DE102005051275A1 - Vorrichtung, Verfahren und Computerprogramm zum Senden eines Informationssignals, das mehrere Sendesignale aufweist - Google Patents

Vorrichtung, Verfahren und Computerprogramm zum Senden eines Informationssignals, das mehrere Sendesignale aufweist Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Senden eines Informationssignals, das mehrere Sendesignale aufweist, mit einem Modulator zum Erzeugen eines ersten Sendesignals und eines zweiten Sendesignals. Das erste Sendesignal ist über einen ersten räumlichen Strahler sendbar, und das zweite Sendesignal ist über einen zweiten räumlichen Strahler sendbar. Der Modulator weist eine OFDM-Steuerstufe auf, die ausgelegt ist, um eine erste Gruppe von OFDM-Trägern mit einer ersten Information zu belegen, um das erste Sendesignal zu erzeugen, und um eine zweite Gruppe von OFDM-Trägern mit einer zweiten Information zu belegen, um das zweite Sendesignal zu erzeugen. Die erste Gruppe von OFDM-Trägern unterscheidet sich dabei von der zweiten Gruppe von OFDM-Trägern, und die erste Information unterscheidet sich von der zweiten Information. Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein entsprechendes Verfahren und ein Computerprogramm zum Senden eines Informationssignals. DOLLAR A Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit eine besonders ressourceneffiziente Frequenzplanung und eignet sich hervorragend zum Einsatz im Rahmen einer Rundfunkausstrahlung über einen Satelliten.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Vorrichtung, ein Verfahren und ein Computerprogramm zum Senden eines Informationssignals, das mehrere Sendesignale aufweist, im Speziellen auf ein Satellitensystem mit flexibler Versorgungsplanung.
  • Über Satelliten können große Gebiete versorgt werden. Da die Versorgungsgebiete in der Regel sehr groß sind und das verfügbare Frequenzspektrum begrenzt ist, ist eine sehr sorgfältige Frequenzplanung erforderlich, um Interferenzen zu vermeiden.
  • Nachfolgend werden herkömmliche Konzepte zur Frequenzplanung beschrieben. In einem Idealfall sind bei einer Frequenzplanung drei Frequenzen ausreichend. 6 zeigt daher in einer graphischen Darstellung das Prinzip der Frequenzplanung mit drei Frequenzen. Hierbei sind Regionen in einer ersten Näherung als sechseckige flächige Gebiete gezeigt. Jede Region benutzt eine Frequenz. In den direkt benachbarten Regionen werden andere Frequenzen verwendet. In der graphischen Darstellung der 6 ist zur Verdeutlichung die verwendete Frequenz mit einer Zahl bezeichnet.
  • In der Regel bzw. in der Praxis sind die Grenzen der Versorgungsgebiete aber nicht so regelmäßig wie in der 6 gezeigt, so dass die in der 6 gezeigte ideale Planung oft nicht umsetzbar ist. In der Praxis benötigt man daher typischerweise mindestens vier verschiedene Frequenzen oder sogar noch mehr Frequenzen, um eine geeignete Frequenzplanung zu ermöglichen. Die Planung wird zusätzlich erschwert, wenn der Bandbreitenbedarf in den einzelnen Versorgungsgebieten unter schiedlich ist. Der unterschiedliche Bandbreitenbedarf kann entweder über eine skalierbare Bandbreite erzielt werden, oder es werden sehr viele schmalbandige Träger verwendet und eine höhere Kapazität in einer Region wird dadurch erreicht, dass der Region mehrere Trägerfrequenzen zugeordnet werden. Die direkten Nachbarn verwenden dann andere Frequenzen. Eine Frequenzplanung mit sieben Frequenzen ist beispielhaft in der 7 dargestellt.
  • Schmalbandige Systeme mit vielen Trägerfrequenzen haben aber den Nachteil, dass der Benutzer sehr frühzeitig auswählen muss, welche Frequenzen er decodieren möchte. Moderne Multimedia-Endgeräte sind aber darauf ausgelegt, dass mehrere Dienste parallel empfangen werden. Ein typisches Anwendungsszenario ist der parallele Empfang von vielen bzw. zumindest mehreren Kanälen. Ein Kanal wird dabei z.B. live empfangen, während die anderen Kanäle entweder direkt gespeichert oder über Filter ausgewertet werden. Entsprechend diesen Anwendungsszenarien ist es wünschenswert, dass viele Kanäle parallel empfangen werden.
  • Im Folgenden wird das Verfahren des segmentierten orthogonalen Frequenzmultiplex (auch als segmentiertes OFDM bzw. als Segmented OFDM bezeichnet) beschrieben. Beim orthogonalen Frequenzmultiplex (Orthogonal Frequency Division Multiplex, OFDM) werden K Unterträger zu einem Block zusammengefasst. Die Modulation kann dabei in beispielsweise vier verschiedene Teile zerlegt werden:
    • 1. Abbildung (Mapping): Eine Gruppe von Informationssymbolen (Bits) bestimmt die Amplitude und die Phasenlage eines Unterträgers. Die Anzahl der Bits, die bei einer Abbildung verwendet werden, hängt von der gewählten Konstellation (Constellation) ab. Bei einer QPSK-Konstellation (QPSK-Constellation) werden zwei Bits pro Träger verwendet. Bei einer QAM16 Modulation bzw. Konstellation werden hingegen vier Bits pro Träger verwendet.
    • 2. Bildung eines OFDM-Symbols: K Träger werden zu einem Symbol zusammengefasst. In der Regel werden zusätzlich L1 Träger als Piloten bzw. Pilottöne und L2 unbenutzte Träger ergänzt. Piloten sind Unterträger, die eine dem Empfänger bekannte Information tragen und daher für die Synchronisation und Kanalschätzung verwendet werden können. Unbenutzte Träger sind Träger mit der Amplitude 0 und dienen dazu, dass Lücken im Spektrum entstehen, da ideal rechteckige Filter nicht realisiert werden können. Insgesamt ergeben sich damit N Unterträger.
    • 3. Die Träger bzw. Unterträger werden dann mit einer Transformation (in der Regel einer schnellen inversen Fourier-Transformation, die auch als FFT-1 bezeichnet wird) in eine Folge von M Abtastwerten transformiert. Dabei kann auch noch ein sog. Schutzintervall (Guard-Interval) eingetastet werden.
    • 4. Optional kann auch noch eine Einleitung bzw. ein Vorwort (Preamble) ergänzt werden, um beispielsweise die Synchronisation in einen Empfänger zu vereinfachen. Der oben beschriebene Prozess ist beispielhaft für N = 768, K = 552, L1 = 1 und L2 = 215 mit den folgenden Formeln dargestellt. In dem gewählten Beispiel wird zusätzlich noch eine differenzielle Codierung verwendet. Der Pilottonträger dient daher auch noch als Bezugspunkt für die differenzielle Codierung.
  • Figure 00030001
  • Das obige Beispiel zeigt, dass beliebige Werte für N, K, L1 und L2 verwendet werden können. Die K Datenträger können aber auch in Segmente gruppiert werden. Zur Verdeutlichung zeigt die 8 eine graphische Darstellung einer Gruppierung von K Datenträgern in Segmente. Die K benutzten Träger sind dabei beispielhaft in sechs Segmente 810, 812, 814, 816, 818, 820 aufgeteilt. Die Träger sind entlang einer Frequenzachse 830 angetragen, die die Frequenz entweder direkt oder über einen Index eines Unterträgers beschreibt. Jedes Segment 810, 812, 814, 816, 818, 820 umfasst bei dem gezeigten Beispiel 4 Träger 840. Bei dem gezeigten Beispiel ist ferner zwischen den Segmenten 810, 812, 814, 816, 818, 820 jeweils ein Nullträger 850 eingetastet, wobei der Ausdruck "Nullträger" einen Träger mit der Amplitude Null bezeichnet. Die Nullträger können somit auch als unbenutzte Unterträger aufgefasst werden.
  • Unter der Annahme, dass ein Signal übertragen wird, das verschiedene Teilsignale enthält, beispielsweise i Rundfunkprogramme, die zu einem Multiplex zusammengefasst sind, können die Segmente bestimmten Gruppen zugeordnet werden. In dem Beispiel sind vier Gruppen gezeigt. Bei dem gezeigten Beispiel gehören das ersten Segment 810 und das dritte Segment 814 zu der ersten Gruppe (Gruppe 1), wobei die beiden Segmente 810, 814, aus dem sich die erste Gruppe (Gruppe 1) zusammengesetzt, zur besseren Unterscheidung mit "Gruppe 1,1" bzw. "Gruppe 1,2" bezeichnet sind. In anderen Worten, die letzte Ziffer bei der Bezeichnung der Gruppe nummeriert fortlaufend zu der gleichen Gruppe gehörige Segmente.
  • Bei dem in der 8 gezeigten Beispiel sind vier Gruppen gewählt, die auch unterschiedliche Datenraten haben können. Die Anzahl der Segmente, die einer Gruppe zugeordnet ist, kann dann entsprechend gewählt werden. Bei dem gezeigten Beispiel sind der ersten Gruppe das erste Segment 810 und das dritte Segment 814 zugeordnet, während hingegen der Gruppe 4 das fünfte Segment 818 und das sechste Segment 820 zugeordnet sind. Der zweiten Gruppe ist das zweite Segment 812 zugeord net, und der dritten Gruppe ist das vierte Segment 816 zugeordnet.
  • In anderen Worten, den Gruppen 1 und 4 sind jeweils zwei Segmente zugeordnet.
  • Die gezeigte Segmentierung bietet verschiedene Vorteile:
    • • In einem Empfänger müssen nur die Segmente weiterverarbeitet werden, die der ausgewählten Gruppe zugeordnet sind.
    • • Die Anzahl der übertragenen Segmente kann konfiguriert werden. Damit ist eine Skalierung der Bandbreite möglich.
    • • Es ist ferner möglich, dass die gewählte Konstellation in den OFDM Trägern für die Segmente unterschiedlich ist.
  • Im Folgenden werden Satelliten mit Antennen großer Richtwirkung, d.h. Punktstrahl-Antennen (auch als Spotbeam-Satelliten bezeichnet), beschrieben. Die meisten heute verfügbaren Satelliten sind auf relativ großflächige Versorgung ausgelegt. So kann z.B. ein Satellit darauf ausgelegt sein, ganz Europa zu versorgen. Beispiele für derartige für eine großflächige Versorgung ausgelegte Satelliten sind die „ASTRA"-Satelliten oder der „AfriStar"-Satellit. Neuere Satelliten erlauben, dass ein Signal nur auf kleinere Regionen (auch als „Spots" bezeichnet) fokussiert wird. Die 9 zeigt zur Erläuterung eine beispielhafte graphische Darstellung einer Punktstrahl-Struktur (Spotbeam-Struktur). Die Größe eines Punktstrahls bzw. einer Region (also die Größe eines Spots) hängt von dem Frequenzbereich und den Eigenschaften der Satellitenantenne ab. Für das verwendete Beispiel entspricht die Größe eines Spots näherungsweise der Größe von Ländern, wie Frankreich, Italien oder Deutschland. Die Grenzen der Spots bzw. der Regionen, die in der 9 als Sechsecke gezeigt sind, und die mit Nummern gekennzeichnet sind, sind dabei nicht als harte Grenze zu verstehen. Dargestellt ist vielmehr die Grenze der Region, in der die Feldstärke einen gewissen Mindestwert unterscheidet. So ist beispielsweise das Signal aus der Region „99" (die Deutschland im Wesentlichen einschließt) auch noch in großen Teilen von Frankreich empfangbar, das näherungsweise durch die Region 84 abgedeckt wird.
