TWI502900B - 接收器及接收方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關用以經由正交分頻多工(OFDM)符號以傳輸資料的傳輸器,其中資料係提供自複數不同的資料管線。
本發明之實施例已找出用於接收使用OFDM符號所傳遞之資料的應用,該些OFDM符號係使用通訊系統來傳輸,該些通訊系統包含遍及一地理區域而配置的複數基地站。於某些實施例中,通訊系統被配置以廣播視頻、音頻或資料。
正交分頻多工(OFDM)是一種在通訊系統中被發現為極有利的調變技術,諸如(例如)那些設計成依據第一及第二代數位視頻廣播地面標準(DVB-T/T2)而操作的通訊系統;且亦被提議於亦已知為長期進化(LTE)之***通訊系統。OFDM可被一般性地描述為提供平行調變之K窄頻帶副載波(其中K為整數),各副載波係傳遞一經調變的資料符號,諸如正交調幅(QAM)調變符號或四相移鍵控(QPSK)調變符號。副載波之調變被形成於頻率領域並轉變為時間領域以供傳輸。因為資料符號係平行地傳遞於副載波上,所以相同的經調變符號可被傳遞於各副載波上一段延長的週期,其可較無線電頻道之同調時間更長。副載波被同時地平行調變,以致與經調變載波之結合形成一OFDM符號。OFDM符號因此包含複數副載波,其各以一不同的調變符號同時地調變。
於下一代手持式(NGH)電視系統中,已提議使用OFDM來傳遞電視信號自遍及一地理區域而配置的基地站。於某些範例中,NGH系統將形成一網路,其中複數基地站係同時地傳遞OFDM符號於相同的載波頻率上,藉此形成一所謂的單頻網路。由於OFDM之一些性質,一接收器可從二或更多不同的基地站接收OFDM符號,該些基地站可接著被結合於接收器中,以增進所傳遞資料之完整性。
雖然單頻網路在操作及所傳遞資料之增進的完整性上具有優點,但假如需要傳遞地理區域之一部分的本地資料時其亦帶有一項缺點。例如,眾所周知的在英國,國家載波(BBC)廣播電視新聞遍及整個國家網路,但接著於某些時刻切換至「本地新聞」,其中係傳輸特別有關國家網路內之本地區域的本地新聞節目。然而,英國操作一種多頻DVB-T系統,以致本地新聞或任何種類的本地內容之***均是不重要的,因為不同區係傳輸DVB-T電視信號於不同的頻率而因此電視接收器僅調至該區之適當載波頻率而無來自其他區之干擾。然而,於單頻網路中提供一種配置以本地化地***資料係存在一技術問題。
US 2008/0159186已揭露了一種已知的技術,用以提供一階層式或多層調變架構於單頻OFDM網路中。階層式調變架構係提供複數調變層,其可被用於同時地傳遞資料自不同的資料源或管線。
依據本發明,提供一種接收器,用以接收並復原來自正交分頻多工(OFDM)符號之資料符號。該些OFDM符號包括形成於頻率領域中並以待傳遞資料符號調變的複數副載波符號,其中該些資料符號已被接收以供傳輸於來自第一資料管線、或者該第一資料管線和本地***管線之OFDM符號上,及假如該些資料符號已被接收自該第一資料管線,則該些資料符號係使用第一調變架構而被調變至該些OFDM符號之該些副載波上;或假如該些資料符號已被接收自該第一資料管線和該本地***管線,則該些資料符號係使用第二調變架構而被調變至該些OFDM符號之該些副載波上。該接收器包含一調諧器,其被配置以於操作時檢測一代表該些OFDM符號之無線電頻率信號並形成一代表該些OFDM符號之基頻信號,一OFDM檢測器,其被配置以於操作時復原來自該些基頻OFDM符號之該些副載波的調變符號,及一解調器。該解調器被配置以於操作時接收該些調變符號,及根據一控制信號,在第一輸出上從該些調變符號產生該第一資料管線之資料符號的輸出串,或者在該第一輸出上從該些調變符號產生該第一資料管線之資料符號的該輸出串並在第二輸出上產生該本地***管線之資料符號的輸出串,其中該第一調變架構為低階調變架構,其提供來自複數平面中較該第二調變架構(其為高階調變架構)更少的群集點數之值給第一調變符號,該第二調變架構提供其被配置在該複數平面中與該第一調變架構之相應值有關的值給第二調變符號,其效果為:該第二調變架構的該些第二調變符號之一的檢測將提供來自該本地***管線及/或該第一資料管線之資料符號,並容許檢測來自該第一調變架構(其提供來自該第一資料管線之資料符號)之第一調變符號,於存在來自該第二調變架構之調變符號時,藉此提供複數調變層給該調變器。
再者,該解調器被配置以於操作時藉由識別依據該第一調變架構之群集點並產生相應於該識別之群集點的該第一資料管線之該些資料符號,以產生該第一資料管線之該些資料符號,及/或藉由識別依據該第二調變架構之群集點並產生相應於該識別之群集點的該第一資料管線和該本地***管線之資料符號,以產生該第一資料管線和該本地***管線之該些資料符號。該控制信號對該解調器指示其來自該本地***管線之該些資料符號已被傳輸於該些接收的OFDM符號中。
依據US 2008/0159186(公告於2008年7月3日)中所揭露之配置,單一載波頻率OFDM網路設有一種設施,用以藉由使用兩相關調變架構而同時地從不同管線傳遞資料來形成複數不同的調變「層」。如稍後將解釋,選擇第一調變架構以從第一資料管線傳遞資料,及選擇與該第一調變架構相關的第二調變架構以依據該第一和第二通訊管線來傳遞資料。第二調變架構包含在複數平面中與該第一調變架構相較下增加的群集點數。
依據本發明之範例實施例,配置一種接收器,用以接收來自第一資料管線、或者該第一資料管線和本地資料管線之資料符號。該接收器因此被配置以檢測並復原來自由一通訊系統所傳遞之OFDM符號的資料,該通訊系統被配置以致來自其形成一通訊網路之複數基地站的一或更多基地站被選擇以經由其具有依據該第二調變架構而被調變之副載波的OFDM符號來傳輸本地內容。因此,該第二調變架構被用以傳達來自該第一資料管線和該本地***管線之資料符號。由於該第二調變架構相對於該第一調變架構之配置,即使當傳輸於相同無線電載波上時來自該第一資料管線之該些資料符號仍可被接收,因為來自該第一調變架構之群集點的檢測將需要較該第二調變架構更低的信號雜訊比。這是因為該第一調變架構形成群集點之次集合於該第二調變架構之該複數平面上,其可被視為該第二調變架構之更粗略的版本,以致複數平面中介於第一調變符號的群集點間之差異容許來自第一資料管線之資料被更輕易地復原。再者,因為其他基地站可能不是在傳遞本地服務***管線資料,所以接收器(於其中配置有這些其他基地站之地理區域中)仍將能夠檢測來自第一資料管線之資料。此係因為:針對一依據第一調變架構而檢測OFDM符號的檢測器而言,使用第二調變架構而於共同無線電頻率載波上傳輸自一相鄰基地站的OFDM信號將僅呈現為雜訊。因此,提供一種在單頻網路中***本地內容之有效且效率高的方法。
於某些範例中,接收器可被配置以接收OFDM符號,其係於某些分時多工框中,使用第二調變架構而攜載來自第一資料管線及本地服務***管線的資料符號,而於其他框中則否。更特別地,於其他範例中,接收器可被配置以於其已被指定給該基地站之分時多工框中,接收其使用第二調變架構而攜載來自第一資料管線及本地***管線的資料符號之OFDM符號,而於其他框中則否。因此,藉由使用第二調變架構以在共同無線電頻率載波上傳輸OFDM符號至一接收器(其係從使用第一調變架構所調變的OFDM符號檢測並復原該些資料符號)所造成的「干擾」數量將正比於各叢集中之基地站數目而被減少。此處所使用之用語「干擾」的意義在於:具有依據第二調變架構而調變之副載波的OFDM符號將減少一接收器之信號雜訊比,該接收器係檢測由具有依據第一調變架構而調變之副載波的OFDM符號所攜載的資料符號,因為如上所述,一種層式調變配置之性質將會增加雜訊至一接收器。
