PT2254298E

PT2254298E - Dispositivo para a transmissão e recepção de um sinal e processo para a transmissão e recepção de um sinal

Info

Publication number: PT2254298E
Application number: PT10165891T
Authority: PT
Inventors: Woo Suk Ko; Sang Chul Moon
Original assignee: Lg Electronics Inc
Priority date: 2008-11-12
Filing date: 2009-06-03
Publication date: 2012-04-27
Also published as: AU2009314860B2; RU2011123915A; CN102217224B; CN102217224A; ATE542346T1; EP2187589B1; ES2381261T3; EP2254298B1; EP2385668B1; PT2187589E; ES2432343T3; PT2385668E; ATE520234T1; EP2187589A1; PL2254298T3; PL2385668T3; ES2371387T3; AU2009314860A1; DK2187589T3; EP2385668A2

Description

ΡΕ2254298 1 DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO PARA A TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO DE UM SINAL E PROCESSO PARA A TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO DE UM SINAL"

Antecedentes da invenção

Campo da invenção A presente invenção refere-se a um processo para a transmissão e recepção de um sinal e a um dispositivo para a transmissão e recepção de um sinal, e mais particularmente, a um processo para a transmissão e recepção de um sinal e a um dispositivo para transmissão e recepção de um sinal, que são passíveis de melhorar a eficiência da transmissão de dados.

Descrição da técnica relacionada

Com o desenvolvimento da tecnologia de transmissão digital, os utilizadores passaram a receber uma imagem em movimento de alta definição (HD) . Com o desenvolvimento contínuo de um algoritmo de compressão e alto desempenho de hardware, será proporcionado aos utilizadores um melhor ambiente no futuro. Um sistema de televisão digital (DTV) pode receber um sinal de radiodifusão digital e fornecer uma variedade de serviços 2 ΡΕ2254298 adicionais aos utilizadores, bem como um sinal de video e um sinal de áudio. A radiodifusão de video digital (Digital Video Broadcasting (DVB) - C2) é a terceira especificação a unir-se à família DVB de sistemas de transmissão de segunda geração. Desenvolvida em 1994, a DVB-C actual encontra-se implantada em mais de 50 milhões de sintonizadores de cabo em todo o mundo. Em consonância com os outros sistemas de segunda geração DVB, o DVB-C2 utiliza uma combinação de códigos de baixa densidade com controlo de paridade (Low-density parity-check - LDPC) e BCH. Esta potente correcção de erros sem canal de retorno (Forward Error Correction -FEC) proporciona cerca de 5 dB de melhoramento de rácio de portadora-ruído em relação a DVB-C. Esquemas de intercalação de bits apropriados optimizam a robustez global do sistema FEC. Prolongado por um cabeçalho, essas tramas são denominadas de condutas de camada física (Physical Layer Pipes - PLP) . Uma ou mais dessas PLPs são multiplexadas transformando-se numa fatia de dados. Dois intercalamentos dimensionais (nos domínios do tempo e da frequência) são aplicados a cada parcela permitindo ao receptor eliminar o impacto das deficiências das rajadas e da interferência selectiva da frequência tal como entrada de uma única frequência.

Com o desenvolvimento dessas tecnologias de radiodifusão digital, aumentou a exigência por um serviço, tal como um sinal de vídeo e um sinal de áudio e a dimensão 3 ΡΕ2254298 dos dados desejados pelos utilizadores ou o número de canais de transmissão aumentou gradualmente.

Sumário da invenção

Sendo assim, a presente invenção refere-se a um processo para a transmissão e recepção de um sinal e a um dispositivo para a transmissão e recepção de um sinal que substancialmente evita um ou mais problemas devido às limitações e desvantagens da técnica relacionada.

Um objecto da presente invenção é o de proporcionar um processo de transmitir sinal de radiodifusão para um receptor, compreendendo o processo: codificar os dados do preâmbulo; intercalar no tempo os dados de preâmbulo codificados e emitir um bloco de camada 1 (Ll) TI; inserir cabeçalho de camada 1 (Ll) na frente de cada um dos blocos Ll TI de acordo com a informação do modo Ll TI; construir uma trama de sinal baseada nos simbolos do preâmbulo, em que os simbolos do preâmbulo compreendem pelo menos um bloco Ll Tl e um cabeçalho Ll; modular a trama do sinal por um processo de multiplexagem por divisão de frequência ortogonal (OFDM); e transmitir a trama do sinal modulado.

Um outro aspecto da presente invenção proporciona um processo de receber sinal de radiodifusão, compreendendo o processo: desmodular o sinal recebido utilizando um processo de multiplexagem por divisão de frequência 4 ΡΕ2254298 ortogonal (OFDM); obter uma trama de sinal dos sinais desmodulados, compreendendo a trama do sinal símbolos de preâmbulo e símbolos de dados, compreendendo os símbolos do preâmbulo pelo menos um bloco Ll TI e um cabeçalho Ll, tendo o bloco Ll TI informação de sinalização Ll para sinalizar os símbolos de dados, em que o cabeçalho Ll é inserido no bloco Ll TI de acordo com a informação do modo Ll TI; desintercalar no tempo no bloco Ll TI; e descodificar o bloco Ll TI desintercalado no tempo.

Ainda outro aspecto da presente invenção proporciona um transmissor para a transmissão de pelo menos uma trama de sinal de radiodifusão tendo dados PLP (conduta de camada física - Physical Layer Pipe) e dados do preâmbulo, compreendendo o transmissor: um codificador configurado para codificar os dados PLP e os dados do preâmbulo; um mapeador configurado para mapear os dados PLP codificados em símbolos de dados PLP e os dados de preâmbulo codificados em símbolos de dados de preâmbulo; um módulo de inserção de cabeçalho configurado para inserir selectivamente cabeçalho em frente aos símbolos de dados PLP; um construtor de fatias de dados configurado para construir pelo menos uma fatia de dados cujo tipo é um de vários tipos baseados nos símbolos de dados PLP mapeados e o cabeçalho, em que um primeiro tipo de fatia de dados não tem o cabeçalho e um segundo tipo de fatia de dados tem o cabeçalho; um construtor de tramas configurado para construir uma trama de sinal baseada na fatia de dados e os símbolos dos dados do preâmbulo; um modulador configurado 5 ΡΕ2254298 para modular a trama do sinal por um processo de multiplexagem por divisão de frequência ortogonal; e uma unidade de transmissão configurada para transmitir a trama de sinal modulado.

Ainda um outro aspecto da presente invenção proporciona um receptor para receber sinal de radiodifusão, compreendendo o receptor: um desmodulador configurado para desmodular o sinal recebido utilizando um processo de multiplexagem por divisão de frequência ortogonal (OFDM); um analisador sintáctico de tramas configurado para obter uma trama de sinal dos sinais desmodulados, compreendendo a trama do sinal simbolos de preâmbulo e símbolos de dados, sendo a fatia de dados idêntica a um grupo de símbolos de dados cujo tipo é um de vários tipos; um desintercalador no tempo configurado para desintercalar no tempo os símbolos de dados a um nível da fatia de dados; e uma unidade de detecção de cabeçalho configurada para detectar cabeçalho da fatia de dados intercalada no tempo, em que um primeiro tipo de fatia de dados não tem o cabeçalho e um segundo tipo de fatia de dados tem o cabeçalho.

Breve descrição dos desenhos

Os desenhos anexos, que se encontram incluídos para proporcionar uma maior compreensão da invenção e se encontram incorporados e constituem uma parte deste pedido, ilustram forma(s) de realização da invenção e juntamente com a descrição servem para explicar o princípio da ΡΕ2254298 6 invenção Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figuras 8-9 Figuras 10-11 Figuras 12-13 Figuras 14-15 Figuras 16-17

As figuras representam: exemplo de modulação de amplitude em quadradatura 64 (QAM) utilizada no DVB-T europeu, processo do código binário Gray reflectido (BRGC). saida próxima de gaussiana modificando a 64-QAM utilizada em DVB-T. distância de Hamming entre o par reflectido no BRGC. caracteristicas em QAM, onde existe par reflectido para cada eixo I e eixo Q. processo para modificar a QAM utilizando o par reflectido do BRGC. exemplo de 64/256/1024/4096-QAM modificado. exemplos de 64-QAM modificada utilizando o par reflectido do BRGC. exemplos de 256-QAM modificada utilizando o par reflectido do BRGC. exemplos de 1024-QAM modificada utilizando o par reflectido do BAGC(0~511). exemplos de 1024-QAM modificada utilizando o par reflectido do BFGC(512~1023). exemplos de 4096-QAM modificada utilizando o par ΡΕ2254298 7 reflectido do BRGC(0-511).

Figuras 18-19 Figuras 20-21

Figuras 22-23 exemplos de 4096-QAM modificada utilizando o par reflectido do ££GC(512~1023) . exemplos de 4096-QAM modificada utilizando o par reflectido do BRGC (1024-1535). exemplos de 4096-QAM modificada utilizando o par reflectido do BRGC (1536-2047).

Figuras 24-25 exemplos de 4096-QAM modificada utilizando o par reflectido do BRGC{2048-2559).

Figuras 26-27 exemplos de 4096-QAM modificada utilizando o par reflectido do ££00(2560-3071).

Figuras 28-29 exemplos de 4096-QAM modificada utilizando o par reflectido do BRGC (3072-3583).

Figuras 30-31 exemplos de 4096-QAM modificada utilizando o par reflectido do ££GC(3584~4095).

Figura 32 exemplo do mapeamento de bits da QAM modificada onde 256-QAM é modificada utilizando o BRGC. Figura 33 exemplo de transformação de MQAM numa constelação não uniforme. Figura 34 exemplo de sistema de transmissão digital. Figura 35 exemplo de um processador de entrada. Figura 36 informação que pode ser incluída na banda base 8 ΡΕ2254298 (BB) .

Figura Figura Figura Figura Figura

Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura 37 exemplo de BICM. 38 exemplo de codificador encurtado/puncionado. 39 exemplo de aplicação de várias constelações. 40 outro exemplo de casos onde é considerada a compatibilidade entre os sistemas convencionais. 41 estrutura de trama que compreende o preâmbulo para a sinalização Ll e símbolo de dados para dados PLP. 42 exemplo de construtor de tramas. 43 exemplo de inserção piloto (404) apresentada na figura 4. 44 estrutura de SP. 45 nova estrutura SP ou padrão piloto (PP) 5'. 46 estrutura PP5' sugerida. 47 relacionamento entre simbolo de dados e preâmbulo. 48 outro relacionamento entre simbolo de dados e preâmbulo. 49 exemplo de perfil de atrasos de canal por cabo. 50 estrutura piloto dispersa que utiliza z=56 e z=112. 51 exemplo de modulador baseado em OFDM. 52 exemplo de estrutura de preâmbulo. 53 exemplo de descodificação do preâmbulo. 54 processo para conceber preâmbulo mais optimizado. 55 outro exemplo de estrutura de preâmbulo 56 outro exemplo de descodificação de preâmbulo. 57 exemplo de estrutura de preâmbulo. 9 ΡΕ2254298

Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura 58 exemplo de descodificação Ll. 59 exemplo de processador analógico. 60 exemplo de sistema de recepção digital. 61 exemplo de processador analógico utilizado no receptor. 62 exemplo de desmodulador. 63 exemplo de analisador sintáctico de tramas. 64 exemplo de desmodulador BICM. 65 exemplo de descodificação LDPC utilizando encurtamento / puncionagem. 66 exemplo de processador de saida. 67 exemplo de taxa de repetição de bloco Ll de 8 MHz. 68 exemplo de taxa de repetição de bloco Ll de 8 MHz . 69 nova taxa de repetição de bloco Ll de 7.61 MHz. 70 exemplo de sinalização Ll que é transmitida no cabeçalho de trama. 71 resultado do preâmbulo e simulação da estrutura

Ll. 72 exemplo de intercalador de símbolos. 73 exemplo de uma transmissão de bloco Ll. 74 outro exemplo de sinalização Ll transmitida dentro de um cabeçalho de trama. 75 exemplo de intercalamento/desintercalamento de frequência ou no tempo. 76 trama analisando a informação complementar da sinalização Ll, que é transmitida no cabeçalho FECFRAME no módulo de inserção de cabeçalho 10 ΡΕ2254298

ModCod (307) no trajecto de dados do módulo BICM apresentado na figura 3.

Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura 77 estrutura para cabeçalho FECFRAME para minimizar a informação complementar. 78 desempenho de uma taxa de erro nos bits (BER) da protecção Ll acima mencionada. 79 exemplos de uma trama de transmissão e estrutura de trama FEC. 80 exemplo de sinalização Ll. 81 exemplo de pré-sinalização Ll. 82 estrutura do bloco de sinalização Ll. 83 intercalação no tempo Ll. 84 exemplo de extracção de informação de modulação e código. 85 outro exemplo de pré-sinalização Ll. 86 exemplo de agendamento de bloco de pré-sinalização Ll que é transmitido no preâmbulo. 87 exemplo de pré-sinalização Ll onde é considerado um reforço da potência. 88 exemplo de pré-sinalização Ll. 89 outro exemplo de extracção de informação de modulação e código. 90 outro exemplo de extracção de informação de modulação e código. 91 exemplo de pré-sincronização Ll. 92 exemplo de pré-sinalização Ll. 93 exemplo de sinalização Ll. 94 exemplo de trajecto de sinalização Ll. 11 ΡΕ2254298

Descrição das formas de realização preferidas

Será feita agora referência pormenorizada às formas de realização preferidas da presente invenção, exemplos esses que se encontram ilustrados nos desenhos anexos. Sempre que possível, serão utilizados os mesmos números de referência em todos os desenhos para designar as mesmas ou peças semelhantes.

Na descrição a seguir, o termo "serviço" é indicativo de qualquer conteúdo difundido que pode ser transmitido/recebido pelo dispositivo de transmissão/recepção de sinal. A modulação de amplitude por quadratura (QAM) utilizando código binário Gray reflectido (BRGC) é utilizada como modulação num ambiente de transmissão de radiodifusão onde é utilizada a modulação codificada de intercalamento de bits (BICM). A figura 1 mostra um exemplo de 64-QAM utilizada no DVB-T europeu. 0 BRGC pode ser realizado utilizando o processo mostrado na figura 2. Um BRGC de n bits pode ser realizado pela adição de um código inverso de BRGC (n-1) bit (ou seja código reflectido) para uma traseira de (n-1) bit, adicionando Os a uma frente de BRGC (n-1) bit original, e adicionando ls a uma frente de código reflectido. 0 código BRGC feito por este processo tem uma distância Hamming, entre códigos contíguos, de um (1) . Adicionalmente, quando 12 ΡΕ2254298 BRGC é aplicado a QAM, a distância Hamming entre um ponto e os quatro pontos que se encontram mais próximas contíguas ao ponto, é um (1) e a distância Hamming entre o ponto e outros quatro pontos que são os segundos mais próximos contíguos ao ponto, é dois (2) . Tais características de distância Hamming entre um ponto de constelação específico e outros pontos contíguos podem ser denominadas como regra de mapeamento Gray em QAM.

Para tornar um sistema robusto contra ruído aditivo gaussiano branco (Addítive White Gaussian Noise -AWGN) , a distribuição de sinais transmitidos de um transmissor pode ser feita perto da distribuição Gaussiana. Para ser passível de fazer isso, podem ser modificadas as localizações dos pontos na constelação. A figura 3 mostra uma saída próxima da gaussiana modificando 64-QAM utilizado em DVB-T. Tal constelação pode ser denominada como QAM não uniforme (NU-QAM) .

Para tornar uma constelação QAM não-uniforme, pode ser utilizada uma função gaussiana de distribuição cumulativa (Cumulative Distribution Function - CDF) . No caso de 64, 256, ou 1024 QAM, i.e., 2ΛΝ AMs, a QAM pode ser dividida em duas N-PAM independentes. Ao dividir a CDF gaussiana em N secções de probabilidade idêntica e ao permitir a um ponto de sinal em cada secção que represente a secção, pode ser realizada uma constelação que apresenta a distribuição gaussiana. Por outras palavras, a coordenada xj da NAPM não uniforme recém-definida, pode ser definida 13 ΡΕ2254298 da seguinte forma: f e 7dx'· 2N-1 2N ,

(Eq. D A figura 3 é um exemplo de transformação 64QAM de DVB-T em NU-64QAM utilizando os processos acima. A figura 3 representa o resultado da modificação das coordenadas de cada eixo I e eixo Q utilizando os processos acima e correspondendo os pontos de constelação anteriores às recém-def inidas coordenadas. No caso de 32, 128, ou 512 QAM, i.e., QAM transversal, que não é 2ΛΝ QAM, ao modificar Pj apropriadamente, pode ser encontrada uma nova coordenada.

Uma forma de realização da presente invenção pode modificar QAM utilizando BRGC empregando as caracteristicas de BRGC. Tal como apresentado na figura 4, a distância de Hamming entre o par reflectido em BRGC é um porque difere somente em um bit que é adicionado à frente de cada código. A figura 5 mostra as caracteristicas em QAM, onde existe o par reflectido para cada eixo I e eixo Q. Nesta figura, existe o par reflectido em cada lado da linha preta pontilhada.

Ao utilizar pares reflectidos existentes na QAM, pode ser reduzida uma potência média de uma constelação QAM mantendo simultaneamente a regra de mapeamento Gray em QAM. Por outras palavras, numa constelação onde uma potência 14 ΡΕ2254298 média é normalizada como 1, pode ser aumentada na constelação a distância euclidiana minima. Quando esta QAM modificada é aplicada aos sistemas de transmissão ou de comunicação, é possivel implementar um sistema mais robusto ao ruido utilizando a mesma energia que um sistema convencional ou um sistema com o mesmo desempenho que um sistema convencional, mas que consome menos energia. A figura 6 mostra um processo para modificar QAM utilizando um par reflectido do BRGC. A figura 6a mostra uma constelação e a figura 6b mostra um fluxograma para modificar QAM utilizando um par reflectido do BRGC. Em primeiro lugar, é necessário ser encontrado entre os pontos da constelação um ponto alvo que tem a potência mais elevada. Os pontos candidatos são os pontos onde esse ponto alvo pode mover-se e são os pontos contiguos mais próximos do par reflectido do ponto alvo. Depois tem que ser encontrado entre os pontos candidatos um ponto vazio (ou seja, um ponto que ainda não está tomado por outros pontos) que tiver a menor potência, sendo comparadas a potência do ponto-alvo e a potência de um ponto candidato. Se a potência do ponto candidato for menor, o ponto-alvo move-se o ponto candidato. Estes processos são repetidos até que uma potência média de pontos na constelação atinja um minimo, mantendo a regra de mapeamento Gray. A figura 7 mostra um exemplo de 64/256/1024/4096-QAM modificado. Os valores Gray correspondidos, correspondem às figuras 8~31 respectivamente. 15 ΡΕ2254298

Adicionalmente a estes exemplos, podem ser realizados outros tipos de QAM modificada que permitem que possa ser realizada a optimização idêntica da potência. Isto porque um ponto de destino pode mover-se para vários pontos candidatos. A QAM modificada sugerida pode ser aplicada a, não somente a 64/256/1024/4096-QAM, mas também a QAM transversal, uma QAM de tamanho maior, ou modulações utilizando outro BRGC diferente de QAM. A figura 32 mostra um exemplo de mapeamento de bits de QAM modificada onde 256-QAM é modificada utilizando BRGC. A figura 32a e figura 32b mostram o mapeamento dos bits mais significativos (MSB) . Os pontos designados como círculos cheios representam os mapeamentos de uns e os pontos designados como círculos em branco representam os mapeamentos de zeros. De um mesmo modo, cada bit é correspondido tal como apresentado nas figuras de (a) a (h) na figura 32, até que os bits menos significativos (Least Significant Bits - LSB) estejam correspondidos. Tal como apresentado na figura 32, a QAM modificada pode habilitar a decisão de bit utilizando somente os eixos I e Q como QAM convencional, excepto para um bit que se encontra próximo de MSB (figura 32c e figura 32d). Ao utilizar estas características, pode ser realizado um receptor simples modificando parcialmente um receptor para QAM. Pode ser implementado um receptor eficiente verificando ambos os valores I e Q somente na determinação do bit próximo do MSB e calculando somente I ou Q para o resto dos bits. Este processo pode ser aplicado para LLR aproximado, LLR exacto, 16 ΡΕ2254298 ou decisão difícil.

Ao utilizar o QAM modificado ou MQAM, que utiliza as características do BRGC acima, pode ser realizada a constelação não uniforme ou NU-MQAM. Na equação acima onde é utilizada a CDF gaussiana, Pj pode ser modificado para caber MQAM. Assim como a QAM, em MQAM, podem ser considerados dois PAMs que apresentam o eixo I e eixo Q. No entanto, ao contrário de QAM onde vários pontos que correspondem a um valor de cada eixo PAM são idênticos, o número de pontos altera-se na MQAM. Se um número de pontos que corresponde ao j ° valor de PAM se encontra definido como nj num MQAM onde existe um total de M pontos de constelação, então Pj pode ser definido tal como se segue: -J&t dx = 0 (Eg. 2)

Ao utilizar o Pj recém-definido, a MQAM pode ser transformada em constelação não uniforme. Pj pode ser definido tal como se segue para o exemplo de 256-MQAM. *>/« JÍL J? Jí JLL £L J*L iH.ii9·5 151 J2i h® 220 234 246 253.5] 256 * 2565 256 * 256 * 256 *256 ’ 256 * 256 * 256 ’ 256 ’ 256 ’ 256'256 ’ 256 ’ 256 ’ 256'256' 256 j A figura 33 é um exemplo de transformação de MQAM numa constelação não uniforme. A NU-MQAM realizada utilizando estes processos pode reter características dos 17 ΡΕ2254298 receptores MQAM com coordenadas modificadas de cada PAM. Deste modo, pode ser implementado um receptor eficiente. Adicionalmente, pode ser implementado um sistema mais robusto ao ruído do que o anterior NU-QAM. Para um sistema mais eficiente de transmissão de radiodifusão, é possível a hibridação MQAM e NU-MQAM. Por outras palavras, pode ser implementado um sistema mais robusto ao ruído utilizando MQAM para um ambiente onde um código de correcção de erro com elevada taxa de código é utilizado e empregando de outro modo NU-MQAM. Para um tal caso, um transmissor pode permitir que um receptor possua informação da taxa de código de um código de correcção de erro actualmente utilizado e um género de modulação actualmente utilizado de tal forma que o receptor pode desmodular de acordo com a modulação actualmente utilizada. A figura 34 mostra um exemplo de sistema de transmissão digital. As entradas podem incluir um número de fluxos MPEG-TS ou fluxos GSE (General Stream Encapsulation). Um módulo 101 de processador de entrada pode adicionar parâmetros de transmissão ao fluxo de entrada e executar o agendamento para um módulo BICM 102. O módulo BICM 102 pode adicionar redundância e intercalar dados para correcção de erros no canal de transmissão. Um construtor de tramas 103 pode construir tramas adicionando a informação de sinalização da camada física e pilotos. Um modulador 104 pode executar a modulação nos símbolos de entrada em processos eficientes. Um processador analógico 105 pode executar vários processos para converter sinais de 18 ΡΕ2254298 entrada digitais em sinais de saida analógicos. A figura 35 mostra um exemplo de um processador de entrada. 0 fluxo de entrada MPEG-TS ou GSE pode ser transformado pelo pré-processador de entrada num total de n fluxos que serão processados independentemente. Cada um destes fluxos pode ser uma trama TS completa que inclui componentes de vários serviços ou uma trama TS mínima que inclui componente de serviço (isto é, vídeo ou áudio). Além disso, cada um destes fluxos pode ser um fluxo GSE que transmite vários serviços ou um único serviço. 0 módulo de interface de entrada 202-1 pode atribuir vários bits de entrada iguais à capacidade máxima do campo de dados de uma trama de banda base (BB). Uma zona de preenchimento pode ser inserida para completar a capacidade do bloco de código LDBC/BCH. O módulo de sincronismo do fluxo de entrada 203-1 pode proporcionar um mecanismo para regenerar, no receptor, o relógio do fluxo de transporte (ou fluxo genérico em pacotes), a fim de garantir taxas e atrasos de bits constantes extremidade-a-extremidade .