  • In anderen Worten, eine Region ist ein Gebiet, innerhalb derer ein Empfangssignal eine Nutz-Feldstärke aufweist, die größer als eine Mindestfeldstärke (auch als Schwellenfeldstärke bezeichnet) ist. In benachbarten Regionen ist dasselbe Signal auch noch, aber mit einer geringeren Feldstärke, empfangbar.
    •
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Konzept zum Senden eines Informationssignals zu schaffen, das eine besonders effiziente Nutzung der zur Verfügung stehenden Ressourcen ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Senden eines Informationssignals, das mehrere Sendesignale aufweist, gemäß Anspruch 1 sowie durch ein entsprechendes Verfahren gemäß Anspruch 15 und ein Computerprogramm gemäß Anspruch 16 gelöst.
  • Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Senden eines Informationssignals, das mehrere Sendesignale aufweist, mit einem Modulator zum Erzeugen eines ersten Sendesignals und eines zweiten Sendesignals, wobei das erste Sendesignal über einen ersten räumlichen Strahler sendbar ist, und wobei das zweite Sendesignal über einen zweiten räumlichen Strahler sendbar ist.
  • Der Modulator weist eine OFDM-Steuerstufe auf, die ausgelegt ist, um eine erste Gruppe von OFDM-Trägern mit einer ersten Information zu belegen, um das erste Sendesignal zu erzeugen, und die ferner ausgelegt ist, um eine zweite Gruppe von OFDM-Trägern mit einer zweiten Information zu belegen, um das zweite Sendesignal zu erzeugen. Die erste Gruppe von OFDM-Trägern unterscheidet sich dabei ganz oder teilweise von der zweiten Gruppe von OFDM-Trägern. Ferner unterscheidet sich die erste Information von der zweiten Information.
  • Es ist der Kerngedanke der vorliegenden Erfindung, dass es vorteilhaft ist, über zwei verschiedene räumliche Strahler zwei verschiedene Gruppen von OFDM-Trägern abzustrahlen, wobei die Träger der ersten Gruppe orthogonal im Sinne der OFDM Modulation sind zu den Trägern der zweiten Gruppe und wobei die erste Gruppe von OFDM-Trägern mit einer anderen Information belegt ist als die zweite Gruppe von OFDM-Trägern. Das genannte Konzept ermöglicht eine besonders effiziente Nutzung der zur Verfügung stehenden Frequenzressourcen. Verschiedene Gruppen von OFDM-Trägern sind nämlich typischerweise zueinander orthogonal und können somit empfängerseitig in nahezu idealer Weise getrennt werden, selbst wenn sich die Spektren der verschiedenen Gruppen von OFDM-Trägern überlappen und nicht von digitalen oder analogen Filtern in Empfänger herausgefiltert werden können. Die Verwendung der ersten Gruppe von OFDM-Trägern bei der Erzeugung des ersten Sendesignals sowie die Verwendung der zweiten Gruppe von OFDM-Trägern bei der Erzeugung des zweiten Sendesignals ist besonders vorteilhaft, da das erste Sendesignal und das zweite Sendesignal über verschiedene räumliche Strahler abgestrahlt werden, die verschiedene räumliche Gebiete versorgen. Somit ergibt sich eine doppelte Entkoppelung der mit den verschiedenen OFDM-Trägern übertragenen Informationen. So sorgt nämlich die Verwendung von zwei verschiedenen räumlichen Strahlern schon dafür, dass Interferenzen zwischen ersten Sendesignalen und zweiten Sendesignal gering sind. Die Verwendung von zwei verschiedenen Gruppen von OFDM-Trägern in dem ersten Sendesignal und in dem zweiten Sendesignal resultiert ferner darin, dass eine zusätzliche Trennung der in dem ersten Sendesignal enthaltenen Information von der in dem zweiten Sendesignal enthaltenen Information durch die zueinander orthogonalen Gruppen von OFDM-Trägern erzielt werden kann.
  • Somit lässt sich zusammenfassend festhalten, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung eine besonders effiziente Nutzung der zur Verfügung stehenden Frequenzressourcen ermöglicht, wobei zwei verschiedene Informationen, nämlich die erste Information und die zweite Information, bei geringst möglicher gegenseitiger Beeinflussung abgestrahlt werden können. Damit wird die Verwendung von zusätzlichen Schutzabständen in der Frequenz, die wegen der unvollkommenen Eigenschaften der Filter im Empfänger üblicherweise erforderlich sind, überflüssig.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ferner eine besonders vorteilhafte Festlegung der Übertragungsbandbreite, die für die Übertragung der ersten Information bzw. der zweiten Information zur Verfügung steht. Die zur Verfügung stehende Übertragungsbandbreite kann nämlich dadurch festgelegt werden, wie viele OFDM-Träger der ersten Gruppe von OFDM-Trägern und/oder der zweiten Gruppe von OFDM-Trägern zugeordnet sind. Die Übertragungsqualität wird ferner durch die Ausgestaltung der verwendeten räumlichen Strahler und durch deren Gewinn festgelegt. Der Gewinn in den einzelnen Spotbeams ist in der Regel gleich, kann aber auch unterschiedlich sein. Durch die Verwendung von zwei verschiedenen Gruppen von OFDM-Trägern für die Aussendung von verschiedenen Informationen mit zwei verschiedenen räumlichen Strahlern kann somit die Anzahl der OFDM-Träger an die Charakteristika der räumlichen Strahler sowie an die für die Übertragung der zugehörigen Information benötigte Übertragungsbandbreite individuell angepasst werden.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner eine erste Antenne, die ausgelegt ist, um das erste Sendesignal in einen ersten räumlich begrenzten Bereich abzustrahlen, sowie eine zweite Antenne, die ausgelegt ist, um das zweite Signal in einen zweiten räumlich begrenzten Bereich abzustrahlen. Mit anderen Worten, die Antennen können ausgelegt sein, um zugehörige Punktstrahlen (Spot-beams) zu erzeugen. Der erste Bereich (auch als Region bezeichnet) ist dadurch definiert, dass in dem ersten Bereich ein von der ersten Antenne abgestrahltes Signal mit einer Feldstärke, die größer als eine vorgegebene erste Schwellenfeldstärke ist, empfangbar ist. Der zweite Bereich ist dadurch definiert, dass in dem zweiten Bereich ein von der zweiten Antenne abgestrahltes Signal mit einer Feldstärke, die größer als eine vorgegebene zweite Schwellenfeldstärke ist, empfangbar ist. Die Schwellenfeldstärken können beispielsweise so gewählt sein, dass das Sendesignal mit einer Empfangsantenne mit einem festgelegten Gewinn mit einem vorgegebenen Signal-zu-Rausch-Verhältnis empfangbar ist. Ferner wird bevorzugt, die erste Schwellenfeldstärke gleich der zweiten Schwellenfeldstärke zu wählen.
  • In anderen Worten, es wird bevorzugt, die erfindungsgemäße Vorrichtung in Verbindung mit zwei Antennen mit ausgeprägter Richtcharakteristik (Spotbeam-Antenne) zu verwenden. Damit kann eine räumliche Selektivität verbessert werden, was die Effizienz der Frequenzen zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung noch weiter erhöht.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel überlappen sich der erste Bereich und der zweite Bereich. In anderen Worten, die erste Antenne und die zweite Antenne versorgen ein überlappendes räumliches Gebiet. In diesem Fall wird es bevorzugt, dass die OFDM-Steuerstufe so ausgelegt ist, dass das zweite Sendesignal zumindest eine gemeinsam genutzte Gruppe von OFDM-Trägern umfasst, die auch in dem ersten Sendesignal enthalten ist. Ferner ist die OFDM-Steuerstufe dabei ausgelegt, um die gemeinsam genutzte Gruppe von OFDM-Trägern in dem ersten Sendesignal und in dem zweiten Sendesignal mit einer gleichen gemeinsamen Information zu belegen.
  • Somit ermöglicht die vorliegende Erfindung eine besonders effiziente Nutzung der zur Verfügung stehenden Frequenzressourcen sowie der zur Verfügung stehenden Sendeleistung. Wird nämlich in dem Falle, dass die erste Antenne und die zweite Antenne überlappende Gebiete versorgen, in der gemeinsam genutzten Gruppe von OFDM-Trägern, die sowohl in dem ersten Sendesignal als auch in dem zweiten Sendesignal enthalten ist, die gleiche gemeinsame Information übertragen, so kommt es zu einer konstruktiven Überlagerung der von den beiden Antennen abgestrahlten Signale in dem Überlappungsgebiet. Damit kann die gemeinsame Information in dem Überlappungsgebiet besonders gut empfangen werden, so dass in dem Überlappungsgebiet nicht die herkömmlicherweise übliche Verschlechterung des Empfangs auftritt.
  • Andererseits kann eine Interferenz vermieden werden, indem eine Information, die nur in dem ersten Bereich zur Verfügung gestellt werden soll, nur unter Verwendung der ersten Gruppe von OFDM-Trägern moduliert wird, so dass die erste Information lediglich in dem ersten Sendesignal enthalten ist. Bei der Erzeugung des zweiten Sendesignals hingegen wird bevorzugt die erste Gruppe von OFDM-Trägern deaktiviert bzw. nicht benutzt, so dass eine Interferenz unterbunden ist. In ähnlicher Weise wird beispielsweise die zweite Information, die nur in dem zweiten Bereich zum Empfang zur Verfügung gestellt werden soll, unter Verwendung der zweiten Gruppe von OFDM-Trägern moduliert und damit in das zweite Sendesignal aufgenommen. Die zweite Gruppe von OFDM-Trägern ist in diesem Fall bei der Erzeugung des ersten Sendesignals bevorzugt deaktiviert.
  • Somit kann durch die selektive Auswahl von OFDM-Trägern bei der Erzeugung des ersten Sendesignals und des zweiten Sendesignals erreicht werden, dass die zur Verfügung stehenden Frequenz- und Sendeleistungsressourcen besonders effizient verwendet werden können. In zwei überlappenden Gebieten müssen nicht mehr wie herkömmlich üblich zwangsläufig verschiedenen Frequenzen verwendet werden. Vielmehr kann die gemeinsam verwendete Information, die in beiden Bereichen zum Empfang zur Verfügung gestellt werden soll, unter Verwendung von gleichen OFDM-Trägern in dem ersten Sendesignal und in dem zweiten Sendesignal abgestrahlt werden. Die Informationen hingegen, die nicht in beiden Bereichen zum Empfang zur Verfügung gestellt werden sollen, werden hingegen unter Verwendung von OFDM-Trägern abgestrahlt, die jeweils nur in einem der beiden betrachteten Sendesignale enthalten sind.
