Prístroj a spôsob na vysielanie a prijímanie vysielacieho signálu

Číslo patentu: E 13528

Dátum: 05.08.2009

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 vysielania a prijímania signálu a prístroja na vysielanie a prijímanie signálu, a konkrétnejšie, spôsobu na vysielanie a prijímanie signálu a prístroja na vysielanie a prijímanie signálu, ktoré sú schopné zlepšiť efektívnosť prenosu dát.0002 Ako sa vyvíja technológia digitálneho vysielania, používatelia prijímajú filmy s vysokým rozlíšením (HD - High Definition). S neustálym vývojom kompresného algoritmu avysokou výkonnosťou hardvéru sa používateľom v budúcnosti poskytne lepšie prostredie. Systém digitálnej televízie (DTV - Digital Television) môže prijímať digitálny vysielací signál a používateľom poskytovať širokú škálu doplnkových služieb, ako aj video signál a audio signál.0003 Digitálne televízne vysielanie (DVB - Digital Video Broadcasting) DVB-C 2 je treťou špecitikáciou na spojenie radu prenosových systémov DVB druhej generácie. DVB-C vyvinuté v roku 1994 sa dnes rozvinulo do viac než 50 miliónoch káblových tunerov na celom svete. Vsúlade s ostatnými systémami DVB druhej generácie DVB-C 2 využíva kombináciu kontroly parity s nízkou hustotou (LDPC - Low Density Parity Check) a BCH kódy (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem). Táto výkonná dopredná korektúra chýb (FEC - Forward Error Correction) poskytuje oproti DVB-C zlepšenie pomeru nosná voči šumu približne 5 dB. Primerané schémy vkladania bitov optimalizujú celkovú odolnosť systému FEC. Tieto rámce rozšírené o záhlavie sa nazývajú linky fyzických vrstiev(PLP - Physical Layer Pipe). Jedna alebo viac týchto PLP sa multiplexuje do dátového segmentu(data slice). Na každý segment sa používa dvojrozmerné vkladanie (v časovej a frekvenčnej doméne),čo umožňuje, aby prijímač eliminoval dopad zhoršenia zhlukov a frekvenčne selektívne rušenie, ako je vnikanie jedinej frekvencie.0004 S vývojom týchto technológií digitálneho vysielania sa zvýšila požiadavka na takú službu ako je video signál a audio signál a postupne narástla veľkosť dát, požadovaná používateľmi, alebo počet vysielacích kanálov. Dokument pod názvom Digital Video Broadcasting (DVB) Frame structure channel codlng and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcastingsystem (DVB-T 2), 1. október 2008 (2008-10-01), DRAFT ETSI EN 302 755 v 1.1. 1, opisuje DVB systém, použivajúci OFDM metódu.0005 Preto sa tento vynález zameriava na spôsob vysielania a prijímania signálu a na prístroj na vysielanie a prijímanie signálu, ktorý v podstate predchádza jednému alebo viacerým problémov z dôvodu obmedzení a nevýhod súvisiacej techniky.0006 Cielom tohto vynálezu je poskytnúť spôsob vysielania digitálneho video vysielacieho signálu pre káblový systém do prijímača podľa nároku 1.0007 Ďalší aspekt tohto vynálezu uvádza spôsob prijímania digitálneho video vysielacieho signálu podľa nároku 5.0008 Ešte ďalší aspekt tohto vynálezu poskytuje vysielač na vysielanie digitálneho video vysielacieho signálu pre káblový systém do prijímača podľa nároku 9.0009 Ešte ďalší