CN105009539A - 具有与8mhzdvb-t2相同的保护间隔的6mhz带宽ofdm发射器 - Google Patents

具有与8mhzdvb-t2相同的保护间隔的6mhz带宽ofdm发射器 Download PDF

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Abstract

一种发射器，使用正交频分复用(OFDM)符号将数据发射至接收器。OFDM符号包括多个子载波符号，一些子载波符号携带数据符号以及一些子载波信号携带导频符号。发射器包括：数据格式器，配置为将待发射的数据形成为待发射的每个OFDM符号的数据符号的组；以及OFDM符号生成器，配置为接收来自数据格式器的每组数据符号并且根据预定图案将数据符号与导频符号相结合。调制器，配置为将数据符号和导频符号映射到调制符号上并且调制多个子载波以形成OFDM符号。逆傅里叶变换，配置为将OFDM符号从频域转换到时域，以及保护间隔插入器，配置为通过复制OFDM符号的一部分并且将复制的部分在时域中顺次附加至OFDM符号以将保护间隔添加至每个OFDM符号，该部分对应于保护间隔，所述保护间隔是预定保护间隔区间。射频传输单元，配置为在射频载波上发射OFDM符号。OFDM符号的带宽大致是6MHz并且由保护间隔插入器添加的OFDM符号的保护间隔区间是3/512、6/512、12/512、24/512、48/512、57/512或者96/512中的一个。因而被配置为使用OFDM符号传送数据的通信系统适用于6MHz的频率光栅，但仍保留通信资源的有效使用，该有效使用来自例如从保护间隔区间与通过携带导频符号的子载波产生的频域中的取样速率确定的奈奎斯特区间极限的比值的测量。

Description

具有与8MHZDVB-T2相同的保护间隔的6MHZ带宽OFDM发射器
技术领域
本公开涉及从正交频分复用(OFDM)符号发射数据的发射器和方法，OFDM符号包括多个子载波符号，一些子载波符号被分配为携带数据并且一些子载波信号被分配为携带导频符号。本公开还涉及从OFDM符号接收数据的接收器和方法以及使用OFDM符号传送数据的通信系统。
背景技术
存在许多其中数据使用正交频分复用(OFDM)传送的无线电通信系统的实例。例如，已经布置为根据数字视频广播(DVB)标准操作的系统使用OFDM。OFDM通常可以被描述为提供同时调制的K个窄频带子载波(其中K是整数)，每个子载波传送调制的数据符号，诸如正交幅度调制(QAM)符号或正交相移键控(QPSK)符号。子载波的调制形成在频域中并且被转换成时域以用于发射。因为数据符号在子载波上并行传送，所以相同的调制符号可以在每个子载波上传送为延长的时间，该延长的时间可以长于无线电信道的相干时间。子载波同时并行调制，使得调制载波组合形成OFDM符号。因此OFDM符号包括均已利用不同的调制符号同时调制的多个子载波。
为了便于接收器处的数据的检测和恢复，OFDM符号可以包括传送接收器已知的数据符号的导频子载波。导频子载波提供相位和定时参考，该相位和定时参考可用于估计OFDM符号通过的信道的脉冲响应，并且便于接收器处的数据符号的检测和恢复。在一些实例中，OFDM符号包括保持在OFDM符号中的相同的相对频率位置处的连续导频(CP)载波和离散导频(SP)两者。SP改变OFDM符号中连续的符号之间的他们的相对位置，为利用降低的冗余更准确地估计信道的脉冲响应提供便利。
利用OFDM符号传送数据的通信系统的开发意味着重大而复杂的任务。具体地，尤其关于频率规划和网络部署的通信参数的优化提出了重要的技术问题，该技术问题是需要相当大的努力来确定适合于使用OFDM的通信系统的通信参数。这可以包括确定OFDM符号使用的保护间隔，该保护间隔确定单个频率网络中的基站的间隔。如将理解的，已进行了许多工作以优化DVB标准并且尤其是DVB T2的参数。
发明内容
本技术的实施方式可以在一个实例中提供，发射器被配置为使用正交频分复用(OFDM)符号将数据发射至接收器。OFDM符号包括多个子载波符号，一些子载波符号携带数据符号并且一些子载波信号携带导频符号。发射器包括：数据格式器，被配置为将待发射的数据形成为待发射的每个OFDM符号的数据符号组；以及OFDM符号生成器，被配置为接收来自数据格式器的每组数据符号并且根据预定图案将数据符号与导频符号相结合。调制器被配置为将数据符号和导频符号映射到调制符号上并且调制多个子载波以形成OFDM符号。逆傅里叶变换被配置为将OFDM符号从频域转换成时域，并且保护间隔插入器被配置为通过复制OFDM符号的一部分并且将复制的部分顺次在时域中附加至OFDM符号来将保护间隔添加至每个OFDM符号，该部分对应于预定保护间隔区间的保护间隔。射频传输单元被配置为在射频载波上发射OFDM符号。OFDM符号的带宽基本是6MHz并且由保护间隔插入器添加的OFDM符号的保护间隔区间是3/512、6/512、12/512、24/512、48/512、57/512或者96/512中的一个。
