CN109891804A - 频带被分段的自举和被分区的帧 - Google Patents
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Abstract
提供了用于生成、发射、接收和解码一个或多个频带被分段的自举信号和一个或多个对应的被分区的后自举信号的装置和方法。例如,发射器被配置为生成第一组符号和第二组符号,其中第一组符号包括关于第二组符号的信息。发射器还被配置为生成第三组符号和第四组符号,其中第三组符号包括关于第四组符号的信息。发射器还被配置为生成包括第一组符号、第二组符号、第三组符号和第四组符号的数据帧。数据帧的带宽包括第一分段和第二分段。
Description
技术领域
本公开涉及无线通信领域,并且更具体地,涉及用于在广播网络中使能健壮信号检测和服务发现的机制。
背景技术
广播频谱被分区为不同的频率,并且在不同地理区域的用于各种用途的不同广播公司之间分配。频谱的频率基于被授予广播公司的许可而被分配。基于来自诸如美国的联邦通信委员会(FCC)等监管实体的分配,广播公司可以限于在某个地理半径内在特定频率上使用特定类型的射频(RF)波形(诸如电视信号)来广播特定类型的内容。在所分配的频谱之外进行广播对于广播公司而言可能是违规的。如果广播公司希望在该地理半径内使用另一种类型的RF波形来发射另一种类型的内容,则可能要求广播公司获得附加的频谱许可,并且反过来从监管实体分配在该频率内的附加的频率。类似地,如果广播公司希望在另一地理半径内发射内容,则可能要求广播公司获得该区域的附加频谱许可。然而,获得附加频谱许可可能是困难、耗时、昂贵且不切实际的。另外,广播公司可能并不总是充分利用其已经被授权的许可的整个频谱部分。这可能在广播频谱的利用中产生低效率。
此外,广播频谱的预期使用可能正在改变。例如,当前的广播电视解决方案是单片的并且被设计成用于主要的单一服务。然而,除了传统的广播电视,未来包括移动广播和IoT(物联网)服务之外,广播公司可能预期使用不同的RF波形来提供多种基于无线的内容类型。特别地,存在很多场景,其中大量设备都希望从除了广播电视之外的公共源接收相同的数据。一个这样的示例是移动通信服务,其中处于各种地理位置的大量移动通信设备可能都需要接收传达相同内容的公共广播信号,诸如例如软件更新或紧急警报。在这种情况下,向这样的设备广播或组播数据而不是点到点地向每个设备个别发信号通知并发送相同的数据明显更有效。因此,可能需要混合解决方案。
为了更有效地利用广播频谱,可以在单个RF信道内将不同类型的内容时分复用在一起。
另外,可能需要向具有不同传播信道特性和不同接收环境的不同设备组来发射具有不同质量等级(例如,高清视频、标清视频等)的内容。在其他场景中,可能期望向特定设备发射设备特定数据,并且被用于编码和发射该数据的参数可以取决于设备的位置和/或传播信道条件。
同时,对高速无线数据的需求持续增加,并且期望在可能的时变基础上最有效地使用可用无线资源(诸如无线频谱的某一部分)。
发明内容
提供了用于例如为窄带接收和较低复杂度/功率节省设备生成、发射、接收和解码一个或多个频带被分段的自举信号和一个或多个对应的被分区的后自举信号的系统、装置和方法。根据一些示例性实施例,本公开的系统和方法可以针对窄带接收和较低复杂度/功率节省设备。这些设备可以包括物联网(IoT)、可穿戴设备、传感器网络等。
根据一个实施例,提供了一种发射器,该发射器包括被配置为存储程序指令的存储器、以及处理器。在执行程序指令时,处理器被配置为生成第一组符号和第二组符号。第一组符号中的每个符号包括第一多个子载波,并且第二组符号中的每个符号包括第二多个子载波,其中第一组符号包括关于第二组符号的信息。第一多个子载波是第二多个子载波的子集。处理器还被配置为生成第三组符号和第四组符号。第三组符号中的每个符号包括第三多个子载波,并且第四组符号中的每个符号包括第四多个子载波,其中第三组符号包括关于第四组符号的信息。第三多个子载波是第四多个子载波的子集。处理器还被配置为生成包括第一组符号、第二组符号、第三组符号和第四组符号的数据帧。数据帧的带宽包括:包括第二多个子载波的第一分段和包括第四多个子载波的第二分段。
根据另一实施例,提供了一种接收器,该接收器包括被配置为接收数据帧的天线。数据帧包括第一组符号和第二组符号。第一组符号中的每个符号包括第一多个子载波,并且第二组符号中的每个符号包括第二多个子载波,其中第一组符号包括关于第二组符号的信息,并且第一组符号促进接收器处的初始同步。第一多个子载波是第二多个子载波的子集。数据帧还包括第三组符号和第四组符号。第三组符号中的每个符号包括第三多个子载波,并且第四组符号中的每个符号包括第四多个子载波,其中第三组符号包括关于第四组符号的信息,并且第三组符号促进接收器处的初始同步。第三多个子载波是第四多个子载波的子集。数据帧的带宽包括:包括第二多个子载波的第一分段和包括第二多个子载波的第四分段。接收器还包括被配置为选择包括第一组符号的、数据帧的带宽的第一分段的滤波器。
根据另一实施例,提供了一种系统,该系统包括:被配置为生成数据帧的发射器。发射器包括被配置为存储程序指令的存储器、以及处理器。在执行程序指令时,处理器被配置为生成第一组符号和第二组符号。第一组符号中的每个符号包括第一多个符号,并且第二组符号中的每个符号包括第二多个子载波,其中第一组符号包括关于第二组符号的信息。第一多个子载波是第二多个子载波的子集。处理器还被配置为生成第三组符号和第四组符号。第三组符号中的每个符号包括第三多个符号,并且第四组符号中的每个符号包括第四多个子载波,其中第三组符号包括关于第四组符号的信息。第三多个子载波是第四多个子载波的子集。处理器还被配置为生成包括第一组符号、第二组符号、第三组符号和第四组符号的数据帧。数据帧的带宽包括:包括第二多个子载波的第一分段和包括第四多个子载波的第二分段。
根据另一实施例,提供了一种发射器,该发射器包括被配置为存储程序指令的存储器、以及处理器。在执行程序指令时,处理器被配置为生成数据帧并且使得传输数据帧。数据帧包括第一组正交频域复用(OFDM)符号和第二组OFDM符号,第一组OFDM符号和第二组OFDM符号中的每个OFDM符号包括多个子载波。数据帧中的每个OFDM符号被分区为多个分段,并且多个分段中的每个分段包括多个子载波的子集。第一组OFDM符号中的第一分段包括关于第二OFDM组符号中的对应的第一分段的、促进接收器处的初始同步的信息。第二组OFDM符号的第一分段被配置为至少部分基于第一组OFDM符号的第一分段中所包含的信息而被解码,而独立于第二组OFDM符号的其他分段。
下面参考附图详细描述本公开的另外特征和优点以及本公开的各种实施例的结构和操作。应注意,本公开不限于本文中所描述的特定实施例。这样的实施例仅出于说明性目的而在本文中呈现。基于本文中所包含的教导,附加实施例对于(多个)相关领域的技术人员将是显而易见的。
附图说明
被并入本文中并且形成说明书的一部分的附图示了本公开,并且与说明书一起进一步用于解释本公开的原理以及使得(多个)相关领域的技术人员能够制造并使用本公开。
图1图示了根据本公开的一个实施例的示例性广播网络通信系统。
图2A图示了根据本公开的一些实施例的、用于生成自举信号或频带被分段的自举信号的系统。
图2B图示了根据本公开的一些实施例的示例性PN序列发生器。
图2C图示了根据本公开的一些实施例的、用于生成数据帧的系统,该数据帧可以包括多个自举信号和/或多个频带被分段的自举信号。
图2D图示了根据本公开的一些实施例的、用于生成后自举信号和/或被分区的后自举信号的系统。
图3图示了根据本公开的一个实施例的信号。
图4A-4C图示了根据本公开的一些实施例的信号。
图5是根据本公开的一个实施例的频域序列到子载波的映射的示例图示。
图6A-6B是根据本公开的实施例的频域序列到子载波的映射的示例图示。
图7是描绘了根据本公开的一个实施例的方法的流程图。
图8A-8B图示了根据本公开的一些实施例的、在频带被分段的自举接收器处的所接收信号的示例性时域数据结构。
图9A-9E图示了根据本公开的一些实施例的、在信号被转换到时域之前包括频带被分段的自举信号和被分区的后自举信号的分段的信号。
图10图示了根据本公开的一些实施例的、包括多个数据帧的信号。
图11图示了根据本公开的一个实施例的示例性接收器设备。
图12A-12C是描绘了根据本公开的一些实施例的方法的流程图。
图13图示了可以被用于实施本公开的一个或多个实施例的计算机系统。
现在将参考附图描述本公开。在附图中,通常,相同的附图标记指示相同或功能相似的元件。附加地,通常,附图标记的(多个)最左边的数字标识首先出现附图标记的附图。
具体实施方式
本公开的以下详细描述参考图示与本公开相一致的示例性实施例的附图。其他实施例是可能的,并且可以在本公开的精神和范围内对实施例进行修改。因此,详细描述并不意在限制本公开。此外,本发明的范围由所附权利要求限定。
对于本领域技术人员很清楚的是,如下文所描述的本公开的各方面可以在图中所图示的软件、硬件、固件和/或实体的许多不同实施例中实施。具有用于实施本公开的硬件的专门控制的任何实际软件代码不限制本公开。因此,利用给出本文中所提出的细节水平,在理解实施例的修改和变化将是可能的情况下,将描述本公开的操作行为。
本说明书公开了包含本公开的特征的一个或多个实施例。所公开的(多个)实施例仅仅例示了本公开。本公开的范围不限于所公开的(多个)实施例。此外,本发明由所其附权利要求来限定。
所描述的(多个)实施例以及说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用表明所描述的(多个)实施例可以包括特定特征、结构或特性,但是每个实施例可以不必包括该特定特征、结构或特性。而且,这样的短语不一定是指同一实施例。此外,当结合实施例描述特定特征、结构或特性时,应当理解的是,结合其他实施例来影响这样的特征、结构或特性在本领域技术人员的知识的范围内,而无论这样的特征、结构或特性是否明确描述。
本公开的实施例可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实施。本公开的实施例还可以被实施为在机器可读介质上所存储的、可以由一个或多个处理器读取和执行的指令。机器可读介质可以包括用于以由机器(例如,计算设备)可读的形式存储或发射信息的任何机制。例如,机器可读介质可以包括只读存储器(ROM);随机存取存储器(RAM);磁盘存储介质;光存储介质;闪存设备;电、光、声或其他形式的传播信号(例如,载波、红外信号、数字信号等)等。此外,本文中可以将固件、软件、例程、指令描述为执行某些动作。然而,应当理解的是,这样的描述仅仅是为了方便,并且这样的动作实际上是由计算设备、处理器、控制器或者执行固件、软件、例程、指令等的其他设备产生的。
示例性实施例的以下“具体实施方式”将如此充分地揭示本公开的一般性质以使得在不脱离本公开的精神和范围的情况下,其他人可以通过应用(多个)相关领域的技术人员的知识来容易地修改和/或适应这样的示例性实施例的各种应用,而无需过度实验。因此,基于本文中所给出的教导和指导,这样的适应和修改旨在在示例性实施例的含义和多个等同物的范围内。应当理解的是,本文中的措辞或术语是出于描述而非限制的目的,使得本说明书的术语或措辞将在本文中由(多个)相关领域的技术人员根据教导来解释。
对本说明书和权利要求中的模块的引用意指用于执行所指示的功能的硬件或软件组件的任何组合。模块不必是严格定义的实体,使得若干模块可以在功能上与硬件和软件组件重叠。例如,软件模块可以是指过程内的单行代码,该过程本身是单独的软件模块。相关领域的技术人员将理解的是,例如,模块的功能可以根据很多风格或性能优化技术来限定。
在美国专利申请公开No.2016-0269980中讨论了用于健壮和可扩展信令、健壮检测和服务发现、系统同步、以及接收器配置的系统和方法,该专利申请通过引用整体并入本文。例如,在美国专利申请公开No.2016-0269980中公开了自举信号,其用于同步和用于信令以发现经由低电平信令所发射的波形以开始解码随后的波形。自举信号提供随时间演变的可扩展性。例如,自举信号可以工作在当前的广播系统,但也允许支持新的服务。美国专利申请公开No.2016/0043830(Dynamic Configuration of a Flexible OrthogonalFrequency Division Multiplexing PHY Transport Data Frame)和No.2016/0056910(Dynamic Configuration of a Flexible Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing PHY Transport Data Frame Preamble)也通过引用整体并入本文。
本文中所描述的一些实施例是对自举信号以及可以跟随自举信号的帧的改进和应用。根据一些示例性实施例,本公开的系统和方法可针对接收设备的窄带接收和较低复杂性/功率节省。这是通过使用使得窄带接收设备能够调谐以同步、发现和接收来自为此目的所构造的更宽带宽所发射的信号的多个较小带宽的后自举分区之一的内容的技术、通过构建更宽带宽所发射的信号来实现的。这些设备可以包括物联网(IoT)、可穿戴设备、传感器网络等。在一些示例中,本公开的系统和方法可以与高级电视系统委员会(ATSC)3.0标准A/321、系统发现和信令(2016年3月23日批准)(其全部内容通过引用并入本文)兼容。本公开的系统和方法可以缩放A/321标准的一个或多个设计参数,同时维持A/321标准的一个或多个技术属性。
通过ATSC以被称为ATSC 3.0的新标准的形式开发了一种新的灵活且可扩展的RF波形。ATSC 3.0中的潜在的多种波形类型以被称为自举信号的小型通用A/321信号开始。自举能够实现初始同步,并且发现什么类型的波形和所需要的低电平信令以接收RF波形以及紧跟在自举之后的内容被称为后自举信号。该自举信号在ATSC 3.0中被采用作为A/321,并且由美国专利申请公开No.2016-0269980指定,并且现在在本申请中被缩放或调节以支持窄带接收的同步、发现和信令以及实现电池供电接收器的节能。ATSC 3.0仅支持6、7、8MHz的带宽。作为一个示例,6MHz带宽信道可以分段并且被分区为6MHz内的5个独立窄带宽信道。每个信道具有特定的RF波形和针对电池供电设备的服务。广播公司仍然可以通过时分复用不同的RF波形来提供传统的全带宽电视服务和窄带宽服务,其中每个RF波形之前都有一个自举信号。
如下文更详细地讨论,根据一些实施例,通过缩放一个或多个参数,本公开的系统和方法被配置为在信道中实现分区带宽接收。根据一些实施例,接收器同步和信令可以支持被分区的接收。另外,本公开的系统和方法可以产生较低的复杂性接收、较低的采样率、较小的快速傅立叶变换(FFT)大小、以及带宽分段。而且,如下文更详细地讨论,本公开的系统和方法可以支持一个或多个独立频带被分段的自举信号和一个或多个对应的独立被分区的后自举信号。根据一些实施例,通过将带宽分区,单独的低带宽信道(分区)可以共享公共的逆FFT(IFFT)级。在一些实施例中,具有被分区的带宽的一个或多个帧可以与未被分区帧时分复用,以便瞄准不同的设备。