  • Das beschriebene Konzept ermöglicht somit eine besonders hohe Flexibilität bei einer Frequenzplanung, da verschiedene Gruppen von OFDM-Trägern dahingehend unterschieden werden können, ob sie eine Information tragen, die in zwei zu versorgenden Bereichen zum Empfang zur Verfügung gestellt werden soll oder nicht.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die erste Antenne und die zweite Antenne so ausgelegt, dass sich der erste Bereich und der zweite Bereich nicht überlappen. Die OFDM-Steuerstufe ist in diesem Fall so ausgelegt, dass das zweite Sendesignal zumindest eine gemeinsam genutzte Gruppe von OFDM-Trägern aufweist, die auch in dem ersten Sendesignal enthalten ist. Die OFDM-Steuerstufe ist ferner ausgelegt, um die gemeinsam genutzte Gruppe von OFDM-Trägern in dem ersten Sendesignal mit einer anderen Information zu belegen als in dem zweiten Sendesignal. Somit kann ein- und dieselbe Gruppe von OFDM-Trägern für die Übertragung von verschiedenen Informationen genutzt werden, wenn gewährleistet ist, dass die beiden Antennen so ausgelegt sind, dass sich der erste Bereich und der zweite Bereich (gemäß der obigen Definition) nicht überlappen.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die OFDM-Steuerstufe ausgelegt, um bei der Erzeugung des ersten Sendesignals eine Gruppe von OFDM-Trägern aus einer Gesamtmenge von OFDM-Trägern, die sowohl für die Erzeugung des ersten Sendesignals als auch für die Erzeugung des zweiten Sendesignals nutzbar sind, wahlweise mit der ersten Information zu belegen oder zu deaktivieren. Ferner ist die OFDM-Steuerstufe ausgelegt, um bei der Erzeugung des zweiten Sen designals eine Gruppe von OFDM-Trägern aus der Gesamtmenge von OFDM-Trägern, die sowohl für die Erzeugung des ersten Sendesignals auch als für die Erzeugung des zweiten Sendesignals nutzbar sind, wahlweise mit der zweiten Information zu belegen, oder zu deaktivieren. In anderen Worten, die OFDM-Steuerstufe ist ausgelegt, um durch Aktivieren und/oder Deaktivieren von Gruppen von OFDM-Trägern flexibel konfiguriert zu werden. Nur dann, wenn eine Gruppe von OFDM-Trägern wirklich benötigt wird, wird die Gruppe von OFDM-Trägern auch bei der Erzeugung eines Sendesignals verwendet. Dies im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren, bei denen OFDM-Träger, die nicht für eine Übertragung einer Information benötigt werden, mit einem festen Amplitudenwert belegt werden, der ungleich Null ist. Erfindungsgemäß hingegen können OFDM-Träger wahlweise deaktiviert werden, indem die Amplitude der zu deaktivierenden OFDM-Träger beispielsweise zu Null gesetzt wird.
  • Dies kann beispielsweise durch eine geeignete Ansteuerung des Mappers erfolgen, dem durch ein Steuersignal angezeigt wird, dass ein OFDM-Träger bzw. eine Gruppe von OFDM-Träger zu deaktivieren ist. Daraufhin setzt der Mapper die Amplitude des OFDM-Trägers zu Null und nicht, wie bei der Übertragung von Informationen üblich, auf einen der von Null verschiedenen Punkte in dem Konstellationsdiagramm.
  • In der gezeigten Weise kann erreicht werden, dass ein Leistungsverbrauch minimiert wird, und dass eben nur diejenigen OFDM-Träger aktiviert werden, die tatsächlich für eine Übertragung einer Information benötigt werden. Ferner kann erreicht werden, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung im Rahmen einer Frequenzplanung in einer flexiblen Weise programmiert wird. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn der erste räumliche Strahler und der zweite räumliche Strahler überlappende Gebiete ausleuchten. Es wird somit erreicht, dass der Modulator umkonfiguriert werden kann, je nach dem, ob eine ausgestrahlte Information nur in einem der von den beiden räumlichen Strahlern ausgeleuchteten Bereiche empfang bar sein soll, oder ob die ausgestrahlte Information in beiden von den zwei räumlichen Strahlern ausgeleuchteten Bereichen empfangbar sein soll.
  • Es wird bevorzugt, dass die OFDM-Steuerstufe ausgelegt ist, um bei der Erzeugung des ersten Sendesignals die erste Gruppe von OFDM-Trägern mit der ersten Information zu belegen, und um bei der Erzeugung des zweiten Sendesignals die zweite Gruppe von OFDM-Trägern mit der zweiten Information zu belegen. Ferner wird es bevorzugt, dass die OFDM-Steuerstufe zusätzlich ausgelegt ist, um bei der Erzeugung des ersten Sendesignals die zweite Gruppe von OFDM-Trägern mit der zweiten Information zu belegen oder zu deaktivieren. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die OFDM-Steuerstufe ferner ausgelegt ist, um bei der Erzeugung des zweiten Sendesignals die erste Gruppe von OFDM-Trägern wahlweise mit der ersten Information zu belegen oder zu deaktivieren. Somit kann flexibel und wahlweise entschieden werden, ob die erste Information entweder nur über den ersten räumlichen Strahler oder sowohl über den ersten räumlichen Strahler als auch über den zweiten räumlichen Strahler abgestrahlt wird. Die Ansteuerung kann in Abhängigkeit davon erfolgen, ob die erste Information auch in dem von dem zweiten räumlichen Strahler ausgeleuchteten Bereich empfangbar sein soll. Eine Konfiguration kann beispielsweise durch eine Schaltermatrix während des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung verändert werden. Somit kann die Frequenzplanung bzw. Versorgungsplanung zu einem beliebigen Zeitpunkt verändert werden.
  • Es wird ferner bevorzugt, dass die OFDM-Steuerstufe ausgelegt ist, um eine Mehrzahl von Informationssignalen zu empfangen, um bei der Erzeugung des ersten Sendesignals wahlweise Gruppen von OFDM-Trägern zu den Informationssignalen zuzuordnen, und um bei der Erzeugung des zweiten Sendesignals wahlweise Gruppen von OFDM-Trägern zu den Informationssignalen zuzuordnen. Der Modulator ist ferner ausgelegt, um die OFDM-Träger mit Dateninhalten der zugeordneten Informationssignale zu mo dulieren. Die OFDM-Steuerstufe ist ferner bevorzugt ausgelegt, um eine Gruppe von OFDM-Trägern, der kein Informationssignal zugeordnet ist, zu deaktivieren. Das Deaktivieren einer Gruppe von OFDM-Trägern kann hierbei ein zu Null setzen einer zu dem zu deaktivierenden OFDM-Träger gehörigen Amplitude umfassen. Ein wahlweises Zuordnen der Informationssignale zu den Gruppen von OFDM-Trägern ermöglicht eine besonders flexible Versorgungsplanung.
  • Ein Informationssignal kann hierbei beispielsweise die Information einer Gruppe tragen, wobei mehrere Programme (auch als Service-Komponenten bezeichnet) zu einer Gruppe zusammengefasst sind. Ein Informationssignal kann aber auch nur einen Teile einer Information einer Gruppe tragen. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn die Datenmenge der Gruppe so groß ist, dass der Gruppe zwei oder mehr OFDM-Segmente zugeordnet werden. Eine 1:1-Abbildung zwischen Gruppen (von Informationen) und OFDM-Segmenten ist also nicht erforderlich. In anderen Worten, einer Gruppe von Informationen können ein oder mehrere OFDM-Segmente zugeordnet werden.
  • Es sei hierbei darauf hingewiesen, dass ein Zuordnen von Gruppen von OFDM-Trägern zu den Informationssignalen auch derart erfolgen kann, dass beispielsweise einem Informationssignal, dass eine besonders hohe Datenrate aufweist, zwei oder mehr Gruppen von OFDM-Trägern zugeordnet werden, während hingegen Informationssignalen mit einer niedrigeren Datenrate nur eine Gruppe von OFDM-Trägern zugeordnet wird. Die Gruppen von OFDM-Trägern können im übrigen jeweils alle die gleiche Anzahl von OFDM-Trägern umfassen oder eine unterschiedliche Anzahl von OFDM-Trägern umfassen. Die Gruppen (bzw. die Einteilung von OFD-Trägern in Gruppen) können entweder statisch vorgegeben sein oder dynamisch umkonfigurierbar sein. Ferner ist es besonders vorteilhaft, wenn für die Erzeugung des ersten Sendesignals und für die Erzeugung des zweiten Sendesignals die gleichen Gruppen von OFDM-Trägern auswählbar sind. Dadurch wird eine besonders einfache Signalisierung ermög licht, und es kann weiterhin sichergestellt werden, dass gleiche OFDM-Träger bei der Erzeugung des ersten Sendesignals und des zweiten Sendesignals mit gleichen Informationssignalen belegt werden. Letzteres ist vorteilhaft, wenn der erste räumliche Strahler und der zweite räumliche Strahler überlappende Bereiche bzw. Gebiete beleuchten.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die OFDM-Steuerstufe eine Verteilmatrix, die ausgelegt ist, um zumindest zwei Informationssignale zu empfangen, und bei der Erzeugung des ersten Sendesignals wahlweise die erste Gruppe von OFDM-Trägern mit dem ersten Informationssignal zu belegen und wahlweise die zweite Gruppe von OFDM-Trägern mit dem zweiten Informationssignal zu belegen, und um bei der Erzeugung des zweiten Sendesignals wahlweise die zweite Gruppe von OFDM-Trägern mit dem zweiten Informationssignal zu belegen und wahlweise die erste Gruppe von OFDM-Trägern mit dem ersten Informationssignal zu belegen. Die OFDM-Steuerstufe ist ferner bevorzugt ausgelegt, um nicht belegte OFDM-Träger zu deaktivieren bzw. durch geeignete Ansteuerung eines Mappers mit einer Amplitude von Null zu belegen. Durch die erfindungsgemäße OFDM-Steuerstufe mit einer Verteilmatrix können die beiden empfangenen Informationssignale somit beliebig auf die OFDM-Träger verteilt werden.
  • Bei einem weiter verbesserten Ausführungsbeispiel kann ferner bei der Erzeugung des ersten Sendesignals die erste Gruppe von OFDM-Trägern wahlweise mit dem zweiten Informationssignal belegt werden, und die zweite Gruppe von OFDM-Trägern kann wahlweise mit dem ersten Informationssignal belegt werden. Ferner kann bei dem genannten Ausführungsbeispiel bei der Erzeugung des zweiten Sendesignals die erste Gruppe von OFDM-Trägern wahlweise mit dem zweiten Informationssignal belegt werden, und die zweite Gruppe von OFDM-Trägern kann wahlweise mit dem ersten Informationssignal belegt werden. Mit anderen Worten, die Verteilmatrix ist in diesem Fall eine vollständige Verteilmatrix, die ausgelegt ist, um die zwei Informati onssignale wahlweise auf die erste Gruppe von OFDM-Trägern und die zweite Gruppe von OFDM-Trägern zu verteilen. Gruppen von OFDM-Trägern, die nicht mit einem Informationssignal belegt sind, werden hierbei durch die OFDM-Steuerstufe deaktiviert.
  • In Erweiterung des vorbeschriebenen Konzepts wird es einem weiteren Ausführungsbeispiel bevorzugt, dass die Verteilmatrix eine vollständige Verteilmatrix ist, die ausgelegt ist, um mehr als zwei Informationssignale zu empfangen und die Informationssignale bei der Erzeugung des ersten Sendesignals in beliebig wählbarer Weise festgelegten Gruppen von OFDM-Trägern zuzuordnen, und um bei der Erzeugung des zweiten Sendesignals die Informationssignale in beliebig wählbarer Weise festgelegten Gruppen von OFDM-Trägern zuzuordnen.
  • Es wird weiterhin bevorzugt, dass die erste Information und die zweite Information unterschiedliche Programme einer digitalen Rundfunkausstrahlung darstellen. Für die unterschiedlichen Programme sind mit der vorliegenden Erfindung somit unterschiedliche Sendegebiete wählbar. Die erste Information beispielsweise kann nur über den ersten räumlichen Strahler in ein erstes Sendegebiet abgestrahlt wird. Die zweite Information, also ein zweites Rundfunkprogramm, kann über den zweiten räumlichen Strahler nur für eine zweite Region bzw. ein zweites Gebiet abgestrahlt werden.
  • Andererseits wird es durch die erfindungsgemäße Konfigurierbarkeit der OFDM-Steuerstufe möglich, die Versorgung von verschiedenen Gebieten mit verschiedenen Rundfunkprogrammen beliebig festzulegen. Beispielsweise ermöglicht es die vorliegende Erfindung, das erste Rundfunkprogramm bzw. Rundfunksignal in beiden durch den ersten räumlichen Strahler und den zweiten räumlichen Strahler versorgten Sendegebieten empfangbar zu machen, während hingegen das zweite Rundfunkprogramm, bzw. Rundfunksignal, das die zweite Information bildet, nur in dem von dem zweiten räumlichen Strahler versorgten Gebiet (mit einer vorgegebenen Mindestfeldstärke) empfangbar ist.
