IT201800000832A1

IT201800000832A1 - Sender und/oder empfänger zum senden bzw. empfangen von rundfunkinformationssignalen

Info

Publication number: IT201800000832A1
Application number: IT201800000832A
Authority: IT
Inventors: Christian Menzel; Prieto Javier Morgade; Gandia Jordi Joan Giménez
Original assignee: Inst Rundfunktechnik Gmbh
Priority date: 2018-01-12
Filing date: 2018-01-12
Publication date: 2019-07-12
Also published as: WO2019137682A1; JP7048000B2; CN111886816B; US20210013978A1; EP3738229A1; KR102513893B1; US11916655B2; CN111886816A; KR20200108859A; JP2021510474A

Description

Titolo: TRASMETTITORE E/O RICEVITORE PER RISPETTIVAMENTE L’INVIO E LA RICEZIONE DI SEGNALI INFORMATIVI DI RADIODIFFUSIONE

PARTE INTRODUTTIVA DELLA DESCRIZIONE

L’invenzione ha per oggetto un trasmettitore per l’invio di un multiplex di uno o più segnali informativi di radiodiffusione in una modalità trasmissiva di radiodiffusione, come da preambolo di rivendicazione 1. Un siffatto trasmettitore è descritto in US 20130114497A1.

L’invenzione ha per oggetto anche un ricevitore per la ricezione di un segnale trasmissivo di radiodiffusione in una modalità ricettiva di radiodiffusione, come da preambolo di rivendicazione 13. Anche un siffatto ricevitore è descritto in US 20130114497A1.

Descrizione del trovato

Scopo dell’invenzione è quello di attuare una migliore trasmissione in radiodiffusione tra trasmettitore e ricevitore. Il trasmettitore di cui al preambolo di rivendicazione 1 è connotato dalle caratteristiche di cui alla parte caratterizzante della stessa rivendicazione 1. Ulteriori esempi di realizzazione secondo l’invenzione del trasmettitore sono rivendicati nelle rivendicazioni dipendenti dalla 2 alla 12. Il ricevitore è definito dalle rivendicazioni dalla 13 alla 25.

L’invenzione si basa sulla seguente idea inventiva.

Nella distribuzione di programmi di radiodiffusione aventi portata differente (ossia diffusione regionale e nazionale) in un multiplex sussiste il problema che tale multiplex, ai confini di copertura, non può essere trasmesso in modalità SFN (=Single Frequency Network).

Motivo: se due multiplex trasmessi da trasmettitori adiacenti in zone di copertura limitrofe si differenziano solo in un programma (o anche in più programmi), l’intero multiplex non potrà essere trasmesso in modalità SFN nella rispettiva zona di copertura limitrofa in quanto i due multiplex si disturberebbero a causa del contenuto variante. L’SFN funziona solo con segnali o multiplex identici.

Questo problema sussiste sostanzialmente nella diffusione di programmi basata su multiplex, quindi in DVB-T/T2, DAB/DAB+, ma anche in MBSFN (o eMBMS) nell’ambito di LTE o di un altro dei potenziali futuri sistemi xG, ove x è un numero intero uguale o maggiore di 4. Nei sistemi LTE o xG (ma eventualmente anche in DVB e/o DAB) sono tuttavia possibili modifiche delle attuali strutture di canali di MBSFN (o eMBMS), che riducono sensibilmente il problema e dunque concorrono a una radiodiffusione manifestamente più efficiente in termini di spettro.

Il problema descritto sussiste sostanzialmente nella radiodiffusione digitale a mezzo multiplex. Tuttavia si manifesta in particolare quando, p.e. a mezzo LTE-MBSFN (o LTE-eMBMS) o xG-MBSFN (o xG-eMBMS), vengono trasmessi non solo programmi audio/video (“televisione”), bensì solo radio pura (DAB via MBSFN/eMBMS) oppure un mix di radiotrasmissione e televisione. La ragione di ciò risiede nel fatto che singoli programmi radio hanno dei data rate nettamente minori rispetto alla televisione (circa 128kbp nel caso della radio rispetto a 1,5-4Mbps nel caso della televisione).

Ne consegue che per ciascun canale MBSFN (o eMBMS) possono essere trasmessi molti più programmi radio che programmi televisivi, per effetto della qual cosa aumenta la probabilità di insorgenza dello scenario sopra descritto in cui contenuti multiplex spazialmente limitrofi si differenziano in termini di programmi regionali.

Il problema succitato viene risolto trasmettendo in un canale MBSFN (o eMBMS) svariati multiplex chiaramente separabili. In altre parole, trasmettendo nei subframe di radiodiffusione multimediale (quali subframe MBSFN oppure subframe eMBMS) blocchi codificati separatamente per ciascuno dei minimo due multiplex da trasmettersi di uno o più segnali informativi di radiodiffusione, accessibili separatamente all’atto della ricezione in un ricevitore e anche ridecodificabili separatamente. Chiaramente separabili ovvero decodificabili separatamente significa che i multiplex vengono allocati a singoli o a gruppi di blocchi di risorse fisiche del subframe di radiodiffusione multimediale (quali subframe MBSFN o subframe eMBMS). Se tali multiplex sono identici, i relativi blocchi di risorse fisiche ovvero sottoportanti potranno essere emessi in modalità SFN. Non verranno disturbati da altri multiplex in quanto i lori contenuti si trovano su altri blocchi di risorse fisiche o sottoportanti.

Il vantaggio addizionale dell’invenzione consta nel fatto che è ora possibile leggere e decodificare separatamente un blocco codificato di dati di un multiplex da un subframe di radiodiffusione multimediale (come un subframe MBSFN oppure un subframe eMBMS), riducendo considerevolmente lo sforzo di calcolo in un ricevitore, risparmiando così energia della batteria.

Rispetto all’eMBMS sinora esistente, la suddivisione di un subframe di radiodiffusione multimediale (come un subframe MBSFN oppure un subframe eMBMS) o di un canale di radiodiffusione multimediale (come un canale MBSFN oppure un canale eMBMS) in un gruppo di sottoportanti e/o PRB (blocchi di risorse fisiche) in cui vengono trasmessi parallelamente nel tempo multiplex separati è una novità. Tale possibilità finora non esisteva, ragion per cui i multiplex dovevano sempre includere almeno un subframe completo di un frame trasmissivo di radiodiffusione (come un frame LTE o un frame xG).