本發明之各種進一步形態及特徵被界定於後附申請專利範圍中,並包括一種接收方法。
如上所述,本發明之實施例欲提供(於一應用中)一種配置,其中本地內容可被傳輸於單頻網路中,而同時容許網路之其他部分仍接收主要廣播信號。一範例說明是其中本地內容與國家廣播電視節目需被同時地廣播。
圖1提供基地站BS之網路的範例說明,基地站BS係依據一共同調變的OFDM信號以經由傳輸天線1傳輸一信號。基地站BS被配置遍及一邊界2內之地理區域,該邊界2於一範例中可為國界。如以上所解釋,於單頻網路架構中,所有基地站BS係於相同時間以相同頻率廣播相同的OFDM信號。行動裝置M可從任何基地站接收OFDM信號。更特別地,行動裝置M亦可從其他基地站接收相同的信號,因為信號係同時地廣播自邊界2所識別之區域內的所有基地站。此種所謂的傳輸多樣性配置是單頻OFDM網路所常見的。作為一種從OFDM符號復原資料之接收器中的OFDM信號之檢測的部分,於檢測程序中結合來自所傳輸之OFDM符號的能量,該些OFDM符號係針對來自不同來源之各符號而被接收。因此,傳輸來自不同基地站之相同信號可增進正確地復原由OFDM符號所傳遞之資料的可能性,假設其所接收的OFDM符號或該OFDM符號的回波之任何分量係落入網路部署所容許之總防護間隔週期內。
如圖1中所示,於某些範例中,基地站BS可由一或更多基地站控制器BSC所控制,基地站控制器BSC可控制基地站之操作。於某些範例中,基地站控制器BSC可控制與一地理區域有關的網路之一部分內的一或更多基地站。於其他範例中,基地站控制器BSC可控制基地站之一或更多叢集,以致本地內容之傳輸係針對分時多工框而配置。
如上所述,由邊界2所識別之區域可相應於國界,以致基地站之網路為國家網路。如此一來,於一範例中,國家性廣播的電視信號各被傳輸自圖1中所示之基地站BS。然而,本發明之實施例的目的在於討論一技術問題,有關提供一種用以傳輸來自圖1中所示之某些基地站而非其他基地站的本地廣播信號之配置。此一配置之一範例可為:假如與一特別區域有關的本地廣播新聞或交通新聞係廣播自某些基地站而非其他基地站。於一種多頻網路中,此係微不足道的,因為本地廣播之信號可以不同頻率被傳輸自不同傳輸器,而因此可無關於從其他基地站所廣播之信號來檢測。然而,於單頻網路中,需提供一種技術以容許針對某些基地站而非其他基地站之內容的本地服務***。
如上所述,先前技術文件US 2008/0159186係揭露一種技術,用以結合兩種調變架構來形成一調變層給複數資料源之每一個。一種實施此一配置之傳輸器係顯示於圖2。於圖2中,資料係從第一資料管線4及第二資料管線6被饋送至一調變器8,其係將資料調變至副載波上以形成OFDM符號。該調變被執行以使得來自第一資料管線4之資料與來自第一和第二資料管線4、6兩者之資料可被分離地檢測。一OFDM符號形成器10接著形成OFDM符號於頻率領域(如於調變器8之輸出處所提供者),並藉由依據OFDM調變器/傳輸器之習知操作以執行反傅立葉轉換而將頻率領域的OFDM符號轉變為時間領域。時間領域的OFDM符號被接著饋送至一無線電頻率調變器12,其將OFDM符號向上轉變至一無線電頻率載波信號上以致OFDM信號可被傳輸自一天線14。
US 2008/0159186中所揭露之技術係顯示於圖3a及3b中。圖3a及3b提供在包含同相I及正交相Q分量之複數平面中的信號群集點之圖示。圖3a中所示之範例群集點係用於QPSK,而圖3b中所示之範例係用於16QAM。依據用以獲得多層調變之已知技術,來自兩來源之資料被調變至第二調變架構之信號群集點上。第二調變架構之信號群集點代表可用於調變架構之可能的調變符號值。針對圖3a中所示之第一調變架構,QPSK之信號群集點被提供為小圓圈“o”20。如此一來,來自來源B之位元(其係提供自來源資料管線6)被映射至如圖3a中所示之信號群集點上,以致各可能的調變信號值係代表來自來源b0b1之兩位元,以(例如)使用灰階編碼之習知方式。
圖3b中所示之第二調變架構為16QAM,其提供以“x”表示之16個可能的信號群集點22。除了藉由來自第一資料管線6之資料的信號之調變(其係顯示為b0b1)以外,來自圖3b中之每一四個象限的群集點之一的選擇亦識別針對值a0a1之來自第二來源資料管線4之兩位元的四個可能值之一。因此,圖3b中所示的信號點之一的檢測將不僅識別a0a1之值,亦同時識別b0b1之值,其係根據信號點係從四個象限之哪個所檢測。因此,可進行一種多層調變架構。
本發明之實施例係提供一種配置,其利用依據US 2008/0159186之多層調變架構以提供針對本地內容之本地廣播服務,而同時仍容許附近區域中之基地站檢測國家廣播信號。
圖4顯示一種實現本發明之傳輸器,其可被用以***本地內容於圖1中所示的基地站之一上。於圖4中,複數n個實體層資料管線(PLP)30被配置以饋送傳輸之資料至一排程器34。亦提供一發信資料處理管線36,於每一管線中,從一輸入38接收資料給一特定頻道,於一前向錯誤校正編碼器40,其被配置以(例如)依據低密度同位檢查(LDPC)碼來編碼資料。該些編碼的資料符號被接著饋送入一交錯器42,其將已編碼的資料符號交錯以增進藉由編碼器40所使用之LDPC碼的性能。
排程器34接著將來自每一資料管線30以及發信處理管線36之每一調變符號結合成資料框以便映射至OFDM符號上。排程的資料被提呈至一資料片處理單元50、51、52,其包括一頻率交錯器54、一本地引導產生器180、一調變器182、一選擇性的MISO處理單元184及一引導產生器56。資料片處理器將資料分配給一既定的PLP以使得其將僅佔據OFDM符號之某些副載波。從資料片處理單元50、51、52所輸出之資料被接著饋送至分時多重存取(TDMA)定框單元58。TMDA定框單元58之輸出係饋至一OFDM調變器70,其產生時間領域中之OFDM符號,其接著藉由一RF調變器72而被調變至一無線電頻率載波信號上並接著被饋送至一用於傳輸之天線74。
如以上所解釋,本發明之實施例提供一種技術,用以容許本地內容被廣播自一關於由圖1所示之網路所覆蓋的國家區域之本地區域內的一或更多基地站。至此,圖4中所示之傳輸器亦包括一本地服務***資料片處理器80,其包括一頻率交錯器54及一本地引導產生器180。然而,此外,依據本發明,資料片處理器50中所示之調變器44具有一用以接收來自本地服務***資料片處理器80之資料的第二輸入。依據本發明,調變器44係依據第二調變架構以將本地服務***資料調變至信號群集點之一相關組。如稍後參考圖5及6將解釋者:第二調變架構(其被用於本地內容以及主要資料)之信號群集點係關連於第一調變架構(其僅被用於傳遞來自PLP管線n之主要資料)之群集點。
如圖4中所示,調變器44具有一第一輸入82,其接收來自資料片處理器50之資料、及一第二輸入84,其接收來自本地服務***資料片處理器80之資料。於以下描述中,來自資料片處理器50之資料將被稱為第一或主要資料管線。於一範例中,來自資料片處理器50之資料係攜載一國家廣播頻道,其將被傳遞遍及圖1之整個網路。
調變器44被更詳細地顯示於圖5中。如圖5中所示,來自本地服務***管線80之資料係從第二輸入84被饋送入一第一資料字元形成器90。來自第一資料管線之資料(當接收於資料字元形成器92中時)被配置以形成位元y0y1y2y3之四個族群,以供映射至一符號選擇器94內之16QAM調變
