СПОСОБ И АППАРАТ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ/ПРИЕМА ПОТОКА ДАННЫХ В БЕСПРОВОДНОЙ СИСТЕМЕ Российский патент 2016 года по МПК H04B7/26 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относятся в целом к беспроводной системе и, более конкретно, к способу и аппарату для приема/передачи потоков данных в беспроводной системе.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Беспроводная система, такая как система цифрового телевизионного вещания, может передавать данные в виде последовательности кадров, сгруппированных в структуру кадров. Система цифрового телевизионного вещания в общем случае использует стандарт цифрового телевизионного вещания (DVB) Комитета по перспективным телевизионным системам (ATSC), цифровое вещание с интеграцией услуг (ISDB) или цифровое мультимедийное вещание (DMB). Каждый кадр обычно включает в себя секцию преамбулы и секцию данных. Секция преамбулы и секция данных мультиплексированы по времени. Секция данных может быть образована в виде ряда потоков данных, которые могут рассматриваться как каналы физического уровня (PLP). PLP могут переносить услуги, например обеспечивать предоставление видеоканала пользователю. Данные или потоки данных из кадров принимаются, используя информацию сигнализации. Сигнализация может рассматриваться как сигнализация физического уровня или сигнализация уровня 1 (L1). Сигнализация может указывать схему модуляции или кодирования, которая должна использоваться для приема данных. Сигнализация может указывать, например, секции поля данных, подлежащие декодированию, или информацию, необходимую для приема данных, такую как местоположение потока данных внутри секции данных.

Что касается DVB стандарта, структуры кадра в DVB стандарте могут обеспечивать физические слоты в пределах DVB физической структуры кадра. Например, DVB Terrestrial 2ndgeneration (DVB-T2), стандарт наземного телевизионного вещания, имеет структуру суперкадров, состоящую из ряда кадров. Слот, включенный в состав суперкадра или в каждый кадр, не передает DVB-T2 сигнал. Суперкадр рассматривается как кадр перспективного расширения (FEF). Например, FEF слоты могут быть обеспечены в добавление к частям структуры кадров, которые служат для передачи сигнала, предназначенного для приема обычными стационарными DVB приемниками.

Было предложено использовать дополнительные физические слоты, такие как FEF слоты, для передачи сигналов, таких, например, как сигналы, предназначенные для приема переносными приемниками. Например, заявка на патент Великобритании GB 1100901.6 относится к системе, в которой потоки данных могут отображаться в логические кадры, а логические кадры могут отображаться в последовательность дополнительных физических слотов с целью образования логического канала для передачи потоков данных. Последовательность дополнительных физических слотов может включать в себя слоты внутри последовательности передачи более чем одного радиочастотного канала.

Может оказаться желательным передавать потоки данных, кодированные по схеме кодирования с многими передатчиками, такой, например, как схема кодирования с многими входами и многими выходами (MIMO) или схема кодирования с многими входами и одним выходом (MISO). Однако не все радиочастотные каналы в составе беспроводной системы могут быть приспособлены для передачи от многих антенн. Кроме того, число антенн, сгруппированных для передачи, может изменяться среди радиочастотных каналов. Если поток данных, кодированный по схеме кодирования с многими передатчиками, отображается в логический канал, сформированный из дополнительных физических слотов внутри последовательности передачи более чем одного радиочастотного канала, схема кодирования с многими передатчиками, используемая потоком данных, может не соответствовать числу передающих антенн и/или схеме кодирования с многими передатчиками, используемой по меньшей мере в некоторых радиочастотных каналах. В результате может накладываться ограничение на формирование логического канала, такое, например, при котором логический канал может быть образован только из тех радиочастотных каналов, которые используют ту же схему кодирования с многими передатчиками, что и поток данных.

СУЩЕСТВО ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

Настоящее изобретение направлено по меньшей мере на устранение вышеупомянутых проблем и/или недостатков и на обеспечение по меньшей мере тех преимуществ, которые описаны ниже. В соответствии с этим объект изобретения обеспечивает аппарат и способ для передачи/приема потоков данных в беспроводной системе.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Согласно одному аспекту настоящего изобретения обеспечен способ для передачи потоков данных в беспроводной системе. Потоки данных принимаются. Эти потоки данных отображаются в физический слот. Формируется по меньшей мере один кадр, который включает в себя физический слот. По меньшей мере один кадр передается по меньшей мере на одной радиочастоте. Физический слот включает в себя битовую информацию, указывающую число антенн, передающих по меньшей мере один кадр.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения обеспечен аппарат для передачи потоков данных в беспроводной системе. Аппарат включает в себя приемник для приема потоков данных. Аппарат также включает в себя контроллер для отображения потоков данных в физический слот и формирования по меньшей мере одного кадра, который включает в себя физический слот. Аппарат дополнительно включает в себя передатчик для передачи по меньшей мере одного кадра по меньшей мере на одной радиочастоте. Физический слот включает в себя битовую информацию, указывающую число антенн, передающих по меньшей мере один кадр.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения обеспечен способ для приема потоков данных в беспроводной системе. По меньшей мере один кадр принимается по меньшей мере на одной радиочастоте. Обнаруживается местоположение физического слота, включенного в состав каждого кадра. Принимаются потоки данных, распределяемые в физический слот по его местоположению. Физический слот включает в себя битовую информацию, указывающую число антенн, передающих по меньшей мере один кадр.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения обеспечен аппарат для приема потоков данных в беспроводной системе. Аппарат включает в себя приемник для приема по меньшей мере одного кадра по меньшей мере на одной радиочастоте. Аппарат также включает в себя контроллер для обнаружения местоположения физического слота, включенного в состав каждого кадра, и получения потоков данных, выделяемых в физический слот по его местоположению. Физический слот включает в себя информацию, указывающую число антенн, передающих по меньшей мере один кадр.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеупомянутые и другие аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:

ФИГ. 1 - диаграмма, иллюстрирующая отображение логических кадров в физические слоты согласно варианту реализации настоящего изобретения;

ФИГ. 2 - диаграмма, иллюстрирующая отображение логических каналов в радиочастоты согласно варианту реализации настоящего изобретения;

ФИГ. 3 - диаграмма, иллюстрирующая отображение логических каналов в радиочастоты согласно варианту реализации настоящего изобретения;

ФИГ. 4 - диаграмма, иллюстрирующая отображение групп антенн в логический кадр согласно варианту реализации настоящего изобретения;

ФИГ. 5 - диаграмма, иллюстрирующая процесс построения кадра согласно варианту реализации настоящего изобретения;

ФИГ. 6 - диаграмма, иллюстрирующая частотное перемежение согласно варианту реализации настоящего изобретения;

ФИГ. 7 - диаграмма, иллюстрирующая схему сигнализации согласно варианту реализации настоящего изобретения;

ФИГ. 8 - диаграмма, иллюстрирующая схему сигнализации согласно варианту реализации настоящего изобретения;

ФИГ. 9 - диаграмма, иллюстрирующая этапы сигнализации согласно варианту реализации настоящего изобретения.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты реализации настоящего изобретения описываются подробно со ссылками на прилагаемые чертежи. Одинаковые или подобные компоненты могут обозначаться одинаковыми или подобными ссылочными позициями, даже если они показаны на разных чертежах. Подробные описания конструкций или процессов, известных в технике, могут быть опущены в целях исключения ухудшения понимания предмета изобретения.

В качестве примера варианты реализации изобретения описываются в контексте системы Digital Video Broadcasting Next Generation Handheld (DVB-NGH - стандарт DVB следующего поколения для трансляции контента на переносные и мобильные устройства), в которой дополнительные данные для приема DVB-NGH приемниками передаются внутри FEF слотов в системе наземного вещания DVB-T2 2-го поколения.

Однако должно быть понятно, что это приводится только в качестве примера и что другие варианты реализации могут содержать другие системы беспроводного вещания или одноадресные/многоадресные системы. Варианты реализации настоящего изобретения не ограничиваются передачей цифровых видеосигналов.

На фиг. 1 представлена диаграмма, иллюстрирующая отображение логических кадров в физические слоты согласно варианту реализации настоящего изобретения.

Показанные на фиг. 1 DVB структуры кадров, например, в системе DVB-T2 могут обеспечивать FEF слоты (FEF slot) 2a, 2b, 2c в пределах последовательности передачи радиочастотного канала. FEF слоты 2a, 2b, 2c рассматриваются как FEF части (FEF part) или FEF элементы. FEF слоты 2a, 2b, 2c занимают физические слоты в пределах DVB физической структуры кадра, которые могут быть зарезервированы для будущего использования и могут не использоваться для передачи DVB-T2 сигнала. FEF слоты 2a, 2b, 2c могут быть обеспечены в дополнение к частям структуры кадра, которые служат для передачи сигналов, предназначенных для приема обычными DVB-T2 приемниками, и обозначены на фиг.1 как T2 frame (T2 кадр).

Было предложено использовать FEF слоты, которые не передают обычные DVB-T2 данные, для передачи сигналов, предназначенных для приема переносными приемниками, например DVB-NGH приемниками. Как показано на фиг. 1, потоки данных, такие как PLP, могут отображаться в логические кадры 4a, 4b и логические кадры 4a, 4b могут отображаться в последовательность дополнительных физических слотов, таких как FEF слоты 2a, 2b, 2c, с целью формирования логического канала для передачи потоков данных. Последовательность FEF слотов 2a, 2b, 2c может включать в себя слоты внутри последовательности передачи более чем одного радиочастотного канала. Как показано на фиг. 1, логический NGH кадр (NGH Frame) 4a передается по меньшей мере в двух частях, и в этом случае в трех FEF слотах 2a, 2b, 2c, так что длина логического NGH кадра может быть больше длины единственного одного из FEF слотов 2a, 2b, 2c. Логический NGH кадр 4a может быть выстроен так, чтобы иметь меньший объем информации сигнализации по отношению к объему данных, чем в том случае, если бы длина логического кадра была ограничена длиной дополнительного физического слота, в данном случае FEF слота 2a, 2b, 2c. Два или более FEF слотов могут находиться внутри последовательности передачи разных радиочастотных каналов, и логические кадры могут быть построены так, чтобы иметь постоянную длину, даже несмотря на то что, например, длина дополнительных физических слотов в последовательности дополнительных физических слотов может изменяться среди радиочастотных каналов.