Il vantaggio che ne consegue è quello della facile implementazione. Il principio di base finora esistente della modulazione delle trasmissioni in radiodiffusione (come la modulazione LTE OFDM oppure la modulazione xG) non cambia in nulla perché p.e. non devono essere utilizzate lunghezze differenziate di simboli OFDM ed elementi risorsa in un subframe oppure distanze variabili delle sottoportanti all’interno di un subframe. Pertanto ai fini dell’implementazione dell’invenzione non si rende necessaria alcuna modifica del metodo OFDM utilizzato.

Il vantaggio dell’invenzione risiede nella distribuzione più efficiente in termini di spettro di programmi di radiodiffusione, e specificatamente programmi radio, in quanto i multiplex utilizzati possono essere configurati con dimensioni minori, e alcuni di tali multiplex più piccoli possono essere distribuiti nella modalità SFN, più efficiente in termini di spettro (p.e. per programmi nazionali, interregionali). Questi multiplex non vengono pregiudicati da taluni programmi distribuiti solo regionalmente in quanto i loro multiplex sono separati.

In questa sede giova inoltre menzionare che, laddove si parla di un multiplex, è da intendersi o soltanto un segnale informativo di radiodiffusione oppure più segnali informativi di radiodiffusione che vengono processati e trasmessi insieme. Un segnale informativo di radiodiffusione è da intendersi in questa sede come: o un segnale informativo video/televisivo oppure un segnale informativo video/televisivo e un annesso segnale informativo audio, oppure solo un segnale informativo audio oppure un segnale informativo racchiudente altre informazioni.

Giova inoltre menzionare che, se nelle rivendicazioni si parla di un multiplex primo citato e di un secondo multiplex, l’invenzione naturalmente comprende un esempio di realizzazione in cui in un subframe di radiodiffusione multimediale vengono trasmessi tre o più multiplex.

Esposizione sintetica delle figure

L’invenzione verrà illustrata più dettagliatamente con riferimento alle figure descritte in appresso,

in cui:

la fig.1 mostra un subframe di radiodiffusione multimediale (come un subframe MBSFN) di cui allo stato dell’arte,

la fig.2 mostra un primo esempio realizzativo di un subframe di radiodiffusione multimediale (come un subframe MBSFN) come da invenzione,

la fig. 3 mostra un secondo esempio realizzativo di un subframe di radiodiffusione multimediale (come un subframe MBSFN) come da invenzione,

la fig.4 mostra un terzo esempio realizzativo di un subframe di radiodiffusione multimediale (come un subframe MBSFN) come da invenzione,

la fig. 4A mostra un quarto esempio realizzativo di un subframe di radiodiffusione multimediale (come un subframe MBSFN) come da invenzione,

la fig.5 mostra un quinto esempio realizzativo di un subframe di radiodiffusione multimediale (come un subframe MBSFN) come da invenzione,

la fig.6 mostra una procedura di segnalazione tra un trasmettitore e un ricevitore in una rete trasmissiva,

la fig.7 mostra l’architettura dei blocchi di informazioni di sistema SIB2 e SIB13, così come stabiliti nella specifica di standard LTE/xG,

la fig. 8 mostra l’architettura di un blocco di informazioni di sistema SIBx proposto dall’invenzione, deputato alla segnalazione della posizione del primo segnale di controllo, la fig. 9 mostra la procedura di segnalazione di fig. 6, con l’aggiunta della trasmissione del blocco di informazioni di sistema SIBx dal trasmettitore al ricevitore,

la fig.9A mostra il contenuto del blocco di informazioni di sistema SIB1,

la fig.10 mostra un esempio realizzativo di un ricevitore come da invenzione, e

la fig.11 mostra un esempio realizzativo di un ricevitore come da invenzione.

Descrizione dettagliata delle figure

La fig.1 mostra un esempio realizzativo di un subframe di radiodiffusione multimediale 102 di cui allo stato dell’arte. Tale subframe di radiodiffusione multimediale può essere un subframe MBSFN, così come contenuto in un frame LTE oppure così come può essere contenuto in un frame xG, ove x è un numero intero maggiore o uguale di 4 (quindi un frame 4G, un frame 5G, ......).

MBSFN sta per ́MBMS Single Frequency Network ́, laddove MBMS significa ́Multimedia Broadcast Multicast Service ́.

In LTE (Long Term Evolution) un subframe MBSFN viene chiamato anche subframe eMBMS (Evolved Multimedia Broadcast Multicast Services).

La fig. 1 mostra un subframe di radiodiffusione multimediale nel caso in cui vi sia una larghezza di banda del canale di 1,4 MHz. In base all’attuale standard LTE/5G, in un canale MBSFN (o eMBMS) viene trasmesso tramite un PMCH (Physical Multicast Channel), che rappresenta un subframe MBSFN (o eMBMS), un solo multiplex, come raffigurato in fig.1. I frame LTE sono descritti e definiti diffusamente nella specifica di standard LTE/3GPP. In questo esempio realizzativo il frame LTE include dieci subframe, ciascuno composto da due slot. In orizzontale è riportato il tempo, e in verticale la frequenza per i valori di frequenza delle portanti di frequenza OFDM. Come si evince dalla fig. 1, la durata di un frame è di 10 ms. In senso verticale il campo di frequenze è suddiviso in sei sottocampi. Ne consegue che in ciascun slot sono contenuti sei cosiddetti blocchi di risorse, come indicato dal numero di riferimento 100.

Nel frame LTE illustrato c’è un solo subframe MBSFN (o eMBMS). Nel frame LTE possono tuttavia esserci più subframe MBSFN. Anche i frame successivi contengono uno o più subframe MBSFN e formano pertanto un canale MBSFN mediante cui è possibile trasmettere uno o più multiplex di uno o più segnali informativi di radiodiffusione. Con segnali informativi di radiodiffusione s’intendono segnali televisivi digitali (quindi segnali informativi video e/o audio) oppure segnali radio digitali.

