BRPI0920429A2

BRPI0920429A2 - método e aparelho para geração de um preâmbulo para uso nos sistemas de transmissão a cabo.

Info

Publication number: BRPI0920429A2
Application number: BRPI0920429-6A
Authority: BR
Inventors: Hou-Shin Chen; Wen Gao
Original assignee: Thomson Licensing
Priority date: 2008-10-20
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2020-07-14
Also published as: JP5559799B2; EP2347538B1; JP2012506208A; EP2347538A2; US8649450B2; CN102187634B; BRPI0920429B1; CN102187634A; US20110194625A1; KR101640595B1; WO2010047787A2; WO2010047787A3; KR20110086091A

Abstract

"MÉTODO E APARELHO PARA GERAÇÃO DE UM PREÂMBULO PARA USO NOS SISTEMAS DE TRANSMISSÃO A CABO" Um método e aparelho para a geração de um preâmbulo para uso no padrão de transmissão a cabo DVB-C2 são fornecidos. O preâmbulo possui múltiplas funções incluindo temporização de quadro, sincronização, estimativa de desvio de frequência, sinalização de informação de sistema e estimativa de canal inicial. De acordo com uma implementação, uma sequência complementar é inserida como um cabeçalho e a sequência complementar e bits de sinalização de sistema são mapeados em símbolos de modulação para transmissão em canais pares alocados apenas do sistema de transmissão a cabo.

Description

"MÉTODO E APARELHO PARA GERAÇÃO DE UM PREÂMBULO PARA USO Ú NOS SISTEMAS DE TRANSMISSÃO A CABO" Referência Cruzada a Pedidos Relacionados Esse pedido reivindica os benefícios do pedido provisório U.S. No. 61/196.746, de- positadoem 20 de outubro de 2008, que é incorporado aqui por referência em sua totalida- de.

Campo Técnico Os presentes princípios se referem a sistemas de transmissão a cabo e técnicas. Mais particularmente, se refere a um desenho de preâmbulo para o padrão DVB-C?2 utilizado paratransmissões de canal a cabo.

Fundamentos Recentemente, o Padrão DVB-C2 (sistema de transmissão a cabo digital de próxi- ma geração sendo desenvolvido pelo Projeto DVB) está em andamento. Um acordo é feito no qual DVB-C2 deve reutilizar o conteúdo do Padrão DVB-T2 o máximo possível. Como resultado disso, a técnica OFDM será adotada também como a técnica de codificação (BCH + LDPC) especificada no Padrão DVB-T2. No entanto, deve-se notar que o Padrão DVB-T2 . é projetado para utilização no canal sem fio terrestre enquanto o Padrão DVB-C2 é projeta- ' do para utilização no canal a cabo. Os canais a cabo diferem dos canais sem fio em dois ' aspectos. Primeiro, o canal a cabo é um canal de alta qualidade (alta SNR) com apenas uns — poucos ecos fracos. Em segundo lugar, o espectro sem fio projetado para a difusão de TV é confinado por FCC enquanto pode-se utilizar o espectro com alta liberdade nas redes a ca- bo. Consequentemente, a estrutura de quadro de sinal e preâmbulos utilizados em DVB-T2 podem não ser adequados para reutilização no Padrão DVB-C2.

Sumário De acordo com uma implementação, o método de geração de um preâmbulo para utilização em um meio de transmissão a cabo, inclui a inserção de uma sequência comple- mentar como um cabeçalho nos portadores iniciais, protegendo bits de sinalização do siste- ma com códigos de correção de erro, mapeamento de sequência complementar e bits de sinalização em símbolos de modulação em portadores pares alocados apenas, onde os — símbolos de modulação mapeados formam o preâmbulo em cada quadro, e transformando o preâmbulo formado em um domínio de tempo.

De acordo com outra implementação, o aparelho para a geração de um preâmbulo para uso em um sistema de transmissão de cabo inclui um processador para inserção de uma sequência complementar como um cabeçalho nos portadores iniciais, protegendo os bitsde sinalização do sistema com códigos de correção de erro e mapeando a sequência complementar e os bits de sinalização protegidos em símbolos de modulação para formar o preâmbulo, e um modulador configurado para alocar portadores pares apenas e permitir a transmissão do preâmbulo em portadores pares alocados. ' Esses e outros aspectos, características e vantagens dos presentes princípios se tornarão aparentes a partir da descrição detalhada a seguir das modalidades ilustrativas, i que devem ser lidas com relação aos desenhos em anexo.

