具有與8mhzdvb-t2相同的保護間隔的6mhz帶寬ofdm發(fā)射器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及從正交頻分復(fù)用（0FDM)符號發(fā)射數(shù)據(jù)的發(fā)射器和方法，0FDM符號包 括多個子載波符號，一些子載波符號被分配為攜帶數(shù)據(jù)并且一些子載波信號被分配為攜帶 導(dǎo)頻符號。本公開還涉及從0FDM符號接收數(shù)據(jù)的接收器和方法以及使用0FDM符號傳送數(shù) 據(jù)的通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 存在許多其中數(shù)據(jù)使用正交頻分復(fù)用（0FDM)傳送的無線電通信系統(tǒng)的實例。例 如，已經(jīng)布置為根據(jù)數(shù)字視頻廣播（DVB)標準操作的系統(tǒng)使用OFDM。0FDM通?？梢员幻枋?為提供同時調(diào)制的K個窄頻帶子載波（其中K是整數(shù)），每個子載波傳送調(diào)制的數(shù)據(jù)符號， 諸如正交幅度調(diào)制（QAM)符號或正交相移鍵控（QPSK)符號。子載波的調(diào)制形成在頻域中并 且被轉(zhuǎn)換成時域以用于發(fā)射。因為數(shù)據(jù)符號在子載波上并行傳送，所以相同的調(diào)制符號可 以在每個子載波上傳送為延長的時間，該延長的時間可以長于無線電信道的相干時間。子 載波同時并行調(diào)制，使得調(diào)制載波組合形成0FDM符號。因此0FDM符號包括均已利用不同 的調(diào)制符號同時調(diào)制的多個子載波。
[0003] 為了便于接收器處的數(shù)據(jù)的檢測和恢復(fù)，0FDM符號可以包括傳送接收器已知的 數(shù)據(jù)符號的導(dǎo)頻子載波。導(dǎo)頻子載波提供相位和定時參考，該相位和定時參考可用于估計 0FDM符號通過的信道的脈沖響應(yīng)，并且便于接收器處的數(shù)據(jù)符號的檢測和恢復(fù)。在一些實 例中，0FDM符號包括保持在0FDM符號中的相同的相對頻率位置處的連續(xù)導(dǎo)頻（CP)載波和 離散導(dǎo)頻（SP)兩者。SP改變0FDM符號中連續(xù)的符號之間的他們的相對位置，為利用降低 的冗余更準確地估計信道的脈沖響應(yīng)提供便利。
[0004] 利用0FDM符號傳送數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)的開發(fā)意味著重大而復(fù)雜的任務(wù)。具體地，尤 其關(guān)于頻率規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)部署的通信參數(shù)的優(yōu)化提出了重要的技術(shù)問題，該技術(shù)問題是需要 相當大的努力來確定適合于使用0FDM的通信系統(tǒng)的通信參數(shù)。這可以包括確定0FDM符號 使用的保護間隔，該保護間隔確定單個頻率網(wǎng)絡(luò)中的基站的間隔。如將理解的，已進行了許 多工作以優(yōu)化DVB標準并且尤其是DVBT2的參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本技術(shù)的實施方式可以在一個實例中提供，發(fā)射器被配置為使用正交頻分復(fù)用 (0FDM)符號將數(shù)據(jù)發(fā)射至接收器。0FDM符號包括多個子載波符號，一些子載波符號攜帶數(shù) 據(jù)符號并且一些子載波信號攜帶導(dǎo)頻符號。發(fā)射器包括：數(shù)據(jù)格式器，被配置為將待發(fā)射的 數(shù)據(jù)形成為待發(fā)射的每個0FDM符號的數(shù)據(jù)符號組；以及0FDM符號生成器，被配置為接收來 自數(shù)據(jù)格式器的每組數(shù)據(jù)符號并且根據(jù)預(yù)定圖案將數(shù)據(jù)符號與導(dǎo)頻符號相結(jié)合。調(diào)制器被 配置為將數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號映射到調(diào)制符號上并且調(diào)制多個子載波以形成0FDM符號。 逆傅里葉變換被配置為將0FDM符號從頻域轉(zhuǎn)換成時域，并且保護間隔插入器被配置為通 過復(fù)制OFDM符號的一部分并且將復(fù)制的部分順次在時域中附加至OFDM符號來將保護間隔 添加至每個OFDM符號，該部分對應(yīng)于預(yù)定保護間隔區(qū)間的保護間隔。射頻傳輸單元被配置 為在射頻載波上發(fā)射OFDM符號。OFDM符號的帶寬基本是6MHz并且由保護間隔插入器添加 的OFDM符號的保護間隔區(qū)間是 3/512、6/512、12/512、24/512、48/512、57/512 或者 96/512 中的一個。