符號的16個可能值之一上。類似地,資料字元形成器90將來自第一資料管線82之資料形成為包含四個位元y0y1y2y3之資料字元。然而,資料字元形成器90亦接收來自本地服務***管線80之資料符號而因此將來自本地服務***資料管線84之兩個位元附加至來自第一資料管線82之資料位元,以形成六位元資料字元y0y1y2y3h0h1,其中四個位元y0y1y2y3係來自第一資料管線82之符號串而兩個位元h0h1係來自本地服務***管線80,因而形成六位元字元以便選擇64QAM(26
=64)的64個可能調變符號值之一。
一符號選擇器96被配置以接收六位元字元y0y1y2y3h0h1,並依據該字元之值以選擇64QAM調變架構的64個可能值之一,以於一輸出96.1形成64QAM符號之一串流。來自符號選擇器94、96之個別輸出被接著饋送至一開關單元98,其亦在控制輸入100上接收一有關來自本地服務***管線90之本地內容何時出現且將被廣播自基地站的指示。假如本地服務***資料將被廣播自基地站,則開關98被配置以選擇來自64QAM符號選擇器96之輸出96.1。反之,則開關被配置以選擇來自16QAM符號選擇器94之輸出94.1。調變符號因此被輸出自調變器44以便傳輸於一輸出頻道102之OFDM符號上。
控制輸入100可(於某些範例中)提供一控制信號,其指示本地內容何時被傳輸自本地服務***資料片處理器80。控制輸入100中所提供之控制信號可被產生自一基地站控制器,其係連接至基地站內之傳輸器。
於其他範例中,發信資料處理管線36可被配置以經由L1發信資料傳遞一有關本地服務***管線80何時正在或將要傳輸本地資料的指示。因此,接收器可復原或可檢測並復原L1發信資料以及決定本地內容何時或是否正在被或將要被傳輸。另一方面,接收器可被提供一資料,其係藉由某其他手段以提供本地內容資料何時將被傳輸之排程,諸如藉由編程該接收器。
圖6提供一種可於圖1中產生之配置的範例圖示,其中一第一基地站BS 110可傳輸來自第一資料管線82之資料於一細胞A內,而一相鄰的基地站BS 112可傳輸資料於一第二細胞B內,所傳輸之資料包括來自第一資料管線82之資料連同來自本地服務***管線80之本地服務***資料。因此,來自細胞A之基地站110正傳輸一使用16QAM以調變其副載波之OFDM符號,而來自細胞B之基地站112正傳輸藉由64QAM以調變其副載波之OFDM符號。因此,如圖6中之位元排序所顯示,最後兩位元h0h1被用以選擇依據64QAM之信號群集點的較精細的細節,而位元y0y1y2y3被用以選擇複數平面內較粗略格柵中的16QAM符號之信號群集點。
如先前已解釋的,細胞A和B內之基地站110、112將於相同的頻率上傳輸OFDM符號。如此一來,一行動終端中之接收器將接收一結合的OFDM信號,如同(部分地)信號正經由一多重路徑環境中之不同路徑而被接收。然而,
從細胞A內之基地站110所傳輸的OFDM信號包含使用第一調變架構16QAM所調變的OFDM符號,而從細胞B內之基地站112所傳輸的OFDM符號將使用第二調變架構64QAM而被調變。於行動終端內之接收器上,以第一調變架構及第二調變架構所接收之OFDM符號的總功率之比例將取決於行動裝置M與細胞A和B內之每一傳輸器的接近度。再者,從第一資料管線及本地服務***管線正確地復原資料符號之可能性將取決於接收器所能夠檢測依據從細胞A所傳輸之第一調變架構16QAM的OFDM符號或依據從細胞B所傳輸之64QAM的OFDM符號之程度,在個別以第二和第一調變架構所調變之OFDM信號存在時。
如圖7所示,可能的模擬信號群集值之三個圖表120、122、124被顯示於16QAM及64QAM之範例,其被顯示於圖8中之範例。第一個左手邊圖表120提供所接收之調變信號值的複數平面,當細胞A和B之基地站110、112中的傳輸器正傳輸具有個別以16QAM和64QAM調變架構調變之副載波的OFDM符號時,因為細胞B正傳輸本地服務***資料。第一圖表120係相應於位於位置X上之行動裝置,其係假設所接收之信號功率的80%來自細胞A而所接收之信號功率的20%來自細胞B。如可從圖7中所見,圖表120係提供依據16QAM接收之信號的離散信號點,但由於來自細胞B(其係傳輸64QAM調變符號)之20%功率所造成的可能點之分佈而有雜訊的顯著增加。
相應地,圖表122提供複數平面中之信號值的圖表,當接收器位於位置Y上,並假設所接收之功率的60%來自細胞A而所接收之功率的40%來自細胞B。如可從圖中看出,雖然信號群集圖表被群集為相應於一與16QAM符號之每一可能值的關連之叢集,但離散的群集點已依據64QAM調變架構而被形成。因此,可理解假如信號雜訊比夠高,則一位於位置Y上之接收器可檢測64QAM信號點之一且因而復原本地***資料。相應地,右手邊的圖表124係顯示位置Z上之情況,其係假設(例如)僅有信號功率之10%來自細胞A而信號功率之90%來自細胞B。因此,如圖表124中所示,清楚地每一64QAM信號群集點均可用於檢測及復原資料,其被產生於第一資料管線及本地服務***資料管線。因此,應理解:根據接收器之位置,一行動終端可復原本地傳輸之資料及傳輸自第一資料管線之資料(例如國家廣播),當位於細胞B中或其附近時,而於細胞A中,則一接收器仍將能夠復原來自第一資料管線之資料。使用由64QAM信號之第二調變架構和第一調變架構16QAM所提供的階層式調變之效果將不會中斷國家廣播之資料的接收,當本地廣播的資料被傳輸自一相鄰細胞時。
本發明之一些實施例可使用之進一步強化是將本地服務傳輸分配於相鄰細胞的叢集之間,以達成在不同時刻於不同細胞中傳輸其使用高階(第二)調變架構所傳輸之內容的功效。參考圖9a、9b及9c以說明此技術。
於圖9a中,顯示四個細胞之一叢集。這些細胞被顯示以不同等級的陰影且被個別標示以Tx1、Tx2、Tx3、Tx4。因此,圖9a顯示四個細胞之一叢集。如將理解者:除了接收來自第一資料管線的資料(其可為,例如,國家廣播頻道)以外,亦可使用結合高階階層式調變架構之本地資料***管線以提供一地區性廣播,如以上所解釋。然而,如以上所解釋,當使用第二或較高調變架構時,效果係帶來雜訊或干擾,其會減少接收來自第一通訊頻道之資料(其為使用第一或低階調變架構之國家廣播)的接收器之信號雜訊比。更明確地,例如,假如來自第一資料管線之國家廣播信號係使用QPSK來調變,且結合的第一通訊頻道與本地服務***頻道被調變至16QAM之第二或高階調變架構上,則16QAM將出現針對一嘗試接收以QPSK調變架構調變之OFDM符號的接收器增加其雜訊的現象。
為了減少由第二/高階調變架構(16QAM)相對於第一/低階調變架構(QPSK)所造成的干擾量,其廣播OFDM信號之細胞被聚集如圖9a中所示。再者,圖9a中所示之四個細胞叢集內的傳輸器以框接框之方式輪流廣播高階的16QAM調變信號,其係提供來自第一資料通訊管線和其本地服務***管線之資料符號。此一配置被顯示於圖9b中。
於圖9b中,顯示由四個實體層框所構成的TDMA框。實體層框被標示框1、框2、框3及框4。於各實體層框內,OFDM信號傳遞來自各個PLP之資料。如以上所解釋,與使用QPSK之第一資料管線的資料傳輸同時地,攜載來自第一資料管線和本地服務***管線之資料的OFDM符號亦使用(例如)16QAM而被傳輸。然而,為了減少由16QAM調變所造成之干擾,於四個細胞之叢集內僅有傳輸Tx1、Tx2、Tx3、Tx4之一被容許傳輸具有高階16QAM調變的副載波之OFDM符號,於TDMA框之各實體層框期間。因此,於實體層框1中,僅有Tx1傳輸具有以16QAM調變之副載波的OFDM符號,以提供來自結合的第一資料管線和其本地服務***管線之資料;而於框2中,僅有Tx2傳輸具有16QAM之OFDM符號;以及之後,TX3於框3及TX4於框4。接著該型態重複於下個TDMA框。於各情況下,所有其他的傳輸器傳輸以QPSK調變之OFDM符號或用於僅攜載第一資料管線之群集。