De modo a permitir a recombinação do fluxo de transporte sem exigir memória adicional no receptor, os fluxos de transporte de entrada são atrasados por compensadores de atraso 204-l~n considerando os parâmetros da intercalação dos PLPs de dados num grupo e o PLP comum correspondente. O módulo de apagar 205-l~n de pacote de 19 ΡΕ2254298 tamanho zero pode aumentar a eficiência de transmissão através da remoção de pacotes de tamanho zero inseridos em caso de serviço VBR (variable bit rate - taxa de bits variável). Os módulos codificadores de verificação cíclica de redundância (Cyclic Redundancy Check - CRC) 206-l~n podem adicionar paridade CRC para aumentar a confiabilidade da transmissão de trama BB. Os módulos 207-l~n de inserção de cabeçalho BB podem adicionar o cabeçalho de trama numa parte inicial da trama BB. A informação que pode ser incluída no cabeçalho BB encontra-se apresentada na figura 36.

Um módulo de fusão/corte 208 pode executar o corte em fatias da trama BB de cada PLP, fundindo tramas BB de vários PLPs, e agendando cada trama BB dentro de uma trama de transmissão. Por isso, o módulo de fusão/corte 208 pode emitir informação de sinalização LI que se refere à atribuição de PLP na trama. Por último, um módulo misturador BB 209 pode randomizar fluxos de bits de entrada para minimizar a correlação entre os bits dentro de fluxos de bits. Os módulos a sombreado na figura 35 são módulos usados quando o sistema de transmissão utiliza um único PLP, sendo os outros módulos na figura 35 módulos usados quando o dispositivo de transmissão utiliza vários PLPs. A figura 37 mostra um exemplo do módulo BICM. A figura 37a mostra o trajecto dos dados e a figura 37b mostra o trajecto Ll do módulo BLCM. Um módulo codificador externo 301 e um módulo codificador interno 303 podem 20 ΡΕ2254298 adicionar redundância a fluxos de bits de entrada para correcção de erros. Um módulo intercalador externo 302 e um módulo intercalador interno 304 podem intercalar bits para evitar erro de rajada. O módulo intercalador externo 302 pode ser omitido se o BICM for especificamente para DVB-C2. Um módulo desmultiplexador de bits 305 pode controlar a fiabilidade de cada bit emitido pelo módulo intercalador interno 304. Um módulo de mapeamento de símbolo 30 6 pode corresponder os fluxos de bits de entrada a fluxos de símbolos. Nesse momento, é possível utilizar qualquer de uma QAM convencional, uma MQAM que utiliza o BRGC acima descrito para a melhoria do desempenho, uma NU-QAM que utiliza modulação não-uniforme, ou uma NU-MQAM que utiliza BRGC aplicado de modulação não-uniforme para melhoria do desempenho. Para construir um sistema que é mais robusto contra o ruído, podem ser consideradas as combinações de modulações que utilizam MQAM e/ou NU-MQAM dependendo da taxa de código do código de correcção de erros e da capacidade de constelação. Nesse momento, o módulo de mapeamento de símbolos 306 pode utilizar uma constelação adequada de acordo com a taxa de código e capacidade da constelação. A figura 39 mostra um exemplo de tais combinações. O caso 1 mostra um exemplo de utilização exclusiva de NU-MQAM à taxa de código baixa para implantação simplificada do sistema. O caso 2 mostra um exemplo de utilização de constelação optimizada a cada taxa de código. O transmissor pode enviar informação sobre a 21 ΡΕ2254298 taxa de código do código de correcção de erros e sobre a capacidade da constelação para o receptor de tal forma que o receptor pode utilizar uma constelação adequada. A figura 40 mostra um outro exemplo de casos em que a compatibilidade entre os sistemas convencionais é considerada. Adicionalmente aos exemplos são possíveis combinações adicionais para optimizar o sistema. 0 módulo de inserção 307 do cabeçalho ModCod apresentado na figura 37 pode obter informação de retorno de codificação e modulação adaptativa (Adaptive coding and modulation - ACM) / de codificação e modulação variável (Variable coding and modulation - VCM) e adicionar informações de parâmetro utilizadas na codificação e modulação para um bloco FEC como cabeçalho. O cabeçalho do tipo de modulação/taxa de código (ModCod) pode incluir a seguinte informação: * Tipo de FEC (1 bit) - LDPC longo ou curto * Taxa de código (3 bits)

* Modulação (3 bits) - até 64K QAM * Identificador PLP (8 bits) O módulo intercalador de símbolos 308 pode realizar a intercalação no domínio do símbolo para obter efeitos adicionais de intercalação. Processos semelhantes realizados no trajecto dos dados podem ser realizados no trajecto de sinalização Ll mas possivelmente com parâmetros diferentes 301-1 ~ 308-1. Neste ponto pode ser utilizado, 22 ΡΕ2254298 um módulo de código encurtado/puncionado (303-1) para código interno. A figura 38 mostra um exemplo de codificação LDPC utilizando encurtamento / puncionagem. O processo de encurtamento pode ser realizado em blocos de entrada que apresentam menos bits do que um número necessário de bits para a codificação LDPC dado que tantos zero bits necessários para a codificação LDPC podem ser colocados em zonas de preenchimento (301c). Fluxos de bits de entrada de zonas de preenchimento a zero podem apresentar bits de paridade através da codificação LDPC (302c) . Nesse momento, para fluxos de bits que correspondem a fluxos de bits originais, os zeros podem ser removidos (303c) e para fluxos de bits de paridade, o puncionamento (304C) pode ser executado de acordo com as taxas de código. Estes fluxos processados de bits de informação e fluxos de bits de paridade podem ser multiplexados em sequências originais e emitidos (305c). A figura 41 mostra uma estrutura de trama que compreende o preâmbulo para a sinalização Ll e símbolo de dados para dados PLP. Pode-se observar que o preâmbulo e os símbolos de dados são gerados ciclicamente, utilizando uma trama como uma unidade. Os símbolos de dados incluem PLP tipo 0 que é transmitido utilizando uma modulação/codificação fixa e PLP tipo 1 que é transmitido utilizando uma modulação/codificação variável. Para PLP tipo 0, a informação tal como a modulação, tipo de FEC, e 23 ΡΕ2254298 taxa de código FEC são transmitidos no preâmbulo (veja figura 42 inserção de cabeçalho de trama 401). Para PLP tipo 1, a informação correspondente pode ser transmitida num cabeçalho de bloco FEC de um símbolo de dados (veja figura 37 inserção do cabeçalho ModCod 307). Pela separação de tipos PLP, a informação complementar do ModCod pode ser reduzida em 3~4% de uma taxa de transmissão total, para PLP typeO que é transmitido a uma taxa de bits fixa. Num receptor, para a modulação fixa/codificação PLP do PLP tipo 0, o removedor de cabeçalho de trama r4 01 apresentada na figura 63 pode extrair informação sobre a modulação e taxa do código FEC e fornecer a informação extraída a um módulo de descodificação BICM. Para modulação/codificação variável PLP do PLP tipo 1, os módulos de extracção ModCod, r307 e r307-l apresentados na figura 64 pode extrair e fornecer os parâmetros necessários para a descodificação BICM. A figura 42 mostra um exemplo de um construtor de tramas. Um módulo de inserção de cabeçalho de trama 401 pode construir uma trama de fluxos de símbolos de entrada e pode adicionar o cabeçalho de trama na frente de cada trama transmitida. O cabeçalho de trama pode incluir a seguinte informação: * Number of bonded channels (4 bits) * Guard interval (2 bits) * PAPR (2 bits) * Pilot pattern (2 bits) - 24 - ΡΕ2254298 * Digital System Identification (16 bits) * Fr ame Identification (16 bits) * Frame length (16 bits) - number of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbols per frame * Superframe length (16 bits) - number of frames per superframe * number of PLPs (8 bits)

* for each PLP PLP Identification (8 bits)

Channel bonding id (4 bits) PLP start (9 bits) PLP type (2 bits) - common PLP or others PLP payload type (5 bits) MC type (1 bit) - fixed/variable modulation & coding if MC type == fixed modulation & coding FEC type (1 bits) - long or short LDPC Coderate (3 bits)

Modulation (3 bits) - up-to 64K QAM end if;

Number of notch channels (2 bits) for each notch

Notch start (9 bits)

Notch width (9 bits) end for; PLP width (9 bits) - max number of FEC blocks of PLP PLP time interleaving type (2 bits) end for; * CRC-32 (32 bits) 25 ΡΕ2254298 0 ambiente de ligação de canal é assumido para informação Ll transmitida no cabeçalho de trama, sendo os dados que correspondem a cada fatia de dados definidos como PLP. Por isso, a informação tal como o identificador PLP, identificador de ligação de canal, e endereço de inicio de PLP é necessária para cada canal utilizado na ligação. Uma forma de realização da presente invenção sugere transmitir o campo ModCod no cabeçalho de trama FEC se o tipo PLP suportar modulação variável/codificação e transmitir campo ModCod no cabeçalho de trama se o tipo PLP suportar modulação fixa/codificação para reduzir a informação complementar da sinalização. Adicionalmente, se existir uma banda de entalhe para cada PLP, ao transmitir o endereço de inicio do entalhe e a sua largura, podem tornar-se desnecessárias as portadoras correspondentes de descodificação no receptor. A figura 43 mostra um exemplo de padrão piloto 5 (PP5) aplicado num ambiente de ligação de canal. Tal como apresentado, se as posições SP forem coincidentes com as posições do preâmbulo piloto, pode surgir uma estrutura piloto irregular. A figura 43a mostra um exemplo de módulo de inserção de piloto 404 tal como apresentado na figura 42. Tal como representado na figura 43, se for utilizada uma banda de uma só frequência (por exemplo 8 MHz) , a largura de banda disponível é de 7,61 MHz, mas se se encontrarem 26 ΡΕ2254298 ligadas várias bandas de frequência, as bandas de guarda pode ser removidas, sendo que, deste modo, a eficiência da frequência pode aumentar consideravelmente. A figura 43b é um exemplo do módulo de inserção do preâmbulo 504 tal como apresentado na figura 51 que é transmitido na parte frontal da trama e mesmo com ligação de canal , o preâmbulo apresenta uma taxa de repetição de 7,61 MHz, que é a largura de banda do bloco Ll. Esta é uma estrutura considerando a largura de banda de um sintonizador que executa o varrimento inicial do canal.

Existem padrões piloto para ambos, o preâmbulo, e os símbolos de dados. Para símbolo de dados, podem ser usados padrões piloto difundidos (scattered pilot - SP). Os padrões piloto 5 (PP5) e padrões piloto 7 (PP7) de T2 podem ser bons candidatos para a interpolação somente de frequência. PP5 tem x=12, y=4, z=48 para GJ=l/64 e PP7 tem x=24, y=4, z=96 para GI=1/128. É também possível interpolação adicional no tempo para uma melhor estimativa de canal. Os padrões piloto para preâmbulo podem cobrir todas as posições piloto possíveis para a aquisição inicial do canal. Adicionalmente, as posições do preâmbulo piloto devem ser coincidentes com as posições SP, sendo desejado um padrão piloto único para ambos, o preâmbulo e o SP. Os preâmbulos piloto podem também ser utilizados para a interpolação no tempo e todos os preâmbulos podem apresentar um padrão piloto idêntico. Estes requisitos são importantes para a detecção de C2 no varrimento e necessários para a estimativa offset da frequência com 27 ΡΕ2254298 correlação da sequência de codificação. Num ambiente de ligação de canal, a coincidência nas posições piloto deve também ser mantida para a ligação do canal porque a estrutura piloto irregular pode prejudicar o desempenho da interpolação.