[0006] 本技術(shù)的實施方式可以形成被配置為使用0FDM符號傳送數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)。通信 系統(tǒng)適用于6MHz的頻率光柵或信道間隔，但仍保持通信資源的有效使用，如例如從保護間 隔區(qū)間與如通過攜帶導(dǎo)頻符號的子載波產(chǎn)生的頻域中的取樣速率確定的奈奎斯特區(qū)間極 限的比例測量的。
[0007] 在一些實例中，發(fā)射器的操作模式包括使用多個8K、16K或32K的0FDM符號的多 個子載波的模式。本技術(shù)的一些實施方式可以利用已經(jīng)為DVB-T2標準開發(fā)的通信參數(shù)，但 是通過重新使用相同的保護間隔區(qū)間將不同的保護間隔分數(shù)適配用于6MHz信道帶寬。相 應(yīng)地，發(fā)射器和接收器設(shè)計可以通過重新使用為DVB-T2標準開發(fā)的技術(shù)來合理化并簡化。
[0008] 在一些實施方式中，0FDM符號根據(jù)為高級電視系統(tǒng)委員會標準（ATSC3.0)建議 的物理層發(fā)射。
[0009] 本發(fā)明的各個方面和特征在附加的權(quán)利要求書中限定。本發(fā)明的另一方面包括從 正交頻分復(fù)用（0FDM)符號恢復(fù)數(shù)據(jù)的方法。
【附圖說明】
[0010] 現(xiàn)在將參考附圖僅按照示例方式來描述本發(fā)明的實施方式，其中，相同部分具有 對應(yīng)的參考標號，其中：
[0011] 圖1是可以例如利用DVB-T2標準使用的0FDM發(fā)射器的示意性框圖；
[0012] 圖2是根據(jù)DVB-T2標準的超幀結(jié)構(gòu)的示例性示意圖；
[0013] 圖3是可以例如利用DVB-T或DVB-T2標準使用的0FDM接收器的示意性框圖；
[0014] 圖4是表不時域的0FDM符號的部分的不意圖；
[0015] 圖5是0FDM符號的示例性序列的示意圖，顯示具有離散SP和連續(xù)CP導(dǎo)頻符號的 子載波；
[0016] 圖6提供包含用于對應(yīng)于DVBT2標準的多個保護間隔分數(shù)和三個模式8K、16K和 32K中的每個的導(dǎo)頻圖案和通信參數(shù)的表；
[0017] 圖7是示出0FDM符號的帶寬從8MHz變化至6MHz的0FDM符號的長度的變化的示 意性框圖；
[0018] 圖8是提供具有容量損失指不的建議的新的導(dǎo)頻圖案]^x，Dy的表；
[0019] 圖9是提供對于根據(jù)本公開的三個模式8K、16k和32K中的每個的每個多個保護 間隔分數(shù)相應(yīng)的保護間隔區(qū)間的表（假定6MHz的信道帶寬光柵）；
[0020] 圖10是提供奈奎斯特極限與保護間隔區(qū)間百分比的比例的指示并且將奈奎斯特 極限與保護間隔相比，以把8K模式的多個保護間隔分數(shù)中的每個與奈奎斯特極限的通信 參數(shù)的組合排除在外的表；
[0021] 圖11是提供奈奎斯特極限與保護間隔區(qū)間百分比的比例的指示并且將奈奎斯特 極限與保護間隔相比，以把16K模式的多個保護間隔分數(shù)中的每個與奈奎斯特極限的通信 參數(shù)的組合排除在外的表；
[0022] 圖12是提供奈奎斯特極限與保護間隔區(qū)間百分比的比例的指示并且將奈奎斯特 極限與保護間隔相比，以把32K模式的多個保護間隔分數(shù)中的每個與奈奎斯特極限的通信 參數(shù)的組合排除在外的表；
[0023] 圖13是提供根據(jù)本公開的8K、16K和32K模式的多個保護間隔分數(shù)中的每個的選 擇的導(dǎo)頻圖案的表；
[0024]圖14是總結(jié)具有根據(jù)本技術(shù)的6MHz的0FDM符號帶寬的通信系統(tǒng)的通信參數(shù)的 表；
[0025]圖15是表示根據(jù)本技術(shù)的發(fā)射器的示例性操作的流程圖；并且