由於對四個傳輸器Tx1、Tx2、Tx3、Tx4的每個之間的本地服務***資料之傳輸進行時間分割,有效地達成本地資料率為第一資料管線之資料率的四分之一。因此,各細胞係傳輸本地服務***內容於每第四個實體層框。然而,相應地,因為高階調變架構僅從一細胞傳輸一次於每四個框,所以相應地減少了由位於希望接收第一/低階調變架構(QPSK)之四個細胞的涵蓋區域中之接收器所經歷的有效干擾。因此,於圖9c所示之細胞的型態中,由本地服務***資料所造成且將出現對接收器增加了雜訊的干擾被分佈遍及四個細胞之叢集。因此,減少了由本地服務***資料所造成之相對干擾或增加的雜訊。此可被視為相當於多頻網路中之頻率再使用。針對圖9a、9b、9c中所示之範例,下表代表以每一第一(16QAM)和第二(64QAM)調變架構之OFDM符號的傳輸:
表顯示OFDM符號之調變,當本地服務***資料係使用64QAM之第二/較高調變架構而被調變且第一/較低調變架構為用以攜載來自第一/國家資料管線之資料符號的16QAM時。
如將理解者:將透過四個TDMA框之叢集的本地內容之傳輸配置於四個基地站的叢集之間的結果可為減少了本地內容服務之頻寬的四分之一,假如接收器僅能夠接收來自一基地站之OFDM攜載信號(其通常將會如此)。將本地內容配置給各叢集中之基地站的傳輸器可(例如)經由發信資料管線所提供之發信資料而被提供。
雖然於以上提供之範例中,細胞係聚集成四個之族群,但應理解任何數目均可使用。有利地,細胞被群集成四個之叢集以提供介於下列兩者之間的平衡取捨:能提供給本地服務***服務之基頻頻寬的量(位元率)、以及對於藉由攜載來自第一資料管線和本地服務***頻道兩者之資料的高階調變架構之傳輸而接收來自使用低階調變架構之第一資料管線的資料所造成之信號雜訊比的減少量。如此一來,圖9c中所示之細胞結構可被用以傳輸本地內容於四個細胞之不同族群的每第四實體層框,及傳輸完全重複之細胞叢集的配置,以代表頻率再使用之一同等配置。
依據本發明,圖4中所示之基地站內的傳輸器可被調適成實施上述的TDMA框結構。於一範例中,用以將已調變的副載波信號形成為OFDM符號之排程器34和一定框單元58可被配置以依據圖9b中所示之時間分割框來排程OFDM符號之傳輸。排程器34及定框單元58被配置以傳輸其攜載第一資料管線和本地服務***管線之資料符號的OFDM符號,使用如上表中所示之第二調變架構。
現在將參考圖10至15以描述本發明之另一形態。如以上所解釋,來自本地服務***頻道之資料與來自國家廣播頻道之資料係使用高階調變架構(諸如16QAM)被傳輸,而來自國家廣播頻道之資料係使用低階調變架構(諸如QPSK)而被傳輸。可能需要一種行動接收器來在出現QPSK信號(其僅傳遞來自國家廣播頻道之資料)時檢測16QAM信號,該行動接收器能夠藉由16QAM調變架構以檢測連同來自國家廣播頻道之資料被傳遞之本地服務***資料。傳遞來自國家廣播頻道和本地廣播頻道之資料的16QAM調變架構及傳遞國家廣播頻道的QPSK調變架構被表示於圖3a及3b並描述如上。於以下描述中,依據國家廣播頻道和本地服務***頻道以傳遞資料之高階調變架構將被稱為本地服務***頻道或資料,而國家廣播頻道將被稱為國家廣播頻道、資料或信號。
本發明之一實施例所處理的另一附屬問題是提供一種接收器,其可等化該接收器上所接收之信號,該信號為(例如)本地服務***信號(其為16QAM信號)與國家廣播信號(其為QPSK信號)之組合。因此,本發明之另一形態係有關等化一國家廣播信號與一本地服務***信號之組合的信號,其為16QAM與QPSK信號之組合。
如圖10中所示,一行動接收器M被置於大約與其傳輸本地服務***信號之基地站112和一傳輸國家廣播信號之基地站110等距的位置上。因此,由行動接收器M所接收之信號包括本地服務***信號s(t)
+d(t)
與國家廣播信號s(t)
之組合,該本地服務***信號s(t)
+d(t)
係卷積(convolved )與本地服務***基地站112和行動接收器M之間的頻道h l (t)
而國家廣播信號s(t)
係卷積與來自國家廣播基地站110和行動接收器M之頻道h n (t)
。因此,所接收之信號係由下式所表示(其中「*」代表卷積)。
r(t)=h n (t)
*s(t)
+h l (t)
*[s(t)
+d(t)
]
=s(t)
*[h n (t)
+h l (t)
]+d(t)
*h l (t)
接下來,一FFT其中所接收之信號被轉變為頻率領域,形成於FFT之輸出上的信號為:
R(z)
=S(z)[H n (z)
+H l (z)]
+D(z)H l (z)
因此,一信號群集可被表示於複數平面以用於圖11a中所示之國家廣播信號、及圖11b中所示之本地***信號;國家廣播信號為QPSK(如圖11a中所示)而本地服務***信號為16QAM(如圖11b中所示)。因此,圖11a之國家廣播信號提供低階的調變架構,相對於圖11b中所示之16QAM的高階調變架構。然而,由圖11a及11b之群集點所示的信號之表示並無雜訊,且再者,無任一其他信號之出現。
圖12a及12b提供複數平面中之信號群集的相應表示,其中行動接收器M係在國家廣播信號s(t)
和本地服務***信號s(t)
+d(t)
兩者皆出現時接收信號且其中頻道回應H n (z)
與H l (z)
並不相等。於圖12a中,如以上所表示之結合信號的信號群集R(Z)
為國家廣播信號與本地廣播信號之結合。圖12b顯示將所接收之信號R(z)除以[H n (z)+H l (z)]
(其為來自國家廣播信號之基地站110的頻道與本地***基地站112之頻道的結合)以產生C(z)。圖12b中之圖表係假設完美的頻道預估且無雜訊。如可從圖12b看出,將需要僅少量的雜訊來造成本地廣播信號之特定調變符號的錯誤檢測。R(z)除以結合之頻道形成一等化的信號C(z):
然而,無法分別地得知H n (z)
及H l (z)
,而因此無法計算下式:
依據本發明,為了從國家廣播信號復原本地***信號,必須分別地決定來自國家基地站110之頻道H n (z)
及來自本地服務***基地站112之頻道H l (z)
。得知國家廣播頻道H n (z)
及本地服務***頻道H l (z)
,則得以計算D(z)。因此,首先檢測使用低階調變架構之國家廣播信號並從所接收之信號減去該檢測之信號,則能夠得知來自國家廣播基地站之頻道H n (z)
及本地服務***信號基地站之頻道H l (z)
,以復原本地信號D(z)。因此,依據本發明,術語H l (z)D(z)/[H n (z)
+H l (z)]
被視為雜訊,且國家廣播資料係藉由切割S(z)
而被復原以提供國家廣播信號(z
)之估計。因此,藉由計算來自國家廣播基地站之頻道H n (z)
及來自本地服務***信號基地站之頻道H l (z)
並將這些值之和與國家廣播信號卷積(藉由頻率領域中之相乘),則得以從所接收的信號減去此組合以形成與來自本地服務***基地站之頻道卷積的本地服務***信號之估計。
因此,為了檢測本地服務***信號,需要下列步驟:
1.當切割S(z)
時,藉由考量為雜訊以估計S(z)
為(z
);
2.等化器已計算[H n (z)
+H l (z)]
為組合的頻道;
3.計算D
(z
)H l
(z
) R
(z
)-S
(z
)[H n
(z
)+H 1
(z