I subframe MBSFN vengono prodotti da un trasmettitore che opera in una modalità trasmissiva di radiodiffusione MBSFN. Gli altri subframe contenuti nel frame LTE, che non vengono utilizzati per la trasmissione MBSFN, vengono usati per la trasmissione unicast e vengono dunque prodotti dal trasmettitore quando tale trasmettitore opera in una modalità trasmissiva unicast.

Se p.e. si devono trasmettere tre multiplex di uno o più segnali informativi di radiodiffusione nel canale MBSFN (nel frame MBSFN), in un trasmettitore di cui allo stato della tecnica blocchi di dati dei tre multiplex vengono codificati insieme al fine di ricavare un blocco codificato di dati dei tre multiplex. Il blocco codificato di dati viene memorizzato in un subframe MBSFN 102 e successivamente trasmesso. All’atto della ricezione l’intero subframe MBSFN deve venire letto e interamente codificato per ricavare i dati di uno dei tre multiplex. L’invenzione propone a questo punto di codificare i blocchi di dati dei tre multiplex separatamente, a formare blocchi codificati di dati, memorizzandoli in un subframe MBSFN in modo che, all’atto della ricezione, tali blocchi di dati siano accessibili separatamente e anche ridesumibili separatamente dal segnale trasmissivo di radiodiffusione e decodificabili separatamente. Quanto sopra è indicato in fig. 2. Così facendo, in un subframe vengono trasmessi contemporaneamente svariati canali MBSFN più stretti. Nel modello canali di LTE tali canali MBSFN corrisponderebbero a Physical Multicast Channels PMCHs separati. Nel subframe MBSFN illustrato in fig. 2 sono memorizzati tre blocchi codificati di dati 202 (MCH1), 204 (MCH2) e 206 (MCH3).

All’atto della ricezione e supponendo che l’utente del ricevitore voglia ricevere un segnale informativo di radiodiffusione ricavato dal primo multiplex (che viene trasmesso nei blocchi codificati MCH1 in subframe MBSFN consecutivi), il ricevitore avrà bisogno di leggere solo i blocchi MCH1 dai subframe MBSFN. Poiché tali blocchi includono dati che sono decodificabili separatamente, il primo multiplex potrà quindi essere ricevuto e decodificato al fine di ricavare da detto primo multiplex uno dei segnali informativi di radiodiffusione in modo tale da poter essere visto (in caso di segnale televisivo) o ascoltato (in caso di segnale radio).

Il vantaggio di ciò consta nel fatto che è possibile leggere e decodificare separatamente un solo blocco codificato di un multiplex da un subframe MBSFN, riducendo considerevolmente lo sforzo di calcolo in un ricevitore, risparmiando così energia della batteria nel ricevitore.

Come si vede dalla fig.2, i blocchi codificati di dati dei tre multiplex di segnali informativi di radiodiffusione, recepiti nel frame MBSFN 202, sono un multiplo a cifra intera dei blocchi di risorse 100, ovverosia 4, 6 o 2 blocchi di risorse. Possono essere anche di più se il canale LTE ha p.e. un’ampiezza di 5 MHZ o 20 MHz.

In alternativa, tramite un PMCH costituente un subframe MBSFN, è possibile trasmettere più canali di trasporto MBSFN (Multicast Channel - MCH), ove ciascun MCH comprende un numero da configurarsi individualmente di sottoportanti del subframe MBSFN ovvero un numero da configurarsi individualmente di blocchi di risorse fisiche PRB.

Le dimensioni dei sottoblocchi MCH1, MCH2 e MCH3 sono a questo punto un numero non intero di blocchi di risorse 100, come illustrato in fig.3 per i sottoblocchi MCH1 e MCH2 nel subframe MBSFN 302.

In altri esempi realizzativi dell’invenzione un canale MBSFN può estendersi anche su più subframe.

Come già nell’MBSFN esistente, la rete deve inviare ai terminali informazioni in merito all’esistenza del canale MBSFN, p.e. sotto forma di cosiddetti System Information Messages. Tali informazioni andrebbero ampliate per trasmettere informazioni volte alla descrizione di numero, posizione e configurazione dei singoli PMCHs o MCHs, affinché i ricevitore (terminali) possano individuare i multiplex ivi contenuti. Importante è che, in genere, i radioricevitori hanno solo una funzione ricettiva e nessuna funzione trasmissiva per connettersi con un trasmettitore. Ciò ha conseguenze sulla tipologia di comportamento dei ricevitori in seguito all’accensione, sulla modalità con cui un ricevitore può individuare la struttura dei canali di radiodiffusione.

Quanto detto verrà ulteriormente approfondito con riferimento alla fig.4 e seguenti.

La fig.4 mostra un esempio realizzativo in cui il trasmettitore trasmette solo multiplex, in tutti i subframe MBSFN di un frame. In fig.4 i multiplex sono sei, dal 401 al 406, laddove uno dei multiplex ha un blocco codificato di dati 401 nel primo subframe MBSFN e ha anche un blocco codificato di dati nel secondo subframe MBSFN presente nel frame. Inoltre in un canale fisico BIM PBIMCH 407 viene trasmesso un primo segnale di controllo, un cosiddetto Broadcast Information Message BIM (non ancora specificato nella specifica di standard LTE/xG).

Questo primo segnale di controllo BIM indica dove, in un subframe MBSFN, sono posizionati i blocchi codificati di dati dei multiplex e/o la dimensione dei blocchi codificati di dati dei multiplex presenti in un subframe MBSFN. La fig.4 mostra un esempio realizzativo in cui il primo segnale di controllo indica la posizione o la dimensione dei blocchi di dati dei multiplex presenti nel frame.

Questo canale BIM PBIMCH 407 potrebbe essere contenuto p.e. nel primo subframe MBSFN del frame, come mostra anche la fig.4. Questo PBIMCH 407 viene trasmesso in un numero di elementi risorsa nel frame LTE/5G. Come si vede anche in fig.4, il canale PBIMCH 407 è costituito preferibilmente da elementi risorsa posizionati intorno alla frequenza centrale del canale LTE/5G.