Breve Descrição dos Desenhos Os presentes princípios podem ser mais bem compreendidos de acordo com as fi- guras ilustrativas a seguir, nas quais A figura 1 é uma representação da estrutura de quadro dos sinais DVB-C2; As figuras 2a a 2c ilustram diagramas em bloco ilustrando o método de geração de um preâmbulo de acordo com várias implementações dos presentes princípios; A figura 3 é uma representação da composição de um preâmbulo DVB-C2 em um domínio de frequência; A figura 4 é um exemplo de uma representação cíclica do preâmbulo com canais unidos de acordo com uma implementação dos presentes princípios; A figura 5 é uma representação de uma estrutura dos sinais de preâmbulo de acor- do com uma implementação dos presentes princípios; ” A figura 6 é um exemplo de um preâmbulo utilizando códigos Walsh de acordo com uma implementação dos presentes princípios; e " A figura 7 é um diagrama em bloco de um aparelho para implementar a geração de preâmbulo de acordo com uma modalidade dos presentes princípios.

Descrição Detalhada Os presentes princípios são direcionados a métodos e um aparelho para o desenho de preâmbulo no padrão DVB-C?2 utilizado nos ambientes de transmissão a cabo digitais.

A presente descrição ilustra os presentes princípios.

Será, portanto, apreciado que os versados na técnica serão capaz de vislumbrar várias disposições que, apesar de não explicitamente descritas ou ilustradas aqui, consubstanciam os presentes princípios e são incluídas no espírito e escopo.

Todos os exemplos e linguagem condicional recitados aqui servem finalidades pe- dagógicas para auxiliar o leitor na compreensão dos presentes princípios e os conceitos — contribuídos pelos inventores para adicionar à técnica, e devem ser considerados sem limi- tação a tais exemplos e condições especificamente recitados.

Ademais, todas as declarações apresentadas aqui referentes a princípios, aspectos e modalidades dos presentes principais, além de exemplos específicos dos mesmos, devem englobar ambas as equivalências estruturais e funcionais.

Adicionalmente, pretende-se que tais equivalências incluam ambas as equivalências atualmente conhecidas além de equiva- lências desenvolvidas no futuro, isso é, quaisquer elementos desenvolvidos que realizem a i mesma função, independentemente da estrutura.

Dessa forma, por exemplo, será apreciado pelos versados na técnica que os dia- Ú gramas em bloco apresentados aqui representam vistas conceituais de conjuntos de circuito ilustrativos consubstanciando os presentes princípios.

De forma similar, será apreciado que quaisquer gráficos de fluxo, fluxogramas, diagramas de transição de estado, pseudocódigo, e similares representam vários processos que podem ser substancialmente representados em meio legível por computador e executados por um computador ou processador, caso ou não tal computador ou processador é explicitamente ilustrado.

As funções dos vários elementos ilustrados nas figuras podem ser fornecidas atra- vês do uso de hardware dedicado além de hardware capaz de executar software em associ- ação com software adequado.

Quando fornecidas por um processador, as funções podem ser fornecidas por um processador dedicado único, por um processador compartilhado úni- co, ou por uma pluralidade de processadores individuais, alguns dos quais podem ser com- partilhados.

Ademais, o uso explicito do termo "processador" ou "controlador" não deve ser considerado para se referir exclusivamente a hardware capaz de executar software, e pode inclui implicitamente, sem limitação, hardware de processador de sinal digital ("DSP"), me- mória de leitura apenas ("ROM") para o armazenamento de software, memória de acesso s randômico ("RAM"), armazenamento não volátil.

Outros hardwares, convencionais e/ou personalizados, também podem ser incluí- ' dos.

De forma similar, quaisquer comutadores nas figuras são conceituais apenas.

Sua fun- — ção pode ser realizada através da operação da lógica de programa, através de lógica dedi- cada, através da integração do controle de programa e lógica dedicada, ou mesmo manual- mente, a técnica particular sendo selecionável pelo implementador como mais especifica- mente compreendido a partir do contexto.

Nas reivindicações, qualquer elemento expresso como um meio de realização de uma função especificada deve englobar qualquer forma de realização dessa função incluin- do, por exemplo, a) uma combinação de elementos de circuito que realiza essa função ou b) software em qualquer forma, incluindo, portanto, firmware, micro código ou similares, combi- nados com um conjunto de circuito adequado para execução desse software para realizar a função.

Os presentes princípios como definidos por tais reivindicações residem no fato de a funcionalidade fornecida pelos vários meios recitados serem combinados e unidos da forma que as reivindicações exigem.

É, portanto, considerado que quaisquer meios que possam fornecer essas funcionalidades sejam equivalentes aos ilustrados aqui.

