專利名稱：用于多載波系統(tǒng)的新的幀和信令模式結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于多載波系統(tǒng)的新的幀和信令模式(pattern )結(jié)構(gòu)。 因此本發(fā)明主要涉及(但不限于)廣播系統(tǒng)，例如像基于電纜的 或地面數(shù)字廣播系統(tǒng)，其中內(nèi)容數(shù)據(jù)、信令數(shù)據(jù)、導(dǎo)頻信號等等被映 射到多個頻率載波上，其然后在給定的整個或全部傳輸帶寬中被傳 送。接收機通常調(diào)諧到全部信道帶寬中的部分信道(整個傳輸帶寬的 一部分)(有時稱作分段(segmented)接收)以便只接收相應(yīng)接收機 所必需的或所希望的內(nèi)容數(shù)據(jù)。例如，在ISDB-T標(biāo)準(zhǔn)中，整個信道帶 寬因此被分成13個固定的等長(相等數(shù)量的頻率載波)分段(segment)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供接收設(shè)備和方法、以及用于在多載波系統(tǒng)中 傳送和接收信號的系統(tǒng)和方法，其允許靈活調(diào)諧到傳輸帶寬的任何所 需部分并且其具有低開銷。
上述目的是通過根據(jù)權(quán)利要求l所述的接收設(shè)備來實現(xiàn)的。根據(jù) 本發(fā)明的接收設(shè)備適于在多載波系統(tǒng)中根據(jù)傳輸帶寬中的幀結(jié)構(gòu)來 接收信號，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模式以 及具有數(shù)據(jù)的至少一個數(shù)據(jù)模式，每個信令模式都具有信令數(shù)據(jù)和導(dǎo) 頻信號，所述至少兩個信令模式中的每一個具有相同的長度，所述接 收設(shè)備包括接收裝置，適于被調(diào)諧到并且接收所述傳輸帶寬的選定 部分，所述傳輸帶寬的所述選定部分至少具有所述信令模式之一的長 度并且覆蓋待接收的至少一個數(shù)據(jù)模式；以及頻偏(frequency offset) 檢測裝置，適于根據(jù)包含在所接收到的信令模式中的導(dǎo)頻信號來檢測 頻偏。
上述目的另外通過根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收方法來實現(xiàn)。本發(fā) 明的接收方法適于根據(jù)傳輸帶寬中的幀結(jié)構(gòu)來接收在多載波系統(tǒng)中 所傳送的信號，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模 式以及具有數(shù)據(jù)的至少一個數(shù)據(jù)模式，每個信令模式都具有信令數(shù)據(jù) 和導(dǎo)頻信號，所述至少兩個信令模式中的每一個具有相同的長度，所述接收方法包括以下步驟
接收所述傳輸帶寬的選定部分，所述傳輸帶寬的所述選定部分至 少具有所述信令模式之一的長度并且覆蓋待接收的至少 一個數(shù)據(jù)模 式；以及根據(jù)包含在所接收到的信令模式中的導(dǎo)頻信號來檢測頻偏。
上述目的另外通過根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于傳送和接收信號 的系統(tǒng)來實現(xiàn)，該系統(tǒng)包括用于在多載波系統(tǒng)中根據(jù)幀結(jié)構(gòu)來傳送信 號的傳送設(shè)備，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模 式以及至少一個數(shù)據(jù)模式，所述傳送設(shè)備包括幀形成裝置，適于將 信令數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號安排在幀中所述至少兩個信令模式中的每一個 中，每個信令模式具有相同的長度，并且適于將數(shù)據(jù)安排在幀中所述 至少一個數(shù)據(jù)模式中；變換裝置，適于將所述信令模式和所述數(shù)據(jù)模 式從頻域變換到時域以便生成時域傳輸信號；以及傳送裝置，適于傳 送所述時域傳輸信號，所述系統(tǒng)進一步包括根據(jù)本發(fā)明的適于從所述 傳送設(shè)備接收所述時域傳輸信號的接收設(shè)備。
上述目的另外通過根據(jù)權(quán)利要求20所述的用于傳送和接收信號 的方法來實現(xiàn)，該方法包括用于在多載波系統(tǒng)中根據(jù)幀結(jié)構(gòu)來傳送信 號的傳送方法，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模 式以及至少一個數(shù)據(jù)模式，所述傳送方法包括以下步驟將信令數(shù)據(jù) 和導(dǎo)頻信號安排在幀中所述至少兩個信令模式中的每一個中，每個信 令模式具有相同的長度；
將數(shù)據(jù)安排在幀中所述至少 一 個數(shù)據(jù)模式中；
將所述信令模式和所述數(shù)據(jù)模式從頻域變換到時域以便生成時 域傳輸信號；以及
傳送所述時域傳輸信號，
所述方法進一步包括根據(jù)本發(fā)明的適于接收所述時域傳輸信號 的接收方法。
更多有利的特征在從屬權(quán)利要求中被限定。
本發(fā)明因此提出 一種多載波系統(tǒng)，其使用頻域中以及時域中的幀 結(jié)構(gòu)或幀模式。在頻域中，每個幀包括至少兩個信令模式，所述信令 模式分別包括信令數(shù)據(jù)以及導(dǎo)頻信號并且分別具有相同的長度(或帶 寬)。在轉(zhuǎn)換到時域中之后，在所得到的時域信號中，每個幀于是包 括一個(或多個)相應(yīng)的信令符號以及數(shù)據(jù)符號。每個幀模式覆蓋頻
7率方向上的全部或整個傳輸帶寬，以使得整個傳輸帶寬因此被分別具 有相同長度的信令模式所均分。每個幀的數(shù)據(jù)模式于是在時間上跟在 信令模式之后。倘若接收設(shè)備能夠被協(xié)調(diào)到的傳輸帶寬部分至少具有 信令模式之一的長度，則接收設(shè)備能夠被自由地、靈活地而且快速地 調(diào)諧到傳輸帶寬的任意希望部分。因此，接收設(shè)備總是能夠接收整個 信令模式的信令數(shù)據(jù)，這樣基于此并且使用包括對于接收后繼的
(succeeding)數(shù)據(jù)模式所必需的物理層信息的信令數(shù)據(jù)，能夠在接 收設(shè)備中接收數(shù)據(jù)模式。此外，因為每個信令模式不但包括信令數(shù)椐， 而且包括映射在頻率載波上的導(dǎo)頻信號，所以沒有必要提供僅僅包括 導(dǎo)頻信號的專用前導(dǎo)(preamble)或訓(xùn)練模式，這是因為包含在信令 模式中的導(dǎo)頻信號允許在接收設(shè)備中進行必要的頻偏檢測和補償以 及對幀始端(beginning)的檢測，以使得與利用具有導(dǎo)頻信號的專用 前導(dǎo)或訓(xùn)練模式的系統(tǒng)相比整體開銷較低。本發(fā)明在具有相當(dāng)高的信 號噪聲比的系統(tǒng)(例如但不限于基于電纜的系統(tǒng))中是特別有利的。 此外，新的幀結(jié)構(gòu)使得接收設(shè)備能夠快速調(diào)諧到傳輸帶寬的希望部 分。
雖然接收機能夠被靈活地調(diào)諧到傳輸帶寬的任何希望部分，但是 由于本發(fā)明所提出的新的幀結(jié)構(gòu)的緣故，總是可以接收整個信令模式 的信令數(shù)據(jù)。
有利地，所述頻偏檢測裝置包括相關(guān)(correlation)裝置，適于對 包含在所接收到的信令模式中的導(dǎo)頻信號執(zhí)行相關(guān)。根據(jù)第 一有利的 方面，被安排在幀中所述至少兩個信令模式中的所述導(dǎo)頻信號形成導(dǎo) 頻信號序列，其中所述導(dǎo)頻信號被存儲在包含在所述接收設(shè)備中的存 儲裝置中，其中所述導(dǎo)頻信號序列被所述相關(guān)裝置使用來執(zhí)行所述相 關(guān)。因此，所述相關(guān)裝置有利地適于根據(jù)在所述存儲裝置中存儲的與 所述傳輸帶寬的所述選定部分相對應(yīng)的所述導(dǎo)頻信號序列的部分來 執(zhí)行所述相關(guān)。可替換地，已知的導(dǎo)頻信號序列可以在接收設(shè)備中在 對應(yīng)的生成裝置中被生成。根據(jù)第二有利的方面，所述至少兩個信令 模式中的每一個中的所述導(dǎo)頻信號形成導(dǎo)頻信號序列，
其中所述頻偏檢測裝置包括適于計算所述導(dǎo)頻信號序列的計算 裝置，其中所述導(dǎo)頻信號序列被所述相關(guān)裝置使用來執(zhí)行所述相關(guān)。
有利地，導(dǎo)頻信號被映射到所述至少兩個信令模式的每第m個(every m-th)頻率載波上，m是大于l的整數(shù)，其中所述頻偏;險測裝 置適于根據(jù)所述導(dǎo)頻信號來檢測頻偏。
此外有利地，所述至少兩個信令模式中的每一個包括含有所述導(dǎo) 頻信號的至少一個導(dǎo)頻帶，其中所述頻偏檢測裝置適于根據(jù)所述導(dǎo)頻 信號來檢測頻偏。
此外有利地，所述接收設(shè)備包括時間同步裝置，其適于根據(jù)保護 間隔對比(guard interval correlation)來執(zhí)行時間同步。
此外有利地，所述接收設(shè)備包括另外的頻偏檢測裝置，其適于根 據(jù)保護間隔對比來執(zhí)行小數(shù)(fractional)頻偏檢測。
有利地，接收設(shè)備包括重建(reconstructing)裝置，所述重建裝 置適于根據(jù)所述傳輸帶寬的所述接收的選定部分來重建原始信令模 式。因此，所述重建裝置可以適于在接收裝置被調(diào)諧到的所述傳輸帶 寬的選定部分與信令模式結(jié)構(gòu)不匹配的情況下將所接收到的信令信 號重新安排(rearrange)到原始信令模式中。因此，即使接收機被調(diào) 諧到的傳輸帶寬的選定部分不與信令模式之一完全且正確地匹配(在 頻率方向上)，接收機在此情況下也將接收(頻率上(frequency wise )) 在先(preceding)信令模式的最后部分以及(頻率上)后繼信令模式 的第一部分。例如，如果接收設(shè)備知道其與每個幀中的信令模式結(jié)構(gòu) 的(頻率維)偏移，則所述重建裝置可以適于將所接收到的信令信號 重新安排到原始信令模式中?？商鎿Q地，每個幀包括在時間維中、繼 所述至少兩個信令模式之后的至少兩個附加信令模式，所述附加信令 模式中的每一個分別具有與所述至少兩個在先信令模式中的對應(yīng)一 個模式相同的長度，其中所述重建裝置適于把所接收到的在時間維中 彼此相繼的兩個或更多信令模式重新安排到原始信令模式中。因此， 即使在頻率維中信令模式的長度與其中所有必需的信令數(shù)據(jù)被包含 在單個信令模式中的情形相比更短，在先信令模式和后繼信令模式也
能夠共同包括必需的信令數(shù)據(jù)。
可替換地或另外，信令模式的信令數(shù)據(jù)包括檢錯和/或糾錯編碼， 其中所述重建裝置適于對所述接收的信令信號執(zhí)行檢錯和/或糾錯解 碼以便重建原始信令模式。
因此，所傳送的信令模式可以包括附加的誤差編碼、冗余等以使 得即使僅僅一部分信令模式能夠被接收到，接收機也能夠重建原始信令模式。
有利地，每個幀的每個信令模式包括幀內(nèi)信令模式的位置，其在
