, желательную кодовую комбинацию (комбинации) данных. В качестве альтернативы, кодовую комбинацию сигналов, большую, чем половина длины, можно использовать в последующем временном интервале после кодовых комбинаций 31b сигналов.

В общем (для всех вариантов воплощения настоящего изобретения), следует отметить, что длину (или полосу пропускания) кодовых комбинаций данных и/или кодовых комбинаций сигналов можно адаптировать, например, она может быть меньшей чем или, максимум, может быть равна эффективной полосе пропускания устройства 63 приема, например, выходной полосе пропускания полосового фильтра приема, как описано выше.

Кроме того, для всех вариантов воплощения настоящего изобретения может быть предпочтительным, если после одной или больше кодовых комбинаций 31; 31а, 31b сигналов в направлении времени следует одна или больше дополнительных кодовых комбинаций сигналов такой же длины и с таким же местом расположения во фрейме. Например, первая кодовая комбинация сигналов во фрейме может иметь одну или больше дополнительных кодовых комбинаций сигналов в последующих временных интервалах. Дополнительные кодовые комбинации сигналов, таким образом, могут иметь идентичную или почти идентичную информацию сигналов с первой кодовой комбинацией сигналов. В качестве альтернативы, соответствующие две последовательные кодовые комбинации сигналов в направлении времени вместе могут содержать необходимые полные данные сигналов. Другие кодовые комбинации сигналов во фрейме не обязательно могут иметь дополнительные кодовые комбинации сигналов. Обычно, количество кодовых комбинаций сигналов в каждом месте расположения по частоте во фрейме может изменяться. Например, может быть предпочтительным, чтобы в каждом месте расположения по частоте во фрейме было предусмотрено множество кодовых комбинаций сигналов, которые необходимы с учетом режекции частоты или других нарушений. В качестве альтернативы или дополнительно, количество кодовых комбинаций сигналов в каждом местоположении по частоте во фрейме может изменяться в зависимости от количества данных сигналов. Таким образом, например, если большее количество кодовых комбинаций данных необходимо передать как сигналы, дополнительные кодовые комбинации сигналов могут потребоваться в направлении времени. Длина этих кодовых комбинаций сигналов в направлении времени, таким образом, может составлять часть данных сигналов, содержащихся в кодовых комбинациях сигналов.

В неограничительном примере передача и прием данных сигналов, например данных сигналов L1 (Уровень 1), и дополнительных пилотных сигналов, которые используют для целочисленной синхронизации частоты и выравнивания каналов, а также кодовых комбинаций данных, основаны на ОМЧР. Данные сигналы передают в виде блоков или кодовых комбинаций, например, по 4 МГц, но можно использовать любой другой соответствующий размер. Единственное необходимое условие состоит в том, чтобы получить одну полную кодовую комбинацию сигналов в пределах окна настройки, но это условие может быть выполнено путем использования двух или больше кодовых комбинаций сигналов, имеющих меньший размер, следующих друг за другом в направлении времени, как описано со ссылкой на фиг.7. Поэтому максимальная полоса пропускания кодовой комбинации сигналов может составлять, например, окно настройки тюнера предшествующего уровня техники, например 7,61 МГц. Некоторые численные примеры приведены ниже. В первом примере каждая кодовая комбинация 31; 31a, 31b сигналов охватывает точно 4 МГц, причем это соответствует 1792 несущим частотам ОМЧР и имеет при этом длительность Т_U полезной части символа ОМЧР 448 мкс. Во втором примере каждая кодовая комбинация сигналов охватывает 7,61 МГц (точно 3409/448 мкс), в то время как это соответствует 3409 несущим ОМЧР и имеет длительность T_U полезной части символа ОМЧР 448 мкс.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, пилотный сигнал отображают на каждую m-тую несущую частоту 17 кодовой комбинации 31а сигналов, как схематично показано на фиг.9 (m представляет собой целое число >1). Также, однако, должно быть понятно, что эта возможность в равной степени относится к кодовым комбинациям 31 сигналов, показанным на фиг.4, или, в общем случае, к кодовым комбинациям сигналов любой соответствующей длины (то есть 4 МГц, 6 МГц, 7,61 МГц, 8 МГц и т.д.). Несущие частоты 16 между несущими частотами, которые переносят пилотный сигнал, переносят данные сигналов. Отображение данных сигналов на несущие частоты 16 и отображение пилотных сигналов 17 на каждому m-тую несущую частоту выполняют с помощью средства 60 преобразования частоты во время, которое содержится в устройстве 54 передачи, как показано на фиг.14. Обычно, как отмечено выше, пилотные сигналы формируют последовательность пилотных сигналов. В результате, пилотные сигналы, например, модулируют относительно друг друга с помощью схемы модуляции, которая может быть дифференциальной, такой как, но без ограничений, D-BPSK (Д-ДФМн, дифференциальная двоичная фазовая манипуляция). Пилотную последовательность, например, получают с помощью ПСДП (регистра псевдослучайной двоичной последовательности, например, 2^23-1). Частота m повторения должна обеспечить возможность однозначного декодирования Д-ДФМн на стороне приема, такой как устройство 63 приема в соответствии с настоящим изобретением, как показано на фиг.15, даже для каналов многолучевой передачи. Частота m повторения составляет, например, 7, 14, 28… для кодовых комбинаций сигналов 4 МГц, поскольку 7, 14, 28… представляют собой делители числа 1792 (= количество несущих частот в кодовой комбинации сигналов размером 4 МГц). В этом примере предпочтительное значение повторения представляет собой m=7. Другими словами, каждая m-тая несущая частота переносит пилотный сигнал, даже между соседними кодовыми комбинациями сигналов, то есть, частота повторения относится ко всем кодовым комбинациям сигналов даже, от кодовой комбинации к кодовой комбинации, а не только внутри кодовых комбинаций. В данном примере получают 256 пилотных сигналов на кодовую комбинацию сигналов длиной 4 МГц. Однако другие значения повторения, кроме приведенных выше примеров могут быть предпочтительными, в зависимости от соответствующей длины кодовой комбинации сигналов и/или других факторов. Например, в случае длины или кодовой комбинации сигналов 7,61 МГц (имеющей, например, 3408 несущих ОМЧР) предпочтительное значение повторения может составлять 6 или 12 (m=6 или 12), но можно использовать другие соответствующие значения. В случае, когда кодовая комбинация (комбинации) данных также переносит пилотные сигналы, отображенные на некоторые несущие частоты между несущими частотами с данными, может быть предпочтительным, чтобы пилотные сигналы были отображены на несущих частотах кодовой комбинации (комбинаций) данных в местах расположениях, которые соответствуют несущим частотам в кодовой комбинации (комбинациях) сигналов, на которую отображены пилотные сигналы. Таким образом, плотность пилотных сигналов в кодовой комбинации (комбинациях) данных не обязательно должна быть такой же высокой, как и плотность пилотных сигналов в кодовой комбинации (комбинациях) сигналов. Например, если пилотный сигнал отображают на каждую m-тую несущую частоту в кодовой комбинации (комбинациях) сигналов (m представляет собой целое число >1), пилотный сигнал может быть отображен на каждую n-тую несущую частоту кодовой комбинации (комбинаций) данных, где n представляет собой целое число >1 и целое число, кратное m. В качестве предпочтительного примера, если m=7, тогда n=28 (или любое другое соответствующее число). Пилотные сигналы в кодовой комбинации (комбинациях) данных также могут формировать последовательность пилотного сигнала, как пояснялось для кодовой комбинации (комбинаций) сигналов.