aspekt tohto vynálezu poskytuje prijímač na prijímanie digitálneho video vysielacieho signálu podľa nároku 13.0010 Priložené výkresy, ktoré sú zahrnuté s cieľom ďalšieho pochopenie vynálezu a sú začlenené v tejto prihláške a tvoria jej súčasť, zobrazujú uskutočnenie (uskutočnenia) vynálezu a spolu s opisom slúžia na vysvetlenie princípu vynálezu. Na výkresoch-2 Obrázok 1 zobrazuje príklad 64 K kvadratúrnej amplitúdovej modulácie (QAM - Quadrature Amplitude Modulation), použlvanej v európskej DVB-T.Obrázok 2 zobrazuje spôsob binárneho zrkadlového Grayovho kódu (BRGC - Binary Reflected Gray Code).Obrázok 3 zobrazuje výstup blizko gaussiánu modifikovanim 64-QAM, požlvanej v DVB-T. Obrázok 4 zobrazuje Hammingovu vzdialenosť medzi zrkadlovým párom v BRGC.Obrázok 5 zobrazuje charakteristiku v QAM, kde zrkadlový pár existuje pre každú os I a os Q.Obrázok 6 zobrazuje spôsob modifikovania QAM pomocou zrkadlového páru BRGC. Obrázok 7 zobrazuje priklad modiñkovanej 641256/ 1 024/4096-QAM.Obrázky 8 a 9 sú príkladom modifikovanej 64-QAM pomocou zrkadlového páru BRGC. Obrázky 10 a 11 sú príkladom modifikovanej 256-QAM pomocou zrkadlového páru BRGC.Obrázky 12 a 13 sú príkladom modiñkovanej 1024-QAM pomocou zrkadlového páru BRGCObrázky 14 a 15 sú príkladom moditikovanej 1024-QAM pomocou zrkadlového páru BRGCObrázky 16 a 17 sú príkladom moditikovanej 4096 ~QAM pomocou zrkadlového páru BRGCObrázky 18 a 19 sú príkladom modifikovanej 4096-QAM pomocou zrkadlového páru BRGCObrázky 20 a 21 sú príkladom modiñkovanej 4096-QAM pomocou zrkadlového páru BRGCObrázky 22 a 23 sú príkladom moditikovanej 4096-QAM pomocou zrkadlového páru BRGCObrázky 24 a 25 sú príkladom modifikovanej 4096-QAM pomocou zrkadlového páru BRGCObrázky 26 a 27 sú príkladom moditikovanej 4096-QAM pomocou zrkadlového páru BRGCObrázky 28 a 29 sú príkladom moditikovanej 4096-QAM pomocou zrkadlového páru BRGCObrázky 30 a 31 sú príkladom modiñkovanej 4096-QAM pomocou zrkadlového páru BRGCObrázok 32 zobrazuje príklad bitového mapovania modifikovanej QAM, kde 256-QAM je modiñkovaná pomocou BRGC.Obrázok 33 zobrazuje príklad transformácie MQAM na nehomogénnu konšteláciu. Obrázok 34 zobrazuje príklad digitálneho prenosová-ho systému. Obrázok 35 zobrazuje priklad vstupného procesora.Obrázok 36 zobrazuje informáciu, ktorá môže byt obsiahnutá v základnom pásme (BB Base Band).Obrázok 37 zobrazuje príklad kódovanej modulácie svkladanim bitov (BICM - BitInterleaved Coded Modulation).Obrázok 38 zobrazuje príklad skrátenáho/punktuovaného kódovača. Obrázok 39 zobrazuje príklad použitia rôznych konštelácii.Obrázok 40 zobrazuje ďalší príklad prípadov, keď sa zvažuje kompatibilita medzi konvenčnými systémami.-3 0039 Obrázok 41 zobrazuje štruktúra rámca, ktorá zahrnuje preambulu pre signalizovania L 1 a dátový symbol pre dáta PLP.0040 Obrázok 42 zobrazuje príklad vytvárača rámcov.0041 Obrázok 43 zobrazuje príklad pilotnej vložky (404) zobrazenej na obrázku 4.0043 Obrázok 45 zobrazuje novú SP štruktúru alebo pilotný model (PP - Pilot Pattern) 5. 