)];其提供一複數信號,如圖13a之複數平面中所示;
4.假如部分D(z)
係從本地服務***信號中所提供之額外引導得知,則H l (z)
可被估計以提供(z
)
6.可於頻率方向對執行內插以形成H l (z)
,而因此
因此,藉由刪除來自本地服務***基地站之頻道(z
),則形成圖13b中所示之信號群集圖,可從該圖復原本地服務***資料(z
)。
如將從以上解釋所理解者,為了復原本地服務***資料(z
),必須估計來自本地服務***基地站之本地服務***頻道(z
),其係不同於來自國家廣播基地站之頻道H n (z)
。
於另一實施例中,所計算的(z
)可被用以藉由計算下式而得到(z
)之較佳的估計:
R(z)
-D(z)H l (z)
=S(z)[H n (z)
+H l (z)]
接著,各除以[H n (z)
+H l (z)]
並針對(z
)再次切割。此種f重複可被持續多次以得到對於(z
)之估計的持續增進。
依據本發明,來自本地服務***基地站之頻道H l (z)
係藉由將本地服務***引導符號包括於正傳輸本地服務***調變符號之選定的副載波上而被估計。此一配置係顯示於圖14a、14b及14c。
於圖14a中,提供頻率領域中之OFDM符號的圖示,其顯示複數副載波,其中部分副載波被接著指定以傳遞依據國家廣播信號s(t)之資料,以及部分副載波係專屬於顯示依據習知配置之引導符號Ps。圖14b提供一OFDM符號之圖示,其中本地服務***符號係使用階層式調變架構而被引入於國家廣播符號之頂部上。然而,為了估計本地服務***符號所被廣播經由的頻道,必須選擇依據本地服務***而攜載資料之部分副載波,並以已知的符號(其將作用為引導符號Pd)來取代這些符號。此一配置係顯示於圖14c中。因此,應理解本地服務***引導Pd可被傳輸以取代其將被傳輸於具有高階調變符號之副載波上的符號,該些高階調變符號將被配置以攜載本地符號***資料但卻配置給這些由已知符號所取代之符號。因此,這些副載波可傳遞其可作用為引導Pd之高階調變的已知符號。然而,可理解的:為了傳輸本地服務***引導Pd,必須符合頻率交錯,其將是本地服務***資料之習知傳輸所必要的。
如圖4中所示,依據本發明,於各資料片段處理器50、51之頻率交錯器54的輸出上,包括本地服務***資料之資料片段處理器50、51包括一用以***本地服務***引導Pd之區塊182,在產生階層式調變符號(如由圖4中所示之調變器所形成者)以前。調變器182被配置以依據所使用之階層式調變架構而將資料符號映射至調變符號上。可選擇地,當使用多輸入信號輸出(MISO)技術時,則引導之進一步處理被執行如由MISO區塊184所示者。接續於MISO區塊184,引導符號係經由主引導***單元56而被***於分離的引導副載波上,之後,定框單元58結合OFDM區塊70以形成OFDM符號於頻率領域。
如圖4中所示,於頻率交錯器54之輸出上,在信號***資料片段處理器之分支中,在頻率交錯器54後所產生之本地服務***資料被饋送至本地引導***區塊180,其中本地服務***之資料符號係藉由以下之任一方式而由引導符號所取代:鑿穿(puncturing),例如其中將被用以攜載引導之本地服務***的調變符號被留空白於資料細胞之間、或被移動以容納本地服務***引導。將可理解的:本地服務***引導Pd被預先指定而因此可被保留給本地服務***引導或者資料可被移動以容納本地服務***引導。因此,實質上如圖14c中所表示之配置被產生於QAM調變器182之輸出處。
圖15提供相應於圖4中所示之概略方塊圖的概略方塊圖,除了圖15提供了其中使用一種多輸入多輸出(MIMO)傳輸技術的範例。然而,MIMO技術之配置的複雜性在於:本地服務***引導Pd(其被形成為階層式調變結構之部分)需被***於頻率去交錯器192之前。這是因為針對安MIMO技術,在待傳輸之OFDM信號的各版本上之引導係相對於彼此而調適,且因此每一版本需針對各版本被分別地形成。此情況適用於國家廣播調變符號以及本地服務***符號。因此,無法結合頻率交錯器54之輸出上的本地服務***引導。
依據本發明,為了配合一種配置(其中本地服務***引導被形成於頻率交錯器54前之信號中),則本地服務***引導係相對於副載波(其係傳遞區塊190中之階層式調變資料)而被配置,並接著被饋送至一頻率去交錯器192,其執行由頻率交錯器54所執行之交錯的反交錯。因此,包括本地服務***引導Pd之引導副載波被配置於其所欲的位置上,且頻率去交錯器將這些調變符號去交錯,在由本地服務***資料區塊194供應本地服務***資料之前。於QAM調變器182之輸出處,調變符號被形成且饋送至一MIMO區塊184。頻率交錯器54接著執行一映射,其為頻率去交錯器192所執行之去交錯器映射的反向映射,以致於頻率交錯器54之輸出處,本地服務***引導係再次位於本地服務***引導之指定副載波上的所欲位置上。因此,OFDM符號被形成以本地服務***引導Pd於其所欲的位置上。國家廣播信號之主引導Ps被接著經由主引導***區塊56而加入於相關的副載波位置上,在定框單元58和OFDM單元70形成OFDM符號前,如習知配置一般。
因此,依據本發明,本地服務***引導Pd被配置於所欲的位置上,藉由首先將其設置於其所欲的位置上並接著使用去交錯器以形成反向交錯,以致當交錯時其被再次配置於其所欲的位置上。
以下參考圖24以描述一種配置成復原本地服務***資料或國家廣播資料之接收架構。
圖16至21提供各種結果,例如,以1/2、3/5、2/3及3/4等不同前向誤差校正編碼率操作之傳輸器-接收器鏈;以及16QAM之第一調變架構、64QAM之第二調變架構。圖16、17、18、19、20及21提供來自細胞A和細胞B之不同功率比的範例。針對圖16,來自細胞A之接收信號的功率之比例為99%而來自細胞B為1%。介於來自細胞A與B的到達時間之間的相對延遲為4.375us。針對圖16,來自細胞A之功率為80%而來自細胞B為20%,其具有來自細胞B的2.2μs之時間延遲。圖17提供來自細胞A之99%功率及來自細胞B之1%功率,於到達之相對時間的0μs延遲。圖18顯示來自細胞A之60%功率及來自細胞B之40%功率,於0μs相對延遲;而圖19顯示來自基地站A之50%功率及來自細胞B之50%功率,於0μs相對延遲。最後,圖20顯示於下列一種情況下之結果:其中10%功率來自細胞A而90%來自細胞B,而來自細胞A之信號在來自細胞B之信號到達後2.2μs到達接收器。如可從圖21中之範例看出:信號雜訊比係不足以解碼3/5、2/3率的碼。所需的SNR應足以解碼64QAM。針對每一圖表顯示一信號雜訊比值,其將相應於一種情況,其中用於相同相鄰細胞之傳輸器並不會傳輸本地服務***資料於高階調變架構64QAM上(針對本範例)。適當情況下,某些圖表包括1/2、3/5、2/3及3/4之每一個別編碼率於10-7
之位元誤差率,如表示為“◇”。如各情況中所示,為了達到相同位元誤差率值所需之信號雜訊比有所增加。然而,本技術之性能仍似乎為可接受的。
現在將描述一種接收器,其可形成一藉由圖1所示之網路的任何基地站以接收信號廣播之行動裝置的部分。一種用以接收圖4中所示之任何傳輸PLP管線的接收器之一範例架構係提供於圖22中。於圖22中,一接收器天線174係