Em pormenor, se uma distância z entre pilotos difundidos (SPs) num simbolo OFDM for de 48 e se uma distância y entre SPs que correspondem a uma portadora SP especifica ao longo do eixo do tempo for de 4, uma distância efectiva x após a interpolação no tempo torna-se 12. Isto é quando a fracção do intervalo de guarda (GI) é de 1/64. Se a fracção GI for de 1/128, pode ser utilizado x=24, y=4, e z=96. Se a fracção GI for de 1/128, pode ser utilizado x=24, y=4, e z=96. Se for utilizada a ligação de canal, as posições SP podem ser realizadas coincidentes com as posições do preâmbulo piloto gerando pontos não-contínuos na estrutura piloto difundida.

Nesse momento, as posições do preâmbulo piloto podem ser coincidentes com todas as posições de SP do símbolo de dados. Quando é utilizada a ligação do canal, a fatia de dados onde um serviço é transmitido, pode ser determinada independentemente da granularidade da largura de banda de 8 MHz. Contudo, para reduzir a informação complementar para o endereçamento da fatia de dados, pode ser escolhida a transmissão que inicia na posição SP e que termina na posição SP. 28 ΡΕ2254298

Quando um receptor recebe tais SPs, se necessário, o módulo da estimativa de canal r501 apresentado na figura 62 pode executar a interpolação no tempo para obter os pilotos apresentados em linhas a ponteado na figura 43 e executar a interpolação da frequência. Nesse momento, para os pontos não-contínuos dos quais os intervalos se encontram assinalados como 32 na figura 43, pode ser implementada a execução de interpolações à esquerda e direita separadamente ou executar interpolações em apenas um lado, executando depois a interpolação no outro lado utilizando as posições piloto já interpoladas, em que pode ser implementado o intervalo de 12 como ponto de referência. Nesse momento, a largura da fatia de dados pode variar dentro de 7,61 MHz, sendo que deste modo um receptor pode minimizar o consumo de energia executando a estimativa de canal e descodificando apenas as subportadoras necessárias. A figura 44 mostra um outro exemplo de PP5 aplicado no ambiente de ligação de canal ou uma estrutura de SP para manter a distância efectiva x como 12 para evitar a estrutura SP irregular apresentada na figura 43 quando é utilizada a ligação de canal. A figura 44a é uma estrutura de SP para o símbolo de dados e a figura 44b é uma estrutura de SP para o símbolo de preâmbulo.

Tal como apresentado, se a distância SP for mantida consistente em caso de ligação de canal, não haverá qualquer problema na interpolação da frequência mas as 29 ΡΕ2254298 posições piloto entre os simbolos de dados e preâmbulo podem não ser coincidentes. Por outras palavras, esta estrutura não necessita de estimativa adicional de canal para uma estrutura SP irregular, no entanto, as posições SP utilizadas na ligação de canal e posições do preâmbulo piloto tornam-se diferentes para cada canal. A figura 45 mostra uma nova estrutura SP ou PP5' para proporcionar uma solução aos dois problemas acima mencionados no ambiente de ligação de canal. Especificamente, uma distância piloto de x=16 pode solucionar aqueles problemas. Para preservar a densidade piloto ou para manter a mesma informação complementar, um PP5' pode apresentar x=16, y=3, z=48 para GJ=l/64 e um ΡΡΊ' pode apresentar x=16, y=6, z=96 para GJ=1/128. A capacidade de interpolação somente da frequência pode ainda ser mantida. As posições piloto encontram-se representadas na figura 45 para comparação com a estrutura PP5. A figura 4 6 mostra um exemplo de um novo padrão SP ou estrutura PP5 em ambiente de ligação de canal. Tal como apresentado na figura 46, se for utilizado um canal simples ou ligação de canal, pode ser proporcionada uma distância piloto x=16 eficaz. Adicionalmente, porque as posições SP podem ser realizadas coincidentes com as posições do preâmbulo piloto, pode ser evitada a deterioração da estimativa do canal provocada pela irregularidade SP ou posições SP não coincidentes. Por outras palavras, não existe qualquer posição SP irregular 30 ΡΕ2254298 para o interpolador de frequência, encontrando-se proporcionada a coincidência entre o preâmbulo e as posições SP.

Consequentemente, os novos padrões SP propostos podem ser vantajosos em que um único padrão SP pode ser utilizado para ambos o canal único e canal ligado; não pode ser provocada qualquer estrutura piloto irregular, sendo deste modo possivel uma boa estimativa de canal; ambas as posições do preâmbulo e as posições piloto SP podem ser mantidas coincidentes, a densidade dos pilotos pode ser mantida a mesma que para PP5 e PP7 respectivamente, podendo também ser preservada a capacidade de interpolação somente da frequência.

Adicionalmente, a estrutura do preâmbulo pode corresponder aos requisitos de modo que as posições do preâmbulo piloto devem cobrir todas as posições SP possíveis para aquisição inicial do canal; o número máximo de portadoras deve ser de 3409 (7,61 MHz) para o varrimento inicial; exactamente os mesmos padrões piloto e sequência de codificação devem ser utilizados para detecção de C2, não sendo necessário nenhum preâmbulo especifico de detecção tal como PI em T2.

Em termos de relação com a estrutura da trama, a granularidade da posição da fatia de dados pode ser alterada para 16 portadoras em vez de 12, sendo que deste modo pode surgir menos informação complementar para 31 ΡΕ2254298 endereçamento de posição, não se esperando qualquer outro problema no que se refere à condição da fatia de dados, podendo ser esperada condição de ranhura zero, etc.

Por isso, no módulo de estimativa de canal r501 da figura 62, os pilotos em todos os preâmbulos podem ser utilizados quando é executada a interpolação no tempo SP dos simbolos de dados. Por isso, a aquisição de canal e estimativa de canal nos limites da trama podem ser melhoradas.

Agora, no que se refere aos requisitos relacionados com o preâmbulo e a estrutura piloto, existe consenso em que as posições dos preâmbulos piloto e SPs devem coincidir independentemente da ligação do canal; o número total de portadoras no bloco Ll deve ser divisível pela distância piloto para evitar a estrutura irregular na extremidade da banda; os blocos Ll devem ser repetidos no dominio da frequência; e os blocos Ll devem ser sempre descodificáveis na posição da janela de sintonia arbitrária. Os requisitos adicionais deveriam ser que as posições piloto e padrões devem ser repetidos por periodos de 8 MHz; o desvio correcto da frequência portadora deve ser estimado sem o conhecimento da ligação de canal; e a descodificação Ll (reordenamento) impossível antes de o desvio da frequência ser compensado. A figura 47 mostra um relacionamento entre o simbolo de dados e preâmbulo quando são utilizadas as 32 ΡΕ2254298 estruturas do preâmbulo tal como apresentado na figura 52 e figura 53. 0 bloco Ll pode ser repetido por períodos de 6 MHz. Para a descodificação Ll, devem ser encontrados tanto o desvio da frequência como o padrão da deslocação do preâmbulo. A descodificação Ll não é possível na posição arbitrária do sintonizador sem informação sobre a ligação de canal e um receptor não consegue diferenciar entre o valor de deslocação do preâmbulo e desvio da frequência.

Deste modo, um receptor, especificamente para o removedor r401 do cabeçalho de trama apresentado na figura 63 para executar a descodificação de sinal Ll, tem que ser obtida a estrutura de ligação de canal. Dado que é conhecida a quantidade esperada de deslocação do preâmbulo em duas regiões sombreadas verticalmente na figura 47, o módulo de sincronização tempo/frequência r505 na figura 62 pode estimar o desvio da frequência portadora. Com base na estimativa, o trajecto de sinalização Ll (r308-l- r301-l) na figura 64 pode descodificar Ll. A figura 48 mostra um relacionamento entre o símbolo de dados e o preâmbulo quando é utilizada a estrutura de preâmbulo tal como apresentada na figura 55. 0 bloco Ll pode ser repetido por períodos de 8 MHz. Para a descodificação Ll é necessário ser encontrado somente o desvio da frequência, sendo que pode não ser necessário o conhecimento da ligação do canal. 0 desvio da frequência pode ser facilmente estimado utilizando uma sequência binária pseudo-aleatória (Pseudo Random Binary Sequence - 33 ΡΕ2254298 PRBS) . Tal como apresentado na figura 48, o preâmbulo e símbolos de dados encontram-se alinhados, sendo que deste modo a procura da sincronização adicional pode tornar-se desnecessária. Por isso, para um receptor, especificamente para o módulo removedor r401 do cabeçalho de trama apresentado na figura 63, é possível que tenha que ser obtido somente o pico de correlação com sequência de codificação do piloto para executar a descodificação do sinal Ll. 0 módulo de sincronização tempo/frequência r505 na figura 62 pode estimar o desvio da frequência portadora da posição pico. A figura 49 mostra um exemplo de perfil de atraso de canal por cabo.

Do ponto de vista da concepção piloto, o GI actual já sobreprotege a dispersão dos tempos de propagação do canal de cabo. No pior dos casos, redesenhar o modelo de canal pode ser uma opção. Para repetir o padrão exactamente a cada 8 MHz, a distância piloto deve ser um divisor de 3584 portadoras (z=32 ou 56). Uma densidade piloto de z=32 pode aumentar a informação complementar piloto, deste modo pode ser escolhido z=56. Uma cobertura do tempo de propagação ligeiramente menor pode não ser importante no canal de cabo. Por exemplo, pode ser 8 ps para PP5' e 4 ps para ΡΡΊ' comparado com 9,3 ps (PP 5) e 4,7 ps (PP 7) . Atrasos significativos podem ser cobertos por ambos os padrões piloto no pior dos casos. Para a posição do preâmbulo piloto, não são necessários mais do que todas as 34 ΡΕ2254298 posições SP no símbolo de dados.

Se o trajecto de atraso de -40 dB puder ser ignorado, a distribuição actual dos tempos de propagação pode tornar-se 2,5 ps, 1/64 GI = 7 ps, ou 1/128 GI = 3,5 ps. Isso mostra que o parâmetro da distância piloto, z=56 pode ser um valor suficientemente bom. Adicionalmente, z=56 pode ser um valor conveniente para estruturar o padrão piloto que permite a estrutura preâmbulo apresentada na figura 48. A figura 50 mostra uma estrutura piloto dispersa que utiliza z = 5 6 e Z=112 que é construída no módulo de inserção de piloto 404 na figura 42. São propostos PP5' II >1 \—1 II X z=56) e ΡΡΊ' (x=28, y=4, z=l12). Podem ser inseridas portadoras de extremidade para o fecho da extremidade.

Tal como apresentado na figura 50, os pilotos encontram-se alinhados a 8 MHz de cada extremidade da banda, podendo cada posição piloto e estrutura piloto ser repetida a cada 8 MHz. Deste modo, esta estrutura pode suportar a estrutura do preâmbulo apresentada na figura 48. Adicionalmente, pode ser utilizada uma estrutura piloto comum entre o preâmbulo e símbolos de dados. Por isso, o módulo de estimativa de canal r501 na figura 62 pode executar a estimativa de canal utilizando a interpolação no preâmbulo e símbolos de dados porque não pode surgir qualquer padrão piloto irregular, independentemente da 35 ΡΕ2254298 posição da janela que é decidida pelos locais das fatias de dados. Nesse momento, utilizar somente a interpolação na frequência pode ser suficiente para compensar a distorção de canal da dispersão dos tempos de propagação. Se a interpolação no tempo for adicionalmente executada, pode ser realizada uma estimativa de canal mais precisa.