Poiché il contenuto del Broadcast Information Message BIM non varia spesso, l’utilizzo di capacità del canale PBIMCH 407 è limitato. Di conseguenza, ai fini della trasmissione del canale PBIMCH 407 si rendono necessari solo pochi, se non addirittura solo un simbolo OFDM di ciascun frame LTE/xG. A tal scopo viene preferibilmente utilizzato il primo simbolo OFDM del primo subframe (subframe numero zero) di ciascun frame LTE/xG.

La fig. 4A mostra un esempio realizzativo di un frame LTE/xG avente un aspetto simile al frame LTE/xG di fig. 4. Anche qui il frame comprende solo subframe di radiodiffusione multimediale (subframe MBSFN o eMBMS). In questi subframe di radiodiffusione multimediale sono contenuti, in questo esempio di realizzazione, solo quattro multiplex di uno o più segnali informativi di radiodiffusione, indicati dai numeri di riferimento 401, 402, 403 e 404. Ciò significa che i subframe di radiodiffusione multimediale dal 3 al 10 in questo caso sono vuoti. Il canale BIM PBIMCH è anche in questo caso contenuto nel primo subframe di radiodiffusione multimediale del frame. Si vede che il primo segnale di controllo BIM include quattro sottosegnali di controllo 408, 410, 412 e 414. Tali sottosegnali di controllo indicano la posizione dei blocchi codificati di dati dei multiplex nel frame LTE/xG. Così il sottosegnale di controllo 408 indica la posizione del blocco codificato 404, il sottosegnale di controllo 410 la posizione del blocco codificato 403, il sottosegnale di controllo 412 la posizione del blocco codificato 402 e il sottosegnale di controllo 414 la posizione del blocco codificato 401 di un multiplex che, in questo esempio di realizzazione, si estende su due subframe MBSFN.

La fig.5 mostra un esempio realizzativo in cui il frame LTE/xG include 4 subframe MBSFN. In questo esempio di realizzazione i restanti subframe presenti nel frame possono essere utilizzati per altre finalità, come per esempio connessioni unicast. La fig. 5 mostra dei subframe MBSFN nei subframe 2, 3, 7 e 8. Nell’esempio realizzativo di fig.5, all’interno dei 4 subframe MBSFN vengono trasmessi blocchi codificati di dati di sei multiplex, da 501 a 506. Il Broadcast Information Message BIM viene ora trasmesso nel canale fisico BIM PBIMCH 507. Anche in questo esempio di realizzazione il canale BIM PBIMCH 507 è preferibilmente formato da elementi risorsa posizionati intorno alla frequenza centrale del canale LTE/5G e, di nuovo, per trasmettere il canale PBIM 507 viene preferibilmente utilizzato il primo simbolo OFDM o i primi simboli OFDM del primo subframe OFDM. In questo esempio realizzativo si rende inoltre necessario un secondo segnale di controllo, un’indicazione IND, per indicare in quale subframe MBSFN si trova il canale BIM PBIMCH 507. Si spiegherà più avanti dove, all’interno del segnale trasmissivo di radiodiffusione, viene memorizzato questo secondo segnale di controllo.

Secondo l’odierna specifica di standard LTE/xG, p.e. rel 13 o 14, il primo subframe avente numero di subframe zero contiene canali di segnalazione quali PCH, SCH, PBCH (Physical Broadcast Channel). Ulteriori canali di segnalazione, quali PDCCH (Physical Downlink Control Channel), PDSCH (Physical Downlink Shared Channel), possono essere contenuti in altri subframe.

Nella fattispecie, PBCH indica dove, nel frame LTE, sono allocate le risorse fisiche (Physical Resource Blocks) del PDCCH, e a loro volta i PDCCH dove sono allocate le risorse fisiche del PDSCH . Tramite PBCH e PDSCH vengono inviate agli apparecchi terminali LTE/5G le informazioni volte alla configurazione della cella radio (p.e. MIB, SIB1 e per MBSFN la SIB2, SIB13 ed eventualmente una nuova SIBx). Per consentire all’apparecchio terminale LTE/xG che supporta MBSFN di trovare rapidamente i subframe MBSFN del PBIMCH e quindi la posizione dei blocchi codificati di dati dei multiplex, è consigliabile inserire la succitata indicazione IND nell’elenco dei blocchi di informazioni di sistema, per esempio sotto forma di nuovo messaggio SIBx, come nell’esempio realizzativo di figg.8 e 9.

Ciò verrà illustrato più dettagliatamente qui di seguito.

In appresso una spiegazione di come, in particolare per l’esempio realizzativo di fig. 5, sia possibile ampliare la segnalazione (nel concreto, i System Information Messages) in modo da poter segnalare l’esistenza e la posizione del PBIMCH all’interno dei subframe MBSFN. In questa variante ciò avviene mediante un nuovo blocco di informazioni di sistema x (SIBx). Tale SIBx (il secondo segnale di controllo di cui all’invenzione) viene inviato, come p.e. nel caso di SIB2 e SIB13 dell’MBSFN sinora esistente, all’interno dei subframe non configurati per MBSFN.

Nell’esempio di realizzazione di fig. 4 il frame LTE contiene solo subframe MBSFN e la posizione del PBIMCH, oppure è possibile che la procedura per trovare il PBIMCH all’interno del frame LTE sia definita nello standard (p.e. come già descritto in precedenza con riferimento alla fig. 4). A quel punto il secondo segnale di controllo non è necessario.

La fig. 6 mostra schematicamente la procedura di segnalazione tra trasmettitore (E-UTRAN = Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network) e ricevitore (UE = User Equipment), come sinora definita nella specifica di standard LTE/xG. Trattasi, in particolare, dell’informazione di sistema definita nello standard. L’informazione specifica di sistema di cui ha bisogno il ricevitore dipende, in particolare, dalle caratteristiche di ricezione del ricevitore UE.

Nel caso di MBMS (=Multimedia Broadcast Multicast Service), blocchi di informazioni di sistema (SIBs) specifici sono standardizzati.

Così:

il blocco di informazioni di sistema 2 (SIB2) è deputato all’identificazione di subframe MBSFN specifici, contenuti in un frame LTE/4G o 5G.

Con il blocco di informazioni di sistema 13 (SIB13) il trasmettitore informa dove viene inviato l’MCCH di un sistema eMBMS.