本技术的实施方式可以形成被配置为使用OFDM符号传送数据的通信系统。通信系统适用于6MHz的频率光栅或信道间隔，但仍保持通信资源的有效使用，如例如从保护间隔区间与如通过携带导频符号的子载波产生的频域中的取样速率确定的奈奎斯特区间极限的比例测量的。
在一些实例中，发射器的操作模式包括使用多个8K、16K或32K的OFDM符号的多个子载波的模式。本技术的一些实施方式可以利用已经为DVB-T2标准开发的通信参数，但是通过重新使用相同的保护间隔区间将不同的保护间隔分数适配用于6MHz信道带宽。相应地，发射器和接收器设计可以通过重新使用为DVB-T2标准开发的技术来合理化并简化。
在一些实施方式中，OFDM符号根据为高级电视系统委员会标准(ATSC 3.0)建议的物理层发射。
本发明的各个方面和特征在附加的权利要求书中限定。本发明的另一方面包括从正交频分复用(OFDM)符号恢复数据的方法。
附图说明
现在将参考附图仅按照示例方式来描述本发明的实施方式，其中，相同部分具有对应的参考标号，其中：
图1是可以例如利用DVB-T2标准使用的OFDM发射器的示意性框图；
图2是根据DVB-T2标准的超帧结构的示例性示意图；
图3是可以例如利用DVB-T或DVB-T2标准使用的OFDM接收器的示意性框图；
图4是表示时域的OFDM符号的部分的示意图；
图5是OFDM符号的示例性序列的示意图，显示具有离散SP和连续CP导频符号的子载波；
图6提供包含用于对应于DVB T2标准的多个保护间隔分数和三个模式8K、16K和32K中的每个的导频图案和通信参数的表；
图7是示出OFDM符号的带宽从8MHz变化至6MHz的OFDM符号的长度的变化的示意性框图；
图8是提供具有容量损失指示的建议的新的导频图案PDx，Dy的表；
图9是提供对于根据本公开的三个模式8K、16k和32K中的每个的每个多个保护间隔分数相应的保护间隔区间的表(假定6MHz的信道带宽光栅)；
图10是提供奈奎斯特极限与保护间隔区间百分比的比例的指示并且将奈奎斯特极限与保护间隔相比，以把8K模式的多个保护间隔分数中的每个与奈奎斯特极限的通信参数的组合排除在外的表；
图11是提供奈奎斯特极限与保护间隔区间百分比的比例的指示并且将奈奎斯特极限与保护间隔相比，以把16K模式的多个保护间隔分数中的每个与奈奎斯特极限的通信参数的组合排除在外的表；
图12是提供奈奎斯特极限与保护间隔区间百分比的比例的指示并且将奈奎斯特极限与保护间隔相比，以把32K模式的多个保护间隔分数中的每个与奈奎斯特极限的通信参数的组合排除在外的表；
图13是提供根据本公开的8K、16K和32K模式的多个保护间隔分数中的每个的选择的导频图案的表；
图14是总结具有根据本技术的6MHz的OFDM符号带宽的通信系统的通信参数的表；
图15是表示根据本技术的发射器的示例性操作的流程图；并且
图16是示出根据本技术的示例性接收器的操作的流程图。
具体实施方式
图1提供可以用于例如发射视频图像和音频信号的OFDM发射器的示例性框图。在图1中，节目源生成通过OFDM发射器发射的数据。视频编码器2、音频编码器4和数据编码器6生成提供至节目复用器10的待发射的视频、音频以及其他数据。节目复用器10的输出形成具有传送视频、音频以及其他数据需要的其他信息的复用流。复用器10提供连接信道12上的流。存在许多提供至不同的分支A、B等的这样的复用流。为简单起见，将仅描述分支A。
如图1所示，OFDM发射器20接收复用器适应和能量扩散块22处的流。复用器适配纠错和能量扩散块22使数据随机化并且将适当的数据馈送至进行流的纠错编码的前向纠错编码器24。提供比特交织器26以交织编码的数据比特，对于DVB-T2的实例是LDCP/BCH编码器输出。从比特交织器26的输出被馈送至比特至星座映射器28，该星座映射器28将比特的组映射到用于传输编码的数据比特的调制方案的星座点上。从比特至星座映射器28的输出是表示实分量和虚分量的星座点标记。星座点标记表示根据使用的调制方案由两个或多个比特形成的数据符号。这些可以称为数据单元。这些数据单元通过时间交织器30，该时间交织器的效果是交织从多个LDPC码字产生的数据单元。
数据单元经由其他信道31由帧生成器32接收，数据单元由图1中的分支B等产生。帧生成器32然后将许多数据单元形成为在OFDM符号上传输的序列，其中OFDM符号包括许多数据单元，每个数据单元被映射到多个子载波中的一个上。子载波的数量将取决于系统的操作模式。根据本技术的实例，建议三个模式，分别是32K、16k和8K。