Por conseguinte, no novo padrão piloto proposto, a posição piloto e padrão podem ser repetidos com base num periodo de 8 MHz. Pode ser utilizado um único padrão piloto para ambos, o preâmbulo e os simbolos de dados. A descodificação Ll pode sempre ser possível sem o conhecimento da ligação do canal. Adicionalmente, o padrão-piloto proposto pode não afectar vulgarmente com T2 porque pode ser utilizada a mesma estratégia piloto de padrão piloto difundido; T2 já utiliza 8 padrões piloto diferentes, sendo que nenhuma complexidade significativa do receptor pode ser aumentada por padrões piloto modificados. Para uma sequência de codificação piloto, o período de PRBS pode ser 2047 (sequência-m) ; a geração de PRBS pode ser reinicializada a cada 8 MHz, em que o periodo é de 3584; a taxa de repetição piloto de 56 pode ser também co-primo com 2047; não sendo esperado qualquer problema PAPR . A figura 51 mostra um exemplo de um modulador baseado em OFDM. Os fluxos de símbolos de entrada podem ser transformados em domínio do tempo pelo módulo IFFT 501. Se necessário, a relação potência de pico/potência média (peak-to-average power ratio - PAPR ) pode ser reduzida no 36 ΡΕ2254298 módulo 502 redutor de PAPR . Para os processos PAPR , podem ser utilizadas a extensão da constelação activa (ACE) ou reserva de tom. 0 módulo insersor de GI 503 pode copiar uma última parte do simbolo OFDM efectivo para preencher o intervalo de guarda numa forma de prefixo ciclico. O módulo insersor de preâmbulo 504 pode inserir preâmbulo na frente de cada trama transmitida de modo que um receptor pode detectar o sinal digital, trama e adquirir a aquisição do desvio de tempo/frequência. Nesse momento, o sinal do preâmbulo pode executar a sinalização da camada física tal como dimensão FFT (3 bits) e dimensão de intervalo de guarda (3 bits) . O módulo de inserção do preâmbulo 504 pode ser omitido se o modulador for especificamente para DVB-C2. A figura 52 mostra um exemplo de uma estrutura de preâmbulo para ligação de canal, gerado no módulo de inserção do preâmbulo 504 na figura 51. Um bloco LI completo deve ser "sempre descodificável" em qualquer posição arbitrária de janela de sintonia 7,61 MHz e não deve ter lugar qualquer perda da sinalização Ll independentemente da posição da janela do sintonizador. Tal como apresentado, os blocos Ll podem ser repetidos no domínio da frequência por períodos de 6 MHz. 0 símbolo de dados pode ser ligado por canal a cada canal de 8 MHz. Se, para a descodificação Ll, um receptor utilizar um sintonizador tal como o sintonizador r603 representado na figura 61 que utiliza uma largura de banda de 7,61 MHz, o 37 ΡΕ2254298 removedor de cabeçalho r401 de trama na figura 63 precisa de reorganizar o bloco recebido Ll deslocado ciclicamente (figura 53) para a sua forma original. Este rearranjo é possível porque o bloco Ll é repetido para cada bloco de 6MHz. A figura 53a pode ser reordenada transformando-se na figura 53b. A figura 54 mostra um processo para conceber um preâmbulo mais optimizado. A estrutura de preâmbulo da figura 52 utiliza apenas 6MHz de largura de banda total de 7,61 MHz do sintonizador para descodificação Ll. Em termos de eficiência de espectro, a largura de banda de 7,61 MHz não é totalmente utilizada. Portanto, pode haver uma maior optimização na eficiência espectral. A figura 55 mostra um outro exemplo da estrutura preâmbulo ou estrutura preâmbulo dos símbolos para a eficiência completa do espectro, gerada no módulo 401 de inserção do cabeçalho de trama na figura 42. Tal como o símbolo de dados, os blocos Ll podem ser repetidos no domínio da frequência por períodos de 8 MHz. Um bloco Ll completo encontra-se ainda "sempre descodificável" em qualquer posição arbitrária da janela de sintonia de 7,61 MHz. Após a sintonia, os dados a 7,61 MHz podem ser vistos como um código virtualmente puncionado. Tendo exactamente a mesma largura de banda para ambos o preâmbulo e os símbolos de dados e exactamente a mesma estrutura piloto para ambos o preâmbulo e símbolos de dados, pode maximizar a eficiência do espectro. Outras características tais como a 38 ΡΕ2254298 propriedade deslocada ciclicamente e não enviar o bloco Ll em caso de não haver fatias de dados, podem ser mantidas inalteradas. Por outras palavras, a largura de banda dos simbolos preâmbulo pode ser idêntica à largura de banda dos símbolos de dados ou, tal como apresentado na figura 57, a largura de banda dos símbolos preâmbulo pode ser a largura de banda do sintonizador (aqui é de 7,61 MHz). A largura de banda do sintonizador pode ser definida como uma largura de banda que corresponde a um número de portadoras activas totais quando é utilizado um único canal. Quer dizer, a largura de banda do símbolo preâmbulo pode corresponder ao número de portadoras activas totais (aqui é de 7,61 MHz). A figura 56 mostra um código virtualmente puncionado. Os dados de 7,61 MHz entre o bloco Ll de 8 MHz pode ser considerado como código puncionado. Quando um sintonizador r603 mostrado na figura 61 utiliza uma largura de banda de 7,61 MHz para a descodificação Ll, o removedor de cabeçalho r401 de trama na figura 63 precisa de reorganizar o bloco Ll recebido, deslocado ciclicamente para a sua forma original tal como apresentado na figura 56. Nesse momento, é executada a descodificação Ll utilizando toda a largura de banda do sintonizador. Assim que o bloco Ll estiver rearranjado, um espectro do bloco Ll reorganizado pode apresentar uma região em branco dentro do espectro tal como apresentado na parte superior direita da figura 56 porque um tamanho original do bloco Ll apresenta 8 MHz de largura de banda. 39 ΡΕ2254298

Assim que a região vazia se encontrar preenchida com zeros, após o desintercalamento no domínio dos símbolos pelo desintercalador de frequência r403 na figura 63 ou pelo desintercalador de símbolos r308-l na figura 64 ou após o desintercalamento no domínio de bits pelo desmapeador de símbolos r306-l, multiplexador de bits 305-1, e desintercalador interno r304-l na figura 64, o bloco pode apresentar uma forma que parece ser puncionada tal como apresentado no lado direito inferior da figura 56.

Este bloco Ll pode ser descodificado no módulo de descodificação puncionado/encurtado r303-l na figura 64. Ao utilizar esta estrutura preâmbulo, pode ser utilizada toda a largura de banda do sintonizador, podendo deste modo ser aumentados a eficiência do espectro e o ganho da codificação. Adicionalmente pode ser utilizada uma largura de banda idêntica e estrutura piloto comum para o preâmbulo e símbolos de dados.

Adicionalmente, se a largura de banda do preâmbulo ou a largura de banda dos símbolos do preâmbulo se encontrar definida como uma largura de banda de sintonizador como apresentado na figura 58, (é de 7,61 MHz no exemplo) , pode ser obtido um bloco Ll completo após a reorganização mesmo sem o puncionamento. Por outras palavras, para uma trama que apresenta símbolos de preâmbulo, onde os símbolos do preâmbulo apresentam pelo menos um bloco de camada 1 (Ll), pode-se dizer que o bloco Ll tem 3408 subportadoras activas e as 3408 subportadoras 40 ΡΕ2254298 activas correspondem a 7,61 MHz de 8MHz de banda de frequência de rádio (RF).

Deste modo, a eficiência do espectro e desempenho da descodificação Ll pode ser maximizada. Por outras palavras, no receptor, a descodificação pode ser realizada no módulo descodificador puncionado/encurtado r303-l na figura 64, após a realização de apenas desintercalamento no domínio dos símbolos.

Consequentemente, a nova estrutura preâmbulo proposta pode ser vantajosa por ser totalmente compatível com o preâmbulo utilizado anteriormente excepto que a largura de banda é diferente; os blocos Ll são repetidos por períodos de 8 MHz; o bloco Ll pode ser sempre descodificável independentemente da posição da janela do sintonizador; pode ser utilizada para descodificação Ll a largura de banda completa do sintonizador; a eficiência máxima do espectro pode garantir mais ganho de código; o bloco Ll incompleto pode ser considerado como codificado puncionado; pode ser utilizada uma estrutura piloto simples e a mesma para ambos, o preâmbulo, e os dados; e largura de banda idêntica pode ser utilizada para ambos o preâmbulo e dados. A figura 59 mostra um exemplo de um processador analógico. Um módulo DAC 601 pode converter uma entrada de sinal digital em sinal analógico. Após a largura de banda da frequência de transmissão ter sido convertida para cima 41 ΡΕ2254298 (602) e filtrada analogicamente (603) o sinal pode ser transmitido. A figura 60 mostra um exemplo de um sistema de recepção digital. O sinal recebido é convertido em sinal digital num módulo rl05 de processo analógico. Um desmodulador rl04 pode converter o sinal em dados no dominio da frequência. Um analisador de tramas rl03 pode remover pilotos e cabeçalhos e activar a selecção de informação de serviço que necessita de ser descodificada. Um desmodulador BICM rl02 pode corrigir erros no canal de transmissão. Um processador de sarda rlOl pode restaurar o fluxo de serviço transmitido originalmente e informação de temporização. A figura 61 mostra um exemplo de processador analógico utilizado no receptor. Um módulo/sintonizador AGC r603 pode seleccionar a largura de banda de frequência desejada a partir do sinal recebido. Um módulo de conversão para baixo r602 pode restaurar a banda de base. Um módulo ADC r601 pode converter um sinal analógico em sinal digital. A figura 62 mostra um exemplo de desmodulador. Um módulo de detecção de trama r506 pode detectar o preâmbulo, verificar se existe um sinal digital correspondente, e detectar o inicio de uma trama. Um módulo de sincronização de tempo/frequência r505 pode executar a sincronização nos domínios do tempo e frequência. Nesse momento, para a 42 ΡΕ2254298 sincronização no domínio do tempo, pode ser utilizada uma correlação de intervalo de guarda. Para a sincronização no domínio da frequência, pode ser utilizada a correlação ou o desvio pode ser estimado a partir da informação da fase de uma subportadora que é transmitida no domínio da frequência. Um módulo removedor de preâmbulo r504 pode remover o preâmbulo da frente da trama detectada. Um módulo de remoção de GI, r503, pode remover o intervalo de guarda. Um módulo FFT, r501, pode transformar o sinal no domínio do tempo em sinal no domínio da frequência. Um módulo de estimativa/equalização de canal r501 pode compensar erros estimando a distorção no canal de transmissão utilizando o símbolo piloto. 0 módulo de remoção do preâmbulo r504 pode ser omitido se o desmodulador for especificamente para DVB-C2 . A figura 63 mostra um exemplo de analisador de tramas. Um módulo removedor de piloto r404 pode remover símbolo piloto. Um módulo de desintercalamento de frequência r403 pode executar o desintercalamento no domínio da frequência. Um concentrador de símbolos OFDM r402 pode restaurar a trama de dados de fluxos de símbolos transmitidos em símbolos OFDM. Um módulo r401 removedor de cabeçalho de trama pode extrair sinalização de camada física do cabeçalho de cada trama transmitido e remover o cabeçalho. A informação extraída pode ser utilizada como parâmetros para os seguintes processos no receptor. A figura 64 mostra um exemplo de um desmodulador 43 ΡΕ2254298 BICM. A figura 64a mostra um trajecto de dados e a figura 64b mostra um trajecto de sinalização Ll. Um desintercalador de símbolos r308 pode executar o desintercalamento no domínio dos símbolos. Um extracto ModCod r307 pode extrair parâmetros ModCod da frente de cada trama BB e tornar os parâmetros disponíveis para a seguinte desmodulação adaptativa/variável e processos de descodificação. Um desmapeador r306 de símbolo pode desmapear fluxos símbolos de entrada transformando em fluxos de bits Log-Likelyhood Ratio (LLR). Os fluxos LLR de bits de saída podem ser calculados utilizando uma constelação utilizada num mapeador de símbolos 306 do transmissor como ponto de referência. Neste ponto, quando é utilizado o anteriormente referido MQAM ou NU-MQAM, ao calcular ambos o eixo I e eixo Q quando se calcula o bit mais próximo de MSB e ao calcular o eixo I ou eixo Q quando se calcula os bits residuais, pode ser implementado um desmapeador de símbolos eficiente. Este processo pode ser aplicado a, por exemplo, LLR aproximado, LLR exacto, ou decisão difícil.