[0026]圖16是示出根據(jù)本技術(shù)的示例性接收器的操作的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]圖1提供可以用于例如發(fā)射視頻圖像和音頻信號的0FDM發(fā)射器的示例性框圖。在 圖1中，節(jié)目源生成通過0FDM發(fā)射器發(fā)射的數(shù)據(jù)。視頻編碼器2、音頻編碼器4和數(shù)據(jù)編碼 器6生成提供至節(jié)目復(fù)用器10的待發(fā)射的視頻、音頻以及其他數(shù)據(jù)。節(jié)目復(fù)用器10的輸 出形成具有傳送視頻、音頻以及其他數(shù)據(jù)需要的其他信息的復(fù)用流。復(fù)用器10提供連接信 道12上的流。存在許多提供至不同的分支A、B等的這樣的復(fù)用流。為簡單起見，將僅描述 分支A。
[0028] 如圖1所示，0FDM發(fā)射器20接收復(fù)用器適應(yīng)和能量擴散塊22處的流。復(fù)用器適 配糾錯和能量擴散塊22使數(shù)據(jù)隨機化并且將適當?shù)臄?shù)據(jù)饋送至進行流的糾錯編碼的前向 糾錯編碼器24。提供比特交織器26以交織編碼的數(shù)據(jù)比特，對于DVB-T2的實例是LDCP/ BCH編碼器輸出。從比特交織器26的輸出被饋送至比特至星座映射器28,該星座映射器28 將比特的組映射到用于傳輸編碼的數(shù)據(jù)比特的調(diào)制方案的星座點上。從比特至星座映射器 28的輸出是表示實分量和虛分量的星座點標記。星座點標記表示根據(jù)使用的調(diào)制方案由 兩個或多個比特形成的數(shù)據(jù)符號。這些可以稱為數(shù)據(jù)單元。這些數(shù)據(jù)單元通過時間交織器 30,該時間交織器的效果是交織從多個LDPC碼字產(chǎn)生的數(shù)據(jù)單元。
[0029] 數(shù)據(jù)單元經(jīng)由其他信道31由幀生成器32接收，數(shù)據(jù)單元由圖1中的分支B等產(chǎn) 生。幀生成器32然后將許多數(shù)據(jù)單元形成為在0FDM符號上傳輸?shù)男蛄?，其?FDM符號包 括許多數(shù)據(jù)單元，每個數(shù)據(jù)單元被映射到多個子載波中的一個上。子載波的數(shù)量將取決于 系統(tǒng)的操作模式。根據(jù)本技術(shù)的實例，建議三個模式，分別是32K、16k和8K。
[0030] 然后每個0FDM符號中攜帶的數(shù)據(jù)單元的序列被傳送至符號交織器33。然后0FDM 符號由引入從導(dǎo)頻和嵌入信號形成器36饋送的導(dǎo)頻和同步信號的OFDM符號生成器塊37 生成。0FDM調(diào)制器38然后形成時域的0FDM符號，該時域的0FDM符號被饋送至保護插入 處理器40,該保護插入處理器40用于生成符號之間的保護間隔，然后饋送至數(shù)模轉(zhuǎn)換器42 并且最終饋送至RF前端44內(nèi)的RF放大器以便最終通過C0FDM發(fā)射器從天線46廣播。
[0031] 幀格式
[0032] 在一些示例性通信系統(tǒng)中，如DVB-T2,每個0FDM符號的子載波的數(shù)量可以取決于 導(dǎo)頻以及其他保留的載波的數(shù)量而改變。在圖2中示出"超幀"的示例性示意圖。在一些 實例中，攜帶數(shù)據(jù)的子載波的數(shù)量不是固定的，而是可以在幀內(nèi)改變，使得廣播者可以選擇 lk、2k、4k、8k、16k、32k的操作模式中的一個，每個操作模式提供用于每個OFDM符號的數(shù)據(jù) 的子載波的范圍，可用于這些模式中的每個的最大值分別是1024、2048、4096、8192、16384、 32768。物理層幀可以由許多OFDM符號組成。在一個實例中，傳輸幀開始于報頭或如圖2 所示的P1符號，該報頭或P1符號提供與物理層傳輸參數(shù)的結(jié)構(gòu)有關(guān)的信令信息，包括模式 的指示。P1符號后面是一個或多個P20FDM符號64,然后后面是攜帶許多有效載荷的OFDM 符號66。物理層幀的結(jié)束由幀結(jié)束符號（FCS)68標記。對于每個操作模式，子載波的數(shù)量 對每個類型的符號可以是不同的。此外，子載波的數(shù)量可以根據(jù)是否選擇帶寬延伸、是否啟 用音調(diào)保留以及根據(jù)已選擇的導(dǎo)頻子載波圖案中的每個而變化。因而概括每個OFDM符號 的子載波的具體數(shù)量是困難的。
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