La fig.7 mostra l’architettura dei blocchi di informazioni di sistema SIB2 e SIB13, così come stabiliti nello standard LTE.

Un’ulteriore descrizione è inutile in quanto il processo di segnalazione suindicato in relazione alle figg.6 e 7 è diffusamente descritto in documenti riguardanti l’LTE.

La fig. 9 mostra schematicamente la procedura di segnalazione di fig.6 tra trasmettitore (E-UTRAN = Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network) e ricevitore (UE = User Equipment), con l’aggiunta di una fase trasmissiva 901 in cui, in via supplementare e ai sensi dell’invenzione, il trasmettitore trasmette il blocco di informazioni di sistema SIBx che viene ricevuto dal ricevitore.

La fig. 9A mostra come in SIB1 di fig. 9, nell’elenco dei blocchi di informazioni di sistema utilizzati, viene visualizzata ai ricevitori l’esistenza di un nuovo messaggio SIBx mediante l’aggiunta dell’informazione “SibX-<ver> SystemInformationBlockTypeX-<ver>”, vedi fig. 9A, numero di riferimento 902.

Quando viene acceso un ricevitore e il trasmettitore trasmette nel frame LTE sia subframe MBSFN sia subframe unicast (figg. 1, 2, 3 e 5), il ricevitore esegue le procedure di sincronizzazione conosciute in LTE/5G (PSS – Primary Synchronization Signal –, SSS – Secondary Synchronization Signal) allo scopo di trovare tramite PBCH, PDCCH e PDSCH la specifica informazione di sistema di cui all’invenzione SIBx (il secondo segnale di controllo). Dall’informazione di sistema SIBx e da altre informazioni di sistema il ricevitore apprende dove, nel caso dell’esempio realizzativo di fig. 5, i subframe MBSFN sono posizionati nel frame LTE, e in particolare dove all’interno dei subframe MBSFN è posizionato il PBIMCH. Dall’informazione PBIMCH il ricevitore apprende dove sui subframe MBSFN sono posizionati i relativi canali MBSFN, eventualmente specifici per area SFN, che contengono i blocchi codificati dei multiplex dei segnali informativi di radiodiffusione. In questo modo il ricevitore può, nella casistica di cui all’esempio realizzativo di fig. 5, ricavare p.e. un multiplex dal segnale trasmissivo di radiodiffusione e dal multiplex ricavare ed emettere su un’uscita un programma televisivo o radiofonico.

I telefoni cellulari, che conoscono solo unicast e dunque non sono capaci di decodificare i subframe MBSFN, non vengono impattati dall’esistenza dei subframe MBSFN. Essi ignorano l’informazione di sistema SIBx inviata a mezzo PBCH, PDCCH e PDSCH. Usano i subframe configurati non come subframe MBSFN per connessioni unicast.

Se, come nell’esempio realizzativo di fig. 4 e fig. 4A, tutti i subframe del frame LTE sono configurati come subframe MBSFN, nel frame LTE non ci saranno PBCH, PDCCH, PDSCH, ecc. I ricevitori riconoscono questa circostanza dal fatto che in tale frame LTE non c’è alcun PBCH. Vero è che in questo caso, e previa accensione, il ricevitore esegue anche una procedura di sincronizzazione (PSS – Primary Synchronization Signal –, SSS – Secondary Synchronization Signal), ma, una volta che si è sincronizzato sul frame LTE (ossia il ricevitore conosce posizione temporale e numerazione del subframe), decodifica immediatamente il PBIMCH (il primo segnale di controllo), deducendo dall’informazione PBIMCH dove, sui subframe MBSFN, sono posizionati i relativi canali MBSFN, eventualmente specifici per area SFN, che contengono i multiplex dei segnali informativi di radiodiffusione.

Ricevitori e apparecchi terminali che non hanno la funzionalità MBSFN o eMBMS, quindi apparecchi mobile o smartphone che non supportano MBSFN, non possono trattare un segnale trasmissivo come da fig. 4. Tuttavia, i ricevitori in grado di ricevere in MBSFN (o eMBMS) eseguiranno una procedura di ricerca tesa all’individuazione del canale PBIMCH 407, per estrarre da lì l’informazione BIM. Una volta che il ricevitore ha trovato l’informazione BIM, tale ricevitore conoscerà la struttura PMCH e la posizione dei diversi canali MBSFN (o eMBMS) nei subframe MBSFN/eMBMS. Il ricevitore potrà quindi estrarre e decodificare il canale (multiplex) MBSFN desiderato ed emettere il flusso dati video e/o audio così ottenuto. Quanto alle applicazioni di radiodiffusione attuali, è lecito attendersi che il numero e la modalità dei multiplex da trasmettersi dei programmi di radiodiffusione, e dunque la struttura del PMCH, cambino solo raramente. Con l’introduzione di nuovi servizi e applicazioni quanto sopra potrebbe in futuro cambiare. E’ perciò necessario che il ricevitore legga regolarmente l’informazione PBIMCH per accertare variazioni della struttura PMCH e del contenuto dei programmi.

Questo metodo di trasmissione in radiodiffusione, di cui all’invenzione, si differenza sostanzialmente dall’MBSFN sinora specificato e standardizzato.

La fig.10 mostra schematicamente un esempio realizzativo di un trasmettitore 1000 come da invenzione. Il trasmettitore basato su OFDM 1000 è, come detto, atto alla trasmissione di una pluralità di minimo due multiplex di segnali informativi di radiodiffusione in una modalità trasmissiva di radiodiffusione MBSFN mediante un mezzo trasmissivo. La fig.10 mostra un esempio realizzativo in cui il trasmettitore 1000 trasmette due multiplex di segnali informativi di radiodiffusione.

