Prístroj a spôsob na vysielanie a prijímanie OFDM signálu

Číslo patentu: E 12510

Dátum: 01.09.2008

Autori: Moon Sang Chul, Ko Woo Suk

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Tento vynález sa týka spôsobu a prístroja na vysielanie a prijímanie signálu a konkrétnejšie, spôsobu a prístroja na zvýšenie prenosovej rýchlosti dát (alebo účinnosti prenosu dát).0002 S rastúcim rozvojom technologii digitálneho vysielania používateľ dokáže prijímať ñlmy s vysokým rozlíšením (HD - high detinition). S rastúcim rozvojom kompresného algoritmu a vysokovýkonného hardvéru sa v budúcnosti používateľ môže stretávať s lepšími podmienkami. Digitálna televízia (DTV) prijíma digitálne vysielacie signály a poskytuje používateľovi spolu s video a audio dátami širokú škálu dodatočných alebo doplnkových služieb.0003 S rozšírením technológií digitálneho vysielania rýchlo rastie dopyt po vysokokvalitných video a audio službách a tiež sa zvyšuje veľkosť dát a počet vysielacích kanálov požadovaných používateľmi. Dokument Koncepcia DVB-TZ, BBC, Nokia, Terracom, zverejnený 4. júna 2007,opisuje rozširovací systém normy DVB-T 2, založený na OFDM, ktorý dodáva viac flexibility a zlepšenú korekciu chýb.0004 Dokument uvádza prístroj pre systém ortogonálneho frekvenčne deleného multiplexovania(OF DM - orthogonal frequency division multiplexing) na príjem vysielacieho signálu, prenášajúceho signálový rámec, obsahujúci linky fyzickej vrstvy (PLP - physical layer pipe) a preambulu,obsahujúcu prvý a druhý pilotný signál. Prvý pilotný signál má informácie o velkosti rýchlej F ourierovej transformácie (FFT -fast Fourier transform) druhého pilotného signálu a druhý pilotný signál obsahuje tabuľku opisu služby (SDT - service description table) a tabuľku informácii o sieti(NIT - network infonnatíon table). NIT obsahuje deskriptor, ktorý sa používa v slučke transportného toku (TS -transport stream) v NIT.0005 Avšak v existujúcej štruktúre prenosových rámcov je ťažké zvládnuť nárast veľkosti dát alebo počtu vysielacích kanálov. Z tohto dôvodu je požiadavka na novú technológiu vysielania a prijímania signálov, v ktorej je účinnosť šírky pásma kanálov vyššia než u existujúceho spôsobu vysielania a prijímania signálov, a nákladov nevyhnutných na konfigurovanie siete na vysielanie a prijímanie signálov, je slabá. Dokument US 2005/147186 uvádza, že OFDM prijímač prevádzkuje symbolovú synchronizáciu založenú na ochrannom intervale.0006 Predkladaný vynález sa preto zameriava na prístroj na vysielanie/prijímanie signálu a na spôsob vysielania/prijímania signálu, ktorý podstatne odstraňuje jeden alebo viac problémov v dôsledku obmedzení a nevýhod súvisiaceho stavu techniky.0007 Predmet tohto vynálezu, navrhnutý na riešenie problému, spočíva v spôsobe vysielania a prijímania signálu a v prístroji na vysielanie a prijímanie signálu, ktoré sú schopné využívať existujúcu sieť na vysielanie a prijímanie signálu a zlepšiť účinnosť prenosu dát.0008 Dodatočné výhody, ciele a vlastnosti vynálezu sa čiastočne vysvetlia v nasledujúcom opise0009 Na dosiahnutie týchto cieľov a ďalších výhod a v súlade so zámerom tohto vynálezu,uskutočneným a rozsiahlo opisaným v ňom, sa podľa prvého aspektu tohto vynálezu poskytuje prístroj pre system ortogonálneho frekvenčne deleného multiplexovania, ako sa uvádza v nároku 1. 