接收側(cè)被提取并評估(evaluate)。在這種情況下，此外有利地，每個 幀中的每個信令模式除幀中相應(yīng)信令模式的位置之外可以包括相同 的信令數(shù)據(jù)，其在幀中的至少一些信令模式中是不同的。因此，接收 設(shè)備能夠例如在初始化周期期間確定其在整個傳輸帶寬內(nèi)(每個幀 內(nèi))的位置，其中接收設(shè)備被調(diào)諧到幀內(nèi)的任意位置，然后調(diào)諧到所 述帶寬以實現(xiàn)根據(jù)所接收到的信令模式中的信令數(shù)據(jù)而接收希望的 數(shù)據(jù)?？商鎿Q地，可以在包含在信令模式中的導(dǎo)頻信號中對位置信息 進行編碼。有利地，每個幀的信令模式包括具有包含在幀中的數(shù)據(jù)模 式數(shù)目的信令數(shù)據(jù)，其中所述評估裝置適于從所接收到的信令模式中 提取具有數(shù)據(jù)模式數(shù)目的所述信令數(shù)據(jù)。此外有利地，每個幀的信令 模式包括具有包含在幀中的每個數(shù)據(jù)模式的單獨信令數(shù)據(jù)，其中所述 評估裝置適于從所接收到的信令模式中提取具有每個數(shù)據(jù)模式的所 述單獨信令數(shù)據(jù)。
有利地，接收機適于被調(diào)諧到并且接收所述傳輸帶寬的選定部分 以便實現(xiàn)在傳輸帶寬的選定部分中對信令模式的優(yōu)化接收。特別地， 如果幀中的數(shù)據(jù)模式和信令模式的頻率維結(jié)構(gòu)不匹配，并且如果將要 在接收機中接收的傳輸帶寬的選擇性部分大于(在頻率維中)將要接 收的數(shù)據(jù)模式(一個或多個)，則可以優(yōu)化調(diào)諧以便實現(xiàn)信令模式的 最佳可能的接收，例如通過調(diào)整所述調(diào)諧以使得在仍接收全部希望的 數(shù)據(jù)模式(一個或多個)的同時接收一個完整信令模式的最大部分。
通常，可能有利的是對接收機進行調(diào)諧以使得傳輸帶寬的選擇性 部分被接收，以便待接收的至少 一 個數(shù)據(jù)模式相對于傳輸帶寬的選擇 性部分被置于中心(center)。
此外有利地，接收機能夠被調(diào)諧以根據(jù)先前幀的信令模式中所接 收到的信令信息來接收所述傳輸帶寬的選擇性部分。
此外有利地，每個幀包括在時間維中、繼所述至少一個數(shù)據(jù)模式 之后的至少一個附加數(shù)據(jù)模式，所述附加數(shù)據(jù)模式中的每一個分別具 有與所述先前的至少一個數(shù)據(jù)模式中對應(yīng)的一個相同的長度。換言 之，每個幀中的數(shù)據(jù)模式(一個或多個)的結(jié)構(gòu)被如此有利地建立以 使得至少 一個數(shù)據(jù)模式被安排在頻率維中以便覆蓋整個傳輸帶寬。至少 一個附加數(shù)據(jù)模式然后被安排在相同的幀中，但是在時間方向上跟 在至少一個數(shù)據(jù)模式之后，由此每個附加的或后面的數(shù)據(jù)模式具有與 相同頻率位置處的先前數(shù)據(jù)模式相同的長度(在頻率維中或頻率方向 上)。因此，如果接收設(shè)備被調(diào)諧到傳輸帶寬的特定部分，則就每個 幀而言至少 一 個數(shù)據(jù)模式被接收，所述數(shù)據(jù)模式中的每 一 個具有相同 的長度但是在時間維中彼此相繼。因此，在傳送設(shè)備中數(shù)據(jù)模式中的 每一個的長度可以被動態(tài)地調(diào)整?？商鎿Q地或另外，在時間維中附加 數(shù)據(jù)模式的數(shù)目可以被動態(tài)地調(diào)整。同樣，在時間方向上， 一幀中的 數(shù)據(jù)模式的長度(即時隙的長度)可以是變化的。因此重要的是，下 一幀的信令模式全都起始于相同的時間點。然后在信令模式中將通知
(signal)關(guān)于數(shù)據(jù)模式的任何動態(tài)改變。具有如本發(fā)明所提出的幀 結(jié)構(gòu)的多載波系統(tǒng)因此實現(xiàn)了數(shù)據(jù)內(nèi)容的非常靈活的傳輸，其中數(shù)據(jù) 模式的長度以及因此每個數(shù)據(jù)模式的數(shù)據(jù)量能夠被動態(tài)地改變，例如 因幀而異或以任何其他所需方式改變?？商鎿Q地，數(shù)據(jù)模式的長度和 /或數(shù)目可以是固定或永久的。
必須理解的是本發(fā)明能夠被應(yīng)用于任何種類的多載波系統(tǒng)，其中 傳送設(shè)備適于在整個傳輸帶寬中傳送數(shù)據(jù)并且接收設(shè)備適于選擇性 地只接收所述整個傳輸帶寬的 一 部分。這樣的系統(tǒng)的非限制性例子可 以是現(xiàn)有或未來的單向或雙向的廣播系統(tǒng)，例如有線或無線(如基于 電纜，地面等)數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)。多載波系統(tǒng)的非限制性例子將會 是正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)，然而，任何其他的適當(dāng)系統(tǒng)可以被 使用，其中數(shù)據(jù)、導(dǎo)頻信號等等被映射在多個頻率載波上。頻率載波 因此可以是等距的(equidistant)并且分別具有相同的長度(帶寬)。 然而，本發(fā)明還可以被用于多載波系統(tǒng)中，其中頻率載波不是等距的 和/或不分別具有相同的長度。此外，應(yīng)該理解的是本發(fā)明不局限于任 何種類的特定頻率范圍，既不限于在傳送側(cè)上所應(yīng)用的整個傳輸帶 寬，也不限于接收側(cè)被調(diào)諧到的傳輸帶寬的選定部分。然而，在一些 應(yīng)用中可能有利的是使用接收機側(cè)的接收帶寬，也就是接收機能夠被 調(diào)諧到的傳輸帶寬的部分的帶寬，其相當(dāng)于現(xiàn)有(數(shù)字視頻廣播或其 他)系統(tǒng)的接收設(shè)備的帶寬。接收機帶寬的非限制性例子可以是7.61 MHz、 8 MHz或任何其他適當(dāng)值，即接收側(cè)能夠被調(diào)諧到整個傳輸帶 寬調(diào)諧的任何希望的7.61 MHz、 8MHz等等帶寬。因此，整個傳輸帶
ii寬可以是7.61 MHz的倍數(shù)，例如7.61MHz、 15.22 MHz、 22.83 MHz、 30.44 MHz、 60.88 MHz、 243.52 MHz等等，以使得整個傳輸帶寬的分 段，即每個信令模式的長度可以是7.61 MHz。然而，其他數(shù)目、分段 和倍數(shù)是可能的，例如(但不限于)每個信令模式4MHz、 6MHz、 8 MHz的長度或任何其他適當(dāng)值。
通常，在接收機帶寬為8 MHz的非限制性例子的情況下，在本發(fā) 明的幀結(jié)構(gòu)中所使用的信令模式中的每一個的長度可以是8 MHz、 6 MHz、 4 MHz (或更小)。


在以下針對附圖對優(yōu)選實施例的描述中將更加詳細(xì)地解釋本發(fā) 明，其中
圖1示出整個傳輸帶寬的示意圖，接收機能夠從該整個傳輸帶寬 中選擇性地且靈活地接收選定部分，
圖2示出整個傳輸帶寬的分段的例子，
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)的示意性時域表示，
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)或模式的示意性例子，
圖5示出圖4的幀結(jié)構(gòu)的一部分，其中解釋了信令模式的重建，
圖6示出接收機濾波器特性的示意性例子，
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)或模式的另 一個例子，
圖8示出根據(jù)本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)或模式的另 一 個例子的 一 部分，
圖9示出將導(dǎo)頻信號分配到信令模式的第一例子，
圖10示出將導(dǎo)頻信號分配到信令模式的第二例子，
圖11示出信令模式的重建的另 一個例子，
圖12示出對不同的信道帶寬的適應(yīng)的例子，
圖13示意性地示出在時間維中本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)的例子，
圖14示出根據(jù)本發(fā)明的傳送設(shè)備的例子的示意性框圖，以及
圖15示出根據(jù)本發(fā)明的接收設(shè)備的例子的示意性框圖。
具體實施例方式
圖l示出整個傳輸帶寬l的示意性表示，其中根據(jù)本發(fā)明的傳送設(shè) 備(例如在圖14中示意性地示出的傳送設(shè)備54)按照本發(fā)明在多載波系統(tǒng)中傳送信號。在電纜電視環(huán)境中，整個傳輸帶寬l可以例如指的 是這樣的帶寬，其中數(shù)字電視信號被傳送到 一個或多個接收者并且例
如可以具有64 MHz的帶寬或任何其他適當(dāng)?shù)膸?。傳輸帶寬l因此可 以是較大的介質(zhì)帶寬的一部分，其內(nèi)經(jīng)由相應(yīng)的無線或有線傳輸介質(zhì) 來傳送不同種類的信號。在電纜電視的例子中，介質(zhì)帶寬可以例如從 (幾乎)0MHz延伸到862 MHz (乃至更高)，并且傳輸帶寬l可以是 其一部分。圖1此外示意性地示出本發(fā)明的接收設(shè)備3的框圖，其適于 被調(diào)諧到并且選擇性地接收傳輸帶寬1的選定部分2。因此，接收設(shè)備 3包括調(diào)諧器(tuner)4,所述調(diào)諧器4適于被調(diào)諧到并且選擇性地 接收傳輸帶寬1的希望部分2;以及另外的處理裝置5，其依照相應(yīng)的 通信系統(tǒng)對所接收到的信號執(zhí)行其他必需的處理，例如解調(diào)、信道解 碼等等。根據(jù)本發(fā)明的接收設(shè)備的更加復(fù)雜的例子在圖15的示意性框 圖中示出，圖15示出包括接收接口64的接收設(shè)備63,所述接收接口64 例如能夠是天線、天線方向圖(antenna pattern )、有線或基于電纜的 接收接口或任何其他適于在相應(yīng)的傳輸系統(tǒng)或通信系統(tǒng)中接收信號 的適當(dāng)接口。接收設(shè)備63的接收接口64被連接到接收裝置65,所述接 收裝置65包括調(diào)諧裝置(例如圖1中所示的調(diào)諧裝置4)以及另外的依 賴于相應(yīng)傳輸或通信系統(tǒng)的必要處理部件，例如適于將所接收到的信 號下變換到中頻或基帶的下變換裝置。
如上所述，本發(fā)明通過提供用于多載波系統(tǒng)的特定和新的幀結(jié)構(gòu) 而實現(xiàn)了在接收機中對傳輸帶寬1的希望部分2的靈活且變化的接收。 圖2示出整體傳輸帶寬1 (例如32MHz、 64MHz或任何其他適當(dāng)?shù)臄?shù)) 的示意性表示，本發(fā)明的傳送設(shè)備54適于在該帶寬l內(nèi)在不同的分段 或部分6、 7、 8、 9和10中傳送數(shù)據(jù)內(nèi)容，例如視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)或 任何其他種類的數(shù)據(jù)。例如，傳送設(shè)備54可以使用部分6、 7、 8、 9和 IO來傳送不同種類數(shù)據(jù)、來自不同源的數(shù)據(jù)、打算送給不同接收者的 數(shù)據(jù)等等。部分6和9具有例如最大帶寬，即能夠被對應(yīng)接收設(shè)備63所 接收的最大帶寬(例如8 MHz或7.61 MHz或任何其他適當(dāng)值)。部分7、 8和IO具有較小的帶寬。本發(fā)明現(xiàn)在提出將幀結(jié)構(gòu)或模式應(yīng)用于整個 傳輸帶寬l,由此每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令 模式以及多個數(shù)據(jù)模式。每個信令模式具有相同的長度并且包括映射 到其頻率載波(在OFDM系統(tǒng)的情況下為頻率副載波)的導(dǎo)頻信號以及信令數(shù)據(jù)。換言之，整體傳輸帶寬l被分成用于信令模式的相等部