A tale scopo il trasmettitore ha un ingresso (i sub-ingressi 1102 e 1004) deputato alla ricezione di minimo due multiplex di segnali informativi di radiodiffusione S1 e S2. Il trasmettitore comprende un’unità di codifica 1010, che include due sub-unità di codifica 1006 e 1008, deputata alla codifica dei multiplex dei segnali informativi di radiodiffusione S1 e S2. L’unità di codifica 1010 è pertanto formata da due sub-unità di codifica perché ciascuna sub-unità di codifica 1006 e 1008 codifica separatamente blocchi di dati del multiplex M1 e M2, in blocchi codificati di dati, che dunque sono anche decodificabili separatamente. Il trasmettitore 1000 comprende inoltre un’unità multiplexer 1012 atta a recepire i blocchi codificati di dati dei due multiplex in un subframe MBSFN di un segnale trasmissivo di radiodiffusione Sout, come già descritto con riferimento alle figure dalla 2 alla 5. Il segnale trasmissivo di radiodiffusione Sout così ottenuto viene fornito a un’uscita 1014.

Il trasmettitore 1000 comprende inoltre un’unità generatrice di segnali di controllo 1016 deputata a generare il primo segnale di controllo BIM. Tale segnale di controllo BIM è un indicatore della dimensione dei blocchi codificati di dati dei due multiplex e/o un indicatore della posizione in cui, in un subframe MBSFN, sono contenuti i blocchi codificati di dati dei due multiplex. Tale segnale di controllo BIM viene anche offerto all’unità multiplexer 1014, e l’unità multiplexer 1012 garantisce che detto segnale di controllo BIM venga recepito nel segnale trasmissivo di radiodiffusione. In presenza di un sistema OFDM l’unità multiplexer esegue, tra l’altro, anche l’IFFT con i blocchi codificati. Il segnale trasmissivo di radiodiffusione Sout così ottenuto viene fornito a un’uscita 1014 e poi emesso.

Qualora il trasmettitore 1000 sia un trasmettitore compatibile con LTE o xG (ove x è uguale o maggiore di 4), ai fini della trasmissione di frame LTE contenenti uno o più subframe MBSFN, il segnale di controllo BIM sarà un indicatore della dimensione dei blocchi codificati di dati dei due multiplex e/o un indicatore della posizione in cui, in un frame LTE/xG, sono recepiti i blocchi codificati di dati dei due multiplex nei subframe MBSFN, e l’unità multiplexer 1012 è atta a memorizzare il segnale di controllo BIM in tale frame LTE/xG. Di preferenza, il segnale di controllo BIM viene memorizzato nel primo subframe MBSFN di un frame LTE/xG.

L’unità multiplexer 1012 può inoltre essere atta a memorizzare il segnale di controllo BIM in blocchi di risorse spettralmente limitrofe, intorno alla frequenza centrale del canale LTE/xG, come illustrato anche nelle figg.4 e 5.

Se il frame LTE comprende anche subframe non MBSFN (esempio di realizzazione di fig.5), l’unità generatrice di segnali di controllo 1016 sarà inoltre atta alla produzione del secondo segnale di controllo IND. Come già menzionato in precedenza, il secondo segnale di controllo IND è un indicatore della posizione del primo segnale di controllo BIM in un frame LTE/xG. Tale segnale di controllo IND viene offerto all’unità multiplexer 1012, e l’unità multiplexer 1012 garantisce che detto segnale di controllo IND venga recepito nei canali di segnalazione nei subframe non MBSFN. Di preferenza, l’unità multiplexer 1012 memorizza il secondo segnale di controllo IND nell’informazione PBCH di un frame LTE.

La fig. 11 mostra un esempio realizzativo di un ricevitore 1100 come da invenzione. Il ricevitore basato su OFDM 1100 è, come detto, atto alla ricezione in una modalità ricettiva MBSFN di un segnale trasmissivo di radiodiffusione Sout, così come trasmesso dal ricevitore di fig.10.

Il ricevitore 1100 comprende un ingresso 1102 deputato alla ricezione del segnale trasmissivo di radiodiffusione Sout, e comprende un’unità di decodifica 1106 deputata alla decodifica di un blocco codificato di dati di un multiplex (M1 o M2), onde ottenere un blocco decodificato di dati del multiplex (M1 o M2). Questo multiplex contiene uno o più segnali informativi di radiodiffusione. A seconda di quale segnale informativo di radiodiffusione l’utente del ricevitore 110 vuole ricevere dal multiplex, l’unità di decodifica 1106 seleziona inoltre un segnale informativo di radiodiffusione dal multiplex, inviando tale segnale informativo di radiodiffusione all’uscita 1108.

I blocchi codificati di dati del multiplex (M1 o M2) vengono ricavati dai subframe MBSFN presenti nel segnale trasmissivo di radiodiffusione da un’unità di estrazione 1114. Inoltre vi sono anche un’unità IND DETECT 1110 e un’unità BIM DETECT 1112 che, insieme con l’unità di estrazione 1114, formano un’unità demultiplexer 1104.

Se il frame LTE comprende anche subframe non MBSFN (esempio di realizzazione di fig.5), l’unità IND DETECT 1110 ricava il secondo segnale di controllo IND, così come memorizzato nel blocco SIBx, dal segnale trasmissivo Sout. Ciò significa: l’informazione in merito a dove è posizionato il PBIMCH nel frame LTE, e inoltra tale informazione (ossia il secondo segnale di controllo) all’unità BIM DETECT 1112. L’unità BIM DETECT 1112 ricava successivamente l’informazione PBIMCH (quindi il primo segnale di controllo) dal segnale trasmissivo Sout. Questo primo segnale di controllo, come detto, è indicativo della posizione e/o dimensione dei blocchi codificati dei multiplex di segnali informativi di radiodiffusione (= canali MBSFN) nei subframe MBSFN. Questo primo segnale di controllo viene inviato all’unità di estrazione 1114 che usa tale primo segnale di controllo per estrarre i blocchi codificati di dati di un multiplex dal segnale trasmissivo di radiodiffusione Sout, e li offre all’unità di decodifica 1106.

Se il frame LTE comprende solo subframe MBSFN (esempio di realizzazione di figg.4 e 4A) e quindi non esiste/non è ricevibile alcuna informazione SIBx (nessun secondo segnale di controllo), l’unità IND DETECT 1104 viene spenta. L’unità BIM DETECT 1112 ricava a questo punto l’informazione PBIMCH (il primo segnale di controllo BIM), reperibile nel subframe MBSFN in posizione standardizzata, dal segnale trasmissivo Sout. Tale informazione PBIMCH viene inviata come primo segnale di controllo all’unità di estrazione 1114, la quale – come già specificato in precedenza – usa questa informazione per estrarre dal segnale trasmissivo di radiodiffusione Sout e inviare all’unità di decodifica 1106 i blocchi codificati di dati di un multiplex di uno o più segnali informativi di radiodiffusione.