  • Es sei hierbei darauf hingewiesen, dass davon ausgegangen wird, dass unterschiedliche Programme einer digitalen Rundfunkausstrahlung (abgesehen von Synchronisationsinformationen) unkorrelierte Daten darstellen. Es hat sich nämlich gezeigt, dass die vorliegende erfindungsgemäße Vorrichtung zum Senden eines Informationssignals, das mehrere Sendesignale aufweist, besonders gut für die Ausstrahlung von unkorrelierten Daten geeignet ist.
  • Die erste Information und die zweite Information können ferner Sprachsignale in unterschiedlicher Sprache umfassen. Bei einer solchen Anwendung, kommen die Vorteile der vorliegenden Erfindung besonders gut zum Tragen, da beide räumlichen Strahler beispielsweise unterschiedliche Länder beleuchten bzw. versorgen können, die somit mit Programmen in unterschiedlichen Sprachen versorgt werden.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Senden eines Informationssignals, das mehrere Sendesignale aufweist, wobei ein erstes Sendesignal über einen ersten räumlichen Strahler sendbar ist und wobei ein zweites Sendesignal über einen zweiten räumlichen Strahler sendbar ist. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst das Belegen einer ersten Gruppe von OFDM-Trägern mit einer ersten Information, um das erste Sendesignal durch Modulation der ersten Gruppe von OFDM-Trägern mit der ersten Information zu erhalten, sowie das Belegen einer zweiten Gruppe von OFDM-Trägern mit einer zweiten Information, um das zweite Sendesignal durch Modulation der zweiten Gruppe von OFDM-Trägern mit der zweiten Information zu erzeugen. Die erste Gruppe von OFDM-Trägern unterscheidet sich dabei von der zweiten Gruppe von OFDM-Trägern, und die erste Information unterscheidet sich von der zweiten Information.
    •
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen eines Informationssignals, das zwei Sendesignale umfasst, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen eines Informationssignals, das zwei Sendesignale umfasst, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2a einen Auszug aus einem Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen eines Informationssignals, das zwei Sendesignale umfasst, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 3 eine graphische Darstellung von möglichen Frequenzzuteilungen zur Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 4 eine graphische Darstellung von mehreren Versorgungsregionen zur Verwendung in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 5 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Senden eines Informationssignals mit zwei Sendesignalen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 6 eine graphische Darstellung einer Frequenzplanung mit drei Frequenzen gemäß dem Stand der Technik;
  • 7 eine graphische Darstellung einer Frequenzplanung mit sieben Frequenzen gemäß dem Stand der Technik;
  • 8 eine graphische Darstellung von OFDM-Trägern bei einer segmentierten OFDM-Ausstrahlung gemäß dem Stand der Technik; und
  • 9 eine graphische Darstellung der Punktstrahl-Struktur (Spotbeam-Struktur) des Satelliten-Inmarsat-4, gemäß dem Stand der Technik.
  • 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Senden eines Informationssignals, das zwei Sendesignale umfasst, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung gemäß der 1 ist in ihrer Gesamtheit mit 100 bezeichnet. Die Vorrichtung 100 umfasst einen Modulator 110 zum Erzeugen eines ersten Sendesignals und eines zweiten Sendesignals. Der Modulator 110 empfängt hierbei eine erste Information 112 sowie eine zweite Information 114. Der Modulator stellt ferner das erste Sendesignal 116 für eine Abstrahlung durch einen ersten räumlichen Strahler 118 bereit. Der Modulator 110 stellt ferner das zweite Sendesignal 120 zur Abstrahlung über einen zweiten räumlichen Strahler 122 bereit. Der Modulator 110 umfasst ferner eine OFDM-Steuerstufe 140, die ausgelegt ist, um eine erste Gruppe 144 von OFDM-Trägern mit der ersten Information 112 zu belegen, um das erste Sendesignal 116 zu erzeugen. Die OFDM-Steuerstufe ist ferner ausgelegt, um eine zweite Gruppe 148 von OFDM-Trägern mit der zweiten Information 114 zu belegen, um das zweite Sendesignal 120 zu erhalten. Dabei unterscheidet sich die erste Gruppe 144 von OFDM-Trägern von der zweiten Gruppe 148 von OFDM-Trägern, und die erste Information 112 unterscheidet sich von der zweiten Information 114.
  • Der Modulator 110 umfasst einen ersten OFDM-Modulator 150 sowie einen zweiten OFDM-Modulator 152. Sowohl der erste OFDM-Modulator 150 als auch der zweite OFDM-Modulator 152 sind ausgelegt, um OFDM-Träger aus einer vorgegebenen Gesamtmenge von OFDM-Trägern zu verwenden. Anders ausgedrückt, den beiden OFDM-Modulatoren 150, 152 stehen dieselben OFDM-Träger zur Verwendung zur Verfügung. Die OFDM-Träger sind jeweils als 12 Pfeile gekennzeichnet, und sind ferner in Gruppen von OFDM-Trägern eingeteilt. Beispielsweise umfasst die erste Gruppe 144 von OFDM-Trägern drei OFDM-Träger, während die zweite Gruppe 148 von OFDM-Trägern drei weitere davon verschiedene OFDM-Träger umfasst. Die OFDM-Steuerstufe 114 verteilt die erste Information 112 und die zweite Information 114 auf den ersten OFDM-Modulator 150 und den zweiten OFDM-Modulator 152. Die OFDM-Steuerstufe 140 leitet dabei die erste Information 112 an den ersten OFDM-Modulator 150 weiter und steuert diesen so an, dass die erste Information 112 die OFDM-Träger der ersten Gruppe 144 von OFDM-Trägern moduliert. In ähnlicher Weise leitet die OFDM-Steuerstufe 140 die zweite Information 112 an den zweiten OFDM-Modulator 152 weiter und steuert diesen so an, dass die zweite Information 114 die OFDM-Träger der zweiten Gruppe 148 von OFDM-Trägern moduliert.
  • Die erste Gruppe 144 von OFDM-Trägern kann als erstes Segment einer segmentierten OFDM-Modulation aufgefasst werden, während hingegen die zweite Gruppe 148 von OFDM-Trägern als ein zweites Segment einer segmentierten OFDM-Modulation aufgefasst werden kann.
  • 2 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Senden eines Informationssignals, das vier Sendesignale umfasst, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die graphische Darstellung der 2 ist in ihrer Gesamtheit mit 200 bezeichnet. Die in der 2 gezeigte Vorrichtung erzeugt Sendesignale, wie sie in der 3 gezeigt sind, wobei die 3 eine graphische Darstellung von möglichen Frequenz-Zuteilungen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die Vorrichtung 200 umfasst vier OFDM-Modulatoren 210, 212, 214, 216, deren Ausgangssignale 220, 222, 224, 226 durch Mischer 228 in Sendesignale 230, 234, 236, 238 umgesetzt werden. Der erste Sendesignal 230 wird daraufhin durch einen ersten räumlichen Strahler 240 abgestrahlt, während das zweite Sendesignal 234 durch einen zweiten räumlichen Strahler 242 abgestrahlt wird. Das dritte Sendesignal 236 wird durch einen dritten räumlichen Strahler 244 abgestrahlt, und das vierte Sendesignal 238 wird durch einen vierten räumlichen Strahler 246 abgestrahlt. Bei den vier räumlichen Strahlern 240, 242, 244, 246 kann es sich beispielsweise um Spotbeam-Antennen eines Satelliten handeln, die verschiedene räumliche unterscheidbare Punktstrahlen erzeugen.
  • Bei der Erzeugung des ersten Sendesignals 230 aus dem ersten Ausgangssignal 220 erfolgt typischerweise in dem Mischer 228 eine Frequenzumsetzung gemäß einem ersten Lokaloszillator-Signal LO1. Bei der Erzeugung des zweiten Sendesignals 234 aus dem zweiten Ausgangssignal 222 wird ferner eine Frequenzumsetzung mit einem zweiten Lokaloszillatorsignal LO2 verwendet. In analoger Weise wird ein drittes Lokaloszillatorsignal LO3 für die Erzeugung des dritten Sendesignals 236 aus dem dritten Ausgangssignal 224 verwendet. Ein viertes Lokaloszillatorsignal hingegen wird bei der Erzeugung des vierten Sendesignals 238 eingesetzt. Es wird darauf hingewiesen, dass die vier Lokaloszillator-Signale LO1, LO2, LO3, LO4 bevorzugt eine gleiche Frequenz aufweisen, so dass die vier Ausgangssignale 220, 222, 224, 226 der vier OFDM-Modulatoren 210, 212, 214, 216 bei der Erzeugung der Sendesignale 230, 234, 236, 238 in das gleiche Frequenzband bzw. in den gleichen Frequenzbereich umgesetzt werden. Ferner sind die OFDM-Modulatoren 210, 212, 214, 216 bevorzugt gleichartig ausgelegt sind, um also bei Vorliegen von gleichen Eingangssignalen gleiche Ausgangssignale 220, 222, 224, 226 erzeugen. Die vier OFDM-Modulatoren 210, 212, 214, 216 sind ferner von ihrem Aufbau her ausgelegt, um zumindest teilweise gleiche OFDM-Träger zu verwenden.
  • Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die vier räumlichen Strahler 240, 242, 244, 246 räumlich überlappende oder räumlich voneinander getrennte Regionen bzw. Bereiche ausleuchten können. Zum besseren Verständnis zeigt die 4 eine graphische Darstellung von verschiedenen Regionen bzw. Bereichen. Die Regionen sind dabei als Gebiete definiert, in denen die von den räumlichen Strahlen 240, 242, 244, 246 abgestrahlten Sendesignale 230, 234, 236, 238 mit einer Feldstärke empfangbar sind, die mindestens gleich einer vorgegebenen Mindestfeldstärke (auch als Schwellenfeldstärke bezeichnet) ist. In der graphischen Darstellung 400 der 4 sind die Regionen als kreisrunde Gebiete bzw. Bereiche gekennzeichnet. Die beispielhafte Darstellung der Regionen als kreisrunde Gebiete ist eine Näherung, die mit den entsprechenden geographischen und witterungsbedingten Verhältnissen variiert. Die Definition der Mindestfeldstärke kann prinzipiell beliebig gewählt werden, beschreibt aber typischerweise Anforderungen an eine Empfangsantenne und/oder einen Empfänger zum Empfangen des jeweiligen Signals.
  • Typischerweise beschreibt die Grenze einer vorgegebenen Region eine Empfangsfeldstärke bei vorgegebenen Witterungsbedingungen. Damit beschreibt eine Grenze einer Region ein Gebiet, innerhalb dessen ein abgestrahltes Signal mit einem vorgegebenen Signal-zu-Rausch-Verhältnis mit einer Antenne mit einem vorgegebenen Gewinn empfangbar ist.
  • Im Folgenden beschreibt also die Aussage „eine Antenne beleuchtet eine vorgegebene Region", dass die Antenne in der vorgegebenen Region eine Feldstärke erzeugt, die größer als die vorgegebene Schwellenfeldstärke ist.