分，由此接收機能夠被調(diào)諧到的最大帶寬，例如對于圖2中的部分6和 9所示出的帶寬，必須等于或大于每個信令模式的長度。本發(fā)明所建 議的新的幀結(jié)構(gòu)因此僅僅包括信令模式和數(shù)據(jù)模式，但不包括任何單 獨的訓(xùn)練模式或其中包括導(dǎo)頻信號的其他模式。換言之，本發(fā)明提出 一種新的幀結(jié)構(gòu)，其具有僅僅包括兩個或更多信令模式的前導(dǎo)并且具 有在時間方向上跟在前導(dǎo)之后的數(shù)據(jù)模式。
應(yīng)該注意到在傳輸帶寬中各種數(shù)據(jù)部分的長度不能超過接收機 能夠被調(diào)諧到的最大帶寬的長度(頻率載波的數(shù)目)，這將在下文被 更加詳細(xì)地解釋。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的幀11、 12的時域結(jié)構(gòu)的示意性表示。每個 幀ll、 12包括一個或多個信令符號13、 13'以及若千數(shù)據(jù)符號14、 14'。 因此，在時域中，信令符號在數(shù)據(jù)符號之前。每個幀ll、 12可以具有 多個數(shù)據(jù)符號，其中以下系統(tǒng)是可能的，在所述系統(tǒng)中數(shù)據(jù)符號的數(shù) 目在每個幀ll、 12中是變化的。包含在信令符號中的導(dǎo)頻信號被用在 接收設(shè)備63中以執(zhí)行信道估計和/或整數(shù)頻偏計算以及對幀始端的檢 測(幀在時間上以及在頻域中的始端能夠被檢測)。時間同步能夠例 如通過對在時域中所接收到的信令符號和/或數(shù)據(jù)符號的保護間隔執(zhí) 行保護間隔對比(或任何其他合適技術(shù))來進行。信令符號13、 13' 還包含信令信息，例如接收設(shè)備63對所接收到的信號進行解碼所需的 所有物理層信息，例如但不限于L1信令數(shù)據(jù)。信令數(shù)據(jù)可以例如包括 數(shù)據(jù)內(nèi)容到各種數(shù)據(jù)模式的分配，即例如哪些服務(wù)、數(shù)據(jù)流、調(diào)制、 糾錯設(shè)置等等位于哪些頻率載波上，以使得接收設(shè)備63能夠獲得其應(yīng) 該被調(diào)諧到的整個傳輸帶寬的哪部分的信息?？赡艿氖?，幀中的所有 信令模式包含相同的信令數(shù)據(jù)。可替換地，每個信令模式可以包含指 示相應(yīng)信令模式與幀始端的偏移或距離的信令數(shù)據(jù)，以使得接收設(shè)備 63可以以優(yōu)化信令模式和數(shù)據(jù)模式的接收的方式來優(yōu)化到傳輸頻率 的希望部分的調(diào)諧。另一方面，相應(yīng)信令模式與幀始端的偏移或距離 還能夠在導(dǎo)頻信號中、在導(dǎo)頻信號序列中或在分配給或包含在信令模 式中的保護帶中被編碼，以使得一幀中的每個信令模式能夠具有相同 的信令數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明對幀結(jié)構(gòu)的使用具有另外的優(yōu)點通過將數(shù) 據(jù)流分成邏輯塊，幀結(jié)構(gòu)的改變能夠在幀間被通知，由此在先幀向后繼幀或之一通知經(jīng)改變的幀結(jié)構(gòu)。例如，幀結(jié)構(gòu)允許無縫改變調(diào)制參 數(shù)，而不產(chǎn)生錯誤。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)或模式2 9的頻域表示的示意性例 子。幀結(jié)構(gòu)29在頻率方向上覆蓋整個傳輸帶寬24并且包括在頻率方向 上彼此鄰近的至少兩個(或至少一個、或至少三個)信令模式31,每 個都承載著被映射在各頻率載波上的相同或幾乎相同的信令數(shù)據(jù)并 且具有相同的長度。在圖4中示出的例子中，整個傳輸帶寬24的第一 時隙被細(xì)分成四個信令模式31，但是任何其他更高或更低數(shù)目的信令 模式也可能是合適的。在圖14中所示的本發(fā)明的傳送設(shè)備54中，幀形 成裝置59適于將(從調(diào)制裝置55獲得的)信令數(shù)據(jù)以及導(dǎo)頻信號安排 在相應(yīng)的信令模式中。調(diào)制裝置55預(yù)先利用適當(dāng)?shù)恼{(diào)制方案(例如 QAM調(diào)制或任何其他方案)對信令數(shù)據(jù)進行調(diào)制。有利地，偽噪聲序 列、CAZAC序列、PRBS等等被用于導(dǎo)頻信號，但是任何其他的具有 良好的偽噪聲和/或相關(guān)特性的導(dǎo)頻信號序列也可能是合適的。幀的每 個信令模式可以包括不同的導(dǎo)頻信號序列，但是可替換地，一幀的信令 模式的導(dǎo)頻信號可以形成單個導(dǎo)頻信號序列。應(yīng)該理解的是，幀形成 裝置59能夠被實現(xiàn)為單個模塊、單元等等，或能夠被實現(xiàn)為或?qū)崿F(xiàn)在 若干模塊、單元、設(shè)備等等中。此外，應(yīng)該理解的是幀形成裝置59可 以不在一個時間點形成如圖4中所示的整個幀結(jié)構(gòu)或才莫式29 (或如圖7 中所示的幀結(jié)構(gòu)或模式29')，而是可以適于在時間維中一部分接一部 分地(即一個時隙接一個時隙地)形成幀結(jié)構(gòu)29 (或29')的各部分。 例如，幀形成裝置59可以適于首先彼此鄰近地安排如圖4中所示的信 令模式31并且在傳輸帶寬24的整個寬度上添加如上和如下所述的導(dǎo) 頻信號，即在圖4中所示的例子中四個信令模式31。然后，幀24的 該部分(第一時隙)可以被進一步處理，例如通過在頻率到時間變換 裝置60中將其從頻域變換到時域，通過構(gòu)建最后所得到的時域符號 (例如OFDM符號)等等。然后，在下一步中，幀形成裝置59可以適 于以將在下文進一步描述的方式在整個傳輸帶寬24上處理數(shù)據(jù)模式 32、 33、 34、 35、 36、 37的線或序列，即下一個時隙，其后這些數(shù)據(jù) 模式被進一步處理，例如通過將它們從頻域變換到時域，通過形成時 域符號(例如OFDM符號)等等。因此，在圖4的表示中，幀結(jié)構(gòu)29 可以由幀形成裝置59按線方式(line wise )或時隙方式(time slot wise )來形成。在頻率方向上在整個傳輸帶寬24上延伸的幀結(jié)構(gòu)29的每個部 分將被形成并且作為一個塊來處理，但是在時間方向上(時隙)彼此 相繼的各部分將一個接一個地被形成并處理。
幀形成裝置59可以適于安排所述導(dǎo)頻信號以使得導(dǎo)頻信號被映 射到每個信令模式中的每第m個頻率載波17 (m是大于l的自然數(shù))， 以使得導(dǎo)頻之間的頻率載波16承載信令數(shù)據(jù)，如以下將針對圖9更加 詳細(xì)地解釋的那樣。另外或可替換地，幀形成裝置59可以適于安排所 述導(dǎo)頻信號以使得導(dǎo)頻信號被映射到包含在信令模式中的至少一個 導(dǎo)頻帶18、 19的頻率載波20、 21上，如以下將針對圖10更加詳細(xì)地解 釋的那樣。導(dǎo)頻帶18、 19包括多個緊鄰的頻率載波，其中導(dǎo)頻信號被 映射到其上。因此，每個信令模式可以具有單個導(dǎo)頻帶18或可以具有 兩個導(dǎo)頻帶18、 19，在頻率方向上， 一個在信令模式的始端， 一個在 信令模式的末端。有利地，導(dǎo)頻帶的長度(分配給導(dǎo)頻帶的頻率載波 的數(shù)目)對于每個信令模式而言是相同的。每個信令模式30的長度或 帶寬39可以與接收設(shè)備63的調(diào)諧器能夠被調(diào)諧到的帶寬38相同。然 而，接收設(shè)備63的調(diào)諧器能夠被調(diào)諧到的傳輸帶寬的部分可以大于信 令模式30的長度。由頻率到時間變換裝置60在從頻域到時域的變換期 間執(zhí)行將信令數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號映射到頻率載波上。以上(及以下)針 對包含在信令模式中的導(dǎo)頻信號所做出的所有陳述同樣可以適用于 如針對例如圖16所解釋的包含在數(shù)據(jù)模式中的導(dǎo)頻信號。
所接收到的導(dǎo)頻，即映射在每第m個頻率載波上和/或包含在所接 收到的信令模式的導(dǎo)頻帶中的導(dǎo)頻信號，(在時間到頻率變換裝置68 中變換到頻域之后)被用于在信道估計裝置69中對幀中的頻率載波的 信道估計，其向解映射裝置70提供必需的信道估計信息以實現(xiàn)對所接 收到的數(shù)據(jù)模式中的數(shù)據(jù)的正確解調(diào)。同樣，所接收到的導(dǎo)頻被用于 接收設(shè)備63中以用于對應(yīng)的整數(shù)頻偏檢測裝置67中的整數(shù)頻偏檢測， 所述整數(shù)頻偏檢測裝置67實現(xiàn)對所接收到的信號的整數(shù)頻偏的檢測 以及之后的補償。整數(shù)頻偏是與原始(所傳送的)頻率的、以頻率載 波間距的倍數(shù)計的偏移。所接收到的導(dǎo)頻還被用于檢測幀29、 29'的始 端(在時域和頻域中的幀始端)。
每個信令模式31包括例如信令模式31在幀內(nèi)的位置。例如除了各 信令模式在幀中的位置(其在幀中的每個信令模式31中是不同的)之外，每個幀29、 29'中的每個信令模式31具有并且承載相同的信令數(shù)據(jù)。 信令數(shù)據(jù)例如是L1信令數(shù)據(jù)，其包含接收設(shè)備63對所接收到的信號進 行解碼所需的所有物理層信息。然而，任何其他適當(dāng)?shù)男帕顢?shù)據(jù)可以 被包含在信令模式31中。信令模式31可以例如包括各數(shù)據(jù)分段32、 33、 34、 35、 36的位置，以使得接收設(shè)備63知道所希望的數(shù)據(jù)分段位于何 處，以使得接收設(shè)備63的調(diào)諧器能夠調(diào)諧到相應(yīng)位置以便接收所希望 的數(shù)據(jù)分段?？商鎿Q地，如上所述，幀的每個信令模式可以包括相同 的信令數(shù)據(jù)，并且?guī)瑑?nèi)相應(yīng)信令模式的位置以不同的方式通知，例如 通過信令模式的導(dǎo)頻信號序列或通過在保護帶中編碼的信息等等。如 上所述，信令模式31中的每一個可以包括關(guān)于包含在幀中的每個數(shù)據(jù) 模式的信息。然而，為了減少開銷，每個信令模式31可以包括關(guān)于僅 部分或一些數(shù)據(jù)模式的信息，例如但不限于位于頻帶內(nèi)(或位于其內(nèi) 并且與之鄰近)的那些數(shù)據(jù)模式，其中信令模式31位于所述頻帶中。 在圖4的例子中，幀中的第 一信令模式31可以包括關(guān)于數(shù)據(jù)模式32和 33 (以及時間上跟在后面的數(shù)據(jù)模式32'、 32"...33'、 33"等等)的信息。 幀中的第二信令模式可以包括關(guān)于數(shù)據(jù)模式33、 34和35 (以及時間上 跟在后面的數(shù)據(jù)模式33'、 33"…34'、 34"…35'、 35"等等)的信息。如圖15中所示，接收設(shè)備63，在具有調(diào)諧器的接收裝置65之后， 包括適于執(zhí)行時間同步的時間同步裝置6 6以及適于對所接收至U的時 域符號執(zhí)行小數(shù)頻偏檢測和補償?shù)男?shù)頻偏檢測裝置67。然后將所接 收到的時域符號提供給時間到頻率變換裝置68以用于將所接收到的 時域信號變換到頻域，其中在信令數(shù)據(jù)之后(在重建裝置71中的可選 重建之后)，在解映射裝置72中對其進行解調(diào)并然后在評估裝置73對 其進行評估。評估裝置73適于從所接收到的信令數(shù)據(jù)中提取必要的和 所需的信令信息。如果必要，附加信令模式可以在時間方向上緊接著 信令模式31之后被提供。