DE102008062808B4

DE102008062808B4 - Interleaver-Vorrichtung und Empfänger für ein von der Interleaver-Vorrichtung erzeugtes Signal

Info

Publication number: DE102008062808B4
Application number: DE200810062808
Authority: DE
Inventors: Marco Dr. Breiling; Ernst Eberlein; Rainer Hildinger; Holger Stadali; Aharon Jesus Vargas Barroso
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2008-12-23
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2028-12-24
Also published as: WO2010072674A1; US8689061B2; ES2559844T3; EP2368334B1; US20110289391A1; EP2368334A1; DE102008062808A1

Abstract

Interleaver-Vorrichtung (110) zur gemeinsamen Übertragung eines ersten und eines zweiten Transportkanals (TC1; TC2) über einen Übertragungskanal, wobei der erste Transportkanal (TC1) eine Sequenz von ersten Verschachtelungseinheiten (IU(1, n)) und der zweite Transportkanal (TS2) eine Sequenz von zweiten Verschachtelungseinheiten (IU(2, n)) aufweist, wobei jede Verschachtelungseinheit wenigstens ein Symbol umfasst, mit folgenden Merkmalen:
einer Faltungsverschachtelungseinrichtung (10-1; 10-2) zum Verändern der Sequenz der ersten Verschachtelungseinheiten gemäß einer ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift (40; 50; 112), die erste Übertragungsressourcen (41; 51) für die gemeinsame Übertragung definiert, um einen verschachtelten ersten Transportkanal (42; 52) zu erhalten, der eine veränderte Sequenz von ersten Verschachtelungseinheiten aufweist, und zum Verändern der Sequenz der zweiten Verschachtelungseinheiten gemäß einer zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift (60; 70; 114), die zweite Übertragungsressourcen (61; 71) für die gemeinsame Übertragung definiert, um einen verschachtelten zweiten Transportkanal (62; 72) zu erhalten, der eine veränderte Sequenz von zweiten Verschachtelungseinheiten aufweist,
wobei die zweite Faltungsverschachtelungsvorschrift (60; 70; 114) von der ersten...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die digitale Übertragungstechnik und insbesondere auf Übertragungskonzepte, die besonders gut für zeitlich veränderliche Übertragungskanäle, wie sie beispielsweise im Mobilfunk und Rundfunk anzutreffen sind, geeignet sind, und wo mehrere Datentypen (z. B. Audio, Video) über ein einziges Signal übertragen werden sollen.
Zeit- und/oder Frequenzinterleaving, kombiniert mit sogenannten Vorwärtsfehlerschutzverfahren (Forward Error Correction, FEC), gehört zu einem Grundprinzip in der Übertragungstechnik. Derartiges Interleaving wird beispielsweise auch beim digitalen Videorundfunk (DVB = Digital Video Broadcasting) eingesetzt. Ein relativ neuer Übertragungsstandard aus der DVB-Familie, mit dem digitale Rundfunkprogramme über kleine und/oder mobile Geräte empfangen werden können, ist der digitale Videorundfunk über Satellit für Handgeräte, kurz DVB-SH (Digital Video Broadcasting – Satellite services to Handheld devices).
DVB-SH verwendet als Kanalencoder einen 3GPP2-Turbo-Encoder (3GPP2 = 3rd Generation Partnership Project 2). Diesem Turbo-Encoder wird ein Informationswort der Größe L_tc-input (bei DVB-SH: L_tc-input = 12.282 Bits) zugeführt. Nach Encodierung der Informationswörter gibt der Turbo-Encoder Codewörter mit einer vordefinierten Coderate CR aus. Bei DVB-SH existieren zwar prinzipiell unterschiedliche Coderaten von 1/5 bis 2/3, aber derzeit kann man bei DVB-SH für ein Signal nur eine einzige Coderate für sämtliche Informationswörter einstellen. Die Codewörter, die vom Encoder ausgegeben wer den, sind somit alle gleich groß mit einer Größe von L_tc-output = (L_tc-input + 6)/CR.
Die Codewörter werden anschließend einem bitweisen Interleaving unterzogen und in so genannte Verschachtelungseinheiten (Interleaver Units, IUs) unterteilt. Die Größe der einzelnen Verschachtelungseinheiten beträgt bei DVB-SH jeweils 126 Bits, die durch Punktierung von 2 Bits aus jeweils 128 Bits des Bit-interleaveten Codewortes hervorgehen. Die Verschachtelungseinheiten (IUs) eines Codeworts werden in Gruppen von 48 IUs sortiert. Dies ist schematisch in 1 dargestellt.
Aus einer Coderate CR = 2/3 und einer Infowortlänge L_tc-input = 12.282 Bits resultiert eine Codewortlänge L_tc-output = 18.144 Bits, was 144 Verschachtelungseinheiten pro Codewort entspricht. Die Verschachtelungseinheiten eines Codeworts werden in Gruppen von 48 IUs sortiert, was bei dem hier dargestellten Beispiel in 144/48 = 3 Gruppen resultiert. Wie es in 1 gezeigt ist, werden die IUs der einzelnen Gruppen spaltenweise angeordnet, so dass sich eine 48 × 3 IU-Matrix ergibt. In 1 sind die einzelnen IUs mit S, Z gekennzeichnet, wobei S die Spalte und Z die Zeile der IU im jeweiligen Codewort bedeutet. Die erlaubten Coderaten und IU-Größen wurden bei DVB-SH so gewählt, dass die Codewörter immer in ganzen Spalten aufgehen (1: Coderate 2/3 entspricht drei Spalten). Aufeinanderfolgende Codewörter werden in aufeinanderfolgenden Spalten sortiert, so wie es soeben beschrieben wurde.
Die Spalten der IU-Matrix werden anschließend der Reihe nach in eine Verschachtelungseinrichtung 10, insbesondere eine Faltungsverschachtelungseinrichtung, gegeben, die, entsprechend der 48 Verschachtelungseinheiten, N = 48 Verzögerungseinrichtungen aufweist, die im Nachfolgenden der Anschaulichkeit halber auch als Verzögerungsleitungen dargestellt sind. Beispielsweise könnten die Verzögerungseinrichtungen mittels adressierbarem (RAM-)Speicher realisiert werden. D. h., die 0. IU einer Spalte kommt in die 0. Verzögerungseinrichtung bzw. -leitung (D = 0), die 1. IU einer Spalte in die 1. Verzögerungsleitung (D = 1) etc, d. h. D = 0, ..., N – 1). Eine Verzögerungseinrichtung bzw. -leitung, z. B. in Form einer sogenannten Tapped Delay Line, ist eine Art Schieberegister, wobei aber jede Registerstufe eine ganze IU, d. h. z. B. 126 Bits, auf einmal speichern kann, die dann beim Schieben als Block an die nächste Stufe weitergegeben wird. Zwischen jeder Schiebeoperation wird einmal am Eingang der Verschachtelungseinrichtung 10 eine neue Spalte eines Codeworts angelegt und am Ausgang der N = 48 Verzögerungsleitungen, d. h. am Ausgang der Verschachtelungseinrichtung 10, werden dementsprechend N = 48 verschachtelte IUs gelesen. Ein solcher Schreib- bzw. Lesevorgang wird als Verschachtelungs- bzw. Interleaverzyklus (Interleaver Cycle) bezeichnet. Eine Verzögerung einer Verschachtelungseinheit bzw. IU über eine Verzögerungsleitung ist also immer ein ganzzahliges Vielfaches eines Verschachtelungszyklus.
2 zeigt die prinzipielle Struktur einer Faltungsverschachtelungseinrichtung 10 bzw. eines Faltungsinterleavers, wie er in leicht modifizierter Form bei DVB-SH eingesetzt wird. Dabei soll im Nachfolgenden lediglich das Prinzip erläutert werden. Für genaue Implementierungsdetails sei auf die entsprechenden DVB-SH Standardisierungsdokumente verwiesen.
Der Faltungsinterleaver 10 umfasst N = 48 parallele Verzögerungsleitungen 12. Die Leitungen 12 werden nacheinander von einem Eingangskoppler in Form eines Demultiplexers 11 (DEMUX) gefüttert. An dieser Stelle sei erwähnt, dass der Eingangskoppler 11 und auch unten beschriebene weitere Koppler lediglich der Anschaulichkeit halber als (De-)Multiplexer dargestellt sind. Beispielsweise könnten die Koppler aber auch durch Speichercontroller bzw. Adressgeneratoren zum Adressieren eines RAM-Speichers realisiert werden. Der Eingang des Demultiplexers 11 ist mit dem vorher beschriebenen Bit-Interleaver (nicht gezeigt) gekoppelt. Der Demultiplexer 11 füttert jede Verzögerungsleitung 12 mit exakt einer Verschachtelungseinheit (IU), welche beispielhaft 126 Codebits bzw. Symbole aufweist. Dann schaltet der Demultiplexer 11 zur nächsten Leitung 12 usw. Zu Beginn einer neuen Spalte schaltet der Demultiplexer immer zur ersten Leitung 12a. Das Ende einer Spalte ist erreicht, wenn der Demultiplexer 11 eine IU in die letzte Leitung (Index N – 1) gefüttert hat.
Der Faltungsinterleaver 10 kann in gewissem Rahmen konfiguriert werden. Jede Verzögerungsleitung kann unterschiedliche und unterschiedlich viele Verzögerungselemente haben (E = Early-Teil, M = Middle-Teil, L = Late-Teil), so dass die Verzögerung jeder Verzögerungsleitung 12 unterschiedlich ausfallen kann.
Im Einzelnen umfasst der in 2 gezeigte Faltungsinterleaver 10 den Eingangskoppler 11, der als Demultiplexer ausgebildet ist und in 2 als DEMUX bezeichnet ist. Ferner ist ein Ausgangskoppler 14 vorhanden, der als Multiplexer ausgebildet ist und in 2 als MUX bezeichnet ist. Zwischen den beiden Multiplexern 11 und 14 befindet sich eine Mehrzahl von Verzögerungsleitungen 12, die bei dem in 2 gezeigten Interleaver in drei Gruppen aufgeteilt sind. Die erste Gruppe wird als Early-Teil 12d bezeichnet. Die zweite Gruppe wird als Middle-Teil 12e und die dritte Gruppe als Late-Teil 12f bezeichnet.
Jede Verzögerungsleitung bzw. Verbindungsleitung außer der ersten Verbindungsleitung 12a hat eine bestimmte Verzögerung, wobei die Verzögerungen jedoch in den drei Gruppen unterschiedlich konfiguriert werden können. Ferner ist in 2 gezeigt, dass die Verzögerung von Verzögerungsleitung (Tap) zu Verzögerungsleitung jeweils um ein Inkrement (E, M oder L). zunimmt, so dass z. B. die Verbindungsleitung Tap (middleStart – 1) eine Anzahl von Tap (middleStart – 1) Verzögerungselementen E hat. Ferner hat jede Verzögerungs leitung der zweiten Gruppe 12e dieselbe Anzahl von Verzögerungseinheiten E wie die letzte Verzögerungsleitung der ersten Gruppe 12d sowie zusätzlich eine von Verzögerungsleitung zu Verzögerungsleitung zunehmende Anzahl von M-Verzögerungselementen. Entsprechend hat auch jede Verbindungsleitung der Late-Gruppe 12f dieselbe Anzahl von E-Verzögerungen wie die letzte Verbindungsleitung der ersten Gruppe 12d und dieselbe Anzahl von M Verzögerungen wie die letzte Verzögerungsleitung der zweiten Gruppe 12e sowie eine von Verzögerungsleitung zu Verzögerungsleitung zunehmende Anzahl von L-Verzögerungselementen. Für nähere Einzelheiten sei an dieser Stelle z. B. auf die Patentschrift DE 10 2006 026 895 B3 verwiesen. Die einzelnen Verzögerungen der drei Gruppen 12d, 12e, 12f stellen zusammen eine Verschachtelungsvorschrift bzw. eine Interleaver-Konfiguration dar.
Die Zeit zwischen Eingabe und Ausgabe kann für jede Verzögerungsleitung der Faltungsverschachtelungseinrichtung 10 unterschiedlich sein. Deshalb gehören die in einem Interleaverzyklus ausgelesenen N = 48 IUs nicht zu einem einzigen Codewort, sondern sind eine Mischung von IUs unterschiedlicher Codewörter (und sind somit verschachtelt = interleaved). Beim aktuellen DVB-SH-Standard existieren prinzipiell viele unterschiedliche Interleaver-Konfigurationen, aber es kann derzeit innerhalb eines Signals nur eine einzige Interleaver-Konfiguration bzw. Verschachtelungsvorschrift für alle Info-/Codewörter verwendet werden.
Bezug nehmend auf 1 werden die N = 48 aus der Verschachtelungseinrichtung 10 ausgelesenen IUs nun zeitlich sequentiell übertragen. Die nächsten N = 48 ausgelesenen IUs werden gemäß ihren Verzögerungen D(0 ... 47) angehängt. Im Beispiel von 1 fängt nach 21 Verschachtelungszyklen, d. h. D = 21, ein nächster Übertragungsrahmen (Frame) an. Insgesamt werden die 144 IUs des dargestellten Codeworts in Übertragungsrahmen i bis i + 45, also in 46 Übertragungsrahmen übertragen. Demzufolge beträgt eine zeitli che Gesamtverzögerung der exemplarischen Verschachtelungseinrichtung 10 45 Übertragungsrahmen.
3 zeigt beispielhaft, wie mehrere Codewörter CW0, CW1, CW2 und CW3, welche alle mit einer Coderate von 2/3 codiert wurden, zusammen durch die Verschachtelungseinrichtung 10 verschachtelt und dann zeitlich übertragen werden. Wie sich erkennen lässt, sind die Codewörter CW0, CW1, CW2 und CW3 durch den Interleaver 10 ineinander verschachtelt, d. h. eine ursprüngliche Sequenz von Verschachtelungseinheiten der einzelnen Codewörter wurde durch den Interleaver 10 verändert.
Unterschiedliche Daten verlangen bei der Übertragung unterschiedliche Randbedingungen. Manche Daten, wie beispielsweise Radio- und Videoprogramme, die von sehr vielen Benutzern gleichzeitig empfangen werden, müssen robust gegen kurzzeitige (im Sekundenbereich liegende) Störungen des Übertragungskanals sein. Signalverzögerungen spielen jedoch nur eine untergeordnete Rolle. Derartige Daten sollten mittels eines starken Kanalcodes (niedrige Coderate) und zeitliches Interleaving über mehrere Sekunden geschützt werden.
Andere Daten, wie sie beispielsweise bei Telefonverbindungen anfallen, müssen weniger robust sein, weil sie nur von einem einzelnen Benutzer empfangen werden, jedoch spielt hier Echtzeit eine sehr wichtige Rolle. Durch das Interleaving darf hier also nur eine begrenzte Verzögerung (z. B. kleiner als 150 Millisekunden) eingeführt werden. Solche Daten sollten also mit einem Kanalcode hoher Coderate und relativ kurzem Interleaving versehen werden.
Für weitere Daten bestehen unter Umständen Fast-Echtzeit-Anforderungen (Verzögerung unter 1 Sekunde) und hohe Robustheit (z. B. Signalisierungsinformation für Congestion oder Power Control eines Uplinks (d. h. Return Links) der Terminals, oder für eine Fußballspiel-Live-Übertragung).
Hier sollten also niedrige Coderaten und eine mittlere Interleavingdauer eingesetzt werden.
Manche Datendienste (z. B. Software-Update eines Navigationsgeräts) vertragen eine sehr lange Verzögerung und brauchen nur wenig robust geschützt zu sein (darum kümmert sich ein Fehlerschutzcode auf einer höheren Übertragungsschicht). Demnach sind hier hohe Coderaten und lange Interleaverdauern erforderlich.
Eine Vielzahl anderer Szenarien mit entsprechenden Anforderungen ist ebenfalls denkbar. Derartige Anforderungen werden als Quality of Service (QoS) eines Transportkanals bezeichnet. Mögliche QoS-Parameter eines Dienstes sind beispielsweise:

– Robustheit,
– erlaubte Latenz,
– zeitlicher Jitter,
– Datenrate.