0044 Obrázok 46 zobrazuje navrhovanú štruktúru PP 5.0045 Obrázok 47 zobrazuje vzťah medzi dátovým symbolom a preambulou.0046 Obrázok 46 zobrazuje ďalší vzťah medzi dátovým symbolom a preambulou.0047 Obrázok 49 zobrazuje príklad proñlu oneskorenie káblového kanála.0048 Obrázok 50 zobrazuje rozptýlenú pilotnú štruktúru, ktorá používa z 56 a z 112. 0049 Obrázok 51 zobrazuje príklad modulátora, založenom na OFDM.0050 Obrázok 52 zobrazuje príklad štruktúry preambuly.0051 Obrázok 53 zobrazuje príklad dekódovania preambuly.0052 Obrázok 54 zobrazuje proces navrhovania optimalizovanejšej preambuly.0053 Obrázok 55 zobrazuje další priklad štruktúry preambuly.0054 Obrázok 56 zobrazuje ďalší príklad dekódovania preambuly.0055 Obrázok 57 zobrazuje príklad štruktúry preambuly.0056 Obrázok 58 zobrazuje príklad dekódovania L 1.0057 Obrázok 59 zobrazuje príklad analógového procesora.0058 Obrázok 60 zobrazuje príklad digitálneho prijímacieho systému.0059 Obrázok 61 zobrazuje príklad analógového procesora, používaného v prijímači. 0060 Obrázok 62 zobrazuje príklad demodulátora.0061 Obrázok 63 zobrazuje príklad syntaktického analyzátora rámcov.0062 Obrázok 64 zobrazuje priklad demodulátora BICM.0063 Obrázok 65 zobrazuje príklad dekódovania LDPC použitím skrátenia/punktuovania. 0064 A Obrázok 66 zobrazuje príklad výstupného procesora.0065 Obrázok 67 zobrazuje príklad opakovacej frekvencie bloku L 1 8 MHz.0066 Obrázok 68 zobrazuje príklad opakovacej frekvencie bloku L 1 8 MHz.0067 Obrázok 69 zobrazuje novú opakovaciu frekvenciu bloku L 1 7,61 MHz.0068 Obrázok 70 zobrazuje príklad signalizovania L 1, ktoré sa prenáša v záhlaví rámca. 0069 Obrázok 71 zobrazuje preambulu a výsledok simulácie štruktúry L 1.0070 Obrázok 72 zobrazuje príklad symbolového vkladača.0071 Obrázok 73 zobrazuje priklad prenosu bloku L 1.0072 Obrázok 74 zobrazuje ďalší príklad signalizovania L 1 prenášaného v záhlaví rámca. 0073 Obrázok 75 zobrazuje príklad frekvenčného alebo časového vkladania/rozkladania.0074 Obrázok 76 zobrazuje tabulku, analyzujúcu réžiu signalizovania L 1, ktoré sa prenáša v záhlaví FECFRAME v module (307) vkladania ModCod záhlavia na dátovej dráhe BICM modulu zobrazeného na obrázku 3.0075 Obrázok 77 zobrazuje štruktúru záhlavia F ECFRAME pre minimalizovanie réžie.4 0076 Obrázok 78 zobrazuje charakteristiku bitovej chybovosti (BER - bit error rate) vyššie uvedenej ochrany L 1.0077 Obrázok 79 zobrazuje prlklady prenosového rámca a štruktúry FEC rámca. 0078 Obrázok 80 zobrazuje príklad signalizovania L 1.0079 Obrázok 81 zobrazuje priklad predsignalizovania L 1.0080 Obrazok 82 zobrazuje štruktúru signalizačného bloku L 1.0081 Obrázok 83 zobrazuje časové vkladanie L 1.0082 Obrázok 84 zobrazuje priklad extrahovania modulácie a kódovej informácie. 0083 Obrázok 85 zobrazuje další príklad predsignalizovania L 1.0084 Obrázok 86 zobrazuje priklad plánovania signalizačného bloku L 1, ktorý je prenášaný v preambule.0085 Obrázok 87 zobrazuje priklad predsignalizovania L 1, keď sa zvažuje zosilnenie výkonu. 