然后每个OFDM符号中携带的数据单元的序列被传送至符号交织器33。然后OFDM符号由引入从导频和嵌入信号形成器36馈送的导频和同步信号的OFDM符号生成器块37生成。OFDM调制器38然后形成时域的OFDM符号，该时域的OFDM符号被馈送至保护插入处理器40，该保护插入处理器40用于生成符号之间的保护间隔，然后馈送至数模转换器42并且最终馈送至RF前端44内的RF放大器以便最终通过COFDM发射器从天线46广播。
帧格式
在一些示例性通信系统中，如DVB-T2，每个OFDM符号的子载波的数量可以取决于导频以及其他保留的载波的数量而改变。在图2中示出“超帧”的示例性示意图。在一些实例中，携带数据的子载波的数量不是固定的，而是可以在帧内改变，使得广播者可以选择1k、2k、4k、8k、16k、32k的操作模式中的一个，每个操作模式提供用于每个OFDM符号的数据的子载波的范围，可用于这些模式中的每个的最大值分别是1024、2048、4096、8192、16384、32768。物理层帧可以由许多OFDM符号组成。在一个实例中，传输帧开始于报头或如图2所示的P1符号，该报头或P1符号提供与物理层传输参数的结构有关的信令信息，包括模式的指示。P1符号后面是一个或多个P2OFDM符号64，然后后面是携带许多有效载荷的OFDM符号66。物理层帧的结束由帧结束符号(FCS)68标记。对于每个操作模式，子载波的数量对每个类型的符号可以是不同的。此外，子载波的数量可以根据是否选择带宽延伸、是否启用音调保留以及根据已选择的导频子载波图案中的每个而变化。因而概括每个OFDM符号的子载波的具体数量是困难的。
接收器
图3提供可以用于现有技术的接收器的示例性示意图。如图3所示，OFDM信号由天线100接收并且由调谐器102检测并且通过模数转换器104转换成数字形式。保护间隔相关器106在使用快速傅里叶变换(FFT)处理器108与信道估计器和校正器110以及嵌入信令解码单元111相结合从OFDM符号恢复数据之前，将保护间隔从接收的OFDM符号移去。解调的数据从解映射器112恢复并且馈送至符号解交织器114，操作该符号解交织器以达到将所接收的数据符号反向映射的效果以便得重新生成具有解交织的数据的输出数据流。相似地，比特解交织器116逆转通过比特交织器26进行的比特交织。在图3中示出的OFDM接收器的剩余部分被提供以产生纠错解码器118的效果以便纠正误差并恢复源数据的估计值。
OFDM传输结构的开发
本技术的实施方式可以提供利用OFDM发射数据并且重新利用DVB-T2标准已采用的大量系统设计和配置参数的通信系统。然而通信系统被适配并优化为在6MHz的信道内发射OFDM符号。因此，本公开呈现6MHz的OFDM系统的参数的适配，仅仅合理化可以使用为DVB T2标准开发的参数的地方以便简化通信系统的架构和实施方式。
图4提供如由在图1中示出的发射器发射的时域的OFDM符号形态的示意性表示。对于OFDM系统传统的是，OFDM符号200包括时域202中发射脉冲(burst)的有用部分以及由图1中的保护间隔插入器40添加至有用部分202的保护部分204。如熟悉OFDM系统的人将理解，保护部分204通过从有用部分202复制样本而生成，使得在接收器处，接收器可以将对应于保护部分的部分与所接收的OFDM符号相关以检测在时域中的OFDM符号的有用部分的位置。因此，傅里叶变换处理器可以执行快速傅里叶变换，FFT，以便将OFDM符号从时域转换成频域，从而恢复在频域中的OFDM符号的子载波。因此数据可以从在频域中的子载波恢复。
在图5中示出在频域中的OFDM符号的形式。图5还示出连续导频CP120和离散导频SP122的传统布置。如对OFDM系统熟知的人将理解，导频符号在选择的子载波上发射以便估计OFDM符号通过其到达接收器的信道的脉冲响应。从连续导频CP和离散导频SP的组合提供信道脉冲响应估计。连续导频CP是OFDM符号内的子载波，该子载波总是携带导频符号，然而离散导频SP是在一些OFDM符号中携带导频符号而在其他OFDM符号中不携带导频符号的子载波。离散导频SP遵循通常由参数Dx，Dy限定的图案。Dx表示在频域中从一个OFDM符号至另一个OFDM符号的离散导频之间的间隔值，使得在频域中第一个OFDM符号上的离散导频符号位移等于Dx的子载波数到下一个OFDM符号中的子载波上的离散导频符号。Dy表示指示在再次使用相同的子载波以下一次携带导频符号前的OFDM符号的数量的离散参数。因此对于图5的实例，Dx＝10并且Dy＝2。
如从在图4和图5中示出的示图将理解的，添加至OFDM符号的保护间隔表示因此使用通信资源的冗余信息的发射。因此保护间隔使得OFDM系统上的数据传输效率降低。相似地，OFDM符号的子载波上发射的导频符号的存在使用了数据承载能力，因而表示使用的通信资源的效率的降低。所以，存在保护间隔相对于OFDM符号的有用部分的分数的最佳值以及为传输信道设计的OFDM符号的导频符号的最佳数量。