幀結(jié)構(gòu)或模式29還包括在頻率方向上在整個頻率帶寬24上延伸 的并且在時間方向上跟在信令模式31之后的至少一個數(shù)據(jù)模式或分 段。在緊跟在信令模式31所位于的時隙之后的時隙中，圖4中所示的 帕結(jié)構(gòu)29包括若干具有不同長度(即數(shù)據(jù)被映射于其上的相應(yīng)頻率載 波的不同數(shù)目)的數(shù)據(jù)分段32、 33、 34、 35、 36和37。幀結(jié)構(gòu)29還包 括在后繼時隙中的附加數(shù)據(jù)分段，由此附加數(shù)據(jù)模式分別具有與相應(yīng)17地在先數(shù)據(jù)模式相同的長度和頻率載波數(shù)目。例如，數(shù)據(jù)模式32'、 32"、 32'"和32""具有與第一數(shù)據(jù)模式32相同的長度。例如，數(shù)據(jù)模式33'、 33"、 33"'和33'"'具有與數(shù)據(jù)分段33相同的長度。換言之，附加數(shù)據(jù)模 式具有與在信令模式31之后的第一時隙中的若干數(shù)據(jù)模式32、 33、 34、 35、 36和37相同的頻率維結(jié)構(gòu)。因此，如果接收設(shè)備63例如調(diào)諧到傳 輸帶寬的部分38以便接收數(shù)據(jù)模式35,則所有時間上后繼的具有與數(shù) 據(jù)模式35相同長度的數(shù)據(jù)模式35'、 35"和35"'都能夠被正確地接收。如上所述，幀形成裝置59可以一個接一個地(即一個時隙接一個 時隙地)形成在整個傳輸帶寬24上延伸的各個數(shù)據(jù)模式線。例如，數(shù) 據(jù)模式32、 33、 34、 35、 36、 37將由幀形成裝置59來形成，并然后被 從頻域變換到時域。之后，數(shù)據(jù)模式32'、 33'、 34'、 35'、 36'、 37'將由 幀形成裝置59來形成，并然后被從頻域變換到時域。之后，數(shù)據(jù)模式 32"、 33"、 34"、 35"、 36"、 37"將由幀形成裝置59來形成，并然后被 從頻域變換到時域等等。從頻域到時域的變換將通過頻率到時間變換 裝置60來進行，其中在從頻域到時域的變換期間數(shù)據(jù)被映射到頻率載 波上。本發(fā)明所提出的幀結(jié)構(gòu)或模式2 9的靈活且可變的數(shù)據(jù)模式結(jié)構(gòu) 能夠例如通過映射各種不同的數(shù)據(jù)流(例如具有不同種類的數(shù)據(jù)和/ 或來自不同源的數(shù)據(jù)，如在圖14中通過支路數(shù)據(jù)1、數(shù)據(jù)2和數(shù)據(jù)3所 直觀化的那樣)而在如圖14中所示的本發(fā)明的傳送設(shè)備54中實施。每 個支路的內(nèi)容數(shù)據(jù)根椐所實施的調(diào)制方案(例如QAM或任何其他適當(dāng) 的調(diào)制)而在相應(yīng)的調(diào)制裝置58、 58'、 58"中被調(diào)制。相應(yīng)的內(nèi)容數(shù) 據(jù)然后在幀形成裝置59中被安排在數(shù)據(jù)模式中，例如通過包含在幀形 成裝置59中的數(shù)據(jù)模式形成裝置或者通過任何其他適當(dāng)實現(xiàn)的模塊、 裝置、單元等等。如所提到的，幀形成裝置59還形成具有信令數(shù)據(jù)和 導(dǎo)頻信號的信令模式，其通過適當(dāng)?shù)膶?dǎo)頻生成模塊(未示出)而被提 供給幀形成裝置59，例如通過信令模式形成裝置或包含在幀形成裝置 59中的任何其他適當(dāng)?shù)膯卧?、模塊或元件。幀形成裝置59于是形成具 有幀結(jié)構(gòu)29、 29'的幀，所示幀結(jié)構(gòu)29、 29'具有如所描述的信令模式和 數(shù)據(jù)模式。如所提到的，幀形成裝置59可以被實施在一個或若干模塊 中，或者還可以是其他處理單元或模塊的一部分。此外，幀形成裝置 59可以適于在后繼時l殳一部分一部分地形成幀29,例如通過首先形成在第一時隙中并且在整個傳輸帶寬24上延伸的信令模式31的序列，然 后通過形成在第二時隙中并且在整個傳輸帶寬24上延伸的數(shù)據(jù)模式 32、 33、 34、 35、 36、 37的序列等等。然后通過頻率到時間變換裝置 60 (例如是快速傅里葉逆變換裝置等等)將信令數(shù)據(jù)、導(dǎo)頻信號和內(nèi) 容數(shù)據(jù)分別地一個接一個地(in one of the another)從頻域變換到時域 并且映射到頻率載波上。因此，應(yīng)當(dāng)注意幀結(jié)構(gòu)29、 29，構(gòu)成頻率到時 間變換的基礎(chǔ)。整個傳輸帶寬2 4的包括導(dǎo)頻信號的信令數(shù)據(jù)以及每個 時隙(幀結(jié)構(gòu)29、 29'的時間維中的時間單位)的內(nèi)容數(shù)據(jù)被映射到頻 率載波上。換言之，每個時隙中的整個傳輸帶寬24的全部模式總是被 映射到必要數(shù)目的頻率載波上。例如，圖4的幀結(jié)構(gòu)29的第一時隙(即 全部信令模式31)于是將產(chǎn)生信令符號，幀結(jié)構(gòu)的第二時隙(即全部 數(shù)據(jù)模式32、 33、 34、 35、 36、 37)于是將產(chǎn)生數(shù)據(jù)符號等等。對應(yīng) 地形成的時域符號(例如OFDM符號)然后被從頻率到時間變換裝置 60提供到保護間隔添加57,其向時域符號添加保護間隔。由此形成的 傳輸符號然后由傳送裝置61通過傳送接口62進行傳送，所述傳送接口 62例如是適當(dāng)?shù)奶炀€、天線方向圖等等。
如上所述，各種數(shù)據(jù)模式中的至少 一些可以分別具有不同的長 度，即，不同數(shù)目的頻率載波(如果頻率載波是等距的并且具有相同 的帶寬的話)。可替換地，在頻率方向上數(shù)據(jù)模式的數(shù)目可以與信令 模式的數(shù)目相同，其中每個數(shù)據(jù)模式的長度(或帶寬)可以與每個信 令模式的長度相同并且它們可以彼此對準(zhǔn)(具有相同的頻率方向結(jié) 構(gòu))。可替換地，每個數(shù)據(jù)模式可以具有相同的長度并且數(shù)據(jù)模式的 數(shù)目可以是信令模式的數(shù)目的倍數(shù)，且同時仍具有相同的頻率結(jié)構(gòu)和 對準(zhǔn)(alignment)。因此，例如2、 3、 4或更多數(shù)據(jù)模式將與信令模式中 的每一個進行對準(zhǔn)。通常，數(shù)據(jù)模式的長度需要小于或者最大等于接 收機有效帶寬以使得數(shù)據(jù)模式能夠在接收設(shè)備63中被接收。此外，傳 送設(shè)備54可以適于動態(tài)地改變數(shù)據(jù)模式結(jié)構(gòu)，例如數(shù)據(jù)模式的數(shù)目和 /或長度。可替換地，數(shù)據(jù)模式的結(jié)構(gòu)可以是固定的或永久的。
通常(對于在此所描述的所有實施例)，傳送設(shè)備54可以適于僅 在(在時間方向上跟在后面的)各數(shù)據(jù)模式將被傳送的情況下生成并 傳送信令模式。換言之，僅僅在其中數(shù)據(jù)被傳送的位置處生成信令模 式。因此，如果在接收機中進行再分類(resorting)是可能的并且能夠通過對所接收到的部分進行再分類來獲得一個完整的信令模式，則
在數(shù)據(jù)模式上(在頻率方向上)延伸的信令模式可以被刪去(cutoff)
(不被傳送)?？商鎿Q地，即使沒有在時間方向上跟在后面的數(shù)據(jù)模 式將被傳送，信令模式也可以被傳送。這兩種可能性的任何種類的組 合都可以被實施。
此外，要注意數(shù)據(jù)模式可以有利地包括映射在一些頻率載波(例
如每第n個頻率載波，n是大于l的整數(shù))上的導(dǎo)頻信號，以便實現(xiàn)在 接收側(cè)的精細(xì)(fine)信道估計。因此，導(dǎo)頻信號可以與數(shù)據(jù)一起在 幀29、 29'的一個時隙中在全部數(shù)據(jù)模式上(即在整個傳輸帶寬上)以 規(guī)則或不規(guī)則模式散布在載波之間。另外，整個傳輸帶寬的每個第一 和最后的頻率載波可以總是承載導(dǎo)頻信號，以使得在時間方向上連續(xù) 不斷的導(dǎo)頻存在于頻率載波中。同樣，附加導(dǎo)頻可以存在于選定頻率 載波中。數(shù)據(jù)模式中的導(dǎo)頻信號可以例如通過導(dǎo)頻信號序列來形成，
例如偽噪聲序列、;rbs (偽口隨機二進制序列)等等。導(dǎo)頻^號序列
可以例如在每個(頻域)幀中是相同的，或者一個導(dǎo)頻信號可以被用 于整個傳輸帶寬l乃至整個介質(zhì)帶寬(或至少其部分)。如果PRBS發(fā) 生器被用于傳送設(shè)備54中，則將為每個頻率載波生成導(dǎo)頻但是只有用 于導(dǎo)頻信號的那些將被使用。在用于整個介質(zhì)帶寬的導(dǎo)頻序列的情況 下，PRBS發(fā)生器將僅在(虛擬)頻率OMHz處被初始化一次，以使得 導(dǎo)頻信號序列是唯一的?？商鎿Q地，導(dǎo)頻信號序列可以在頻域中被重 復(fù)若干次，但是在相應(yīng)的傳輸帶寬中應(yīng)該是明確的(unambiguous )(例 如導(dǎo)頻信號序列可以每200MHz重復(fù)一次或以任何其他適當(dāng)數(shù)重復(fù)。)
在傳送設(shè)備54中，然后在幀形成裝置59中把來自各調(diào)制裝置58、 58'、 58"的數(shù)據(jù)與導(dǎo)頻信號一起組合成根據(jù)本發(fā)明的幀模式或結(jié)構(gòu)29。
通常，本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)可以是固定或永久的，即總帶寬以及在時 間方向上每個幀的延伸可以是固定的并且總是相同的?？商鎿Q地，幀 結(jié)構(gòu)還能夠是靈活的，即總帶寬和/或在時間方向上每個幀的延伸可以 是靈活的并且依賴于期望應(yīng)用而隨時間改變。例如，具有數(shù)據(jù)模式的 時隙的數(shù)目可以被靈活地改變。因此，可以在信令模式的信令數(shù)據(jù)中 向接收設(shè)備通知所述改變。
在接收設(shè)備63的起動階段或初始化階段，接收設(shè)備63調(diào)諧到整個頻率帶寬的任意頻率部分。在電纜廣播系統(tǒng)的非限制性例子中，信令