图1图示了根据本公开的一个实施例的示例性广播网络通信系统。广播网络通信系统100可以包括经由广播网络106提供各种类型的内容104A、104B和104C(下文中被称为内容104)的多个内容提供者102A、102B和102C(下文中被称为内容提供者102)。虽然图示了三个内容提供者102,但是广播网络通信系统100可以包括任何合适数目的内容提供者102。此外,内容提供者102可以是诸如电视广播信号、软件更新、紧急警报等任何合适类型的内容的提供者。内容提供者102可以被配置为经由到网关108的无线或有线连接来提供内容104。
根据一些实施例,内容104可以在网关108处被时分复用到单个RF信道110中。广播接收器112A、112B、112C和112D(下文中被称为广播接收器112)被配置为经由RF信道110标识和接收广播信号114。尽管图示了四种不同类型的广播接收器112(膝上型计算机112A、移动电话112B、电视112C和IoT 112D),但是系统100可以包括任何合适数目和类型的广播接收器112,诸如但不限于可穿戴设备、传感器网络等。
根据一些实施例,网关108(单独或与广播网络106中的发射器组合)可以被配置为生成和发射一个或多个自举信号和一个或多个对应的后自举信号。附加地或备选地,网关108(单独或与广播网络106中的发射器组合)可以被配置为生成和发射一个或多个频带被分段的自举信号以及一个或多个对应的被分区的后自举信号。根据一些实施例,自举信号(未示出)和/或频带被分段的自举信号(未示出)可以在低电平处指示在特定时间段期间正在发射的信号114的类型或形式。使用自举信号和/或频带被分段的自举信号,广播接收器112可以发现和标识信号114,信号114可以指示如何经由信号114接收可用的服务。
在该示例中,可以依赖自举信号、频带被分段的自举信号或其组合作为发射帧的一部分以允许同步、检测、解码和/或系统配置。如将描述的,自举信号或频带被分段的自举信号可以包括用于将帧配置和内容控制信息传达到广播接收器112的灵活的信令方法。自举信号或频带被分段的自举信号描述通过在物理介质上所调制的信号参数的机制。自举信号或频带被分段的自举信号描述被用于传达控制发射帧配置的参数选择的特定编码。这实现了可靠的服务发现,同时提供了可扩展性以适应来自公共帧结构的不断变化的信令需求。具体地,自举的设计实现了与信道带宽无关的通用信号发现。
自举信号或频带被分段的自举信号还能够在存在诸如时间扩散和多径衰落、多普勒频移和载波频移等各种信道损害的情况下实现可靠检测。此外,在信号发现期间基于模式检测可访问多个服务上下文,从而实现系统配置的广泛灵活性。自举信号或频带被分段的自举信号还促进扩展性以适应服务能力的持续演进。因此,尚未设想的新信号类型可以由内容提供者102提供,并且通过使用自举信号、频带被分段的自举信号或其组合在所发射的信号114内标识。此外,尽管提供了可扩展性水平,但是基于所检测到的服务模式/所解释的可重用比特字段实现比特高效信令。在一个实施例中,自举信号和频带被分段的自举信号被配置为健壮信号,并且即使在低信号电平也是可检测的。结果,自举信号和/或频带被分段的自举信号内的个别信令比特在它们占用以用于传输的物理资源方面可能相对昂贵。因此,自举信号、频带被分段的自举信号或其组合可能旨在仅发信号通知系统发现和后续信号的初始解码所需要的最小量的信息。
图2A图示了根据本公开的一些实施例的、用于生成自举信号、频带被分段的自举信号或其组合的系统。在本文中,除非另有说明,否则自举信号和/或频带被分段的自举信号意指自举信号、频带被分段的自举信号或其组合。系统200可以被配置为在发射器中以用于生成和发射自举信号和/或频带被分段的自举信号。例如,系统200可以被配置为生成自举信号或频带被分段的自举信号201。根据一些实施例,自举信号或频带被分段的自举信号201可以包括多个符号(符号#0至符号#N)。根据一些实施例,自举信号或频带被分段的自举信号201的多个符号可以包括正交频分复用(OFDM)符号。自举信号或频带被分段的自举信号201之后可以是后自举信号或被分区的后自举信号203。后自举信号或被分区的后自举信号203可以表示由自举信号或频带被分段的自举信号201发信号通知并且由接收器(诸如,接收器112)使用的服务和/或数据。根据一些实施例,后自举信号或被分区的后自举信号203可以包括OFDM符号。
根据一些实施例,系统200可以包括序列发生器206。序列发生器206可以包括伪噪声(PN)模块或序列发生器205和Zadoff-Chu(ZC)模块或序列发生器207。PN序列发生器205可以被配置为接收种子值并且生成输出序列。ZC序列发生器207可以被配置为接收根值并且生成输出序列。PN序列发生器205的种子值和ZC序列发生器207的根值可以(分别地)发信号通知自举信号或频带被分段的自举信号201的主版本和次版本。根据一些实施例,ZC序列发生器207的输出序列可以包括当被应用于无线电信号时可以产生恒定幅度信号的复值数学序列。
ZC序列发生器207的输出序列可以基于以下方程来计算:
在该方程中,Zq(k)是ZC序列发生器207的输出序列。值q是ZC序列发生器207的根值,其中q∈{1,2,…,NZC-1}。NZC是ZC序列发生器207的输出序列的长度。并且k=0,1,2,…,NZC-1。
根据一些实施例,系统200还可以包括被配置为接收信令信息、并且基于信令信息来应用循环移位的循环移位模块217。根据一些实施例,循环移位模块217可以被配置为向ZC序列发生器207应用频域中的循环移位,这将被用于生成ZC序列发生器207的输出序列。根据一些实施例,循环移位被应用于自举信号或频带被分段的自举信号201的符号#1至#N。在该示例中,循环移位不被应用于自举信号或频带被分段的自举信号201的第一符号(符号#0)。在频域中,循环移位模块217将循环移位作为相移应用于ZC序列发生器207。例如,当循环移位被应用于自举信号或频带被分段的自举信号201的符号#1至#N时,上文的方程(1)将变为以下方程:
这里,在方程(2)中,m的值表示频域中的所指定的循环相移。在IFFT模块221之后,频域中的这种移位可以被转换为自相关的时间延迟。
附加地或备选地,循环移位模块217可以被配置为向IFFT模块221的输出来应用时域中的循环移位,如下文更详细地讨论。
PN序列发生器205和ZC序列发生器207的输出序列使用调制器209而被调制。根据一些实施例,调制器209可以包括被配置为将PN序列发生器205和ZC序列发生器207的输出序列相乘的乘法器。附加地或备选地,调制器209可以包括被配置为将从PN序列发生器205和ZC序列发生器207的输出序列得出的序列相乘的乘法器。
PN序列发生器205的输出序列将相位旋转引入到个别复数子载波,以保持ZC序列发生器207的输出序列的期望的恒定幅度零自相关(CAZAC)特性。PN序列发生器205的输出序列进一步抑制自相关响应中的杂散发射,从而在相同根序列的循环移位之间提供附加的信号分离。调制器209的输出被输入到映射模块219。映射模块219可以被配置为将所调制的序列映射到多个子载波,该调制序列是PN序列发生器205的输出序列和ZC序列发生器207的输出序列的调制。附加地,根据一些实施例,映射模块219可以被配置为对频带被分段的自举信号的分段添加零填充。当零填充被添加时,零值被映射到频带被分段的自举信号的每个分段中的外子载波。被用于零填充的子载波的数目可以取决于频带被分段的自举信号的每个分段的带宽、分段的总数、以及频带被分段的自举信号的总带宽。下文进一步讨论映射模块219的操作。
映射模块219的输出被输入到IFFT模块221并且从频域被转换到时域。IFFT模块221的输出被输入到定序器模块223。根据一些实施例,IFFT模块221的输出被称为“A”,其然后可以具有从“A”得出的前缀和后缀部分,被称为“B”和“C”。在一些实施例中,符号#0可以具有时间序列“CAB”,而所有其他符号可以具有时间序列“BCA”。定序器模块223的操作将在下文更详细地讨论。定序器模块223的操作可以增加健壮性和区分符号#0,符号#0可以被用于同步和版本控制。定序器模块223的输出包括自举信号或频带被分段的自举信号201。
根据一些实施例,自举信号或频带被分段的自举信号201以被定位于每个波形的开始处的同步符号#0开始,以实现服务发现、粗略同步、频移估计、以及初始信道估计。剩余自举信号或频带被分段的自举信号201可以包含足够的控制信令,以准许接收和解码信号波形114的剩余部分(例如,后自举信号或后频带被分段的自举信号203)。
自举信号或频带被分段的自举信号201被配置为呈现灵活性、可缩放性和可扩展性。例如,自举信号或频带被分段的自举信号201可以为增加灵活性而实施版本控制。具体地,自举信号或频带被分段的自举信号201设计可以实现主版本号(对应于特定服务类型或模式)和次版本(在特定主版本内)。在一个实施例中,可以经由适当地选择Zadoff-Chu根(主版本)、被用于生成自举信号或频带被分段的自举信号201的基础编码序列的伪噪声序列种子(次版本)来发信号通知版本控制。可以关于所检测到的服务版本来执行自举信号或频带被分段的自举信号201内的信令字段的解码,从而实现分层信令,其中每个被分配的比特字段是可重用的、并且基于所指示的服务版本而被配置。自举信号或频带被分段的自举信号201内的信令字段的语法和语义可以例如在主版本和次版本所指代的标准内而被指定。
图2B图示了根据本公开的一些实施例的示例性PN序列发生器205。例如,PN序列发生器205可以包括线性反馈移位寄存器(LFSR)。根据一些实施例,LFSR可以具有长度(阶数)l=16。然而,LFSR可以包括其他长度。LFSR的操作可以由指定LFSR反馈路径中的抽头的生成多项式gl,gl-1,gl-2,...,g2,g1,g0来支配。LFSR还接收被表示为种子的寄存器的初始状态rl-1,rl-2,...,r2,r1,r0,其对应于自举信号或频带被分段的自举信号的次版本号。
在生成自举信号或频带被分段的自举信号的第一符号之前,可以利用来自种子的初始状态重新初始化PN序列发生器205的寄存器。PN序列发生器205可以在自举信号或频带被分段的自举信号内从一个符号到另一符号继续排序,而无需在相同的自举信号或相同的频带被分段的自举信号内重新初始化。
PN序列发生器205的输出可以被定义为p(k),其具有值为0或1。p(0)的值可以等于在利用种子值初始化PN序列发生器205之后以及在移位寄存器的任何时钟之前的PN序列发生器输出。随后,当移位寄存器被锁定在右侧的位置时,可以生成新的输出p(k)。根据一些实施例,生成多项式可以包括以下方程:
{gl,gl-1,gl-2,...,g2,g1,g0}={1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1} 方程(3)
多项式基于以下方程:
p(x)=x16+x15+x14+x+1 方程(4)
在该示例中,方程(3)中的g0的值是方程(4)中的系数乘以x0。方程(3)中的g1的值是方程(4)中的系数乘以x1。方程(3)中的g2的值是方程(4)中的系数乘以x2。方程(3)中的g3的值是方程(4)中的系数乘以x3。以此类推,直到方程(3)中的g16的值是方程(4)中的系数乘以x16。
图2C图示了根据本公开的一些实施例的用于生成多个自举信号和/或多个频带被分段的自举信号的系统。系统250可以被配置在发射器中以用于生成和发射多个自举信号和/或多个频带被分段的自举信号,例如,如图4A-4C所图示。例如,系统250可以是网关108和/或广播网络106中的发射器或发射器的一部分。
根据一个实施例,系统250可以包括一个或多个序列发生器206a-206n、一个或多个循环移位模块217a-217n、一个或多个映射模块219a-219n、IFFT模块221、以及定序器模块223。序列发生器206a-206n、循环移位模块217a-217n、映射模块219a-219n、IFFT模块221、以及定序器模块223在上文中进行了讨论。
系统250的每个分支243a-243n以与图2A的系统200类似的方式操作。例如,序列发生器206a可以包括PN序列发生器和ZC序列发生器,并且可以被配置为接收种子值和根索引值,如上文例如关于2A所讨论的。序列发生器206a可以被配置为通过利用基于种子值所生成的伪噪声序列来调制基于根索引值所生成的恒定幅度零自相关序列来生成复数序列。根据一些实施例,循环移位模块217a可以接收信令信息、生成循环移位、以及在ZC序列和PN序列被调制之前将循环移位应用于ZC序列。
映射模块219a可以被配置为将复数序列映射到一个或多个子载波。IFFT模块221可以将映射模块219a-219n的输出转换为时域序列。如上文所讨论,映射模块219a还可以被配置为添加零填充。根据一些实施例,循环移位模块217a可以在IFFT模块221之后而被应用并且被应用于时域序列以生成经移位的时域序列。换而言之,循环移位模块217a可以在映射模块219a之前和/或在IFFT模块221之后而被应用。定序器模块223被配置为生成序列CAB和/或BCA,如下文更详细地讨论。因此,系统250生成频带被分段的自举信号245,例如,如图4A-4C所示。换而言之,系统250的输出245可以是被生成作为由分支243a-243n生成的信号的组合的频带被分段的自举信号。
根据一些实施例,系统250可以包括由一个或多个分支243a-243n共享的一个IFFT模块221。在该实施例中,一个或多个映射模块219a-219n的输出被输入到一个IFFT模块221以将映射模块219a-219n的输出组合并且转换成时域序列。根据一些实施例,一个或多个分支243a-243n可以包括生成具有五个分段的频带被分段的自举信号的五个分支。当公共IFFT模块被用于五个分支时,公共IFFT模块221可以具有FFT长度为2048。根据一些实施例,一个或多个分支243a-243n可以包括生成具有两个分段的频带被分段的自举信号的两个分支。当公共IFFT模块被用于两个分支时,公共IFFT模块221可以具有FFT长度为2048。在其他实施例中,可以采用其他数目的分支。
当系统250包括由一个或多个分支243a-243n共享的一个IFFT模块221时,系统250还可以包括被配置为生成序列CAB和/或BCA的一个定序器模块223,如下文更详细地讨论。在该实施例中,公共定序器模块223可以检测频带被分段的自举信号中的分段,并且为频带被分段的自举信号的每个分段生成CAB和/或BCA序列。
根据一些示例,映射模块219a-219n被配置为将它们的输入复数序列映射到一组或多组子载波。例如,映射模块219a-219n被配置为将它们的输入复数序列映射到第一、第二、......、第n组子载波,这些组子载波是不同组的子载波。例如,映射模块219a-219n中的每个可以将它的输入映射到与其他映射模块219a-219n不同的一组子载波。换而言之,映射模块219a-219n的输出的第一、第二、......、第n组子载波中的每个相对于另一组子载波移位,使得频带被分段的自举信号245的分段在频域中彼此相邻放置,例如,如图4A-4C所示。