檢測攜載OFDM信號之廣播無線電頻率信號,其被饋送至一無線電頻率調諧器175以便執行時間領域基頻信號之解調及類比至數位轉換。一框復原處理器158復原分時多工實體層框邊界及OFDM符號邊界,並將每一實體層框之每一符號饋送至OFDM檢測器150。OFDM檢測器150接著復原來自時間領域中之OFDM符號的國家廣播資料和本地服務***資料。復原的國家廣播資料和本地服務***資料被接著饋送至去排程器134,其將每一這些符號劃分為個別多工的PLP處理管線。因此,去排程器係將圖4中所示之排程器134的多工反轉以形成複數資料串,其被個別地饋送至PLP處理管線129、130、136。一典型的接收器將僅具有一單一PLP處理管線,因為各PLP可攜載一完整的廣播服務且此PLP處理管線係處理來自任何國家廣播PLP或任何本地服務***PLP之資料。形成圖22中所示之PLP處理管線的部分之處理元件係顯示於圖23。
於圖23中,第一範例PLP處理管線130被顯示為包括一QAM解調器144、一去交錯器142及一前向誤差校正解碼器140,其被配置以實質上將圖4之QAM調變器44、交錯器42及FEC編碼器40的操作反轉。可選擇地,PLP處理管線130亦可包括MISO/MIMO解碼器146,用以執行多輸入多輸出或多輸入信號輸出處理。因此,於操作時,調變符號被接收於一輸入200並饋送至MISO/MIMO處理器146,其角色係用以解碼傳輸器上所使用之空間時間碼,藉此產生調變符號之一串流以成為一信號符號串,其被接著饋送至QAM解
調器144。QAM解調器係檢測所使用之QAM調變架構中的群集點之一,並針對各檢測的點復原一相應於該點之資料字元。因此,QAM解調器144之輸出為一資料符號串,其被饋送至去交錯器142以將來自複數OFDM符號或來自一OFDM符號內之資料串去交錯。
因為資料符號已被編碼於圖4所示之傳輸器中,例如,使用低密度同位檢查碼,所以該些符號係由FEC解碼器140所解碼以形成PLP之基頻資料串於輸出202上。
依據本發明,於某些實施例中,去排程器134被配置以依據上述基地站之叢集而供應TDMA框來復原OFDM符號,其已利用第二調變架構而被調變且被傳輸於實體層框之一上。因此,依據配置給細胞叢集之信號傳輸,接收器對其具有依據第二調變架構而調變之副載波的OFDM符號之復原計時,依據基地站中由傳輸器所供應之框時序。有關哪些實體層框攜載該既定PLP之資訊被攜載於發信PLP中,該發信PLP為任何攜載PLP之酬載(payload)前由接收器所首先接收並解碼者。
圖24提供如圖22中所示之OFDM檢測器150的概略方塊圖之表示。此可被用於SISO、MISO或MIMO架構。於圖24中,一快速傅立葉轉換FFT區塊290將來自時間領域之接收信號轉換為頻率領域。一國家廣播信號等化器292接著接收頻率領域OFDM符號並形成結合之本地服務***頻道和
國家廣播頻道以及接收之國家廣播資料的估計。形成單頻網路等化器292之區塊係顯示於一擴展區域294中。如擴展區域294中所示,單頻網路等化器包含一引導分離器296,其係從接收之頻率領域信號分離引導。頻率領域信號被饋送於引導分離器296之一輸出298上而至一分割器單元300。從引導分離器296之第二輸出302,引導副載波被解調、被一時間內插單元304內插於時間、以及被一頻率內插單元308內插於頻率,以於一輸入310形成結合之國家廣播頻道和本地服務***頻道之估計至分割器300,以致分割器之輸出形成一代表國家廣播信號S(z)312之信號。
如接收器鏈中所示,一去映射器314接著藉由切割以真實及虛擬平面發信之調變而解讀所接收之調變信號,來檢測國家廣播信號之估計(z
)。代表國家廣播信號S(z)312之信號被接著饋送至一頻率去交錯器316及接著至一去排程器134(如以上所解釋)以供國家廣播信號之一般資料復原。
於接收器架構之下部分上,所測得之結合的本地服務***頻道和國家廣播頻道被饋送於一輸出311上而至一本地等化器320之第一輸入。
國家廣播信號之估計(z
)315被饋送至一多工器322,其係在一第二輸入上接收結合的本地服務***頻道和國家廣播頻道之估計310。一減法單元324接著從接收的信號減去國家廣播符號的估計乘以結合的本地服務***和國家廣播頻道之乘積,以形成其被饋送至本地等化器320之本地服務***符號的估計。本地等化器320之內部結構係類似於國家廣播信號等化器之內部結構。於本地服務***引導分離器326之輸出處,引導信號係於一輸出328上被饋送至一引導解調器330及接著至一時間內插單元332,其後接著一頻率內插單元334,該頻率內插單元334係形成該些本地服務***符號已通過之頻道的估計。本地服務***資料之估計係於一輸入336上被饋送至分割器338,其係於來自引導分離器326之另一輸入340上接收本地服務***符號,並於一輸出342上形成本地服務***資料符號之估計。一去映射器344及頻率去交錯器346接著形成代表其被饋送至去排程器134之本地***資料的資料之估計。之後,本地***資料之資料復原係相當於有關圖23中所示之資料管線而顯示的資料復原。
應理解者:本發明之另一形態係提供國家廣播資料之第一估計,其接著根據本地服務***符號之判斷而被精化,以形成國家廣播符號之進一步精化的估計,其可被用以進一步計算本地服務***符號之精化的估計。因此,可形成一種渦輪解調之形式的循環回饋配置,以提供對於接收信號之估計的進一步增進。
綜言之,由圖25中所示之流程圖來說明圖24中所示之用以從本地服務***符號復原本地資料的接收器之操作,其被概述如下:
S2:國家廣播符號之估計(z
)係藉由將視為雜訊並在真實及虛擬平面周圍切割復原的信號以形成國家廣播資料之估計而被形成。
S4:使用主副載波Ps以形成傳輸來自國家廣播基地站和本地服務***基地站之頻道的結合頻道之估計,來計算一代表與結合之國家廣播和本地服務***頻道卷積之再生的國家廣播信號之項的估計(z
)[H n
(z
)+H l
(z
)]。
S6:藉由從接收的信號減去從步驟S4產生的項,來形成卷積與本地頻道之本地服務***符號的估計
S8:使用本地服務***引導以判斷本地服務***已從基地站通過至接收器所經過之頻道的估計(z
)。
S10:接著從藉由將復原之項除以本地頻道之估計所產生的符號來估計本地服務***資料
可對上述本發明進行各種修改而不背離如後附申請專利範圍中所界定之本發明的精神。例如,對接收器進行適當的調整,則可使用除了上述那些以外的其他調變架構。再者,可如上所述地重複調變程序數次以增進所接收之符號的估計。再者,接收器可被用於各種系統,其係利用除了那些依據DVB手持標準所界定者以外的OFDM調變。
本申請案之內容主張UK專利申請案GB1003237.3及GB1017564.4之優先權,其內容被併入於此以供參考。
1...傳輸天線
2...邊界
8...調變器
30...資料管線
34...排程器
36...發信資料處理管線
38...輸入
40...前向錯誤校正編碼器
42...交錯器
44...調變器
50、51、52...資料片處理單元
54...頻率交錯器
56...引導產生器
58...定框單元
70...OFDM調變器
72...RF調變器
74...天線
80...本地服務***資料片處理器
82...第一輸入
84...第二輸入
90...資料字元形成器
92...資料字元形成器
94...符號選擇器
94.1...輸出
96...符號選擇器
96.1...輸出
98...開關單元
100...控制輸入
102...輸出頻道
110...基地站
112...基地站
129、130、136...PLP處理管線
134...去排程器
140...前向誤差校正解碼器
142...去交錯器
144...QAM解調器
146...MISO/MIMO處理器
150...OFDM檢測器
158...框復原處理器