Как показано на фиг. 1, данный логический кадр 4a обычно включает в себя информацию сигнализации и данные. Информация сигнализации обычно включает в себя секции “P1” 6a, 6b и “L1-pre” 8a, 8b, “L1-config” 10, “L1-dynamic” 12. Секции 14, 16, 18 данных (Frame data) включают в себя PLP. PLP могут, например, перекрываться во времени и могут быть мультиплексированы по частоте. L1-config секция 10 определяет длительность для L1-config информации сигнализации. L1-config информация сигнализации обычно содержит информацию, которая применима для каждого кадра суперкадра, состоящего из ряда кадров, и обычно является одной и той же для каждого кадра в суперкадре. L1-dynamic информация обычно изменяется от одного логического кадра к другому логическому кадру и включает в себя информацию для декодирования PLP внутри логического кадра. Обычно L1-dynamic информация может включать в себя, например, начальный адрес PLP.

Может оказаться желательным передавать поток данных, кодированных по схеме кодирования с многими передатчиками, такой, например, как MIMO схема кодирования или MISO схема кодирования. Однако не все радиочастотные каналы в составе беспроводной коммуникационной системы могут быть приспособлены для передачи от многих антенн. Кроме того, число антенн, сгруппированных для передачи, может изменяться среди радиочастотных каналов.

На фиг. 2 представлена диаграмма, иллюстрирующая отображение логических каналов в радиочастоты согласно варианту реализации изобретения.

Как показано на фиг. 2, первый радиочастотный канал RF1 20 снабжен двумя антеннами (Nt=2). Каналы RF2 22 и RF3 24 снабжены одной антенной. В этом варианте реализации настоящего изобретения логический канал LNC1 26 приспособлен для переноса потока данных с использованием схем (MIxO) кодирования с многими передатчиками, например схем кодирования MIMO или MISO. Логические каналы LNC2 28 и LNC3 30 приспособлены для переноса потоков данных с использования схем кодирования (SIxO) с одним передатчиком, например схем кодирования с одним входом/многими выходами (SIMO) или SISO.

В варианте реализации настоящего изобретения первый ряд потоков данных, таких, например, как PLP, отображается в первый ряд логических кадров, которые, в свою очередь, отображаются в первую последовательность дополнительных физических слотов, таких как FEF слоты, в пределах некоторых радиочастотных каналов с целью образования первого логического канала для передачи первого ряда потоков данных. Логический канал может именоваться логическим NGH каналом (Logical HGH Channel-LNC). Первый набор потоков данных может иметь схему кодирования с многими передатчиками, такую, например, как схема кодирования MIMO или MISO, но не все потоки данных из первого ряда должны иметь одну и ту же схему кодирования с многими передатчиками. По меньшей мере один из первого набора упомянутого множества потоков данных может иметь схему кодирования с многими передатчиками для другого числа передающих антенн, чем другие потоки из первого ряда. Первый ряд логических кадров передается в первой последовательности дополнительных физических слотов, используя один и тот же пилотный шаблон для каждого из слотов в первой последовательности слотов и для каждого из потоков данных. Совместное использование одного и того же пилотного шаблона потоками данных, имеющими разные схемы кодирования с многими передатчиками, позволяет отображать потоки данных в один и тот же логический канал. Первый пилотный шаблон может быть выбран пригодным для схемы кодирования с многими передатчиками, используемой одним из первых рядов потоков данных, требующим наивысшее число пилот-сигналов, с тем чтобы каждый из потоков данных мог эффективно работать, выполняя, например, оценку канала, согласно соответствующей ему схеме кодирования с многими передатчиками.

В варианте реализации настоящего изобретения второй набор потоков данных отображается во второй ряд логических кадров, которые затем отображаются во вторую последовательность дополнительных физических слотов, также внутри некоторых радиочастотных каналов, с целью образования второго логического канала для передачи второго ряда потоков данных. Второй ряд логических кадров передается во второй последовательности дополнительных физических слотов, используя другой, второй, пилотный шаблон, отличающийся от пилотного шаблона, используемого для передачи первого ряда логических кадров, но используя один и тот же второй пилотный шаблон для каждого из слотов во второй последовательности слотов и для каждого из потоков данных второго набора.

По меньшей мере один дополнительный физический слот из первой последовательности может быть временным слотом в пределах последовательности передачи одного и того же радиочастотного канала, как и по меньшей мере один дополнительный физический слот из второй последовательности. Дополнительный физический слот из одного и того же радиочастотного канала может быть приспособлен для использования разных пилотных шаблонов. Это позволяет двум логическим каналам использовать дополнительные физические слоты внутри последовательности передачи одного и того же радиочастотного канала, даже если потоки данных, переносимые одним логическим каналом, имеют схему кодирования, использующую другой пилотный шаблон, отличающийся от используемого потоками данных, переносимыми другим логическим каналом. Это может создать возможность обеспечения логических каналов без ограничения, согласно которому логический канал может образовываться только из тех радиочастотных каналов, которые используют ту же схему кодирования, например схему кодирования с многими передатчиками, что и поток данных. Логические каналы могут быть образованы, используя радиочастотные каналы, которые могут быть приспособлены, с точки зрения числа передатчиков, для кодирования с многими передатчиками, отличающегося от используемого для потоков данных, подлежащих передаче с использованием логического канала. Обычно пилотный шаблон, используемый в радиочастотном канале, может соответствовать числу имеющихся передатчиков и схеме кодирования с многими передатчиками, используемой в этом радиочастотном канале.