模式30可以例如具有7.61 MHz或8 MHz帶寬(然而必須理解的是，信 令模式還可以具有任何其他帶寬，例如4MHz、 6MHz等等)。因此， 在起動階段期間，接收設(shè)備63能夠以原始或重排序(re-ordered)序列 接收整個信令模式30并且在時間同步裝置66中執(zhí)行時間同步，例如通 過對所接收到的信令符號(或數(shù)據(jù)符號)的保護間隔執(zhí)行保護間隔對 比或者通過使用任何其他適當(dāng)技術(shù)來獲得時間同步。接收設(shè)備63還包 括所提到的小數(shù)頻偏檢測裝置67，其適于根據(jù)頻率載波間距的小數(shù)來 執(zhí)行對所接收到的信號的小數(shù)頻偏的檢測和計算以便允許小數(shù)頻率 補償。由此獲得的小數(shù)頻偏信息然后可以被提供給包含在接收裝置65 中的調(diào)諧器，其然后執(zhí)行小數(shù)頻率補償。小數(shù)頻率補償也可以通過其 他適當(dāng)技術(shù)來實現(xiàn)。在時間到頻率變換裝置68中將所接收到的時域信 號變換到頻域之后，在信道估計裝置69和/或整數(shù)頻偏計算中使用所接 收到的信令模式中的導(dǎo)頻信號來執(zhí)行信道估計(通常為粗略信道估 計)。在整數(shù)頻偏檢測裝置74中執(zhí)行整數(shù)頻偏計算，其適于檢測和計 算所接收到的信號與原始頻率結(jié)構(gòu)的頻偏，其中頻偏以頻率載波間距 的整數(shù)倍來計(因此為整數(shù)頻偏)。由此獲得的整數(shù)頻偏信息然后可 以被提供給包含在接收裝置65中的調(diào)諧器，其然后執(zhí)行整數(shù)頻率補 償。整數(shù)頻率補償還可以通過其他適當(dāng)技術(shù)來實現(xiàn)。因為小數(shù)頻偏已 經(jīng)通過小數(shù)頻偏檢測裝置67而得以計算和補償，因此能夠?qū)崿F(xiàn)完全的 頻偏補償。在接收設(shè)備63的評估裝置73中，所接收到的信令數(shù)據(jù)被評 估，例如所接收到的信令模式在幀中的位置被獲得以使得接收機能夠 自由且靈活地調(diào)諧到相應(yīng)希望的頻率位置，例如在圖4中示出的部分 38。然而，為了能夠在接收設(shè)備63的調(diào)諧位置與信令模式結(jié)構(gòu)不匹配 的情況下正確地評估信令模式31的信令數(shù)據(jù)，所接收到的信令信號必 須被重排序，這是在所描述的重建裝置71中執(zhí)行的。圖5在示意性例 子中示出這種重排序。先前的信令模式的最后部分31'在后繼信令模式 的第一部分31"之前被接收到，其中在重建裝置71將部分31'置于部分 31"之后以便重建原始信令數(shù)據(jù)序列之后，其中在解映射裝置72中對來
自頻率載波的信令數(shù)據(jù)進行對應(yīng)解映射之后在評估裝置73中對重排 序的信令模式進行評估。要記住的是每個信令模式31的內(nèi)容是相同的
(或幾乎相同)，以使得這種重排序是可能的。經(jīng)常，接收設(shè)備沒有在接收機被調(diào)諧到的全部接收帶寬上提供平 坦的頻率響應(yīng)。另外，傳輸系統(tǒng)通常面臨接收帶寬窗口的邊界
(boarder)處增加的衰減。圖6示出典型的濾波器形狀(filter shape ) 例子的示意性表示。能夠看到濾波器不是長方形的，這樣例如接收設(shè) 備實際上僅能夠接收7.61 MHz帶寬而不是8 MHz帶寬。結(jié)果是，接收 設(shè)備63不能如針對圖5所描述的那樣在信令模式31具有與接收設(shè)備63 的接收帶寬相同的長度和帶寬的情況下執(zhí)行對信令數(shù)據(jù)的重排序，這 樣一些信號丟失并且不能在接收帶寬的邊界處被接收到。為了克服該 問題以及其他問題并且為了確保接收設(shè)備63總是能夠以原始序列接 收一個完整的信令模式并且不必對所接收到的信令信號進行重排序 或重新安排，本發(fā)明可替換地或另外提出使用信令模式31a，與接收 機帶寬相比，所述信令模式31a具有縮減的長度，例如7.61 MHz(或 任何其他適當(dāng)長度)。
根據(jù)圖7中所示的例子，提出使用信令模式31a，其具有接收機帶 寬一半的長度，但仍具有相同的頻率結(jié)構(gòu)。換言之，相應(yīng)的兩個(即 成對) 一半長度的信令模式31a與接收機帶寬匹配并對準(zhǔn)。因此，每 對信令模式31a將具有相同的信令數(shù)據(jù)或幾乎相同的信令數(shù)據(jù)，包括 信令模式31a在相應(yīng)幀中的(變化)位置。然而，就其他對信令模式 而言，在這些其他對中，因為它們在幀內(nèi)分別具有不同的位置，所以 除了位置信息之外，信令數(shù)據(jù)將會是相同的。在具有8MHz的帶寬或 長度的接收設(shè)備63的上述例子中，信令模式31a于是將均具有4 MHz 的長度或帶寬。因此，為了確保如以前一樣相同數(shù)量的信令數(shù)據(jù)能夠 被傳送，可能有必要的是在繼信令模式31a之后并且在數(shù)據(jù)模式32、 34、 35、 36和37之前的時隙中添加附加的一半長度的信令模式31b。 附加信令模式3lb具有與信令模式31 a相同的時間和頻率安排/對準(zhǔn)，但 是包括附加的并且與包含在信令模式31a中的信令信息不同的信令信 息。這樣，接收設(shè)備63將能夠完全接收信令模式31a和31b，并且接收 設(shè)備的重建裝置71適于將信令模式31a和31b的信令數(shù)據(jù)組合成原始 序列。在這種情況下，接收設(shè)備63中的重建裝置71能夠被省略。
同樣可能有利的是，如果所有必需的信令數(shù)據(jù)能夠在一半長度中 被傳送并且附加信令模式31b不是必需的，則僅提供具有一半長度的 信令模式31a的一個時隙。在這種情況下，每個信令模式31a包括相同(或幾乎相同)的信令數(shù)據(jù)并且每個所接收到的信令模式31a使得接 收設(shè)備63總是能夠調(diào)諧到并且接收傳輸帶寬的任何希望部分并且因 此接收所希望的數(shù)據(jù)模式(一個或多個)?？商鎿Q地，甚至更多的一 半長度信令模式可以被用在信令模式31b之后的后繼時隙中。
通常應(yīng)該注意的是(對于本發(fā)明的所有實施例而言)，數(shù)據(jù)模式 和/或信令模式的長度(或帶寬)可以適應(yīng)于，例如可以小于或最大等 于接收設(shè)備63的有效接收帶寬，例如適應(yīng)于接收帶通濾波器的輸出帶 寬，如上所描述的那樣。
此外，對于本發(fā)明的所有實施例，如果在時間方向上信令模式31; 31a、 31b中的一個或多個后繼有在幀內(nèi)具有相同長度和位置的一個或 多個附加信令模式，則可能是有利的。例如，幀中的第一信令模式可 以具有在后繼時隙中的 一 個或多個附加信令模式。附加信令模式因此
可以具有與第一信令模式相同或幾乎相同的信令信息。可替換地，在 時間方向上相應(yīng)的兩個后繼信令模式可以共同包括必需的完整信令
數(shù)據(jù)。幀中的其他信令模式可能無需具有附加信令模式。通常，幀內(nèi) 每個頻率位置中的信令模式的數(shù)目可以是變化的。例如，如果在幀的
每個頻率位置提供鑒于缺口 (notch)或其他干擾所必需的多個信令模 式，則可能是有利的?？商鎿Q地或另外，幀內(nèi)每個頻率位置中的信令 模式的數(shù)目可以根據(jù)信令數(shù)據(jù)量而變化。因此，例如，如果更多數(shù)據(jù) 模式需要被用信號通知(signalize)，則在時間方向上更多信令模式 可能是必需的。在時間方向上信令模式的長度因此可以是包含在信令 模式中的信令數(shù)據(jù)的 一部分。
在非限制性例子中，信令數(shù)據(jù)和附加導(dǎo)頻以及數(shù)據(jù)模式的傳輸和 接收基于OFDM,所述信令數(shù)據(jù)例如L1 (級別(level) 1)信令數(shù)據(jù)， 所述附加導(dǎo)頻被用于整數(shù)頻率同步和信道均衡。信令數(shù)據(jù)是在例如4 MHz的塊或模式中被傳送的，但是任何其他適當(dāng)?shù)拇笮《伎梢员皇?用。唯一的必要條件是在調(diào)諧窗口內(nèi)具有一個完整的信令模式，但是 該條件可以通過使用在時間方向上彼此相繼的具有較小大小的兩個 或更多信令模式來滿足，如針對圖7所描述的那樣。因此，信令模式 的最大帶寬可以例如是現(xiàn)有技術(shù)調(diào)諧器的調(diào)諧窗口 ，即7.61MHz。以 下給出了一些數(shù)值例子。在第一例子中，每個信令模式31; 31a、 31b 正好覆蓋4 MHz,而這對應(yīng)于1792個OFDM頻率載波且具有448^s的OFDM符號的有用部分的持續(xù)時間Tu。在第二例子中，每個信令模式 覆蓋7.61 MHz(正好3409/448usec),而這對應(yīng)于3049個OFDM載波且具 有448 ps的OFDM符號的有用部分的持續(xù)時間Tu 。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，導(dǎo)頻信號被映射到信令模式31a的每第m 個頻率載波17，如圖9中示意性地示出的那樣(m是大于l的整數(shù))。 然而毫無疑問很清楚的是，這種可能性同樣適用于圖4中所示的信令 模式31，或者一般地適用于任何適當(dāng)長度的信令模式(即4MHz、 6MHz、 7.61 MHz、 8MHz等等)。在承載頻率載波的導(dǎo)頻信號之間的 頻率載波16承載著信令數(shù)據(jù)。將信令數(shù)據(jù)映射到頻率載波16和將導(dǎo)頻 信號17映射到每第m個頻率載波是通過如圖14中所示的包含在傳送設(shè) 備54中的頻率到時間變換裝置60來執(zhí)行的。 一般地，如上所述，導(dǎo)頻 信號形成導(dǎo)頻信號序列。因此，例如通過調(diào)制方案而彼此對照地對導(dǎo) 頻進行調(diào)制，所述調(diào)制方案可以是差分的，例如但不限于D-BPSK(差 分二進制相移鍵控)。導(dǎo)頻序列例如通過PRBS (偽隨機二進制序列 寄存器，例如2八23-1)來獲得。m的重復(fù)率應(yīng)該允許在接收側(cè)(例如 圖15中所示的本發(fā)明的接收設(shè)備63 )的明確的D-BPSK解碼，即使對 于多徑信道也是如此。對于4 MHz信令模式，重復(fù)率m例如7、14、28、...， 因為7、 14、 28...是1792 (:^4MHz信令模式中的頻率載波的數(shù)目)的 除數(shù)(divider)。在本例中，有利的重復(fù)值是m-7。換言之，每第m 個頻率載波承載著甚至跨越鄰近信令模式的導(dǎo)頻信號，也就是說重復(fù) 率涉及全部信令模式并且甚至是從一個模式到另 一模式而實現(xiàn)的，而 不僅僅是在模式內(nèi)實現(xiàn)的。就每4 MHz信令模式而言該例子產(chǎn)生256 個導(dǎo)頻信號。然而，依賴于信令模式的相應(yīng)長度和/或其他因素，與上 述例子不同的其他重復(fù)值可能是有利的。例如，在7.61MHz(具有例 如3408個OFDM載波)的長度或信令模式的情況下，有利的重復(fù)值可 以是6或12 (m = 6或12)，但是其他適當(dāng)值可以祐 使用。在數(shù)據(jù)才莫式 (一個或多個)還承載著映射到在具有數(shù)據(jù)的頻率載波之間的一些頻 率載波上的導(dǎo)頻信號的情況下，如果導(dǎo)頻信號被映射到在以下位置中 的數(shù)據(jù)模式(一個或多個)的頻率載波上則可能是有利的，所述位置
對應(yīng)于導(dǎo)頻信號被映射于其上的信令模式(一個或多個)中的頻率載 波。因此，數(shù)據(jù)模式(一個或多個)中導(dǎo)頻信號的密度無需與信令模 式(一個或多個)中導(dǎo)頻信號的密度一樣高。例如，如果導(dǎo)頻信號被映射到信令模式(一個或多個)中的每第m個頻率載波上(m是大于l 的整數(shù))，則導(dǎo)頻信號可以被映射到數(shù)據(jù)模式(一個或多個)的每第 n個頻率載波上，其中n是大于l的整數(shù)并且是m的整數(shù)倍。作為有利的 例子，如果m-7，貝']11=28 (或任何其他適當(dāng)?shù)臄?shù))。數(shù)據(jù)模式(一個 或多個)中的導(dǎo)頻信號還可以形成導(dǎo)頻信號序列，如針對信令模式(一 個或多個)所解釋的那樣。
就為信令模式(一個或多個)和數(shù)據(jù)模式(一個或多個)創(chuàng)建導(dǎo) 頻信號序列(例如是PN序列)而言，存在著兩個選擇
*選擇l:每個幀中的每個信令模式承載不同的導(dǎo)頻信號序列。 在上述例子中，PRBS寄存器的初始化被對準(zhǔn)到傳輸頻率。256個導(dǎo)頻 位于每個4MHz的頻率塊內(nèi)。每個4MHz塊的導(dǎo)頻信號序列凈皮獨立地計 算。這允許在接收機側(cè)上存儲器的高效實現(xiàn)。
*選擇2:對于包含在全部傳輸帶寬乃至介質(zhì)帶寬中的所有信令 模式，導(dǎo)頻信號序列僅被應(yīng)用一次。接收機(例如接收設(shè)備63)將該 已知序列例如存儲在存儲裝置中或者在適當(dāng)?shù)膶?dǎo)頻序列生成裝置中 生成該已知序列并且提取與其當(dāng)前調(diào)諧位置相對應(yīng)的頻率塊，所述導(dǎo) 頻序列生成裝置能夠?qū)儆谡麛?shù)頻偏檢測裝置74或者可以在整數(shù)頻偏 檢測裝置74外部。