根据一些示例,映射模块219a-219n中的每个可以使用它的对应的循环移位模块217a-217n将它的输入映射到与其他映射模块219a-219n不同的一组子载波。如上文所讨论的,每个循环移位模块217可以在频域中将循环应用于ZC序列发生器,ZC序列发生器将被用于生成ZC序列发生器的输出序列。例如,只要在所期望的频率范围内提供ZC序列发生器的输出序列(在一个或多个序列发生器206a-206n内),则映射模块219a-219n中的每个可以将它的输入映射到与其他映射模块219a-219n不同的一组子载波。然而,本公开的实施例不限于这些示例,并且其他方法可以被用于映射模块219a-219n中的每个将它的输入映射到与公共IFFT模块221内的其他映射模块219a-219n不同的一组子载波。
根据一些示例,系统的分支243a-243n可以被配置为同时或基本上同时操作以生成频带被分段的自举信号245。在一些实施例中,系统250可以包括在公共IFFT模块221与映射模块219a-219n之间的、用于将系统250的每个分支连接至IFFT模块221的多路复用开关(未示出)。
根据一些示例性实施例,系统250可以针对接收设备的窄带接收和较低复杂性/功率节省。这通过构造更宽带宽的所发射的信号来实现,该信号被分段为具有更小带宽的信号,这可以使得窄带接收设备能够调谐以同步、发现和接收来自多个较小带宽信号之一的内容。
尽管系统250的每个分支243a-243n被示出为包括类似的模块/设备,但是一个或多个分支243a-243n可以共享一个或多个模块/设备。例如,系统250可以包括可以将循环移位应用于例如一个或多个IFFT模块221的输出和/或一个或多个序列发生器206a-206n的一个或多个ZC序列发生器的一个循环移位模块217。附加地或备选地,系统250可以包括多个IFFT模块221。例如,分支243a-243n中的每个可以包括用于该分支的一个IFFT模块221。附加地或备选地,系统250可以包括多于一个定序器模块223。例如,分支243a-243n中的每个可以包括用于该分支的一个定序器模块223。在一些示例中,多路复用器(作为一个示例)可以被用于组合频带被分段的自举信号。
图2D图示了根据本公开的一些实施例的用于生成后自举信号和/或被分区的后自举信号的系统。图2D的系统260可以被配置在发射器中以用于生成和发射多个后自举信号和/或被分区的后自举信号,例如,如图4A-4C所示。例如,系统260可以是网关108和/或广播网络106中的发射器或发射器的一部分。
根据一些实施例,图2D的系统260的每个分支可以对应于图2C的系统250的一个分支。换而言之,生成被分区的后自举信号(或后自举信号)的系统260的每个分支可以具有生成对应的频带被分段的自举信号(或自举信号)的图2C的系统250的对应的分支。根据一些实施例,频带被分段的自举信号(或自举信号)包括关于其对应的被分区的后自举信号(或后自举信号)的信息,以促进接收器处的初始同步。附加地或备选地,频带被分段的自举信号(或自举信号)包括关于其对应的被分区的后自举信号(或后自举信号)的信息,以促进接收器接收和解码对应的被分区的后自举信号(或后自举信号)中的数据。
根据一些实施例,系统260可以被用于生成待在物理层发射的正交频分复用(OFDM)信号。信息比特输入a至输入e形式的数据被输入到系统260的每个分支。输入a至输入e中的每个可以携带与特定服务相关联的数据。例如,输入可以携带与电视节目相关联的数据、节目的视频流、节目的音频流、隐藏字幕信息、IoT设备的数据、适合类型的服务的更新数据、以及与其他合适类型的服务相关联的任何其他数据。
属于输入a至输入e中的每个的数据通过前向纠错(“FEC”)编码模块261a-261e进行发送,并且诸如低密度奇偶校验(“LDPC”)编码或turbo编码等编码被应用于输入。应注意,其他编码方案也可以被应用于输入。例如,经编码的比特被输入到调制器263a-263e,调制器263a-263e被用于使用诸如二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(“QPSK”)、N-QAM或其他调制方案等调制方法来调制星座符号(constellation symbol)。可以使用时间交织模块265a-265e可选地将时间交织应用于调制符号。
然后,使用映射模块267a-267e将来自一个或多个时间交织模块265a-265e的所得到的调制符号映射到资源块内的特定资源或数据单元。这样的资源块可以被称为帧、帧内的分区或帧内的子帧。具体地,可以将分区视为帧内的资源的子集,其中帧包含一个或多个分区。资源块可以表示为具有时域和频域维度的数据单元的逻辑网格。例如,每个数据单元可以携带一个调制符号,而每列数据单元属于一个OFDM符号。
属于每个OFDM符号的数据单元可以在每个OFDM符号的基础上使用频率交织器269a-269e进行可选的频率交织,以便改善频率分集。使用导频模块271a-271e在每个OFDM符号内的适当位置插入被散射的导频、边缘导频和/或连续导频值,以辅助接收器处的信道估计和载波跟踪。应注意的是,尽管图2D中图示了系统260的一些模块,但是其中一些模块可以是可选的。附加地或备选地,系统260可以包括用于生成被分区的后自举信号和/或后自举信号的附加模块。
然后,所得到的复用数据和导频单元可以使用IFFT模块273进行快速傅立叶逆变换(“IFFT”)。根据一个实施例,系统260可以包括用于将来自系统260的每个分支的数据从频域变换到时域的公共IFFT模块273。在该实施例中,开关277可以被用于将系统260的每个分支连接至IFFT模块273。在该实施例中,通过在整个带宽的正交子带上分配信道,可以通过产生单个OFDM符号的单个IFFT模块273同时地或基本上同时地处理信道。接收器可以专注于单个信道,并且可以使用更小的FFT大小(FFT size)的模块。
根据一个非限制性示例,输出信号279(被分区的后自举信号279)可以具有6.912MHz的采样率(FS)(FS=N*0.384MHz,其中N=18)。在该示例中,假定6MHz信道的所发射的信号279的有用带宽可以为约5.7MHz,其中每个边缘上具有保护频带。在这种情况下,IFFT模块273可以使用8K、16K或32K的FFT大小(NFFT)(尽管也可以使用其他FFT大小的值。)换而言之,使用NFFT=8K点、NFFT=16K点或NFFT=32K点的IFFT模块273。假定IFFT模块273的IFFT大小为8K,在该示例中,IFFT模块273的输出中的每个符号可以具有约1.17ms的长度而没有循环前缀。信号279中的每个符号的长度可以为约1.17ms加上被用于减轻OFDM中的接收器上的多径的所添加的循环前缀275。而且,在该示例中,子载波之间的频率间隔ΔF可以为约854Hz。在该非限制性示例中,假定被分区的后自举信号279具有五个分段,接收一个分段的每个接收器可以具有约1.140MHz(5.7MHz/5)的有用带宽,具有FFT大小为2K(8K/4)的FFT模块(例如,图11的FFT模块1107),以及使用被降低的采样率FS=1.728MHz(6.912MHz/4),同时维持约854Hz的子载波之间的频率间隔。通过将接收器的采样率FS和FFT大小都降低4来保持子载波ΔF恒定(参见,例如,方程(6)),接收器可以从对于电池供电设备很重要的节能(较低的FS、FFT)中受益,同时接收1.140MHz的有用的被分段的带宽。该示例中的通用8K IFFT 273通过维持正交性并且消除对携带服务的被分区的后自举信号的分段之间的频率中的保护频带的需求来提高频谱效率。
备选地,系统260可以包括多个IFFT模块。例如,系统260可以针对系统260的每个分支包括一个IFFT模块。在该实施例中,多路复用器(作为一个示例)可以被用于组合被分区的后自举信号(和/或后自举信号)。
最后,使用循环前缀模块275向每个OFDM符号的时域样本添加循环前缀。
图3图示了根据本公开的一个实施例的信号300,其也表示采用自举的ATSC 3.0标准、ATSC 3.0标准A/321中的非频带分段版本301。信号300(例如,数据帧)包括自举信号301,自举信号301包含用于后自举信号303的信令。后自举信号303可以包括前导码305和帧有效载荷307。在一些实施例中,有效载荷307可以包括待被发射到接收器的数据和/或服务,并且前导码305可以包括关于有效载荷307的信息。根据一些实施例,自举信号301可以使用图2A的系统200来创建。
根据一些实施例,以下设计参数可以被用于生成自举信号301。例如,系统200的ZC序列发生器207可以使用根值q=137和ZC序列长度为NZC=1499(素数)。系统200的PN序列发生器205可以使用具有上文在方程(3)中所讨论的生成多项式的16比特LFSR。
基带采样率(BSR)可以如下计算:
BSR=FS=(N+16)×M 方程(5)
这里,FS是采样率,N是在所选择的带宽上缩放的操作变量,以及M是用于选择带宽的因子(以MHz为单位)。根据一些实施例,为了计算采样率,N=0并且M=0.384(例如,由于因子M与LTE(基于WCDMA)的现有关系)的采样率FS。因此,采样率可以是FS=(0+16)×0.384=6.144MHz。
在系统200的IFFT模块221中所使用的FFT大小可以是2的幂,例如,1024、2048、4096、8192等。根据一些实施例,FFT大小被选择为2048。
OFDM子载波间隔(以Hz为单位)被定义为:
假定使用NFFT=2048点IFFT模块221,并且采样率为6.144MHz,子载波间隔为ΔF=3kHz。
根据该实施例并且基于上文所讨论的参数,自举信号301具有带宽为4.5MHz,其小于最小的5MHz的LTE常用带宽,这与M的选择一起不是为了排除未来与LTE的兼容性:
BW=(NZC+1)×ΔF=4.5MHz。使用2048IFFT但是具有ΔF的中心(NZC+1)或(1499+1)1500个子载波是有用的,剩余548个被设置为零。2048×ΔF将产生6.144MHz的带宽,而不将548个设置为零。
而且,在定序器模块223中处理之后,自举信号301中的每个符号将具有持续时间为500μs(Tsymbol=500μs)。
结果,根据一个实施例,自举信号301可以消耗4.5MHz带宽并且具有子载波间隔ΔF=3kHz,这可以为移动环境中的广播频带给予非常充分的多普勒性能(MPH),并且可以被扩展到更高频带,未来不排除高达约2GHz。如图3所图示,自举信号301可以在频域中相对于后自举信号303居中放置,可以看到将548个子载波设置为零的结果。根据一些实施例,自举信号301可以包括四个符号。然而,自举信号301可以包括任何其他数目的符号。
图4A图示了根据本公开的一个实施例的信号400。信号400(例如,数据帧)包括自举信号401、频带被分段的自举信号411、以及被分区的后自举信号403。被分区的后自举信号403可以包括频率被分区的前导码,频率被分区的前导码包括第一部分405和第二部分415。附加地,被分区的后自举信号403可以包括频率被分区帧的有效载荷,频率被分区帧的有效载荷包括第一部分407和第二部分417。根据一些实施例,自举信号401和频带被分段的自举信号411可以使用图2C的系统250来创建。在一些实施例中,被分区的后自举信号403可以使用图2D的系统260来创建。
在该示例中,频率被分区的前导码的第一部分405和频率被分区帧的有效载荷的第一部分407与自举信号401相关联并且(在频率上)与之对准。类似地,频率被分区的前导码的第二部分415和频率被分区帧的有效载荷的第二部分417与频带被分段的自举信号411相关联并且(在频率上)与之对准。
根据一些实施例,上文关于图3所讨论的设计参数可以由例如系统200和/或250使用以生成自举信号401。根据一些实施例,可以使用以下设计参数来生成频带被分段的自举信号411。例如,系统200的ZC序列发生器207和/或系统250的ZC序列发生器可以使用ZC序列长度为NZC=373(素数)以及根值q=1,2,3,...,NZC-1。在该示例中,ZC序列发生器具有较低的编码增益(例如,自举信号具有的编码增益的四分之一或与自举信号401相比减少12dB的编码增益)。系统200的PN序列发生器205和/或系统250的PN序列发生器可以使用具有上文在方程(3)中所讨论的生成多项式的16比特LFSR。
给定图2C的系统250作为一个示例,采样率FS为6.144MHz,公共IFFT模块221为2048点,并且发射器上的用于自举信号401和频带被分段的自举信号411的子载波间隔ΔF为3000Hz。接收频带被分段的自举信号411的接收器设备的基带采样率(BSR)FS可以被计算为FS=4×0.384=1.536MHz。接收频带被分段的自举信号411的接收器设备中所使用的FFT大小为512,并且可以看出FS和FFT大小接收器二者相对于发射器都减少了4。假定接收器FFT大小为512并且采样率为1.536MHz,并且子载波间隔ΔF=3kHz,这使得当接收到频带被分段的自举411时能够节省功率。然而,自举信号401的接收器将不会从功率节省中受益,并且将使用与发射器250相同的FS为6.144MHz和FFT大小为2048。
根据该实施例并且基于上文所讨论的参数,频带被分段的自举信号411将具有以下带宽:
BW=(NZC+1)×ΔF=1.122MHz。
而且,在由定序器模块223处理之后,频带被分段的自举信号411中的每个符号将具有持续时间为500μs(Tsymbol=500μs)。应注意,这些是示例性的值,并且例如针对ZC序列长度、根值、种子值PN序列发生器、FFT大小等,可以使用其他值。
结果,根据一个实施例,自举信号401可以消耗4.5MHz带宽并且具有子载波间隔ΔF=3kHz。附加地,频带被分段的自举信号411可以消耗1.122MHz带宽并且具有子载波间隔ΔF=3kHz。在该实施例中,自举信号401和频带被分段的自举信号411的总带宽分别为4.5MHz和1.122MHz,总共5.622MHz,其将适合在图4A中具有5.71MHz的有用带宽的6MHz信道之内。自举信号401向左移位,并且频带被分段的自举信号411在每个频带边缘上与零子载波相加,并且在自举信号401之间,作为示例,频带被分段的自举信号411如图所示是具有FFT大小为2048点的公共IFFT模块221的信号400。
如图4A所图示,使用系统250和260作为示例,信号400可以在两个独立的被分区的信道上发送和接收。换而言之,自举信号401、频率被分区的前导码的第一部分405、以及频率被分区帧的有效载荷的第一部分407可以在一个信道上发送和接收。类似地,频带被分段的自举信号411、频率被分区的前导码的第二部分415、以及频率被分区帧的有效载荷的第二部分417可以在另一独立信道上发送。
根据一些实施例,自举信号401和/或频带被分段的自举信号411可以包括四个符号。然而,自举信号401和/或频带被分段的自举信号411可以包括任何其他数目的符号。在一些实施例中,自举信号401和/或频带被分段的自举信号411可以包括OFDM符号。附加地或备选地,被分区的后自举信号403可以包括OFDM符号。