  • Es wird im Folgenden ferner davon ausgegangen, dass der erste räumliche Strahler 240 eine erste Region 410 beleuchtet, die auch als „Region A" bezeichnet ist. Der zweite räumliche Strahler 242 beleuchtet eine zweite Region 420, die auch als „Region B" bezeichnet ist. Der dritte räumliche Strahler 244 beleuchtet eine dritte Region 430, die auch als „Region C" bezeichnet ist, und der vierte räumliche Strahler 246 beleuchtet eine vierte Region 440, die auch als „Region D" bezeichnet ist. Es sei hier darauf hingewiesen, dass sich die vier Regionen 410, 420, 430, 440 überlappen, wie dies in der graphischen Darstellung 400 der 4 gezeigt ist. Die erste Region 410 überlappt sich mit der zweiten Region 420 und der dritten Region 430. Ebenso überlappt sich die vierte Region 440 mit der zweiten Region 420 und der dritten Region 430. Die zweite Region 420 überlappt sich mit der ersten Region 410, der dritten Region 430 und der vierten Region 440. Die dritte Region 430 überlappt sich mit der ersten Region 410, der zweiten Region 420 und der vierten Region 440. Es wird hierbei darauf hingewiesen, dass sich die erste Region 410 und die vierte Region 440 nicht überlappen.
  • Die Vorrichtung 200 ist konfiguriert, um Informationen zu empfangen, die für eine Ausstrahlung über die vier räumlichen Strahler 240, 242, 244, 246 bestimmt sind. Die Informationen sind dabei in vier Gruppen von Informationen unterteilt, die mit 250, 252, 254 und 256 bezeichnet sind. Eine Gruppe von Informationen besteht dabei typischerweise aus einem digitalen Bitstrom. Der digitale Bitstrom kann entweder eine vorgegebene Bitrate aufweisen oder eine variable Bitrate, die kleiner als eine vorgegebene maximale Bitrate ist. Eine Gruppe 250, 252, 254, 256 von Informationen kann beispielsweise digitale Informationen enthalten, die einen oder mehrere auszustrahlende Rundfunkkanäle beschreiben. Die Gruppe von Informationen kann damit ein Bildsignal und/oder ein Audiosignal umfassen. Eine Gruppe von Informationen kann aber auch andere digitalisierte Informationen umfassen. Die Informationen in einer Gruppe von Informationen können entweder zusam mengehörig bzw. korreliert sein, oder die Gruppe von Informationen kann mehrere nicht-zusammengehörige bzw. nicht-korrelierte Informationen zusammenfassen. Beispielsweise kann eine Gruppe von Informationen mehrere nicht-korrelierte Rundfunkprogramme umfassen.
  • Die Gruppen 250, 252, 254, 256 von Informationen können unterschiedliche Bitraten aufweisen. Bei dem gezeigten Beispiel weist die erste Gruppe 250 von Informationen eine höhere Bitrate auf als die zweite Gruppe von Informationen und die dritte Gruppe von Informationen. Ferner weist die vierte Gruppe 256 von Informationen eine höhere Bitrate auf als die dritte Gruppe 254 von Informationen und die zweite Gruppe 252 von Informationen. Die Vorrichtung 200 umfasst ferner zwei Datenteiler 260, 262. Die erste Datenteiler 260 teilt die Informationen der ersten Gruppe 250 von Informationen in zwei Teilgruppen 270, 272 von Informationen auf. In ähnlicher Weise teilt der zweite Datenteiler die Informationen der vierten Gruppe 256 von Informationen in zwei Teilgruppen 274, 276 von Informationen auf. Die erste Teilgruppe 270 von Informationen und die zweite Teilgruppe 272 von Informationen, die zu der ersten Gruppe gehören, die zweite Gruppe 252 von Informationen, die dritte Gruppe 254 von Informationen sowie die erste Teilgruppe 274 von Informationen und die zweite Teilgruppe 276 von Informationen, die zu der vierten Gruppe 256 von Informationen gehören, können jeweils ein oder mehrere parallele Bits umfassen. In anderen Worten, eine Gruppe 252, 254 von Informationen sowie eine Teilgruppe 270, 272, 274, 276 von Informationen kann jeweils ein oder mehrere parallel übertragen Bits umfassen.
  • In anderen Worten, Programme (auch als Service-Komponenten bezeichnet) werden zu einer Gruppe 250, 252, 254, 256 von Informationen zusammengefasst. Dabei ist die Datenmenge einer Gruppe konfigurierbar. Entsprechend der Datenmenge werden erfindungsgemäßer Weise ein oder mehrere OFDM-Segmente einer Gruppe zugeordnet, was durch entsprechende Ansteuerung der Verteileinrichtung 284 erreicht werden kann. In anderen Worten, in der OFDM-Steuerstufe kann eine Gruppe 250, 252, 254, 256 von Informationen in mehrere Informationssignale aufgeteilt werden, die dann optional dem Mapper und weiterhin den OFDM-Modulatoren über die Verteileinrichtung 284 zugeführt werden.
  • Die Gruppen 252, 254 von Informationen sowie die Teilgruppen 270, 272, 274, 276 von Informationen, werden dann einem optionalen Mapper 280 zugeführt. Der Mapper 280 bildet die Informationen der Gruppen 252, 254 bzw. Teilgruppen 270, 272, 274, 276 von Informationen auf Amplituden- und Phasenlagen von OFDM-Trägern (bzw. OFDM-Unterträgern) ab. Dabei verwendet der Mapper 280 für die Abbildung Konstellationen bzw. Informationen über die zu verwendende Konstellation. Bei einer QPSK-Konstellation werden beispielsweise 2 Bit pro OFDM-Träger verwendet und auf einen im Allgemeinen komplex-wertigen Amplitudenwert (mit zugehöriger Amplitude und zugehöriger Phase) abgebildet. Bei einer QAM-16 Modulation werden hingegen vier Bit pro OFDM-Träger verwendet. Vier Bit werden also zu einem im Allgemeinen komplex-wertigen Amplitudewert abgebildet. Der Mapper 280 kann ferner ausgelegt sein, um die verschiedenen Gruppen 272, 274 bzw. Untergruppen 270, 272, 274, 276 von Informationen unter Verwendung von verschiedenen Konstellationen zu mappen bzw. abzubilden. Es können aber auch gleiche Konstellationen für alle Gruppen bzw. Untergruppen von Informationen verwendet werden.
  • Die Vorrichtung 200 umfasst ferner eine Verteileinrichtung 284, die ausgelegt ist, um die gemappten bzw. abgebildeten Informationen gruppenweise bzw. untergruppenweise den Eingängen der OFDM-Modulatoren 210, 212, 214, 216 zuzuführen. Jeder der OFDM-Modulatoren 210, 212, 214, 216 weist dabei eine Mehrzahl von Eingängen 210a-210f, 212a-212f, 214a-214f, 216a-216f, wobei beispielsweise jeder der Eingänge einer Gruppe von OFDM-Trägern zugeordnet ist, die durch den Buchstaben bei der Bezeichnung der Eingänge gekennzeichnet ist. So sind beispielsweise die Eingänge 210a, 212a, 214a und 216a einer ers ten Gruppe von OFDM-Trägern zugeordnet, während hingegen die Eingänge 210b, 212b, 214b, 216b einer zweiten Gruppe von OFDM-Trägern zugeordnet sind.
  • Die Verteileinrichtung 284 führt die gemappte bzw. abgebildete Information zu der ersten Gruppe 250 von Informationen gehörigen ersten Untergruppe 270 dem ersten Eingang 212a des zweiten OFDM-Modulators 212 sowie dem ersten Eingang 216a des vierten OFDM-Modulators 216 zu. Ferner führt die Verteileinrichtung 280 die gemappte Information der zweiten Untergruppe 272 der ersten Gruppe 250 einem dritten Eingang 212c des zweiten OFDM-Modulators 212 sowie einem dritten Eingang 216c des vierten OFDM-Modulators 216 zu. Somit wird die Information der ersten Untergruppe 270 der ersten Gruppe 250 von Informationen durch den zweiten OFDM-Modulator 212 und den vierten OFDM-Modulator 216 in dem ersten Segment von OFDM-Trägern moduliert. Genauso wird die Information der zweiten Untergruppe 272 der ersten Gruppe 250 durch den zweiten OFDM-Modulator 212 und dem vierten OFDM-Modulator 216 in das dritte OFDM-Segment moduliert.
  • Der entsprechende Zusammenhang wird im Folgenden Bezugnehmend auf die 3 näher erläutert, wobei die 3 eine graphische Darstellung einer möglichen Frequenzzuteilung zur Verwendung in Verbindung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschreibt. Die graphische Darstellung 300 der 3 zeigt vier graphische Darstellungen 310, 330, 350, 370, die die in verschiedene Regionen abgestrahlten OFDM-Träger sowie die den OFDM-Trägern zugeordnete Information zeigen. Die erste graphische Darstellung 310 zeigt das von dem ersten räumlichen Strahler 240 abgestrahlte Sendesignal 230 beschreibt, wobei davon ausgegangen wird, dass der erste räumliche Strahler 240 die Region A versorgt bzw. beleuchtet. Die zweite graphische Darstellung 330 beschreibt das durch den zweiten räumlichen Strahler 242 abgestrahlte zweite Sendesignal 234, die dritte graphische Darstellung 350 beschreibt das durch den dritten räumlichen Strahler 244 abge strahlte dritte Sendesignal 236, und die vierte graphische Darstellung 370 beschreibt das durch den vierten räumlichen Strahler 246 abgestrahlte vierte Sendesignal 238. Die graphischen Darstellungen 310, 330, 350, 370 beschreiben jeweils die in den einzelnen Regionen (Region A, Region B, Region C, Region D) abgestrahlten OFDM-Träger, wobei Achsen 312, 332, 352, 372 die Frequenz der jeweiligen OFDM-Träger bzw. den Index der OFDM-Träger beschreiben. Die graphische Darstellung 300 zeigt ferner, wie die Segmente den Gruppen bzw. Untergruppen der Sendesignale 230, 234, 236, 238 zugeordnet sind.
  • Die entsprechende Zuordnung ergibt sich aus der in der 2 gezeigten Beschaltung der OFDM-Modulatoren 210, 212, 214, 216 durch die Verteilungseinrichtung 284, die den OFDM-Modulatoren 210, 212, 214, 216 die Information der Gruppen 252, 254, bzw. der Untergruppen 270, 272, 274, 276 zuführt.
  • Bezugnehmend auf die graphische Darstellung 310 lässt sich beispielsweise erkennen, dass dem zweiten Segment von OFDM-Trägern die zweite Gruppe 272 von Informationen zugeordnet ist, die auch mit Gruppe 2,1 gekennzeichnet ist. Der ersten Untergruppe 270 der ersten Gruppe 250, die auch mit Gruppe 1,1 bezeichnet ist, ist das erste Segment von OFDM-Trägern zugeordnet, wie beispielsweise aus der zweiten graphischen Darstellung 330 ersichtlich ist. Der zweiten Untergruppe 272 der ersten Gruppe 250, die auch mit Gruppe 1,2 gekennzeichnet ist, ist weiterhin das dritte Segment von OFDM-Trägern zugeordnet. In ähnlicher Weise ist dem vierten OFDM-Segment die dritte Gruppe 244 von Informationen zugeordnet. Der ersten Untergruppe 274 der vierten Gruppe 256 von Informationen (Gruppe 4,1) ist das fünfte OFDM-Segment zugeordnet, der zweiten Untergruppe 276 (Gruppe 4,2) hingegen das sechste OFDM-Segment.
  • Aus der graphischen Darstellung 310 ist ferner ersichtlich, dass in der ersten Region (Region A) nur ein einziges OFDM-Segment (Segment 2) abgestrahlt wird, während hingegen die anderen OFDM-Segmente in der ersten Region deaktiviert sind. In der 2 ist das Deaktivieren eines OFDM-Segmenten durch das Anlegen einer OFDM-Amplitude von „0" an einen Eingang der OFDM-Modulatoren 210, 212, 214, 216 gekennzeichnet bzw. symbolisiert, wobei eine OFDM-Steuerstufe bevorzugt für das Anlegen der „0" zum Deaktivieren einer Gruppe von OFDM-Trägern verantwortlich ist. Durch ein Anlegen einer „0" an den i-ten Eingang eines OFDM-Modulators 210, 212, 214, 216 sorgt die OFDM-Steuerstufe also dafür, dass die dem i-ten Eingang zugeordnete Gruppe von OFDM-Trägern, also das i-te OFDM-Segment, in dem jeweiligen OFDM-Modulator deaktiviert wird. Somit enthält das zugehörige Sendesignal das i-te OFDM-Segment nicht.