Referência na especificação a "uma modalidade" dos presentes princípios, além de outras variações, significa que uma característica em particular, estrutura, característica e —assim por diante descrita com relação à modalidade seja incluída em pelo menos uma mo- dalidade dos presentes princípios.

Dessa forma, o surgimento da frase "em uma modalida- i de" além de quaisquer outras variações, aparecendo em vários locais por toda a especifica-

ção não referem necessariamente à mesma modalidade. De acordo com uma implementação, um preâmbulo é projetado para uso no Padrão DVB-C2. O preâmbulo dos presentes princípios tem múltiplas funções incluindo sincroniza- | ção de temporização de quadro, estimativa de desvio de frequência, sinalização de informa- çãodesistema,e estimativa de canal inicial. Os versados na técnica reconhecerão que alguns conceitos endereçados nessa descrição incluem, mas não estão limitados a DVB-C2, desenho de Preâmbulo, Sinalização, e Sincronização. O desenho de preâmbulo dos presentes princípios é motivado pela necessidade de uma estrutura de preâmbulo eficiente para uso nos canais a cabo. De acordo com uma im- plementação preferida, a estrutura de preâmbulo dos presentes princípios possui as funções a seguir:

1. permitir a recepção em qualquer posição de sintonia para suportar a Recepção Parcial no lado do receptor quando a técnica de União de Canal é aplicada no lado do transmissor;

2. a identificação de sistema C2, identificação de preâmbulo e sincronização de ” temporização de quadro;

3. estimativa de desvio de frequência; ' 4. sinalização da informação de sistema (comprimento de intervalo de proteção, constelação, taxa de codificação, etc.); e

5. estimativa de canal inicial. Estrutura de Preâmbulo Básico Como ilustrado na figura 1, um quadro 10 DVB-C2 consiste de um grupo de símbo- los OFDM 12a-12n e o primeiro símbolo OFDM é um símbolo de preâmbulo 14 que é utili- —zado para realizar a sincronização e sinalização do sistema C2. No exemplo descrito, o ta- manho FFT da modulação OFDM é selecionado como 4k. Dessa forma, de acordo com es- sa implementação ilustrativa, o preâmbulo é projetado utilizando modulação OFDM com portadores 4k. A figura 2a ilustra um diagrama em bloco de um método ilustrativo 20 de geração — de preâmbulo. Nesse exemplo, uma sequência complementar 22 é inserida nos portadores iniciais como um cabeçalho (ver, por exemplo, figura 3) e então mapeada 24 em símbolos de modulação (por exemplo, mapeamento BPSK). Os versados na técnica reconhecerão que a sequência complementar é parte do padrão e pode ser referida na Tabela 63 no Ras- cunho ESTY EM 302 755 V1.1.1 0.2 (2008-10). Funcionalmente, os símbolos mapeados — são projetados para portadores pares alocados, dessa forma, o mapeamento ocorre antes da alocação dos portadores pares. ' Os bits de sinalização da informação de sistema 26 são protegidos por um código de correção de erro 28 e então mapeados nos símbolos de modulações de códigos ortogo- Ú nais ou símbolos QAM (30). A figura 5 ilustra um exemplo de uma estrutura dos símbolos de preâmbulo. De acordo com uma implementação, os versados na técnica reconhecerão que i os portadores piloto podem ser utilizados para realizar a estimativa de canal. A figura 6 ilus- 5 tra outro exemplo de utilização de código Walsh do comprimento 2 para portar 1 bit. O bit de informação O é transmitido pelo código (1,1) e o bit de informação 1 é transmitido pelo códi- go (1, -1). Uma vez que o sinal dos bits do sistema é transmitido, o modulador aloca a infor- mação de bit de sistema e sequência complementar aos portadores pares 32. É importante se notar que de acordo com a implementação preferida dos presentes princípios, apenas os — portadores pares são utilizados e os portadores impares são deixados como portadores vir- tuais. Finalmente, o sinal de preâmbulo é transformado para o domínio de tempo pela ope- ração IFFT 34 e dependendo da implementação desejada, um prefixo cíclico (CP) pode ser adicionado 36 para completar a geração do preâmbulo DVB-C2.

A figura 2b ilustra as etapas de método 20b como derivado do diagrama em bloco dafigura2a. Nessa implementação, a sequência complementar é inserida como um cabeça- lho nos portadores iniciais 22, os bits de sinalização são protegidos com códigos de corre- 7 ção de erro 28, e ambos a sequência complementar e os bits de sinalização são mapeados em símbolos de modulação (24, 30), e então são alocados (32) aos portadores pares ape- ' nas.