Первая последовательность дополнительных физических слотов выбирается так, чтобы быть приспособленной для передачи группой антенн, число которых по меньшей мере равно максимальному числу передающих антенн, требуемых схемой кодирования с многими передатчиками, используемой любым из первого ряда потоков данных, с тем чтобы каждый из потоков данных мог работать согласно его соответствующей схеме кодирования с многими передатчиками в каждом из дополнительных физических слотов, используемых для логического канала с целью передачи потоков данных.

В варианте реализации настоящего изобретения отображение первого ряда потоков данных в первый ряд логических кадров выполняется таким образом, что целое число блоков пространственно-временного кода в схеме кодирования с многими передатчиками отображается в каждый OFDM символ, так что блоки пространственно-временного кода не расщепляются и элементы каждого кодового блока сохраняются в том же OFDM символе. Это сохраняет эффективность пространственно-временного кодирования, например, с точки зрения помехоустойчивости как функции отношения сигнал/шум. Кроме того, отображение первого набора потоков данных в первый ряд логических кадров может быть выполнено так, чтобы каждый OFDM символ, в который отображается первый набор из множества потоков данных, имел число поднесущих данных, которое является целым кратным минимальному общему кратному длин блоков пространственно-временного кода, используемых первым рядом упомянутого множества потоков данных. Это обеспечивает, что целое число блоков пространственно-временного кода в схеме кодирования с многими передатчиками может быть отображено в каждый OFDM символ, так что никакие блоки пространственно-временного кода не должны быть расщеплены между OFDM символами, поскольку такое действие может снизить эффективность кодирования. Отображение первого набора потоков данных в первый ряд логических кадров может быть организовано так, что частотное перемежение приведет в результате к отображению данного блока пространственно-временного кода в схеме кодирования с многими передатчиками в смежные поднесущие данных, так что эффективность пространственно-временного кодирования, например, в терминах помехоустойчивости как функции отношения сигнал/шум может быть поддержана. Смежные поднесущие данных являются смежными до введения пилот-сигналов; пилот-сигнал может, в принципе, вводиться между двумя смежными поднесущими данных.

В варианте реализации настоящего изобретения второй пилотный шаблон выбирается соответствующим схеме кодирования, используемой по меньшей мере одним из второго ряда потоков данных, требующим наибольшего числа пилот-сигналов, с тем чтобы каждый из первого и второго логических каналов был приспособлен к использованию соответствующего пилотного шаблона, пригодного для переносимых потоков данных. Каждый из второго набора множества потоков данных может быть приспособлен для SISO передачи. Пилотный шаблон, используемый для второго логического канала, может быть пригоден для SISO передачи, которая обычно содержит меньшее число пилот-сигналов и поэтому позволяет выделять большее число поднесущих для передачи данных, повышая эффективность схемы передачи данных.

Схемы кодирования с многими входами, одним или многими выходами (MIXO) и одним входом, одним или многими выходами (SIXO) могут быть мультиплексированы для обеспечения логических каналов, которые могут именоваться LNC. Возможный подход заключается в определении MIXO или SIXO на уровне слота. Это мотивировано наличием L1-pre в каждом слоте, и именно L1-pre сигнализирует о пилотном шаблоне, используемом в дополнительном физическом слоте. В результате логический кадр, который может быть логическим NGH кадром (LNF), состоящим из множества слотов, может иметь разные MIXO или SIXO части. В результате такой подход должен привести к одному LNF, имеющему разные пилотные шаблоны, и поскольку допускается, чтобы один PLP перекрывал два слота, разные пилотные шаблоны могут затрагивать один и тот же PLP, а это может снизить эффективность передачи. В качестве альтернативы такому возможному подходу в варианте реализации настоящего изобретения может выполняться мультиплексирование MIXO и SISO на LNC уровне, так что пилотный шаблон может быть определен на LNC уровне. Это может обеспечить эффективное мультиплексирование без оказания влияния на возможность разрешения некоторым PLP быть SIXO, поскольку они могут быть распределены в SIXO LNC.

Описание мультиплексирования MISO и MIMO PLP в заданном логическом канале приводится ниже. В вариантах реализации настоящего изобретения один и тот же пилотный шаблон применим для MISO и MIMO, и этот пилотный шаблон определяется наибольшим числом передающих антенн в схемах кодирования, используемых PLP. Для того чтобы обеспечить гибкость при выборе наилучшей схемы MIXO, подходящей для каждого PLP, P2 символы могут иметь разные схемы MIMO, поскольку разные PLP (сигнализации или данных) могут переноситься (полностью или частично) в P2 символе. Необходимо использование устройства по меньшей мере попарного перемежения ячеек, с тем чтобы ячейки не разрушались. Использование устройства попарного перемежения ячеек распространяется на более общий случай, когда спаривание распространяется на более чем 2 ячейки. При образовании логических каналов формирование структуры кадров имеет дополнительный этап построения слотов, и при отображении ячеек в слоты и перемежении ячеек учитывается этот этап.