0010 V ďalšom aspekte predkladaného vynálezu sa poskytuje súvisiaci spôsob, ako sa uvádza v nároku 6.0011 Treba pochopiť to, že oba vyššie uvedené, všeobecný opis a nasledujúci podrobný opis vynálezu, sú príkladné a vysvetľujúce a sú určené na poskytnutie dalšieho vysvetlenia vynálezu,ako sa nárokuje.0012 Sprievodné výkresy, ktoré sú zahrnuté s cieľom poskytnúť ďalšie pochopenie vynálezu a sú začlenené ako súčasť tejto prihlášky, ilustrujú uskutočnenie (uskutočnenia) vynálezu a spolu s opisom slúžia na vysvetlenie princípu vynálezu. Na výkresoch0013 Obrázok 1 zobrazuje signálový rámec pre vysielanie služby podľa predkladaného vynálezu 0014 Obrázok 2 zobrazuje prvý pilotný signál (P 1), nachádzajúci sa v signálovom rámci z obrázka 1 podľa predkladaného vynálezu0015 Obrázok 3 zobrazuje signalizaćné okno podľa predkladaného vynálezu0016 Obrázok 4 je bloková schéma, zobrazujúca prístroj na vysielanie signálu podľa jedného uskutočnenia predkladaného vynálezu2 0017 Obrázok 5 je bloková schéma. zobrazujúce vstupný procesor 110 podľa predk|adaného vynálezu0018 Obrázok 6 je bloková schéma, zobrazujúce kódovaciu a modulačnú jednotku podľa predk|adaného vynálezu0019 Obrázok 7 je bloková schéma, zobrazujúca vytvárač rámcov podľa predk|adaného vynálezu 0020 Obrázok 8 je bloková schéma, ilustrujúca MlMO/MISO kódovač podľa predk|adaného0021 Obrázok 9 je bloková schéma, ilustrujúca modulator podľa predk|adaného vynálezu 0022 Obrázok 10 je bloková schéma. ilustrujúca analógový procesor 160 podľa predk|adaného nálezu3023 Obrázok 1 1 je bloková schéma, ilustrujúca pristroj na prijímanie signálu podľa predk|adaného vynálezu0024 Obrázok 12 je bloková schéma, ilustrujúca prijímač signálu podľa predk|adaného vynálezu 0025 Obrázok 13 je bloková schéma, ilustrujúca demodulátor podľa predk|adaného vynálezu 0026 Obrázok 14 je bloková schéma, ilustrujúca MIMOIM|SO dekódovač podľa predk|adaného vynálezu0027 Obrázok 15 je bloková schéma, ilustrujúca syntaktický analyzàtor rámcov podľa predk|adaného vyhnálezu0028 Obrázok 16 je bloková schéma, ilustrujúca dekódovací demodulàtor podľa predk|adaného vynálezu0029 Obrázok 17 je bloková schéma, ilustrujúca výstupný procesor podľa predk|adaného vynálezu0030 Obrázok 18 je bloková schéma, ilustrujúca prístroj na vysielanie signálu podľa iného uskutočnenia predk|adaného vynálezu0031 Obrázok 19 je bloková schéma. ilustrujúca prístroj na prijímanie signálu podľa iného uskutočnenia predk|adaného vynálezu0032 Obrázok 20 zobrazuje N|T, obsiahnutú v informáciách tabuľky o službách podľa predk|adaného vynálezu.0033 Obrázok 21 je koncepčná schéma, ilustrujúca spôsob získavania informácii o signálovom rámci pomocou N|T podľa predk|adaného vynálezu.0034 Obrázok 22 zobrazuje deskriptor doručovacieho systému, obsiahnutý v N|T podľa predk|adaného vynálezu.0035 Obrázok 23 zobrazuje SDT podľa predk|adaného vynálezu.0036 Obrázok 24 zobrazuje hodnoty poľa Constellation, obsiahnuté v deskriptore doručovacieho systému podľa predk|adaného vynálezu.0031 Obrázok 25 zobrazuje hodnoty poľa guardinterval, obsiahnuté v deskriptore doručovacieho systému podľa predk|adaného vynálezu.0038 Obrázok 26 zobrazuje hodnoty poľa., lot pattern obsiahnuté v deskriptore doručovacieho systému podľa predk|adaného vynálezu.0039 Obrázok 27 zobrazuje hodnoty poľa errorcorrectionmode, obsiahnuté v deskriptore doručovacieho systému podľa predk|adaného vynálezu.0040 Obrázok 28 zobrazuje deskriptor, ktorý sa môže zahrnúť do deskriptora doručovacieho systému podľa predk|adaného vynálezu.0041 Obrázok 29 znázorňuje hodnoty poľa M|M 0 indikátoŕ podľa predk|adaného vynálezu 0042 Obrázok 30 je bloková schéma, znázorňujúca prístroj na prijímanie signálu podľa ešte ďalšieho uskutočnenia predk|adaného vynálezu a0043 Obrázok 31 je schéma, znázorňujúca spôsob prijímania signálu podľa predk|adaného vyna ezu.0044 Teraz sa detailne poukáže na výhodné uskutočnenia predloženého vynálezu, ktorých príklady sú zobrazené na priložených výkresoch. Vždy, ked je to možné, sa na všetkých výkresoch na označenie rovnakých alebo podobných dielov použijú rovnaké vzťahové značky.0045 V nasledovnom opíse pojem služba znamená bud obsah vysielania, ktorý možno vysielat prístrojom na vysielanie/prijímanie signálu, alebo poskytnutie obsahu.0046 Pred opisom uskutočnenl prístroja na vysielanie/prijímanie signálu podľa predk|adaného vynálezu sa opiše signálový rámec, vysielaný/prijimaný prístrojom na vysielanie/prijímanie signálu. 