A figura 2c ilustra outra implementação do método 20c de acordo com os presentes princípios. Nessa implementação, é feita consideração a quando dois ou mais canais na transmissão a cabo são unidos (40). Nesse caso, e como descrito abaixo, é necessário se adicionar a etapa de restrição (42) do número de portadores para que seja inferior a ou igual ao número de portadores utilizados em um símbolo OFDM. A etapa adicional para garantir (44)queo preâmbulo gerado repetido na frequência preencha o espectro completo dos ca- nais unidos também é necessária.

A figura 7 ilustra um aparelho 70 para a geração do preâmbulo DVB-C2 de acordo com os presentes princípios. Um processador 72 em comunicação com uma memória 74 e modulador 76 controla a geração de preâmbulo pela utilização do critério abaixo e realiza- ção das etapas parao mesmo. Os versados na técnica reconhecerão que a memória 74 pode conter as variações nas sequências complementares necessárias e o processador 72 realizará as determinações quanto a quais sequências complementares são utilizadas du- rante a geração de preâmbulo de modo a coordenar com o aplicativo de transmissão a cabo desejado.

De acordo com uma implementação preferida, existem três critérios para a estrutura de preâmbulo: ' 1. O número de portadores utilizados pelo preâmbulo, K, é configurado por

K, < Krota(1) onde Kra é O número de portadores utilizados em um símbolo OFDM, por exemplo, Krotar=3409 para o modo 4K (tamanho FFT = 4096) especificado em DVB-T2;

2. O preâmbulo, que porta a informação dos sinais transmitidos no espectro dos —canaisde união, preenche ciclicamente todo o espectro. Adicionalmente, o preâmbulo cobri- rá todos os 8 MHz, isso é, 3584 portadores definidos em DVB-T2. Esse critério pode ser expresso como XIkI=P[(ie3584+k)%K,], i = O, 1, ..., k=0,1,...,3583(2) onde XiIk] é o sinal transmitido no portador k do canal de união | e P[I] é o sinal de — preâmbulo no portador |, O < | <K,;

3. Apenas os portadores pares são modulados enquanto os portadores impares são deixados como portadores virtuais. Os primeiro e segundo critérios surgem com a necessidade de se suportar a Re- cepção Parcial no lado do receptor quando a técnica de União de Canal é aplicada ao lado —dotransmissor. Pela utilização da técnica de União de Canal, vários canais são unidos para fornecer um espectro grande. Dessa forma, esse espectro grande pode ser dividido em sub- : Ú canais ou fatias de dados de acordo com a largura de banda necessária de serviço individu- al. Para ser mais flexível, um subcanal ou fatia de dados pode iniciar em qualquer ponto Ú (portador) dentro do espectro de união. Então, o preâmbulo precisa ser recebido e detectado —porum receptor em qualquer posição de sintonia dentro do espectro de união. Vale notar que a banda de proteção não pode ser removida ou reduzida se a Recepção Parcial for im- plementada no receptor. Dessa forma, a eficiência espectral não possui um aperfeiçoamento aparente quando a técnica de União de Canal é utilizada. Quando a União de Canal e a Re- cepção Parcial não são utilizadas, ou existe uma restrição para um subcanal de modo que um subcanal não possa cruzar o limite de dois canais de união vizinhos, os primeiros dois critérios podem ser liberados. O terceiro critério é feito de modo que o preâmbulo tenha uma estrutura de repetição no domínio de tempo para permitir a identificação rápida de preâmbu- lo. Esse tipo de estrutura também é utilizado em IEEE 802.11 e 802.16. A estrutura de repe- tição pode ser facilmente compreendida. Considere-se que se tenha modulado os portado- res pares apenas e deixado os portadores impares como portadores virtuais. À partir da e- quação DFT invertida: xm = FEITOS Oo) Visto que X[k]=0 para os portadores impares, pode-se reescrever (3) como: xdnj= q Xi nen" (4) É claro a partir de (4) que x[nJ=x[N/2+n], n=0, 1, ..., N/2-1. Essa estrutura pode ser utilizada para realizar a sincronização de temporização de quadro e a estimativa de desvio de frequência fracional. Apesar de o intervalo de proteção também poder alcançar esses i dois objetivos, o desempenho é degradado quando o comprimento do intervalo de proteção não é muito maior do que o comprimento do canal. Estrutura de Preâmbulo para Estimativa de Desvio de Frequência Se o desvio de frequência for normalizado pelo espaçamento de portador, o desvio de frequência pode ser separado como uma parte de inteiro e uma parte fracional. À parte fracional do desvio de frequência pode ser estimada pela estrutura de repetição de domínio de tempo. A estimativa do desvio de frequência de parte de inteiro precisa se basear nos pilotos de domínio de frequência devido ao problema de ambiguidade de fase para os sinais de domínio de tempo. Em pelo menos uma implementação nessa descrição, uma sequência complementar é alocada no domínio de frequência como ilustrado na figura 3 para auxiliar na estimativa de desvio de frequência de inteiro. O comprimento da sequência complemen- tar deve ser selecionado de acordo com a condição de canal. Existem 8 sequências com- plementares ortogonais das sequências complementares de comprimento 64 e 16 sequên- cias complementares ortogonais de comprimento 256, especificadas em DVB-T2 para o preâmbulo P1. Cada uma das sequências complementares de comprimento 64 é feita por ' uma concatenação de um conjunto de 8 sequências complementares de comprimento 8. As 8 sequências complementares de comprimento 64 são feitas por 8 conjuntos ortogonais de Í sequências complementares. São feitas por 16 conjuntos ortogonais de sequências com- —plementares de comprimento 16. Para DVB-C2, uma das sequências com um comprimento de 64 (124721741D482E7B na anotação hexadecimal) é selecionada e alocada no começo do preâmbulo como ilustrado na figura 5 e na figura 6. À sequência complementar é alocada nos portadores pares dos primeiros 128 portadores. Note-se que se utiliza uma sequência complementar ao invés de 8 sequências complementares ortogonais que podem transportar ainformação de 3 bits implementada em DVB-T2. O tempo de processamento para se esti- mar a parte de inteiro do desvio de frequência é reduzido em se fazendo isso. Estrutura de Preâmbulo para Sinalização da Informação de Sistema Dois métodos de sinalização são fornecidos no preâmbulo.