图6呈现显示相对于DVB-T2系统的三个模式中的每个的保护间隔分数的表。模式表示每个OFDM符号的子载波的数量，典型的是2n的值，因为这些是可以执行FFT的值。建议的通信系统的合理设置提供三个模式8K、16K或32K。如在图6中可以看出，对于可能的保护间隔Tg中的每个，将为三个模式8K、16K、32K中的每个得出保护间隔分数。在表的每个元素中，公开导频图案编号PPn，指的是DVBT2已采用的导频子载波的图案。对于每个导频图案编号PPn，在方括号[保护间隔区间(μs)，奈奎斯特极限(μs)，比值(％)＝(GID/奈奎斯特极限)×100]中示出，其中比值还可以称为利用比。
如以上说明的，图6中呈现的参数对应于如由DVB T2系统提供的8MHz信道中的时间参数和固定插入参数。DVB T2的参数的总结在下面呈现：
8K模式
以μs计的保护间隔区间的范围：[7、28、56、67、112、133、224]
以μs计的时域中的奈奎斯特极限的范围：[37、75、149、299]
16K模式
以μs计的保护间隔的范围是：[14、56、112、133、224、266、448]
以μs计的时域中的奈奎斯特极限的范围：[75、149、299、597]
32K模式
以μs计的保护间隔区间的范围：[28、112、224、266、448、532]
以μs计的时域中的奈奎斯特极限的范围：[37、75、149、299]
对于以上模式，以μs计的DVB-T2支持的保护间隔区间的全部范围是：[7、14、28、56、67、112、133、224、266、448、532]，以μs计的支持的奈奎斯特极限的全部范围是：[37、75、149、299、597]，并且比例(GID/奈奎斯特极限)的全部范围是：[19％、38％、45％、75％、89％、150％]。
如以上说明的，本公开呈现DVB T2的OFDM系统配置对如可用于未来的ATSC标准的6MHz信道光栅的适配。对于8MHz信道的以μs计的基本周期是7/64，这是OFDM符号的时基(time base)。因此基于这个单元例如，如图6中呈现的8K OFDM符号的有用的区间Tu可以计算为896μs。因此对6MHz信道采用相同的考虑，以微秒计的基本周期是7/48，使得例如Tu(8K)＝1195μs。这表示Tu增加了64/48＝8/6倍。
根据本技术，同样为具有6MHz信道光栅的OFDM通信系统建议用于DVB T2系统的保护间隔区间(GID)。因此保护间隔区间确定单个频率网络中的发射器的间隔。因此，通过维持6MHz带宽OFDM符号的相同的GID，发射器的间隔可以保持为与DVBT2的间隔相同并且被重新使用。通过维持相同的GID，保护间隔分数(GIF)被调整6/8倍，如图7所示。
在图7中，如在图4中示出的在8MHz信道210中的OFDM符号的表示与6MHz信道212相比，其中GID保持相同为224μs。因此，GIF＝1/4使得对于具有相同的GID＝224MHz的8MHz OFDM符号212，GIF＝1/2×6/8＝6/32＝96/512。相似地，相同的计算应用于维持时域中的奈奎斯特区间极限使得奈奎斯特极限TP等于Tu/Dx，其中Dx是如以上说明的在频域中的离散导频子载波的间隔。如果Tp是相同的，因为Tu增加8/6倍，那么Dx应当变大相同的倍数。因此，Dx(8MHz)的最小值＝3，然而Dx(6MHz)的最小值＝3×8/6＝4。
如以上说明的，Dx的最小值被设置为4并且Dy被选择为提供最大多普勒稳定性，即保持尽可能小。图8提供呈现建议的物理层的导频图案配置的表。Dx和Dy的值对应于在图6中示出的那些。如图8所示，导频图案P4，2220中的一个具有12.5％的容量损失并且因此被扣除。
6MHz信道的GIF
图9提供显示根据本技术的6MHz信道带宽的8K、16K、32K操作模式的每一个的保护间隔分数和保护间隔区间的表。图10、图11和图12以表格形式提供每个相应8K、16K和32K模式的每个保护间隔分数和每个可能的离散导频图案P4、P8、P16、P32的GID与奈奎斯特极限的比值。如可以看出的，产生的比值百分比已经用于把每个模式的特定保护间隔区间和导频图案排除在外。因而如果比值是例如10％或更小，那么将这个排除在外，然而如果奈奎斯特极限小于保护间隔区间，那么同样将这个参数组合排除在外。作为这个分析结果，将使得GID与奈奎斯特极限的比例或者过低或者过高的参数的组合排除在外，在图13中示出每个模式的建议的6MHz系统的每个可能的保护间隔分数的离散导频图案。因此根据本技术选择的参数总结如下：
8K模式
以μs为单位的保护间隔区间的范围：[7、28、56、112、133、224]
以μs计的时域中的奈奎斯特极限的范围：[37、75、149、299]
16K模式