174...接收器天線
175...無線電頻率調諧器
180...本地引導產生器
182...調變器
184...MISO處理單元
190...區塊
192...頻率去交錯器
194...本地服務***資料區塊
200...輸入
202...輸出
290...快速傅立葉轉換FFT區塊
292...國家廣播信號等化器
294...擴展區域
296...引導分離器
298...輸出
300...分割器單元
302...第二輸出
304...時間內插單元
308...頻率內插單元
310...輸入
311...輸出
312...國家廣播信號S(z)
314...去映射器
315...國家廣播信號之估計(z
)
316...頻率去交錯器
320...本地等化器
322...多工器
324...減法單元
326...本地服務***引導分離器
328...輸出
330...引導解調器
332...時間內插單元
334...頻率內插單元
336...輸入
338...分割器
340...輸入
342...輸出
344...去映射器
346...頻率去交錯器
現在將參考後附圖形僅以範例方式描述本發明之實施例,其中類似的部件係使用相同的數字指定來參考,而其中:
圖1係複數基地站之一概略表示,該些複數基地站形成一單頻網路以廣播(例如)可形成手持式DVB TV廣播系統之部分的視頻信號;
圖2係依據先前技術之一範例傳輸器的概略方塊圖;
圖3a係一複數平面之概略表示,其提供QPSK之第一調變架構的信號群集點之圖示;圖3b係一複數平面之概略表示,其提供16QAM之第二調變架構的信號群集點之圖示,依據先前技術;
圖4係一種用於圖1所示之一或更多基地站中的傳輸器之部分的概略方塊圖,依據支援SISO或MISO之本發明;
圖5係形成圖4中所示之傳輸器的部分之一範例調變器的概略方塊圖;
圖6係形成兩個細胞A及B之兩相鄰基地站的圖示,該兩個細胞A及B係個別地使用16QAM之第一調變架構及64QAM之第二調變架構;
圖7係一概略表示,其顯示對於如由一行動裝置在圖6的兩基地站A與B間之三個不同位置X、Y、Z上所接收的群集點之效果;
圖8係一疊置在64QAM之第二調變架構上的16QAM之第一調變架構的複數平面中之群集點的圖示;
圖9a係由依據本發明之四個基地站所服務的四個細胞之叢集的圖示;圖9b係頻率相對於時間之圖表的圖形表示,其提供一分時多工框結構的示圖;及圖9c係依據本發明之細胞叢集的型態之圖示;
圖10係形成兩個細胞A及B之兩相鄰基地站的圖示,該兩個細胞A及B係個別地使用16QAM之第一調變架構及64QAM之第二調變架構;並使用一行動接收器,其可被配置以於來自第一調變架構及第二調變架構兩者之信號均存在時復原本地服務***資料,其中來自細胞B之信號係傳輸一頻道脈衝回應hn
(t)而來自細胞A之信號係傳輸一頻道脈衝回應hl
(t);
圖11a係一複數平面之概略表示,其提供QPSK之第一調變架構的信號群集點之圖示;及圖11b係一複數平面之概略表示,其提供16QAM之第二調變架構的信號群集點之圖示,其中接收並無雜訊且為完美的頻道預估;
圖12a係一複數平面之概略表示,其提供QPSK之第一調變架構的信號群集點之圖示,當存在第二調變架構的情況下接收時,但來自各細胞之信號係傳輸通過不同頻道脈衝回應之頻道;及圖12b提供在使用一種具有完美頻道估計之習知等化器來執行等化後的相同信號之相應表示;
圖13a係一複數平面之概略表示,其提供在減去Sest
(z)[(Hl
(z)+Hn
(z))後的信號群集點之圖示;及圖13b係將圖13a中所示之信號除以Hl
(z)所得的結果,其係假設其中本地服務***頻道Hl
(z)為確實已知的完美頻道估計;
圖14a係攜載國家廣播信號之OFDM符號的窄頻帶載波之圖示;圖14b係攜載國家廣播信號及本地服務***信號之OFDM符號的窄頻帶載波之圖示;及圖14c係攜載本地服務***信號之OFDM符號的窄頻帶載波之圖示,但依據本發明而調適以包括本地引導(pilots);
圖15係使用於依據本發明之一或更多基地站中的傳輸器之概略方塊圖,其支援MIMO;
圖16係針對(例如)低密度同位檢查(LDPC)編碼的OFDM傳輸器一接收器鏈之信號雜訊比的位元錯誤率之圖表,以:1/2、3/5、2/3和3/4之錯誤校正編碼率;16QAM之第一調變架構;64QAM之第二調變架構;及其中接收器被視為位於細胞A之覆蓋區域內並接收具有來自基地站A 99%及來自基地站B 1%之信號功率的OFDM符號,其來自B之信號係在來自A之信號後4.375us到達接收器,如圖6中之範例圖形所示者;
圖17係針對(例如)LDPC編碼的OFDM傳輸器一接收器鏈之信號雜訊比的位元錯誤率之圖表,以:1/2、3/5、2/3和3/4之錯誤校正編碼率;16QAM之第一調變架構;64QAM之第二調變架構;及其中接收器被視為位於細胞A之覆蓋區域內並接收具有來自基地站A 80%及來自基地站B 20%之信號功率的OFDM符號,其來自B之信號係在來自基地站A之信號後2.2μs到達接收器,如圖6中之範例圖形所示者;
圖18係針對(例如)LDPC編碼的OFDM傳輸器-接收器鏈之信號雜訊比的位元錯誤率之圖表,以:1/2、3/5、2/3和3/4之錯誤校正編碼率;16QAM之第一調變架構;64QAM之第二調變架構;及其中接收器被視為位於細胞A之覆蓋區域內並接收具有來自基地站A 99%及來自基地站B 1%之信號功率的OFDM符號,其具有零延遲於來自兩細胞的信號到達時間之間,如圖6中之範例圖形所示者;
圖19係針對(例如)LDPC編碼的OFDM傳輸器一接收器鏈之信號雜訊比的位元錯誤率之圖表,以:1/2、3/5、2/3和3/4之錯誤校正編碼率;16QAM之第一調變架構;64QAM之第二調變架構;及其中接收器被視為位於細胞A之覆蓋區域內並接收具有來自基地站A 60%及來自基地站B 40%之信號功率的OFDM符號,其具有零延遲於來自兩細胞的信號到達時間之間,如圖6中之範例圖形所示者;
圖20係針對(例如)LDPC編碼的OFDM傳輸器一接收器鏈之信號雜訊比的位元錯誤率之圖表,以:1/2、3/5、2/3和3/4之錯誤校正編碼率;16QAM之第一調變架構;64QAM之第二調變架構;及其中接收器被視為位於細胞A之覆蓋區域內並接收具有來自基地站A 50%及來自基地站B 50%之信號功率的OFDM符號,其具有零延遲於來自兩細胞的信號到達時間之間,如圖6中之範例圖形所示者;
圖21係針對(例如)LDPC編碼的OFDM傳輸器一接收器鏈之信號雜訊比的位元錯誤率之圖表,以:1/2、3/5和2/3之錯誤校正編碼率;16QAM之第一調變架構;64QAM之第二調變架構;及其中接收器被視為位於細胞B之覆蓋區域內並接收具有來自基地站A 10%及來自基地站B 90%之信號功率的OFDM符號,其來自A之信號係在來自基地站B之信號後2.2μs到達接收器,如圖6中之範例圖形所示者;
圖22係依據本發明之一實施例的接收器之概略方塊圖;
圖23係出現在圖22中之接收器中的實體層管線(PLP)之方塊圖;
圖24係一方塊圖,其說明依據本發明之另一範例實施例而調適的接收器;及
圖25係一流程圖,其說明用以等化一單頻信號所需的程序之範例操作,其包括來自第一和第二調變架構之要件。
129、130、136...PLP處理管線
134...去排程器
150...OFDM檢測器
158...框復原處理器
174...接收器天線
175...無線電頻率調諧器
Claims (16)