1. Reutilização do preâmbulo P2 e padrão piloto espalhado PP5 especificado no —padrãoDVB-T2. Nesse método, o padrão piloto espalhado PP5 é aplicado ao sistema DVB-C2. No entanto, existe um piloto para cada 12 portadores no preâmbulo como ilustrado na figura 5. Os bits de sinalização são protegidos por códigos BCH e LDPC e então mapeados para símbolos QAM nos portadores pares disponíveis. A sinalização por essa método pode per- —mitirque mais bits de informação transmitidos, mas a complexidade de decodificação é mai- or do que o método de sinalização descrito abaixo.

2. Uso de códigos ortogonais para portar bits de sinalização da informação de sis-

tema.

Ú De acordo com o modelo de canal recomendado pelo grupo de avaliação de siste- ' ma DVB-C2 (SE), o espalhamento de retardo rms o, é igual a 97,5 ns.

A largura de banda de coerência que é definida como a largura de banda através da qual a função de correlação defrequência está acima de 0,9 é aproximadamente Bz 057 =205 kHz . 6)

Considere-se o modo 4k definido em DVB-T2, o espaçamento de subportador é de aproximadamente 2,232 kHz.

Dessa forma, pode-se assumir que os portadores vizinhos 205/2.232=91 possuam ganho e fase linear iguais.

Dessa forma, é razoável se assumir que paraum pequeno número de subportadores vizinhos, por exemplo, 16, eles possuam os mesmos coeficientes de ganho de canal de domínio de frequência.

Levando-se vantagem dessa propriedade, pode-se transmitir códigos ortogonais nos subportadores vizinhos e de- codificar os mesmos no receptor, simplesmente pela realização da correlação.

Por exemplo, o bit de informação O é transmitido pelo código (1,1) e o bit de informação 1 é transmitido pelo código (1,-1). Adicionalmente, os bits transportando informação de sistema devem ser

- idealmente livres de erro.

Portanto, um código de correção de erro adicionado como ilustra- do na figura 2. A seleção dos códigos ortogonais e códigos de correção de erro depende do - número de bits de informação de sistema necessários e da complexidade de implementa- ção.

O Código Walsh de comprimento 8 é selecionado aqui para o preâmbulo DVB-C2. O mapeamento de bits em código Walsh é fornecido na Tabela 1 abaixo:

Bs een — ao Aga Fe Apaga

Tabela 1

Considere-se o modo 4K definido em DVB-T2 e seleciona Kra igualando a 3408 (3409 em DVB-T2), a partir da equação (1), o número de portadores em um preâmbulo é K,<3408. A fim de portar o máximo de informação possível e encaixar a estrutura de codifi-

cação, kK,é selecionado para ser 3200. Dessa forma, exceto que os primeiros 128 portado- res que são alocados utilizando-se uma sequência complementar e, a partir do índice de portador 128 a 3200, 192 conjuntos de códigos Walsh com comprimento 8 são transmitidos em portadores pares. É possível também se deixar um pequeno espaço entre a sequência : complementar e os códigos de código Walsh para obter um melhor desempenho da estima- tiva de desvio de frequência. Um código Walsh de comprimento 8 é capaz de portar 3 bits de informação. Portanto, 576 bits de codificação de informação são transmitidos. O Código —Reed-Muller, RM (64, 42,8) é selecionado para proteger os bits de codificação da informa- ção de sistema. Dessa forma, o preâmbulo por portar 378 bits de sinalização da informação de sistema. Os 576 bits totais são divididos em 9 conjuntos de 64 bits para portar 9 conjun- tos de 42 bits de sinalização da informação de sistema. A seleção do código Reed-Muller é devido à sua simplicidade de decodificação. Se o Código Walsh com comprimento igual a 4 eum código de correção de erro mais robusto, por exemplo, código Reed-Solomon forem utilizados, é possível se portar mais de 600 bits de sinalização. Vale notar que pela utiliza- ção desse esquema para transmitir bits de sinalização, nenhuma estimativa de canal é ne- cessária na decodificação de bits de sinalização. Dessa forma, o retardo de tempo é mais reduzido. |. Estrutura de Preâmbulo para Estimativa Inicial de Canal Se se utilizar o primeiro método de sinalização, os coeficientes de ganho de canal ' nesses portadores piloto no preâmbulo podem ser reutilizados nos símbolos OFDM seguin- tes. Se o segundo método de sinalização for utilizado, depois de se decodificar os bits de . informação de sistema, pode-se codificar os bits de decodificação para obter os bits originais e, dessa forma, os códigos ortogonais transmitidos. Então, os coeficientes de ganho de ca- nal nesses subportadores modulados podem ser facilmente obtidos. Vale notar que se ob- tém um número muito maior de coeficientes de ganho de canal do que se obtém utilizando- se o primeiro método de sinalização. Visto que o canal de cabo é um canal estável, os coefi- cientes de ganho de canal obtidos a partir do preâmbulo são muito úteis para a estimativa decanal. O sistema C2 será beneficiado por essa estimativa de canal inicial.

Os versados na técnica reconhecerão que os presentes princípios fornecem várias vantagens sobre as técnicas de transmissão a cabo conhecidas. Alguns exemplos dessas vantagens são:

1. O preâmbulo projetado em pelo menos uma implementação dessa descrição for- —nece uma estrutura de repetição de ponto N/2 no domínio de tempo onde N é o tamanho de FFT. Essa estrutura de domínio de tempo pode ser utilizada para realizar a identificação de preâmbulo, sincronização de temporização de quadro e estimativa de desvio de frequência fracional ao mesmo tempo. Adicionalmente, a complexidade necessária é baixa e os de- sempenhos da sincronização de temporização de quadro e estimativa de desvio de frequên- ciafracionalsão melhores do que o método com base em CP.

2. Um dos métodos de sinalização fornecidos para decodificar os bits de sinalização transmitidos no preâmbulo. Dessa forma, a complexidade é reduzida e o tempo de retardo no processamento do preâmbulo também é reduzido pelo menos em uma implementação Ú nessa descrição não exigindo estimativa de canal; ' 3. O preâmbulo projetado utilizando códigos ortogonais para bits de sinalização transmitidos pode fornecer coeficientes de ganho de canal inicial adicionais (coeficientes de ganhode canalde domínio de frequência em portadores pares); e

4. A complexidade da decodificação da estrutura de preâmbulo projetada em pelo menos uma implementação nessa descrição é menor e, dessa forma, o tempo de proces- samento (retardo inicial) para decodificação do preâmbulo é muito mais curto. Essas e outras características e vantagens dos presentes princípios podem ser prontamente determinadas por uma pessoa versada na técnica pertinente com base nos ensinamentos apresentados aqui. Deve-se compreender que os ensinamentos dos presen- tes princípios podem ser implementados em várias formas de hardware, software, firmware, processadores de finalidade especial ou combinações dos mesmos. Mais preferivelmente, os ensinamentos dos presentes princípios são implementa- dos como uma combinação de hardware e software. Ademais, o software pode ser imple- mentado como um programa de aplicativo consubstanciado de forma tangível em uma uni- : dade de armazenamento de programa. O programa de aplicativo pode ser carregado, exe- : cutado por uma máquina compreendendo qualquer arquitetura adequada. Preferivelmente, a , máquina é implementada em uma plataforma de computador possuindo hardware tal como uma ou mais unidades de processamento central ("CPU"), uma memória de acesso randô- mico ("RAM"), e interfaces de entrada/saída ("1/O"). A plataforma de computador também pode incluir um sistema operacional e código de micro instrução. Os vários processos e fun- ções descritos aqui podem ser parte do código de micro instrução ou parte do programa de aplicativo, ou qualquer combinação dos mesmos, que pode ser executada por uma CPU. Adicionalmente, várias outras unidades periféricas podem ser conectadas à plataforma de computador tal como uma unidade de armazenamento de dados adicional e uma unidade de impressão. Deve-se compreender que, visto que alguns dos componentes de sistema constitu- intes e métodos apresentados nos desenhos em anexo são preferivelmente implementados em software, as conexões reais entre os componentes de sistema ou os blocos de função de processo podem diferir dependendo da forma na qual os presentes princípios são pro- gramados. De acordo com os ensinamentos apresentados aqui, os versados na técnica per- tinente poderão contemplar essas e outras implementações e configurações similares dos presentes princípios. Apesar de as modalidades ilustrativas terem sido descritas aqui com referência aos desenhos em anexo, deve-se compreender que os presentes princípios não são limitados a essas modalidades precisas, e que várias mudanças e modificações podem ser realizadas pelos versados na técnica pertinente sem se distanciar do escopo ou espírito dos presentes princípios.