以μs计的保护间隔的范围是：[14、56、112、133、224、266、448]
以μs计的时域中的奈奎斯特极限的范围：[75、149、299、597]
32K模式
以μs计的保护间隔区间的范围：[28、112、224、266、448、532]
以μs计的时域中的奈奎斯特极限的范围：[37、75、149、299]
对于以上模式，以μs计的新的物理层建议支持的保护间隔区间的全部范围是：[7、14、28、56、112、133、224、266、448、532]，以μs计的支持的奈奎斯特极限的全部范围是：[37、75、149、299、597]，并且比例(GID/奈奎斯特极限)的全部范围是：[19％、38％、45％、75％、89％]。
根据本技术的呈现，根据以上陈述确定的GID，许多离散导频图案可以被合理化。图13总结了已选择的离散导频图案。离散导频图案的数量已经合理化为四，从DVB T2建议的八个可能的图案减少至四个。这提供了更简单的实施方式，尤其在FFT尺寸或操作模式，离散导频图案和保护间隔结合方面。因而在依然保持相同的奈奎斯特极限并且在GID与奈奎斯特区间极限的比值方面保持良好的保护利用的同时提供通信参数的可能组合的更小的设置。此外，导频图案的值提供Dy的变化在2到最多4个之间，使得小的Dy确保动态信道变化(多普勒频率)的良好追踪。此外，Dy的小的值减少了信道脉冲响应的获取时间并且减少了在接收器处的存储要求。此外尽管OFDM符号区间增加了，但DVB T2的保护间隔区间与那些为6MHz信道带宽建议的之间是存在一一对应的。
对于OFDM通信系统的6MHz信道带宽，图14提供根据本公开选择的参数的总结。如将理解的，已经选择合理地小的组的GIF以支持更大的范围的GID，该范围匹配除67μs区间一个之外的DVB-T2的所有的范围。此外，为了同样由DVB T2的奈奎斯特极限匹配的时间和频域中的精确的信道均衡已经确定更小的组的离散导频图案。此外确定的导频图案因为需要存储的减少的组的尺寸而具有减少接收器和发射器的存储要求的优势。
操作总结
示出根据本技术的发射器的操作的示例性流程图在图15中示出，检测并恢复来自接收的OFDM符号的数据的接收器的操作在图16中提供。在图15中示出的过程步骤总结如下：
S1：作为使用OFDM符号发射数据的第一步骤，将待发射的数据符号形成为待发射的每个OFDM符号的数据符号组。因而数据符号被形成为几组，每组具有对应于可以由OFDM符号携带的数据的量的多个数据符号。
S2：每组数据符号根据预定图案与导频符号相结合。预定图案规定了携带导频符号的OFDM符号的子载波。OFDM符号的剩余子载波携带数据符号。因此，OFDM符号均包括多个子载波符号，一些子载波符号携带数据符号并且一些子载波符号携带导频符号。
S4：然后根据数据符号和导频符号的值和使用的调制方案调制数据符号和导频符号以形成调制符号。利用调制符号，将每个子载波调制为形成频域中的OFDM符号。
S6：在通信系统的带宽为6MHz或约6MHz下进行逆傅里叶变换以将频域中的OFDM符号转换到时域中。
S8：保护间隔通过复制OFDM符号的部分(该部分是包含数据符号或导频符号的有用的部分)并且顺次将复制的部分在时域中附加到OFDM符号。复制的部分具有对应于保护间隔的长度，该保护间隔是预定的保护间隔区间。根据本技术的预定的保护间隔区间是3/512、6/512、12/512、24/512、48/512、57/512或96/512中的一个。
S10：射频载波利用时域OFDM符号调制并且调制载波通过发射器的天线发射。
图16中呈现了检测并恢复来自通过所述发射方法发射的OFDM符号的数据的接收器的操作，其总结如下：
S12：从天线检测表示OFDM符号的信号并且将射频向下(down)转换以形成在基带频率上表示OFDM符号的信号。从而形成时域中的OFDM符号的采样数字版本。根据本技术的频域中的OFDM符号的带宽大致是6MHz，即近似6MHz并且在一些实例中是5.71Mhz以允许每个6Mhz带宽之间的小的保护频带。
S14：将对应于OFDM符号的保护间隔的一组样本与它本身相关以检测OFDM符号的有用部分的定时。对应于保护间隔的所接收的信号样本的部分被复制并存储并且然后与相同的接收的信号样本相关以检测相关峰值，用以识别存在于OFDM符号的有用部分中的重复保护间隔的位置。所接收的OFDM符号的保护间隔的区间是3/512、6/512、12/512、24/512、48/512、57/512或96/512中的一个。
S16：进行傅里叶变换，以使用傅里叶变换将通过由保护间隔相关器检测的定时识别的OFDM符号的有用部分的所接收的信号的时域样本的部分转换到频域。从频域的OFDM符号，导频符号可以从带有导频符号的子载波恢复并且数据符号可以从带有数据的子载波恢复。