- 一種接收器,用以接收並復原來自正交分頻多工(OFDM)符號之資料符號,該些OFDM符號包括形成於頻率領域中並以待傳遞資料符號調變的複數副載波符號,其中該些資料符號已被接收以供傳輸於來自第一資料管線、或者該第一資料管線和本地***管線之該些OFDM符號上,且當該些資料符號已被接收自該第一資料管線時,則該些資料符號係使用第一調變架構而被調變至該些OFDM符號之該些副載波上;或當該些資料符號已被接收自該第一資料管線和該本地***管線時,則該些資料符號係使用第二調變架構而被調變至該些OFDM符號之該些副載波上,該接收器包含:電路,其被配置以於操作時檢測一代表該些OFDM符號之無線電頻率信號並形成一代表該些OFDM符號之基頻信號,於操作時復原來自該些基頻OFDM符號之該些副載波的調變符號,接收該些調變符號,根據指示該些資料符號是否自在該些接收的OFDM符號中的該本地***管線來傳輸之一控制信號來選擇以:在第一輸出上從該些調變符號產生該第一資料管線之資料符號的輸出串,或者在該第一輸出上從該些調變符號產生該第一資料管線之資料符號的該輸出串並在第二輸出上產生該本地***管 線之資料符號的輸出串,其中該第一調變架構為低階調變架構,其提供來自複數平面中較該第二調變架構更少的群集點數之值給第一調變符號,該第二調變架構為高階調變架構,其提供其被配置在該複數平面中與該第一調變架構之相應值有關的值給第二調變符號,其效果為:該第二調變架構的該些第二調變符號之一的檢測將提供來自該本地***管線及/或該第一資料管線之資料符號,並容許檢測來自該第一調變架構(其提供來自該第一資料管線之資料符號)之第一調變符號,於存在來自該第二調變架構之調變符號時,藉此提供複數調變層給該電路,當選擇產生該第一資料管線之資料符號的該輸出串時,藉由識別依據該第一調變架構之群集點並產生相應於該識別之群集點的該第一資料管線之該些資料符號,以產生該第一資料管線之該些資料符號,及/或當選擇產生該第一資料管線及該本地資料管線之資料符號的該輸出串時,藉由識別依據該第二調變架構之群集點並產生相應於該識別之群集點的該第一資料管線和該本地***管線之資料符號,以產生該第一資料管線和該本地***管線之該些資料符號,其中該控制信號對該解調器指示其來自該本地***管線之該些資料符號已被傳輸於該些接收的OFDM符號中。
- 如申請專利範圍第1項之接收器,其中針對該第一 調變架構之該複數平面中的各群集點,該第二調變架構提供二或更多的群集點於該複數平面中。
- 如申請專利範圍第1或2項之接收器,其中該第一調變架構為N-QAM而該第二調變架構為M-QAM,其中N<M且M/N為二或以上。
- 如申請專利範圍第1項之接收器,其中該第一調變架構為M-QAM而該第二調變架構為4M-QAM,且用於該第一和該第二調變架構之相位旋轉為M-QAM之最佳者。
- 如申請專利範圍第1項之接收器,其中該控制信號係經由一發信資料管線而被傳遞,該發信資料管線提供包括指示來自該本地***管線之資料何時將使用該第二調變架構而被傳遞的資料之發信資料。
- 如申請專利範圍第1項之接收器,其中具有已利用該第二調變架構而調變以攜載來自該第一資料管線和該本地資料管線之該些資料符號的副載波之該些OFDM符號係依據分時多工框而被傳輸,且該接收器被配置以操作來接收針對該些分時多工框使用該第二調變架構而攜載來自該第一資料管線和該本地***管線兩者之資料符號的該些OFDM符號。
- 如申請專利範圍第6項之接收器,其中該接收器被配置以於其已被指定給一基地站叢集之各基地站的該分時多工框中接收使用該第二調變架構而攜載來自該第一資料管線和該本地***管線兩者之資料符號的該些OFDM符號。
- 如申請專利範圍第1項之接收器,其中該接收器被配置以接收來自依據數位視頻廣播手持標準而傳遞之該些OFDM符號的資料符號。
- 一種接收並復原來自正交分頻多工(OFDM)符號之資料符號的方法,該些OFDM符號包括形成於頻率領域中並以待傳遞資料符號調變的複數副載波符號,其中該些資料符號已被接收以供傳輸於來自第一資料管線、或者該第一資料管線和本地***管線之該些OFDM符號上,且當該些資料符號已被接收自該第一資料管線時,則該些資料符號係使用第一調變架構而被調變至該些OFDM符號之該些副載波上;或當該些資料符號已被接收自該第一資料管線和該本地***管線時,則該些資料符號係使用第二調變架構而被調變至該些OFDM符號之該些副載波上,該方法包含檢測一代表該些OFDM符號之無線電頻率信號並形成一代表該些OFDM符號之基頻信號,復原來自該些基頻OFDM符號之該些副載波的調變符號,根據指示該些資料符號是否自在該些接收的OFDM符號中的該本地***管線來傳輸之一控制信號來選擇以:藉由在第一輸出上從該些調變符號產生該第一資料管線之資料符號的輸出串、或者在該第一輸出上從該些調變符號產生該第一資料管線之資料符號的該輸出串並在第二輸出上產生該本地***管 線之資料符號的輸出串,以解調該些調變符號,其中該第一調變架構為低階調變架構,其提供來自複數平面中較該第二調變架構更少的群集點數之值給第一調變符號,該第二調變架構為高階調變架構,其提供其被配置在該複數平面中與該第一調變架構之相應值有關的值給第二調變符號,其效果為:該第二調變架構的該些第二調變符號之一的檢測將提供來自該本地***管線及/或該第一資料管線之資料符號,並容許檢測來自該第一調變架構(其提供來自該第一資料管線之資料符號)之第一調變符號,於存在來自該第二調變架構之調變符號時,藉此提供複數調變層,當選擇產生該第一資料管線之資料符號的該輸出串時,藉由識別依據該第一調變架構之群集點並產生相應於該識別之群集點的該第一資料管線之該些資料符號,以產生該第一資料管線之該些資料符號,及當選擇產生該第一資料管線及該本地資料管線之資料符號的該輸出串時,藉由識別依據該第二調變架構之群集點並產生相應於該識別之群集點的該第一資料管線和該本地***管線之資料符號,以產生該第一資料管線和該本地***管線之該些資料符號,其中該控制信號對該解調器指示其來自該本地***管線之該些資料符號已被傳輸於該些接收的OFDM符號中。
- 如申請專利範圍第9項之方法,其中針對該第一調變架構之該複數平面中的各群集點,該第二調變架構提供 二或更多的群集點於該複數平面中。
- 如申請專利範圍第9或10項之方法,其中該第一調變架構為N-QAM而該第二調變架構為M-QAM,其中N<M且M/N為二或以上。
- 如申請專利範圍第9項之方法,其中該第一調變架構為M-QAM而該第二調變架構為4M-QAM,且用於該第一和該第二調變架構之相位旋轉為M-QAM之最佳者。
- 如申請專利範圍第9項之方法,其中該控制信號係經由一發信資料管線而被傳遞,該發信資料管線提供包括指示來自該本地***管線之資料何時將使用該第二調變架構而被傳遞的資料之發信資料。
- 如申請專利範圍第9項之方法,其中該接收器被配置以接收來自依據數位視頻廣播手持標準而傳遞之該些OFDM符號的資料符號。
- 如申請專利範圍第9項之方法,其中具有已利用該第二調變架構而調變以攜載來自該第一資料管線和該本地資料管線之該些資料符號的副載波之該些OFDM符號係依據分時多工框而被傳輸,且該方法包括接收針對該些分時多工框使用該第二調變架構而攜載來自該第一資料管線和該本地***管線兩者之資料符號的該些OFDM符號。
- 如申請專利範圍第15項之方法,其中針對該些分時多工框所指定之一基地站叢集的各基地站,於該分時多工框中,配置該接收使用該第二調變架構而攜載來自該第一資料管線和該本地***管線兩者之資料符號的該些OFDM符號。
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