0047 Obrázok 1 zobrazuje Signálový rámec na vysielanie služby podľa tohto vynálezu.0048 Signálový rámec zobrazený na obrázku 1 zobrazuje priklad signálového rámca pre vysielanie vysielacej služby, obsahujúcej audio/video (NV) toky. V tomto prípade je jediná služba-3 0049 Prvá až tretia služba (služby 1 až 3) sa vysielajú do štyroch RF pásiem (RF 1 až RF 4). Avšak tento počet RF pásiem a tento počet služieb bol uvedený len so zámerom ilustrácie, takže podľa potreby možno použiť aj iné počty. Dva referenčné signály (t. j. prvý pilotný signál (F 1) a druhý pilotný signál (P 2 sú umiestnené v začiatočnej časti signálového rámca. Napríklad v prípade pásma RF 1 sú prvý pilotný signál (Pl) a druhý pilotný signál (P 2) umiestnené v začiatočnej časti signálového rámca. Pásmo RF 1 obsahuje tri úseky (sloty) súvisiace so službou 1, dva sloty0050 Pásmo RF 2 obsahuje prvý pilotný signál (P 1), druhý pilotný signál (P 2) a ostatné sloty 13 až 17. Okrem toho pásmo RF 2 obsahuje tri sloty súvisiace so službou 1, dva sloty súvisiace so službou 2 a jediný slot súvisiaci so službou 3.0051 Služby 1 až 3 sú multiplexované a potom vyslané do pásiem RF 3 a RF 4 podľa schémy časovo-frekvenčného segmentovania (TFS). Modulačná schéma prenosu signálu sa môže zakladať na schéme ortogonálneho frekvenčne deleného multiplexovania (OFDM).0052 V signálovom rámci sa jednotlivé služby posúvajú do RF pásiem a časovej osi.0053 Ak sa signálové rámce, ktoré sa rovnajú vyššie uvedenému signálovému rámcu, usporiadajúrozširovacl rámec je umiestneny medzi viacero slgnálových rámcov, nadrámec možno ukončiť v budúcom rozširovacom rámci.0054 Obrázok 2 zobrazuje prvý pilotný signál (Pl), obsiahnutý v signálovom rámci podľa obrázka 1 podla tohto vynálezu.0057 V prvom pilotnom signáli možno nastaviť typ prenosu signálu azákladné parametre prenosu.0058 Druhý pilotný signál P 2 sa môže vysielať s veľkosťou F FT a s ochranným intervalom rovným veľkosti a intervalu dátového symbolu. V druhom pilotnom signáli sa jediná nosná použije ako pilotná nosná v intervaloch troch nosných. Prístroj na príjem signálu kompenzuje jemný frekvenčnýlayer pipe). 0059 informácie L 1 (vrstva 1), obsiahnuté v druhom pilotnom signáli P 2, sú nasledovné.-4 0060 informácie vrstvy 1 (L 1) obsahujú indikátor dĺžky, označujúci dlžku dát zahrnujúcich informácie L 1, takže môže ľahko využívať signalizačné kanály vrstiev 1 a 2 (L 1 a L 2). informácie vrstvy 1 (L 1) zahrnujú indikátor frekvencie, dlžku ochranného intervalu, maximálny počet blokov doprednej korektúry chýb (FEC - forward error correction) pre každý rámec v spojení s individuálnymi fyzickými kanálmi a počet skutočných blokov FEC, ktoré sa majú nachádzať vo vyrovnávajúcej pamäti blokov FEC, súvisiacej s aktuálnym/predchádzajúcim rámcom v každom fyzickom kanáli. V tomto prípade indikátor frekvencie označuje informácie o frekvencii zodpovedajúce RF kanálu.0061 informácie vrstvy 1 (L 1) môžu obsahovať širokú škálu informácii v spojeni s jednotlivými slotmi. Napríklad informácie vrstvy 1 (L 1) obsahujú množstvo rámcov súvisiacich so službou,štartovaciu adresu slotu. ktorá má presnosť nosnej OFDM obsiahnutej v symbole OFDM, dlžku slotu. sloty zodpovedajúce nosnej OFDM, počet bitov, ktorými je vyložená posledná nosná OFDM,informácie o modulácii služby, informácie o rýchlosti módu služby a informácie o schéme viac vstupov - viac výstupov (MlMO - Multi input Multi Output). 