  • Bezugnehmend auf den ersten OFDM-Modulator 210 ist ersichtlich, dass nur der zweite Eingang 210b des ersten OFDM-Modulators 210 mit einem Informationssignal belegt ist, das im übrigen zu der zweiten Gruppe 252 gehört. Entsprechend wird über den ersten räumlichen Strahler 240 in die erste Region (Region A) ein OFDM-Signal abgestrahlt, bei dem, abgesehen von Pilot- und Synchronisationssegmenten, nur das zweite OFDM-Segment (Segment 2) aktiv ist, wobei das zweite OFDM-Segment mit der Information der zweiten Gruppe moduliert ist. Die übrigen OFDM-Segmente, die für eine Übertragung von Informationen vorgesehen sind, sind hingegen deaktiviert. Allerdings ist hiermit nicht ausgeschlossen, dass in dem ersten Sendesignal 230, das in die erste Region (Region A) abgestrahlt wird, dennoch weitere Synchronisationsinformationen bzw. Pilottöne enthalten sind. Die vorherigen Ausführungen beziehen sich nämlich nur auf die Nutzinformation tragenden OFDM-Segmente.
  • Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die Informationen der ersten Gruppe 250 von Informationen in die zweite Region (Region B) und in die vierte Region (Region D) in zwei frequenzmäßig getrennten Segmenten, dem ersten Segment (Segment 1) und dem dritten Segment (Segment 3), abgestrahlt wird. Mit anderen Worten, die Information einer einzigen Gruppe von In formationen, die beispielsweise zusammengehörige Informationen enthält, kann in zwei frequenzmäßig nicht-zusammenhängende Segmente aufgeteilt gesendet werden, wobei ein weiteres (Daten-) Segment zwischen den zu der gleichen Gruppe von Informationen gehörenden Segmenten liegt. Das weitere Segment trägt dabei eine Information, die nicht mit der in den beiden anderen genannten Segmenten enthaltenen Information zusammengehört.
  • Andererseits kann die Information von zusammengehörigen Untergruppen allerdings auch in benachbarten OFDM-Segmenten abgestrahlt werden, wie es beispielsweise für die erste Untergruppe 274 und die zweite Untergruppe 276 der vierten Gruppe 254 gezeigt ist. So wird die Information der Untergruppe 274 (auch als Gruppe 4,1 bezeichnet) in dem fünften Segment übertragen, während hingegen die Information der Untergruppe 276 (Gruppe 4,2) in dem zu dem fünften Segment benachbarten sechsten Segment übertragen wird. In anderen Worten, zusammengehörige Informationen kann auch in zueinander benachbarten OFDM-Segmenten übertragen werden.
  • Ferner kann die Information einer Gruppe nur in einer Region oder in mehreren Regionen ausgestrahlt werden. Beispielsweise wird die Information der dritten Gruppe (Gruppe 3,1) lediglich in der dritten Region (Region C) abgestrahlt, wie aus den graphischen Darstellungen 310, 330, 350, 370 der 3 ersichtlich ist.
  • Bei der Verbindungseinrichtung bzw. Verteilungseinrichtung 284 kann es sich um eine feste Verschaltung handeln. Es wird allerdings bevorzugt, dass die durch die Verteilungseinrichtung 284 hergestellte Verschaltung wahlweise verändert werden kann, wobei in diesem Fall die Verbindungseinrichtung 284 beispielsweise durch eine Schaltmatrix gebildet werden kann. Die Verbindungseinrichtung 284 kann allerdings auch Multiplexer umfassen, die die Gruppen 254, 256 bzw. Untergruppen 270, 272, 274, 276 von Informationen wahlweise an die verschiede nen Eingänge der OFDM-Modulatoren 210, 212, 214, 216 weiterleiten. Ferner kann die Verbindungseinrichtung 284 bevorzugt ausgelegt sein, um die Eingänge 210a-210f, 212a-212f, 214a-214f, 216a-216f der OFDM-Modulatoren 210, 212, 214, 216, die für einen Empfang von zu modulierenden Daten (entweder in Form von Bits oder von Amplituden und Phasen von OFDM-Trägern) ausgelegt sind, so zu beschalten, dass Gruppen von OFDM-Trägern deaktiviert sind. Eine Deaktivierung von OFDM-Trägern kann direkt durch anlegen eines „0"-Signals an einen Dateneingang eines OFDM-Modulators oder über ein separates Steuersignal erfolgen.
  • In anderen Worten, eine OFDM-Steuerstufe, die auch die Verteileinrichtung 284 umfasst, ist bevorzugt ausgelegt, um die zu übertragende Information, die in Gruppen 250, 252, 254, 256 oder Untergruppen 270, 272, 274, 276 von Information in Form von Bits oder gemappten Amplituden- und Phasenwerten vorliegt, auf verschiedene Gruppen von OFDM-Trägern (sogenannte OFDM-Segmente) zu verteilen. Die Verteilung erfolgt bevorzugt in einer umkonfigurierbaren Weise. Die Verteilung kann über eine Mehrzahl von Schaltern bzw. Multiplexern verändert werden, wobei die Schalter bzw. Multiplexer bevorzugt gemappte Amplituden und Phasen oder komplexwertige Signale übertragen. Die OFDM-Steuerstufe ist ferner ausgelegt, um Gruppen von OFDM-Trägern (bzw. OFDM-Segmente), denen keine Nutzinformation (das heißt keine Gruppe 250, 252, 254, 256 von Informationen bzw. Untergruppe 270, 272, 274, 276 von Informationen) zugeordnet ist, zu deaktivieren.
  • Die OFDM-Steuerstufe ist ferner bevorzugt ausgelegt, um Daten- bzw. Steuereingänge 210a-210f, 212a-212f, 214a-214f, 216a-216f der OFDM-Modulatoren 210, 212, 214, 216 so anzusteuern, dass in Bereichen bzw. Regionen, die eine Überlappung aufweisen, in einem vorgegebenen OFDM-Segment entweder gleiche Informationen abgestrahlt werden, oder dass das vorgegebene OFDM-Segment nur in genau einer der beiden überlappenden Regionen verwendet wird. So überlappen sich beispiels weise die zweite Region (Region B) und die dritte Region (Region C). Das zweite OFDM-Segment (Segment 2) wird in der zweiten Region (Region B) und in der dritten Region (Region C) mit der gleichen Information (nämlich der Information der zweiten Gruppe 252 (Gruppe 2,1) abgestrahlt. Somit kommt es zu einer konstruktiven Überlagerung, und die in dem zweiten OFDM-Segment übertragenen Information ist in dem gesamten Gebiet der zweiten Region und der dritten Region, auch im Überlappungsgebiet der beiden Regionen, gleichmäßig gut empfangbar. Andererseits wird das vierte OFDM-Segment (Segment 4) mit der Information der dritten Gruppe (Gruppe 3,1) lediglich in der dritten Region (Region C) abgestrahlt, während in der zweiten Region (Region B) das vierte OFDM-Segment deaktiviert ist (vgl. 3). Somit ist die in dem zweiten OFDM-Segment übertragene Information der zweiten Gruppe sowohl in der zweiten Region als auch in der dritten Region (und zusätzlich noch in der ersten Region) mit hoher Signalfeldstärke empfangbar. Die in dem vierten OFDM-Segment abgestrahlte Information der dritten Gruppe hingegen ist nur in der dritten Region mit einer hohen Feldstärke empfangbar, während hingegen die Feldstärke in der ersten Region, der zweiten Region und der vierten Region für die in dem vierten OFDM-Segment übertragene Information gering ist.
  • Überlappen sich zwei Regionen nicht, wie dies beispielsweise für die erste Region 410 und die vierte Region 440 der Fall ist, so können ferner in den nicht-überlappenden Regionen in gleichen OFDM-Segmenten unterschiedliche Informationen übertragen werden. Wenngleich dies in der graphischen Darstellung 300 der 3 nicht gezeigt ist, könnte beispielsweise in der ersten Region in dem dritten OFDM-Segment eine andere Information übertragen werden als die Information der zweiten Untergruppe 272 der ersten Gruppe 250 (Gruppe 1,2), die ja gemäß der graphischen Darstellung 370 in der vierten Region in dem dritten OFDM-Segment (Segment 3) abgestrahlt wird. Eine derartige Einstellung kann wiederum durch die OFDM-Steuerstufe erfolgen. Die OFDM-Steuerstufe würde in diesem Fall beispielsweise dem dritten Eingang 210c der ersten OFDM-Modulators 210 anstatt eines zum Deaktivieren geeignete Signals „0" das Signal einer Gruppe 250, 252, 254, 256 oder einer Untergruppe 270, 274, 276 zuführen.
  • Das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Konzept erlaubt also eine besonders flexible Zuteilung des Informationsinhalts, wobei der Informationsinhalt in Gruppen von Informationen vorliegt. Bei einer Gruppe von Informationen kann es sich beispielsweise um eine digitale Information handeln, die ein oder mehrere Rundfunksignale repräsentiert. Bei einer Gruppe von Informationen kann es sich aber auch um ein oder mehrere digitale Datenströme handeln. Es wird hierbei davon ausgegangen, dass die gesamte Information einer Gruppe von Informationen in die gleiche Region oder in die gleichen Regionen abgestrahlt werden soll. Im Falle von überlappenden Punktstrahlen, die von den räumlichen Strahlern 118, 122, 240, 242, 244, 246 abgestrahlt werden, kann die Verwendung einer segmentieren OFDM-Modulation mit einer Frequenzplanung kombiniert werden.
  • 2a zeigt ein Blockschaltbild eines Ausschnitts aus einer erfindungsgemäßen Verteileinrichtung 284. Die Verteileinrichtung empfängt von dem Mapper 280 komplexwertige Signale 280a bis 280f, die zu OFDM-Trägern gehörige komplexwertige Amplituden und/oder Phaseninformationen beschreiben. Die Ausgangssignale 280a bis 280f des Mappers 280 können hierbei über eine Schaltmatrix 290 in beliebig wählbarer Weise in Eingängen 210a bis 210f des beispielhaft gezeigten Modulators 210 zugeführt werden. Ferner kann den Eingängen 210a bis 210f des ersten OFDM-Modulators 210 wahlweise ein Nullsignal ("0") zugeführt werden, durch das ein OFDM-Träger deaktiviert werden kann. Der OFDM-Modulator 210 führt basierend auf seinen Eingangssignalen 210a bis 210f eine inverse Fouriertransformation (IFFT) durch, um ein OFDM-moduliertes Signal 220 zu erhalten.
  • Die gezeigte Ausführung kann durch Hinzufügen weiterer Schaltmatrizen 290 erweitert werden, um die weiteren OFDM-Modulatoren 212, 214 und 216 in analoger Weise anzusteuern bzw. um den weiteren OFDM-Modulatoren 212, 214, 216 die von dem Mapper 280 gelieferten Signale in frei wählbarer Zuordnung zuzuführen. Die Ansteuerung der Schaltmatrix 290 erfolgt im Übrigen gemäß den bereits oben und/oder den im folgenden beschriebenen Regeln.
  • Die in der 2a gezeigte Ausgestaltung der Verteileinrichtung 284 ist freilich nur eine von mehreren verschiedenen Möglichkeiten, um eine wahlfreie Verteilung der Informationssignale auf die einzelnen Gruppen von OFDM-Trägern sowie ein Aktivieren und Deaktivieren von OFDM-Trägern zu ermöglichen. Anstelle der gezeigten Schaltmatrix 290 kann beispielsweise auch ein andersartiger Multiplexer verwendet werden. Hierbei ist es nicht zwingend erforderlich, eine völlige Wahlfreiheit bei der Zuordnung der Ausgangssignale des Mehrpasses 280 zu den Eingängen des OFDM-Modulators 210, 212, 214, 216 zu erreichen.