S18：然后从恢复的导频符号估计OFDM符号通过的信道的脉冲响应并且使用估计的信道脉冲响应在所接收的带有数据符号的子载波中校正信道脉冲响应的效果。通常这是根据均衡技术，其中所接收的频域的信号由信道脉冲响应的频域表示划分(divide)。
S20：数据符号通过解映射调制符号估计来恢复，该解映射调制符号估计是通过进行在发射器处进行的映射的逆映射从带有数据的OFDM符号的子载波估计得出。
如将理解的，分别在图1和图3中示出的发射器和接收器仅作为示例提供并且不旨在限制。例如，将理解，本技术可以应用于不同的发射器和接收器架构。
如以上说明的，本技术的实施方式可以提供发射器或接收器，该发射器或接收器可以分别操作为发射或接收正交频分复用(OFDM)符号，其中每个OFDM符号的多个子载波的数量是大致8K、16K或32K中的一个，这就分别限定了发射器或接收器的操作模式。在一些实例中，8k模式是起作用的或有用的子载波的数量在4097和8192之间的操作模式，16k模式是起作用的或有用的子载波的数量在8192和16384之间，并且32k模式是起作用的或有用的子载波的数量在16385和32768之间的操作模式。
此外，如以上说明的，本技术的实施方式可以提供发射器或接收器，该发射器或接收器可以分别操作为大致在6MHz带宽以内发射或接收正交频分复用(OFDM)符号。大致6MHz带宽实际上可以提供近似5.71MHz或5.70MHz的有用的带宽，以允许小的保护频带和/或取决于使用的起作用的子载波的精确的数量。
在其他示例性实施方式中，提供一种发射器或接收器，该发射器或接收器可以分别操作为发射或接收正交频分复用(OFDM)符号，包括通过保护间隔插入器添加的OFDM符号的保护间隔区间。保护间隔区间可以是3/512、6/512、12/512、24/512、48/512、57/512或96/512中的一个。然而，在一些实施方式中，3/512、6/512、12/512、24/512、57/512和96/512不是合适的保护间隔的详尽的列表。在其他实施方式中，保护间隔区间在3/512和96/512之间。
如上所述的，本发明的实施方式可以与诸如通过引用结合在本文中的ATSC 3.0的ATSC标准一起应用。例如本发明的实施方式可以用于根据手提式移动终端操作的发射器或接收器。可以提供的服务可以包括根据需要和可选择的的语音、消息、因特网浏览、无线电、静止的和/或移动的视频图像、电视服务、交互服务、视频或近似视频。服务可以彼此组合操作。
以下编号的各条款定义了本技术的进一步示例性方面和特征：
1.一种发射器，用于使用正交频分复用(OFDM)符号将数据发射至接收器，所述OFDM符号包括多个子载波符号，一些所述子载波符号携带数据符号以及一些所述子载波信号携带导频符号，所述发射器包括
数据格式器，配置为将待发射的所述数据形成为待发射的每个所述OFDM符号的数据符号的组，
OFDM符号生成器，配置为接收来自所述数据格式器的每组数据符号并且根据预定图案将所述数据符号与导频符号相结合，
调制器，配置为将所述数据符号和所述导频符号映射到调制符号上并且调制所述多个子载波以形成所述OFDM符号，
逆傅里叶变换，配置为将所述OFDM符号从频域转换到时域，
保护间隔插入器，被配置为通过复制所述OFDM符号的一部分并且将所述复制部分在时域中顺次附加至所述OFDM符号以将保护间隔添加到每个OFDM符号，所述部分对应于所述保护间隔，所述保护间隔是预定的保护间隔区间，以及
射频传输单元，被配置为在射频载波上发射所述OFDM符号，其中所述OFDM符号的带宽大致是6MHz并且通过所述保护间隔插入器添加的所述OFDM符号的所述保护间隔区间是3/512、6/512、12/512、24/512、48/512、57/512或96/512中的一个。
2.根据项1所述的发射器，其中，每个所述OFDM符号的所述多个子载波的数量是大致8K、16K或32K中的一个，这限定了所述发射器的操作模式。
3.根据项1或2所述的发射器，其中，所述导频符号放置在所述OFDM符号中的子载波上以提供取样频率，所述取样频率提供超过所述发射器和接收器之间的传输信道的时间长度的时域中的奈奎斯特区间极限。
4.根据项3所述的发射器，其中，时域中的奈奎斯特极限区间是37μs、75μs、149μs、299μs、597μs中的一个。
5.根据项1至4中的任一项所述的发射器，其中，所述OFDM符号的所述导频子载波由导频符号在所述OFDM符号的相同的子载波上发射的连续导频和导频符号在所述OFDM符号的不同位置处的子载波上发射的离散导频形成，并且对于8K、16K或32K模式中的每个，每个保护间隔分数的离散导频P的图案具有用于在连续OFDM符号之间携带导频符号的子载波之间的频率的位移Dx，以及在相同的子载波上携带一个或多个导频符号的连续OFDM符号之间的位移Dy，添加的相应的间隔是：