DVB-SH stellt momentan für alle übertragenen Daten innerhalb eines physikalischen Signals lediglich einen einzigen Transportkanal mit einem einzigen QoS zur Verfügung, da lediglich ein einziger Kanalcode und eine einzige Interleaver-Konfiguration pro Signal möglich sind.
Vorteilhaft wäre jedoch die Möglichkeit einer gleichzeitigen Übertragung mehrerer Transportkanäle mit unterschiedlichen QoS, d. h. unterschiedlichen Coderaten und/oder unterschiedlichen Interleaver-Konfigurationen. Somit könnten neben den ursprünglich zur Ausstrahlung vorgesehenen Rundfunkdaten beispielsweise auch Telefongespräche übertragen werden.
Aus der Schrift EP 1 045 522 A1 ist ein Verfahren bekannt zum Verschachteln von Daten, welche von verschiedenen Transportkanälen geliefert werden. Die Transportkanäle sind auf verschiedene Gruppen aufgeteilt, wobei jedoch die Transportkanäle einer Gruppe alle die gleiche Dienstqualität besitzen. Die Transportkanäle einer Gruppe werden durch eine gemeinsame Verarbeitungskette verarbeitet, welche die Daten verschachtelt.
Aus der Schrift EP 1 928 116 A2 ist eine Vorrichtung bekannt zum Senden von Daten mit hoher und mit niedriger Auflösung, wobei die Daten mit hoher Auflösung mit einer langen Periode verschachtelt werden und die Daten mit niedriger Auflösung mit einer kurzen Periode verschachtelt werden. Dabei werden zum Verschachteln der Daten Faltungsverschachtelter verwendet. Die Daten werden nach dem Verschachteln über einen Multiplexer zu einem gemeinsamen Signal zusammengeführt.
Aus US 6,678,476 B1 ist ein optischer Interleaver bekannt, welcher mit Wellenlängenmultiplex-Modulen verbunden ist und eine erste und eine zweite Inzterleaver-Stufe enthält. Der Interleaver multiplext individuelle Kanäle von verschiedenen Glasfasern auf eine gemeinsame Glasfaser.
Eine Übertragung mehrerer Transportkanäle bzw. sog. Pipes findet beispielsweise auch bei ETSI-SDR (European Telecommunications Standards Institute, Satellite Digital Radio) statt, wo immer ganze Zeitschlitze einem ersten bzw. einem zweiten Transportkanal zugewiesen werden können.
Beim ETSI-SDR Standard gibt es bereits für eine einzige Pipe mehrere Verschachtelungsvorrichtungen bzw. Interleaver (siehe 3 von ETSI TS 102 550 v 1.3.1), weil man eine Pipe nämlich in Zeitschlitze unterteilt (das Prinzip würde bei anderen Standards aber auch ohne diese Unterteilung in Zeitschlitze gehen). Rechts in 3 von ETSI TS 102 550 v 1.3.1 werden dann Ausgänge aller Zeitschlitz-Interleaver durch einen sog. Kollektor wieder zusammengesammelt und bilden eine Pipe. Kap. 4.9 beschreibt dann, dass anschließend alle Pipes wieder (zeitlich) zusammen gemultiplext werden. Wenn eine erste Pipe weniger Datenrate haben soll, dann wird sie einfach im zeitlichen Multiplex kleiner gemacht (beim SDR-Standard würde sie um ein oder mehrere Zeitschlitze reduziert), und die verfügbare Zeit (Übertragungsressourcen) würden von einer zweiten Pipe übernommen.
Nachteil dieser Vorgehensweise ist, dass sie nicht für existierende Systeme mit einem ersten Transportkanal verwendbar ist, der vom Ausgang einer Verschachtelungsvorrichtung im Sender ausgelesen und dann übertragen wird, und wo Übertragungsressourcen des ersten Transportkanals von einem zweiten Transportkanal übernommen werden, ohne dass dies dem Empfänger für eine Entschachtelung und Decodierung des ersten Transportkanals mitgeteilt werden muss.
Es existieren bereits Endgeräte bzw. Terminals für den derzeitigen DVB-SH-Standard. Erweiterungen dieses Standards sollten also in einer rückwärtskompatiblen Form erfolgen, derart, dass bestehende Endgeräte einen Teil der übertragenen Daten decodieren können, und zwar denjenigen Teil der Daten, der für sie relevant ist. Da derzeitige Endgeräte für Rundfunkanwendungen gebaut wurden, können sie entsprechende Rundfunkdaten (z. B. Audio- und/oder Videoprogramme) darstellen. Mit Daten beispielsweise aus Telefonverbindungen können sie jedoch derzeit nichts anfangen.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung also darin, eine gemeinsame Übertragung eines bestehenden Transportkanals zusammen mit wenigstens einem zusätzlichen Transportkanal mit unterschiedlichem QoS zu ermöglichen, ohne den Empfang des bereits bestehenden Transportkanals auszuschalten.
Diese Aufgabe wird durch eine Interleaver-Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einem Sender mit den Merkmalen des Anspruchs 15, einem Empfänger nach Anspruch 17, oder einem Verfahren nach einem der Ansprüche 26 oder 27 gelöst.
Die Erkenntnis der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Rückwärtskompatibilität dadurch erreicht wird, dass einem bestehenden, mittels einer ersten Verschachtelungsvorschrift verschachtelten, ersten Transportkanal ein zweiter verschachtelter Transportkanal nebengestellt wird, der mittels einer zweiten Verschachtelungsvorschrift verschachtelt ist, die von der ersten Verschachtelungsvorschrift abgeleitet ist, derart, dass durch die erste und zweite Verschachtelungsvorschrift definierte Übertragungsressourcen so aufeinander abgestimmt sind, dass es bei einer gemeinsamen Übertragung des ersten und zweiten verschachtelten Transportkanals über einen gemeinsamen Übertragungskanal zu keinerlei Konflikten bzw. Kollisionen kommt. Dazu wird eine ursprüngliche Datenrate des ersten Transportkanals natürlich reduziert, um Übertragungsressourcen für den zweiten Transportkanal frei zu machen. Durch die zweite, geschickt abgeleitete Verschachtelungsvorschrift werden nun die frei gewordenen Übertragungsressourcen kollisionsfrei dem zweiten Transportkanal zugewiesen.
Insbesondere werden z. B. durch einen Kombinierer der verschachtelte erste Transportkanal und der verschachtelte zweite Transportkanal gemäß der ersten oder der zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift kombiniert, um einen Übertragungsstrom für den Übertragungskanal zu erhalten. Damit wird eine Rückwärtskompatibilität sichergestellt, weil durch den zweiten Transportkanal der erste Transportkanal nicht verändert wird. Der Kombinierer ”sortiert” den zweiten Transportkanal gewissermaßen in ”Lücken” hinein, die aufgrund der Tatsache, dass die ersten Übertragungsressourcen nicht die vollen Ressourcen des Übertragungskanals beanspruchen, vorhanden sind. Dennoch ist ein Empfänger, der nur für die erste Faltungsverschachtelungsvorschrift ausgelegt ist, in der Lage, diesen noch zu extrahieren. Daten an Stellen, an denen der zweite Transportkanal steht, werden von diesem einfachen Empfänger für den ersten Transportkanal zwar empfangen und verarbeitet, aber als Fehler decodiert und deshalb verworfen. Weiterhin beeinflusst die Sequenz von Codewörtern aus erstem und zweitem bzw. einem oder mehreren weiteren Transportkanälen den Kombinierer, da die Codewörter der unterschiedlichen Transportkanäle unterschiedlich verschachtelt werden und der Kombinierer daher Verschachtelungseinheiten entsprechend der ersten oder zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift ”einsortieren” wird.
Im Gegensatz zu einem nicht kompatiblen Zeitmultiplex von erstem und zweitem Transportkanal, wobei ein Transportkanal immer einen zusammenhängenden Teil eines Übertragungsframes, z. B. die Hälfte eines Frames bei zwei Kanälen oder ein Drittel bei drei Kanälen, etc. umfassen würde, sind bei Ausführungsbeispielen der Erfindung die Verschachtelungseinheiten im Übertragungsstrom ineinander vermischt, so dass eine aufgrund der ersten Verschachtelungsvorschrift zustandekommende Folge von Verschachtelungseinheiten aus ein und demselben Transportkanal immer kleiner als die Hälfte eines Frames bei zwei Transportkanälen, ein Drittel eines Frames bei drei Transportkanälen etc. sein wird. Je nach Interleavervorschrift wird es bevorzugt, dass die Anzahl aufeinanderfolgender Verschachtelungseinheiten desselben Transportkanals kleiner als 20 ist.
Der Übertragungsstrom ist ferner derart ausgebildet, dass zweite Verschachtelungseinheiten des verschachtelten zweiten Transportkanals TC2, die jeweils auf ein Codewort des zweiten Transportkanals zurückgehen, in dem Übertragungsstrom an den zweiten Übertragungsressourcen angeordnet sind, die gemäß der zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift definiert und von den ersten Übertragungsressourcen unterschiedlich sind.
Ein bestehender Empfänger, der für den ersten Transportkanal ausgelegt ist, wird diesen fehlerfrei decodieren und verarbeiten können, da der verschachtelte erste Transportkanal und der verschachtelte zweite Transportkanal gemäß der ersten oder der zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift ineinander verschachtelt sind. Verschachtelungseinheiten des zweiten Transportkanals wird dieser Empfänger nicht korrekt decodieren können und wird daher einen Fehler ausgeben, derart, dass der zweite Transportkanal von dem bestehenden Empfänger immer als Fehler erkannt und verworfen wird. Damit wird die Rückwärtskompatibilität sichergestellt.
Ein erfindungsgemäßer Empfänger erhält dagegen Informationen über den zusätzlichen zweiten Transportkanal und wird die Verschachtelungseinheiten des zweiten Transportkanals korrekt im Übertragungsstrom finden und mittels der inversen zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift deinterleaven, so dass der Empfänger den zweiten Transportkanal korrekt decodieren kann.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Verschachtelung eines Codeworts bei DVB-SH;
2 eine schematische Darstellung eines bei DVB-SH eingesetzten Faltungsinterleavers;
3 eine schematische Darstellung einer Verschachtelung von mehreren Codewörtern bei DVB-SH;
4 eine schematische Darstellung einer unvorteilhaften gemeinsamen Übertragung eines ersten und eines zweiten Transportkanals über einen gemeinsamen Übertragungskanal;
5 eine schematische Darstellung einer zeitlich kollidierenden Übertragung zweier Transportkanäle über einen gemeinsamen Übertragungskanal;
6 eine schematische Darstellung einer vorteilhaften gemeinsamen Übertragung eines ersten und eines zweiten Transportkanals über einen gemeinsamen Übertragungskanal, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 eine schematische Darstellung einer vorteilhaften gemeinsamen Übertragung eines ersten und eines zweiten Transportkanals über einen gemeinsamen Übertragungskanal, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8 eine schematische Darstellung einer vorteilhaften gemeinsamen Übertragung eines ersten und eines zweiten Transportkanals über einen gemeinsamen Übertragungskanal, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
9 eine schematische Darstellung einer vorteilhaften gemeinsamen Übertragung eines ersten und eines zweiten Transportkanals unterschiedlicher Coderate über einen gemeinsamen Übertragungskanal, ge mäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
10 eine schematische Darstellung einer vorteilhaften gemeinsamen Übertragung eines ersten und eines zweiten Transportkanals unterschiedlicher Coderate über einen gemeinsamen Übertragungskanal, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
11 eine schematische Darstellung einer Interleaver-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
12 eine schematische Darstellung einer Interleaver-Vorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
13 eine schematische Darstellung einer Deinterleaver-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
14 eine schematische Darstellung einer Deinterleaver-Vorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
15 eine schematische Darstellung einer RAM-basierten Implementierung des erfindungsgemäßen Konzepts; und
16 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Interleaver-Vorrichtung.
Ferner umfassen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eine Interleaver-Vorrichtung zur gemeinsamen Übertragung eines ersten und eines zweiten Transportkanals über einen Übertragungskanal, wobei der erste Transportkanal eine Sequenz von ersten Verschachtelungseinheiten und der zweite Transportkanal eine Sequenz von zweiten Verschachtelungseinheiten aufweist, wobei jede Verschachtelungseinheit wenigstens ein Symbol umfasst. Die Interleaver-Vorrichtung umfasst eine erste Verschachtelungseinrichtung zum Verändern der Sequenz der ersten Verschachtelungseinheiten gemäß einer ersten Verschachtelungsvorschrift, die erste Übertragungsressourcen für die gemeinsame Übertragung definiert, um einen verschachtelten ersten Transportkanal zu erhalten, der eine veränderte Sequenz von ersten Verschachtelungseinheiten aufweist. Ferner umfasst die Interleaver-Vorrichtung eine zweite Verschachtelungseinrichtung zum Verändern der Sequenz der zweiten Verschachtelungseinheiten gemäß einer zweiten Verschachtelungsvorschrift, die zweite Übertragungsressourcen für die gemeinsame Übertragung definiert, um einen verschachtelten zweiten Transportkanal zu erhalten, der eine veränderte Sequenz von zweiten Verschachtelungseinheiten aufweist. Die zweite Verschachtelungsvorschrift ist von der ersten Verschachtelungsvorschrift abgeleitet bzw. abhängig, so dass die zweiten Übertragungsressourcen verschieden von den ersten Übertragungsressourcen sind. Durch einen Kombinierer werden der verschachtelte erste Transportkanal und der verschachtelte zweite Transportkanal kombiniert, um einen Übertragungsstrom für den gemeinsamen Übertragungskanal zu erhalten, wobei erste und zweite Verschachtelungseinheiten des verschachtelten ersten und zweiten Transportkanals, die jeweils auf ein Codewort des ersten und zweiten Transportkanals zurückgehen, in dem Übertragungsstrom ineinander verschachtelt an den ersten und zweiten Übertragungsressourcen angeordnet sind. D. h. die ersten Verschachtelungseinheiten, die auf ein Codewort des ersten Transportkanals zurückgehen, sind an den ersten Übertragungsressourcen angeordnet, die zweiten Verschachtelungseinheiten, die auf ein Codewort des zweiten Transportkanals zurückgehen, sind an den zweiten Übertragungsressourcen angeordnet.
In anderen Worten ausgedrückt, ist die Verschachtelungseinrichtung ausgebildet, um die Sequenz der ersten Verschach telungseinheiten gemäß einer ersten Verschachtelungsvorschrift zu ändern. Dabei definiert eine Datenrate des ersten Transportkanals und die erste Verschachtelungsvorschrift erste Übertragungsressourcen für die gemeinsame Übertragung. Durch die Verschachtelung wird ein verschachtelter erster Transportkanal erhalten, der eine veränderte Sequenz von ersten Verschachtelungseinheiten aufweist. Die Datenrate des ersten Transportkanals ist so eingestellt, dass gegenüber einer höheren Datenrate des ersten Transportkanals erste Übertragungsressourcen für zweite Verschachtelungseinheiten des zweiten Transportkanals für die gemeinsame Übertragung frei werden. Die Verschachtelungseinrichtung ist ferner ausgebildet, um die Sequenz der zweiten Verschachtelungseinheiten gemäß einer zweiten Verschachtelungsvorschrift zu verändern, die zweite Übertragungsressourcen für die gemeinsame Übertragung definiert, um einen verschachtelten zweiten Transportkanal zu erhalten, der eine veränderte Sequenz von zweiten Verschachtelungseinheiten aufweist. Die zweite Verschachtelungsvorschrift ist von der ersten Verschachtelungsvorschrift derart abgeleitet, so dass die zweiten Übertragungsressourcen zumindest einem Teil der ersten frei gewordenen Übertragungsressourcen entsprechen.
Bei den Verschachtelungsvorschriften kann es sich beispielsweise um Verzögerungsvorschriften bzw. Verzögerungs-Interleaverprofile (Zeitinterleaving) und/oder Frequenz-Interleaverprofile (Frequenzinterleaving) handeln. Entsprechend kann es sich bei den Übertragungsressourcen um Zeitschlitze und/oder Frequenzträger handeln.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Verschachtelungseinrichtung wenigstens eine Faltungsverschachtelungseinrichtung bzw. einen Faltungsinterleaver, wie er im Vorhergehenden anhand von 2 beispielhaft beschrieben wurde. Ob die ersten/zweiten Verschachtelungseinheiten jeweils mehrere Symbole umfassen, wie z. B. 126 Bits bei DVB-SH, oder lediglich ein Symbol bzw. Bit, ist dabei prinzipiell unerheblich.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den ersten und zweiten Verschachtelungsvorschriften um Faltungsverschachtelungsvorschriften und insbesondere um eine erste und zweite Verzögerungsvorschrift, d. h. ein erstes und zweites Verzögerungs-Interleaverprofil. Die erste Faltungsverschachtelungsvorschrift ist dabei vorgegeben, wie z. B. bei derzeitigen DVB-SH-Systemen. Um Rückwärtskompatibilität zu gewährleisten, wird an der vorgegebenen ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift nichts geändert. Um einen zweiten Transportkanal in Form von zweiten Codewörtern in einem gemeinsamen Übertragungskanal mit übertragen zu können, wird lediglich eine Datenrate des ersten Transportkanals reduziert, so dass Übertragungsressourcen, wie z. B. Zeitschlitze (oder Frequenzträger), für den zweiten Transportkanal frei werden.
Die zweite Faltungsverschachtelungsvorschrift für den zweiten Transportkanal wird nun bei Ausführungsbeispielen geschickt von der ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift des ersten Transportkanals abgeleitet, so dass zweite verschachtelte Codewörter bzw. Verschachtelungseinheiten des zweiten Transportkanals Platz in den freigewordenen Übertragungsressourcen finden und zusammen mit dem ersten Transportkanal über den gemeinsamen Übertragungskanal übertragen werden können. Dabei kann die zweite Verschachtelungsvorschrift derart abgeleitet werden, dass sie einem gewünschten schwachen oder starken Interleaving gerecht wird, wobei schwaches Interleaving eine Verschachtelung der Verschachtelungseinheiten über lediglich einen kurzen Zeitraum bedeutet, wohingegen bei starkem Interleaving die Verschachtelungseinheiten über einen längeren Zeitraum „verschmiert” werden. Entsprechendes gilt auch bei Frequenzinterleaving.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine größte Verzögerung, die durch die zweite Verschachtelungsvorschrift definiert wird, kleiner als eine größte Verzögerung, die durch die erste Verschachtelungsvorschrift definiert wird, so dass der zweite Transportkanal mit einer geringeren Latenz übertragen werden kann als der erste Transportkanal. Dies ist dann nützlich, wenn es sich bei dem zweiten Transportkanal beispielsweise um latenzsensitive Daten, wie z. B. Telefoniedaten, handelt.
Bei Ausführungsbeispielen weisen die ersten und zweiten Verschachtelungseinrichtungen jeweils N Verzögerungsleitungen auf, wobei aber auch denkbar ist, dass eine Anzahl N₂ von Verzögerungseinrichtungen bzw. -leitungen der zweiten Verschachtelungseinrichtung ein ganzzahliges Vielfaches einer Anzahl N₁ von Verzögerungseinrichtungen bzw. -leitungen der ersten Verschachtelungseinrichtung ist, d. h. N₂ = N₁·x (x ganzzahlig). Die zweite Verschachtelungsvorschrift kann derart aus der ersten Verschachtelungsvorschrift abgeleitet sein, dass sich eine einer n-ten (z. B. n = 0 ... N₂ – 1) Verzögerungsleitung der zweiten Verschachtelungseinrichtung zugeordnete n-te Verzögerung D₂(n) aus einer einer (n mod N₁)-ten Verzögerungsleitung der ersten Verschachtelungseinrichtung zugeordneten Verzögerung ableitet. Dennoch soll der Übersichtlichkeit halber angenommen werden, dass N₂ = N₁ = N. Dabei kann sich die n-te Verzögerung D₂(n) der zweiten Verschachtelungsvorschrift aus der n-ten Verzögerung D₁(n) der ersten Verschachtelungsvorschrift gemäß D₂(n) = D₁(n) mod[M(n)·L] ableiten, wobei mod das mathematische Formelzeichen für die Moduln-Operation, L eine noch zu erläuternde Periodendauer und M(n) eine natürliche Zahl bedeutet. Dabei kann die Periodendauer L in Verschachtelungszyklen angegeben werden, worauf später noch eingegangen wird. Die Periodendauer wird im Wesentlichen durch Parameter wie den Datenraten des ersten und zweiten Transportkanals festgelegt. Beträgt beispielsweise die Brutto-Datenrate (nach der Kanalencodierung) des ersten Transportkanals x₁/X der Gesamtdatenrate X (d. h. während x₁ von X Verschachtelungs zyklen werden Spalten des ersten Transportkanals in die erste Verschachtelungseinrichtung geschoben) und die Datenrate des zweiten Transportkanals x₂/X der Gesamtdatenrate X, wobei x₁ + x₂ ≤ X, so kann sich eine Periodendauer L = X Verschachtelungszyklen ergeben. Z. B. werden in jeder Periode der Länge X = x₁ + x₂ zuerst x₁ Verschachtelungszyklen des ersten Transportkanals verschachtelt, gefolgt von x₂ Verschachtelungszyklen des zweiten Transportkanals.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel leitet sich die n-te Verzögerung D₂(n) (z. B. n = 0 ... N – 1) der zweiten Verschachtelungsvorschrift aus der n-ten Verzögerung D₁(n) der ersten Verschachtelungsvorschrift gemäß D₂(n) = D₁(n) ± [M(n)·L] ab.
Wie bereits erwähnt, kann die zweite Verschachtelungseinrichtung ein ganzzahliges Vielfaches von N₁ Verzögerungsleitungen aufweisen, und die Verzögerung D₂(m) (m = 0 ... (x·N₁ – 1)) leitet sich aus D₁(n) mit n = m mod N gemäß o. a. Berechnungsvorschriften ab.
Andere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen einen Empfänger zum Empfangen eines Multiplexsignals, das ein erstes und ein zweites verschachteltes Codewort umfasst, wobei das erste verschachtelte Codewort eine Sequenz von gemäß einer ersten Verschachtelungsvorschrift verschachtelten ersten Verschachtelungseinheiten aufweist, und das zweite verschachtelte Codewort eine Sequenz von gemäß einer zweiten Verschachtelungsvorschrift verschachtelten zweiten Verschachtelungseinheiten aufweist, wobei die zweite Verschachtelungsvorschrift von der ersten Verschachtelungsvorschrift abgeleitet ist, wobei die verschachtelten zweiten Verschachtelungseinheiten in dem Multiplexsignal an zweiten Übertragungsressourcen angeordnet sind, die gemäß der zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift definiert und von den ersten Übertragungsressourcen unterschiedlich sind, und wobei jede Verschachtelungseinheit wenigstens ein Symbol umfasst. Der Empfänger hat eine Einrichtung zum Bereitstellen einer Entschachtelungsinformation, mit der eine erste und zweite Entschachtelungsvorschrift bestimmbar ist, um eine Faltungsentschachtelungseinrichtung zum Verändern der Sequenz der zweiten Verschachtelungseinheiten im Multiplexsignal gemäß der zweiten Entschachtelungsvorschrift anzusteuern, die von der ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift abgeleitet und invers zu der zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift ist, um ein entschachteltes zweites Codewort zu erhalten.
Aus dem Multiplexsignal können die Verschachtelungseinheiten des verschachtelten ersten und zweiten Codeworts extrahiert werden, und die Sequenz der zweiten Verschachtelungseinheiten kann gemäß der zweiten Entschachtelungsvorschrift, die von der ersten Verschachtelungsvorschrift abgeleitet und invers zu der zweiten Verschachtelungsvorschrift ist, verändert werden, um ein entschachteltes zweites Codewort zu erhalten.
Durch das erfindungsgemäße Konzept können bestehende Interleaver-basierte Übertragungssysteme erweitert werden, dahingehend, dass zu einem bestehenden logischen Transportkanal, der mit einem standardisierten Interleaverprofil verschachtelt wird, weitere logische Transportkanäle über den gleichen physikalischen Übertragungskanal übertragen werden können. Dabei muss der erste Transportkanal natürlich in der Datenrate reduziert werden, damit die zusätzlichen Transportkanäle überhaupt eine entsprechend nötige Übertragungskapazität erhalten können. Sofern die dem ersten Transportkanal verbleibende Datenrate von existierenden „Alt-Empfängern” decodiert werden kann, stellt das hier beschriebene Konzept eine elegante Methode dar, um bestehende Übertragungssysteme, wie z. B. DVB-SH, zu erweitern, wobei gleichzeitig eine Rückwärtskompatibilität gewährleistet werden kann.
D. h. es wird ein System bereitgestellt, mit einem ersten Transportkanal, der vom Ausgang einer Verschachtelungsvor richtung im Sender ausgelesen und dann übertragen wird, und wo Übertragungsressourcen des ersten Transportkanals von einem zweiten Transportkanal übernommen werden, ohne dass dies dem Empfänger für eine Entschachtelung und Decodierung des ersten Transportkanals mitgeteilt werden muss (d. h. ohne dass dies die Position der zu den restlichen Codewörtern des ersten Transportkanals gehörenden Übertragungsressourcen beeinflusst).
Die vorliegende Erfindung ermöglicht, dass in ein bestehendes Übertragungssystem mit einem verschachtelten Transportkanal wenigstens ein weiterer Transportkanal eingeführt wird, der unter Umständen einem anderen QoS gerecht wird, ohne dabei die Verschachtelungsvorschrift des ersten Transportkanals ändern zu müssen. Im Folgenden wird dazu ein Szenario betrachtet, in dem es einen ersten verschachtelten Transportkanal für robuste Übertragung von Rundfunkinformationen gibt, wie z. B. bei DVB-SH. In dieses System soll ein weiterer nicht-verschachtelter bzw. nur geringfügig verschachtelter zweiter Transportkanal zur Übertragung von z. B. Echtzeitdaten eingeführt werden. Exemplarisch werden die beiden Transportkanäle in einem Zeitmultiplex-Verfahren übertragen. D. h., Zeitintervalle bzw. Zeitschlitze stellen Übertragungsressourcen dar. Die Multiplexanordnung, d. h. welcher Transportkanal wird in welchen Zeitschlitzen übertragen, sollte für jeden Übertragungsrahmen gleich sein. Diese Ressourcenbelegungsinformation kann als Seiteninformation mit dem Sendesignal übertragen werden.
Eine weitere Anforderung, die zu stellen ist, ist Rückwärtskompatibilität, derart, dass die verschachtelten Codewörter des ersten Transportkanals von herkömmlichen Empfängern korrekt decodiert werden können. Im exemplarischen Fall von DVB-SH bedeutet das, dass, trotz des Vorhandenseins eines zweiten Transportkanals, herkömmliche Empfänger, die für den Empfang des ersten Transportkanals konzipiert wurden, diesen auch weiterhin empfangen und decodieren können sollten. Ein solcher herkömmlicher Empfänger würde natürlich auch versuchen, den Rest eines Übertragungsrahmens, d. h. auch den zusätzlichen zweiten Transportkanal, zu decodieren. Da er dazu aber die Decodier-Parameter des ersten Transportkanals verwendet, kann der zweite Transportkanal im Allgemeinen nicht korrekt decodiert werden. Dazu existiert ein Mechanismus, der in „DVB-SH Implementation Guidelines”, DVB Document A120, Mai 2008, Abs. 7.2.2.5, beschrieben ist, und der angibt, wie mit nicht korrekt decodierten Codewörtern verfahren werden soll. Durch diesen Prozess würden Pakete des zweiten Transportkanals verworfen oder als fehlerhaft markiert, so dass der Data Link Layer (Schicht 2, Sicherungsschicht) sie ignorieren kann. Da Services, die mit dem zweiten Transportkanal zur Verfügung gestellt werden, als erweiterte Services gesehen werden können, wäre eine fehlerhafte Decodierung eines derartigen erweiterten Services durch herkömmliche Empfänger tolerierbar.
Da die derzeitige Definition des DVB-SH Signalisierungsfeldes zahlreiche RFU Bits (RFU = Reserved for Future Use) aufweist, ist es unproblematisch, zusätzliche Bits für Konfigurationsparameter (z. B. Coderate, Verschachtelungsvorschrift) des zweiten Transportkanals darin unterzubringen. Des weiteren könnten in dem Signalisierungsfeld Ressourcenbelegungsinformationen für den Transportkanalmultiplex übertragen werden, so dass ein entsprechender Empfänger weiß, welcher Teil eines SH-Übertragungsrahmens zu welchem Transportkanal gehört.
Für die folgenden Überlegungen sollte Folgendes beachtet werden: Für eine erste, gegebene Verschachtelungsvorschrift für den ersten Transportkanal erwartet ein herkömmlicher Empfänger Verschachtelungseinheiten eines ersten Codeworts des ersten Transportkanals in bestimmten Zeitintervallen eines SH-Übertragungsrahmens aufgrund des Verschachtelungszyklus des ersten Verschachtelers nach N Verschachtelungseinheiten (IUs). Diese zu dem ersten Transportkanal gehö renden Übertragungsressourcen dürfen nicht von dem zweiten Transportkanal belegt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung beispielhaft anhand von DVB-SH und Zeitmultiplexverfahren beschrieben wird, wird einem Fachmann unmittelbar einleuchten, dass sich die vorliegende Erfindung natürlich auch auf andere Multiplexverfahren, wie z. B. Frequenzmultiplex-Verfahren, anwenden lässt. In diesem Fall würden einzelne Frequenzbänder bzw. Frequenzträger die Übertragungsressourcen darstellen. Somit sind die nachfolgenden Ausführungen lediglich beispielhaft.
Bevor Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Bezug nehmend auf die 6 bis 15 näher erläutert werden, sollen im Folgenden anhand der 4 und 5 Überlegungen angestellt werden.
Dazu soll zunächst davon ausgegangen werden, dass der zweite Transportkanal ein Echtzeit-Transportkanal ist, der gar keiner Verschachtelung bzw. Interleaving unterzogen wird.
4 stellt eine mögliche Situation dar. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird hier von einem Faltungsinterleaver nach dem Prinzip der 2 mit N = 4, d. h. vier parallelen Verzögerungsleitungen, ausgegangen. Weiterhin hat ein Codewort CW beispielhaft eine Länge/Größe von genau einem Verschachtelungszyklus, d. h. vier Verschachtelungseinheiten (IUs). Ein Übertragungsrahmen weist eine Zeitdauer entsprechend zwölf Verschachtelungseinheiten, d. h. drei Codewörtern oder drei Verschachtelungszyklen, auf.
Der obere Teil von 4 stellt die Verhältnisse für den ersten Transportkanal TC1 dar. Die Verschachtelungsvorschrift bzw. das Interleaverprofil 40 umfasst exemplarisch einen sogenannten gleichverteilten und späten Teil. Das Interleaverprofil 40 könnte auch die Länge der Verzögerungsleitungen im Empfänger darstellen (in den vorangegangenen Beispielen wurde stets die Verschachtelung im Sender darge stellt), so dass man auch von einem De-Interleaverprofil sprechen könnte. Für die nachfolgenden Betrachtungen ist dies aber eher unerheblich.
Beim gleichverteilten Verschachteln werden die zu einem Block bzw. Codewort gehörenden IUs gleichmäßig über die Zeit verteilt, d. h. der Abstand zwischen den IUs ist am Ausgang des Verschachtelers im Wesentlichen gleich. Eine solche Konfiguration ist sinnvoll, wenn der Übertragungskanal zufällige kurze Aussetzer (schlechter Kanalzustand) produziert und dann quasi zufällig die einzelnen IUs stört. Insbesondere ist diese Konfiguration bei höheren Coderaten sinnvoll. Ein Teil der IUs wird also gleichförmig übertragen, der Rest kommt burstartig als später Teil. In diesem Fall sollte der späte Teil ausreichend viele IUs umfassen, dass er alleine bei guten Empfangsbedingungen zur fehlerfreien Decodierung ausreicht. Somit ist dieses Interleaverprofil für sog. Fast Access geeignet, so dass eine Zugriffszeit (z. B. nach dem Einschalten bzw. Kanalwechsel) trotz eines langen Interleavers niedrig gehalten werden kann. Die restlichen IUs im gleichverteilten Teil sollen den Schutz vor zufälligen Ausfällen von IUs bieten.
Die darauffolgenden Zeilen CW0, CW1, CW2, CW3 und CW4 in 4 zeigen, wie die gleichverteilten und späten Verschachtelungseinheiten des jeweiligen Codeworts (CW0, CW1, CW2, CW3, CW4) über drei aufeinanderfolgende Übertragungsrahmen Rahmen 0, Rahmen 1 und Rahmen 2 verteilt werden. Dabei wird ein Durchsatz von einem Codewort pro Übertragungsrahmen angenommen. Werden nacheinander die fünf Codewörter CW0, CW1, CW2, CW3 und CW4 einer ersten Verschachtelungseinheit in Form eines Faltungsinterleavers mit dem Verschachtelungsprofil 40 zugeführt, so erhält man den in 4 dargestellten ersten Strom 42 von verschachtelten ersten Codewörtern mit den Indizes x, y, wobei x den Codewort-Index und y den IU-Index bedeutet.
Weiterhin ist eine mögliche Option für eine Konfiguration des zweiten Transportkanals TC2 gezeigt. Für den Transportkanal TC2 wird ebenfalls ein Durchsatz von einem Codewort pro Übertragungsrahmen vorausgesetzt. Das Verschachtelungsprofil 44 ist so gewählt, dass alle IUs eines Codeworts des TC2 in einer nicht-verschachtelten Sequenz übertragen werden, d. h. lediglich ein später Teil (in der DVB-SH-Konfiguration: common_multiplier = 0) wird benutzt. Diese Konfiguration wäre in dem derzeitigen DVB-SH-Standard jedoch nicht möglich, da die Parameter lediglich common_multiplier ≥ 1 erlauben. Daher würde eine neue Interleaver-Parametereinstellung benötigt.
Die letzten beiden Zeilen 46, 48 in 4 stellen einen Zeitmultiplex durch eine Kombination von TC1 und TC2 bzw. derer IU-Ströme dar. Es lässt sich erkennen, dass für die anhand von 4 diskutiert Konfiguration eine simultane Übertragung von verschachtelten und unverschachtelten Daten möglich ist. Der Nachteil dieses Ansatzes ist jedoch, dass die beiden Transportkanäle TC1 und TC2 nicht perfekt aneinander angepasst sind. Einige für Verschachtelungseinheiten vorgesehene Zeitschlitze bleiben unbenutzt und sind in 4 mit einem „?” gekennzeichnet. Diese ungenutzten Übertragungsressourcen können weder durch das Interleaverprofil 40 des ersten Transportkanals TC1 noch durch das Interleaverprofil 44 des zweiten Transportkanals TC2 aufgefüllt werden.
Möglicherweise könnte man die verteilten, unbenutzten Übertragungsressourcen bzw. Zeitschlitze „?” für TC2 benutzen. Dies hätte jedoch einen Einfluss auf die Latenz eines Codeworts und würde einen ziemlich komplizierten und unästhetischen Übertragungsmechanismus erfordern. Wird ein Übertragungsrahmen mit einem Signalisierungsfeld SF und den notwendigen Auffülleinheiten (Padding CUs, CU = Capacity Unit) Pad versehen, resultiert ein Multiplexsignal 48, welches in der letzten Zeile in 4 dargestellt ist.
Anhand des Beispiels von 4 kann zwar gesehen werden, dass eine Koexistenz von zwei Transportkanälen bei DVB-SH zwar möglich ist, jedoch ist dieses Beispiel alles andere als effizient und weder einfach zu verstehen, noch zu implementieren.
Das nächste in 5 gezeigte Beispiel zeigt, dass die soeben beschriebene Koexistenz der beiden Transportkanäle nicht mehr möglich ist, wenn die Konfiguration von Transportkanal TC1 nur geringfügig geändert wird.
Bei der Verschachtelungsvorschrift 50 des ersten Transportkanals TC1 wurde im Vergleich zu der Verschachtelungsvorschrift 40 lediglich die Verzögerung der zweiten Verzögerungsleitung (IU2) von drei auf zwei Verschachtelungszyklen reduziert. Diese geringfügige Änderung wirkt sich jedoch dramatisch auf den Multiplex der Transportkanäle TC1 und TC2 aus. Wie IU-Strom 52 zeigt, existieren nun keine vier zusammenhängende, aufeinanderfolgende Zeitschlitze, in denen die nicht-verschachtelten IUs von Transportkanal TC2 untergebracht werden können. D. h., die zweiten Codewörter von TC2 können innerhalb eines Zeitrahmens nicht an der gleichen Position bleiben wie im Beispiel nach 4, da es in den mit „!” markierten Zeitschlitzen des Multiplexsignals 58 zu Konflikten zwischen TC1 und TC2 kommen würde.
Eine Koexistenz von TC1 und TC2 ist in dem Beispiel nach 5 nicht ohne weiteres möglich.
Werden folgende zusätzliche Aspekte berücksichtigt, die im Vorhergehenden der Einfachheit halber weggelassen wurden, so kann davon ausgegangen werden, dass Zusammenhänge noch komplexer werden und dass das Erreichen einer Koexistenz zwischen verschachteltem TC1 und unverschachteltem TC2 noch schwieriger wird:

– TS1 und TC2 können verschiedene Codewortlängen haben (d. h. eine verschiedene Anzahl von Verschachtelungszyklen).
– Wenn die Verzögerung einer Verzögerungsleitung größer als eine Anzahl von Codewörtern wird, die in einen Übertragungsrahmen passen (z. B. für DVB-SH: 27 für OFDM und Coderate 1/5), können die Verschachtelungseinheiten des ersten Transportkanals unregelmäßige Muster bilden, wodurch für TC2 unter Umständen noch weniger Übertragungsressourcen zur Verfügung stehen.
– Ein EchtzeitTransportkanal sollte mehrere Bursts bzw. Zeitschlitze pro Übertragungsrahmen übertragen, um die Latenz gering zu halten. Ein DVB-SH-Übertragungsrahmen hat eine Dauer von ca. 120 ms, wenn für einen typischen Anwendungsfall angenommen wird, dass die OFDM-Modulation 16 QAM und 5 MHz Bandbreite nutzt. Falls Zeitschlitze bzw. zugehörige IUs von TC2 lediglich einmal pro SH-Übertragungsrahmen übertragen würden, würde eine Verzögerung bis zu 120 ms nur durch den Übertragungsrahmen selbst hervorgerufen. Weitere Verzögerungen (Zwischenspeicherung, Multiplexen, Verarbeitung etc.) würden hinzukommen, so dass ein Zielwert von z. B. max. 150 ms Verzögerung wahrscheinlich überschritten würde. Eine Übertragung von zwei oder mehreren Bursts pro Übertragungsrahmen verstärkt die eben geschilderten Probleme, da für die Übertragung ausreichend freie Zeitintervalle gefunden werden müssen, die nicht durch die Übertragung von TC1 belegt sind.
– Flexibilität: Es ist wünschenswert, dass die Verschachtelungsvorschrift 40, 50 des ersten Transportkanals TC1 nicht geändert werden muss, wenn ein Durchsatzanteil von Transportkanal 2 geändert wird (z. B. mehr Codewörter pro Rahmen für TC2 und weniger für TC1). Wie jedoch aus den beiden obigen Beispielen geschlussfolgert werden kann, bedeutet eine Reduktion des Anteils von TC1 nicht notwendigerweise eine proportionale Erhöhung des Anteils von TC2. Wenn der Anteil von TC2 0% ist (d. h. TC1 hat 100%), dann können für TC1 drei Codewörter pro Rahmen übertragen werden. Ist der Anteil von TC2 in dem ersten Beispiel (4) bei 33%, d. h. ein Codewort pro Rahmen, muss der Anteil von TC2 ebenfalls auf 33%, und nicht etwa auf 66%, reduziert werden. Im zweiten Beispiel (5) müsste der Anteil von TC1 sogar auf 0% reduziert werden. Dies ist erstens sehr uneffizient und zweitens eine hoch nichtlineare Funktion.
– Diversitätsempfang könnte zu sogar noch mehr Problemen führen. Herkömmliche Empfänger würden für den kompletten DVB-SH-Übertragungsrahmen Diversitätsempfang betreiben, d. h. Satellitenempfangssignale und Empfangssignale von terrestrischen Repeatern kombinieren. Wenn Teile des Satellitenempfangssignals TC2 beinhalten, wo das terrestrische Empfangssignal TC1 beinhaltet, könnte dies zu einer destruktiven Kombination führen.