Se auspicato, anche più segnali informativi di radiodiffusione possono essere ricevuti nel ricevitore ed erogati all’uscita 1108.

Come già menzionato in precedenza, i blocchi codificati di dati dei multiplex memorizzati in un subframe di radiodiffusione multimediale sono accessibili separatamente. Il ricevitore è ora atto ad accedere separatamente a uno dei blocchi codificati di dati memorizzati nel subframe di radiodiffusione multimediale e a ricavare tale blocco di dati dal subframe di radiodiffusione multimediale.

In questa sede giova inoltre menzionare che l’invenzione non si limita solo agli esempi di realizzazione qui illustrati e discussi. Lo scope dell’invenzione è definito solo dalle rivendicazioni. In un subframe possono così essere recepiti anche blocchi codificati di più di due multiplex di uno o più segnali informativi di radiodiffusione. Tutte le funzionalità descritte del trasmettitore e del ricevitore possono essere attuare anche in hardware o in software.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Trasmettitore basato su OFDM (1000) per la trasmissione di un multiplex (M1) di uno o più segnali informativi di radiodiffusione in una modalità trasmissiva di radiodiffusione mediante un mezzo trasmissivo, il trasmettitore comprendendo un ingresso (1002) deputato alla ricezione del multiplex di segnali informativi di radiodiffusione, comprendendo un’unità di codifica (1006/1010) deputata alla codifica di un blocco di dati del multiplex di segnali informativi di radiodiffusione e alla produzione di un blocco codificato di dati (202), comprendendo un’unità multiplexer (1012) deputata a recepire il blocco codificato di dati in un subframe di radiodiffusione multimediale di un segnale trasmissivo di radiodiffusione, caratterizzato dal fatto che il trasmettitore è inoltre atto alla ricezione di un secondo multiplex (M2) di uno o più segnali informativi di radiodiffusione, l’unità di codifica (1008/1010) è atta alla codifica di un blocco di dati del secondo multiplex di segnali informativi di radiodiffusione e alla produzione di un secondo blocco codificato di dati (204), e l’unità multiplexer (1012) è inoltre atta a recepire il secondo blocco codificato di dati nel medesimo subframe di radiodiffusione multimediale del segnale trasmissivo di radiodiffusione (Sout). (Figg. 2, 10) 2. Trasmettitore basato su OFDM come da rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i blocchi codificati di dati del multiplex primo citato di segnali trasmissivi di radiodiffusione e del multiplex secondo citato di segnali informativi di radiodiffusione sono decodificabili separatamente. 3. Trasmettitore basato su OFDM come da rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il subframe di radiodiffusione multimediale è un subframe MBSFN oppure un subframe eMBMS. 4. Trasmettitore basato su OFDM come da rivendicazione 1, 2 o 3, caratterizzato dal fatto che il trasmettitore comprende un’unità generatrice di segnali di controllo (1016) deputata alla produzione di un segnale di controllo (BIM), il segnale di controllo essendo un indicatore della dimensione dei blocchi codificati di dati del multiplex primo citato e del multiplex secondo citato e/o un indicatore della posizione in cui, in un subframe di radiodiffusione multimediale, si trovano i blocchi codificati del multiplex primo citato e secondo citato. (Fig. 5. Trasmettitore basato su OFDM come da rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il trasmettitore è un trasmettitore deputato alla trasmissione di frame comprendenti uno o più subframe di radiodiffusione multimediali, il segnale di controllo (BIM) essendo un indicatore della dimensione dei blocchi codificati di dati del multiplex primo citato e del multiplex secondo citato in tutti i subframe di radiodiffusione multimediale presenti in un frame, e/o un indicatore della posizione in cui, in tutti i subframe di radiodiffusione multimediale presenti in un frame, si trovano i blocchi codificati del multiplex primo citato e secondo citato, e l’unità multiplexer (1012) essendo atta a memorizzare il segnale di controllo in questo frame. 6. Trasmettitore basato su OFDM come da rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l’unità multiplexer (1012) è atta a memorizzare il segnale di controllo (407) preferibilmente nel primo subframe di radiodiffusione multimediale di un frame. (Fig.4) 7. Trasmettitore basato su OFDM come da rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che l’unità multiplexer è atta a memorizzare il segnale di controllo (407) in blocchi di risorse spettralmente limitrofe, intorno alla frequenza centrale del canale trasmissivo. (Fig.4) 8. Trasmettitore basato su OFDM come da rivendicazione 5, 6 o 7, caratterizzato dal fatto che l’unità generatrice di segnali di controllo (1016) è inoltre atta alla produzione di un secondo segnale di controllo (IND), tale secondo segnale di controllo essendo un indicatore della posizione del segnale di controllo primo citato (IND) in un frame, e l’unità multiplexer essendo inoltre atta a memorizzare il secondo segnale di controllo in quel frame. (Fig.10) 9. Trasmettitore basato su OFDM come da rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che il secondo segnale di controllo è un indicatore della posizione del subframe di radiodiffusione multimediale nel frame in cui è memorizzato il segnale di controllo primo citato. 10. Trasmettitore basato su OFDM come da rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che l’unità multiplexer è atta a memorizzare il secondo segnale di controllo in un messaggio di blocco di informazioni di sistema (SIBx). (Fig.8) 11. Trasmettitore basato su OFDM come da rivendicazione 1, 2, 3 o 4, caratterizzato dal fatto che l’unità multiplexer è atta a memorizzare un blocco di dati di un multiplex in un numero non a cifra intera di blocchi di risorse di un subframe di radiodiffusione multimediale. (Fig. 3) 12. Trasmettitore basato su OFDM come da una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il trasmettitore è compatibile con una specifica di standard LTE oppure è compatibile con una specifica di standard xG, ove x è un numero intero uguale o maggiore di 4. 