0062 informácie vrstvy 1 (L 1) môžu obsahovať identifikátor bunky, priznak sluzby. akou je služba upozorňovacich správ (napríklad nudzová správa), počet aktuálnych rámcov a počet dodatočných bitov na budúce použitie. V tomto prípade bunkový lD označuje oblasť vysielania, do ktorej vysiela vysielací vysielač.symbolu obsiahnutého v signáli P 2. Druhý pilotný signál P 2 sa môže používať ako počiatočná hodnota odhadu kanálu pre nasledujúci dátový symbol. Druhý pilotný signál P 2 môže tiež vysielať informácie vrstvy 2 (L 2). Napriklad druhý pilotný signál je schopný opísať informácie spojené s prenosovou službou v informáciách vrstvy 2 (L 2). Prístroj na prenos signálu dekóduje druhý pilotný signál tak, že môže získať informácie obsiahnuté v rámci časovo-frekvenčného segmentovania(TFS) a môže efektívne vykonávať skenovanie kanálov. Medzitým tieto informácie vrstvy 2 (L 2) môžu byť zahrnuté do špecifickej PLP rámca TFS. Podla ďalšieho prípadu informácie L 2 sa môžu zahmúť v špecifickej PLP a informácie o opise služby sa tiež môžu vysielať v špecifickej PLP. 0064 Napriklad druhý pilotný signál môže obsahovať dva symboly OFDM módu 8 k FFT. Vo všeobecnosti druhý pilotný signál môže byť ktorýkoľvek signál z jediného symbolu OFDM módu 8 k FFT, štyroch symbolov OFDM módu 4 k FFT a ôsmich symbolov OFDM módu 2 k FFT.0065 lnými slovami, jediný symbol OFDM. ktorý má velkosť velkého symbolu FFT alebo viacerých symbolov OFDM, z ktorých každý má velkosť malého symbolu FFT, môže byť zahmutý v druhom pilotnom signáli P 2 tak, že sa môže udržiavať kapacita, schopná vysielať pilotný signál.0066 Ak informácie. ktoré sa majú vyslať do druhého pilotného signálu. prekročia kapacitu symbolu OFDM druhého pilotného signálu. možno ďalej používať symboly OFDM za druhým pilotným signálom. informácie L 1 (vrstva 1) a L 2 (vrstva 2), obsiahnuté v druhom pilotnom signáli, sú kódované na korektúru chýb a potom sa vkladajú tak, ze sa vykonáva regenerácia dát, hoci nastáva šum impulzov. Ako sa opisuje vyššie, informácie L 2 sa môžu tiež zahrnúť do špecifickej PLP, ktorá prenáša informácie o opise služby.0067 Obrázok 3 zobrazuje signalizačné okno podľa tohto vynálezu. Rámec časovo-frekvenčného segmentovania (TFS) zobrazuje koncepciu posunu signálových infonnácii. informácie vrstvy 1 (L 1). obsiahnuté v druhom pilotnom signáli, obsahujú informácie o konstrukcii rámca a informácie o fyzickej vrstve. vyžadované prístrojom na príjem signálu, ktorý dekóduje dátový symbol. Preto, ak informácie o nasledovných dátových symboloch umiestnených za druhým pilotným signálom sú obsiahnuté v druhom pilotnom signáli a vysiela sa výsledný druhý pilotný signál, pristroj na príjem signálu nemusí byť schopný okamžite dekódovat vyššie uvedené nasledujúce dátové symboly z dôvodu dekódovacieho času druhého pilotného signálu.0068 Preto, ako je zobrazené na obrázku 3, informácie L 1 obsiahnuté v druhom pilotnom signáli(P 2) obsahujú informácie o jedinej velkosti rámca časovo-frekvenčného segmentovania (TFS) a obsahujú infomiácie obsiahnuté v signalizačnom okne na mieste vzdialenom od druhého pilotného signálu o posun signalizačného okna.0069 Medzitým, aby sa vykonal odhad kanálu o dátovom symbole tvoriacom službu, môže dátový symbol obsahovať rozptýlený a nepretržitý pilotný signál.0070 Ďalej sa opíše systém na prenos/príjem signálu. schopný vysielať/prijímať signálové rámce zobrazené na obrázkoch 1 až 3. Jednotlivé služby možno vysielať a prijímať cez viacero RF kanálov. Dráha na vysielanie jednotlivých služieb alebo tok vysielaný po tejto dráhe sa nazýva PLP. 0071 Obrázok 4 je bloková schéma, zobrazujúce prístroj na vysielanie signálu podla jednéhouskutočnenia tohto vynálezu. Odkazujúc na obrázok 4, prístroj na prenos signálu obsahuje vstupný

MPK / Značky

MPK: H04L 1/00, H04L 5/00, H04L 27/26

Značky: vysielanie, prijímanie, prístroj, signálu, spôsob

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/46-e12510-pristroj-a-sposob-na-vysielanie-a-prijimanie-ofdm-signalu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Prístroj a spôsob na vysielanie a prijímanie OFDM signálu</a>

Podobne patenty