В варианте реализации настоящего изобретения логический канал (LNC) позволяет приемнику принимать все услуги/PLP, мультиплексированные в LNC, используя один тюнер. Когда услуга передается по многим PLP (например, используя SVC), все относящиеся к этой услуге PLP могут передаваться по одному и тому же LNC, поскольку прием многих объединенных PLP в разных LNC может потребовать более одного тюнера. Кроме того, в варианте реализации изобретения, если LNC содержит PLP, использующий MIXO, пилотный шаблон, используемый по всему LNC, выбирается для поддержки MIXO. Когда пилотная схема, используемая в LNC, является MIXO, мультиплексирование SIXO и MIXO в одном и том же LNC может быть исключено, поскольку пилотная схема и пилотный шаблон, используемые для MIXO, могут быть неэффективными при применении к SIXO. В варианте реализации настоящего изобретения все NGH слоты, иначе говоря, дополнительные физические слоты, отображенные в MIXO LNC, имеют одно и то же число передающих антенн (Nt). Пилотный шаблон, используемый в LNC, обычно определяется в L1-pre части преамбулы в начале каждого NGH слота.

На фиг. 2 представлен первый пример распределения слотов дополнительного физического уровня в трех радиочастотных каналах в три логических канала (LNC) 26, 28, 30. Имеются 3 радиочастотных канала RF1 20, RF2 22 и RF3 24, один из которых имеет две передающие антенны (Nt=2), а два других имеют по одной передающей антенне (Nt=1). Когда SIXO LNC использует слот в радиочастотном канале с двумя передающими антеннами, может использоваться способ SIXO кодирования передачи для передачи от многих антенн, такой как eSFN кодирование, при этом кодирование, предназначенное для использования с одной передающей антенной, может использоваться для передачи от двух антенн, например, в случае, когда должны использоваться две антенны (эти слоты заштрихованы на фиг. 2). eSFN является способом кодирования для SIXO, когда нежелательно подавлять передачу от одной из антенн, например, для исключения колебаний мощности между передающими антеннами. eSFN прозрачен для приемника, и поэтому обычно не требуется сигнализировать о его использовании.

На фиг. 3 представлен вариант реализации настоящего изобретения, в котором имеются три радиочастотных (RF) канала 32, 34, 36, два из которых имеют по две передающие антенны (Nt=2), а один из них имеет одну передающую антенну (Nt=1). Показаны два логических канала, LNC1 38 переносит MIXO потоки данных, а LNC2 40 переносит SIXO потоки данных. Заштрихованные слоты, например слоты, обозначенные ссылочной позицией 42, служат для передачи SIXO, используя две антенны, так что они могут быть кодированы по способу eSFN.

На фиг. 4 представлен пример MIMO. Логический канал (LNC) и логический кадр (LNF) используются подобным образом относительно к применению для SIXO. Начало LNF и длина L1-Post сигнализируются в L1-Pre частях логического кадра. Число ячеек данных в LNF обычно фиксируется и оповещается в L1-post. Можно увидеть, что логический кадр отображается в группу 1 антенн (Antenna Group 1) 44 и в группу 2 антенн (Antenna Group 2) 46 для передачи.

На фиг. 5 представлена блок-схема последовательности этапов процесса, включающего в себя этап 50 построения слотов, этап 52 последовательно-параллельного преобразования и отображения ячеек, этап 54 Т-образного (TW) частотного перемежения (FI), этап 56 пилотного вложения и этап 58 быстрого преобразования Фурье (FFT) и введения защитного интервала (GI) и P1 символа в варианте реализации настоящего изобретения. Для каждой антенны поток NUM_CELLS_NGH_FRAME ячеек генерируется на каждый LNF.

При кодировании по схеме Аламоути (Alamouti) SF кодовые слова c(l) на входе формирователя слотов определяются приведенным ниже уравнением (1).

При расширенном пространственном мультиплексировании (SM) SF кодовые слова приобретают вид, определяемый уравнением (2).

Применительно к этапу пространственно-частотного кодирования 3xN гибридная схема может использовать SF кодовые слова, определяемые уравнением (3), уравнением (4) и уравнением (5), приведенными ниже.

3xN Rate 1 Alamouti+QAM:

3xN Rate 3/2 L3-code:

3xN Rate 2 UTU Hybrid:

В общем случае любое MIMO кодовое слово, использующее этап пространственно-частотного кодирования, будет обеспечивать кодовое слово, размер которого определяется приведенным ниже уравнением (6).

Q - число ячеек, заключенных в одно и то же кодовое слово SF. Любое кодовое слово будет иметь размер Nt×T, где Nt - число передающих антенн, а T - число ячеек, в пределах которых канал должен быть постоянным (или насколько это возможно). Пространственный коэффициент определяется как T/Q.