Что касается формирования последовательности пилотного сигнала для кодовой комбинации (комбинаций) сигналов или кодовой комбинации (комбинаций) данных, которая представляет собой, например, PN (ПШ, псевдошумовую) - последовательность, существуют два варианта выбора:

- Вариант 1: Каждая кодовая комбинация сигналов в каждом фрейме переносит разные последовательности пилотных сигналов. В представленном выше примере инициализацию регистра ПСДП совмещают с частотой передачи. 256 пилотных сигналов размещены в каждом блоке частот 4 МГц. Последовательность пилотного сигнала в каждом блоке 4 МГц рассчитывают отдельно. Это позволяет обеспечить эффективное по объему памяти воплощение на стороне приемника.

- Вариант 2: Последовательность пилотного сигнала применяют один раз для всех кодовых комбинаций сигналов, содержащихся во всей полосе пропускания передачи или даже в полосе пропускания среды передачи. Приемник, например приемное устройство 63, сохраняет эту известную последовательность, например, в средстве сохранения или генерирует в соответствующем средстве генерирования пилотной последовательности, которое может представлять собой часть или может быть внешним для средства 74 детектирования целочисленного смещения частоты, и выделяет блок частот, который соответствует его текущему положению настройки.

Как показано на фиг.14, пилотные сигналы для кодовых комбинаций сигналов передают в средство 59 формирования фрейма, которое комбинирует данные сигналов с пилотными сигналами для кодовых комбинаций сигналов в соответствии с настоящим изобретением. Пилотные сигналы для данных сигналов, таким образом, например, генерируют в пределах устройства 54 передачи, используя, например, соответствующее средство генерирования пилотных сигналов, такое как, но без ограничений, ПСДП. Генерируемую последовательность затем, например, модулируют с помощью схемы модуляции, такой как схема модуляции с двоичной фазовой манипуляцией, или схема модуляции с дифференциальной двоичной фазовой манипуляцией, или используют любую другую схему, в то время как модулированную последовательность пилотного сигнала передают в средство 59 формирования фрейма. Как отмечено выше, средство 59 формирования фрейма комбинирует пилотные сигналы и данные сигналов в кодовые комбинации сигналов. В результате, данные сигналов обрабатывают соответствующим образом, например, используя кодирование ошибки (как отмечено выше), а также модулируют, используя, например, но без ограничений, схему модуляции 16 КАМ. В качестве дополнительной возможности, кодовые комбинации сигналов, содержащие данные сигналов и пилотные сигналы, после средства 59 формирования фрейма, могут быть подвергнуты скремблированию в соответствующем средстве скремблирования, которое выполнено с возможностью скремблировать пилотные сигналы в кодовых комбинациях сигналов, используя дополнительные ПСДП, сгенерированные с помощью соответствующего регистра псевдослучайной двоичной последовательности. Такую возможность можно применять к описанному выше варианту 1, а также к варианту 2 или к любым другим соответствующим вариантам воплощения. Скремблирование кодовых комбинаций сигналов может, например, быть выполнено от фрейма к фрейму или может быть выполнено по всей полосе пропускания передачи или, даже, по всей полосе пропускания передачи среды, как отмечено выше. В случае, когда используют последовательность пилотного сигнала по всей полосе пропускания среды передачи, так как отмечено выше в варианте 2, или в случае скремблирования кодовых комбинаций сигналов, такая последовательность пилотных сигналов, может быть, например, сгенерирована с помощью соответствующего регистра псевдослучайной двоичной последовательности, который инициирует последовательность на (виртуальной) частоте 0 МГц, вплоть до верхнего порядка полосы пропускания среды передачи, которая может составлять, например, 862 МГц или даже выше, в зависимости от варианта воплощения. Скремблированные кодовые комбинации сигналов затем передают в средство 60 преобразования частоты во время и дополнительно обрабатывают.

Все другие несущие 16 в пределах кодовой комбинации сигналов используются для передачи данных сигналов L1. Начало данных сигналов в каждой кодовой комбинации сигналов всегда выровнено по структуре 4 МГц (или 7,61 МГц или 8 МГц и т.д.), то есть всегда начинается с положения, кратного 4 МГц (или 7,61 МГц или 8 МГц и т.д.) в представленном примере. Каждая кодовая комбинация сигнала 4 МГц (или 7,61 МГц или 8 МГц и т.д.) может переносить точно одинаковую информацию, поскольку последовательности пилотного сигнала или последовательность пилотного сигнала передает в устройство 63 приема информацию о месте расположения соответствующей кодовой комбинации сигналов в каждом фрейме. В качестве альтернативы, каждая кодовая комбинация сигналов дополнительно может содержать место расположения кодовой комбинации сигналов во фрейме. Кроме того, для уменьшения отношения "пиковой" мощности к среднему значению мощности выходного сигнала в области времени данные сигналов в каждой кодовой комбинации сигналов могут быть скремблированы в передатчике, используя уникальную последовательность скремблирования, которая может быть получена с помощью числа кодовой комбинации сигналов.