根据一些实施例,在自举信号401与频带被分段的自举信号411之间提供有保护频带(例如,零填充)。附加地或备选地,在频率被分区的前导码的第一部分405与第二部分415之间没有提供保护频带。而且,根据一些实施例,在频率被分区帧的有效载荷的第一部分407与第二部分417之间没有提供保护频带。
图4B图示了根据本公开的一个实施例的信号430。信号430(例如,数据帧)包括频带被分段的自举信号411A-411E和被分区的后自举信号403。被分区的后自举信号403可以包括频率被分区的前导码,频率被分区的前导码包括部分415A-415E。附加地,被分区的后自举信号403可以包括频率被分区帧的有效载荷,频率被分区帧的有效载荷包括部分417A-417E。根据一些实施例,频带被分段的自举信号411A-411E可以使用图2C的系统250来创建。
在该示例中,频率被分区的前导码的第一部分415A和频率被分区帧的有效载荷的第一部分417A与频带被分段的自举信号411A相关联并且(在频率上)与之对准。类似地,频率被分区的前导码的第二部分415B和频率被分区帧的有效载荷的第二部分417B与频带被分段的自举信号411B相关联并且(在频率上)与之对准。频率被分区的前导码的第三部分415C和频率被分区帧的有效载荷的第三部分417C与频带被分段的自举信号411C相关联并且(在频率上)与之对准。频率被分区的前导码的第四部分415D和频率被分区帧的有效载荷的第四部分417D与频带被分段的自举信号411D相关联并且(在频率上)与之对准。并且,频率被分区的前导码的第五部分415E和频率被分区帧的有效载荷的第五部分417E与频带被分段的自举信号411E相关联并且(在频率上)与之对准。
根据一些实施例,频带被分段的自举信号411A-411E是较宽带宽信号之内的独立窄带宽信号,并且类似于图4A的频带被分段的自举信号411而被生成。换而言之,例如,系统250的ZC序列发生器可以使用ZC序列长度为NZC=373(素数)以及根值q=1,2,3,...,NZC-1。系统250的PN序列发生器可以使用具有上文在方程(3)中所讨论的生成多项式的16比特LFSR。作为一个示例,给定图2C的系统250,发射器采样率FS是6.144MHz,公共IFFT模块221具有2048点的FFT大小,并且子载波间隔ΔF是3000Hz。例如,接收频带被分段的自举信号411A-411E中的任何一个的接收器设备上的基带采样率(BSR)FS可以被计算为FS=4×0.384=1.536MHz。频带被分段的自举信号411A-411E中的任何一个的接收器上的FFT大小可以被选择为512。假定接收器FFT大小为512并且采样率为1.536MHz,则子载波间隔为ΔF=3kHz。频带被分段的自举信号411A-411E将具有带宽BW=(NZC+1)×ΔF=1.122MHz,并且每个将从相对于发射器、具有减小的FS和FFT的功率节省接收中受益。
此外,在由定序器模块223处理之后,频带被分段的自举信号411A-411E中的每个符号将具有持续时间为500μs(Tsymbol=500μs)。应注意,这些是示例性值,并且例如,针对ZC序列长度、根值、种子值PN序列发生器、FFT大小等,可以使用其他值。在该示例中,生成频带被分段的自举信号411A-411E,但是与被用于生成自举信号以实现功率节省的参数相比,通过缩放FFT大小和采样率并且保持子载波间隔恒定来接收频带被分段的自举信号411A-411E。
根据一些实施例,被分区的后自举信号403可以使用图2D的系统260来生成。在一些实施例中,被分区的后自举信号403的每个分段(例如,频率被分区的前导码的第一部分415A和频率被分区帧的有效载荷的第一部分417A)可以通过例如系统260使用具有FFT大小为8196的公共IFFT模块273、采样频率为FS=6912MHz、以及子载波间隔为ΔF=843.75Hz而被生成。在该实施例中,被分区的后自举信号403的每个分段可以使用FFT大小为2048和采样率为1.728MHz以及子载波间隔ΔF=843.75Hz而被接收,并且可以从被分区的后自举分段403之间没有保护频带的功率节省和频谱效率中受益。
如图4B所图示,信号430可以在五个独立的被分区的信道上发送和接收。换而言之,频带被分段的自举信号411A(具有用于第一部分415A和第二部分417A的信令)、频率被分区的前导码的第一部分415A和频率被分区帧的有效载荷的第一部分417A可以在一个信道上发送和接收。类似地,频带被分段的自举信号411B(具有用于第一部分415B和第二部分417B的信令)、频率被分区的前导码的第二部分415B、以及频率被分区帧的有效载荷的第二部分417B可以在另一独立信道上发送。频带被分段的自举信号411C(具有用于第一部分415C和第二部分417C的信令)、频率被分区的前导码的第三部分415C、以及频率被分区帧的有效载荷的第三部分417C可以在第三独立信道上发送。频带被分段的自举信号411D(具有用于第一部分415D和第二部分417D的信令)、频率被分区的前导码的第四部分415D、以及频率被分区帧的有效载荷的第四部分417D可以在第四独立信道上发送。并且,频带被分段的自举信号411E(具有用于第一部分415E和第二部分417E的信令)、频率被分区的前导码的第五部分415E、以及频率被分区帧的有效载荷的第五部分417E可以在第五独立信道上发送。
根据一些实施例,频带被分段的自举信号411A-411E中的一个或多个可以包括四个符号。然而,频带被分段的自举信号411A-411E可以包括任何其他数目的符号,该符号包括用于被分区的后自举信号403的信令。
而且,尽管在图4B中仅示出了五个频带被分段的自举信号411A-411E,但是信号430可以包括任何数目的自举信号和/或频带被分段的自举信号。根据一个实施例,自举信号和/或频带被分段的自举信号的数目可以取决于自举信号和/或频带被分段的自举信号的带宽以及信号430的总带宽。在图4B的实施例中,6MHz信道的信号430的总有用带宽可以为5.71MHz,并且每个频带被分段的自举信号411的带宽为1.122MHz。因此,信号430包括五个频带被分段的自举信号(以及相关联的前导码和帧的有效载荷)。在一些实施例中,频带被分段的自举信号411A-411E可以包括OFDM符号。附加地或备选地,被分区的后自举信号403可以包括OFDM符号。
根据一些实施例,在频带被分段的自举信号411A-411E之间提供有保护频带(例如,零填充)。附加地或备选地,根据一些实施例,在频率被分区帧的有效载荷的部分417A-417E之间没有提供保护频带。
图4C图示了根据本公开的一个实施例的信号460。信号460(例如,数据帧)包括频带被分段的自举信号411A-411C和被分区的后自举信号403。被分区的后自举信号403可以包括频率被分区的前导码,频率被分区的前导码包括部分415A-415C。附加地,被分区的后自举403可以包括频率被分区帧的有效载荷,频率被分区帧的有效载荷包括部分417A-417C。根据一些实施例,频带被分段的自举信号411A-411C可以使用图2C的系统250来创建。
在该示例中,频率被分区的前导码的第一部分415A和频率被分区帧的有效载荷的第一部分417A与频带被分段的自举信号411A相关联并且(在频率上)与之对准。类似地,频率被分区的前导码的第二部分415B和频率被分区帧的有效载荷的第二部分417B与频带被分段的自举信号411B相关联并且(在频率上)与之对准。频率被分区的前导码的第三部分415C和频率被分区帧的有效载荷的第三部分417C与频带被分段的自举信号411C相关联并且(在频率上)与之对准。
根据一些实施例,生成类似于图4A的频带被分段的自举信号411的频带被分段的自举信号411A和411B。换而言之,例如,系统250的ZC序列发生器可以使用ZC序列长度为NZC=373(素数)以及根值q=1,2,3,...,NZC-1。系统250的PN序列发生器可以使用具有上文在方程(3)中所讨论的生成多项式的16比特LFSR。接收频带被分段的自举信号411A或411B的接收器设备的基带采样率(BSR)FS可以被计算为FS=4×0.384=1.536MHz。在接收频带被分段的自举信号411A或411B的接收器设备中所使用的FFT大小为512。换而言之,假定FFT大小为512,采样率为1.536MHz并且子载波间隔为ΔF=3kHz,接收器将从功率节省中受益。频带被分段的自举信号411A和411B将具有带宽BW=(NZC+1)×ΔF=1.122MHz。而且,在由定序器模块223处理之后,频带被分段的自举信号411A和411B中的每个符号将具有持续时间为500μs(Tsymbol=500μs)。
根据一些实施例,以下设计参数可以被用于生成频带被分段的自举信号411C。例如,系统250的ZC序列发生器可以使用ZC序列长度为NZC=751样本(素数)以及根值q=1,2,3,...,NZC-1。在该示例中,ZC序列发生器具有较低的编码增益(例如,自举信号具有的编码增益的四分之一或与自举信号401相比减少6dB的编码增益)。系统250的PN序列发生器可以使用具有上文在方程(3)中所讨论的生成多项式的16比特LFSR。
接收频带被分段的自举信号411C的接收器设备的基带采样率(BSR)FS可以被计算为FS=8×0.384=3.072MHz。在接收频带被分段的自举信号411C的接收器设备中所使用的FFT大小可以被选择为1024。假定FFT大小为1024并且采样率为3.072MHz,则子载波间隔可以为ΔF=3kHz。因此,接收频带被分段的自举信号411C的接收器可以通过使用FFT大小为1024和FS为3.072MHz而从功率节省中受益,其为具有FFT大小为2048和FS=6.144MHz的发射器(例如,系统250)的50%的FFT大小和FS。
根据该示例并且基于上文所讨论的参数,频带被分段的自举信号411C将具有以下带宽:
BW=(NZC+1)×ΔF=2.256MHz。
而且,在由定序器模块223处理之后,频带被分段的自举信号411C中的每个符号将具有持续时间为500μs(Tsymbol=500μs)。应注意,这些是示例性值,并且例如,针对ZC序列长度、根值、种子值、PN序列发生器、FFT大小或在生成频带被分段的自举信号和被分区的后自举信号中所使用的其他参数,可以使用其他值。
结果,根据一个实施例,频带被分段的自举信号411A和411B可以消耗1.122MHz带宽并且具有子载波间隔ΔF=3kHz。附加地,频带被分段的自举信号411C可以消耗2.256MHz带宽并且具有子载波间隔ΔF=3kHz。频带被分段的自举信号411A、411B和411C的总带宽是4.5MHz,其可以适合6MHz信道的有用带宽5.71MHz,并且将使用零子载波作为边缘之间和边缘上的填充,如460所示。
根据一些实施例,被分区的后自举信号403可以使用图2D的系统260来生成。
如图4C所图示,信号460可以作为三个独立的被分区信道来发送和接收。换而言之,频带被分段的自举信号411A、频率被分区的前导码的第一部分415A、以及频率被分区帧的有效载荷的第一部分417A可以在一个信道上发送和接收。类似地,频带被分段的自举信号411B、频率被分区的前导码的第二部分415B、以及频率被分区帧的有效载荷的第二部分417B可以在另一独立信道上发送。并且,频带被分段的自举信号411C、频率被分区的前导码的第三部分415C、以及频率被分区帧的有效载荷的第三部分417C可以在另一独立信道上发送。
根据一些实施例,频带被分段的自举信号411A-411C中的一个或多个可以包括四个符号。然而,频带被分段的自举信号411A-411C可以包括可以携带用于发现403的信令的任何其他数目的符号。在一些实施例中,频带被分段的自举信号411A-411C可以包括OFDM符号。附加地或备选地,被分区的后自举信号403可以包括OFDM符号。
而且,尽管在图4C中仅图示了三个频带被分段的自举信号411A-411C,但是信号460可以包括任何数目的自举信号和/或频带被分段的自举信号。如上文所讨论,自举信号和/或频带被分段的自举信号的数目可以取决于自举信号和/或频带被分段的自举信号的带宽、以及信号460的总带宽。
根据一些实施例,在频带被分段的自举信号411A-411C之间提供有保护频带(例如,零填充),因为如先前所讨论,NZC可以是素数。附加地或备选地,根据一些实施例,在频率被分区帧的有效载荷的部分417A-417C之间没有提供保护频带。
图5是根据本公开的一个实施例的频域序列到子载波的映射500的示例图示。根据一些实施例,映射500可以由图2A的映射模块219执行。
根据一些实施例,映射到直流(DC)子载波(即,zq((NZC-1)/2))的ZC序列值被设置为零,使得DC子载波为空(null)。子载波索引利用具有索引0的中央DC子载波而图示。ZC和PN序列的乘积可以具有关于DC子载波的反射对称性。ZC序列可以具有关于DC子载波的自然反射对称性。可以通过将被分配给DC子载波下面的子载波的PN序列值镜像反射到DC子载波上面的子载波来引入关于DC子载波的PN序列的反射对称性。例如,子载波-1和+1处的PN序列值是相同的,子载波-2和+2处的PN序列值也是相同的。结果,ZC和PN序列的乘积也可以具有关于DC子载波的反射对称性。
本文中所描述的对称性使得信号更加健壮,使得更容易发现。特别地,对称性用作发现的附加辅助(例如,附加增益)。这是接收器(例如,图1的接收器112)可以寻找的信号的附加特征,使其更容易找到。因此,它是允许甚至低于本底噪声来识别自举信号和/或频带被分段的自举信号的元件之一。
根据一些实施例,可以由图2A的映射模块219执行的映射500是用于基于关于图3所讨论的设计参数而创建的自举信号。换而言之,用于BW=4.5MHz、FS=6.144MHz、ΔF=3kHz、FFT大小(NFFT)=2048以及NZC=1499的自举信号。在一个示例中,映射500表示在ATSC3.0标准的A/321中所采用的子载波映射。
图6A是根据本公开的一个实施例的频域序列到子载波的映射600的示例图示。根据一些实施例,映射600可以由图2C的映射模块219执行。根据一些实施例,映射600类似于图5的映射500,除了映射600可以是用于基于关于图4A的频带被分段的自举信号411、图4B的频带被分段的自举信号411A-411E、以及图4C的频带被分段的自举信号411A和411B所讨论的设计参数而创建的频带被分段的自举信号。换而言之,用于NZC=373并且BW=1.122MHz的频带被分段的自举信号,以及用于FS=1.536MHz、ΔF=3kHz、FFT大小(NFFT)=512的接收器设备(接收频带被分段的自举)。
图6B是根据本公开的一个实施例的频域序列到子载波的映射620的示例图示。根据一些实施例,映射620可以由图2C的映射模块219执行。根据一些实施例,映射620类似于图5的映射500和图6A的映射600,除了映射620可以被用于基于关于图4C的频带被分段的自举信号411C所讨论的设计参数而创建的频带被分段的自举信号。换而言之,用于NZC=751并且BW=2.256MHz的频带被分段的自举信号,以及用于FS=3.072MHz、ΔF=3kHz、FFT大小(NFFT)=1024的接收器设备(接收频带被分段的自举)。