  • Ferner können bei einem anderen Ausführungsbeispiel zusätzliche Steuersignale verwendet werden, um die OFDM-Modulatoren 210, 212, 214, 216 anzusteuern, um einzelne Gruppe von OFDM-Trägern (OFDM-Segmente) zu deaktivieren. In diesem Fall kann ein Zweig der Schaltmatrix, der die Eingänge 210a-210f des ersten OFDM-Modulators 210 mit einem „0"-Signal verbindet, entfallen.
  • Ferner wird darauf hingewiesen, dass die Schaltmatrix 290 oder entsprechende Multiplexerschaltungen auch vor dem Mapper 280 eingesetzt werden können.
  • Die 5 zeigt ferner ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Senden eines Informationssignals, das mehrere Sendesignale aufweist. Das in der 5 gezeigte Verfahren ist in seiner Gesamtheit mit 500 bezeichnet. Das Verfahren 500 empfängt ei ne erste Information 510 sowie eine zweite Information 512, wobei es sich bei den Informationen 510, 512 bevorzugt um Informationen handelt, die in Form eines digitalen Datenstroms repräsentiert sind. Das erfindungsgemäße Verfahren 500 liefert, basierend auf der ersten Information 510 und der zweiten Information 512, ein erstes Sendesignal 520 sowie ein zweites Sendesignal 522. Das erste Sendesignal 520 ist über einen ersten räumlichen Strahler 524 sendbar, und das zweite Sendesignal 522 ist über einen zweiten räumlichen Strahler 526 sendbar.
  • Das Verfahren 500 umfasst in einem ersten Schritt 530 ein Belegen einer ersten Gruppe 532 von OFDM-Trägern mit der ersten Information 510, um das erste Sendesignal 520 durch Modulation der ersten Gruppe 532 von OFDM-Trägern mit der ersten Information 510 zu erhalten. Das Verfahren 500 umfasst ferner in einem zweiten Schritt 540 ein Belegen der zweiten Gruppe 542 von OFDM-Trägern mit der zweiten Information 512, um das zweite Sendesignal 522 durch Modulation der zweiten Gruppe 542 von OFDM-Trägern mit der zweiten Information 512 zu erhalten. Die erste Gruppe 532 von OFDM-Trägern unterscheidet sich dabei von der zweiten Gruppe 542 von OFDM-Trägern. Die OFDM-Träger der ersten Gruppe 532 sind bevorzugt orthogonal zu den OFDM-Trägern der zweiten Gruppe 542. Ferner unterscheidet sich bevorzugt die erste Information 510 von der zweiten Information 512.
  • Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren, abhängig von den Gegebenheiten, in Hardware oder in Software implementiert werden. Die Implementation kann auf einem digitalen Speichermedium, beispielsweise einer Diskette, CD, DVD, oder einem Flash-Speichermedium, mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen erfolgen, die so mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, dass das entsprechende Verfahren ausgeführt wird. Allgemein besteht die Erfindung also auch in einem Computer-Programm-Produkt mit auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programm-Code zur Durchfüh rung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Computer-Programm-Produkt auf einem Rechner abläuft. In anderen Worten ausgedrückt, kann die Erfindung somit als ein Computer-Programm mit einem Programm-Code zur Durchführung des Verfahrens realisiert werden, wenn das Computer-Programm auf einem Computer abläuft.
  • Im Folgenden wird ein mögliches Verwendungsszenario beschrieben, wobei mit Strahl ein von einem der vier räumlichen Strahlern gesendetes Signal bezeichnet wird:
    • • Ein Strahl trägt vier Gruppen von Programmen.
    • • Drei Gruppen sind auch von Interesse für benachbarte Strahlen.
    • • Die Gruppen haben eine unterschiedliche Bandbreite.
  • Unter Verwendung eines Systems mit segmentierter OFDM-Modulation können diese Anforderungen in der folgenden Weise erfüllt werden, wobei die beschriebene Konfiguration eine Beispielkonfiguration darstellt:
    • • Sechs Segmente (einer segmentierten OFDM-Modulation) werden verwendet.
    • • Die erste Gruppe (von Informationen) wird in dem ersten OFDM-Segment und dem dritten OFDM-Segment übertragen.
    • • Die zweite Gruppe wird in dem zweiten OFDM-Segment übertragen.
    • • Die dritte Gruppe wird in dem vierten OFDM-Segment übertragen.
    • • Die vierte Gruppe wird in dem fünften OFDM-Segment und in dem sechsten OFDM-Segment übertragen.
  • Ferner sind bevorzugt in der ersten Region (das heißt, in dem ersten Sendesignal 230) das erste OFDM-Segment, das dritte OFDM-Segment, das vierte OFDM-Segment, das fünfte OFDM-Segment und das sechste OFDM-Segment deaktiviert. In der zweiten Region (das heißt, in dem zweiten Sendesignal) 234 hingegen ist das vierte OFDM-Segment deaktiviert. In der dritten Region sind das erste OFDM-Segment und das dritte OFDM-Segment deaktiviert, und in der vierten Region sind das zweite OFDM-Segment und das vierte OFDM-Segment deaktiviert.
  • Ein Beispiel eines resultierenden Sendespektrums für die unterschiedlichen Strahlen bzw. Regionen sind in der 3 gezeigt. Die 3 zeigt also ein Beispiel für eine Spektrum-Zuteilung für unterschiedliche Regionen. Eine Region ist hierbei durch einen Punktstrahl, der durch eine Richtantenne geformt wird, definiert. Die Anzahl an OFDM-Segmenten, die in jeder Region verfügbar sind, kann dabei konfiguriert werden. Es ist im Übrigen auch möglich, dass die OFDM-Steuerstufe in der Lage ist, die Anzahl der in den Regionen verfügbaren Segmente umzukonfigurieren.
  • Es sei hierbei darauf hingewiesen, dass das anhand der 3 gezeigte Beispiel für eine Zuteilung von Frequenzen bzw. OFDM-Trägern beispielsweise für die in der 4 gezeigte Anordnung der Regionen, in die die räumlichen Strahler 240, 242, 244, 246 abstrahlen, anwendbar ist. Die graphische Darstellung 300 der 3 verdeutlicht, dass die Anzahl der OFDM-Segmente, und damit die Anzahl der übertragenen Programme bzw. Rundfunkprogramme, leicht flexibel gestaltet werden kann. Die graphische Darstellung der 3 verdeutlicht im Wesentlichen die Vorteile einer Frequenzplanung mit schmalbandigen Trägern, die darin bestehen, dass eine in einer Region zur Verfügung stehende Übertragungsbandbreite durch eine Anzahl der in der jeweiligen Region verwendeten OFDM-Segmente festgelegt werden kann. In Kombination mit einer segmentierten OFDM-Modulation kann aber auch der Vorteil von breitban digen Systemen erhalten werden. Mit OFDM ist der parallele Empfang von vielen Segmenten leicht realisierbar.
  • Es sei hierbei darauf hingewiesen, dass jeder der vier Regionen (Region A, Region B, Region C, Region D) jeweils ein Punktstrahl (Spotbeam) einer Antenne zugeordnet ist. Bei der Antenne kann es sich um eine einzige Antennenanordnung handeln, die ausgelegt ist, um gleichzeitig verschiedene Sendesignale in verschiedenen Punktstrahlen zu senden, wobei jedem Sendesignal ein Punktstrahl zugeordnet ist. Bei einer Region kann es sich im Übrigen auch um ein Land handeln. Beispielsweise kann der erste räumliche Strahler 240 ausgelegt sein, um ein Gebiet auszuleuchten, das im Wesentlichen der Fläche Polens entspricht. Der zweite räumliche Strahler 242 kann ferner beispielsweise ausgelegt sein, um ein Gebiet zu beleuchten, das im Wesentlichen der Fläche Italiens entspricht. Der dritte räumliche Strahler 244 kann ausgelegt sein, um ein Gebiet zu beleuchten, das im Wesentlichen der Fläche Deutschlands entspricht, und der vierte räumliche Strahler 246 kann beispielsweise ausgelegt sein, um ein Gebiet zu beleuchten, das im Wesentlichen der Fläche Frankreichs entspricht. Die Gruppen 250, 252, 254, 256 von Informationen können in diesem Fall Rundfunkprogramm-Pakete in verschiedenen Sprachen umfassen, also eine Zusammenfassung von einem oder mehreren Rundfunkkanälen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 200 kann in einem Satelliten besonders vorteilhaft eingesetzt werden. Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung schafft ein Modulator für einen Satelliten, der im Wesentlichen die Vorrichtung 200 umfasst.
  • Es ist somit ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung, einen Sender zu schaffen, der ausgebildet ist, um zwei räumlich unterscheidbare Punktstrahlen über eine oder mehrere Antennen abzustrahlen, wobei jedem der beiden Punktstrahlen ein Sendesignal zugeordnet ist. Ein zu dem Sender gehöriger OFDM-Modulator ist dabei ausgebildet, um eine OFDM-Modulation der art zu erzielen, das in dem ersten Sendesignal, das in dem ersten Punktstrahl abgestrahlt wird, eine Gruppe von OFDM-Trägern enthalten ist, die in dem über den zweiten Punktstrahl abgestrahlten zweiten Sendesignal nicht enthalten ist.
  • Der erfindungsgemäße OFDM-Modulator ermöglicht es somit, verschiedene Gruppen von OFDM-Trägern, die auch als OFDM-Segmente bezeichnet werden, in den verschiedenen Sendesignalen zu erzeugen. In anderen Worten, die in dem ersten Sendesignal verwendete Menge von OFDM-Trägern unterscheidet sich erfindungsgemäßer Weise von der in dem zweiten Sendesignal verwendeten Menge von OFDM-Trägern. Dabei können allerdings einzelne OFDM-Segmente bzw. einzelne Gruppen von OFDM-Trägern gleichzeitig in den beiden Sendesignalen enthalten sein.
  • Überlappen sich die beiden Punktstrahlen in einem zum Empfang bestimmten Ort (beispielweise auf der Erdoberfläche), so wird es bevorzugt, dass in OFDM-Segmenten, die in den Sendesignalen beider Punktstrahlen enthalten sind, gleiche Information enthalten ist.
  • Überlappen sich die Punktstrahlen hingegen in dem zum Empfang vorgesehenen Gebiet (also z.B. auf der Erdoberfläche) nicht, so können OFDM-Segmente, die in den Sendesignalen beider Punktstrahlen enthalten sind, mit unterschiedlichen Inhalten belegt sein.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ferner ganz allgemein ein breitbandiges OFDM-System, das für die Abstrahlung mehrerer Sendesignale in mehreren räumlich getrennten Punktstrahlen ausgelegt ist, wobei das OFDM-System ausgelegt ist, um in jedem der Sendesignale, die die beiden Punktstrahlen versorgen, einzelne OFDM-Segmente einschalten und ausschalten zu können.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht es somit, durch eine flexiblere Zuordnung von OFDM-Trägern mehr Freiheitsgrade zu bekommen, so dass eine effizientere Nutzung der verfügbaren Frequenzbereiche ermöglicht wird als dies bei herkömmlichen Systemen der Fall ist. Ein höchstes Maß an Flexibilität ergibt sich dadurch, dass der verfügbare Frequenzbereich in sehr viele Teilbänder unterteilt wird. Auf dieser Basis wird dann eine Frequenzkoordinierung durchgeführt. Jeder Region kann eine flexible Anzahl von Trägerfrequenzen zugeordnet werden.