В устройстве 63 приема пилотные сигналы, содержащиеся в кодовой комбинации 31; 31a, 31b сигналов используют (после преобразования времени в частоту принятых символов в области времени средства 68 преобразования времени в частоту) в средстве детектирования целочисленного смещения 74 частоты для детектирования целочисленного смещения частоты, результат которого затем используют в устройстве 63 приема для выполнения компенсации целочисленного смещения частоты в области частоты. Более конкретно, пилотные сигналы (которые, например, модулированы для Д-ДФМН), содержащиеся в кодовых комбинациях сигналов, в принятом диапазоне частот (в конечном итоге, после дескремблирования) демодулируют в средстве 75 демодуляции (которое, например, выполняет демодуляцию Д-ДФМН), содержащемся в средстве 74 детектировании целочисленного смещения частоты. В случае дифференциальной модуляции пилотных сигналов, например Д-ДФМН, нет необходимости выполнять оценку канала для пилотных сигналов, поскольку относительно короткие эхо канала приводят к очень медленным изменениям в направлении частот. Затем, средство 76 корреляции, содержащееся в средстве 74 детектирования целочисленного смещения частоты, выполняет корреляцию демодулируемого пилотного сигнала (последовательности пилотного сигнала) с сохраненной или сгенерированной (ожидаемой) последовательностью пилотного сигнала, например последовательностью ПСДП, для выравнивания с точным смещением частоты. Корреляцию выполняют с последовательностью ПСДП, которую ожидают в начале кодовой комбинации сигналов (может быть представлена в виде списков в таблицах на стороне приема). Если эта последовательность будет найдена в принятом символе, получают пик синхронизации, устройство 63 приема имеет точную информацию о смещении частоты и компенсирует его. Более конкретно, полученное целочисленное смещение частоты может быть передано и может использоваться в средстве 71 реконструирования, и в средстве 72 устранения отображения для правильной демодуляции данных сигналов, а также может быть передано и может использоваться в средстве 69 оценки канала для выполнения оценки канала и поэтому выравнивания. Кроме того, детектирование пика синхронизации обеспечивает возможность детектирования начала фрейма.

Необходимую синхронизацию по времени, а также детектирование дробного смещения частоты и компенсацию выполняют, например, в области времени по принятым символам в области времени, в средстве 66 синхронизации по времени и в средстве 67 детектирования дробного смещения по частоте, используя корреляцию защитного интервала, используя защитные интервалы принятых символов сигналов и/или символов данных (см. фиг.13, на которой показано представление в области времени фрейма с символами сигналов, символами данных и защитными интервалами). Синхронизация по времени, в качестве альтернативы, может быть выполнена путем корреляции абсолютных значений между принятыми символами в области времени и символами в области времени, сгенерированными приемником, в которых модулированы только пилотные сигналы. Пик корреляции принятых символов и символа сгенерированного приемником обеспечивает возможность точной синхронизации по времени.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения, который схематично показан на фиг.10, каждая кодовая комбинация 31а сигналов (или кодовая комбинация 31 сигналов) содержит, по меньшей мере, одну полосу 18, 19 пропускания пилотного сигнала, содержащую пилотные сигналы, отображенные на несущие частоты 20, 21 полосы 18, 19 пилотных сигналов. Полосы 18, 19 пилотных сигналов, соответственно, содержат множество непосредственно расположенных рядом друг с другом несущих частот, на которые отображают пилотные сигналы. Каждая полоса 18, 19 пилотных сигналов может иметь одинаковое количество несущих частот или разное количество несущих частот. Таким образом, каждая кодовая комбинация 31а сигналов может содержать пилотные полосы 18, 19 в ее начале или в ее конце (в направлении частоты). В качестве альтернативы, каждая кодовая комбинация сигналов может содержать пилотные полосы 18, 19 на каждой границе, то есть в начале и в конце кодовой комбинации. Все другие утверждения и определения, приведенные выше в отношении первого аспекта настоящего изобретения, также применимы ко второму аспекту, включая в себя Вариант 1 и Вариант 2. Следует понимать, что первый и второй аспекты изобретения могут быть скомбинированы, то есть каждая кодовая комбинация сигналов может содержать, по меньшей мере, одну пилотную полосу 18, 19, как описано выше, а также пилотные сигналы, отображенные на каждую m-тую несущую частоту 12.

В обоих аспектах настоящего изобретения, описанных выше, взаимосвязь между количеством несущих частот с пилотными сигналами и количеством несущих частот с данными сигналов в каждой кодовой комбинации сигналов может быть переменной и может соответствовать соответствующим требованиям передачи сигналов и компенсации смещения.

Как схематично показано на фиг.11, устройство 54 передачи может оставлять пустыми (вырезать) определенные области 22, 23 общей полосы пропускания передачи для предотвращения попадания нарушений из кабельной сети в другие услуги, например в радиостанцию самолета. Поэтому некоторая часть спектра может не быть модулирована. В этом случае затронутые несущие частоты в пределах кодовой комбинации 31; 31a, 31b сигналов также не будут модулированы. Поскольку синхронизация, предложенная в соответствии с настоящим изобретением, очень сильна, это не влияет на рабочие характеристики синхронизации частоты с использованием пилотных сигналов, модулированных с помощью Д-ДФМН. Отсутствующая часть данных сигналов восстанавливается средством повторения данных сигналов (каждая кодовая комбинация 31; 31а, 31b сигналов во фрейме содержит идентичные или почти идентичные данные сигналов), например, путем комбинирования частей из двух, расположенных рядом друг с другом кодовых комбинаций сигналов, как показано на фиг.11, и, в конечном итоге, с использованием сильной защиты от ошибок, добавленной к кодовым комбинациям сигналов средством 56 кодирования ошибки, содержащемся в устройстве 54 передачи. Отсутствующие части сигналов данных на кромках полосы пропускания передачи следует рассматривать как очень широкие вырезы.