Quando é utilizada uma constelação optimizada de acordo com a capacidade da constelação e taxa de código do código de correcção de erro no mapeador de símbolos 306 do transmissor, o desmapeador de símbolos r306 do receptor pode obter uma constelação utilizando a taxa de código e informação sobre a capacidade da constelação transmitida do transmissor. O multiplexador de bits r305 do receptor pode executar uma função inversa do desmultiplexador de bits 305 44 ΡΕ2254298 do transmissor. 0 desintercalador interno r304 e desintercalador externo r302 do receptor pode executar funções inversas do intercalador interno 304 e intercalador externo 302 do transmissor, para obter respectivamente a corrente de bits na sua sequência original. O desintercalador externo r302 pode ser omitido se o desmodulador BICM for especificamente para DVB-C2. O descodificador interno r303 e o descodificador externo r301 do receptor podem executar os processos de descodificação correspondentes para o codificador interno 303 e código externo 301 do transmissor, respectivamente, para corrigir erros no canal de transmissão. Processos semelhantes realizados no trajecto dos dados podem ser realizados no trajecto de sinalização Ll mas com parâmetros diferentes 308-1 ~ 301-1. Neste ponto, tal como explicado na parte do preâmbulo, pode ser utilizado um módulo de código encurtado/puncionado r303-l para descodificação do sinal Ll. A figura 65 mostra um exemplo de descodificação LDPC utilizando encurtamento / puncionagem. Um desmultiplexador r301a a pode emitir separadamente parte de informação e parte de paridade de código sistemático a partir de fluxos de bits de entrada. Para a parte de informação, pode ser realizada uma zona de preenchimento a zero (r302a) de acordo com uma série de fluxos de bits de entrada do descodificador LDPC, para a parte da paridade, fluxos de bits de entrada para (r303a) o descodificador 45 ΡΕ2254298 LDPC podem ser gerados por despuncionagem da parte puncionada. A descodificação LDPC (r304a) pode ser executada em fluxos de bits gerados, podendo ser removidos os zeros na parte da informação e emitidos (r305a). A figura 66 mostra um exemplo de processador de sarda. Um descodificador BB, r209, pode restaurar fluxos de bits codificados (209) no transmissor. Um divisor r208 pode restaurar tramas BB que correspondem a vários PLP's que são multiplexados e transmitidos a partir do transmissor de acordo com o trajecto PLP. Para cada trajecto PLP, um removedor de cabeçalho BB r207-l~n pode remover o cabeçalho que é transmitido na frente da trama BB. Um descodificador CRC r206-l~n pode executar a descodificação CRC e tornar tramas BB fiáveis, disponíveis para selecção. Um módulo de inserção de pacote zero r205-l~n pode restaurar pacotes zero que foram removidos para uma maior eficiência de transmissão no seu local original. Um módulo de recuperação de atraso r204-l~n pode restaurar um tempo de propagação que existe entre cada trajecto PLP.

Um módulo de recuperação de relógio de saída r203-l~n pode restaurar a temporização original do fluxo de serviço a partir da informação de temporização transmitida do módulo de sincronização 203-l~n do fluxo de entrada. Um módulo de interface de saída r202-l~n pode restaurar dados em pacote TS/GS de fluxos de bits de entrada que se encontram divididos em parcelas na trama BB. Um módulo de pós-processamento de saída r201-l~n pode restaurar vários 46 ΡΕ2254298 fluxos TS/GS convertendo-os num fluxo TS/GS completo, se necessário. Os blocos sombreados mostrados na figura 66 representam módulos que podem ser usados quando um único PLP é processado num período e o resto dos blocos representam os módulos que podem ser utilizados quando vários PLPs são simultaneamente processados.

Os padrões do preâmbulo piloto foram cuidadosamente projectados para evitar o aumento PAPR , sendo que, deste modo, se a taxa de repetição Ll aumentar é necessário ser considerado o PAPR . 0 número de bits de informação Ll varia dinamicamente de acordo com a ligação de canal, o número de PLPs, etc. Em pormenor, é necessário considerar coisas tais como o tamanho fixo do bloco Ll pode introduzir informação complementar desnecessária; a sinalização Ll deve ser protegida mais fortemente do que os símbolos de dados; e a intercalação no tempo do bloco Ll pode melhorar a robustez em relação a danos no canal tal como a necessidade de ruído impulsivo.

Para uma taxa de repetição de bloco Ll de 8 MHz, tal como apresentado na figura 67 é exibida a eficiência do espectro completo (26,8% de aumento de BW) com puncionamento virtual mas o PAPR pode ser ampliado dado que a largura de banda Ll é a mesma que a dos símbolos de dados. Para a taxa de repetição de 8 MHz, pode ser utilizado a intercalação de frequência 4K-FFT DVB-T2 para a uniformização, podendo o mesmo padrão repetir-se a um período de 8 MHz após a intercalação. 47 ΡΕ2254298

Para uma taxa de repetição de bloco Ll de 6 MHz, tal como apresentado na figura 68, pode ser exibida uma eficiência reduzida de espectro sem puncionamento virtual. Pode ocorrer um problema semelhante de PAPR como para o caso de 8MHz dado que as larguras de banda de Ll e dos símbolos de dados partilham LCM=24 MHz. Para a taxa de repetição de 6 MHz, pode ser utilizado a intercalação de frequência 4K-FFT DVB-T2 para a uniformização, podendo o mesmo padrão repetir-se a um período de 24 MHz após a intercalação. A figura 69 mostra uma nova taxa de repetição de bloco Ll de 7.61 MHz ou uma largura de banda completa de sintonizador. Uma eficiência de espectro largo (aumento de 26.8% de BW) pode ser obtida sem puncionamento virtual. Não pode haver qualquer problema com o PAPR dado que Ll e larguras de banda de símbolo de dados partilham LCM 1704 MHz. Para a taxa de repetição de 7.61 MHz, pode ser utilizado a intercalação de frequência 4K-FFT DVB-T2 para a uniformização, podendo o mesmo padrão repetir-se a um período de cerca de 1704 MHz após a intercalação. A figura 70 é um exemplo de sinalização Ll que é transmitida no cabeçalho de trama. Cada informação na sinalização Ll pode ser transmitida para o receptor e pode ser utilizada como um parâmetro de descodificação. Em especial, a informação pode ser utilizada no trajecto de sinal Ll apresentado na figura 64, podendo os PLP s ser 48 ΡΕ2254298 transmitidos em cada fatia de dados. Pode ser obtido um aumento da robustez para cada PLP. A figura 72 é um exemplo de um intercalador de símbolos 308-1 tal como apresentado no trajecto de sinalização Ll na figura 37 e também pode ser um exemplo do seu desintercalador de símbolos r308-l correspondente tal como apresentado no trajecto de sinalização Ll na figura 64. Os blocos com linhas inclinadas representam blocos Ll e os blocos sólidos representam portadoras de dados. Os blocos Ll podem ser transmitidos não somente dentro de um único preâmbulo, mas também podem ser transmitidos dentro de vários blocos OFDM. Dependendo do tamanho do bloco Ll, o tamanho do bloco de intercalamento pode variar. Por outras palavras, num__Ll_sym e amplitude Ll podem ser diferentes umas das outras. Para minimizar a informação complementar desnecessária, podem ser transmitidos dados no resto das portadoras dos símbolos OFDM onde o bloco Ll é transmitido. Neste ponto, pode ser garantida a eficiência completa do espectro porque o ciclo de repetição do bloco Ll é ainda um sintonizador de largura de banda completa. Na figura 72, os números em blocos com linhas inclinadas representam a ordem dos bits dentro de um único bloco LDPC.

Consequentemente, quando os bits são escritos numa memória de intercalamento no sentido da linha de acordo com um índice de símbolo tal como apresentado na figura 72 e lidos na direcção da coluna de acordo com um índice de portadora, pode ser obtido um efeito de 49 ΡΕ2254298 intercalamento de bloco. Por outras palavras, um bloco LDPC pode ser intercalado no dominio do tempo e no dominio da frequência e depois ser transmitido. Num_Ll_sym pode ser um valor predeterminado, por exemplo um número entre 2-4 pode ser definido como uma série de simbolos OFDM. Neste ponto, para aumentar a granularidade da dimensão do bloco Ll, pode ser utilizado para protecção do Ll um código LDPC puncionado/encurtado que apresenta um comprimento minimo da palavra-chave. A figura 73 é um exemplo de uma transmissão de bloco Ll. A figura 73 ilustra a figura 72 no domínio da trama. Tal como apresentado na figura 73a, os blocos Ll podem ser gerados em largura de banda completa de sintonizador ou tal como apresentado na figura 73b, os blocos Ll podem ser parcialmente gerados e o resto das portadoras pode ser utilizado para o transporte de dados. Em ambos os casos, pode ser verificado que a taxa de repetição do bloco Ll pode ser idêntico a uma largura de banda completa do sintonizador. Adicionalmente, para os símbolos OFDM que utilizam a sinalização Ll incluindo o preâmbulo, só pode ser executado a intercalação de simbolos enquanto não se permite a transmissão de dados nesses símbolos OFDM. Por conseguinte, para o símbolo OFDM utilizado para a sinalização Ll, um receptor pode descodificar Ll realizando o desintercalamento sem a descodificação de dados. Neste ponto, o bloco Ll pode transmitir a sinalização Ll da trama actual ou sinalização Ll de uma trama subsequente. No lado do receptor, os 50 ΡΕ2254298 parâmetros Ll descodificados, do trajecto de descodificação da sinalização Ll apresentado na figura 64, podem ser utilizados para o processo de descodificação para o trajecto de dados do analisador de tramas da trama subsequente.

Em resumo, num transmissor, os blocos de intercalação da região Ll podem ser executados por blocos de escrita numa memória numa direcção em linha e leitura dos blocos escritos da memória no sentido da coluna. Num receptor, os blocos de desintercalamento da região Ll podem ser executados escrevendo blocos numa memória numa direcção de coluna e a leitura dos blocos escritos da memória no sentido da linha. As indicações de leitura e escrita do transmissor e receptor podem ser intercambiadas.

Quando a simulação é realizada com suposições tais como serem realizados CR=l/2 para protecção Ll e para a uniformização T2; a correspondência de simbolo 16-QAM; densidade piloto de 6 no preâmbulo; o número de LDPC curto implica que seja efectuada a quantidade necessária de puncionagem/ encurtamento, resultados ou conclusões tais como somente preâmbulo para a transmissão Ll podem não ser suficientes; o número de símbolos OFDM depende da quantidade da dimensão do bloco Ll; a palavra-chave LDPC mais curta (por exemplo 192 bits de informação) entre o código encurtado/puncionado pode ser utilizada para flexibilidade e granularidade fina; podendo ser adicionada a zona de preenchimento, se necessário, com informações 51 ΡΕ2254298 complementares negligenciáveis. 0 resultado encontra-se resumido na figura 71.