如圖14中所示，用于信令模式的導(dǎo)頻信號被提供給幀形成裝置 59，所述幀形成裝置59將信令數(shù)據(jù)與導(dǎo)頻信號組合成根據(jù)本發(fā)明的信 令模式。用于信令數(shù)據(jù)的導(dǎo)頻信號因此例如在傳送設(shè)備54內(nèi)通過適當(dāng) 的導(dǎo)頻信號生成裝置(例如但不限于PRBS)來生成。然后例如通過 調(diào)制方案來對所生成的序列進行調(diào)制，此后將經(jīng)調(diào)制的導(dǎo)頻信號序列 提供給幀形成裝置59，所述調(diào)制方案例如二進制相移鍵控調(diào)制方案或 差分二進制相移鍵控調(diào)制方案或任何其他方案。如所提到的，幀形成 裝置59將導(dǎo)頻信號和信令數(shù)據(jù)組合成信令模式。因此，以適當(dāng)?shù)姆绞?來處理信令數(shù)據(jù)，例如通過誤差編碼(error coding )(如所提到的) 以及調(diào)制(例如但不限于16 QAM調(diào)制方案)來處理。作為另外的可 能性，包括信令數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號的信令模式，在幀形成裝置59之后， 可以在對應(yīng)的加擾(scrambling)裝置受到加擾，所述加擾裝置適于 利用由適當(dāng)?shù)膫坞S機二進制序列寄存器所生成的另外PRBS對信令模 式中的導(dǎo)頻信號進行加擾。這種可能性可以適用于上述選擇l以及選
25擇2或任何其他適當(dāng)?shù)膶嵤┓绞?。對信令模式的加擾可以例如逐幀地 進行，或者可以如上所述在整個傳輸帶寬乃至整個介質(zhì)帶寬上執(zhí)行。 如果在整個介質(zhì)帶寬上使用導(dǎo)頻信號序列，例如以上選擇2中所提到 的或?qū)π帕钅Ｊ降募訑_，則這樣的導(dǎo)頻信號序列可以例如通過適當(dāng)?shù)?偽隨機二進制序列寄存器來生成，所述寄存器在OMHz的(虛擬)頻 率直到高階(upper order)介質(zhì)帶寬(其可以例如是862 MHz乃至更 高的頻率，這取決于實施方式)對序列進行初始化。經(jīng)加擾的信令模 式然后被提供給頻率到時間變換裝置6 0并且被進 一 步處理。
信令模式內(nèi)的所有其他載波16被用于L1信令數(shù)據(jù)的傳輸。每個信 令模式中信令數(shù)據(jù)的起始總是被對準(zhǔn)到4MHz (或7.61 MHz或8 MHz 等等)結(jié)構(gòu)，也就是說在所描述的例子中它總是起始于4 MHz (或7.61 MHz或8 MHz等等)的倍數(shù)。每個4 MHz (或7.61 MHz或8 MHz等等) 信令模式可以承載完全相同的信息，這是因為一個或多個導(dǎo)頻信號序 列向接收設(shè)備63提供關(guān)于相應(yīng)信令模式在每個幀中的位置的信息?？?替換地，每個信令模式另外可以包括信令模式在幀中的位置。此外， 為了降低輸出時域信號的峰值與平均功率比，可以通過唯一加擾序列 在發(fā)射機中對每個信令模式的信令數(shù)據(jù)進行加擾，所述唯一加擾序列 可以通過信令模式號來獲得。
在接收設(shè)備63中，在整數(shù)頻偏檢測裝置74中使用包含在信令模式 31; 31a、 31b中的導(dǎo)頻信號(在時間到頻率變換裝置68中對所接收到 的時域符號進行時間到頻率變換之后)來檢測整數(shù)頻偏，其結(jié)果然后 被用在接收設(shè)備63中以在頻域中執(zhí)行整數(shù)頻偏補償。更具體地說，包 含在所接收的頻率范圍內(nèi)的信令模式中的導(dǎo)頻信號(其例如經(jīng)過 D-BPSK調(diào)制)在包含在整數(shù)頻偏檢測裝置74中的解調(diào)裝置75 (其例 如執(zhí)行D-BPSK解調(diào))中被解調(diào)(最后在解擾之后)。在導(dǎo)頻信號的 差分調(diào)制(例如D-BPSK)的情況下，不需要針對導(dǎo)頻的信道估計， 這是因為信道的相對短的回波(echo)引起在頻率方向上非常緩慢的 改變。然后，包含在整數(shù)頻偏檢測裝置74中的相關(guān)裝置76執(zhí)行經(jīng)解調(diào) 的導(dǎo)頻信號(導(dǎo)頻信號序列)與所存儲或生成的(預(yù)期)導(dǎo)頻信號序 列(例如PRBS序列)的相關(guān)，以便以確切的頻偏獲得對準(zhǔn)。所述相 關(guān)是利用PRBS序列來進行的，所述PRBS序列預(yù)期在信令模式的始端 (能夠在接收機側(cè)列在表中)。如果在所接收到的符號內(nèi)找到該序列，同步峰值被獲得，接收設(shè)備63知道確切的頻偏并且對其進行補償。更 具體地說，所獲得的整數(shù)頻偏能夠被提供給并用在重建裝置71和解映 射裝置72中以用于正確地對信令數(shù)據(jù)進行解調(diào)，以及提供給并用在信 道估計裝置69中以便執(zhí)行信道估計和因此信道均衡。而且，同步峰值 的檢測實現(xiàn)了對幀始端的檢測。
在時間同步裝置6 6和小數(shù)頻偏檢測裝置6 7中使用所接收的信令 符號和/或數(shù)據(jù)符號的保護間隔來使用保護間隔對比，以在時域中對所 接收到的時域符號執(zhí)行例如必要的時間同步以及小數(shù)頻偏檢測和補 償(參見圖13,示出了具有信令符號、數(shù)據(jù)符號和保護間隔的幀的時 域表示)。時間同步可替換地通過執(zhí)行所接收到的時域符號與接收機 生成的時域符號之間的絕對值的相關(guān)來實現(xiàn)，其中僅僅導(dǎo)頻信號被調(diào)
切的時間同步。
根據(jù)在圖10中示意性地示出的本發(fā)明的第二方面，每個信令模式 31a(或信令模式31)包括至少一個導(dǎo)頻帶18、 19，所述至少一個導(dǎo) 頻帶18、 19包括映射在導(dǎo)頻帶18、 19的頻率載波20、 21上的導(dǎo)頻信號。 導(dǎo)頻帶18、 19分別包括導(dǎo)頻信號被映射于其上的多個緊鄰的頻率載 波。導(dǎo)頻帶18、 19均可以具有相同數(shù)目的頻率載波或不同數(shù)目的頻率 載波。因此，每個信令模式31a可以在其始端或在其末端(在頻率方 向上)包括導(dǎo)頻帶18、 19?？商鎿Q地，每個信令模式可以在每個邊界 處(即在模式的始端和末端)包括導(dǎo)頻帶18、 19。以上針對本發(fā)明的 第 一方面所做出的所有其他陳述和定義同樣適用于第二方面，包括選 擇1和選擇2。必須理解的是，本發(fā)明的第一和第二方面可以被組合， 即每個信令模式可以包括如上所述的至少一個導(dǎo)頻帶18、 19以及映射 在每第m個頻率載波12上的導(dǎo)頻信號。
在如上所述的本發(fā)明的兩個方面中，每個信令模式中具有導(dǎo)頻信 號的頻率載波的數(shù)目與具有信令數(shù)據(jù)的頻率載波的數(shù)目之間的關(guān)系 可能是可變的并且服從于相應(yīng)的信令和偏移補償要求。
如在圖ll中示意性地示出的那樣，傳送設(shè)備54可以使整個傳輸帶 寬的某些區(qū)域22、 23成為空白(blank)(缺口 )以便避免來自電纜網(wǎng) 的干擾進入其他服務(wù)，例如航空無線電。因此，可以不對頻譜的某部 分進行調(diào)制。在這種情況下，也不應(yīng)該對信令模式31; 31a、 31b內(nèi)受影響的頻率載波進行調(diào)制。因為本發(fā)明所建議的同步是非常強的，所
以這不會影響通過經(jīng)D-BPSK調(diào)制的導(dǎo)頻所實現(xiàn)的頻率同步性能。通 過重復(fù)信令數(shù)據(jù)(幀中的每個信令模式31; 31a、 31b包括相同或幾乎 相同的信令數(shù)據(jù))(例如如圖11中所示通過組合來自兩個鄰近信令模 式的部分)，并且最后通過由包含在傳送設(shè)備54中的誤差編碼裝置56 向信令模式添加誤差保護，來恢復(fù)信令數(shù)據(jù)的遺漏(missing)部分。 在傳輸帶寬邊緣處的信令數(shù)據(jù)的遺漏部分應(yīng)該被作為非常寬的缺口 來對待。
處理缺口或其他問題的替換方案或另外的可能性可以是將信令 模式31; 31a、 31b細(xì)分成兩個或更多部分并且逐幀地反轉(zhuǎn)(幀的)每 個信令模式中的兩個或更多部分的序列。例如，如果幀中的第一信令 模式被細(xì)分在第一和(后繼的)第二部分中，則在緊接著的下一幀中 的(對應(yīng)的)第一信令模式將具有在始端的第二部分和后繼的第一信 令部分，即反序(inverted sequence)。 因jt匕,^口K列J!口第二^P^^皮^; 口或者以其他方式被干擾，則接收機將必須等待下一個幀，其中第二 部分可以被接收到而沒有問題(因為后繼的第一部分將被干擾)。
使信令模式31; 31a、 31b適應(yīng)接收側(cè)的不同調(diào)諧帶寬可以例如通 過改變信令模式中頻率載波的距離來實現(xiàn)?？商鎿Q地，可以保持頻率 載波距離不變并且刪掉傳輸帶寬邊緣處的信令模式部分，例如通過不 對相應(yīng)的頻率載波進行調(diào)制，如圖12中示意性地示出的那樣。圖12示 出使具有4 MHz信令模式的方案適應(yīng)于6 MHz調(diào)諧帶寬，由此實現(xiàn)對 具有高達6 MHz的長度的數(shù)據(jù)模式的接收。
最后，每個信令模式31; 31a、 31b另外可以在每個模式的始端和 末端包括保護帶?？商鎿Q地，在一些應(yīng)用中可能有利的是，僅每個幀 中的第一信令模式(在圖4的例子中位置39處的信令模式)可以僅僅 在模式的始端包括保護帶，并且每個幀中的最后的信令模式可以僅僅 在模式末端包括保護帶?？商鎿Q地，在一些應(yīng)用中，僅每個幀中的第 一信令模式(在圖4的例子中位置39處的信令模式)可以在模式的始 端和末端包括保護帶，并且每個幀中的最后的信令模式可以在模式的 始端和末端包括保護帶。包含在一些或所有信令模式中的保護帶的長 度可以例如小于或最大等于接收設(shè)備能夠應(yīng)對的最大頻偏。在所提到 的8MHz的接收機帶寬的例子中，保護帶可以例如具有250到500 kHz的長度或任何其他適當(dāng)?shù)拈L度。同樣，包含在信令模式中的每個保護
帶的長度可以至少是由于針對圖6所描述的濾波器特性的緣故而不會在接收設(shè)備中接收到的載波的長度。
例如，在其中總傳輸帶寬是8 MHz的倍數(shù)(4nk模式k是1024個載波/采樣的傅里葉窗口大小，n=l、 2、 3、 4...)并且每個信令模式具有4 MHz的長度的OFDM系統(tǒng)中，對于在每個信令才莫式的始端和末端處的每個保護帶的長度的建議將是343個頻率載波(這是在每個4nk模式中在每個幀的始端和末端處的數(shù)據(jù)模式中未使用的載波數(shù)目)。在每個信令模式中所得到的可用載波的數(shù)目將會是3584/2-2x343 = 1106個載波。然而，必須理解的是，這些數(shù)目僅僅用作例子而不意在在任何情況下進行限制。因此，包含在信令模式中的每個保護帶的長度可以至少是由于針對圖6所描述的濾波器特性的緣故而不會在接收設(shè)備中接收到的載波的長度，以使得每個信令模式中的信令數(shù)據(jù)的長度等于(或可以小于)接收機有效帶寬。應(yīng)該注意到，如果存在附加信令模式31b,則它們將具有與信令模式31a相同的保護帶。