Альтернативная или дополнительная возможность работы с вырезами или другими проблемами может состоять в дополнительном разделении кодовой комбинации 31; 31а, 31b сигналов на две или больше части и инвертировании этой последовательности из двух или больше частей в каждой кодовой комбинации сигналов (фрейма) от фрейма к фрейму. Например, если первая кодовая комбинация сигналов во фрейме будет подразделена на первую и вторую (последующую часть) часть, (соответствующая) первая кодовая комбинация сигналов, расположенная в непосредственной близости к фрейму, будет иметь вторую часть в начале и первую часть сигналов следующую за ней, то есть инвертированную последовательность. Таким образом, если, например, вторая часть будет содержать вырезы, или на нее повлияют какие-либо нарушения, приемник может быть вынужден ожидать прихода следующего фрейма, в котором вторая часть может быть принята без проблем (поскольку последующая первая часть может быть принята с нарушениями).

Адаптация кодовых комбинаций 31; 31a, 31b сигналов к разным полосам пропускания настройки на стороне приема может быть выполнена, например, путем изменения нарушения несущих частот в кодовых комбинациях сигналов. В качестве альтернативы, возможно поддерживать постоянное расстояние между несущими частотами и можно вырезать части кодовых комбинаций сигналов на кромках полосы пропускания передачи, например, благодаря тому, что не будут модулированы соответствующие частоты, как схематично показано на фиг.12, на которых представлена адаптация схемы со структурами сигналов от 4 МГц до 6 МГц, причем полоса пропускания настройки, таким образом, обеспечивает прием кодовых комбинаций данных, имеющих длину вплоть до 6 МГц.

В конечном итоге, каждая кодовая комбинация 31; 31а, 31b сигналов, в случае необходимости, содержит защитную полосу в начале и в конце каждой кодовой комбинации. В качестве альтернативы, в некоторых вариантах воплощения может быть предпочтительным, чтобы только первая кодовая комбинация сигналов в каждом фрейме, в примере, показанном на фиг.4, кодовая комбинация сигналов в позиции 39, могла бы содержать защитную полосу только в начале кодовой комбинации, и последняя кодовая комбинация сигналов в каждом фрейме должна содержать защитную полосу только в конце кодовой комбинации. В качестве альтернативы, в некоторых приложениях только первая кодовая комбинация сигналов в каждом фрейме, в примере на фиг.4 кодовая комбинация сигналов в положении 39, может содержать защитную полосу в начале, а также в конце кодовой комбинации, и, по меньшей мере, последняя кодовая комбинация сигналов в каждом фрейме может содержать защитную полосу в начале, а также в конце кодовой комбинации. Длина защитной полосы, содержащаяся в некоторых или во всех кодовых комбинациях сигналов, может быть, например, меньше или максимум равна максимальному смещению частоты, с которым может работать устройство приема. В отмеченном примере полосы пропускания приемника 8 МГц защитная полоса может, например, иметь длину от 250 до 500 кГц или любую другую соответствующую длину. Также, длина каждой из защитных полос, содержащихся в кодовых комбинациях сигналов, может быть, по меньшей мере, равна длине несущих, которые не принимают в устройстве приема из-за характеристик фильтра, как описано со ссылкой на фиг.6.

Например, в системе ОМЧР, в которой общая полоса пропускания передачи кратна 8 МГц (режим 4nk: к представляет собой размер окна Фурье из 1024 несущих/выборок, n=1, 2, 3, 4…), и каждая кодовая комбинация сигналов имеет длину 4 МГц, длина каждой защитной полосы в начале и в конце каждой кодовой комбинации сигналов может составлять 343 несущих частот (которые представляют собой количество не используемых несущих частот в кодовых комбинациях данных в начале и в конце каждого фрейма, в каждом режиме 4nk). Полученное в результате количество пригодных для полезного использования несущих частот в каждой кодовой комбинации сигналов могло бы составлять 3584/2-2×343=1106 несущих частот. Следует понимать, однако, что эти числа используются только как примеры и не означают ограничение в каком-либо смысле. Поэтому длина каждой из защитных полос, содержащихся в кодовых комбинациях сигналов, может составлять, по меньшей мере, длину несущей частоты, которую не принимают в устройстве приема из-за характеристик фильтра, как описано со ссылкой на фиг.6, так что длина данных сигналов в каждой кодовой комбинации сигналов равна (или может быть меньшей чем) эффективной полосе пропускания приемника. Следует отметить, что, если дополнительные кодовые комбинации 31b сигналов будут присутствовать, они будут иметь идентичные защитные полосы, как и у кодовых комбинаций 31а сигналов. В качестве дополнения или в качестве альтернативы, каждая кодовая комбинация данных может содержать защитную полосу с неиспользуемыми несущими частотами в начале и в конце каждой кодовой комбинации. В качестве альтернативы, в некоторых вариантах применения только соответствующие первые кодовые комбинации данных в каждом фрейме в направлении частоты, в примере по фиг.10 и 13, кодовые комбинации 32, 32', 32", 32'", 32"" данных могут содержать защитную полосу в начале кодовой комбинации данных, и последние кодовые комбинаций данных в каждом фрейме в направлении частоты, в примере, показанном на фиг.4 и 7, кодовые комбинации 37, 37', 37", 37'", 37"" данных могут содержать защитную полосу в конце каждой кодовой комбинации данных. Таким образом, длина защитных полос кодовых комбинаций данных могла бы, например, быть такой же, как и длина защитных полос кодовых комбинаций сигналов, если кодовые комбинации сигналов содержат защитные полосы.