6.一种接收器，用于从正交频分复用(OFDM)符号接收数据，所述OFDM符号包括多个子载波符号，一些所述子载波符号携带数据符号以及一些所述子载波信号携带导频符号，所述接收器包括
解调器，布置为操作以检测表示所述OFDM符号的信号，并且生成所述时域中的所述OFDM符号的样本数字版本，
保护间隔相关器，配置为将对应于所述OFDM符号的保护间隔的一组样本与所述OFDM符号的所接收的样本相关以检测所述OFDM符号的定时，
傅里叶变换处理器，配置为接收所述OFDM符号的时域数字版本并且使用通过所述保护间隔相关器的检测的所述定时确定的所述OFDM符号的有用的部分的时域样本的部分的傅里叶变换形成所述OFDM符号的频域版本，从所述频域版本可以恢复所述导频符号子载波和带有所述数据符号的子载波，
信道估计和校正单元，配置为使用所述检测的导频符号估计所述OFDM符号通过的信道的脉冲响应并且使用所述估计的信道脉冲响应校正所接收的带有数据符号的子载波，以及
解映射器，布置为操作以从所述OFDM符号的带有数据的子载波恢复所述数据符号，其中所述OFDM符号的带宽大致是6MHz并且所接收的OFDM符号的所述保护间隔的区间是3/512、6/512、12/512、24/512、48/512、57/512或96/512中的一个。
7.根据项6所述的接收器，其中，每个所述OFDM符号的所述多个子载波的数量是大致8K、16K或32K中的一个，这限定了所述发射器的操作模式。
8.根据项6或项7所述的接收器，其中，所述导频符号放置在所述OFDM符号中的子载波上以提供取样频率，所述取样频率提供超过所述发射器和接收器之间的传输信道的时间长度的时域中的奈奎斯特区间极限。
9.根据项8所述的接收器，其中，所述时域中的所述奈奎斯特极限区间是37μs、75μs、149μs、299μs、597μs中的一个。
10.根据项6至9所述的接收器，其中，所述OFDM符号的所述导频子载波由导频符号在所述OFDM符号的相同的子载波上发射的连续导频和导频符号在所述OFDM符号的不同位置处的子载波上发射的离散导频形成，并且对于8K、16K或32K模式中的每个，每个保护间隔分数的离散导频P的图案具有用于在连续OFDM符号之间携带导频符号的子载波之间的频率的位移Dx，以及在相同的子载波上携带一个或多个导频符号的连续OFDM符号之间的位移Dy，添加的相应的间隔是：

Claims (14)

1.一种发射器，用于使用正交频分复用(OFDM)符号将数据发射至接收器，所述OFDM符号包括多个子载波符号，一些所述子载波符号携带数据符号并且一些所述子载波信号携带导频符号，所述发射器包括
数据格式器，配置为将待发射的所述数据形成为待发射的每个所述OFDM符号的数据符号的组，
OFDM符号生成器，配置为接收来自所述数据格式器的每组数据符号并且根据预定图案将所述数据符号与导频符号相结合，
调制器，配置为将所述数据符号和所述导频符号映射到调制符号上并且调制所述多个子载波以形成所述OFDM符号，
逆傅里叶变换，配置为将所述OFDM符号从频域转换到时域，
保护间隔插入器，配置为通过复制所述OFDM符号的一部分并且将所复制的部分在时域中顺次附加至所述OFDM符号而将保护间隔添加到每个OFDM符号，所述部分对应于所述保护间隔，所述保护间隔是预定的保护间隔区间，以及
射频传输单元，配置为在射频载波上发射所述OFDM符号，其中所述OFDM符号的带宽大致是6MHz并且通过所述保护间隔插入器添加的所述OFDM符号的所述保护间隔区间是3/512、6/512、12/512、24/512、48/512、57/512或96/512中的一个。
2.根据权利要求1所述的发射器，其中，每个所述OFDM符号的所述多个子载波的数量是大致8K、16K或32K中的一个，这限定了所述发射器的操作模式。
3.根据权利要求1所述的发射器，其中，所述导频符号放置在所述OFDM符号中的子载波上以提供取样频率，所述取样频率提供超过所述发射器和接收器之间的传输信道的时间长度的时域中的奈奎斯特区间极限。
4.根据权利要求3所述的发射器，其中，所述时域中的所述奈奎斯特区间极限是37μs、75μs、149μs、299μs、597μs中的一个。
5.根据权利要求1所述的发射器，其中，所述OFDM符号的所述导频子载波由导频符号在所述OFDM符号的相同的子载波上发射的连续导频和导频符号在所述OFDM符号的不同位置处的子载波上发射的离散导频形成，并且对于8K、16K或32K模式中的每个，每个保护间隔分数的离散导频P的图案具有用于在连续OFDM符号之间携带导频符号的子载波之间的频率的位移Dx，以及在相同的子载波上携带一个或多个导频符号的连续OFDM符号之间的位移Dy，添加的相应的间隔是：