另外或可替換地，每個數(shù)據(jù)模式可以在每個模式的始端和末端包括具有未使用的載波的保護帶?？商鎿Q地，在一些應(yīng)用中，僅僅在頻率方向上每個幀中的各第一數(shù)據(jù)模式(在圖10和13的例子中，數(shù)據(jù)模式32、 32'、 32"、 32"'、 32"")可以僅僅在數(shù)據(jù)模式的始端包括保護帶，并且在頻率方向上每個幀中的最后的數(shù)據(jù)模式(在圖4和7的例子中，數(shù)據(jù)模式37、 37'、 37"、 37"'、 37"")可以在數(shù)據(jù)模式的末端包括保護帶。因此，數(shù)據(jù)模式的保護帶的長度可以例如與信令模式的保護帶的長度相同，如果信令模式包括保護帶的話。
如上所述，包含在信令模式31、 31a和或31b (或根據(jù)本發(fā)明的其他信令模式)中的信令數(shù)據(jù)包括物理層信息，其使得根據(jù)本發(fā)明的接收設(shè)備63能夠獲得關(guān)于幀結(jié)構(gòu)的知識并且能夠接收所希望的數(shù)據(jù)模式并對其進行解碼。作為非限制性例子，信令數(shù)據(jù)可以包括參數(shù)，例如總的或整個傳輸帶寬、相應(yīng)信令模式在幀內(nèi)的位置、用于信令模式的保護帶長度、用于數(shù)據(jù)模式的保護帶長度、構(gòu)建超幀的幀數(shù)目、當(dāng)前幀在超幀內(nèi)的編號、在總幀帶寬的頻率維中數(shù)據(jù)模式的數(shù)目、在幀的時間維中附加數(shù)據(jù)模式的數(shù)目和/或用于每個幀中的每個數(shù)據(jù)模式的單獨信令數(shù)據(jù)。因此，相應(yīng)信令模式在幀內(nèi)的位置能夠例如指示與總帶寬的分段有關(guān)的信令模式的位置。例如，在圖4的情況下，信令數(shù)據(jù)包括以下指示信令模式是位于第 一分段(例如第一8 MHz分段)中還是第二分段中等等。在具有帶寬分段的一半長度的信令模式的情況下，如例如針對圖7所解釋的那樣，每對鄰近信令模式于是具有相同的位置信息。無論如何，接收設(shè)備將能夠使用該位置信息而在后繼幀中調(diào)諧到所希望的頻帶。單獨信令數(shù)據(jù)是為存在于幀中的每個數(shù)據(jù)模式而單獨提供的獨立數(shù)據(jù)塊并且可以包括參數(shù)，例如數(shù)據(jù)模式的第
一頻率載波、分配給數(shù)據(jù)模式的頻率載波的數(shù)目、用于數(shù)據(jù)模式的調(diào)制、用于數(shù)據(jù)模式的誤差保護碼、用于數(shù)據(jù)模式的時間交織器(timeinterleaver)的使用、數(shù)據(jù)模式中頻率缺口 (沒有被用于數(shù)據(jù)模式中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)念l率載波)的數(shù)目、頻率缺口的位置和/或頻率缺口的寬度。傳送設(shè)備54的變換裝置60適于將對應(yīng)信令數(shù)據(jù)映射在每個信令模式的頻率載波上。接收設(shè)備63的評估裝置73適于評估所接收到的信令數(shù)據(jù)并且使用或轉(zhuǎn)發(fā)包含在信令數(shù)據(jù)中的信息以供在接收設(shè)備63內(nèi)進行進一步處理。
如果信令數(shù)據(jù)包括所提到的用于存在于幀中的每個數(shù)據(jù)模式的單獨信令信息，則信令模式的結(jié)構(gòu)就每個幀而言支持在頻率方向上最大有限數(shù)目的數(shù)據(jù)模式以便將每個信令模式的大小限制于最大大小。因此，盡管每個幀在頻率方向上的數(shù)據(jù)模式數(shù)目可以被動態(tài)且靈活地改變，但是這于是將僅僅在數(shù)據(jù)模式的某一最大數(shù)目內(nèi)是成立的。每個幀在時間方向上的附加數(shù)據(jù)模式分別與在先數(shù)據(jù)模式對準(zhǔn)，如上所解釋的那樣。因此，每個附加的后繼數(shù)據(jù)模式具有與在先數(shù)據(jù)模式相同的位置、長度、調(diào)制等，以使得用于在先數(shù)據(jù)模式的信令數(shù)據(jù)對于后繼數(shù)據(jù)模式而言同樣有效。因此，每個幀在時間方向上的附加數(shù)據(jù)模式的數(shù)目可以是固定或靈活的并且該信息還可以被包括在信令數(shù)據(jù)中。類似地，信令模式的結(jié)構(gòu)可以僅支持每個數(shù)據(jù)模式中最大有限數(shù)目的頻率缺口 。
可替換地或另外，為了克服部分信令模式31可能無法在接收設(shè)備63中被接收的問題，傳送設(shè)備54可以可選地包括誤差編碼裝置56，其適于向通過幀形成裝置59而被安排在信令模式中的信令數(shù)據(jù)添加某種誤差編碼、冗余，例如重復(fù)編碼、循環(huán)冗余編碼等等。附加的誤差編碼將使得傳送設(shè)備54能夠使用與訓(xùn)練模式30相同長度的信令模式31,如圖4中所示，這是因為接收設(shè)備63能夠例如通過重建裝置71執(zhí)行某種檢錯和/或糾錯以便重建原始信令模式。
對于所提到的具有4 MHz長度的并且被對準(zhǔn)到OFDM系統(tǒng)中的8MHz的分段的信令模式的例子，在下文中將描述信令結(jié)構(gòu)的特定(非限制性)例子。
對于448ps的OFDM符號持續(xù)時間，每個4MHz塊通過1792個OFDM副載波來構(gòu)建。如果在信令符號內(nèi)的每第7個OFDM載波上使用頻域?qū)ьl，則1536個OFDM載波保留用于傳輸每個信令OFDM符號內(nèi)的L1信令數(shù)據(jù)。
這些OFDM載波可以例如通過16QAM來調(diào)制，從而產(chǎn)生在L1信令內(nèi)總的6144個可傳送的位。部分可傳送的位必須被用于糾錯目的，例如用于LDPC或里德索羅門(Reed Solomon )碼。其余的凈位則被用于信令，例如在以下表格中所描述的那樣。
GI長度
幀編號
總帶寬 —
數(shù)據(jù)切片(slice)的總數(shù)_
Ll子信令表編號子表數(shù)據(jù)切片的數(shù)目針對數(shù)據(jù)切片的循環(huán){
數(shù)據(jù)切片編號
起始副載波頻率
每個切片的副載波的數(shù)目
時間交織器深度_PSI/SI再處理_
缺口的數(shù)目
針對缺口的循環(huán){ —相對于切片起始的缺口起始
_缺口寬度_
}結(jié)束缺口循環(huán)}結(jié)束數(shù)據(jù)切片循環(huán)保留位CRC 32
31下面，將更詳細(xì)地描述上表中提到的信令數(shù)據(jù)的參數(shù)GI長度
定義所使用的保護間隔的長度幀編號
每個幀(即每個信令符號)所增加的計數(shù)器總帶寬
所使用的信道的全部傳輸帶寬數(shù)據(jù)切片的總數(shù)
該參數(shù)表示在所使用的信道中數(shù)據(jù)切片(即數(shù)據(jù)模式)的總數(shù)
Ll子信令表編號
在信令數(shù)據(jù)內(nèi)子信令表的編號
子表數(shù)據(jù)切片的數(shù)目
在該L1信令表中所表示(signalize)的數(shù)據(jù)切片的數(shù)目
數(shù)據(jù)切片編號
當(dāng)前數(shù)據(jù)切片的編號
起始副載波頻率
數(shù)據(jù)切片的起始頻率
每個切片的副載波的數(shù)目
每個數(shù)據(jù)切片的副載波的數(shù)目
時間交織器深度
當(dāng)前數(shù)據(jù)切片內(nèi)的時間交織深度
PSI/SI再處理
表示是否已經(jīng)針對當(dāng)前數(shù)據(jù)切片在發(fā)射機中執(zhí)行了 P SI/SI再處理缺口的數(shù)目
當(dāng)前數(shù)據(jù)切片內(nèi)缺口的數(shù)目相對于切片起始的缺口起始
相對于數(shù)據(jù)切片的起始頻率，在數(shù)據(jù)切片內(nèi)缺口的起始位置
缺口寬度
缺口的寬度
保留位
所保留的以備將來使用的位CRC 32:用于L1信令塊的32位CRC編碼
為了確保在接收設(shè)備63中對信令模式的甚至更好的接收，本發(fā)明此外提出優(yōu)化接收設(shè)備63的調(diào)諧位置。在圖4和7中所示的例子中，通過以待接收的數(shù)據(jù)模式的頻率帶寬的部分38為中心，將接收機調(diào)諧到傳輸帶寬的該部分38?？商鎿Q地，接收設(shè)備63可以被調(diào)諧成使得通過放置部分38來優(yōu)化信令模式31的接收，以使得信令模式31的最大部分被接收且同時所希望的數(shù)據(jù)模式仍被完全接收。可替換地，本發(fā)明提出各數(shù)據(jù)模式的長度與各信令模式31的長度的差別不應(yīng)該大于某一百分比，例如10%。這種解決方案的例子能夠在圖8中找到。數(shù)據(jù)模式42、 43、 44和45之間的邊界(在頻率方向上)和信令才莫式31之間的邊界的偏移不大于某一百分比，例如(但不限于)10%。該小的百分比于是能夠通過上述信令模式31中的附加誤差編碼而得以糾正。
圖13示出根據(jù)本發(fā)明的幀47的例子的時域表示。在傳送設(shè)備54中，在幀形成裝置59中生成幀模式或結(jié)構(gòu)之后，通過頻率到時間變換裝置6 0將頻域幀模式變換到時域。所產(chǎn)生的時域幀的例子現(xiàn)在示于圖13中并且包括保護間隔49、信令符號50、另外的保護間隔51和多個分別通過保護間隔53而分開的數(shù)據(jù)符號52。盡管其中僅僅單個信令符號存在于時域中的情形對應(yīng)于圖4中所示的例子，其中僅僅單個具有信令模式的時隙存在于頻域幀結(jié)構(gòu)中，但是圖7的具有分別包括信令模式31a和31b的兩個時隙的例子將引起在時域中存在兩個信令模式，其最后通過保護間隔而被分開。保護間隔可以例如是各符號的有用部分的循環(huán)擴展。在OFDM系統(tǒng)的例子中，信令符號和數(shù)據(jù)符號(包括它們的最后提供的保護帶)可以分別具有一個OFDM符號的長度。時域幀然后被轉(zhuǎn)發(fā)到傳送裝置61，所述傳送裝置61根據(jù)所使用的多載波系統(tǒng)，例如通過將信號上變換到所希望的傳輸頻率來對時域信號進行處理。傳輸信號然后經(jīng)由傳送接口62而被傳送，所述傳送接口62能夠是有線接口或無線接口，例如天線等等。
圖13另外示出可以被組合成超幀的幀的相應(yīng)數(shù)目。每個超幀的幀
此，可能存在超:可二被4態(tài)地設(shè)置^的最大長度5此:卜,、如果用于超幀中每個幀的信令模式中的信令數(shù)據(jù)是相同的并且如果信令數(shù)據(jù)中的改變僅僅從一個超幀到另一個超幀而發(fā)生，則可能是有利的。換言之，數(shù)據(jù)模式的調(diào)制、編碼、數(shù)目等在超幀的每個幀中將是相同的， 但是在后繼的超幀中則可以是不同的。例如，在廣播系統(tǒng)中超幀的長 度可以較長，這是因為信令數(shù)據(jù)可能不會頻繁改變，而在交互式系統(tǒng) 中超幀長度可以較短，這是因為可以根據(jù)從接收機到發(fā)射機的反饋來 優(yōu)化傳輸和接收參數(shù)。
傳送設(shè)備54的元件和功能已經(jīng)在之前被解釋，其框圖在圖14中示 出。必須理解的是，傳送設(shè)備54的實際實施方式將包含在相應(yīng)系統(tǒng)中 傳送設(shè)備的實際操作所必需的附加元件和功能。在圖14中，僅僅示出 為解釋和理解本發(fā)明所必需的元件和裝置。對于接收設(shè)備6 3同樣如