Как отмечено выше, данные сигналов, содержащиеся в кодовых комбинациях 31, 31а и/или 31b сигналов (или в других кодовых комбинациях сигналов в соответствии с настоящим изобретением), содержат информацию физического уровня, которая обеспечивает для устройства 63 приема в соответствии с настоящим изобретением возможность получения информации о структуре фрейма и возможность принимать и декодировать желаемые кодовые комбинации данных. В качестве не ограничительного примера, данные сигналов могут содержать параметры, такие как общая или полная полоса пропускания передачи, место расположения соответствующих кодовых комбинаций сигналов во фрейме, длина защитной полосы для кодовых комбинаций сигналов, длина защитной полосы для кодовых комбинаций данных, количество фреймов, которые составляют суперфреймы, количество присутствующих фреймов в пределах суперфрейма, количество кодовых комбинаций данных в измерении частоты общей полосы пропускания фрейма, количество дополнительных кодовых комбинаций данных в измерении времени фрейма и/или отдельных данных сигналов для каждой кодовой комбинации данных в каждом фрейме. Таким образом, место расположения соответствующих кодовых комбинаций сигналов во фрейме может, например, обозначать положение кодовой комбинации сигналов относительно сегментации общей полосы пропускания. Например, в случае, показанном на фиг.4, данные сигналов содержат показатель, расположена ли кодовая комбинация сигналов в первом сегменте (например, в первом сегменте размером 8 МГц) или во втором сегменте и, т.д. В случае, когда кодовая комбинация сигналов, имеет половину длины сегментации полосы пропускания, как, например, пояснялось со ссылкой на фиг.7, каждая пара расположенных рядом друг с другом кодовых комбинаций сигналов, имеет одинаковую информацию местоположения. В любом случае устройство приема будет иметь возможность настраиваться на желательную полосу частот в следующем фрейме, используя информацию о месте расположения. Отдельные данные сигналов представляют собой отдельный блок данных, индивидуально предусмотренный для каждой кодовой комбинации данных, присутствующей во фрейме, и могут содержать параметры, такие как первая несущая частота кодовой комбинации данных, количество несущих частот, выделенных для кодовой комбинации данных, модуляция, используемая для кодовой комбинации данных, код защиты от ошибок, используемый для кодовой комбинации данных, использование перемежителя по времени для кодовой комбинации данных, количество вырезов частот (несущие частоты, которые не используются для передачи данных в кодовой комбинации данных) в кодовой комбинации данных, положение вырезов частот и/или ширина вырезов частот. Средство 60 преобразования устройства 54 передачи выполнено с возможностью отображения соответствующих данных сигналов на несущие частоты каждой кодовой комбинации сигналов. Средство 73 оценки устройства 63 приема выполнено с возможностью оценки принятых данных сигналов и использования или передачи информации, содержащейся в данных сигнала, для последующей обработки в устройстве 63 приема. В случае, когда данные сигналов содержат упомянутую информацию индивидуальных сигналов для каждых данных, присутствующих во фрейме, структура кодовых комбинаций сигналов поддерживает максимальное ограниченное количество кодовых комбинаций данных в направлении частоты на фрейм для ограничения размера каждой кодовой комбинации сигналов максимальным размером. Таким образом, хотя 38 количество кодовых комбинаций данных в направлении частоты в каждом фрейме может динамически и гибко изменяться, это может быть справедливо только в пределах определенного максимального количества кодовых комбинаций данных. Дополнительные кодовые комбинации данных в направлении времени каждого фрейма, соответственно, выровнены с предыдущими кодовыми комбинациями данных, как пояснялось выше. Таким образом, каждая дополнительная следующая кодовая комбинация данных имеет такое же положение, длину, модуляцию и т.д., что и предыдущая кодовая комбинация данных так, что данные сигналов для предыдущей кодовой комбинации данных также являются справедливыми для следующей кодовой комбинации данных. В результате, количество дополнительных кодовых комбинаций данных в направлении времени в каждом фрейме может быть фиксированным или гибким, и эта информация также может содержаться в данных сигналов. Аналогично, структура кодовых комбинаций сигналов может поддерживать только максимальное ограниченное количество вырезов частоты в каждой кодовой комбинации данных.

В качестве альтернативы или дополнительно, для преодоления проблемы, состоящей в том, что части кодовых комбинаций 31 сигналов могут не быть приняты в устройстве 63 приема, устройство 54 передачи, в случае необходимости, может содержать средство 56 кодирования ошибки, выполненное с возможностью добавлять некоторые виды кодирования ошибки, избыточность, такую как кодирование с повторением, кодирование с циклической избыточностью, или тому подобное, к данным сигналам, которые расположены в кодовой комбинации сигналов, с помощью средства 59 формирования фрейма. Дополнительное кодирование ошибки может обеспечить для устройства 54 передачи возможность использовать кодовые комбинации 31 сигналов такой же длины, как и тренировочные кодовые комбинации 30, как показано на фиг.4, поскольку устройство 63 приема выполнено с возможностью, например, с помощью средства 71 реконструирования, выполнять детектирование и/или коррекцию ошибок некоторого вида для реконструирования исходной комбинации сигналов.

Для упомянутого примера кодовых комбинаций сигналов, имеющих длину 4 МГц, и которые выровнены по сегментам 8 МГц в системе ОМЧР, далее описан конкретный (неограничительный) пример структуры сигналов.

Для длительности символа ОМЧР 448 мкс, каждый блок 4 МГц построен из 1792 поднесущих ОМЧР. Если пилотный сигнал в области частоты используется на каждой 7-й несущей ОМЧР в пределах символов сигналов, 1536 несущих ОМЧР остаются для передачи данных сигналов L1 в каждом символе ОМЧР сигналов.

Эти несущие ОМЧР могут быть, например, модулированы с использованием модуляции 16КАМ, в результате чего в сумме получают 6144 передаваемых битов в пределах сигналов L1. Часть передаваемых битов необходимо использовать с целью коррекции ошибки, например, для кода LDPC (МППЧ, код с малой плотностью проверок на четность) или кода Рида-Соломона. Остальные "чистые" биты затем используют для передачи сигналов, например, как описано в представленной ниже таблице.