Что касается этапа последовательно-параллельного преобразования и отображения ячеек (SP+cell mapping), изображенного на фиг. 5 в варианте реализации настоящего изобретения, то при наличии многих PLP, каждый из которых использует свою собственную SIxO/MIxO схему кодирования, пилотный шаблон определяется PLP, использующим максимальное число предающих антенн (Ntmax).

После SF кодирования PLP ячейки, создаваемые после XIXO кодирования, разделяются согласно своей группе антенн. Этот процесс может управляться процессом последовательно-параллельного преобразования (S/P), когда каждые Nt следующие друг за другом элементы/ячейки расщепляются на разные пути.

Для того чтобы сделать S/P процесс независимым от SF кодирования, SF кодовые слова могут быть расширены до NtmaxxT введением строк с нулями во время процесса кодирования.

Как показано на фиг. 6, после того как на этапе 60 (S/P) ячейки в каждом SF кодовом слове расщепляются согласно группе антенн, ячейки из каждой группы антенн могут быть сгруппированы в M блоков Tmax ячеек, где Tmax=mcm(Ti)), i=0…NUM_PLP-1. M блоков могут быть отображены в соответствующие ячейки в каждом слоте, при этом один слот образуется одним P2 символом CP2xNP2 ячеек, Ndata данными OFDM символов CdataxNdata ячеек и (не обязательно) символом закрытия слота CFCx1 ячеек. Отображение M блоков может выполняться сначала в частотном направлении (в виде столбцов), а затем во временном направлении. В варианте реализации настоящего изобретения число блоков, отображаемых на каждый OFDM символ (в виде столбцов) является целым числом:

CP2, Cdata, CFC/Tmax Z,

где Z - целое число.

После того как ячейки будут отображены в слоты, может быть использовано Т-образное частотное перемежение, при котором перемежение выполняется применительно к блокам ячеек Tmaxcells. Заметим, что для Т=2 это попарное перемежение (Pairwise Interleaver) 62, как показано на фиг. 6. Однако Т может быть целым числом, большим или равным 2. Каждый блок Tmaxcells отображается в соседние поднесущие, обычно в смежный блок поднесущих данных, перед введением пилот-сигналов (Pilot Insertion) на этапах 64a, 64b. На фиг. 6 показан случай Tmax=2. Слова пространственно-временного кода сохраняются в смежных блоках. На фиг. 6 компоненты данного кодового слова обозначаются одной и той же буквой. Вслед за введением пилот-сигнала 64a, 64b обычно выполняется FFT и вставляется GI на этапах 66a, 66b.

Для того чтобы извлечь из принятых сигналов информацию относительно L1 Signalling и Data PLP, приемник должен знать число антенн, используемых для передачи, а также значение Tmax, используемое во время Т-образного частотного перемежения. Два этих параметра обычно взаимосвязаны, и не все их сочетания возможны, так что может быть использован формат сигнализации, как показано на фиг. 7. Верхняя таблица на фиг. 7 относится к случаю, когда передача осуществляется не более чем двумя антеннами, и можно увидеть, что в этом случае требуются два бита для сигнализации информации. Нижняя таблица относится к случаю, когда передача осуществляется не более чем тремя антеннами, и можно увидеть, что требуются три бита. Этот случай может включать в себя гибридную наземную/спутниковую (TER/SAT) передачу.

Исходя из предположения, что необходимы nS3 бита, эти биты могут быть сообщены во время начала P1 символа (показанного на фиг. 1), как показано на фиг. 8. В альтернативном варианте реализации настоящего изобретения все биты, имеющиеся для NGH сигнализации, могут быть объединены в одно слово из 4+nS3 бит, которое может быть использовано для сигнализации всех возможных сочетаний размера FFT, защитного интервала (GI), формы колебаний сигнала, числа передающих антенн и Т-образного параметра.

В варианте реализации настоящего изобретения сигнализация направлена на то, чтобы указывать приемнику тип пространственно-частотного кодирования, который используется для разных сопутствующих PLP, как показано на фиг. 9. P1 сигнализация 90 обычно передается в начале FEF слота. Для L1-Pre этапа 92 MIMO схема кодирования фиксирована и зависит от максимального числа передатчиков, Ntmax. Например, если Ntmax=1, то в этом случае можно прийти к заключению, что используется SIXO кодирование, если Ntmax=2, то используется схема кодирования Alamouti, а если Ntmax=3, то используется схема кодирования 3xN Rate 1 Alamouti+QAM. В варианте реализации настоящего изобретения MIMO кодирование для L1-Post сигнализируется в L1-Pre как три бита, которые могут обозначаться L1_POST_MIMO. MIMO кодирование каждого PLP может сигнализироваться в PLP контуре конфигурируемой части L1-Post 94, что обозначено как PLP_MIMO (3 бита) 96.