Es kann davon ausgegangen werden, dass die oben aufgeführten Punkte

(a) zu einem Kapazitätsverlust führen würden, da Teile des DVB-SH-Übertragungsrahmens nicht benutzt werden könnten (die mit „?” versehenen Zeitschlitze in 4), und
(b) zu Schwierigkeiten führen würden, geeignete Verschachtelungsprofile zu finden, und/oder
(c) zu einem komplizierten Multiplexing-Mechanismus, der mit vielen Spezialfällen behaftet wäre, für einen SH-Übertragungsrahmen führen würden.

Somit eignet sich die anhand der 4 und 5 beschriebene Herangehensweise kaum, um eine rückwärtskompatible Modifi kation des existierenden DVB-SH-Standards mit dem Ziel eines zweiten Echtzeit-Transportkanals durchzuführen.
Im Nachfolgenden werden anhand der 6 bis 14 Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben, die dieses Ziel unter den oben beschriebenen Anforderungen in eleganter Weise erreichen können.
Eine schematische Darstellung einer vorteilhaften gemeinsamen Übertragung eines ersten und eines zweiten Transportkanals über einen gemeinsamen Übertragungskanal, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, ist in 6 gezeigt.
Die Konfiguration des ersten Transportkanals TC1 entspricht der bereits anhand von 4 beschriebenen Konfiguration. D. h., die Verschachtelungsvorschrift 40 des ersten Verschachtelers für TC1 entspricht der Verschachtelungsvorschrift aus 4, die erste Übertragungsressourcen 41 für die gemeinsame Übertragung definiert, um verschachtelte erste Codewörter zu erhalten, die jeweils eine veränderte Sequenz von ersten Verschachtelungseinheiten umfassen.
Der zweite Transportkanal TC2 kann nicht komplett unverschachtelt übertragen werden, jedoch mit einem zeitlich kurzen Interleaving. Ein dem zweiten Transportkanal TC2 zugeordneter Verschachteler weist eine zweite Verschachtelungsvorschrift 60 auf, die zweite Übertragungsressourcen 61 für die gemeinsame Übertragung definiert, um ein verschachteltes zweites Codewort 62 zu erhalten, das eine veränderte Sequenz von zweiten Verschachtelungseinheiten umfasst. Dabei ist die zweite Verschachtelungsvorschrift 60 von der ersten Verschachtelungsvorschrift 40 abgeleitet, so dass die zweiten Übertragungsressourcen 61 verschieden von den ersten Übertragungsressourcen 41 sind.
Nachdem sich der Multiplex der Transportkanäle TC1, TC2 bzw. ihrer jeweiligen IUs in jedem Übertragungsrahmen wie derholen sollte und da jeder Übertragungsrahmen in diesem Beispiel drei Verschachtelungszyklen umfasst, kann die zweite Verschachtelungsvorschrift 60 aus der ersten abgeleitet werden, indem die Verzögerungen der parallelen Verzögerungsleitungen des ersten Verschachtelers modulo drei Verschachtelungszyklen genommen werden. Die resultierende zweite Verschachtelungsvorschrift 60 hat demnach eine maximale Verzögerung von einem Verschachtelungszyklus (Leitung 1), was weniger als ein Übertragungsrahmen ist.
Wendet man die zweite Verschachtelungsvorschrift 60 zyklisch mit derselben Periode von drei Verschachtelungszyklen auf die Codewörter von TC2 an, so folgt der Strom von verschachtelten Verschachtelungseinheiten des TC2 exakt demselben Muster wie TC1, nur, dass es um einen Verschachtelungszyklus verschoben ist. Das zeitliche Muster von TC2 ist stets dasselbe (nur verschoben) wie das von TC1, wenn die zweite Verschachtelungsvorschrift 60 von der ersten Verschachtelungsvorschrift 40 in der vorhergehend beschriebenen Weise abgeleitet wird, d. h. indem die erste Verschachtelungsvorschrift 40 bzw. das erste Verzögerungsprofil modulo einer Periodenlänge L (in Interleaverzyklen) seiner Eingangssequenz genommen wird. In dem in 6 dargestellten Beispiel besteht die Eingangssequenz aus einem Codewort (= ein Interleaverzyklus) von TC1, einem Codewort (= ein Interleaverzyklus) von TC2 und einem leerlaufenden Interleaverzyklus. Dasselbe wiederholt sich dann wieder und wieder, so dass die Periodendauer L hier drei Interleaver- bzw. Verschachtelungszyklen beträgt. Wird die Periodendauer L für die Moduln-Operation herangezogen, so ist das Resultat, d. h. die Ausgangssequenz nach der ersten bzw. zweiten Verschachtelungsvorschrift, notwendigerweise ebenfalls periodisch mit derselben Periodendauer L, so dass es keine Konflikte zwischen den Verschachtelungseinheiten des TC1, denen des TC2 und unbenutzten Verschachtelungseinheiten gibt.
Die Verschachtelungseinheiten des zweiten Transportkanals TC2 (IU-Strom 62) passen nun sehr schön in die Zeitschlitze, die vom ersten Transportkanal TC1 (IU-Strom 42) freigelassen werden. Aufgrund dieser Anpassung der Form des zweiten Transportkanals TC2 an die des ersten Transportkanals TC1 kann man bei diesem speziellen Echtzeit-Interleaving auch von „molded”, d. h. „eingepasstem”, Interleaving sprechen. In dem Multiplexsignal 68 sind wieder unbenutzte Übertragungsressourcen in Form von Zeitschlitzen mit „7” gekennzeichnet. Bei näherer Betrachtung erkennt man, dass sowohl Verschachtelungseinheiten des ersten Transportkanals TC1 als auch Verschachtelungseinheiten des zweiten Transportkanals TC2 perfekt in die ungenutzten. Zeitschlitze „7” passen würden, so dass die volle Kapazität des Übertragungsrahmens durch den Multiplex des ersten und zweiten Transportkanals genutzt werden kann.
In dem oben beschriebenen Beispiel entspricht die Periodendauer L von drei Verschachtelungszyklen genau der Dauer eines Übertragungsrahmens. Dies ist lediglich eine Option, die Periodenlänge L braucht jedoch nicht notwendigerweise der Dauer eines Übertragungsrahmens zu entsprechen. Die Periodendauer L kann auch so gewählt werden, dass sie einen Bruchteil der Dauer eines Übertragungsrahmens bzw. einem Vielfachen der Dauer eines Übertragungsrahmens entspricht. Auch in diesen Fällen würden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung das gewünschte Resultat erzielen.
Das in 7 gezeigte Szenario lehnt sich an das Szenario von 5 an, d. h. die Konfiguration des ersten Transportkanals entspricht der Konfiguration, die bereits anhand von 5 erläutert wurde.
Die dem ersten Transportkanal TC1 zugeordnete Verschachtelungseinrichtung zum Verändern der Sequenz der ersten Verschachtelungseinheiten weist eine erste Verschachtelungsvorschrift 50 auf, die erste Übertragungsressourcen 51 für die gemeinsame Übertragung definiert, um verschachtelte erste Codewörter 52 zu erhalten, die eine veränderte Sequenz der ersten Verschachtelungseinheiten aufweisen.
Auch bei dem in 7 dargestellten Beispiel ist eine zweite Verschachtelungsvorschrift 70 einer zweiten Verschachtelungseinrichtung, die dem zweiten Transportkanal TC2 zugeordnet ist, von der ersten Verschachtelungsvorschrift 50 abgeleitet, derart, dass zweite Übertragungsressourcen 71 verschieden (disjunkt) von den ersten Übertragungsressourcen 51 sind. Auch hier handelt es sich bei den Übertragungsressourcen um Zeitschlitze innerhalb eines Übertragungsrahmens.
Da auch hier eine Periodendauer L von drei Verschachtelungszyklen vorliegt, werden die einzelnen Leitungsverzögerungen D₂(n) (z. B. n = 0 ... N – 1) der zweiten Verschachtelungsvorschrift 70 erhalten, indem die ersten Leitungsverzögerungen der ersten Verschachtelungsvorschrift 50 jeweils modulo L = 3 genommen werden, d. h. D₂(n) = D₁(n) mod L. Wie sich erkennen lässt, passt auch hier der IU-Strom 72 des zweiten Transportkanals TC2 sehr schön in die zeitlichen Lücken des IU-Stroms 52 des ersten Transportkanals TC1. Wie auch in der 6 kommt es hier zu keinen Kollisionen und die unbenutzten IUs bzw. deren zugeordnete Zeitschlitze können entweder TC1 oder TC2 zugewiesen werden.
Anhand der 6 und 7 wurde also demonstriert, dass Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung

(a) eine Rückwärtskompatibilität für verschachtelte Rundfunkservices gewährleisten können, und
(b) eine flexible Durchsatzaufteilung für sämtliche übertragenen Services bereitstellen können (unbenutzte IU-Übertragungsressourcen können einem beliebigen Transportkanal zugeordnet werden und benutzte IU-Übertragungsressourcen können wiederbelegt werden).