Таблица

Длина защитного интервала   Номер фрейма   Общая полоса пропускания   Общее количество срезов данных   Номер таблицы подсигналов L1   Количество срезов данных, содержащихся в таблицах   Цикл по срезам данных {   Номер среза данных   Начальная частота поднесущей   Количество поднесущих на срез   Глубина перемежения по времени   Повторная обработка PSI/SI   Количество вырезов   Цикл по вырезам {   Начало выреза, относительно начала среза   Ширина выреза   } Конец цикла по вырезам   } Конец цикла по срезу данных   Зарезервированные биты   CRC_32  

Далее параметры данных сигналов, упомянутые в приведенной выше таблице, описаны более подробно:

Длина защитного интервала:

Определяет длину используемого защитного интервала

Номер фрейма:

Счетчик, который увеличивается с каждым фреймом, то есть с каждым символом сигналов

Общая полоса пропускания:

Полная полоса пропускания передачи используемого канала

Общее количество срезов данных:

Этот параметр сигнализирует об общем количестве срезов данных, то есть кодовых комбинаций данных в используемом канале

Номер таблицы подсигналов L1:

Количество таблиц подсигналов в пределах данных сигналов

Количество срезов данных, содержащихся в таблицах:

Количество срезов данных, которые представлены в виде сигналов в этой таблице сигналов L1

Номер среза данных:

Номер текущего среза данных

Начальная частота поднесущей:

Начальная частота среза данных

Количество поднесущих на срез:

Количество поднесущих на срез данных

Глубина перемежения по времени:

Глубина перемежения по времени в пределах текущего среза данных Повторная обработка PSI/SI:

Сигнализирует, была ли выполнена повторная обработка PSI/SI в передатчике для текущего среза данных

Количество вырезов:

Количество вырезов в пределах текущего среза данных

Начало выреза относительно начала среза:

Начальное положение выреза в пределах среза данных относительно начальной частоты среза данных

Ширина выреза:

Ширина выреза Зарезервированные биты:

Зарезервированные биты для будущего использования CRC_32:

32-битное кодирование CRC (ЦИК, циклический избыточный код) для блока сигналов L1

Для того, чтобы обеспечить еще лучший прием кодовых комбинаций сигналов в устройстве 63 приема, в настоящем изобретении дополнительно предложено оптимизировать положение настройки устройства 63 приема. В примерах, представленных на фиг.4 и 7, приемник настраивают на часть 38 полосы пропускания передачи путем установки по центру части 38 полосы пропускания вокруг полосы пропускания частот кодовых комбинаций данных, предназначенных для приема. В качестве альтернативы, устройство 63 приема может быть настроено таким образом, что прием кодовой комбинации 31 сигналов будет оптимизирован путем размещения части 38 таким образом, что максимальная часть кодовой комбинации 31 сигналов была принята, в то время как желаемая кодовая комбинация данных все еще будет полностью принята. В качестве альтернативы, в настоящем изобретении предложено, чтобы длина соответствующих кодовых комбинаций данных не отличалась от длины соответствующих кодовых комбинаций 31 сигналов, более чем на определенный процент, например 10%. Пример этого решения можно найти на фиг.8. Границы между кодовыми комбинациями 42, 43, 44 и 45 данных (в направлении частоты) не отклоняются от границ между кодовыми комбинациями 31 сигналов более чем на определенный процент, такой как (но без ограничений) 10%. Такой малый процент может быть затем скорректирован с помощью описанного выше дополнительного кодирования ошибки в кодовых комбинациях 31 сигналов.

На фиг.13 показано представление в области времени примера фрейма 47 в соответствии с настоящим изобретением. В устройстве 54 передачи, после того, как будет сгенерирована кодовая комбинация или структура фрейма в средстве 59 формирования фрейма, кодовая комбинация фрейма в области частоты будет преобразована в область времени с помощью средства 60 преобразования частоты во время. Пример полученного в результате фрейма в области времени показан на фиг.13 и, теперь, содержит 49, символ 50 передачи сигналов, дополнительный защитный интервал 51 и множество символов 52 данных, которые соответственно разделены защитными интервалами 53. Хотя ситуация, в которой только один символ сигналов присутствует в области времени соответствует примеру, показанному на фиг.4, где только один временной интервал с кодовой комбинацией сигналов присутствует в структуре фрейма в области частоты, пример по фиг.7 с двумя временными интервалами с кодовыми комбинациями 31а и 31b сигналов, соответственно, мог бы привести к присутствию двух кодовых комбинаций сигналов в области времени, которые, в конечном итоге, могут быть разделены защитным интервалом. Защитные интервалы могли бы, например, представлять собой цикличное продолжение полезных частей соответствующих символов. В примере системы ОМЧР символы сигналов и символы данных, включающие в себя свои предусмотренные, в конечном итоге, защитные полосы, могли бы, соответственно, иметь длину символа ОМЧР. Фреймы в области времени затем передают в средство 61 передачи, которое обрабатывает сигнал в области времени, в зависимости от используемой системы с множеством несущих, например, путем преобразования с повышением частоты сигнала до желаемой частоты передачи. Сигналы передачи затем передают через интерфейс 62 передачи, который может представлять собой кабельный интерфейс или беспроводный интерфейс, такой как антенна или тому подобное.

На фиг.13 дополнительно показано, что соответствующее количество фреймов может быть скомбинировано в суперфреймы. Количество фреймов в суперфрейме, то есть длина каждого суперфрейма в направлении времени, может быть фиксированным или может изменяться. Поэтому, может существовать максимальная длина, до которой могут быть динамически установлены суперфреймы. Кроме того, может быть предпочтительным, чтобы данные сигналов в кодовых комбинациях сигналов для каждого фрейма в суперфрейме были одинаковыми, и чтобы изменения в данных сигналов возникали только от суперфрейма к суперфрейму. Другими словами, модуляция, кодирование, количество кодовых комбинаций данных и т.д. могли бы быть одинаковыми в каждом фрейме суперфрейма, но также могут быть другими в следующем суперфрейме. Например, длина суперфреймов в системах широковещательной передачи может быть большей, поскольку данные сигналов могут не меняться так часто, и в интерактивных системах длина фрейма может быть короче, поскольку оптимизация параметров передачи и приема может быть выполнена на основе обратной связи от приемника в передатчик.

Элементы и функции устройства 54 передачи, блок-схема которого показана на фиг.14, пояснялись выше. Следует понимать, что фактическое воплощения устройства 54 передачи будет содержать дополнительные элементы и функции, необходимые для реальной работы устройства передачи в соответствующей системе. На фиг.14 показаны только элементы и средства, необходимые для пояснения и понимания настоящего изобретения. То же относится к устройству 63 приема, блок-схема которого показана на фиг.15. На фиг.15 представлены только элементы и функции, необходимые для понимания настоящего изобретения. Дополнительные элементы будут необходимы для фактической работы устройства 63 приема. Следует также понимать, что элементы и функции устройства 54 передачи, а также устройства 63 приема могут быть воплощены в устройстве любого типа, системе и т.д., выполненном с возможностью выполнения функций, описанных и заявленных в соответствии с настоящим изобретением.