0086 Obrázok 88 zobrazuje priklad signalizovania L 1.0087 Obrázok 89 zobrazuje dalšl priklad extrakcie modulácie a kódovej infonnácie.0088 Obrázok 90 zobrazuje další príklad extrakcie modulácia a kódovej informácie.0089 Obrázok 91 zobrazuje priklad predsynchronizácie L 1.OPIS VÝHODNÝCH USKUTOČNENÍ WNÁLEZU0090 Teraz sa podrobne poukáže na výhodné uskutočnenia tohto vynálezu, ktorých príklady sú zobrazené na priložených výkresoch. Vždy, keď je to možné, sa použijú rovnaké referenčné člsla na všetkých výkresoch, aby sa označili rovnaké alebo podobné časti.0091 V nasledovnom opis pojem služba znamená každý obsah vysielania, ktorý môže vysielať/prijimat pristroj na vysielanie/prijlmanie signálu.0092 Kvadratúrna amplitúdová modulácia (QAM) použlvajúca binárny zrkadlový Grayov kód(BRGC) sa použlva ako modulácia v prostredi vysielacieho prenosu, ked sa použlva kódovanámodulácia s vkladanim bitov (BICM - Bit lnterleaved Coded Modulation). Obrázok 1 zobrazuje priklad 64-QAM, používanej v európskej DVB-T.0093 BRGC sa môže uskutočniť pomocou spôsobu zobrazeného na obrázku 2. N bitová BRGC sa môže uskutočniť pridaním reverzného kódu (n-1) bitovej BRGC (t. j. zrkadlového kódu) na koniec bitu (n-1) pripočítanlm núl na predok originálnej (n-1) bitovej BRGC a pripočitanim jednotiek na predok zrkadlového kódu. Kód BRGC vytvorený týmto spôsobom má Hammingovu vzdialenosť medzi susednými kódmi jedna (1). Okrem toho, keď sa BRGC použije na QAM, Hammingova vzdialenosť medzi nejakým bodom a štyrmi bodmi, ktoré sú najbližšie k týmto bodom, je jedna (1), a Hammingova vzdialenosť medzi týmto bodom a dalšími štyrmi bodmi, ktoré sú druhé najbližšie k týmto bodom, je dva (2). Takúto charakteristiku Hammingových vzdialenosti medzi bodom špecifickej konštelácie a dalšími susednými bodmi v QAM možno označiť ako Grayovo mapovacie pravidlo.0094 Aby bol systém odolný voči aditlvnemu bielemu gaussovskému šumu (AWGN - Additive White Gaussian Noise), môže sa distribúcia signálov vysielaných zvysielača uskutočniť blizko gaussovskému rozdeleniu. Na uskutočnenie tohto sa miesta bodov v konštelácii môžu modifikovať. Obrázok 3 zobrazuje výstup blizko gaussiánu modifikovanim 64-QAM, použitej v DVB-T. Takúto konšteláciu možno označiť ako nehomogénnu QAM (NU-QAM - Non-Unifonn QAM).0095 Na vytvorenie konštelácie nehomogénnej QAM sa môže použiť gaussovská kumulatívna distribučné funkcia (CDF - Cumulative Distribution Function). V pripade 64, 256 alebo 1024-QAM, t. j. 2 N QAM, sa QAM môže rozdeliť na dve nezávislé N-úrovňové pulzne-amplitúdové modulácia (NPAM - N-level Pulse Amplitude Modulation). Rozdelením gaussovskej CDF na N-úseky rovnakej pravdepodobnosti a umožnenim toho, že signálový bod v každom úseku reprezentuje úsek, možno vytvoriť konšteláciu, ktorá má gaussovske rozdelenie. lnými slovami, súradnica xj novej detinovanej nehomogénnej N-PAM sa môže definovať nasledovne

MPK / Značky

MPK: H04L 5/00, H04L 1/00

Značky: vysielacieho, vysielanie, prístroj, prijímanie, spôsob, signálu

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/94-e13528-pristroj-a-sposob-na-vysielanie-a-prijimanie-vysielacieho-signalu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Prístroj a spôsob na vysielanie a prijímanie vysielacieho signálu</a>

Podobne patenty