Todas as ditas mudanças e modificações devem ser incluídas no escopo dos presentes princípios como apresentado nas reivindicações em anexo.

Claims

. REIVINDICAÇÕES

1. Método de geração de um preâmbulo para uso em um meio de transmissão a cabo, o método sendo CARACTERIZADO pelo fato de compreender as etapas de: i inserção (22) de uma sequência complementar como um cabeçalho nos portadores iniciais; à geração (28) de códigos de correção de erro para sinalização de bits do sistema; mapeamento (24, 30, 32) da sequência complementar e bits de sinalização em símbolos de modulação em portadores pares alocados apenas, os ditos símbolos de modu- lação mapeados formando o preâmbulo em cada quadro; e transformação (34) do preâmbulo para um domínio de tempo.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de com- preender adicionalmente a configuração de um comprimento da sequência complementar de acordo com as condições do portador a cabo.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de com- —preender adicionalmente a reserva de pelo menos um dos portadores pares alocados para os portadores piloto.

. 4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de com- preender adicionalmente a utilização de portadores piloto para medir as condições do porta- dor.

5. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de com- preender adicionalmente a reutilização de coeficientes de ganho de canal nos portadores piloto nos símbolos OFDM seguintes.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o dito mapeamento compreender adicionalmente a utilização de códigos ortogonais para portar os bitsdesinalização da informação de sistema.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de com- preender adicionalmente a seleção de códigos ortogonais em resposta a um número de bits de informação de sistema necessários e condições de canal.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de com- —preender adicionalmente a etapa de adicionar um prefixo cíclico para completar a geração do preâmbulo.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de com- À preender adicionalmente: a união (40) de dois ou mais canais; e a certeza (44) de que o preâmbulo gerado repetido na frequência preencha um es- pectro completo dos canais unidos.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de

. compreender adicionalmente a restrição (42) de um número de portadores utilizados pelo dito preâmbulo para menos que ou igual a um número de portadores utilizados em um sim- bolo OFDM. . 11. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o di- to mapeamento compreender adicionalmente a utilização de códigos QAM para portar os . bits de sinalização da informação de sistema.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de os códigos de correção de erro compreenderem códigos Reed-Muller.

13. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de os códigos ortogonais compreenderem códigos Walsh.

14. Aparelho para a geração de um preâmbulo para uso em um sistema de trans- missão a cabo, CARACTERIZADO pelo fato de compreender: um processador (72) para inserção de uma sequência complementar como um ca- beçalho nos portadores iniciais, geração de códigos de correção de erro para os bits de si- —nalização do sistema e mapeamento da sequência complementar e bits de sinalização pro- tegidos nos símbolos de modulação para formar o preâmbulo; e - um modulador (76) configurado para alocar portadores pares apenas e permitir a | transmissão do preâmbulo nos portadores pares alocados.

15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de o processador permitir adicionalmente a união de dois ou mais canais no sistema de transmis- são a cabo e garantir que o preâmbulo gerado repetido na frequência preencha um espectro completo de canais unidos.

16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de o processador restringir adicionalmente um número de portadores utilizados pelo preâmbulo para que seja inferior a ou igual a um número de portadores utilizados em um símbolo OFDM.

17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de o processador reservar pelo menos um dos portadores pares alocados para uso com um por- tador piloto.

18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de as condições do portador serem medidas utilizando o portador piloto.

19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de os | códigos ortogonais serem utilizados para portar os bits de sinalização da informação de sis- tema.