6.一种接收器，用于从正交频分复用(OFDM)符号接收数据，所述OFDM符号包括多个子载波符号，一些所述子载波符号携带数据符号并且一些所述子载波信号携带导频符号，所述接收器包括
解调器，布置为操作以检测表示所述OFDM符号的信号，并且生成时域中的所述OFDM符号的样本数字版本，
保护间隔相关器，配置为将对应于所述OFDM符号的保护间隔的一组样本与所述OFDM符号的所接收的样本相关以检测所述OFDM符号的定时，
傅里叶变换处理器，配置为接收所述OFDM符号的时域数字版本并且使用通过所述保护间隔相关器检测的所述定时确定的所述OFDM符号的有用的部分的时域样本的部分的傅里叶变换形成所述OFDM符号的频域版本，从所述频域版本能够恢复所述导频符号子载波和带有所述数据符号的子载波，
信道估计和校正单元，配置为使用所检测的导频符号估计所述OFDM符号通过的信道的脉冲响应并且使用所估计的信道脉冲响应校正所接收的带有数据符号的子载波，以及
解映射器，布置为操作以从所述OFDM符号的带有数据的子载波恢复所述数据符号，其中所述OFDM符号的带宽大致是6MHz并且所接收的OFDM符号的所述保护间隔的区间是3/512、6/512、12/512、24/512、48/512、57/512或96/512中的一个。
7.根据权利要求6中所述的接收器，其中，每个所述OFDM符号的所述多个子载波的数量是大致8K、16K或32K中的一个，这限定了所述发射器的操作模式。
8.根据权利要求6中所述的接收器，其中，所述导频符号放置在所述OFDM符号中的子载波上以提供取样频率，所述取样频率提供超过所述发射器和接收器之间的传输信道的时间长度的时域中的奈奎斯特区间极限。
9.根据权利要求8中所述的接收器，其中，所述时域中的所述奈奎斯特区间极限是37μs、75μs、149μs、299μs、597μs中的一个。
10.根据权利要求6中所述的接收器，其中，所述OFDM符号的所述导频子载波由导频符号在所述OFDM符号的相同的子载波上发射的连续导频和导频符号在所述OFDM符号的不同位置处的子载波上发射的离散导频形成，并且对于8K、16K或32K模式中的每个，每个保护间隔分数的离散导频P的图案具有用于在连续OFDM符号之间携带导频符号的子载波之间的频率的位移Dx，以及在相同的子载波上携带一个或多个导频符号的连续OFDM符号之间的位移Dy，添加的相应的间隔是：
11.一种使用正交频分复用(OFDM)符号发射数据到接收器的方法，所述OFDM符号包括多个子载波符号，一些所述子载波符号携带数据符号并且一些所述子载波信号携带导频符号，所述方法包括
将待发射的所述数据形成为待发射的每个所述OFDM符号的数据符号的组，
从数据格式器接收每组数据符号并且根据预定图案将所述数据符号与所述导频符号相结合，
将所述数据符号和所述导频符号映射到调制符号上并且调制所述多个子载波以形成所述OFDM符号，
使用逆傅里叶变换将所述OFDM符号从频域转换到时域，
通过复制所述OFDM符号的一部分并且将所复制的部分在时域中顺次附加至所述OFDM符号来将保护间隔添加至每个所述OFDM符号，所述部分对应于所述保护间隔，所述保护间隔是预定的保护间隔区间，并且
在射频载波上发射所述OFDM符号，其中所述OFDM符号的带宽大致是6MHz并且通过保护间隔插入器添加的所述OFDM符号的所述保护间隔区间是3/512、6/512、12/512、24/512、48/512、57/512或96/512中的一个。
12.一种从正交频分复用(OFDM)符号接收数据的方法，所述OFDM符号包括多个子载波符号，一些所述子载波符号携带数据符号并且一些所述子载波信号携带导频符号，所述方法包括
检测表示所述OFDM符号的信号，并且生成时域中的所述OFDM符号的采样数字版本，
将对应于所述OFDM符号的保护间隔的一组样本与所述OFDM符号的所接收的样本相关以检测所述OFDM符号的定时，
接收所述OFDM符号的时域数字版本并且使用通过所述OFDM符号的所检测的定时确定的所述OFDM符号的有用的部分的时域样本的部分的傅里叶变换形成所述OFDM符号的频域版本，从所述频域版本能够恢复所述导频符号子载波和带有所述数据符号的子载波，
使用所检测的导频符号估计所述OFDM符号通过的信道的脉冲响应并且使用所估计的信道脉冲响应校正所接收的带有数据符号的子载波，并且
从所述OFDM符号的带有数据的子载波恢复所述数据符号，其中所述OFDM符号的带宽大致是6MHz并且所接收的OFDM符号的所述保护间隔的区间是3/512、6/512、12/512、24/512、48/512、57/512或96/512中的一个。
13.一种基本如在上文中参照附图描述的发射器或接收器。
14.一种基本如在上文中参照附图描述的发射或接收方法。
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