Были описаны варианты реализации настоящего изобретения, в которых отображение дополнительных слотов физического уровня в логический канал зависит от конфигурации логического канала, касающейся схемы кодирования с одним входом или с многими входами. В вариантах реализации настоящего изобретения логический канал может использовать дополнительные слоты физического уровня, имеющие число антенн, равное по меньшей мере максимальному числу передающих антенн, используемых в MIMO кодировании. Единственный пилотный шаблон может быть использован для всего логического канала, настроенного на максимальное число передающих антенн. Был описан способ мультиплексирования PLP для разных MIMO схем кодирования, в котором каждый PLP может использовать разное MIMO кодирование, включая сюда L1 сигнализацию. Было описано отображение MIMO кодовых слов в слоты, которое позволяет производить Т-образное частотное перемежение. Схема Т-образного частотного перемежения может быть основана на Т2 последовательностях частотного перемежения. Была описана L1 схема сигнализации, которая позволяет приемнику обнаруживать MIMO конфигурацию каждого логического канала (LNC) и извлекать MIXO/SIXO потоки данных (PLP).

Хотя изобретение было представлено и описано со ссылками на определенные варианты его реализации, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что различные изменения по форме и деталям могут быть произведены в нем без отклонения от сущности и объема изобретения, которые определены прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к системе цифрового телевизионного вещания. Изобретение раскрывает способ и аппарат для передачи и приема потоков данных, согласно которому потоки данных принимаются, эти потоки данных отображаются в физический слот, формируется по меньшей мере один кадр, который включает в себя физический слот, по меньшей мере один кадр передается по меньшей мере на одной радиочастоте, по меньшей мере один кадр принимается по меньшей мере на одной радиочастоте. Обнаруживается местоположение физического слота, включенного в состав каждого кадра, принимаются потоки данных, распределенные в физический слот по его местоположению. Физический слот включает в себя битовую информацию, указывающую число антенн, передающих по меньшей мере один кадр. 4 н. и 32 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ передачи потоков данных в беспроводной системе, причем способ содержит этапы, на которых:
принимают потоки данных;
отображают потоки данных в физический слот;
формируют по меньшей мере один кадр, который содержит физический слот; и
передают по меньшей мере один кадр по меньшей мере на одной радиочастоте,
причем физический слот содержит битовую информацию, указывающую число антенн, передающих по меньшей мере один кадр.

2. Способ по п. 1, в котором этап, на котором отображают потоки данных, содержит этапы, на которых отображают потоки данных по меньшей мере в один логический кадр и отображают каждый из по меньшей мере одного логического кадра по меньшей мере в два физических слота.

3. Аппарат для передачи потоков данных в беспроводной системе, причем аппарат содержит:
приемник для приема потоков данных;
контроллер для отображения потоков данных в физический слот и формирования по меньшей мере одного кадра, который содержит физический слот; и
передатчик для передачи по меньшей мере одного кадра по меньшей мере на одной радиочастоте,
причем физический слот содержит битовую информацию, указывающую число антенн, передающих по меньшей мере один кадр.

4. Аппарат по п. 3, в котором контроллер отображает потоки данных по меньшей мере в один логический кадр и отображает каждый из по меньшей мере одного логического кадра по меньшей мере в два физических слота.

5. Способ приема потоков данных в беспроводной системе, причем этот способ содержит этапы, на которых:
принимают по меньшей мере один кадр по меньшей мере на одной радиочастоте;
получают местоположение физического слота, включенного в состав каждого кадра; и
принимают потоки данных, распределенных в физический слот по местоположению,
причем физический слот содержит битовую информацию, указывающую число антенн, передающих по меньшей мере один кадр.

6. Способ по п. 5, в котором этап, на котором принимают потоки данных, содержит этапы, на которых формируют один логический кадр из числа по меньшей мере двух логических кадров, используя данные, распределенные по меньшей мере в два физических слота, и извлекают потоки данных из по меньшей мере двух логических кадров.

7. Аппарат для приема потоков данных в беспроводной системе, причем аппарат содержит:
приемник для приема по меньшей мере одного кадра по меньшей мере на одной радиочастоте;
контроллер для обнаружения местоположения физического слота, включенного в состав каждого кадра, и получения потоков данных, распределенных в физический слот по местоположению,
причем физический слот содержит битовую информацию, указывающую число антенн, передающих по меньшей мере один кадр.

8. Аппарат по п. 7, в котором контроллер формирует один логический кадр из числа по меньшей мере двух логических кадров, используя данные, распределенные по меньшей мере в два физических слота, и извлекает потоки данных из по меньшей мере двух логических кадров.

9. Способ по п. 2, в котором каждый из по меньшей мере двух физических слотов содержит информацию сигнализации, используемую для приема потоков данных, отображенных по меньшей мере в два физических слота.

10. Способ по п. 9, в котором информация сигнализации содержит P1 информацию, L1-pre информацию и L1-post информацию, и
при этом L1-post информация содержит L1-config информацию и L1-dynamic информацию.

11. Способ по п. 10, в котором битовая информация включена в состав L1-config информации.

12. Способ по п. 10, в котором P1 информация и L1-pre информация распределены в каждый из по меньшей мере двух физических слотов.

13. Способ по п. 10, в котором L1-config информация и L1-dynamic информация распределены в начало по меньшей мере одного кадра.