13. Ricevitore basato su OFDM (1100) per la ricezione di un segnale trasmissivo di radiodiffusione (Sout) in una modalità trasmissiva di radiodiffusione, il segnale trasmissivo di radiodiffusione comprendendo subframe di radiodiffusione multimediale, e un subframe di radiodiffusione multimediale comprendendo un blocco codificato di dati prodotto mediante codifica di un blocco di dati di un multiplex (M1) di uno o più segnali informativi di radiodiffusione, il ricevitore comprendendo un ingresso (1102) per la ricezione del segnale trasmissivo di radiodiffusione, un’unità demultiplexer (1104/1114) per l’estrazione del blocco codificato di dati del multiplex dal segnale trasmissivo di radiodiffusione, un’unità di decodifica (1106) per la decodifica del blocco codificato di dati al fine di ricavare un blocco di dati del multiplex di uno o più segnali informativi di radiodiffusione, e un’uscita (1108) per l’emissione di minimo un segnale informativo di radiodiffusione dal multiplex, caratterizzato dal fatto che il subframe di radiodiffusione multimediale comprende un blocco codificato di dati di un secondo multiplex (M2) di uno o più segnali informativi di radiodiffusione, l’unità demultiplexer (1104/1114) è inoltre atta all’estrazione del blocco codificato di dati del secondo multiplex dal segnale trasmissivo di radiodiffusione, e l’unità di decodifica (1106) è inoltre atta alla decodifica del blocco codificato di dati del secondo multiplex in un blocco di dati decodificato del secondo multiplex. (Fig.11) 14. Ricevitore basato su OFDM come da rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che i blocchi codificati di dati del multiplex di segnali trasmissivi di radiodiffusione primo citato e del multiplex di segnali informativi di radiodiffusione secondo citato sono decodificabili separatamente. 15. Ricevitore basato su OFDM come da rivendicazione 13 o 14, caratterizzato dal fatto che il subframe di radiodiffusione multimediale è un subframe MBSFN oppure un subframe eMBMS, e l’unità demultiplexer è atta all’estrazione del blocco codificato di dati del multiplex primo citato e/o del secondo multiplex dal subframe MBSFN o dal subframe eMBMS. 16. Ricevitore basato su OFDM come da rivendicazione 13, 14 o 15, caratterizzato dal fatto che il segnale trasmissivo di radiodiffusione include un segnale di controllo (BIM), tale segnale di controllo (BIM) essendo un indicatore della dimensione dei blocchi codificati di dati del primo e del secondo multiplex e/o un indicatore della posizione in cui, in un subframe di radiodiffusione multimediale, sono contenuti i blocchi codificati di dati del multiplex primo citato e secondo citato, e l’unità demultiplexer (1104/1112) è atta all’estrazione del segnale di controllo (BIM) dal segnale trasmissivo di radiodiffusione, e inoltre l’unità demultiplexer (1104/1114) è atta all’estrazione di un blocco codificato di dati di un multiplex da un subframe di radiodiffusione multimediale, in linea con il segnale di controllo (BIM). 17. Ricevitore basato su OFDM come da rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che il ricevitore è deputato alla ricezione di frame comprendenti uno o più subframe di radiodiffusione multimediale, il segnale di controllo (BIM) essendo un indicatore della dimensione dei blocchi codificati di dati del multiplex primo citato e del multiplex secondo citato, e/o un indicatore della posizione in cui, in un subframe di radiodiffusione multimediale presente in un frame, sono contenuti i blocchi codificati di dati del multiplex primo citato e secondo citato, e l’unità demultiplexer (1104/1114) essendo atta a estrarre il segnale di controllo da un frame. 18. Ricevitore basato su OFDM come da rivendicazione 16 o 17, caratterizzato dal fatto che il segnale di controllo è recepito nel primo subframe di radiodiffusione multimediale di un frame, e inoltre l’unità demultiplexer è atta a estrarre il segnale di controllo preferibilmente dal primo subframe di radiodiffusione multimediale di un frame. 19. Ricevitore basato su OFDM come da rivendicazione 16, 17 o 18, caratterizzato dal fatto che l’unità demultiplexer è atta a estrarre il segnale di controllo (BIM) da blocchi di risorse spettralmente limitrofi, intorno alla frequenza centrale del canale trasmissivo. 20. Ricevitore basato su OFDM come da rivendicazione 16, 17, 18 o 19, caratterizzato dal fatto che l’unità demultiplexer (1104/1110) è inoltre atta a estrarre un secondo segnale di controllo (IND) da un frame, tale secondo segnale di controllo essendo un indicatore della posizione nel frame del segnale di controllo (BIM) primo citato. 21. Ricevitore basato su OFDM come da rivendicazione 20, caratterizzato dal fatto che l’unità demultiplexer (1104/1112) è atta a estrarre un segnale di controllo (BIM) primo citato da un subframe di radiodiffusione multimediale, in linea con il secondo segnale di controllo (IND). 22. Ricevitore basato su OFDM come da rivendicazione 20 o 21, caratterizzato dal fatto che l’unità demultiplexer è atta a estrarre il secondo segnale di controllo da un messaggio di blocco di informazioni di sistema (SIBx). 23. Ricevitore basato su OFDM come da rivendicazione 13, 14, 15 o 16, caratterizzato dal fatto che l’unità demultiplexer è atta a estrarre un blocco codificato di dati di un multiplex da un numero non a cifra intera di blocchi di risorse di un subframe di radiodiffusione multimediale. 24. Ricevitore basato su OFDM come da una delle rivendicazioni dalla 13 alla 23, caratterizzato dal fatto che il ricevitore è compatibile con una specifica di standard LTE oppure è compatibile con uno standard xG, ove x è un numero intero uguale o maggiore di 4. 25. Ricevitore basato su OFDM come da una delle rivendicazioni dalla 13 alla 24, caratterizzato dal fatto che i blocchi codificati di dati dei multiplex, che sono memorizzati in un subframe di radiodiffusione multimediale, sono accessibili separatamente, e il ricevitore è atto ad accedere separatamente a uno dei blocchi codificati di dati memorizzati nel subframe di radiodiffusione multimediale e a ricavare tale blocco di dati dal subframe di radiodiffusione multimediale.