Des weiteren weisen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung folgende Eigenschaften auf:

– Die Verschachtelungsvorschrift bzw. das Interleaverprofil des zweiten Transportkanals TC2 braucht nicht signalisiert werden, da es empfängerseitig von bekannten Parametern abgeleitet bzw. berechnet werden kann. Es braucht lediglich eine Anzahl von Codewörtern (oder eine Anzahl von Verschachtelungszyklen oder IUs) pro Übertragungsrahmen des ersten Transportkanals TC1 und ggf. eine Coderate von TC2 übertragen werden, da TC2 nach TC1 anfängt. Diese Parameter passen beispielsweise bei DVB-SH gut in die 32 RFU Bits des Signalisierungsfeldes SF, die von einem CRC-16 geschützt werden.
– Ein etwas ausgefeilteres Ausführungsbeispiel erhält man, wenn man die Codewörter des TC1 in einem bestimmten Muster überträgt und die Lücken mit den Codewörtern bzw. IUs von TC2 füllt. Dies ist genauso rückwärts kompatibel wie die Option, bei der die Codewörter des ersten Transportkanals aufeinanderfolgen. Der Vorteil dieser Herangehensweise besteht darin, dass eine Gesamtverzögerung des zweiten Transportkanals reduziert werden kann, da ein Teil der Verzögerung zum Speichern der Codewörter des zweiten Transportkanals, bevor sie übertragen werden, vermieden werden kann. Ein kleiner Nachteil besteht darin, dass eine leicht komplexere Signalisierung dieses Musters und daher ein paar mehr Bits in dem Signalisierungsfeld notwendig werden.
– Anhand der 6 und 7 wurde demonstriert, dass Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung funktionieren, wenn die Coderaten für Transportkanal TC1 und TC2 identisch sind. Da jedoch Codewortlängen stets Vielfache von Verschachtelungszyklen sind und da mittels Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung einzelne Verschachtelungszyklen beliebig Transportkanal TC1 oder Transportkanal TC2 zugewiesen werden können, funktioniert das erfindungsgemäße Konzept auch für unterschiedliche Coderaten zwischen den Transportkanälen TC1 und TC2.
– Eine kürzere Latenz ist dann möglich, wenn der Multiplex von Infowörtern (IW) periodisch ist (z. B. vier IWs des Transportkanals TC1, fünf IWs des Transportkanals TC2, so dass die Periodendauer 9 IWs beträgt oder, z. B. 27 Verschachtelungszyklen) mit einer kürzeren Periodendauer L als die Dauer eines Übertragungsrahmens (z. B. 81 Verschachtelungszyklen), und wenn diese Periode sogar über Übertragungsrahmengrenzen hinaus beibehalten wird. In dem vorliegenden Beispiel wäre die Latenz 27 Verschachtelungszyklen/Periode/81 Verschachtelungszyklen/Übertragungsrahmen, was einer Latenz von 1/3 Übertragungsrahmen/Periode, d. h. 1/3 Übertragungsrahmen entspricht. Dies führt jedoch eine gewisse Granularität für den Anteil des zweiten Transportkanals TC2 ein: Die Periode von 9 IWs sollte beibehalten werden, um eine Rekonfiguration des TC2 zu vermeiden. Wenn sich die Periode L ändert, ändert sich nämlich auch die zweite Verschachtelungsvorschrift, da sie unter Verwendung der Periode L aus der ersten Verschachtelungsvorschrift abgeleitet wird. Eine derartige Rekonfiguration des Verschachtelers von TC2 bedeutet in der Regel einen Datenverlust und ist somit unerwünscht. Daher können nur IWs innerhalb dieser Periode zwischen TC1 und TC2 vertauscht werden. Somit wird für das vorliegende Beispiel eine Granularität von 11% des Gesamtdurchsatzes erreicht. Die Anzahl von IWs pro Übertragungsrahmen oder Verschachtelungszyklen pro Übertragungsrahmen hängt von dem benutzten OFDM-Modus ab (Bandbreite und Modulationsgrad) und von der Bandbreite, dem Roll-Off, dem Modulationsgrad und der Coderate des TDM (Time Division Multiplex). Abhängig von dieser Anzahl können bestimmte Periodizitäten erzielt werden. D. h., bestimmte Latenzzeiten sind möglich und andere nicht. Ein wie oben beschriebener verbesserter Mechanismus kann eingesetzt werden, um die Latenz zu reduzieren. Er benötigt zusätzliche Signalisierung, die die Anzahl von IWs des ersten Transportkanals TC1 und des zweiten Transportkanals TC2 pro Periode und möglicherweise ein bestimmtes Wiederholungsmuster angibt.

8 zeigt ein weiteres Beispiel, wie das erfindungsgemäße Konzept („molded” Interleaving) funktionieren kann.
Hier befinden sich in einem Multiplex abwechselnd erste Codewörter (CW0 und CW2) eines verschachtelten ersten Transportkanals und zweite Codewörter (CW1 und CW3) eines Echtzeit-Transportkanals. Dabei werden in einem ersten Interleaverzyklus N = 48 IUs der 0. Spalte des CW0 an die Verzögerungsleitungen eines ersten Interleavers mit einem ersten Interleaverprofil angelegt. In einem zweiten Interleaverzyklus werden die IUs der 1. Spalte des CW0 an die Verzögerungsleitungen des ersten Interleavers angelegt. In einem dritten Interleaverzyklus werden die IUs der 2. Spalte des CW0 an die Verzögerungsleitungen des ersten Interleavers angelegt.
In einem vierten Zyklus werden nun die N = 48 IUs des CW1, welches zu dem Echtzeit-Transportkanal TC2 gehört, an die Verzögerungsleitungen eines zweiten Interleavers mit einem veränderten zweiten Interleaverprofil angelegt. In dem in 8 gezeigten Beispiel wird das zweite Interleaverprofil für den Echtzeit-Transportkanal aus dem ersten Interleaverprofil des ersten Transportkanals erhalten, indem die Verzögerungen des ersten Interleaverprofils modulo 21 genommen werden.
In einem siebten Interleaverzyklus wieder N = 48 IUs des CW2, welches zum verschachtelten Transportkanal TC1 gehört, an den ersten Interleaver angelegt bzw. wird wieder von dem zweiten Echtzeit-Interleaverprofil auf das erste Interleaverprofil umgeschaltet. Somit kommt es auch hier zu keinerlei Kollisionen. Während Codewörter CW0 und CW2 in den Übertragungsrahmen i bis i + 45 übertragen werden (Gesamt-Delay also 45 Übertragungsrahmen), werden die Codewörter CW1 und CW3 nur im Übertragungsrahmen i übertragen. In Übertragungsrahmen i + 1 kann dann denselben Übertragungsressourcen (Zeitschlitzen), in denen vorhergehend Infowort 1 übertragen wurde, nun Codewort CW7 des TC2 übertragen werden, weil CW1 keine Zeitschlitze in diesem Übertragungsrahmen mehr benötigt. In Rahmen i + 45 kann an den entsprechenden Stellen Codewort 271 des TC2 des Echtzeit-Transportkanals übertragen werden.
Falls durch die Modifikation des derzeitigen DVB-SH-Standards nicht nur zwei QoS-Anforderungen, wie Robustheit für Transportkanal TC1 und Echtzeit für Transportkanal TC2, erreicht werden sollen, wie es im Vorhergehenden beschrieben wurde, sondern weiteren Qos-Anforderungen entsprochen werden soll, können weitere Transportkanäle eingeführt werden ähnlich dem ETSI SDR-Standard (ETSI = European Telecommunications Standards Institute, SDR = Satellite Digital Radio). Dies ist prinzipiell möglich, da dazu genügend RFU-Bits in dem Signalisierungsfeld vorgesehen sind. Derartige Erweiterungen beschränken sich derzeit jedoch lediglich auf den TDM-Modus, da ein entsprechendes Signalisierungsfeld im OFDM-Modus nicht vorgesehen ist. Deshalb kann lediglich die Satellitenverbindung von DVB-SH mehrere QoS-Anforderungen erfüllen. Trotzdem ist die vorliegende Erfindung natürlich nicht darauf beschränkt, wie es der Fachmann leicht erkennen wird.
Bei zwei Transportkanälen kann das Interleaverprofil des zweiten zusätzlichen Transportkanals von dem Interleaverprofil des ersten Transportkanals gemäß der oben beschriebenen Moduln-Operation erhalten werden, d. h. D₂(i) = D_i(i) mod [M(i)·L], wobei M(i) eine beliebige ganze Zahl ist und für den Index i der Verzögerungsleitung im jeweili gen Verschachteler. Falls weitere Transportkanäle mit verschiedenen Qos-Anforderungen benötigt werden, ist eine derartig einfache Ableitung der Interleaverprofile aus dem Interleaverprofil des ersten Transportkanals jedoch nicht mehr ohne weiteres möglich. Die Interleaverprofile sämtlicher Transportkanäle können dann zwar immer noch von dem Interleaverprofil des ersten Transportkanals abgeleitet werden, jedoch muss dazu eine komplexere Vorschrift und eine komplexere Signalisierung benutzt werden.
Angenommen, die Periodenlänge des Eingangs zum Interleaver ist L Interleaverzyklen, d. h. das Eingabemuster der Codewörter von Transportkanal TC1, Transportkanal TC2, Transportkanal TC3 etc. wiederholt sich alle L Interleaverzyklen. (beispielsweise könnte L der Dauer eines Übertragungsrahmens in Interleaverzyklen entsprechen). In dem Fall könnte beispielsweise Transportkanal TC3 ein Interleaverprofil benutzen, bei dem D₃(0 ... 5) = D₁ (0 ... 5) mod L, D₃ (6 ... 23) = D₁(6 ... 23) mod 2L und D₃(24 ... 47) = D₁(24 ... 47) mod 4L. Demnach würde das Interleaverprofil des Transportkanals TC3 von dem Interleaverprofil des Transportkanals 1 abgeleitet und hätte dabei eine maximale Verzögerung von 4L. Diese Konfiguration bzw. Verschachtelungsvorschrift kann einem Empfänger mittels dem Signalisierungsfeld SF übermittelt werden.
Neben der bereits beschriebenen Moduln-Operation, besteht eine weitere Möglichkeit, die Verschachtelungsvorschriften von der ersten Verschachtelungsvorschrift abzuleiten, indem man als weitere Verschachtelungsvorschrift die erste Verschachtelungsvorschrift plus oder minus einem individuellen Offset für jede Verzögerungsleitung nimmt, d. h. D₂(i) = D₁(i) ± M(i)·L. Auch diese Vorgehensweise führt dazu, dass die verschiedenen Transportkanäle schön ineinander passen. Greift man das obige Beispiel auf, bei dem die Eingangsperiodenlänge L Interleaverzyklen beträgt, dann könnten sich die Verzögerungen eines Transportkanal TC4 zugeordneten Interleaver folgendermaßen berechnen lassen: D₄(0 ... 5) = D₁(0 ... 5) + L, D₄(6 ... 23) = D₁(6 ... 23) + 2L und D₄(24 ... 47) = D₁(24 ... 47) – 3L. Auch derartige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung führen zu einem rückwärtskompatiblen Multiplexsignal, bei dem die Übertragungsresourcen des Transportkanals TC1 nicht berührt werden. Die komplexeren Parameter werden einem Empfänger signalisiert.
9 zeigt eine Möglichkeit, wie man Transportkanäle mit verschiedenen Robustheiten erhalten kann, indem man mehrere Transportkanäle mit unterschiedlichen Coderaten verwendet.
In dem gezeigten Beispiel werden Infowort IW0 und IW2 mit Coderate 2/3 codiert, um Codeworte CW0 und CW2 zu erhalten, Infowort IW1 wird mit Coderate 1/3 codiert, um Codewort CW1 zu erhalten. Das Interleaverprofil bzw. die Verschachtelungsvorschrift ist für beide Transportkanäle identisch, d. h. D₂(0 ... N – 1) = D₁(0 ... N – 1).
Man erkennt, dass auch in dem in 9 gezeigten Beispiel keinerlei Kollisionen zwischen den IUs der verschiedenen Transportkanäle erfolgen und dass die Codewörter CW0 und CW2 des Transportkanals TC1 in denselben Zeitschlitzen übertragen werden, in denen sie ohne ein Vorhandensein des zweiten Transportkanals TC2 auch gestanden hätten. Der zusätzliche zweite Transportkanal TC2 mit Coderate CR = 1/3 belegt einfach einige der Interleaverzyklen, die ansonsten dem Transportkanal TC1 zugestanden hätten.
Insofern können mittels diesem Ausführungsbeispiel auch rückwärtskompatibel weitere Transportkanäle zusätzlich zu dem bestehenden ersten Transportkanal TC1 eingeführt werden. Herkömmliche Empfänger würden jedoch versuchen, auch die Codewörter des zweiten Transportkanals TC2 mit den Parametern des ersten Transportkanals (also Coderate CR = 2/3) zu decodieren. Dies würde zu Decodierversagen führen, so dass die Codewörter bzw. Informationswörter von Transportkanal TC2 von derartigen Empfängern einfach ignoriert würden.
In 10 ist dargestellt, dass bei manchen Kombinationen von Coderaten der Transportkanäle TC1 und TC2 ein sogenanntes Padding oder Zero-Padding (Auffüllen mit Nullen) eingeführt werden muss.
In dem dargestellten Beispiel verwendet Transportkanal TC1 weiterhin die Coderate 2/3, während Transportkanal TC2 die Coderate 1/2 verwendet. Die Positionen der beiden Codewörter CW0 und CW2 des Transportkanals TC1 liegen fest. D. h., es ist vorbestimmt, wann die Codewörter CW0 und CW2 dem ersten Verschachteler zugeführt werden. Das Codewort CW1 des Transportkanals TC2 füllt die (zeitliche) Lücke dazwischen jedoch nicht vollständig aus. Deshalb führt ein Sender gemäß Ausführungsbeispielen in diesem Fall ein Padding ein, um sicherzustellen, dass Codewort CW2 an der ursprünglichen Position startet, d. h. nach neun Interleaverzyklen. An das Codewort CW1 werden somit im vorliegenden Fall 2 N Nullen entsprechend zwei Interleaverzyklen angehängt, so dass die vorgegebene Reihenfolge der Codewörter eingehalten werden kann. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass herkömmliche Empfänger das Codewort CW2 richtig sortieren und verarbeiten können.
11 zeigt schematisch eine Interleaver-Vorrichtung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Interleaver-Vorrichtung 110 dient zur gemeinsamen Übertragung eines ersten und eines zweiten Codewortes CW1, CW2 über einen Übertragungskanal, wobei das erste Codewort CW1 eine Sequenz von ersten Verschachtelungseinheiten IU(1, 1), IU(1, 2), ..., IU(1, N₁') und das zweite Codewort CW2 eine Sequenz von zweiten Verschachtelungseinheiten IU(2, 1), IU(2, 2), ..., IU(2, N₂') aufweist, wobei jede Verschachtelungseinheit wenigstens ein Bit bzw. Symbol umfasst. Das erste Codewort CW1 gehört zu einem ersten Transportkanal, das zweite Codewort CW2 gehört zu einem zweiten Transportkanal.
Die Interleaver-Vorrichtung 110 weist eine erste Verschachtelungseinrichtung 10-1 zum Verändern der Sequenz der ersten Verschachtelungseinheiten IU(1, 1), IU(1, 2), ..., IU(1, N₁') gemäß einer ersten Verschachtelungsvorschrift 112 auf, die erste Übertragungsressourcen für die gemeinsame Übertragung definiert, um ein verschachteltes erstes Codewort CW1' zu erhalten, das eine veränderte Sequenz von ersten Verschachtelungseinheiten umfasst. Ferner weist die Interleaver-Vorrichtung 110 eine zweite Verschachtelungseinrichtung 10-2 zum Verändern der Sequenz der zweiten Verschachtelungseinheiten IU(2, 1), IU(2, 2), ..., IU(2, N₂') gemäß einer zweiten Verschachtelungsvorschrift 114 auf, die zweite Übertragungsressourcen für die gemeinsame Übertragung definiert, um ein verschachteltes zweites Codewort CW2' zu erhalten, das eine veränderte Sequenz von zweiten Verschachtelungseinheiten aufweist. Die zweite Verschachtelungsvorschrift 114 ist von der ersten Verschachtelungsvorschrift 112 abgeleitet, so dass die zweiten Übertragungsressourcen verschieden von den ersten Übertragungsressourcen sind. Dazu kann die Interleaver-Vorrichtung eine Ableitungseinrichtung 116 zum Ableiten der zweiten Verschachtelungsvorschrift 114 aus der ersten Verschachtelungsvorschrift 112 aufweisen.
Der Interleaver-Vorrichtung 110 ist ein Kombinierer bzw. Multiplexer 118 nachgeschaltet, um das verschachtelte erste und zweite Codewort CW1', CW2' gemäß den ersten und zweiten Übertragungsressourcen auf den Übertragungskanal zu multiplexen, und zwar so, dass erste und zweite Verschachtelungseinheiten des verschachtelten ersten und zweiten Transportkanals TC1, TC2, die jeweils auf ein Codewort des ersten und zweiten Transportkanals zurückgehen, in dem Übertragungsstrom ineinander verschachtelt an den ersten und zweiten Übertragungsressourcen angeordnet sind, so wie es in den vorhergehenden Fig. bereits gezeigt wurde.
Wie es im Vorhergehenden bereits beschrieben wurde, kann es sich bei den Übertragungsressourcen beispielsweise um Zeitschlitze eines Übertragungsrahmens handeln, wenn es sich bei dem Multiplexverfahren um ein Zeitmultiplexverfahren handelt. Handelt es sich jedoch beispielsweise um ein Frequenzmultiplexverfahren, so kann es sich bei den Übertragungsressourcen auch um Frequenzbänder bzw. Frequenzträger handeln.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist jede der beiden Verschachtelungseinrichtungen 10-1, 10-2 jeweils einen Faltungsverschachteler auf, um die ersten und zweiten Codewörter CW1, CW2 zu verschachteln. Derartige Faltungsverschachteler für Verschachtelungseinheiten umfassende Codewörter wurden bereits anhand von 2 beschrieben. Vorzugsweise könnte die Anzahl der ersten Verschachtelungseinheiten N₁' einem ganzzahligen Vielfachen der Anzahl N₁ der Verzögerungsleitungen des ersten Faltungsverschachtelers 10-1 entsprechen. Gleiches gilt in entsprechender Weise für die Anzahl der zweiten Verschachtelungseinheiten N₂' und die Anzahl N₂ von Verzögerungsleitungen des zweiten Faltungsverschachtelers 10-2. Natürlich gibt es dabei auch noch einige Einschränkungen der Freiheitsgrade: Eine Periode (jetzt gerechnet in Anzahl von IUs statt in Interleaverzyklen) muss ein ganzzahliges Vielfaches von N₁, N₂, N₁' und N₂' sein. Weiterhin muss diese Periode ein ganzzahliges Vielfaches (> 1) einer Teilperiode sein, die ein Vielfaches von allen vier Variablen N1, N2, N₁' und N₂' ist. Hingegen muss N₁' nicht notwendigerweise ein Vielfaches von N₁ sein und umgedreht etc. Mit diesen Bedingungen kann jede Teilperiode innerhalb der Periode beliebig an TC1 oder TC2 zugewiesen werden.
Bei einem Zeitmultiplexverfahren, d. h. wenn die gemeinsame Übertragung des ersten und zweiten Codeworts CW1, CW2 bzw. CW1', CW2' in einem Zeitintervall (Übertragungsrahmen) stattfindet, stellen die Verschachtelungsvorschriften 112, 114 jeweils Verzögerungsvorschriften bzw. Verzögerungspro file des jeweiligen Interleavers 10-1, 10-2 dar. Durch die einzelnen Verzögerungen D₁(n) (z. B. n = 0, 1, 2, ... N) der ersten Verzögerungsleitungen und durch die Verzögerungen D₂(n) der zweiten Verzögerungsleitungen werden jeweils Übertragungsressourcen in Form von Zeitschlitzen festgelegt, in denen die Verschachtelungseinheiten des jeweils zugeordneten Codeworts CW1, CW2 übertragen werden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gehört das erste Codewort CW1 zu einem Transportkanal (Pipe), der verschachtelt übertragen wird. Das zweite Codewort CW2 gehört zu einem zweiten Transportkanal, der Echtzeit-Anforderungen unterliegt und somit nur geringfügig über die Zeit verschachtelt übertragen wird. Daher ist eine größte Verzögerung der zweiten Verschachtelungsvorschrift 114 bzw. des zweiten Interleaverprofils kleiner als eine größte Verzögerung der ersten Verschachtelungsvorschrift 112 bzw. des ersten Interleaverprofils, so dass das zweite Codewort CW2 mit einer geringeren Latenz übertragen wird als das erste Codewort CW1. Das kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die n-te Verzögerung D₂(n) der zweiten Verschachtelungsvorschrift 114 aus der n-ten Verzögerung D₁(n) der ersten Verschachtelungsvorschrift 112 gemäß D₂(n) = [D₁(n) mod (M(n)·L)] abgeleitet wird, wobei L die im Vorhergehenden bereits beschriebene Periodendauer darstellt und M(n) eine natürliche Zahl bedeutet, die für jede Verzögerungsleitung unterschiedlich sein kann. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die n-te Verzögerung D₂(n) der zweiten Verschachtelungsvorschrift 114 aus der n-ten Verzögerung D₁(n) der ersten Verschachtelungsvorschrift 112 gemäß D₂(n) = [D₁(n) ± (M(n)·L)] abzuleiten.
Die Ableitungsvorschrift zum Ableiten der zweiten Verschachtelungsvorschrift 114 aus der ersten Verschachtelungsvorschrift 112 kann hard- und/oder softwaremäßig durch die Ableitungseinrichtung 116 implementiert sein.
Dem Fachmann wird unmittelbar einleuchten, dass sämtliche in den Figuren gezeigten Blöcke sowohl als Hardware als auch als Software zur Steuerung von Prozessoren und Speichervorrichtungen implementiert werden können.
12 zeigt ein Ausführungsbeispiel, wie das beschriebene erfindungsgemäße Konzept in einem Sender umgesetzt werden könnte. 12 zeigt hierbei lediglich Details einer Interleaver-Vorrichtung 120 bei Vorhandensein von mehreren Transportkanälen (Pipes).
In einem Sender befindet sich vor der Interleaver-Vorrichtung 120 ein hier nicht dargestellter Kanalencoder (z. B. Turbo-Encoder), der Codewörter mit einer dynamisch konfigurierbaren Coderate erzeugen kann, und gegebenenfalls ein Bit-Interleaver, um Bits innerhalb eines von dem Kanalencoder erzeugten Codeblocks innerhalb des Blocks zu verschachteln. Diese beiden (nicht gezeigten) Module werden, ebenso wie der dargestellte Kanal-Interleaver 120, derart gesteuert, dass die Codewörter bzw. Codeblöcke synchronisiert miteinander laufen, d. h. die Blockgrenzen stets korrekt bekannt sind und eine Umschaltung von Parametern wie Coderate, Verschachtelungsvorschrift etc. für jeden Transportkanal (Pipe) zu einem richtigen Zeitpunkt erfolgt.
Im Beispiel des in 12 dargestellten Kanal-Interleavers 120 wird ein Strom von Verschachtelungseinheiten (IUs), die abschnittsweise zu Codewörtern aller Transportkanäle (Pipes) gehören, auf X Pipes aufgeteilt. Die Reihenfolge der Codewörter (bzw. deren zugehöriger IUs) wird dabei vom Sender derart vorgegeben, dass eine gewünschte Periodizität erreicht wird: z. B. N1 Codewörter von Pipe 1, N2 Codewörter von Pipe 2, N3 Codewörter erneut von Pipe 1, N4 Codewörter von Pipe 3 etc., bis irgendwann wieder N1 Codewörter von Pipe 1 anliegen und der Zyklus von vorne anfängt. Die Periodendauer kann dabei einem Übertragungsrahmen (Frame), einem Bruchteil eines Übertragungsrahmens oder einem Vielfachen eines Übertragungsrahmens entsprechen.
Synchronisiert zu dieser Abfolge von Codewörtern bzw. IUs verteilt ein erster Demultiplexer A die Codewörter auf Transportkanalspezifische Interleaver 10-1, 10-2, ..., 10-X. D. h., jede Pipe hat ihren eigenen Interleaver mit z. B. N = 48 Verzögerungsleitungen (Taps). Dabei bleibt der Demultiplexer A stets für ein komplettes Codewort an der gleichen Position. Die Verzögerungen in den Verzögerungsleitungen der Transportkanal-spezifischen Interleaver werden jeweils individuell gemäß den o. a. Überlegungen aus der Verschachtelungsvorschrift des ersten Transportkanals hergeleitet.
Ein Multiplexer B wählt für jeden Pipe-Interleaver 10-x (x = 1, ..., X) aus, ob eine dem Pipe-Interleaver 10-x zuzuführende IU aus dem Strom von Codewörtern stammt, oder ob es sich um eine Padding-IU handelt. Padding-IUs werden für zwei Zwecke benötigt:

a) Für Zeitschritte, in denen keine Codewort-IUs zur Verfügung stehen, weil der Demultiplexer A momentan nicht diese Pipe, sondern eine andere auswählt. Damit wird gewährleistet, dass in jedem Zeitschritt in sämtliche Pipe-Interleaver 10-x (x = 1, ..., X) eine IU eingefüttert wird.
b) Zum Auffüllen von kurzen Codewörtern, wie es anhand von 10 beschrieben wurde. Dies ist nötig für den Fall, wenn in einen Pipe-Interleaver 10-x (x = 2, ..., X) eine Sequenz von Codewörtern dieser Pipe eingegeben wird und falls die gesamte Länge dieser Sequenz nicht ein ganzzahliges Vielfaches von Z₁·N₁ IUs ist, wobei Z₁ die Anzahl von Interleaverzyklen pro Codewort und N₁ die Anzahl von Verzögerungsleitungen des Verschachtelers für Pipe 1 ist. In diesem Fall wird mit Padding-IUs aufgefüllt, bis zu einem Vielfachen von Z₁·N₁ IUs aufgefüllt worden ist. In diesen Padding-Zeitschritten werden auch alle anderen Pipe- Interleaver mit Padding-IUs aufgefüllt. Statt für jede einzelne Pipe kann dieses Padding gegebenenfalls auch am Ende einer ganzen Sequenz von Codewörtern (d. h. nach mehreren Pipes) durchgeführt werden, die nicht zu Pipe 1 gehören. Zu diesem Zweck könnten die Padding-IUs auch durch ein dediziertes Modul beispielsweise nach dem Kanalencoder und vor dem Kanal-Interleaver 120 eingefügt werden.

Ein Demultiplexer C schreibt der Reihe nach IUs zyklisch in die Verzögerungsleitungen (Taps) eines jeweiligen Pipe-Interleavers 10-x (x = 1, ..., X). Die Demultiplexer C sämtlicher Pipes selektieren dabei zu jedem Zeitschritt jeweils das gleiche Tap ihres Interleavers (z. B. alle Tap 3).
Die Multiplexer D sind jeweils genau synchronisiert zu den Demultiplexern C, d. h. sie sind jeweils mit der gleichen Verzögerungsleitung verbunden wie der entsprechende Demultiplexer C.
Ein Multiplexer F springt IU-weise zwischen den Ausgängen der einzelnen Pipe-Interleaver 10-x (x = 1, ..., X) hin und her, d. h. es wird immer mindestens eine IU von einem Ausgang gelesen und anschließend wird gegebenenfalls ein anderer Ausgang eines anderen Pipe-Interleavers ausgewählt. Die Reihenfolge der selektierten Ausgänge ist nicht notwendigerweise sequentiell von Pipe 1 bis X, sondern sie wird abgeleitet aus

a) der Eingangssequenz der Codewörter der unterschiedlichen Pipes (welche ja periodisch ist), und
b) dem Interleaverprofil des Transportkanals 1 bzw. von Pipe 1.