根据一些示例,如映射500、600和620所示,自举信号和/或频带被分段的自举信号的第n符号的子载波值(0<n<NS)可以被表示为:
其中并且c(k)=1-2×p(k),其中c(k)具有值+1或-1。如图6A所图示,DC子载波处的被映射的值602为零。子载波+1处的被映射的值604可以是sn(1)。而且,子载波+2处的被映射的值606是sn(2)。应当理解,对于每个符号,ZC序列是相同的,而PN序列随每个符号前进。
在一个实施例中,自举信号和/或频带被分段的自举信号中的最终符号由该特定符号的子载波值的相位反转(即,180°的旋转)指示。该自举和/或频带被分段的自举终止信令通过允许以向后兼容的方式增加自举信号和/或频带被分段的自举信号中的符号数目以用于附加的信令容量而不需要改变主或次版本号来实现可扩展性。相位反转只涉及将每个子载波值乘以ejπ=-1:
该相位反转使得接收器(诸如图1的接收器112)能够正确地确定自举信号和/或频带被分段的自举信号的端点(end point)。例如,接收器确定用于次版本的自举信号和/或频带被分段的自举信号的端点,该次版本晚于接收器被设计用于的次版本并且已经通过一个或多个自举符号和/或频带被分段的自举符号扩展。结果,接收器不需要假定固定数目的自举符号和/或频带被分段的自举符号。另外,接收器可以忽略自举符号和/或频带被分段的自举符号的信令比特内容,其中接收器尚未被提供以解码该内容但是仍然检测符号本身的存在。
一旦被映射,然后使用例如IFFT模块221将频域序列转换到时域。根据一个示例,使用NFFT=2048点IFFT模块将映射500的频域序列转换到时域。根据另一示例,如图4A、4B和4C所示,频带被分段的自举信号的组合(其中被组合的带宽小于诸如5.7MHz等信道有用带宽)可以使用采样率为FS=6.144MHz和具有FFT大小为2048的系统250的公共IFFT模块221,如先前所讨论。
IFFT 221的复值时域序列可以如下呈现:
通过在时域序列的时域中使用循环移位,经由自举符号和/或频带被分段的自举符号来发信号通知信息。根据一些实施例,循环移位模块217被配置为生成循环移位。如上文所讨论,可以在频域中应用循环移位,然后在被用于传达信令信息的时域中的IFFT 221之后将其转换为自相关中的延迟,或者可以在时域中直接应用循环移位,这还导致被用于传达信令的自相关的延迟。
根据一些实施例,时域序列使用NFFT=2048点IFFT模块221来生成。在这种情况下,时域序列具有长度为NFFT=2048。因此,在接收器处所检测到的用于信令的自相关中的2048个不同的循环移位或延迟是可能的(从0到2047,包括0和2047)。通过2048个可能的循环移位,可以发信号通知最多log2(2048)=11个比特。根据一些实施例,并非实际上将使用所有这些比特。例如,8个比特可以被用于信令,而其余比特可以被用于误差的容限。在该示例中,容限在频域中可以为约24KHz(2048/256*3000Hz),这转换为时域中的8个样本的TS误差的容限,这是与A/321中所使用的容限的设计参数相同。在一个示例中,表示可以被用于第n自举符号的信令比特的数目(1<n<NS),并且表示这些比特的值。有效信令比特中的每个可以具有值0或1。每个剩余的信令比特将被设置为0。
根据一些实施例,图4C的时域序列411C由具有NFFT=1024点FFT模块的接收器设备接收。在这种情况下,时域序列具有长度为NFFT=1024。因此,1024个不同的循环移位是可能的(从0到1023,包括0和1023)。利用1024个可能的循环移位,可以发信号通知至多时域序列log2(1024)=10个比特。根据一些实施例,并非实际上将使用所有这些比特。例如,7个比特可以被用于信令,其余的比特可以被用于误差的容限。在该示例中,容限可以为约24KHz(1024/128*3000Hz),这是与A/321中所使用的相同的容限的设计参数。在一个示例中,表示可以用于频带被分段的自举信号的第n符号的信令比特的数目(1<n<NS),并且表示这些比特的值。有效信令比特中的每个可以具有值0或1。每个剩余的信令比特将被设置为0。
根据一些实施例,图4B或图4B的时域序列411A由具有NFFT=512点FFT模块的接收器设备接收。在这种情况下,时域序列具有长度为NFFT=512。因此,512个不同的循环移位是可能的(从0到511,包括0和511)。利用512个可能的循环移位,可以发信号通知至多时域序列log2(512)=9个比特。根据一些实施例,并非实际上将使用所有这些比特。例如,6个比特可以被用于信令,其余比特可以被用于误差的容限。在该示例中,容限可以为约24KHz(512/64*3000Hz),这是与A/321中所使用的相同的容限的设计参数。在一个示例中,表示可以用于频带被分段的自举信号的第n符号的信令比特的数目(1<n<NS),并且表示这些比特的值。有效信令比特中的每个可以具有值0或1。每个剩余的信令比特将被设置为0。
下文根据一个示例性实施例,针对使用图2C的NFFT=2048点IFFT模块221所生成的频带被分段的自举信号来讨论循环移位模块217的操作。然而,本公开的实施例可以被扩展到使用NFFT=1024点IFFT模块221所生成的频带被分段的自举信号和/或使用NFFT=512点IFFT模块221所生成的自举信号。
在也表示A/321的一个实施例中,对于频带被分段的自举信号的第n符号(1<n<NS),相对于频带被分段的自举信号的先前符号的循环移位,循环移位被表示为 使用格雷码(Gray code)方法根据频带被分段的自举信号的第n符号的信令比特值来计算。以二进制形式表示为一组比特 的每个比特可以如下计算:
其中,模数运算之后的信令比特的求和有效地对所讨论的信令比特执行逻辑异或运算。
该方程确保了计算相对循环移位以在估计所接收的自举符号和/或频带被分段的自举信号的所接收的符号的相对循环移位时提供接收器处的任何误差的最大容限。如果在同一主版本内的未来次版本中增加特定自举符号和/或频带被分段的自举信号的符号的有效信令比特的数目则该方程还确保了可以计算该未来次版本符号的相对循环移位。该未来次版本符号的相对循环移位将以这样的方式计算,即仍然允许为较早的次版本所提供的接收器正确地解码它被提供以解码的信令比特值,并且因此将维持向后兼容性。
应当理解,通常,如果i<k,则信令比特的预期健壮性将大于的预期健壮性。
在一个实施例中,自举信号和/或频带被分段的自举信号的第一符号用于初始时间同步,并且经由ZC根和PN种子参数来发信号通知主和次版本号。根据一些实施例,该符号不发信号通知任何附加信息,并且因此可以具有循环移位为0。
被应用于第n符号的差分编码的绝对循环移位Mn(0≤Mn<NFFT)通过对符号n-1的绝对循环移位和符号n的相对循环移位求和来计算,模数时域序列的长度:
然后将绝对循环移位被应用于复值时域序列以从IFFT操作的输出获得经移位的时域序列:
上文所讨论的用于生成经移位的时域序列An(t)的操作在图7中总结。图7是描绘根据本公开的一个实施例的方法700的流程图。例如,方法700可以生成被用于生成自举信号和/或频带被分段的自举信号的第n符号的经移位的时域序列An(t)。在一个示例中,方法700由系统100、200和/或250执行。应理解的是,可能并非需要所有步骤,并且步骤可以不以与图7所示相同的顺序执行。仅仅为了便于讨论,对系统200和250进行参考。如本领域技术人员将理解的,可以使用其他系统来执行该方法。
在701中,映射模块219生成频域信号如上文所讨论。在703中,使用例如IFFT模块221将频域信号转换为时域序列在705中,循环移位模块217使用信令比特作为输入来生成相对循环移位在707中,循环移位模块217通过对符号n-1的绝对循环移位和符号n的相对循环移位求和来生成绝对循环移位Mn,模数时域序列的长度。在709中,将绝对循环移位应用于时域序列以获得经移位的时域序列An(t)。
虽然图7图示了在时域中所应用的循环移位的实施例,但是循环移位也可以被应用于频域中,如上文所讨论。
图8A和图8B中的每一个图示了根据本公开的一些实施例的先前所讨论并且现在针对接收器及其采样率FS和FFT大小所呈现的频带被分段的自举信号输出223(CAB,BCA)的接收符号的两个时域结构(CAB,BCA)。发射器的采样率FS可以比图8A的(接收器的采样率的)大4倍,并且发射器的IFFT模块的FFT大小可以比图8A的(接收器的FFT大小)大4倍,其中公共频率间隔为ΔF=3000Hz。根据本公开的一些实施例,发射器的采样率FS可以比图8B的(接收器的采样率)大2倍,并且发射器的IFFT模块的FFT大小可以比图8B的(接收器的FFT大小)大2倍,其中公共子载波间隔为ΔF=3000Hz。
图8A和图8B的实施例中的每一个示出了从接收器的角度看的频带被分段的自举符号,其可以使用如所示的减小的FS和FFT大小以在接收时节省功率。每个符号由三部分组成:由模块223所创建的A、B和C,其中这些部分中的每一个由复值时域样本的序列组成。部分A从IFFT模块221导出,作为施加有适当的循环移位的频域结构的IFFT,而部分B和部分C由从部分A得到的采样组成,其中频移为±fΔ(等于子载波间隔)并且可能的相移e-jπ被引入频域序列,以用于计算部分B的样本。
在一个实施例中,时域结构包括两个变体:CAB和BCA。为同步检测提供的频带被分段的自举信号(即,符号#0)的初始符号可以采用CAB变体。频带被分段的自举信号的剩余符号(即,符号n,其中1<n<NS)可以符合携带信令数据的BCA变体,直到并且包括指示字段终止的自举符号。
应理解,具有变体CAB和BCA两者允许接收器处的相关性以及经改进的初始同步(寻找CAB)和发现,因为接收器知道以特定顺序期望该重复、并且具有如此设计的相关器或检测器以使得能够甚至在高噪声条件下信号也更容易发现和锁定。
根据一个实施例,诸如接收器设备1100等的接收器设备可以被配置为搜索以检测图8A的CAB结构800。CAB结构800可以被用于诸如图4A的频带被分段的自举信号411等频带被分段的自举信号的符号,并且是基于第n符号的时域信号An(t)。在该示例中,部分A 801包括所接收的NA=512个样本。部分C 805包括部分A 801的最后的NC=130个样本809。部分B803包括部分A 801的最后的NB=126个样本807,其中频移+fΔ和相移e-jπ被应用于用于计算部分A 801的始发频域序列接收器将使用相关器或检测器来搜索该CAB结构以定位和同步到符号#0、并且提取和处理部分A 801以发现主、次版本等以启动自举过程。
在图8A的该示例中,接收器采样周期TS=1/fS=1/1.536MHz并且FFT大小为512,两者都是图2C的发射器的TS和FFT大小的1/4,以允许省电和窄带接收。而且,频带被分段的自举的符号的CAB结构800的长度为500μs,与ΔF=3000Hz的发射器的长度相同。
根据该示例,诸如接收器设备1100等的接收器设备可以被配置为检测图8A的BCA时域结构820。BCA结构820具有部分A,部分A具有如先前所讨论的、通过循环移位传达的信令信息,并且可以被用于诸如图4A-4C的频带被分段的自举信号411等的频带被分段的自举信号的符号,并且是基于第n符号的时域信号An(t)。在该示例中,部分A 821包括NA=512个样本。部分C 825包括(例如,被生成作为)部分A 821的最后的NC=130个样本829。部分B823包括(例如,被生成作为)部分A 801的NB=126个样本827,其中频移-fΔ被应用于用于计算部分A 821的始发频域序列
在图8A的该示例中,接收器采样周期TS=1/fS=1/1.536MHz,FFT大小为512。而且,频带被分段的自举的符号的BCA结构820的长度为500μs,与ΔF=3000Hz的发射器的长度相同。一旦检测到BCA结构,则部分A被用于检测具有循环移位以传达如先前所讨论的信令信息的自相关。
根据另一实施例,诸如接收器设备1100等的接收器设备可以被配置为检测图8B的CAB结构840。结构840可以被用于诸如图4C的频带被分段的自举信号411C等的频带被分段的自举信号的符号,并且是基于第n符号的时域信号An(t)。
根据一些实施例,所接收的CAB结构840类似于图8A的CAB结构800,并且使用相关技术来使用检测。然而,CAB结构840的部分A 841、部分B 843和部分C 845的长度不同于图8A的CAB结构800的相应部分。例如,所接收的CAB结构840的部分A 841具有1024个样本,结构840的部分B 843具有252个样本,并且CAB结构840的部分C 845具有260个样本。附加地,CAB结构840的接收器采样频率(以及因此采样周期)不同于图8A的CAB结构800的接收器采样频率。接收器将使用相关器或检测器搜索该CAB结构,以定位和同步到符号#0,并且提取和处理A部分以发现主、次版本等以启动自举过程。例如,对于CAB结构,接收器采样周期TS=1/fS=1/3.072MHz和FFT 1024二者都是先前所讨论的发射器的TS和FFT的1/2,并且允许840的功率节省和窄带接收。频带被分段的自举的符号的CAB结构840的长度为500μs,与ΔF=3000Hz的发射器相同。
根据一些实施例,所接收的BCA结构860类似于图8A的BCA结构820。然而,BCA结构860的部分A 861、部分B 863和部分C 865的长度不同于图8A的BCA结构820的相应部分。例如,所接收的BCA结构860的部分A 861具有1024个样本,结构860的部分B 863具有252个样本,并且BCA结构860的部分C 865具有260个样本。一旦检测到BCA结构,部分A被用于检测具有循环移位以传达如先前所讨论的信令信息的自相关。附加地,BCA结构860的采样频率(以及因此采样周期)不同于图8A的BCA结构820的采样频率。例如,接收器采样周期TS=1/fS=1/3.072MHz和FFT 1024二者都是先前所讨论的发射器的TS和FFT的1/2,并且允许BCA结构860的功率节省和窄带接收。频带被分段的自举的符号的BCA结构860的长度为500μs,与ΔF=3000Hz的发射器相同。
图9A-9E图示了根据本公开的一些实施例的在信号被转换到时域以用于传输之前,包括频带被分段的自举信号和被分区的后自举信号的信号。
图9A图示了在信号被转换到时域之前的信号900。信号900包括频带被分段的自举信号911和被分区的后自举信号903。被分区的后自举信号903可以包括前导码915和有效载荷917。信号900的频带被分段的自举信号911和被分区的后自举信号903类似于由图4B的部分415A-415E和部分417A-417E组成的频带被分段的自举信号411A-411E和被分区的后自举信号403。在信号900的该示例中,对于频带被分段的自举信号911,带宽为1.122MHz,以及对于由前导码915和有效载荷917组成的被分区的后自举信号903,带宽为1.14MHz。如上文所讨论,DC可以在频带被分段的自举信号911中居中,并且频带被分段的自举信号911可以与被分区的后自举信号903对准以创建用于接收的窄带信道。在该示例中,后自举信号903不具有任何导频。