' 35 20. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de os códigos de correção de erro compreenderem códigos Reed-Muller.

21. Método para o recebimento e processamento de um preâmbulo para uso em

. 3 . um meio de transmissão de cabo, o método sendo CARACTERIZADO pelo fato de compre- ender as etapas de: transformar (34) o preâmbulo a partir do domínio do tempo; : mapear os símbolos de modulação em portadores pares alocados apenas a partir f 5 do preâmbulo em cada quadro na sequência complementar e bits de sinalização; . processar os códigos de correção de erro para bits de sinalização no sistema; e remover uma sequência complementar como um cabeçalho nos portadores iniciais.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de pe- lo menos um dos portadores pares alocados ser utilizado para os portadores piloto.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de os portadores piloto serem utilizados para medir as condições de portador.

24. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de os coeficientes de ganho de canal serem utilizados nos portadores piloto nos símbolos OFDM seguintes.

25. Método, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de o dito mapeamento compreender adicionalmente a utilização de códigos QAM sendo utiliza- dos para portar os bits de sinalização da informação de sistema.

í 26. Aparelho para a geração de um preâmbulo para uso em um sistema de trans- . missão a cabo, CARACTERIZADO pelo fato de compreender: um demodulador (76) configurado para processar os portadores pares apenas e permitir a recepção do preâmbulo nos portadores pares alocados; e um processador (72) para remover uma sequência complementar como um cabeça- lho nos portadores iniciais, processando os códigos de correção de erro para os bits de sina- lização do sistema e desmapeando a sequência complementar e os bits de sinalização pro- —tegidosdos símbolos de modulação que formam o preâmbulo.

27. Aparelho, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de o processador receber pelo menos um dos portadores pares alocados utilizados com um por- tador piloto.

28. Aparelho, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de os — códigos ortogonais serem processados e terem sido utilizados para portar os bits de sinali- zação da informação de sistema.

j 10 | Um quadro DVB-C2 [TAÇA mo g—— preâmbulo símbolo OFDM isímbolo OFDM La símbolo OFDM 1 / + " time —> Ma a mo la FIG.1 AR 21 RO “ “ER : BPSK . plementar 3X i [TT | alocar para ! mapeamento || portadores t QAM f pares bits de sinaliza- codificação de * | ,! ção de sistema correção de erro - F Í mapeamento de 1 ' código ortogonal ! % AE QT 3o preâmbulo DVB-C2 Add CP IFFT

A 36 3 FIG. 24

Ace 4os Ê 7 = Í aÃ dama eanmanas ) Í inserção de uma sequência inserção de uma sequência Í complementar como um complementar como um | essa, nos portadores cabeçalho nos portadores iniciais À iniciais DAR | * Na Fr] [ proteção dos bits de sinali- | proteção dos bits de sinali- | Í zação do sistema com Í zação do sistema com | | códigos de correção de | códigos de correção de — À erros = NAZ o. 28 TT — : união de dois oumaisca- Y Lines ABS nao VD [| mapeamento de sequência |) Í | complementar e bits de sinaliza- | 1 Testição de um número de ção em símbolos de modulação portadores para que seja inferior : [ss portadores pares alocados | dou iguala um número de = : portadores utilizados emum 24,30, 32 Lo SÍMbOI OFDM nm SA

A [ mapeamento da sequência — | transferência do preâm- | | complementar e bits de sinaliza- bulo para um domínio de i ção em símbolos de modulação S tempo À. nos portadores pares alocados o) Lo as . ' 357 243932 S ! garantia de que opreâm- | ; —bulogeradorepetidoem FIG 25 Í frequência preencha o i . : espectro total dos canais : Í unidos . PA A, AMA r 7 transferência do preâm- | bulo para um domínio de Í tempo Ao, 37 i adição de prefixo cíclico i FIG. 2c preâmbulo /%/ a Z 3o “ — sequência códigos ortogonais ou símbolos QAM En, gomplementar. frequência : FIG. 3 canal de canal de canal de ; canal de t : ) í RNA 1 ' preâmbulo preâmbulo preâmbillo preâmbulo preâmbulo prdâmbulo í ' Lg d + ; ' 1 ' : frequência FIG. 4

——— — frequência (número de portador) o 2 4 6 122 126 128 140 152 o sequência complementar a pilotos no preâmbulo =) dados de sinalização O portador virtual “oa FIG.5 bits de codificação o ja t o Fr t ânci.

EE aa mapeamento de sequência com- A A lementar + t t código ortogonal + A 1 Padeiro CÚ 1) FIG. 6

: À R - WO | O | — | , Í : " -- | S o 2 F = pré | 3 o g | | | e 2