Consequentemente, para uma taxa de repetição de bloco Ll, a largura de banda completa do sintonizador sem puncionamento virtual pode ser uma boa solução e ainda não surgir qualquer problema do PAPR com a eficiência total do espectro. Para a sinalização Ll, uma estrutura de sinalização eficiente pode permitir a configuração máxima num ambiente de 8 ligações de canal, 32 entalhes, 256 fatias de dados, e 256 PLPs. Para a estrutura de bloco Ll, pode ser implementada a sinalização Ll flexivel de acordo com a dimensão do bloco Ll. A intercalação no tempo pode ser executada para melhor robustez para a uniformização T2. Menos informação complementar pode permitir a transmissão de dados no preâmbulo.

Para uma melhor robustez pode ser executado a intercalação de blocos do bloco Ll. A intercalação pode ser realizada com um número pré-definido fixo de simbolos Ll (num Ll sym) e um número de portadoras, gerado por Ll como um parâmetro (Ll_span). A mesma técnica é utilizada para a intercalação do preâmbulo P2 em DVB-T2.

Pode ser utilizado um bloco Ll de dimensão variável. 0 tamanho pode ser adaptável à quantidade de bits de sinalização Ll, resultando numa informação complementar reduzida. A eficiência do espectro completo pode ser obtida sem nenhum problema PAPR . Uma repetição de menos do que 52 ΡΕ2254298 7,61 MHz pode significar que mais redundância pode ser enviada mas sem ter sido utilizada. Não pode surgir qualquer problema PAPR devido à taxa de repetição de 7,61 MHz para o bloco Ll. A figura 74 é um outro exemplo de sinalização Ll transmitida dentro de um cabeçalho de trama. Esta figura 74 é diferente da figura 7 0 em que o campo Ll_span que apresenta 12 bits se encontra dividido em dois campos. Por outras palavras, o campo Ll_span encontra-se dividido em uma Ll_column que apresenta 9 bits e um Ll_row que apresenta 3 bits. A Ll_column representa o indice da portadora que Ll gera. Dado que a fatia de dados inicia e termina a cada 12 portadoras, que é a densidade piloto, os 12 bits da informação complementar podem ser reduzidos em 3 bits para chegar a 9 bits.

Ll_row representa o número de símbolos OFDM em que Ll é gerado quando a intercalação no tempo é aplicada. Consequentemente, a intercalação no tempo pode ser realizada dentro de uma área de Ll_columns multiplicada por Ll_rows. Alternativamente, um tamanho total de blocos Ll pode ser transmitido de tal forma que Ll_span mostrado na figura 70 pode ser utilizado quando a intercalação no tempo não é realizada. Para esse caso, o tamanho do bloco Ll é de 11.77 6 x 2 bits no exemplo, sendo deste modo 15 bits o suficiente. Consequentemente, o campo Ll_span pode ser composto por 15 bits. 53 ΡΕ2254298 A figura 75 é um exemplo de intercalação/desintercalação de frequência ou no tempo. A figura 75 mostra uma parte de uma trama completa de transmissão. A figura 75 mostra também a ligação de várias larguras de banda de 8 MHz. Uma trama pode ser composta por um preâmbulo que transmite blocos Ll e um simbolo de dados que transmite dados. Os diferentes tipos de símbolos de dados representam fatias de dados para serviços diferentes. Tal como apresentado na figura 75, o preâmbulo transmite blocos Ll por cada 7,61 MHz.

Para o preâmbulo, a intercalação na frequência ou tempo é realizada dentro de blocos Ll e não realizada entre blocos Ll. Ou seja, para o preâmbulo, pode-se dizer que a intercalação é realizada ao nível do bloco Ll. Isto permite a descodificação dos blocos Ll transmitindo blocos Ll dentro de uma largura de banda de janela de sintonizador mesmo quando a janela do sintonizador se tiver movimentado para um local aleatório dentro de um sistema de ligação de canal.

Para a descodificação de símbolos de dados numa largura de banda aleatória de janela de sintonizador, não deve ter lugar a intercalação entre fatias de dados. Quer dizer, para fatias de dados, pode-se dizer que a intercalação é realizada ao nível da fatia de dados. Consequentemente, a intercalação na frequência e intercalação no tempo devem ser realizadas dentro de uma fatia de dados. Por isso, um intercalador de símbolos 308 54 ΡΕ2254298 num trajecto de dados de um módulo BICM do transmissor tal como apresentado na figura 37 pode realizar a intercalação de simbolos para cada fatia de dados. Um intercalador de símbolos 308-1 num trajecto de sinal Ll pode executar a intercalação de simbolos para cada bloco Ll.

Um intercalador de frequência 403 apresentado na figura 42 precisa de realizar separadamente a intercalação no preâmbulo e simbolos de dados. Especificamente, para o preâmbulo, a intercalação na frequência pode ser realizada para cada bloco Ll e para o símbolo de dados, a intercalação na frequência pode ser realizada para cada fatia de dados. Neste ponto, a intercalação no tempo no trajecto de dados ou trajecto de sinal Ll pode não ser realizada considerando o modo de baixa latência. A figura 76 é uma trama que analisa a informação complementar da sinalização Ll que é transmitida no cabeçalho FECFRAME no módulo de inserção de cabeçalho ModCod 307 no trajecto de dados do módulo BICM apresentado na figura 37. Tal como apresentado na figura 7 6, para o bloco LDPC curto (tamanho=16.200) , pode ocorrer uma informação complementar máxima de 3,3% que pode não ser insignificante. Na análise são assumidos 45 símbolos para protecção FECFRAME, sendo o preâmbulo uma sinalização Ll específica da trama C2 e o cabeçalho FECFRAME uma sinalização Ll específica de FECFRAME, isto é identificador Mod, Cod, e PLP. 55 ΡΕ2254298

Para reduzir a informação complementar Ll, podem ser consideradas abordagens de acordo com dois tipos de fatias de dados. Para o tipo ACM/VCM e vários casos PLP, a trama pode ser mantida a mesma que para o cabeçalho FECFRAME. Para o tipo ACM/VCM e casos PLP individuais, o identificador PLP pode ser removido do cabeçalho FECFRAME, resultando numa redução da informação complementar de até 1,8%. Para o tipo CCM e vários casos PLP, o campo Mod/Cod pode ser removido do cabeçalho FECFRAME, resultando numa redução da informação complementar de até 1,5%. Para o tipo CCM e casos PLP individuais, não é necessário qualquer cabeçalho FECFRAME, podendo ser obtido deste modo até 3,3% de redução.

Numa sinalização Ll encurtada, pode ser transmitido identificador Mod/Cod (7 bits) ou PLP (8 bits), mas pode ser demasiado curto para obter novamente qualquer codificação. No entanto é possível não requerer sincronização porque os PLPs podem estar alinhados com a trama de transmissão C2; todos os ModCod de cada PLP podem ser conhecidos a partir do preâmbulo; e um cálculo simples pode permitir a sincronização com o FECFRAME específico. A figura 77 mostra uma estrutura para o cabeçalho FECFRAME para minimizar a informação complementar. Na figura 77, os blocos com linhas inclinadas e o construtor FECFRAME representam um diagrama de blocos pormenorizado do módulo de inserção do cabeçalho ModCod 307 no trajecto de dados do módulo BICM tal como apresentado na figura 37. Os 56 ΡΕ2254298 blocos sólidos representam um exemplo do módulo de codificação interno 303, intercalador interno 304, desmultiplicador de bits 305, e mapeador de símbolos 306 no trajecto de dados do módulo BICM tal como mostrado na figura 37. Neste ponto, pode ser executada a sinalização Ll encurtada porque CCM não requere um campo Mod/Cod e PLP único não requere um identificador de PLP. Neste sinal Ll com um número reduzido de bits, o sinal Ll pode ser repetido três vezes no preâmbulo e modulação BPSK pode ser realizada, sendo assim possível uma sinalização muito robusta. Finalmente, o módulo de inserção de cabeçalho ModCod 307 pode inserir o cabeçalho gerado em cada trama FEC. A figura 84 mostra um exemplo do módulo extractor ModCod r307 no trajecto de dados do módulo de desmodulação BICM apresentado na figura 64.

Tal como apresentado na figura 84, o cabeçalho FECFRAME pode ser analisado no analisador sintáctico (r301b), sendo que depois símbolos que transmitem informações idênticas em símbolos repetidos podem ser atrasados, alinhados, e depois combinados no módulo de combinação Rake r302b. Finalmente, quando é realizada a desmodulação BPSK (r303b) , o campo de sinal Ll recebido pode ser restaurado, sendo que este campo de sinal Ll restaurado pode ser enviado para o controlador de sistema para ser utilizado como parâmetros para descodificação. O FECFRAME analisado sintacticamente pode ser enviado para o desmapeador de símbolos. 57 ΡΕ2254298 A figura 7 8 mostra o desempenho de uma taxa de erro nos bits (BER) da protecção Ll acima mencionada. Pode-se observar que cerca de 4,8 dB de ganho de SNR é obtido através de uma repetição por três vezes. A SNR necessária é de 8,7 dB a BER = 1E-11. A figura 79 apresenta exemplos de uma trama de transmissão e estruturas de trama FEC. As estruturas de trama FEC apresentadas no lado superior direito da figura 79 representam o cabeçalho FECFRAME inserido pelo módulo de inserção 307 de cabeçalho ModCod apresentado na figura 37. Pode ser visto que, dependendo de várias combinações de condições, ou seja, tipo CCM ou ACM/VCM e PLP simples ou múltiplo, podem ser inseridas diferentes dimensões de cabeçalhos. Ou, nenhum cabeçalho pode ser inserido. As tramas de transmissão formadas de acordo com tipos de fatia de dados e apresentadas na parte inferior do lado esquerdo da figura 79 podem ser formadas pelo módulo de inserção 401 de cabeçalho de trama do construtor de tramas tal como apresentado na figura 42 e o misturador/cortador 208 do processador de entrada apresentado na figura 35. Neste ponto, o FECFRAME pode ser transmitido de acordo com diferentes tipos de fatias de dados. Utilizando este processo, pode ser reduzida um máximo de 3,3% de informação complementar. No lado superior direito da figura 79 são apresentados quatro diferentes tipos de estruturas, mas um técnico irá compreender que estes são apenas exemplos, e qualquer um destes tipos ou as suas combinações podem ser utilizados para a fatia de dados. 58 ΡΕ2254298

No lado do receptor, o módulo removedor de cabeçalho de trama r401 do módulo analisador sintáctico de tramas tal como apresentado na figura 63 e o módulo extractor ModCod r307 do módulo demod BICM apresentado na figura 64 pode extrair um parâmetro de campo ModCod que é necessário para descodificação. Neste ponto, de acordo com o tipo de fatia de dados de transmissão, podem ser extraídos parâmetros de trama de transmissão. Por exemplo, para o tipo CCM, os parâmetros podem ser extraídos da sinalização Ll que é transmitida no preâmbulo e para o tipo ACM/VCM, os parâmetros podem ser extraídas do cabeçalho FECFRAME.

Tal como apresentado no lado superior direito da figura 7 9, a estrutura FECFRAME pode ser dividida em dois grupos, em que o primeiro grupo são as estruturas das três tramas superiores com cabeçalho e o segundo grupo é a última estrutura de trama sem cabeçalho. é reduzida a A figura 80 apresenta um exemplo de sinalização Ll que pode ser transmitida dentro do preâmbulo pelo módulo de inserção 401 do cabeçalho de trama do módulo de construção de trama apresentado na figura 42. Esta sinalização Ll é diferente da sinalização anterior Ll em que o tamanho do bloco Ll podem ser transmitido em bits {Ll_size, 14 bits); é possível ligar/desligar a intercalação no tempo na fatia de dados (dslice_time_intrlv, 1 bit); sendo que ao definir o tipo de fatia de dados (dslice_type, 1 bit) , 59 ΡΕ2254298 informação complementar da sinalização. Neste ponto, quando o tipo de fatia de dados é CCM, o campo Mod/Cod pode ser transmitido dentro do preâmbulo em vez de dentro do cabeçalho FECFRAME (PLP_mod (3 bits), PLP_FEC_type (1 bit), PLP_cod (3 bits)).