图9B图示了在信号被转换到时域之前的信号920。信号920包括频带被分段的自举信号911和被分区的后自举信号923。被分区的后自举信号923可以包括前导码935和有效载荷937。信号920的频带被分段的自举信号911和被分区的后自举信号923类似于由图4B的部分415A-415E和部分417A-417E组成的频带被分段的自举信号411A-411E和被分区的后自举信号403。在该示例中,对于频带被分段的自举信号911,带宽为1.122MHz,以及对于被分区的后自举信号923,带宽为1.14MHz。如上文所讨论的,DC在频带被分段的自举信号911中居中,以及频带被分段的自举信号911可以与被分区的后自举信号923对准。在该示例中,被分区的后自举信号923的前导码935可以包括前导码导频929。根据一个实施例,前导码导频929可以具有密集导频模式。前导码导频929可以由接收器使用以支持在前导码中所携带的控制信令的准确信道估计和解码。
图9C图示了在信号被转换到时域之前的信号940。信号940包括频带被分段的自举信号911和被分区的后自举信号943。被分区的后自举信号943可以包括前导码955和有效载荷957。信号940的频带被分段的自举信号911和被分区的后自举信号943类似于由图4B的部分415A-415E和部分417A-417E组成的频带被分段的自举信号411A-411E和被分区的后自举信号403。在该示例中,对于频带被分段的自举信号911,带宽为1.122MHz,以及对于被分区的后自举信号943,带宽为1.14MHz。如上文所讨论,DC在频带被分段的自举信号911中居中,以及频带被分段的自举信号911可以与被分区的后自举信号943对准。在该示例中,被分区的后自举信号943的前导码955可以包括前导码导频949。附加地,被分区的后自举信号943的有效载荷957可以包括被定位于有效载荷分区边界处的边缘导频951。边缘导频951可以辅助接收器处的信道估计和/或频率跟踪。例如,边缘导频951可以允许信道估计直到信道分区边缘。
图9D图示了在信号被转换到时域之前的信号960。信号960包括频带被分段的自举信号911和被分区的后自举信号963。被分区的后自举信号963可以包括前导码975和有效载荷977。信号960的频带被分段的自举信号911和被分区的后自举信号963类似于由图4B的部分415A-415E和部分417A-417E组成的频带被分段的自举信号411A-411E和被分区的后自举信号403。在该示例中,对于频带被分段的自举信号911,带宽为1.122MHz,以及对于被分区的后自举信号963,带宽为1.14MHz。如上文所讨论,DC在频带被分段的自举信号911中居中,以及频带被分段的自举信号911可以与被分区的后自举信号963对准。在该示例中,被分区的后自举信号963的前导码975可以包括前导码导频969。附加地,被分区的后自举信号963的有效载荷977可以包括被定位于有效载荷分区边界处的边缘导频971。附加地,被分区的后自举信号963的有效载荷977可以包括散射导频973。散射导频973也可以辅助接收器处的信道估计和/或频率跟踪。
图9E图示了在信号被转换到时域之前的信号980。信号980包括频带被分段的自举信号911和被分区的后自举信号983。被分区的后自举信号983可以包括前导码995和有效载荷997。信号980的频带被分段的自举信号911和被分区的后自举信号983类似于由图4B的部分415A-415E和部分417A-417E组成的频带被分段的自举信号411A-411E和被分区的后自举信号403。在该示例中,对于频带被分段的自举信号911,带宽为1.122MHz,以及对于被分区的后自举信号983,带宽为1.14MHz。如上文所讨论,DC在频带被分段的自举信号911中居中,以及频带被分段的自举信号911可以与被分区的后自举信号983对准。在该示例中,被分区的后自举信号983的前导码995可以包括前导码导频989。附加地,被分区的后自举信号983的有效载荷997可以包括被定位于有效载荷分区边界处的边缘导频991。附加地,被分区的后自举信号983的有效载荷997可以包括散射导频993。此外,被分区的后自举信号983的前导码995和有效载荷997可以包括连续导频994。连续导频994可以存在于前导码994z和有效载荷997处的相同频率位置。连续导频994可以在接收器处实现频率跟踪。
图10图示了根据本公开的一些实施例的包括多个数据帧的信号。根据一些实施例,信号1000可以使用诸如图1的广播网络106和/或网关108等发射器而被发射到一个或多个接收器。
信号1000可以包括一个或多个数据帧。例如,信号1000可以包括自举信号1001A-1001D和一个或多个对应的后自举信号1003A-1003D。附加地,信号1000可以包括一个或多个频带被分段的自举信号1005和一个或多个对应的被分区的后自举信号1007。根据一些实施例,频带被分段的自举信号1005和被分区的后自举信号1007具有根据本公开的实施例所讨论的结构和设计。如图10所示,一个或多个自举信号1001A-1001D和一个或多个对应的后自举信号1003A-1003D可以使用例如时分复用与一个或多个频带被分段的自举信号1005和对应的一个或多个被分区的后自举信号1007复用。因此,信号1000可以使用不同的应用,使用不同的功率电平,使用不同的带宽等而被发送到不同的接收器。
通过使用一个或多个自举信号1001A-1001D和一个或多个对应的后自举信号1003A-1003D和/或一个或多个频带被分段的自举信号1005和一个或多个对应的被分区的后自举信号1007,图1的系统100可以支持新的业务模型、新的应用和服务演进。ATSC 3.0标准可以表示自举信号1001A-1001D和后自举信号1003A-1003D,并且这些数据帧可以与频带被分段的自举1005和被分区的后自举信号1007复用以引入新的接收器设备和服务以及新的业务模型。
根据一些实施例,一个或多个接收器设备(诸如图1的接收器112)被配置为接收信号1000。取决于哪个数据帧被寻址到接收器设备,接收器设备被配置为解码被寻址到它的数据。例如,第一接收器设备可以被配置为接收自举信号1001B和对应的后自举信号1003B,使用自举信号1001B中的信息来同步和解码对应的后自举信号1003B。
附加地或备选地,第二接收器设备被配置为调谐到并且接收频带被分段的自举信号1005的第一分段。该第二接收器可以使用所接收的频带被分段的自举信号1005的分段内的信息来与被分区的后自举信号1007的对应的分段中的数据同步并且对其进行解码。在该示例中,第三接收器设备可以被配置为调谐到并且接收频带被分段的自举信号1005的第二分段。该第三接收器可以使用所接收的频带被分段的自举信号1005的第二分段内的信息来与被分区的后自举信号1007的对应的分段中的数据同步并且对其进行解码。通过使用频带被分段的自举信号和被分区的后自举信号,接收器设备可以具有较低复杂度的电路/模块。例如,使用频带被分段的自举信号和被分区的后自举信号可以导致接收器设备处的较低带宽、较低采样、较小FFT大小、和/或较低功耗。
图11图示了根据本公开的一个实施例的示例性接收器设备。图11的接收器设备1100可以被用作接收器112或接收器112的一部分。图11所示的电路和模块是示例性电路和模块,并且接收器设备1100可以包括其他电路。
根据一个实施例,接收器设备1100可以包括但不限于以下:移动电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、导航设备、便携式计算机、物联网(IoT)、可穿戴设备、传感器网络等。
根据一个实施例,接收器设备1100可以包括被配置为接收信号的天线1101。在一个实施例中,由接收器设备1100的天线1101接收的信号可以包括图10的信号1000。例如,由接收器设备1100的天线1101接收的信号可以包括一个或多个自举信号和一个或多个对应的后自举信号、和/或一个或多个频带被分段的自举信号和一个或多个对应的被分区的后自举信号。接收器设备1100可以包括用于将所接收的信号从模拟转换为数字的模拟-数字转换器1103。虽然未示出,但是接收器设备1100可以在天线1101与模拟-数字转换器1103之间包括其他电路和/或模块,诸如但不限于射频(RF)前端。
接收器设备1100还可以包括滤波器1105。滤波器1105接收数字信号并且通过数字信号的预定频率范围。例如,滤波器1105可以包括带通滤波器。根据一些实施例,滤波器1105的参数可以取决于接收器设备1100被调谐到的信道。因此,接收器设备1100可以被配置为滤除未被发送给接收器设备1100的频带被分段的自举和被分区的后自举的分段。换而言之,接收器设备1100可以被配置为通过用于接收器设备1100的频带被分段的自举和被分区的后自举的分段。使用用于接收器设备1100的频带被分段的自举的分段,接收器设备1100可以被配置为同步、接收对应的被分区的后自举、以及解码所接收的对应的被分区的后自举。
根据一个实施例,接收器设备1100可以包括被配置为接收经滤波的信号的FFT模块1107。使用FFT模块1107,接收器设备1100可以将经滤波的信号从时域转换到频域。由于使用频带被分段的自举信号(和对应的被分区的后自举信号),接收器设备1100可以包括具有较小FFT大小的FFT模块1107。使用频带被分段的自举信号和被分区的后自举信号可以导致接收器设备1100使用较低带宽、较低采样、较小FFT大小和/或较低功耗。
根据一些实施例,为了接收和解码目的地为接收器1100的频带被分段的自举信号的分段,FFT模块1107可以使用FFT大小为512,以及接收器1100可以以采样速率为1.536MHz和频率间隔为3KHz进行操作。在一些实施例中,FFT模块1107可以使用FFT大小为1024,并且接收器1100可以以采样率为3.072MHz和频率间隔为3kHz进行操作。在一些实施例中,FFT模块1107可以使用FFT大小为2048,并且接收器1100可以以采样率为6.144MHz和频率间隔为3kHz进行操作。
根据一些实施例,为了接收和解码与目的地为接收器1100的、与频带被分段的自举信号的分段相对应的被分区的后自举信号的分段,FFT模块1107可以使用FFT大小为2048,并且接收器1100可以以采样率为1.728MHz和频率间隔为843.75Hz进行操作。
接收器设备1100还可以包括解调器电路/模块1109。解调器1109可以从FFT模块1107接收频域序列并且从经调制的信号中恢复数据。经解调的信号可以通过FEC解码器1111以生成输出信号1113。
图12A是描绘根据本公开的一个实施例的方法1200的流程图。例如,根据一些实施例,方法1200可以生成一个或多个频带被分段的自举信号和一个或多个对应的分段后自举信号。在一个实施例中,方法1200由系统100、200和/或260执行。应理解的是,可能并非需要所有步骤,并且步骤可以不以与图12A所示相同的顺序执行。仅仅为了便于讨论,参考图2C和图2D中的系统250和260。如本领域技术人员将理解的,该方法可以使用其他系统来执行。
在1201中,系统250的一个分支(例如,系统250的分支243a)生成第一组符号。第一组符号可以包括频带分段信号的第一分段。在该步骤1201中,例如,图2D的系统260的一个分支生成第二组符号。第二组符号可以包括与频带分段信号的第一分段相对应的被分区的后自举信号的第一分段。根据一个实施例,第一组符号中的每个符号包括第一多个子载波,并且第二组符号中的每个符号包括第二多个子载波,其中第一多个子载波可以是第二多个子载波的子集。而且,第一组符号包括关于第二组符号的信息。第一组符号可以促进接收器处的初始同步和解码。
在1203中,系统250的一个分支(例如,系统250的分支243b)生成第三组符号。第三组符号可以包括频带被分段的信号的第二分段。在该步骤1203中,例如,图2D的系统260的一个分支生成第四组符号。第四组符号可以包括与频带被分段的信号的第二分段相对应的被分区的后自举信号的第二分段。根据一个实施例,第三组符号中的每个符号包括第三多个子载波,并且第四组符号中的每个符号包括第四多个子载波,其中第一多个子载波可以是第二多个子载波的子集。而且,第三组符号包括关于第四组符号的信息。根据一些实施例,第一多个子载波不同于第三多个子载波,并且第二多个子载波不同于第四多个子载波。第三组符号可以促进接收器处的初始同步和解码。
在1205中,系统250和260(例如,使用映射模块219和IFFT模块221和/或IFFT 273)生成包括第一组符号、第二组符号、第三组符号和第四组符号的数据帧。例如,系统250被配置为组合第一组符号和第三组符号(频带被分段的自举信号的第一分段和第二分段)以生成频带被分段的自举信号。例如,系统260被配置为组合第二组符号和第四组符号(被分区的后自举信号的第一分段和第二分段)以生成被分区的后自举信号。
根据一些实施例,所生成的数据帧包括频带被分段的自举信号及其对应的被分区的后自举信号。而且,数据帧具有带宽,该带宽可以包括第一分段和第二分段,第一分段包括第一和/或第二多个子载波,第二分段包括第三和/或第四多个子载波。如上文所讨论,第一多个子载波可以是第二多个子载波的子集。并且,第三多个子载波可以是第四多个子载波的子集。
图12B是描绘根据本公开的一个实施例的方法1220的流程图。例如,根据一些实施例,方法1220可以生成一个或多个频带被分段的自举信号。在一个示例中,方法1220由系统100、200和/或250执行。应理解的是,可能并非需要所有步骤,并且可以不以与图12B所示相同的顺序执行步骤。仅仅为了便于讨论,参考图2A和图2C中的系统200和250。如本领域技术人员将理解的,该方法可以使用其他系统来执行。
在1221中,ZC序列发生器207可以基于根索引值生成ZC序列(例如,恒定幅度零自相关序列)。根据一些实施例,恒定幅度零自相关序列可以具有长度为751或373个样本。然而,也可以使用恒定幅度零自相关序列的其他长度。根据一些实施例,如上文所讨论,循环移位模块217被配置为将循环移位应用于恒定幅度零自相关序列。附加地或备选地,在步骤1229处在时域中应用循环移位。
在1223中,PN序列发生器205可以基于种子值生成伪噪声序列。在1225中,调制器209可以通过伪噪声序列来调制恒定幅度零自相关序列(或恒定幅度零自相关序列的循环移位器版本),并且生成复数序列。在1227中,IFFT模块221可以将复数序列转换为时域序列。根据一些实施例,IFFT模块221可以使用具有长度为1024或512的快速傅立叶逆变换(IFFT)。然而,也可以使用IFFT模块221的其他长度。在1229中,循环移位模块217可以将循环移位应用于时域序列以获得经移位的时域序列。
图12C是描绘根据本公开的一个实施例的方法1240的流程图。例如,根据一些实施例,方法1240可以接收和解码一个或多个频带被分段的自举信号和/或一个或多个被分区的后自举信号。在一个示例中,方法1240由图11的接收器设备1100执行。应理解的是,可能并非需要所有步骤,并且步骤可以不以与图12C所示相同的顺序执行。仅仅为了便于讨论,参考图11中的接收器设备1100。如本领域技术人员将理解的,该方法可以使用其他系统来执行。