此，其框圖在圖15中示出。圖15僅僅示出為理解本發(fā)明所必需的元件 和功能。附加元件將是接收設(shè)備63的實際操作所必需的。另外必須理 解的是，傳送設(shè)備54以及接收設(shè)備63的元件和功能能夠以適于執(zhí)行本 發(fā)明所描述和要求的功能的任何種類的裝置、設(shè)備、系統(tǒng)等等來實現(xiàn)。 本發(fā)明另外涉及一種幀結(jié)構(gòu)(和如上所描述的相應(yīng)地適配的傳送 和接收設(shè)備)，其作為上述實施例的替換方案，具有多個(兩個或更 多)數(shù)據(jù)模式，其中至少一個數(shù)據(jù)模式具有與其他數(shù)據(jù)模式(一個或 多個)的長度不同的長度。這種具有可變長度的數(shù)據(jù)模式的結(jié)構(gòu)能夠 與如上所述的具有相同長度和(相同或幾乎相同)內(nèi)容的信令模式序 列相結(jié)合，或者與其中至少 一個信令模式具有與其他信令模式不同的 長度和/或內(nèi)容(即可變信令模式長度)的信令模式序列相結(jié)合。在這 兩種情況下，接收設(shè)備63將需要一些關(guān)于變化的數(shù)據(jù)模式長度的信 息，其可以通過單獨的信令數(shù)據(jù)信道或通過如上所述的包含在信令數(shù) 據(jù)模式(所述信令數(shù)據(jù)被包含在幀結(jié)構(gòu)中)中的信令數(shù)據(jù)來傳送。就 后者情形來說，如果每個幀中的第一信令模式總是具有相同的長度以 使得接收設(shè)備總是能夠通過接收每個或必要幀中的第一信令模式而 獲得關(guān)于變化的數(shù)據(jù)模式的信息，則是可能的實施方式。當(dāng)然，其他 實施方式也是可能的。另外，以上與數(shù)據(jù)模式和信令模式以及傳送設(shè) 備54和接收設(shè)備63中的可能實施方式有關(guān)的其余描述仍是適用的。
權(quán)利要求
1.接收設(shè)備(63)，用于在多載波系統(tǒng)中根據(jù)傳輸帶寬中的幀結(jié)構(gòu)來接收信號，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模式以及具有數(shù)據(jù)的至少一個數(shù)據(jù)模式，每個信令模式都具有信令數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號，所述至少兩個信令模式中的每一個具有相同的長度，所述接收設(shè)備(63)包括接收裝置(65)，適于被調(diào)諧到并且接收所述傳輸帶寬的選定部分，所述傳輸帶寬的所述選定部分至少具有所述信令模式之一的長度并且覆蓋待接收的至少一個數(shù)據(jù)模式，以及頻偏檢測裝置(74)，適于根據(jù)包含在所接收到的信令模式中的導(dǎo)頻信號來檢測頻偏。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的接收設(shè)備(63),其中所述頻偏檢測裝置(74)包括相關(guān)裝置，其適于對包含在所接收到的信令模式中的導(dǎo)頻信號執(zhí)行相關(guān)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收設(shè)備(63)，其中幀中所述至少兩個信令模式中的所述導(dǎo)頻信號形成導(dǎo)頻信號序列，并且其中所述導(dǎo)頻信號序列被存儲在包含在所述接收設(shè)備(63)中的存儲裝置中，其中所述導(dǎo)頻信號序列被所述相關(guān)裝置使用來執(zhí)行所述相關(guān)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的接收設(shè)備(63),其中所述相關(guān)裝置適于根據(jù)在所述存儲裝置中存儲的與所述傳輸帶寬的所述選定部分相對應(yīng)的所述導(dǎo)頻信號序列的部分來執(zhí)行所述相關(guān)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收設(shè)備(63 ),其中所述至少兩個信令模式中的每一個中的所述導(dǎo)頻信號形成導(dǎo)頻信號序列，并且其中所述頻偏檢測裝置(74)包括適于計算所述導(dǎo)頻信號序列的計算裝置，其中所述導(dǎo)頻信號序列被所述相關(guān)裝置使用來執(zhí)行所述相關(guān)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的接收設(shè)備(63)，其中導(dǎo)頻信號被映射到所述至少兩個信令模式的每第m個頻率載波上，m是大于l的整數(shù)，并且其中所述頻偏檢測裝置(74 )適于根據(jù)所述導(dǎo)頻信號來檢測頻偏。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的接收設(shè)備(63),其中所述至少兩個信令模式中的每一個包括至少一個導(dǎo)頻帶，所 述至少一個導(dǎo)頻帶包括所述導(dǎo)頻信號，并且其中所述頻偏檢測裝置(74 )適于根據(jù)所述導(dǎo)頻信號來檢測頻偏。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的接收設(shè)備(63),包括時間同步裝置(66),其適于根據(jù)保護間隔對比來執(zhí)行時間 同步。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的接收設(shè)備(63),包括另外的頻偏檢測裝置(67),其適于根據(jù)保護間隔對比來執(zhí) 4亍小凄丈頻偏;險測。
10. 接收方法，用于根據(jù)傳輸帶寬中的幀結(jié)構(gòu)來接收在多載波系 統(tǒng)中所傳送的信號，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信 令模式以及具有數(shù)據(jù)的至少一個數(shù)據(jù)模式，每個信令模式都具有信令 數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號，所述至少兩個信令模式中的每一個具有相同的長 度，所述接收方法包括以下步驟接收所述傳輸帶寬的選定部分，所述傳輸帶寬的所述選定部分至 少具有所述信令模式之一的長度并且覆蓋待接收的至少一個數(shù)據(jù)模 式，以及根據(jù)包含在所接收到的信令模式中的導(dǎo)頻信號來檢測頻偏。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收方法，其中所述頻偏檢測步驟包括以下步驟對包含在所接收到的信令模式中的導(dǎo)頻信號執(zhí)行相關(guān)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的接收方法，其中幀中所述至少兩個信令模式中的所述導(dǎo)頻信號形成導(dǎo)頻信 號序列，并且其中所述導(dǎo)頻信號序列的存儲版本被用在所述相關(guān)步驟中以執(zhí) 行所述相關(guān)。
13. 4艮據(jù)權(quán)利要求12所述的接收方法，其中所述相關(guān)是根據(jù)與所述傳輸帶寬的所述選定部分相對應(yīng)的 所述導(dǎo)頻信號序列的所述存儲版本的部分來執(zhí)行的。
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的接收方法，其中所述至少兩個信令模式中的每 一 個中的所述導(dǎo)頻信號形成 導(dǎo)頻信號序列，并且其中所述頻偏檢測步驟包括以下步驟計算所述導(dǎo)頻信號序列， 其中所述導(dǎo)頻信號序列被所述相關(guān)步驟使用來執(zhí)行所述相關(guān)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收方法，其中導(dǎo)頻信號被映射到所述至少兩個信令模式的每第m個頻率載 波上，m是大于l的整數(shù)，并且其中所述頻偏檢測步驟根據(jù)所述導(dǎo)頻信號來檢觀'j頻偏。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收方法，其中所述至少兩個信令模式中的每一個包括至少一個導(dǎo)頻帶，所 述至少一個導(dǎo)頻帶包括所述導(dǎo)頻信號，并且其中所述頻偏檢測步驟根據(jù)所述導(dǎo)頻信號來檢測頻偏。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收方法，還包括以下步驟根據(jù)保護間隔對比來執(zhí)行時間同步。
18. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收方法，還包括以下步驟根據(jù)保護間隔對比來4丸行小數(shù)頻偏4企測。
19. 用于傳送和接收信號的系統(tǒng)，包括用于在多載波系統(tǒng)中根據(jù) 幀結(jié)構(gòu)來傳送信號的傳送設(shè)備(54),每個幀包括在頻率方向上彼此 鄰近的至少兩個信令模式以及至少 一 個數(shù)據(jù)模式，所述傳送設(shè)備包 括幀形成裝置(59),適于將信令數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號安排在幀中所述 至少兩個信令模式中，每個信令模式具有相同的長度，并且適于將數(shù) 據(jù)安排在幀中所述至少 一個數(shù)據(jù)模式中，變換裝置(60),適于將所述信令模式和所述數(shù)據(jù)模式從頻域變 換到時域以便生成時域傳輸信號，以及傳送裝置(61)，適于傳送所述時域傳輸信號，所述系統(tǒng)還包括根據(jù)權(quán)利要求l所述的適于從所述傳送設(shè)備(54) 接收所述時域傳輸信號的接收設(shè)備(63)。
20. 用于傳送和接收信號的方法，包括用于在多載波方法中根據(jù) 幀結(jié)構(gòu)來傳送信號的傳送方法，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的 至少兩個信令模式以及至少 一個數(shù)據(jù)模式，所述傳送方法包括以下步驟將信令數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號安排在幀中所述至少兩個信令模式中的 每一個中，每個信令模式具有相同的長度，以及將數(shù)據(jù)安排在幀中所述至少一個數(shù)據(jù)模式中， 將所述信令模式和所述數(shù)據(jù)模式從頻域變換到時域以便生成時 域傳輸信號，以及傳送所述時域傳輸信號，所述方法還包括根據(jù)權(quán)利要求10所述的適于接收所述時域傳輸 信號的接收方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于多載波系統(tǒng)的新的幀和信令模式結(jié)構(gòu)。本發(fā)明涉及接收設(shè)備，用于在多載波系統(tǒng)中根據(jù)傳輸帶寬中的幀結(jié)構(gòu)來接收信號，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模式以及具有數(shù)據(jù)的至少一個數(shù)據(jù)模式，每個信令模式都具有信令數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號，所述至少兩個信令模式中的每一個具有相同的長度。接收設(shè)備包括接收裝置，適于被調(diào)諧到并且接收所述傳輸帶寬的選定部分，所述傳輸帶寬的選定部分至少具有所述信令模式之一的長度并且覆蓋待接收的至少一個數(shù)據(jù)模式；和頻偏檢測裝置，適于根據(jù)包含在所接收到的信令模式中的導(dǎo)頻信號來檢測頻偏。本發(fā)明還涉及對應(yīng)的接收方法以及用于在多載波系統(tǒng)中根據(jù)幀結(jié)構(gòu)來傳送和接收信號的系統(tǒng)和方法。
文檔編號H04W80/00GK101651993SQ20091016673
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月14日
發(fā)明者D·希爾, J·羅伯特, L·斯塔德爾邁耶 申請人:索尼株式會社