Es sei p [i] die Sequenz der Pipe-Indizes für jeden Interleaverzyklus i am Eingang des Kanal-Interleavers 120, d. h. der 0. eingegebene Interleaverzyklus (also z. B. die ersten 48 IUs, die dementsprechend Teil des 0. eingegebenen Codeworts sind) gehören zu Pipe p[0], der 10. Interleaverzyklus (ist z. B. Teil des 4. Codeworts) zu Pipe p[10] etc. p[i] ist periodisch und hat die Periode L. Weiterhin sei D_x(0 ... 47) das Interleaverprofil, d. h. D₁(n) ist die Verzögerung (in Interleaverzyklen) der n-ten Verzögerungsleitung (Tapped Delay Line) des Verschachtelers 10-1.
Wenn nun m der Index des aktuellen Interleaverzyklus ist, welcher in den Kanal-Interleaver 120 eingeschrieben bzw. ausgelesen wird, dann ist die Reihenfolge der Pipes, die der Multiplexer F auswählt,
p[m – D₁(0)], p[m – D₁(1)], p[m – D₁(2)], ..., p[m – D₁(47)].
Für die Demultiplexer E gilt, dass sie jeweils zu einer Sinke führen (d. h. die entsprechende IU wird verworfen), wenn die zugehörige Pipe in diesem Zeitschritt nicht durch den Multiplexer F selektiert wird. Durch die anhand von 12 beschriebene Vorrichtung kann sichergestellt werden, dass nur Padding-IUs zur Sinke gelangen, welche lediglich innerhalb der Pipe-Interleaver 10-x (x = 1, ..., X) benötigt wurden, um eine Synchronisierung der einzelnen Pipes untereinander sicherzustellen.
Bei ETSI-SDR sieht der Sender prinzipiell aus wie in 16 dargestellt. Dabei kann jede Pipe ihre Codewörter/IUs in einen eigenen, vollkommen individuell konfigurierten Interleaver stecken (wobei auch die Tap-Anzahl unterschiedlich sein kann), und die Demultiplexer C_i müssen in der Regel auch nicht synchronisiert miteinander sein. Am Ausgang der Faltungsinterleaver greift Multiplexer F dann die IUs in einem konfigurierten Muster ab, z. B. 1000 IUs von TC1, dann 1000 IUs von TC2 etc. Das könnte natürlich statt 1000 IUs auch nur 1 IU sein. Wenn weniger Codewörter von TC1 und mehr von TC2 übertragen werden sollen, dann wird Multiplexer F anders angesteuert.
13 zeigt eine schematische Darstellung eines Empfängers 130 zum Empfangen eines mit einer senderseitigen Interleaver-Vorrichtung 120 erzeugten Multiplexsignals. Dabei entspricht die Darstellung in 13 einer zu der Interleaver-Vorrichtung von 12 korrespondierenden Deinterleaver-Vorrichtung.
Bei der Deinterleaver-Vorrichtung 130 wird ein Extrahierer bzw. Demultiplexer G IU-weise betrieben, synchron zum Kombinierer bzw. Multiplexer F des Kanal-Interleavers 120. D. h., nach einem Anlegen einer IU an einen Pipe-Deinterleaver 132-x (x = 1, ..., X) kann der Demultiplexer G auf einen Eingang eines anderen Pipe-Deinterleavers wechseln. Die zeitliche Reihenfolge ist dabei dieselbe wie bei dem Multiplexer F.
Wie auch die Multiplexer B, fügen Multiplexer H Padding-IUs für diejenigen Zeitschritte ein, in denen der jeweilige Pipe-Deinterleaver 132-x (x = 1, ..., X) nicht von dem Demultiplexer G ausgewählt wird. Somit machen die Multiplexer B das Verwerfen von Padding-IUs in den Demultiplexern E der Interleaver-Vorrichtung 120 rückgängig.
Demultiplexer I und Multiplexer J arbeiten analog zu den Demultiplexern C und Multiplexern D der senderseitigen Interleaver-Vorrichtung 120 und schreiben der Reihe nach die IUs zyklisch in die N Verzögerungsleitungen (Taps) der Pipe-Deinterleaver. Die Pipe-Deinterleaver 132-x (x = 1, ..., X) stellen die zu den jeweiligen Pipe-Interleavern 10-x (x = 1, ..., X) im Sender gehörigen Deinterleaver dar. Die Verzögerungen der einzelnen Taps bzw. Verzögerungsleitungen der Pipe-Deinterleaver 132-x werden dabei so gewählt, dass für ein Tap x die Summe der Verzögerung im Sender und Empfänger (welche als End-to-End-Verzögerung des Kanal-Interleavings dieser Pipe x bezeichnet wird) eine Konstante ist. Die End-to-End-Verzögerung von Pipe x umfasst also sowohl die senderseitige Verzögerung D(n) der n-ten Verzögerungsleitung des Verschachtelers als auch eine empfangssei tige Verzögerung D_x'(n) der n-ten Verzögerungsleitung des Entschachtelers 132-x. Für eine Pipe x ist diese Konstante a_x·L + b, wobei a_x ein beliebiger Wert für Pipe x und b eine Extra-Verzögerung gemeinsam für alle Pipes ist. L ist die Periode der Codewort-Sequenz am senderseitigen Kanalinterleaver-Eingang in Interleaverzyklen.
Ein Multiplexer L arbeitet synchron (jedoch ggf. mit einem festen Versatz) zu dem Demultiplexer A im Sender und liest immer ganze Interleaverzyklen (N IUs) aus dem aktuell ausgewählten Pipe-Deinterleaver 132-x (x = 1, ..., X). Er folgt dem vorgegebenen periodischen Muster von Codewörtern, die der Sender überträgt, d. h. N1 Codewörter von Pipe 1, N2 Codewörter von Pipe 2 etc. Der Versatz zwischen Demultiplexer A und Multiplexer L (z. B. Multiplexer L liest immer den siebten Interleaverzyklus einer Periode, wenn Demultiplexer A den ersten Interleaverzyklus schreibt, danach wird der achte Interleaverzyklus gelesen während der zweite Interleaverzyklus geschrieben wird etc.) lässt sich unmittelbar aus der Extra-Verzögerung b (s. o.) der Pipe-De-Interleaver 132 im Empfänger 130 ableiten und sorgt dafür, dass Multiplexer L immer die korrekt de-interleaveten Codewörter statt der Dummy IUs liest.
Demultiplexer K führen IUs immer in denjenigen Zeitschritten zur Senke, wenn der jeweilige Pipe-Deinterleaver 132-x (x = 1, ..., X) nicht von Multiplexer L ausgewählt wird. Sie vernichten deshalb die von Multiplexer H eingeführten Padding-IUs, die nur zur Synchronisierung der einzelnen Pipe-(De-)Interleaver untereinander notwendig sind. Außerdem kann ein Demultiplexer K auch IUs zur Senke führen, wenn der Multiplexer L gerade die zugehörige Pipe auswählt, aber die aktuelle IU lediglich eine Padding-IU ist, die von Multiplexer B im Sender zum Auffüllen zu kurzer Codewörter eingefügt worden waren. Diese Funktionalität kann jedoch auch ein Block übernehmen, der dem hier dargestellten Kanal-Deinterleaver 130 nachgeschaltet ist und vor dem (nicht gezeigten) Kanaldecoder liegt.
In 13 ist die empfängerseitige Entschachtelungseinrichtung ausgebildet, um neben der Sequenz der zweiten, zusätzlich übertragenen Verschachtelungseinheiten, auch die Sequenz der ersten Verschachtelungseinheiten des ersten Transportkanals gemäß einer ersten Entschachtelungsvorschrift, die invers zu der ersten Verschachtelungsvorschrift ist, zu verändern, um am Ausgang ein erstes entschachteltes Codewort zu erhalten. Insgesamt werden am Ausgang des Empfängers bzw. De-Interleavers 130 also Codeworte in der Reihenfolge bereitgestellt, in der sie senderseitig in den Interleaver 120 angelegt wurden – also unverschachtelt.
Der Extrahierer bzw. Demultiplexer G kennt die senderseitige Sequenz von ersten und zweiten Codewörtern und die erste Verschachtelungsvorschrift, um den ankommenden Verschachtelungseinheiten die jeweils richtige Pipe zuzuordnen. Dazu kann ein erfindungsgemäßer Empfänger eine Einrichtung zum Bereitstellen einer Entschachtelungsinformation aufweisen, aus der wenigstens die zweite Entschachtelungsvorschrift für die zweite Pipe ableitbar ist. Dabei kann die Entschachtelungsinformation eine Information über die senderseitige Sequenz von ersten und/oder zweiten Codewörtern und über die erste Verschachtelungsvorschrift aufweisen, wobei die Entschachtelungsinformation neben dem Multiplexsignal als Seiteninformation empfangen wird. Dadurch werden die erste und/oder zweite Entschachtelungsvorschrift konfigurierbar, da ja sowohl die erste als auch die zweite Entschachtelungsvorschrift von der ersten, senderseitigen Verschachtelungsvorschrift abgeleitet werden können. Dies kann durch die Einrichtung zum Bereitstellen der Entschachtelungsinformation erfolgen.
Gemäß Ausführungsbeispielen weist ein Empfänger einen Arbeitsspeicher auf, in den das Multiplexsignal einspeicherbar ist. Die Entschachtelungseinrichtung 132 kann einen Speichercontroller umfassen, der ausgebildet ist, um den Arbeitsspeicher an durch die erste und/oder zweite Entschachtelungsvorschrift erhaltbaren Speicheradressen auszulesen, um das entschachtelte erste und/oder zweite Codewort zu erhalten. D. h., sowohl der Extrahierer als auch die Entschachtelungseinrichtung können durch einen Speichercontroller oder Adressgenerator implementiert werden, um den ankommenden Verschachtelungseinheiten des verschachtelten ersten und zweiten Codeworts entsprechende erste und zweite Speicherbereiche zuzuordnen. Die komplette Sortierung und Entschachtelung der Transportkanäle findet bei manchen Ausführungsbeispielen also gemäß den Transportkanalsequenzen und der Ent- bzw. Verschachtelungsvorschriften in dem Arbeitsspeicher des Empfängers statt, was sich für softwarebasierte Implementierungen quasi anbietet.
Nicht in 13 gezeigt sind nachgeschaltete Bit-Deinterleaver und Kanaldecoder.
14 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für einen Empfänger 140, bei dem der Strom der entschachtelten Codewörter ausgangsseitig nicht mehr mit einem Multiplexer zusammengefasst wird, sondern bei dem jeder Transportkanal (Pipe) einzeln verarbeitet wird (z. B. decodiert etc.). Im Gegensatz zu dem anhand von 13 beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt hier also ein paralleles Verarbeiten mehrerer Pipes. Dabei kann diese parallele Verarbeitung auch bedeuten, dass die mehreren Pipes nacheinander durch einen einzigen Verarbeitungsblock prozessiert werden, wobei aber die Verarbeitung vollkommen getrennt voneinander erfolgt, so als ob mehrere Verarbeitungsblöcke unabhängig voneinander die Daten prozessieren.
In diesem Beispiel wird nicht in jedem Zeitschritt eine IU in den De-Interleaver 132-x jeder Pipe x eingeschrieben, und es werden keine Padding-IUs mehr benötigt. Dafür braucht dieses Ausführungsbeispiel eine komplexere und individuelle Ansteuerung jedes einzelnen Pipe-Demultiplexers I_x und Multiplexers J_x, und eine spezielle Berechnungsvor schrift für die Verzögerungen aller Verzögerungsleitungen eines Pipe De-Interleavers 132-x. Dies bedeutet, dass die Demultiplexer I_x (und die Multiplexer J_x) nicht mehr alle synchron zueinander laufen, sondern zwischen den einzelnen Verzögerungsleitungen eines De-Interleavers 132-x springen dürfen, und dass die Summe der Verzögerungen aller Verzögerungsleitungen von Sender und Empfänger nicht notwendigerweise eine Konstante ist. Dafür können aber die Verzögerungen derart gewählt werden, dass in jeder Pipe die minimale Verzögerung gleich Null ist.
Anhand des Beispiels von 8 wäre die Ansteuerung des empfängerseitigen Demultiplexers I₂ zum Entschachteln von Infowort 1 des Echtzeit-Transportkanals 2 wie folgt:
IU 0,0 → Demultiplexer I₂ selektiert Tap 0,
Es folgen zwei IUs (2, 1 und 1, 2) des Codewortes 0 der anderen Pipe 1. Für diese IUs wird nichts in den De-Interleaver 132-2 von Pipe 2 geschrieben.
IU(0, 3) bis IU(0, 47) → Demultiplexer I₂ selektiert der Reihe nach Taps 3 bis 47,
IU(1, 0) → Selektion von Tap 0
IU(0, 1) → Tap 1
Für die folgende IU (2, 2) von Codewort 0 von Pipe 1 bleibt Pipe 2 einfach stehen.
IU(1, 3) bis IU(1, 47) → Taps 3 bis 47
IU(2, 0) → Tap 0
IU(1, 1) → Tap 1
IU(0, 2) → Tap 2
IU(2, 3) bis IU(2, 47) → Taps 3 bis 47
Nun folgt IU(0, 0) von Codewort 2 der Pipe 1. Pipe 2 bleibt stehen.
IU(2, 1) → Tap 1
IU(1, 2) → Tap 2
Dann folgen viele IUs von Codewort 2 der Pipe 1. Pipe 2 bleibt stehen.
IU(2, 2) → Tap 2.
Auf der Leseseite des Pipe-De-Interleavers, d. h. ausgangsseitig, wird immer solange gewartet, bis ein kompletter Interleaverzyklus vollständig ist, und dann werden unmittelbar nacheinander alle Taps in der Reihenfolge 0 bis 47 gelesen. Zum korrekten De-Interleaven der IUs dieses Codewortes 1 hat der De-Interleaver 132-2 für dieses Beispiel folgende Verzögerungen (in Interleaverzyklen):
Zum Lesen des ersten Interleaverzyklus haben Taps 0 und 3 bis 47 die Verzögerung 2, Tap 1 die Verzögerung 1, und Tap 2 die Verzögerung 0. Gelesen wird unmittelbar nach dem Interleaverzyklus, wenn IU(0, 2) geschrieben wird.
Zum Lesen des zweiten Interleaverzyklus haben wieder Taps 0 und 3 bis 47 die Verzögerung 2, Tap 1 die Verzögerung 1, und Tap 2 die Verzögerung 0. Gelesen wird unmittelbar nach dem Interleaverzyklus, wenn IU(1, 2) geschrieben wird.
Zum Lesen des dritten Interleaverzyklus haben Taps 0, 1 und 3 bis 47 die Verzögerung 1 und Tap 2 die Verzögerung 0. Gelesen wird unmittelbar nach dem Interleaverzyklus, wenn IU(2, 2) geschrieben wird.
Die Beschreibung der Multiplexer-/Demultiplexer- und (De-)Interleaver-Blöcke in obigen Beispielen ist dabei nur funktional zu sehen. Die Implementierung kann auch in der Form wie in 15 erfolgen, dass ein RAM-Manager die ankommenden Verschachtelungseinheiten in ein (internes oder externes) Random-Access-Memory (RAM) schreibt. Das gilt sowohl sender- als auch empfängerseitig. D. h. das RAM übernimmt bzw. dessen Speicheradressen übernehmen dann die Funktion der Tapped-Delay-Verzögerungsleitungen der Ver- und/oder Entschachteler. Eine Möglichkeit dabei ist z. B., dass ein Ringpuffer in einem RAM-Speicherbereich also als Schieberegister wirkt. Gemäß Ausführungsbeispielen weist eine Entschachtelungseinrichtung also einen Speicher auf, der erste und zweite Speicherbereiche umfasst, denen die Verschachtelungseinheiten des verschachtelten ersten und zweiten Codeworts gemäß der ersten und zweiten Entschachtelungsvorschrift zugeführt werden.
Entsprechende Schreibadressen kommen dabei von einem Adressgenerator, der die Sequenz von Codewörtern, ihre Periode L und die Interleaver-Parameter (Ver-/Entschachtelungsvorschriften) jedes Transportkanals kennen muss. D. h., gemäß Ausführungsbeispielen kann ein erfindungsgemäßer Empfänger Infomationen über die senderseitige Sequenz von ersten und zweiten Codewörtern neben dem Multiplexsignal als Seiteninformation empfangen. Zusätzlich könnte er ausgebildet sein, um die erste Verschachtelungsvorschrift neben dem Multiplexsignal als Seiteninformation zu empfangen, so dass die erste und/oder zweite Entschachtelungsvorschrift konfigurierbar ist, da die zweite Entschachtelungsvorschrift aus der ersten Ver-/Entschachtelungsvorschrift und der Periodendauer der Sequenz von ersten und zweiten Codewörtern abgeleitet werden kann.
Ebenso kann der Adressgenerator Leseadressen liefern, wenn ein Codewort komplett abgespeichert worden ist, d. h. alle seine IUs im RAM liegen. So werden die kompletten, (entschachtelten) Codewörter wieder ausgelesen und ausgegeben. Das Ver- bzw. Entschachteln erfolgt durch eine unterschiedliche Reihenfolge der Schreib- und Leseoperationen.
Die im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ermöglichen eine Einführung mehrerer Transportkanäle mit unterschiedlichen QoS-Eigenschaften (z. B. Robustheit, Latenz, Datenrate etc.) auf der physikalischen Schicht für bestehende Übertragungssysteme, bei denen auf der physikalischen Schicht bisher nur ein Transportkanal verfügbar ist und die einen Kanal-Interleaver, insbesondere einen Faltungsinterleaver, verwenden. Dabei werden von einem ersten, bereits existierenden Transportkanal für einen zusätzlichen, zweiten Transportkanal lediglich Übertragungsressourcen am Ausgang die ses Interleavers derart übernommen, dass die nicht übernommenen Übertragungsressourcen gleich bleiben (d. h. Codewörter von TC1 bleiben alle an der selben Stelle wie vor der Existenz von TC2).
Prinzipiell belegt TC1 hinter einem Faltungsinterleaver zunächst alle Übertragungsressourcen. Nach einer Datenratenreduktion ist dies jedoch nicht mehr der Fall. TC2 wird nur in denjenigen Übertragungsressourcen übertragen, die ansonsten von Codewörtern bzw. den zugehörigen Verschachtelungseinheiten von TC1 belegt wären (d. h. es werden individuell Codewörter von TC1 umgewidmet, und die zugehörigen Verschachtelungseinheiten bzw. deren zugeordnete Übertragungsressourcen können als Übertragungsressourcen von TC2 benutzt werden). Eine Belegung der Übertragungsressourcen am Senderausgang hängt deshalb nur ab von der Sequenz der Verschachtelungseinheiten von TC1 und TC2 am Eingang einer erfindungsgemäßen Interleaver-Vorrichtung, und den Interleaverprofilen. Die Belegung der Übertragungsressourcen ist aber unabhängig von irgendwelchen Übertragungsrahmengrößen, Zeitschlitzmuster für ganze Codewörter oder ähnlichem.
Hinter dem Interleaver sind im Sender (im Gegensatz zu ETSI-SDR oder anderen Standards) die Zeitschlitze (d. h. wann kommen die Codewörter welches Transportkanals) nicht mehr sauber getrennt sondern ineinander verwoben (die Transportkanäle wechseln sich nicht mehr codewortweise, sondern IU-Weise ab). Das Aufsplitten des Empfangssignals im Empfänger ist deshalb nicht allein durch Kenntnis der Codewort- bzw. Zeitschlitzreihenfolge vor dem Sender-Interleaver möglich, sondern zusätzlich wird das erste De-Interleaverprofil benötigt. Andersherum ist De-Interleaven nicht mehr allein durch Kenntnis des ersten bzw. zweiten Interleaverprofils möglich, sondern hier wird zusätzlich die Codewortreihenfolge vor dem Sender-Interleaver benötigt. Bei ETSI SDR etc. benötigt hingegen der Aufsplitter/Extrahierer ausschließlich die Codewortreihenfolge und die De-Interleaver ausschließlich ihre jew. Profile, da hier die Funktionalitäten Zeitmultiplexen und Interleaven vollständig getrennt voneinander sind.
Das Interleaverprofil jedes Transportkanals (Pipe) kann sich bei Ausführungsbeispielen aus dem Interleaverprofil von Transportkanal 1 über D_x(n) = D₁(n) modulo [M_x(n)·L] mit einem individuellen M(n) pro Transportkanal x ableiten, wobei L die Periodenlänge in Interleaverzyklen des Kanal-Interleaver-Eingangs ist.
Das Interleaverprofil jedes Transportkanals (Pipe) kann sich aus dem Interleaverprofil von Transportkanal 1 auch über D_x(n) = D₁(n) ± M_x(n)·L mit einem individuellen M_x(n) pro Transportkanal x ableiten, wobei L die Periodenlänge in Interleaverzyklen des Kanal-Interleaver-Eingangs ist.
Es kann natürlich auch M_x(n) = M_x gelten, oder M_x(n) = M, wobei M für alle Transportkanäle gleich ist.
Individuelle Coderate pro Transportkanal bzw. Pipe sind möglich. Jedes Codewort der Eingangssequenz einer erfindungsgemäßen Interleaver-Vorrichtung darf in einem willkürlichen Muster zu verschiedenen Transportkanälen gehören. Bei Vorhandensein unterschiedlicher Interleaver-Profile in den Pipes muss dieses Muster periodisch wiederholt werden.
Falls die Interleaver-Profile sämtlicher Transportkanäle identisch sind (sie sich also nur in der Coderate unterscheiden), braucht die Eingangssequenz der Interleaver-Vorrichtung noch nicht einmal periodisch zu sein (Periodizität ist nur nötig, wenn man die Pipe-Interleaver-Profile über die o. a. Berechnungsvorschriften (D_x(n) = D₁(n) mod M_x(n)·L oder D_x(n) = D₁·(n) ± M_x(n)·L)) ableitet.
Gemäß Ausführungsbeispielen kann ungenutzter Platz zwischen einem Codewort eines Transportkanals (der nicht Transportkanal 1 ist) und einem Codewort von Transportkanal 1 durch Padding derart aufgefüllt werden, dass das Codewort von Transportkanal 1 genau an der Stelle beginnt, wo es auch ohne die multiplen Transportkanäle beginnen würde.
Gemäß Ausführungsbeispielen werden sämtliche nötigen Parameter für die o. a. Verarbeitungsschritte eines erfindungsgemäßen Empfängers mit dem Sendesignal übertragen.
Insbesondere können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bei DVB-SH eingesetzt werden.
Abhängig von den Gegebenheiten können die erfindungsgemäßen Verfahren auch in Hardware oder in Software implementiert werden. Die Implementierung kann auf einem digitalen Speichermedium, insbesondere einer Diskette, CD oder DVD mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen erfolgen, die so mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, dass ein Verfahren ausgeführt wird. Allgemein besteht die Erfindung somit auch in einem Computerprogrammprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Rechner abläuft. In anderen Worten ausgedrückt kann die Erfindung somit auch als ein Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens realisiert werden, wenn das Computerprogramm auf einem Computer und/oder Mikrocontroller abläuft.