14. Способ по п. 10, в котором, когда по меньшей мере один логический кадр образует логический канал, по меньшей мере один кадр передается по меньшей мере на двух радиочастотах и существуют по меньшей мере два логических канала, причем один логический канал устанавливается как главный логический канал, а остальные логические каналы устанавливаются как логические субканалы, L1-config информация и L1-dynamic информация распределяются в начало каждого логического кадра, включенного в состав главного логического канала, и L1-dynamic информация распределяется в начало каждого логического кадра, включенного в состав логического субканала.

15. Способ по п. 14, в котором логический канал содержит по меньшей мере один суперкадр, причем по меньшей мере один суперкадр содержит множество кадров, и L1-config информация распределяется в начало каждого из по меньшей мере одного суперкадра, включенного в состав логического субканала.

16. Аппарат по п. 4, в котором каждый из по меньшей мере двух физических слотов содержит информацию сигнализации, используемую для приема потоков данных, отображенных по меньшей мере в два физических слота.

17. Аппарат по п. 16, в котором информация сигнализации содержит P1 информацию, L1-pre информацию и L1-post информацию, и
при этом L1-post информация содержит L1-config информацию и L1-dynamic информацию.

18. Аппарат по п. 17, в котором битовая информация включена в состав L1-config информации.

19. Аппарат по п. 17, в котором P1 информация и L1-pre информация распределены в каждый из по меньшей мере двух физических слотов.

20. Аппарат по п. 17, в котором L1-config информация и L1-dynamic информация распределены в начало по меньшей мере одного кадра.

21. Аппарат по п. 17, в котором, когда по меньшей мере один логический кадр образует логический канал, по меньшей мере один кадр передается по меньшей мере на двух радиочастотах и существуют по меньшей мере два логических канала, причем один логический канал устанавливается как главный логический канал, а остальные логические каналы устанавливаются как логические субканалы, L1-config информация и L1-dynamic информация распределяются в начало каждого логического кадра, включенного в состав главного логического канала, и L1-dynamic информация распределяется в начало каждого логического кадра, включенного в состав логического субканала.

22. Аппарат по п. 21, в котором логический канал содержит по меньшей мере один суперкадр, причем по меньшей мере один суперкадр содержит множество кадров, и L1-config информация распределяется в начало каждого из по меньшей мере одного суперкадра, включенного в состав логического субканала.

23. Способ по п. 6, в котором каждый из по меньшей мере двух физических слотов содержит информацию сигнализации, используемую для приема потоков данных, отображенных по меньшей мере в два физических слота.

24. Способ по п. 23, в котором информация сигнализации содержит P1 информацию, L1-pre информацию и L1-post информацию, и
при этом L1-post информация содержит L1-config информацию и L1-dynamic информацию.

25. Способ по п. 24, в котором битовая информация включена в состав L1-config информации.

26. Способ по п. 24, в котором P1 информация и L1-pre информация распределены в каждый из по меньшей мере двух физических слотов.

27. Способ по п. 24, в котором L1-config информация и L1-dynamic информация распределены в начало по меньшей мере одного кадра.

28. Способ по п. 24, в котором, когда по меньшей мере один логический кадр образует логический канал, по меньшей мере один кадр передается по меньшей мере на двух радиочастотах и существуют по меньшей мере два логических канала, причем один логический канал устанавливается как главный логический канал, а остальные логические каналы устанавливаются как логические субканалы, L1-config информация и L1-dynamic информация распределяются в начало каждого логического кадра, включенного в состав главного логического канала, и L1-dynamic информация распределяется в начало каждого логического кадра, включенного в состав логического субканала.

29. Способ по п. 28, в котором логический канал содержит по меньшей мере один суперкадр, причем по меньшей мере один суперкадр содержит множество кадров, и L1-config информация распределяется в начало каждого из по меньшей мере одного суперкадра, включенного в состав логического субканала.

30. Аппарат по п. 8, в котором каждый из по меньшей мере двух физических слотов содержит информацию сигнализации, используемую для приема потоков данных, отображенных по меньшей мере в два физических слота.

31. Аппарат по п. 30, в котором информация сигнализации содержит P1 информацию, L1-pre информацию и L1-post информацию, и
при этом L1-post информация содержит L1-config информацию и L1-dynamic информацию.

32. Аппарат по п. 31, в котором битовая информация включена в состав L1-config информации.

33. Аппарат по п. 31, в котором P1 информация и L1-pre информация распределены в каждый из по меньшей мере двух физических слотов.

34. Аппарат по п. 31, в котором L1-config информация и L1-dynamic информация распределены в начало по меньшей мере одного кадра.

35. Аппарат по п. 31, в котором, когда по меньшей мере один логический кадр образует логический канал, по меньшей мере один кадр передается по меньшей мере на двух радиочастотах и существуют по меньшей мере два логических канала, причем один логический канал устанавливается как главный логический канал, а остальные логические каналы устанавливаются как логические субканалы, L1-config информация и L1-dynamic информация распределяются в начало каждого логического кадра, включенного в состав главного логического канала, и L1-dynamic информация распределяется в начало каждого логического кадра, включенного в состав логического субканала.

36. Аппарат по п. 35, в котором логический канал содержит по меньшей мере один суперкадр, причем по меньшей мере один суперкадр содержит множество кадров, и L1-config информация распределяется в начало каждого из по меньшей мере одного суперкадра, включенного в состав логического субканала.