Настоящее изобретение дополнительно направлено на структуру фрейма (и соответствующим образом выполненное устройство передачи и приема, и способ, как описано выше), которая, в качестве альтернативы к описанным выше вариантам воплощения, не имеет множество (две или больше) кодовых комбинаций данных, в которых, по меньшей мере, одна кодовая комбинация данных имеет длину, отличающуюся от длины другой кодовой комбинации (комбинаций) данных. Такая структура кодовых комбинаций данных с переменной длиной может быть скомбинирована, либо с последовательностью кодовых комбинаций сигналов с идентичной длиной и (идентичным или практически идентичным) содержанием, как описано выше, или с последовательностью кодовых комбинаций сигналов, в которых, по меньшей мере, одна кодовая комбинация сигналов имеет длину и/или содержание, отличающиеся от других кодовых комбинаций сигналов, то есть переменную длину кодовой комбинации сигналов. В обоих случаях устройству 63 приема потребуется некоторая информация об изменяющейся длине кодовой комбинации данных, которая может быть передана с помощью отдельного канала сигнальных данных или с помощью сигнальных данных, содержащихся в кодовых комбинациях сигнальных данных, которые содержатся в структуре фрейма, как описано выше. В последнем случае возможен вариант воплощения, в котором первая кодовая комбинация сигналов в каждом фрейме всегда имеет одинаковую длину таким образом, что устройство приема всегда может получать информацию об изменяющихся кодовых комбинациях данных путем приема первых кодовых комбинаций сигналов в каждом или необходимых фреймов. Конечно, также возможны другие варианты воплощения. В остальном, все еще применима остальная часть описанного выше описания в отношении кодовых комбинаций данных и кодовых комбинаций сигналов, а также в отношении возможных вариантов воплощения в устройстве 54 передачи и в устройстве 63 приема.

Изобретение относится к компьютерной технике, а именно к структуре кодовой комбинации для передачи фреймов и сигналов в системах с множеством несущих. Технический результат - обеспечение возможности гибкой настройки на требуемую часть полосы пропускания передачи и малое содержание служебных данных. Устройство передачи содержит: средство формирования фрейма, выполненное с возможностью размещения данных сигналов и пилотных сигналов в каждой из, по меньшей мере, двух кодовых комбинациях сигналов во фрейме, каждая кодовая комбинация сигналов имеет одинаковые длину, и размещения данных в упомянутой, по меньшей мере, одной кодовой комбинации во фрейме, средство преобразования, выполненное с возможностью преобразования упомянутых кодовых комбинаций сигналов и упомянутых кодовых комбинаций данных из области частоты в область времени для генерирования сигнала передачи в области времени, и средство передачи, выполненное с возможностью передачи упомянутого сигнала передачи в область времени. Способ предназначен для реализации данного устройства. 6 н. и 14 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Устройство передачи, предназначенное для передачи сигналов в системе с множеством несущих на основе структуры фрейма, причем каждый фрейм содержит, по меньшей мере, две кодовые комбинации сигналов, расположенные рядом друг с другом в направлении частоты, и, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию данных, упомянутое устройство передачи содержит
средство формирования фрейма, выполненное с возможностью размещения данных сигналов и пилотных сигналов в каждой из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинациях сигналов во фрейме, каждая кодовая комбинация сигналов имеет одинаковые длину, и размещения данных в упомянутой, по меньшей мере, одной кодовой комбинации во фрейме,
средство преобразования, выполненное с возможностью преобразования упомянутых кодовых комбинаций сигналов и упомянутых кодовых комбинаций данных из области частоты в область времени для генерирования сигнала передачи в области времени, и
средство передачи, выполненное с возможностью передачи упомянутого сигнала передачи в область времени.

2. Устройство передачи по п.1,
в котором упомянутые пилотные сигналы, расположенные в упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинациях сигналов во фрейме, формируют последовательность пилотного сигнала.

3. Устройство передачи по п.1,
в котором упомянутые пилотные сигналы в каждой одной из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинациях сигналов формируют последовательность пилотного сигнала.

4. Устройство передачи по п.1,
в котором упомянутые пилотные сигналы модулируют с использованием псевдослучайной двоичной последовательности.

5. Устройство передачи по п.1,
в котором средство формирования фрейма выполнено с возможностью размещения упомянутых пилотных сигналов в упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинациях сигналов с использованием дифференциальной схемы модуляции.

6. Устройство передачи по п.1,
в котором средство формирования фрейма выполнено с возможностью размещения упомянутых пилотных сигналов таким образом, что пилотные сигналы отображаются на каждую m-тую несущую частоту упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинаций сигналов, с помощью упомянутого средства преобразования, причем m представляет собой целое число >1.

7. Устройство передачи по п.1,
в котором каждая из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинации сигналов содержит, по меньшей мере, одну пилотную полосу, и упомянутые пилотные сигналы расположены в упомянутой, по меньшей мере, одной пилотной полосе.

8. Способ передачи для передачи сигналов в системе с множеством несущих на основе структуры фрейма, причем каждый фрейм содержит, по меньшей мере, две кодовые комбинации сигналов, расположенные рядом друг с другом в направлении частоты, и, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию данных, содержащий следующие этапы:
размещают данные сигналов и пилотные сигналы в каждой из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинаций сигналов во фрейме, причем каждая кодовая комбинация сигналов имеет одинаковую длину, и размещают данные в упомянутой, по меньшей мере, одной кодовой комбинации данных во фрейме,
преобразуют упомянутые кодовые комбинации сигналов и упомянутые кодовые комбинации данных из области частоты в область времени для генерирования сигнала передачи в области времени, и
передают упомянутый сигнал передачи в области времени.