在1241中,接收器设备1100使用例如天线1101接收数据帧。根据一个实施例,所接收的数据帧可以包括图10的信号1000。例如,由接收器设备1100的天线1101接收的信号可以包括由例如图12A的方法1200生成的数据帧。换而言之,由接收器设备1100的天线1101接收的信号可以包括一个或多个自举信号和一个或多个对应的后自举信号、和/或一个或多个频带被分段的自举信号和一个或多个对应的被分区的后自举信号。
在1243中,使用例如模拟-数字转换器1103,接收器设备1100可以将所接收的数据帧从模拟转换为数字。在1245中,使用例如滤波器1105,接收器设备1100可以选择经转换的数据帧的带宽的第一分段。换而言之,滤波器1105可以通过数字信号的预定频率范围。
在1247中,使用例如FFT模块1107,接收器设备1100可以将经滤波的信号(例如,所选择的第一分段)从时域转换到频域。在1249中,使用例如解调器电路/模块1109,接收器设备1100可以解调频域信号,从经调制的信号中恢复数据,并且生成输出信号。因此,根据一些实施例,接收器设备1100可以解码一个或多个自举信号和一个或多个对应的后自举信号,和/或一个或多个频带被分段的自举信号和一个或多个对应的被分区的后自举信号。
例如,各种实施例可以使用一个或多个计算机系统来实施,诸如图13所示的计算机系统1300。计算机系统1300可以被用于例如实施本公开中所讨论的方法,诸如但不限于图7的方法700、图12A的方法1200、和/或图12B的方法1220。例如,根据一些实施例,计算机系统1300可以生成、发射、接收和/或解码一个或多个自举信号和一个或多个对应的后自举信号,和/或一个或多个频带被分段的自举信号和一个或多个对应的被分区的后自举信号。例如,系统100、200和/或260中的一个或多个可以使用计算机系统1300来实施。在一个示例中,网关108和/或广播网络106中的发射器可以使用计算机系统1300来实施。计算机系统1300可以是能够执行本文中所描述的功能的任何计算机。
计算机系统1300可以是能够执行本文中所描述的功能的任何公知的计算机。
计算机系统1300包括一个或多个处理器(也被称为中央处理单元或CPU),诸如处理器1304。处理器1304被连接至通信基础架构或总线1306。
计算机系统1300还包括通过(多个)用户输入/输出接口1302与通信基础架构1306通信的(多个)用户输入/输出设备1303,诸如显示器、键盘、指示设备等。
计算机系统1300还包括主(main)存储器或主要(primary)存储器1308,诸如随机存取存储器(RAM)。主存储器1308可以包括一个或多个级别的高速缓存。主存储器1308具有在其中所存储的控制逻辑(即,计算机软件)和/或数据。
计算机系统1300还可以包括一个或多个辅助存储设备或存储器1310。辅助存储器1310可以包括例如硬盘驱动器1312和/或可移动存储设备或驱动器1314。可移动存储驱动器1314可以是固态存储器、软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、光学存储设备、磁带备份设备和/或任何其他存储设备/驱动器。
可移动存储驱动器1314可以与可移动存储单元1318交互。可移动存储单元1318包括其上所存储的计算机软件(控制逻辑)和/或数据的计算机可用或可读存储设备。可移动存储单元1318可以是软盘、磁带、光盘、DVD、光存储盘和/或任何其他计算机数据存储设备。可移动存储驱动器1314以众所周知的方式从可移动存储单元1318读取和/或写入。
根据示例性实施例,辅助存储器1310可以包括用于允许计算机程序和/或其他指令和/或数据被计算机系统1300访问的其他装置、工具或其他方法。这样的装置、工具或其他方法可以例如包括可移动存储单元1322和接口1320。可移动存储单元1322和接口1320的示例可以包括程序盒和盒接口(诸如在视频游戏设备中找到)、可移动存储器芯片(诸如EPROM或PROM)和相关联的插座、记忆棒和USB端口、存储卡和相关联的存储卡插槽、和/或任何其他可移动存储单元和相关联的接口。
计算机系统1300还可以包括通信或网络接口1324。通信接口1324使得计算机系统1300能够与远程设备、远程网络、远程实体等的任何组合进行通信和交互(由附图标记1328单独地和共同地引用)。例如,通信接口1324可以允许计算机系统1300与在通信路径1326之上的远程设备1328通信,通信路径1326可以是有线和/或无线的,并且可以包括LAN、WAN、因特网等的任何组合。控制逻辑和/或数据可以经由通信路径1326被发射到计算机系统1300和从计算机系统1300发射。
在一个实施例中,包括具有在其上所存储的控制逻辑(软件)的有形计算机可用或可读介质的有形装置或制品在本文中也称为计算机程序产品或程序存储设备。这包括但不限于计算机系统1300、主存储器1308、辅助存储器1310和可移动存储单元1318和1322、以及包含前述各项的任意组合的有形制品。当由一个或多个数据处理设备(诸如计算机系统1300)执行时,这样的控制逻辑使得这样的数据处理设备如本文所描述地进行操作。
基于本公开中所包含的教导,(多个)相关领域的技术人员将清楚如何使用除了图13所示的之外的数据处理设备、计算机系统和/或计算机架构来制造和使用本公开的实施例。特别地,实施例可以与除了本文中所描述的那些之外的软件、硬件和/或操作系统实现一起操作。
本公开还涉及包括在任何计算机可用介质上所存储的软件的计算机程序产品。当在一个或多个数据处理设备中执行时,这样的软件使得(多个)数据处理设备能够如本文所描述地进行操作。本公开的实施例采用现在或将来已知的任何计算机可用或可读介质。计算机可用介质的示例包括但不限于主要存储设备(例如,任何类型的随机存取存储器)、辅助存储设备(例如,硬盘驱动器、软盘、CD ROM、ZIP磁盘、磁带、磁存储设备、光学存储设备、MEMS、纳米技术存储设备等)和通信介质(例如,有线和无线通信网络、局域网、广域网、内联网等)。
提供本文中所描述的示例性实施例是出于说明性目的,而非限制性的。其他示例性实施例是可能的,并且可以在本公开的精神和范围内对示例性实施例进行修改。
应理解的是,“具体实施方式”部分而非“摘要”部分旨在用于解释权利要求。“摘要”部分可以阐述本公开的一个或多个但不是所有示例性实施例,因此,不旨在以任何方式限制本公开和所附权利要求。
上文已经借助于图示特定功能及其关系的实现的功能构建块描述了本公开。为了便于描述,本文中任意定义了这些功能构建块的边界。可以定义备选边界,只要适当地执行指定的功能及其关系。
对于(多个)相关领域的技术人员很清楚的是,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以对本公开进行形式和细节上的各种改变。因此,本公开不应当受任何上述示例性实施例的限制。此外,权利要求应当仅根据所附权利要求及其等同物来定义。
Claims (30)
1.一种发射器,包括:
存储器,被配置为存储程序指令;以及
处理器,在执行所述程序指令时被配置为:
生成第一组符号和第二组符号,所述第一组符号中的每个符号包括第一多个子载波,并且所述第二组符号中的每个符号包括第二多个子载波,其中所述第一组符号包括关于所述第二组符号的信息,并且所述第一多个子载波是所述第二多个子载波的子集;
生成第三组符号和第四组符号,所述第三组符号中的每个符号包括第三多个子载波,并且所述第四组符号中的每个符号包括第四多个子载波,其中所述第三组符号包括关于所述第四组符号的信息,并且所述第三多个子载波是所述第四多个子载波的子集;以及
生成包括所述第一组符号、所述第二组符号、所述第三组符号和所述第四组符号的数据帧,其中所述数据帧的带宽包括:包括所述第二多个子载波的第一分段和包括所述第四多个子载波的第二分段。
2.根据权利要求1所述的发射器,其中所述第一分段的带宽等于所述第二分段的带宽。
3.根据权利要求1所述的发射器,其中所述第一分段的带宽不同于所述第二分段的带宽。
4.根据权利要求1所述的发射器,其中与所述第一组符号相关联的带宽选自由以下组成的组:1.122MHz、2.256MHz和4.5MHz。
5.根据权利要求1所述的发射器,其中为了生成所述第一组符号中的符号,所述处理器被配置为:
基于根索引值来生成恒定幅度零自相关序列;
基于种子值来生成伪噪声序列;
通过所述伪噪声序列来调制所述恒定幅度零自相关序列以生成复数序列;
将所述复数序列转换为时域序列。
6.根据权利要求5所述的发射器,其中所述恒定幅度零自相关序列具有751或373个样本的长度。
7.根据权利要求5所述的发射器,其中所述处理器被配置为使用快速傅立叶逆变换(IFFT)将所述复数序列转换为所述时域序列。
8.根据权利要求1所述的发射器,其中所述第二组符号包括一个或多个前导码导频信号、边缘导频信号、散射导频信号和连续导频信号。
9.根据权利要求1所述的发射器,其中所述处理器还被配置为:
生成第五组符号和第六组符号,所述第五组符号中的每个符号包括第五多个子载波,并且所述第六组符号中的每个符号包括第六多个子载波,
其中所述第五组符号包括关于所述第六组符号的信息,
其中所述第五多个子载波是所述第六多个子载波的子集,
其中所述数据帧还包括所述第五组符号和所述第六组符号,以及
其中所述数据帧的带宽包括:包括所述第六多个子载波的第三分段。
10.根据权利要求1所述的发射器,其中所述处理器还被配置为:
生成第二数据帧;以及
时分复用所述数据帧和所述第二数据帧。
11.一种接收器,包括:
天线,被配置为接收数据帧,所述数据帧包括:
第一组符号和第二组符号,所述第一组符号中的每个符号包括第一多个子载波,并且所述第二组符号中的每个符号包括第二多个子载波,其中所述第一组符号包括关于所述第二组符号的信息,并且所述第一多个子载波是所述第二多个子载波的子集;
第三组符号和第四组符号,所述第三组符号中的每个符号包括第三多个子载波,并且所述第四组符号中的每个符号包括第四多个子载波,其中所述第三组符号包括关于所述第四组符号的信息,并且所述第三多个子载波是所述第四多个子载波的子集,
其中所述数据帧的带宽包括:包括所述第二多个子载波的第一分段和包括所述第四多个子载波的第二分段;以及
滤波器,被配置为选择包括所述第一组符号的所述数据帧的带宽的所述第一分段。
12.根据权利要求11所述的接收器,其中与所述第一组符号相关联的带宽等于与所述第三组符号相关联的带宽,并且选自由以下组成的组:1.122MHz、2.256MHz和4.5MHz。
13.根据权利要求11所述的接收器,其中与所述第一组符号相关联的带宽不同于与所述第三组符号相关联的带宽,并且选自由以下组成的组:1.122MHz、2.256MHz和4.5MHz。
14.根据权利要求11所述的接收器,其中:
所述数据帧包括第五组符号和第六组符号,所述第六组符号中的每个符号包括第三多个子载波,
所述第五组符号包括关于所述第六组符号的信息,
所述数据帧还包括所述第五组符号和所述第六组符号,以及
所述数据帧的带宽包括:包括所述第三多个子载波的第三分段。
15.根据权利要求11所述的接收器,还包括:
快速傅立叶变换(FFT)模块,被配置为将所选择的所述第一组符号从时域转换到频域,其中所述FFT模块具有1024或512的大小。
16.根据权利要求11所述的接收器,其中所述第二组符号包括一个或多个前导码导频信号、边缘导频信号、散射导频信号和连续导频信号。
17.一种系统,包括:
发射器,被配置为生成数据帧,所述发射器包括:
存储器,被配置为存储指令;以及
处理器,在执行所述指令时被配置为:
生成第一组符号和第二组符号,所述第一组符号中的每个符号包括第一多个子载波,并且所述第二组符号中的每个符号包括第二多个子载波,其中所述第一组符号包括关于所述第二组符号的信息,并且所述第一多个子载波是所述第二多个子载波的子集;
生成第三组符号和第四组符号,所述第三组符号中的每个符号包括第三多个子载波,并且所述第四组符号中的每个符号包括第四多个子载波,其中所述第三组符号包括关于所述第四组符号的信息,并且所述第三多个子载波是所述第四多个子载波的子集;以及
生成包括所述第一组符号、所述第二组符号、所述第三组符号和所述第四组符号的数据帧,其中所述数据帧的带宽包括:包括所述第二多个子载波的第一分段和包括所述第四多个子载波的第二分段。
18.根据权利要求17所述的系统,其中所述第一分段的带宽等于所述第二分段的带宽。
19.根据权利要求17所述的系统,其中所述第一分段的带宽不同于所述第二分段的带宽。
20.根据权利要求17所述的系统,其中与所述第一组符号相关联的带宽选自由以下组成的组:1.122MHz、2.256MHz和4.5MHz。
21.根据权利要求17所述的系统,其中为了生成所述第一组符号中的符号,所述处理器被配置为:
基于根索引值来生成恒定幅度零自相关序列;
基于种子值来生成伪噪声序列;
通过所述伪噪声序列来调制所述恒定幅度零自相关序列以生成复数序列;
将所述复数序列转换为时域序列。
22.根据权利要求21所述的系统,其中所述恒定幅度零自相关序列具有751或373个样本的长度。
23.根据权利要求21所述的系统,其中所述处理器被配置为使用快速傅立叶逆变换(IFFT)将所述复数序列转换为所述时域序列。
24.根据权利要求17所述的系统,其中所述第二组符号包括一个或多个前导码导频信号、边缘导频信号、散射导频信号和连续导频信号。
25.根据权利要求17所述的系统,其中所述处理器还被配置为:
生成第五组符号和第六组符号,所述第五组符号中的每个符号包括第五多个子载波,并且所述第六组符号中的每个符号包括第六多个子载波,
其中所述第五组符号包括关于所述第六组符号的信息,
其中所述第五多个子载波是所述第六多个子载波的子集,
其中所述数据帧还包括所述第五组符号和所述第六组符号,以及
其中所述数据帧的带宽包括:包括所述第三多个子载波的第三分段。
26.根据权利要求17所述的系统,还包括:
第一接收器,被配置为接收和解码所述数据帧的所述第二组符号。
27.根据权利要求17所述的系统,其中所述处理器还被配置为:
生成第二数据帧;以及
时分复用所述数据帧和所述第二数据帧。
28.根据权利要求27所述的系统,还包括:
第一接收器,被配置为接收和解码所述数据帧的所述第二组符号;
第二接收器,被配置为接收和解码所述数据帧的所述第四组符号;以及
第三接收器,被配置为接收和解码所述第二数据帧。
29.一种发射器,包括:
存储器,被配置为存储程序指令;以及
处理器,在执行所述程序指令时被配置为:
生成数据帧;以及
使得传输所述数据帧,
其中所述数据帧包括第一组正交频域复用(OFDM)符号和第二组OFDM符号,所述第一组OFDM符号和所述第二组OFDM符号中的每个OFDM符号包括多个子载波,
其中所述数据帧中的每个OFDM符号被分区为多个分段,并且所述多个分段中的每个分段包括所述多个子载波的子集,