Claims

Interleaver-Vorrichtung (110) zur gemeinsamen Übertragung eines ersten und eines zweiten Transportkanals (TC1; TC2) über einen Übertragungskanal, wobei der erste Transportkanal (TC1) eine Sequenz von ersten Verschachtelungseinheiten (IU(1, n)) und der zweite Transportkanal (TS2) eine Sequenz von zweiten Verschachtelungseinheiten (IU(2, n)) aufweist, wobei jede Verschachtelungseinheit wenigstens ein Symbol umfasst, mit folgenden Merkmalen: einer Faltungsverschachtelungseinrichtung (10-1; 10-2) zum Verändern der Sequenz der ersten Verschachtelungseinheiten gemäß einer ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift (40; 50; 112), die erste Übertragungsressourcen (41; 51) für die gemeinsame Übertragung definiert, um einen verschachtelten ersten Transportkanal (42; 52) zu erhalten, der eine veränderte Sequenz von ersten Verschachtelungseinheiten aufweist, und zum Verändern der Sequenz der zweiten Verschachtelungseinheiten gemäß einer zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift (60; 70; 114), die zweite Übertragungsressourcen (61; 71) für die gemeinsame Übertragung definiert, um einen verschachtelten zweiten Transportkanal (62; 72) zu erhalten, der eine veränderte Sequenz von zweiten Verschachtelungseinheiten aufweist, wobei die zweite Faltungsverschachtelungsvorschrift (60; 70; 114) von der ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift (40; 50; 112) abgeleitet ist, so dass die zweiten Übertragungsressourcen (61; 71) verschieden von den ersten Übertragungsressourcen (41; 51) sind; und einen Kombinierer (118) zum Kombinieren des verschachtelten ersten Transportkanals und des verschachtelten zweiten Transportkanals gemäß der ersten oder der zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift, um einen Übertragungsstrom für den Übertragungskanal zu erhalten.
Interleaver-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die gemeinsame Übertragung eines ersten Codewortes des ersten Transportkanals (TC1) und eines zweiten Codewortes des zweiten Transportkanals (TC2) in einem Zeitintervall stattfindet, und wobei die erste Faltungsverschachtelungsvorschrift (40; 50; 112) eine erste Verzögerungsvorschrift ist, die erste Zeitpunkte für die Übertragung der veränderten Sequenz der ersten Verschachtelungseinheiten in dem Zeitintervall definiert, und wobei die zweite Faltungsverschachtelungsvorschrift (60; 70; 114) eine zweite, von der ersten verschiedene, Verzögerungsvorschrift ist, die zweite Zeitpunkte für die Übertragung der veränderten Sequenz der zweiten Verschachtelungseinheiten in dem Zeitintervall definiert, so dass die ersten und zweiten Zeitpunkte in dem Zeitintervall ineinander verschachtelt sind.
Interleaver-Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei eine größte Verzögerung der zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift (60; 70; 114) verschieden ist von einer größten Verzögerung der ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift (40; 50; 112), so dass der zweite Transportkanal (TC2) mit einer geringeren oder größeren Latenz übertragen wird als der erste Transportkanal (TC1).
Interleaver-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der jede der ersten und zweiten Faltungsverschachtelungsvorschriften implementiert wird durch: eine Mehrzahl von Verzögerungseinrichtungen (12) mit jeweils einer definierten Verzögerung, die für eine Verzögerungseinrichtung (12) im wesentlichen gleich 0 ist; einem Eingangs-Koppler (11), der ausgebildet ist, um nach Speisung einer Anzahl von kompletten Verschachtelungseinheiten in eine Verzögerungseinrichtung zu einer anderen Verzögerungseinrichtung umzuschalten; und einem Ausgangs-Koppler (14), der ausgebildet ist, um nach Empfang einer Anzahl von kompletten Verschachtelungseinheiten von einer Verzögerungseinrichtung auf eine andere Verzögerungseinrichtung umzuschalten, wobei die Anzahl größer oder gleich 1 ist.
Interleaver-Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Mehrzahl von Verzögerungseinrichtungen eine erste Gruppe (12d) von Verzögerungseinrichtungen aufweist, in der jede außer einer ersten Verzögerungseinrichtung ausgebildet ist, um eine definierte erste Verzögerung oder ein ganzzahliges Vielfaches der definierten ersten Verzögerung zu liefern, und bei der die Mehrzahl von Verzögerungseinrichtungen eine zweite Gruppe (12e) von Verzögerungseinrichtungen aufweist, wobei jede Verzögerungseinrichtung der zweiten Gruppe ausgebildet ist, um eine definierte zweite Verzögerung, die sich von der definierten ersten Verzögerung unterscheidet, oder ein ganzzahliges Vielfaches der definierten zweiten Verzögerung zu liefern, oder, um zusätzlich zu der definierten zweiten Verzögerung oder deren ganzzahligem Vielfachen die definierte erste Verzögerung oder ein ganzzahliges Vielfaches der definierten ersten Verzögerung zu liefern.
Interleaver-Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei der eine Anzahl von Verzögerungseinrichtungen gemäß der zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift ein ganzzahliges Vielfaches einer Anzahl von Verzögerungs einrichtungen gemäß der ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift ist, d. h. N₂ = N₁·x, wobei N₂ die Anzahl der Verzögerungseinrichtungen gemäß der zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift, N₁ die Anzahl der Verzögerungseinrichtungen gemäß der ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift und x ganzzahlig ist.
Interleaver-Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Verzögerung der n-ten Verzögerungseinrichtung gemäß der zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift aus der Verzögerung der (n mod N₁)-ten Verzögerungseinrichtung gemäß der ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift hergeleitet wird, wobei n eine natürliche Zahl, N₁ die Anzahl der Verzögerungseinrichtungen der ersten Verschachtelungseinrichtung und mod die Moduln-Operation bedeutet.
Interleaver-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei der die definierte erste Verzögerung oder die definierte zweite Verzögerung konfigurierbar sind, und zwar unter Verwendung eines Konfigurationsparameters, der eine Konfiguration in ganzzahligen Vielfachen einer Verschachtelungseinheit ermöglicht.
Interleaver-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die erste/zweite Faltungsverschachtelungsvorschrift (40; 50; 112; 60; 70; 114) eine erste/zweite Verzögerungsvorschrift ist, die jeder der Verzögerungseinrichtungen (12) der ersten/zweiten Verschachtelungseinheiten eine Verzögerung zuordnet.
Interleaver-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, bei der die Verzögerungseinrichtungen (12) Speicherbereiche aufweisen und bei der die Koppler Speicheradressierer umfassen.
Interleaver-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei sich die n-te Verzögerung D₂(n) der zweiten Verzögerungsvorschrift (60; 70; 114) aus der (n modulo N₁)-ten Verzögerung D₁ (n modulo N₁) der ersten Verzögerungsvorschrift (40; 50; 112) gemäß D₂(n) = D₁(n modulo N₁) modulo M(n modulo N₁)·L ableitet, wobei L eine Periodendauer, die von einer Reihenfolge von an die Interleaver-Vorrichtung angelegter Codewörter des ersten und zweiten Transportstroms abhängt, N₁ die Anzahl der Verzögerungseinrichtungen der ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift und M(n modulo N₁) eine natürliche Zahl bedeutet.
Interleaver-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei sich die n-te Verzögerung D₂(n) der zweiten Verzögerungsvorschrift (60; 70; 114) aus der (n modulo N₁)-ten Verzögerung D₁(n modulo N₁) der ersten Verzögerungsvorschrift (40; 50; 112) gemäß D₂(n) = D₁(n modulo N₁) ± M(n modulo N₁)·L ableitet, wobei L eine Periodendauer, die von einer Reihenfolge von an die Interleaver-Vorrichtung angelegter Codewörter des ersten und zweiten Transportstroms abhängt, N₁ die Anzahl der Verzögerungseinrichtungen der ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift und M(n modulo N₁) eine natürliche Zahl bedeutet.
Interleaver-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die angepasst ist, um wenigstens den verschachtelten ersten Transportkanal konform zu DVB-SH (Digital Video Broadcasting – Satellite services to Handheld devices), DVB-H (Digital Video Broadcasting for Handheld devices) oder DVB-T (Digital Video Broadcasting – Terrestrial) zu erzeugen.
Interleaver-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Kombinierer ausgebildet ist, um Übertragungsressourcen zum ersten Transportkanal oder zum zweiten Transportkanal gemäß nachfolgender Vorschrift zuzuweisen: p[m – D₁(0)], p[m – D₁(1)], p[m – D₁(2)], ..., p[m – D₁(47)]. wobei p[i] eine Sequenz von Indizes für jeden Interleaverzyklus i am Eingang der Faltungsverschachtelungseinrichtung (120) ist, wobei p[i] periodisch ist, und eine Periode L hat, wobei D_x(0 ... 47) ein Interleaverprofil darstellt, wobei D₁(n) die Verzögerung in Interleaverzyklen einer n-ten Verzögerungsleitung der Faltungsverschachtelungseinrichtung ist.
Sender zum Erzeugen eines Sendesignals, mit folgenden Merkmalen: einem Redundanz-hinzufügenden-Codierer mit einer ersten Coderate kleiner als 1 und mit einer zweiten Coderate kleiner als 1, der ausgebildet ist, um aus einem ersten Informationswort ein erstes Codewort eines ersten Transportkanals mit der ersten Coderate zu erzeugen, und der ausgebildet ist, um aus einem zweiten Informationswort ein zweites Codewort eines zweiten Transportkanals mit der zweiten Coderate zu erzeugen; einer Interleaver-Vorrichtung (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Faltungsverschachtelungseinrichtung das erste Codewort zugeführt und gemäß der ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift verschachtelt wird und der Faltungsverschachtelungseinrichtung das zweite Codewort zugeführt und gemäß der zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift verschachtelt wird; und einem Modulator zum Modulieren eines von der Interleaver-Vorrichtung ausgegebenen Datenstroms aus verschachtelten ersten und zweiten Codewörtern auf einen Übertragungskanal.
Sender nach Anspruch 15, bei dem die erste Coderate verschieden von der zweiten Coderate ist.
Empfänger (130; 140) zum Empfangen eines Empfangssignals, das ein erstes und ein zweites verschachteltes Codewort umfasst, wobei das erste verschachtelte Codewort eine Sequenz von gemäß einer ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift (40; 50; 112) verschachtelten ersten Verschachtelungseinheiten aufweist, die zu einem ersten Transportkanal gehören, und das zweite verschachtelte Codewort eine Sequenz von gemäß einer zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift (60; 70; 114) verschachtelten zweiten Verschachtelungseinheiten aufweist, die zu einem zweiten Transportkanal gehören, wobei die zweite Faltungsverschachtelungsvorschrift (60; 70; 114) von der ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift (40; 50; 112) abgeleitet ist, und wobei der verschachtelte erste Transportkanal und der verschachtelte zweite Transportkanal gemäß der ersten oder der zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift ineinander verschachtelt sind, derart, dass ein Empfänger, der für einen Empfang des ersten Transportkanals ausgelegt ist und nicht für den Empfang des zweiten Transportkanals ausgelegt ist, den ersten Transportkanal trotz Vorhandensein des zweiten Transportkanals korrekt empfangen und decodieren kann, mit folgenden Merkmalen: einer Einrichtung zum Bereitstellen einer Entschachtelungsinformation, mit der eine erste und eine zweite Entschachtelungsvorschrift bestimmbar sind; und einer Entschachtelungseinrichtung (132) zum Verändern der Sequenz der zweiten Verschachtelungseinheiten im Multiplexsignal gemäß der zweiten Entschachtelungsvorschrift, die von der ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift abgeleitet und invers zu der zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift ist, um ein entschachteltes zweites Codewort zu erhalten, derart, dass der zweite Transportkanal korrekt empfangen und decodiert werden kann.
Empfänger nach Anspruch 17, der einen Extrahierer aufweist, um unter Verwendung der Entschachtelungsinformation aus dem Multiplexsignal die Verschachtelungseinheiten des verschachtelten ersten und/oder zweiten Codeworts zu extrahieren.
Empfänger nach Anspruch 17 oder 18, bei dem die Entschachtelungseinrichtung (132) ausgebildet ist, um unter Verwendung der Entschachtelungsinformation zusätzlich die Sequenz der ersten Verschachtelungseinheiten gemäß einer ersten Entschachtelungsvorschrift, die invers zu der ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift ist, zu verändern, um ein entschachteltes erstes Codewort zu erhalten.
Empfänger nach einem der Ansprüche 17 bis 19, bei dem die Entschachtelungseinrichtung (132) abhängig von einer senderseitigen Sequenz von ersten und zweiten Codewörtern und abhängig von der ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift (40; 50; 112) arbeitet.
Empfänger nach Anspruch 20, wobei die Entschachtelungsinformation eine Information über die senderseitige Sequenz von ersten und/oder zweiten Codewörtern und über die erste Faltungsverschachtelungsvorschrift (40; 50; 112) aufweist.
Empfänger nach einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei das Multiplexsignal eine Seiteninformation aufweist, welche die Entschachtelungsinformation umfasst.
Empfänger nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei die Entschachtelungsinformation die erste Faltungsverschachtelungsvorschrift (40; 50; 112) oder eine dazu inverse erste Entschachtelungsvorschrift definiert, und bei der die Einrichtung zum Bereitstellen ausgebildet ist, um unter Verwendung der ersten Faltungs verschachtelungsvorschrift (40; 50; 112) oder der ersten Entschachtelungsvorschrift die zweite Entschachtelungsvorschrift zu ermitteln.
Empfänger nach einem der Ansprüche 17 bis 23, der einen Arbeitsspeicher aufweist, in den das Multiplexsignal einspeicherbar ist, und bei dem die Entschachtelungseinrichtung (132) einen Speichercontroller umfasst, der ausgebildet ist, um den Arbeitsspeicher an durch die erste und/oder zweite Entschachtelungsvorschrift erhaltbaren Speicheradressen auszulesen, um das entschachtelte erste und/oder zweite Codewort zu erhalten.
Empfänger nach einem der Ansprüche 17 bis 24, der angepasst ist, um wenigstens das verschachtelte erste Codewort konform zu DVB-SH (Digital Video Broadcasting – Satellite services to Handheld devices) zu empfangen.
Verfahren zur gemeinsamen Übertragung eines ersten und eines zweiten Transportkanals (TC1; TC2) über einen Übertragungskanal, wobei der erste Transportkanal (TC1) eine Sequenz von ersten Verschachtelungseinheiten und der zweite Transportkanal (TC2) eine Sequenz von zweiten Verschachtelungseinheiten aufweist, wobei jede Verschachtelungseinheit wenigstens ein Symbol umfasst, mit folgenden Schritten: Verändern der Sequenz der ersten Verschachtelungseinheiten gemäß einer ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift (40; 50; 112), die erste Übertragungsressourcen (41; 51) für die gemeinsame Übertragung definiert, um einen verschachtelten ersten Transportkanal zu erhalten (42; 52) der eine veränderte Sequenz von ersten Verschachtelungseinheiten aufweist; Ableiten einer zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift (60; 70; 114) von der ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift (40; 50; 112); und Verändern der Sequenz der zweiten Verschachtelungseinheiten gemäß der zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift (60; 70; 114), die zweite Übertragungsressourcen (61; 71) für die gemeinsame Übertragung definiert, um einen verschachtelten zweiten Transportkanal (62; 72) zu erhalten, der eine veränderte Sequenz von zweiten Verschachtelungseinheiten aufweist, wobei die zweite Faltungsverschachtelungsvorschrift (60; 70; 114) von der ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift (40; 50; 112) abgeleitet wird, so dass die zweiten Übertragungsressourcen (61; 71) verschieden von den ersten Übertragungsressourcen (41; 51) sind; und Kombinieren des verschachtelten ersten Transportkanals und des verschachtelten zweiten Transportkanals gemäß der ersten oder der zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift, um einen Übertragungsstrom für den Übertragungskanal zu erhalten.
Verfahren zum Empfangen eines Empfangssignals, das ein erstes und eines zweites verschachteltes Codewort umfasst, wobei das erste verschachtelte Codewort eine Sequenz von gemäß einer ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift (40; 50; 112) verschachtelten ersten Verschachtelungseinheiten aufweist, die zu einem ersten Transportkanal gehören, und das zweite verschachtelte Codewort eine Sequenz von gemäß einer zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift (60; 70; 114) verschachtelten zweiten Verschachtelungseinheiten aufweist, die zu einem zweiten Transportkanal gehören, wobei die zweite Faltungsverschachtelungsvorschrift (60; 70; 114) von der ersten Faltungsverschachtelungs vorschrift (40; 50; 112) abgeleitet ist, und wobei der verschachtelte erste Transportkanal und der verschachtelte zweite Transportkanal gemäß der ersten oder der zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift ineinander verschachtelt sind, derart, dass ein Empfänger, der für einen Empfang des ersten Transportkanals ausgelegt ist und nicht für den Empfang des zweiten Transportkanals ausgelegt ist, den ersten Transportkanal trotz Vorhandensein des zweiten Transportkanals korrekt empfangen und decodieren kann, mit folgenden Merkmalen: Bereitstellen einer Entschachtelungsinformation, mit der eine erste und eine zweite Entschachtelungsvorschrift bestimmbar sind; und Verändern der Sequenz der zweiten Verschachtelungseinheiten im Multiplexsignal gemäß der zweiten Entschachtelungsvorschrift, die von der ersten Faltungsverschachtelungsvorschrift abgeleitet und invers zu der zweiten Faltungsverschachtelungsvorschrift ist, um ein entschachteltes zweites Codewort zu erhalten, derart, dass der zweite Transportkanal korrekt empfangen und decodiert werden kann.
Computer-Programm mit einem Programmcode zum Ausführen des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 26 oder 27, wenn das Computer-Programm auf einem Computer abläuft.