No lado do receptor, o descodificador interno r303-l encurtado/perfurado do BICM demod tal como apresentado na figura 64 pode obter o primeiro bloco LDPC, que tem um tamanho de bloco LI fixo, transmitido dentro do preâmbulo, através da descodificação. Podem também ser obtidos os números e a dimensão do resto dos blocos LDPC. A intercalação do tempo pode ser utilizada quando vários simbolos OFDM são necessários para a transmissão de Ll ou quando existe uma fatia de dados intercalada no tempo. Um ligar/desligar flexivel da intercalação do tempo é possivel com uma marca de intercalação. Para intercalação do tempo do preâmbulo, pode ser necessária uma marca de intercalação do tempo (1 bit) e podem ser necessários vários simbolos OFDM intercalados (3 bits), deste modo, um total de 4 bits podem ser protegidos de um modo semelhante a um FECFRAME encurtado. A figura 81 mostra um exemplo de pré-sinalização Ll que pode ser executada no módulo de inserção de cabeçalho ModCod 307-1 no trajecto de dados do módulo BICM apresentado na figura 37. Os blocos com as linhas inclinadas e construtor de preâmbulo são exemplos do módulo 60 ΡΕ2254298 de inserção de cabeçalho ModCod 307-1 na sinalização Ll do módulo BICM apresentado na figura 37. Os blocos sólidos são exemplos do módulo de inserção 401 de cabeçalho de trama do construtor de tramas tal como apresentado na figura 42.

Deste modo, os blocos sólidos podem ser exemplos do módulo de código interno 303-1 encurtado/puncionado, intercalador interno 304-1, demux de bit 305-1, e mapeador de simbolos 306-1 no trajecto de sinalização LI do módulo BICM apresentado na figura 37.

Tal como apresentado na figura 81, o sinal Ll que é transmitido no preâmbulo pode ser protegido utilizando codificação LDPC encurtada/puncionada. Os parâmetros relacionados podem ser inseridos no cabeçalho numa forma de uma pré-sinalização Ll. Neste ponto, somente parâmetros de intercalação do tempo podem ser transmitidos no cabeçalho do preâmbulo. Para garantir maior robustez, pode ser executada uma repetição de quatro vezes. No lado do receptor, para ser passivel de descodificar o sinal Ll que é transmitido no preâmbulo, o módulo de extracçao ModCod r307-l no trajecto de sinalização Ll do demod BICM tal como mostrado na figura 64 precisa de utilizar o módulo de descodificação apresentado na figura 84. Neste ponto, porque existe uma repetição de quatro vezes ao contrário do anterior cabeçalho FECFRAME de descodificação, é necessário um processo de recebimento de Rake que sincroniza os simbolos repetidos quatro vezes e adicionando os simbolos. 61 ΡΕ2254298 A figura 82 apresenta uma estrutura do bloco de sinalização Ll que é transmitido do módulo de inserção 401 do cabeçalho de trama do módulo de construção de trama tal como apresentado na figura 42. É apresentado um caso onde não é utilizada qualquer intercalação no tempo num preâmbulo. Tal como apresentado na figura 82, podem ser transmitidos diferentes géneros de blocos LDPC na ordem das portadoras. Assim que estiver formado e transmitido um simbolo OFDM é formado e transmitido um simbolo OFDM seguinte. Para que o último simbolo OFDM seja transmitido, se sobrar alguma portadora, estas portadoras podem ser utilizadas para a transmissão de dados ou podem ser colocadas em zonas de preenchimento fictícias. O exemplo na figura 82 mostra um preâmbulo que compreende três símbolos OFDM. No lado do receptor, para este caso de não intercalação, o desintercalador de símbolos r308-l no trajecto de sinalização Ll do demod BICM tal como apresentado na figura 64 pode ser ignorado. A figura 83 mostra um caso onde é executada a intercalação no tempo Ll. Tal como apresentado na figura 83, a intercalação em blocos pode ser executada de modo a formar um símbolo OFDM para índices de portadora idênticos, formando depois um símbolo OFDM para os próximos índices de portadora. Tal como no caso onde não é executada qualquer intercalação, se sobrar alguma portadora, estas portadoras podem ser utilizadas para a transmissão de dados ou podem ser colocadas em zonas de preenchimento fictícias. No lado do receptor, para este caso de não intercalação, o 62 ΡΕ2254298 desintercalador de símbolos r308-l no trajecto de sinalização Ll do demod BICM apresentado na figura 64 pode executar a desintercalação em blocos lendo blocos LDPC em ordem crescente de números de blocos LDPC.

Adicionalmente, podem existir pelo menos dois tipos de fatias de dados. A fatia de dados do tipo 1 tem dslice_type = 0 nos campos de sinalização Ll. Este tipo de fatia de dados não tem nenhum cabeçalho de XFECFrame e tem os seus valores Mod/Cod em campos de sinalização Ll. A fatia de dados do tipo 2 tem dslice_type = 1 nos campos de sinalização Li. Este tipo de fatia de dados tem cabeçalho de XFECFrame e tem os seus valores Mod/Cod em cabeçalho de XFECFrame . XFECFrame significa XFEC(compleX Forward Error correction)Frame e Mod/Cod significa tipo de modulação /taxa de código (modulation type/coderate).

Num receptor, um analisador sintáctico de trama pode construir uma trama de sinais desmodulados. A trama apresenta símbolos de dados e os símbolos de dados podem ter um primeiro tipo de fatias de dados que apresenta uma XFECFrame e um cabeçalho de XFECFrame e um segundo tipo de fatia de dados que apresenta XFECFrame sem cabeçalho de XFECFrame . Além disso, um receptor pode extrair um campo para indicar se é para executar o tempo desintercalação nos símbolos do preâmbulo ou não para executar desintercalação no tempo nos símbolos do preâmbulo, a partir do Ll dos 63 ΡΕ2254298 símbolos preâmbulo.

Num transmissor, um construtor de tramas pode construir uma trama. Os símbolos de dados compreendem um primeiro tipo de fatias de dados que apresentam uma XFECFrame e um cabeçalho de XFECFrame e um segundo tipo de fatias de dados que apresenta XFECFrame sem cabeçalho de XFECFrame . Adicionalmente, um campo para indicar se deve ou não executar a intercalação no tempo em símbolos preâmbulo para executar a intercalação no tempo em símbolos de preâmbulo pode ser inserido no Ll dos símbolos de preâmbulo.

Por fim, para código encurtado/puncionado para o módulo de inserção 401 do cabeçalho de trama do construtor de tramas apresentado na figura 42, pode ser determinada uma dimensão mínima de palavra-chave que pode obter ganho de codificação e pode ser transmitida num primeiro bloco LDPC. Desta forma, para o resto das dimensões de bloco LDPC podem ser obtidas a partir daquela dimensão de bloco Ll transmitida.

Utilizando os processos e dispositivos sugeridos, entre outras vantagens, é possível implementar um transmissor digital, receptor e sinalização eficiente da estrutura da camada física.

Ao transmitir a informação ModCod em cada cabeçalho de trama BB que é necessário para ACM/VCM e 64 ΡΕ2254298 transmitir o resto da sinalização da camada fisica num cabeçalho de trama, pode ser minimizada a informação complementar da sinalização.

Pode ser implementado o QAM modificado para uma transmissão mais eficiente em termos de energia ou um sistema de radiodifusão digital mais resistente ao ruido. 0 sistema pode incluir o transmissor e receptor para cada exemplo descrito e as suas combinações.

Pode ser implementado um QAM não uniforme melhorado para uma transmissão mais eficiente em termos de energia ou um sistema de radiodifusão digital mais robusto ao ruido. É também descrito um processo de utilização de uma taxa de código de código de correcção de erros de NU-MQAM e MQAM. 0 sistema pode incluir o transmissor e receptor para cada exemplo descrito e as suas combinações. 0 processo de sinalização Ll sugerido pode reduzir a informação adicional em 3~4% minimizando a informação complementar de sinalização durante a ligação do canal.

Será evidente para os técnicos que podem ser efectuadas várias modificações e variações na presente invenção, sem fugir do escopo da invenção.

Lisboa, 16 de Abril de 2012

Claims

ΡΕ2254298 1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo de transmissão de pelo menos uma trama de sinal de radiodifusão tendo dados PLP (Physical Layer Pipe - conduta de camada fisica) e dados de preâmbulo, compreendendo o processo: codificar os dados PLP e os dados do preâmbulo; construir pelo menos uma fatia de dados para os dados PLP codificados, sendo um tipo de fatia de dados um de um primeiro tipo, dependendo um segundo tipo se a fatia de dados inclui um cabeçalho ou não, em que o primeiro tipo de fatia de dados não transporta o cabeçalho e o segundo tipo de fatia de dados transporta o cabeçalho e os sinais de cabeçalho de informação do identificador PLP e parâmetros de modulação/codificação para o segundo tipo de fatia de dados; intercalar simbolos no tempo na fatia de dados ao nivel da fatia de dados; construir uma trama de signal com base na fatia de dados e preâmbulo de simbolos de dados, em que os simbolos de dados do preâmbulo incluem, dados de sinalização de camada-1 (Ll) , sinalizam a informação do identificador PLP e parâmetros de modulação/ codificação para o primeiro tipo de fatia de dados, e em que os dados de sinalização Ll incluem a informação do identificador PLP para o segundo tipo da fatia de dados; e transmitir a trama do sinal. 2 ΡΕ2254298
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que os símbolos de dados do preâmbulo estão divididos em pelo menos um bloco LI.
3. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que uma largura de banda do bloco LI é de 7,61 MHz.
4. Processo de acordo com as reivindicações 2 ou 3, em que bloco LI tem 3408 subportadoras.
5. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 4, em que o bloco LI tem dados de sinalização LI para a fatia de dados e os dados de sinalização LI tem informação do identificador de fatia de dados que identifica a fatia de dados.
6. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 5, em que as fatias de dados tem uma largura de banda arbitrária que não excede a largura de banda do bloco LI.
7. Processo para receber um sinal de radiodifusão, compreendendo o processo: receber o sinal de radiodifusão; obter uma trama do sinal do sinal de radiodifusão recebido, compreendendo a trama do sinal simbolos de dados de preâmbulo e pelo menos uma fatia de dados, em que um tipo de fatia de dados sendo um de um primeiro tipo e um segundo tipo dependendo se a fatia de dados inclui um 3 ΡΕ2254298 cabeçalho ou não, e em que o primeiro tipo de fatia de dados não carrega o cabeçalho e os símbolos de dados do preâmbulo incluem dados de sinalização de camada-1 (Ll) incluindo informação do identificador PLP e parâmetros de modulação/codificação para o primeiro tipo da fatia de dados, e em que os dados de sinalização Ll incluem informação do identificador PLP para o segundo tipo da fatia de dados; desintercalar no tempo símbolos na fatia de dados ao nível da fatia dados; e analisar sintaticamente a fatia de dados desintercalada no tempo, em que o segundo tipo da fatia de dados transporta o cabeçalho, sinalizando o cabeçalho a informação do identificador PLP e parâmetros modulation/codificação para o segundo tipo da fatia de dados.
8. Processo de acordo com a reivindicação 7, em que os símbolos de dados do preâmbulo estão divididos em pelo menos um bloco Ll.
9. Processo de acordo com a reivindicação 8, em que uma largura de banda do bloco Ll é de 7,61 MHz.
10. Processo de acordo com as reivindicações 8 ou 9, em que bloco Ll apresenta 3408 subportadoras.
11. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 10, em que o bloco Ll apresenta dados de 4 ΡΕ2254298 sinalização LI para a fatia de dados e os dados de sinalização LI apresentam informação do identificador de fatia de dados que identifica a fatia de dados.
12. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 11, em que as fatias de dados apresentam uma largura de banda arbitrária que não excede a largura de banda do bloco Ll. Lisboa, 16 de Abril de 2012