其中所述第一组OFDM符号中的第一分段包括关于所述第二组OFDM符号中的对应的第一分段的、促进接收器处的初始同步的信息,以及
其中所述第二组OFDM符号的第一分段被配置为至少部分基于所述第一组OFDM符号的所述第一分段中所包含的信息而被解码,而独立于所述第二组OFDM符号的其他分段。
30.根据权利要求29所述的发射器,其中为了生成所述第一组符号的所述第一分段,所述处理器被配置为:
基于根索引值来生成恒定幅度零自相关序列,其中所述恒定幅度零自相关序列具有751或373个样本的长度;
基于种子值来生成伪噪声序列;
通过所述伪噪声序列来调制所述恒定幅度零自相关序列以生成复数序列;
使用快速傅立叶逆变换(IFFT)将所述复数序列转换为时域序列。
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Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016022287A1 (en) | 2014-08-07 | 2016-02-11 | Coherent Logix, Incorporated | Multi-partition radio frames |
CA2956957C (en) * | 2014-08-07 | 2019-02-12 | ONE Media, LLC | Dynamic configuration of a flexible orthogonal frequency division multiplexing phy transport data frame |
GB2547266A (en) | 2016-02-12 | 2017-08-16 | Sony Corp | Transmitter, receiver and methods |
US10432384B2 (en) | 2016-08-26 | 2019-10-01 | Sinclair Broadcast Group, Inc. | Band segmented bootstraps and partitioned frames |
KR102395353B1 (ko) * | 2017-10-11 | 2022-05-10 | 한국전자통신연구원 | 부트스트랩 신호 복호화 장치 및 방법 |
CA3121124A1 (en) | 2018-11-30 | 2020-06-04 | Sinclair Broadcast Group, Inc. | Atsc 3.0 physical layer extensions to enable mobility broadcast 5g convergence |
WO2022047138A2 (en) | 2020-08-31 | 2022-03-03 | Sinclair Broadcast Group, Inc. | Atsc 3.0 single frequency networks used for positioning navigation timing and synergy 4g / 5g networks |
WO2022203248A1 (ko) * | 2021-03-24 | 2022-09-29 | 한국전자통신연구원 | 리듀스드 캐리어 계수를 시그널링하는 방송 신호 프레임을 이용한 방송 신호 송신 장치 및 방송 신호 송신 방법 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1691659A (zh) * | 2004-04-23 | 2005-11-02 | 北京三星通信技术研究有限公司 | 在正交频分复用系统中用于同步的方法 |
CN101001236A (zh) * | 2006-01-09 | 2007-07-18 | 电子科技大学中山学院 | 并行训练序列设计新方法 |
US20070183386A1 (en) * | 2005-08-03 | 2007-08-09 | Texas Instruments Incorporated | Reference Signal Sequences and Multi-User Reference Signal Sequence Allocation |
CN101808054A (zh) * | 2010-03-26 | 2010-08-18 | 北京天碁科技有限公司 | 信道估计的实现方法和装置 |
CN102098259A (zh) * | 2010-08-05 | 2011-06-15 | 普天信息技术研究院有限公司 | 多子带正交频分复用系统中的信号发射方法 |
CN102546516A (zh) * | 2012-02-22 | 2012-07-04 | 东南大学 | 一种低峰均比的多天线导频优化和低复杂度发送方法 |
CN102792655A (zh) * | 2010-01-22 | 2012-11-21 | 索尼公司 | Dvb-c2生成和接收 |
US20130170333A1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for transmitting and receiving a pilot sequence in a broadcasting communication system |
CN103444121A (zh) * | 2011-02-04 | 2013-12-11 | Sca艾普拉控股有限公司 | 在通信系统中将虚拟载波插入传统ofdm主载波 |
CN105103484A (zh) * | 2013-03-28 | 2015-11-25 | 索尼公司 | Ofdm系统中发送有效载荷数据的发送器和方法以及接收有效载荷数据的接收器和方法 |
US20160056910A1 (en) * | 2014-08-25 | 2016-02-25 | ONE Media, LLC | Dynamic Configuration of a Flexible Orthogonal Frequency Division Multiplexing PHY Transport Data Frame Preamble |
CN105409155A (zh) * | 2013-08-05 | 2016-03-16 | 阿尔卡特朗讯 | 用于调节多载波信号的发射器装置、网络节点、用于调节多载波信号的方法、及其计算机程序 |
US20160218829A1 (en) * | 2015-01-27 | 2016-07-28 | Sony Corporation | Signaling methods and apparatus |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7120852B2 (en) * | 2003-06-27 | 2006-10-10 | Nokia Corporation | Method and apparatus for packet aggregation in a wireless communication network |
US7734303B2 (en) * | 2006-04-12 | 2010-06-08 | Qualcomm Incorporated | Pilot modulation error ratio for evaluation of transmitter performance |
KR101055546B1 (ko) * | 2006-08-18 | 2011-08-08 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 노드들 사이의 무선 데이터 프레임 구조 |
US8238861B2 (en) * | 2009-01-26 | 2012-08-07 | Qualcomm Incorporated | Automatic gain control in a wireless communication network |
CA2956957C (en) | 2014-08-07 | 2019-02-12 | ONE Media, LLC | Dynamic configuration of a flexible orthogonal frequency division multiplexing phy transport data frame |
KR102342727B1 (ko) | 2015-03-09 | 2021-12-24 | 원 미디어, 엘엘씨 | 시스템 발견 및 시그널링 |
CN109565688B (zh) * | 2016-08-10 | 2022-04-22 | 华为技术有限公司 | 毫米波带中的通信链路获取和跟踪 |
US10432384B2 (en) | 2016-08-26 | 2019-10-01 | Sinclair Broadcast Group, Inc. | Band segmented bootstraps and partitioned frames |
-
2017
- 2017-08-17 US US15/679,739 patent/US10432384B2/en active Active
- 2017-08-23 EP EP17765291.4A patent/EP3504833B1/en active Active
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- 2017-08-23 CN CN201780065857.3A patent/CN109891804B/zh active Active
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- 2017-08-23 BR BR112019003777-2A patent/BR112019003777A2/pt unknown
- 2017-08-23 JP JP2019531867A patent/JP2019533402A/ja active Pending
- 2017-08-23 KR KR1020197008583A patent/KR102401857B1/ko active IP Right Grant
- 2017-08-23 MX MX2019002320A patent/MX2019002320A/es unknown
- 2017-08-25 TW TW106128870A patent/TW201813360A/zh unknown
-
2019
- 2019-09-20 US US16/577,958 patent/US11153056B2/en active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1691659A (zh) * | 2004-04-23 | 2005-11-02 | 北京三星通信技术研究有限公司 | 在正交频分复用系统中用于同步的方法 |
US20070183386A1 (en) * | 2005-08-03 | 2007-08-09 | Texas Instruments Incorporated | Reference Signal Sequences and Multi-User Reference Signal Sequence Allocation |
CN101001236A (zh) * | 2006-01-09 | 2007-07-18 | 电子科技大学中山学院 | 并行训练序列设计新方法 |
CN102792655A (zh) * | 2010-01-22 | 2012-11-21 | 索尼公司 | Dvb-c2生成和接收 |
CN101808054A (zh) * | 2010-03-26 | 2010-08-18 | 北京天碁科技有限公司 | 信道估计的实现方法和装置 |
CN102098259A (zh) * | 2010-08-05 | 2011-06-15 | 普天信息技术研究院有限公司 | 多子带正交频分复用系统中的信号发射方法 |
CN103444121A (zh) * | 2011-02-04 | 2013-12-11 | Sca艾普拉控股有限公司 | 在通信系统中将虚拟载波插入传统ofdm主载波 |
US20130170333A1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for transmitting and receiving a pilot sequence in a broadcasting communication system |
CN102546516A (zh) * | 2012-02-22 | 2012-07-04 | 东南大学 | 一种低峰均比的多天线导频优化和低复杂度发送方法 |
CN105103484A (zh) * | 2013-03-28 | 2015-11-25 | 索尼公司 | Ofdm系统中发送有效载荷数据的发送器和方法以及接收有效载荷数据的接收器和方法 |
CN105409155A (zh) * | 2013-08-05 | 2016-03-16 | 阿尔卡特朗讯 | 用于调节多载波信号的发射器装置、网络节点、用于调节多载波信号的方法、及其计算机程序 |
US20160056910A1 (en) * | 2014-08-25 | 2016-02-25 | ONE Media, LLC | Dynamic Configuration of a Flexible Orthogonal Frequency Division Multiplexing PHY Transport Data Frame Preamble |
US20160218829A1 (en) * | 2015-01-27 | 2016-07-28 | Sony Corporation | Signaling methods and apparatus |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
DVB: "a_53-Part-2-2011.pdf", 《DVB ORGANIZATION》 * |
DVB: "A321-2016-System-Discovery-and-Signaling.pdf", 《DVB ORGANIZATION》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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CA3035113A1 (en) | 2018-03-01 |
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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