9. Устройство приема для приема сигналов в системе с множеством несущих на основе структуры фрейма в полосе пропускания передачи, причем каждый фрейм содержит, по меньшей мере, две кодовые комбинации сигналов, расположенные рядом друг с другом в направлении частоты, каждая из которых содержит данные сигналов и пилотные сигналы, и, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию данных с данными, причем каждая из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинаций сигналов, имеет одинаковую длину,
упомянутое устройство приема содержит
средство приема, выполненное с возможностью его настройки на и приема им выбранной части упомянутой полосы пропускания передачи, причем упомянутая выбранная часть упомянутой полосы пропускания передачи имеет, по меньшей мере, длину одной из упомянутых кодовых комбинаций сигналов и охватывает, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию данных, предназначенную для приема, и
средство детектирования смещения по частоте, выполненное с возможностью детектирования смещения по частоте на основе пилотных сигналов, содержащихся в принятой кодовой комбинации сигналов.

10. Устройство приема по п.9,
в котором упомянутое средство детектирования смещения по частоте содержит средство корреляции, выполненное с возможностью выполнения корреляции по пилотным сигналам, содержащимся в принятой кодовой комбинации сигналов.

11. Устройство приема по п.10,
в котором упомянутые пилотные сигналы в упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинациях сигналов во фрейме формируют последовательность пилотного сигнала, и
в котором упомянутая последовательность пилотного сигнала содержится в средстве сохранения, содержащемся в упомянутом устройстве приема, которое используется упомянутым средством корреляции для выполнения упомянутой корреляции.

12. Устройство приема по п.11,
в котором упомянутое средство корреляции выполнено с возможностью выполнения упомянутой корреляции на основе части упомянутой последовательности пилотного сигнала, содержащейся в упомянутом средстве приема, которая соответствует упомянутой выбранной части упомянутой полосы пропускания передачи.

13. Устройство приема по п.10,
в котором упомянутые пилотные сигналы в каждой одной из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинациях сигналов формируют последовательность пилотного сигнала, и
в котором упомянутое средство детектирования смещения частоты содержит средство расчета, выполненное с возможностью расчета упомянутых последовательностей пилотного сигнала, которые используются упомянутым средством корреляции для выполнения такой упомянутой корреляции.

14. Устройство приема по п.9,
в котором пилотный сигнал отображают на каждую m-тую несущую частоту упомянутых, по меньшей мере, двух структур сигналов, причем m представляет собой целое число >1, и
в котором упомянутое средство детектирования смещения частоты выполнено с возможностью детектировать смещение частоты на основе упомянутых пилотных сигналов.

15. Устройство приема по п.9,
в котором каждая из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинаций сигналов содержит, по меньшей мере, одну пилотную полосу, содержащую, упомянутый пилотный сигнал, и
в котором упомянутое средство детектирования смещения частоты выполнено с возможностью детектировать смещение частоты на основе упомянутых пилотных сигналов.

16. Устройство приема по п.9,
содержащее средство синхронизации по времени, выполненное с возможностью выполнения синхронизации по времени на основе корреляции защитного интервала.

17. Устройство приема по п.9,
содержащее дополнительное средство детектирования смещения частоты, выполненное с возможностью выполнения детектирования дробного смещения частоты на основе корреляции защитного интервала.

18. Способ приема, предназначенный для приема сигналов, переданных в системе с множеством несущих на основе структуры фрейма, в полосе пропускания передачи, причем каждый фрейм содержит, по меньшей мере, две кодовые комбинации сигналов, расположенные рядом друг с другом в направлении частоты, каждая из которых содержит данные сигналов и пилотные сигналы, и, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию данных с данными, причем каждая из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинаций сигналов имеет одинаковую длину, содержащий следующие этапы:
принимают выбранную часть упомянутой полосы пропускания передачи, причем упомянутая выбранная часть упомянутой полосы пропускания передачи имеет, по меньшей мере, длину одной из упомянутых кодовых комбинаций сигналов и охватывает, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию данных, предназначенных для приема, и
детектируют смещение частоты на основе пилотных сигналов, содержащихся в принятой кодовой комбинации сигналов.

19. Система, предназначенная для передачи и приема сигналов, содержащая устройство передачи, предназначенное для передачи сигналов в системе с множеством несущих на основе структуры фрейма, причем каждый фрейм содержит, по меньшей мере, две кодовые комбинации сигналов, расположенные рядом друг с другом в направлении частоты, и, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию данных, упомянутое устройство передачи содержит:
средство формирования фрейма, выполненное с возможностью размещать данные сигналов и пилотные сигналы в каждой из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинациях сигналов во фрейме, причем каждая кодовая комбинация сигналов имеет одинаковую длину, и
размещать данные в упомянутой, по меньшей мере, одной кодовой комбинации данных во фрейме, средство преобразования, выполненное с возможностью преобразования упомянутых кодовых комбинаций сигналов и упомянутых кодовых комбинаций данных из области частоты в область времени для генерирования сигнала передачи в области времени, и
средство передачи, выполненное с возможностью передачи упомянутого сигнала передачи в области времени, причем упомянутая система дополнительно содержит устройство приема по п.9, выполненное с возможностью принимать упомянутый сигнал передачи в области времени из упомянутого устройства передачи.

20. Способ передачи и приема сигналов, содержащий способ передачи, предназначенный для передачи сигналов в системе с множеством несущих на основе структуры фрейма, причем каждый фрейм содержит, по меньшей мере, две кодовые комбинации сигналов, расположенные рядом друг с другом в направлении частоты, и, по меньшей мере, одну кодовую комбинацию данных, причем упомянутый способ передачи содержит следующие этапы:
размещают данные сигналов и пилотные сигналы в каждой из упомянутых, по меньшей мере, двух кодовых комбинациях сигналов во фрейме, причем каждая кодовая комбинация сигналов имеет одинаковую длину, и размещают данные в упомянутой, по меньшей мере, одной кодовой комбинации данных во фрейме,
преобразуют упомянутые кодовые комбинации сигналов и упомянутые кодовые комбинации данных из области частоты в область времени для генерирования сигнала передачи в области времени и
передают упомянутый сигнал передачи в области времени,
упомянутый способ дополнительно содержит способ приема по п.18, выполненный с возможностью приема упомянутого сигнала передачи в области времени.