  • Durch die Verwendung einer segmentierten OFDM-Modulation für einen Spotbeam-Satelliten (Punktstrahl-Satelliten) ergibt sich eine wesentlich höhere Flexibilität in der Frequenzplanung als diese herkömmlich möglich ist. Dies ist beispielsweise hilfreich bei Satellitensystemen, bei denen in der Regel davon auszugehen ist, dass sich die Spots bzw. Punktstrahlen überlagern.

Claims (16)

  1. Vorrichtung (100; 200) zum Senden eines Informationssignals, das mehrere Sendesignale (116, 120; 230, 234, 236, 238) aufweist, mit folgenden Merkmalen: einem Modulator (110; 210, 212, 214, 216) zum Erzeugen eines ersten Sendesignals (116; 230) und eines zweiten Sendesignals (120; 234), wobei das erste Sendesignal (116; 230) über einen ersten räumlichen Strahler (118; 240) sendbar ist, und wobei das zweite Sendesignal (120; 222) über einen zweiten räumlichen Strahler (122; 242) sendbar ist, wobei der Modulator folgende Merkmale aufweist: eine OFDM-Steuerstufe (440; 260, 262, 280, 284), die ausgelegt ist, um eine erste Gruppe (144; Segment 1, Segment 3) von OFDM-Trägern mit einer ersten Information (112; 250) zu belegen, um das erste Sendesignal (116; 230) zu erzeugen, und um eine zweite Gruppe (148; Segment 2) von OFDM-Trägern mit einer zweiten Information 114; 252) zu belegen, um das zweite Sendesignal (120; 234) zu erzeugen, wobei sich die erste Gruppe von OFDM-Trägern von der zweiten Gruppe von OFDM-Trägern unterscheidet, und wobei sich die erste Information von der zweiten Information unterscheidet.
  2. Vorrichtung (100; 200) gemäß Anspruch 1, die ferner eine erste Antenne (118; 240) umfasst, die ausgelegt ist, um das erste Sendesignal (116; 230) in einen ersten räumlich begrenzten Bereich (410) abzustrahlen, und die ferner eine zweite Antenne (122; 242) umfasst, die ausgelegt ist, um das zweite Sendesignal (120; 222) in einen zweiten räumlich begrenzten Bereich (420) abzustrahlen, wobei der erste Bereich (410) dadurch definiert ist, dass in dem ersten Bereich das von der ersten Antenne abgestrahlte erste Sendesignal mit einer Feldstärke, die größer als eine vorgegebene erste Schwellenfeldstärke ist, empfangbar ist, und wobei der zweite Bereich (420) dadurch definiert ist, dass in dem zweiten Bereich das von der zweiten Antenne abgestrahlte zweite Sendesignal mit einer Feldstärke, die größer als eine vorgegebene zweite Schwellenfeldstärke ist, empfangbar ist.
  3. Vorrichtung (100; 200) gemäß Anspruch 2, bei der die erste Antenne (118; 240) und die zweite Antenne (122; 242) so ausgelegt sind, dass sich der erste Bereich (410) und der zweite Bereich (420) überlappen, und bei der die OFDM-Steuerstufe (140; 260, 262, 280, 284) so ausgelegt ist, dass in dem zweiten Sendesignal (120; 234) zumindest eine gemeinsam genutzte Gruppe von OFDM-Trägern (Segment 2) enthalten ist, die auch in dem ersten Sendesignal (116; 230) enthalten ist, und bei der die OFDM-Steuerstufe ferner ausgelegt ist, um die gemeinsam genutzte Gruppe von OFDM-Trägern in dem ersten Sendesignal und in dem zweiten Sendesignal mit der gleichen gemeinsamen Information (252, Gruppe 2,1) zu belegen.
  4. Vorrichtung (100; 200) gemäß Anspruch 2, bei der die erste Antenne (118; 240) und die zweite Antenne (122; 242) so ausgelegt sind, dass sich der erste Bereich (410) und der zweite Bereich (440) nicht überlappen, und bei der die OFDM-Steuerstufe (440; 260, 262, 280, 284) so ausgelegt ist, dass das zweite Sendesignal (120; 234) zumindest eine gemeinsam genutzte Gruppe von OFDM-Trägern umfasst, die auch in dem ersten Sendesignal enthalten ist, und bei der die OFDM-Steuerstufe ferner ausgelegt ist, um die gemeinsam genutzte Gruppe von OFDM-Trägern in dem ersten Sendesignal mit einer anderen Information zu belegen als in dem zweiten Sendesignal.
  5. Vorrichtung (100; 200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die OFDM-Steuerstufe (140; 260, 262, 280, 284) ausgelegt ist, um bei der Erzeugung des ersten Sendesignals (114; 230) eine Gruppe von OFDM-Trägern aus der Gesamtmenge (Segment 1, Segment 2, Segment 3, Segment 4, Segment 5, Segment 6) von OFDM-Trägern, die sowohl für die Erzeugung des ersten Sendesignals als auch für die Erzeugung des zweiten Sendesignals nutzbar sind, wahlweise mit der ersten Information (112; 250) zu belegen oder zu deaktivieren, und um bei der Erzeugung des zweiten Sendesignals (120; 222) eine weitere Gruppe von OFDM-Trägern aus der Gesamtmenge von OFDM-Trägern, die sowohl für die Erzeugung des ersten Sendesignals als auch für die Erzeugung des zweiten Sendesignals nutzbar sind, wahlweise mit der zweiten Information (114; 252) zu belegen oder zu deaktivieren.
  6. Vorrichtung (100; 200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die OFDM-Steuerstufe (140; 260, 262, 280, 284) ausgelegt ist, um eine Mehrzahl von Informationssigna len (112, 114; 250, 252, 254, 256) zu empfangen, und um bei der Erzeugung des ersten Sendesignals (116; 230) wahlweise Gruppen (Segment 1, Segment 2, Segment 3, Segment 4, Segment 5, Segment 6) von OFDM-Trägern zu den Informationssignalen zuzuordnen, und um bei der Erzeugung des zweiten Sendesignals (120; 234) wahlweise Gruppen von OFDM-Trägern zu den Informationssignalen zuzuordnen, wobei der Modulator (110; 210, 212, 214, 216) ausgelegt ist, um einen OFDM-Träger mit einem Dateninhalt eines zugeordneten Informationssignals zu modulieren, und wobei die OFDM-Steuerstufe (140, 260, 262, 280, 284) ferner ausgelegt ist, um eine Gruppe (Segment 1, Segment 2, Segment 3, Segment 4, Segment 5, Segment 6) von OFDM-Trägern, der kein Informationssignal zugeordnet ist, zu deaktivieren.
  7. Vorrichtung (100; 200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die OFDM-Steuerstufe (140; 260, 262, 280, 284) ausgelegt ist, um eine Gruppe (Segment 1, Segment 2, Segment 3, Segment 4, Segment 5, Segment 6) von OFDM-Trägern zu deaktivieren, indem die OFDM-Steuerstufe eine zu dem deaktivierenden OFDM-Träger gehörige Amplitude zu Null ("0") setzt.
  8. Vorrichtung (100; 200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die OFDM-Steuerstufe (140; 260, 262, 280, 284) eine Verteilmatrix umfasst, die ausgelegt ist, um zumindest zwei Informationssignale (112, 114; 250, 252, 254, 256) zu empfangen, und um bei der Erzeugung des ersten Sendesignals (116; 230) wahlweise die erste Gruppe (Segment 1) von OFDM-Trägern mit dem ersten Informationssignal zu belegen, und wahlweise die zweite Gruppe (Segment 2) von OFDM-Trägern mit dem zweiten Informationssignal zu belegen, und um bei der Erzeugung des zweiten Sendesignals (120; 234) wahlweise die erste Gruppe (Segment 1) von OFDM-Trägern mit dem ersten Informationssignal zu belegen, und wahlweise die zweite Gruppe (Segment 2) von OFDM-Trägern mit dem zweiten Informationssignal zu belegen.
  9. Vorrichtung (100; 200) gemäß Anspruch 8, bei dem die Verteilmatrix eine vollständige Verteilmatrix (290) ist, die ausgelegt ist, um mehr als zwei Informationssignale (250, 252, 254, 256) zu empfangen, und die empfangenen Informationssignale bei der Erzeugung des ersten Sendesignals (116; 230) in beliebig wählbarer Weise festgelegten Gruppen (Segment 1, Segment 2, Segment 3, Segment 4, Segment 5, Segment 6) von OFDM-Trägern zuzuordnen, und um die Informationssignale bei der Erzeugung des zweiten Sendesignals (120; 234) in beliebig wählbarer Weise festgelegten Gruppen von OFDM-Trägern zuzuordnen.
  10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die erste Information (112; 250) und die zweite Information (114; 254) unterschiedliche Programme einer digitalen Rundfunkausstrahlung darstellen.
  11. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die erste Information (112; 250) und die zweite Information (114; 252) Sprachsignale in unterschiedlichen Sprachen umfassen.
  12. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, die für eine Verwendung in einem Satelliten ausgelegt ist.
  13. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, ein Teil eines Satelliten zu sein, wobei der erste räumliche Strahler (118; 240) eine erste Satellitenantenne zur Abstrahlung des ersten Sendesignals (116; 230) als ein Punktstrahl ist, wobei der zweite räumliche Strahler (122; 242) eine zweite Satellitenantenne zur Abstrahlung des zweiten Sendesignals (120; 222) als ein Punktstrahl (410) ist, wobei der erste Punktstrahl (410) von dem zweiten Punktstrahl (420) räumlich unterscheidbar ist, und wobei die OFDM-Steuerstufe (140; 260, 262, 280, 284) ausgelegt ist, um das erste Sendesignal als ein OFDM-moduliertes Signal zu erzeugen, um das zweite Sendesignal als ein OFDM-moduliertes Signal zu erzeugen, um einzelne OFDM-Segmente in dem ersten OFDM-Signal wahlweise mit Information zu belegen oder zu deaktivieren und um einzelne OFDM-Segmente in dem zweiten Sendesignal wahlweise mit Information zu belegen oder zu deaktivieren.
  14. Vorrichtung gemäß Anspruch 13, bei der die OFDM-Steuerstufe (140; 260, 262, 280, 284) ausgelegt ist, um zu ermöglichen, dass in dem ersten Sendesignal (116; 230) ein OFDM-Segment aktiv und mit einer Information belegt ist, das in dem zweiten Sendesignal (120, 234) deaktiviert ist.
  15. Verfahren (500) zum Senden eines Informationssignals, das mehrere Sendesignale (520, 522) aufweist, wobei das erste Sendesignal über einen ersten räumlichen Strahler (524) sendbar ist, und wobei das zweite Sendesignal über einen zweiten räumlichen Strahler (526) sendbar ist, mit folgenden Schritten: Belegen (530) einer ersten Gruppe von OFDM-Trägern mit der ersten Information, um das erste Sendesignal durch Modulation der ersten Gruppe von OFDM-Trägern mit der ersten Information zu erhalten; und Belegen (540) einer zweiten Gruppe von OFDM-Trägern mit der zweiten Information, um das zweite Sendesignal durch Modulation der zweiten Gruppe von OFDM-Trägern mit der zweiten Information zu erzeugen, wobei sich die erste Gruppe von OFDM-Trägern von der zweiten Gruppe von OFDM-Trägern unterscheidet, und wobei sich die erste Information von der zweiten Information unterscheidet.
  16. Computerprogramm zum Durchführen des Verfahrens gemäß Anspruch 15, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.
DE102005051275A 2005-10-26 2005-10-26 Vorrichtung, Verfahren und Computerprogramm zum Senden eines Informationssignals, das mehrere Sendesignale aufweist Ceased DE102005051275A1 (de)

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