TW200807942A - Multiple resolution mode orthogonal frequency division multiplexing system and method - Google Patents

Description

200807942 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於改良發射之通信信號的接收，該等通_ ^ 號包含一多載波系統中的正交分頻多工（OFDM)信號。 ， 【先前技術】 本節將為讀者介紹與以下所說明及/或主張之本發明之 各個方面有關的各方面之技術。咸信此說明有助於為讀者 提供背景資訊，以有利於更佳理解本發明之各種方面。因 此，應瞭解此等陳述係就此方面予以說明，而非採納先前 技術。 無線通信裝備之製造商在設計系統或產品時有若干傳輸 技術可供其選擇。一些範例性技術係多載波系統、展頻系 統、窄頻系統以及紅外系統。一範例性多载波傳輸技術係 正交分頻多工（OFDM)。 OFDM係在具有一頻譜之一頻道上有效發送資料之一健 參 壯性技術。該技術使用一頻道頻寬中的複數個副載波頻率 (副載波）來發送資科。與傳統分頻多工(可損耗該頻 道頻寬之部分，以便分離及隔離副载波頻譜，並從而避免 載波間干擾（ICI))相比’此等副載波係配置成最佳頻寬效 • 率。相反，雖然OFDM副載波之頻譜在〇FDM頻道頻寬中 顯著重璺’但疋OFDM允許將已調變於各個副載波上之資 訊解析並還.原。 經由OFDM信號通過一頻道之資料之傳輸亦提供若干個 超越傳統傳输技術之其他優勢。某些此等優勢係多路延遲 120476.doc 200807942 擴展及頻率選擇性.表弱之容限.、有效頻譜使用：、簡單化的 次頻道等化以及良好的干擾特性。 一些無線通信系統（例如衛星系統）使用較大的接收頻 寬。此使其不適於困難接收狀況，例如行動χν或車内接 收。

另外，接收相同通信信號之不同器件可能具有不同的實 際用途，其導致需要不同層級之"健壯性"之信號接收。例 如，用於家用之高晝質電視可能需要準確地接收一高解析 信號以按需要運作。但是，具有一較小螢幕之一行動電視 可此使用較低解析#號加以有效執行。該行動電視之執 行可能遭受困難接收狀況，因為其係調適成接收一對直有 效運作並非實際需要的高解析信號。戶㈣ 方法，其可改良在此等環境下〇職通信之執行。糸、、先及 【發明内容】

揭示之具體實施例係關於用於發射及/或接收通信H 的-系統及方法。用於處理一接收的具有一頻譜之正交： 頻多工(OFDM)廣播信號的一範例性方法包含：在頻譜之 -子集上解調變〇 F D M廣播信號以建立對應於一第一作號 分量之-第-解調變信號分量，第一信號分量代表； 二信號分量之-較低解析版本’並提供對 一 變信號分量H $ I周 一-範，可替換方法包含:編碼—第—信號分量以建立 一編碼的弟—信號分量，橫跨一頻譜之— 第一信號分量 H史編碼的 以建立一调變的第一信號分量，編碼一第- 120476.doc 200807942 ㈣分量以建立一編碼的第二信號分量，編碼的第二信號 刀里。a對應於，亥第一信號分量之資才斗，以及橫跨該頻譜 :變該編碼的第二信號分量以建立-調變的第二信號分 里。可替代具體貫施例進一步包含將該調變的第一信號分 里及该调士的第二信號分量作# 一廣播信號進行發射。

一一範例性系統可係調適成處理一接收之具有一韻譜的正 父分頻多工（〇1?1)1^)廣播信號。此一系統可包含一電路， 其係凋適成在該頻譜之一子集上解調變談〇fdm廣播信號 以建立對應於一第一信號分量之一第一解調變信號分量， /第仏唬刀里係代表一第二信號分量之一較低解析版 本，以及電路，其係調適成提供對應於該第一解調變信 號分量之資料。 【實施方式】 圖1係顯示依據OFDM系統中可發送資料之一範例性格 式的一圖式。一範例性符號訊框丨說明一調校序列2、多個 循％首碼4以及多個區塊使用者資料4之使用。該調校序列 或符號2可包含關於OFDM符號中各個副載波之已知傳輸 值’以及循環首碼4及使用者資料對6之一預定數量。例

如’建議的 ETSI-BRAN HIPERLAN/2(歐洲）以及 IEEE 8〇2.11a(美爾）無線區域網路（Lan)標準，該等標準以引用 的方式併入本文中，其將64個已知值或子符號（即，52個 非令值及12個零值）指派給一調校序列（例如，建議之etsI 標準之’，調校符號C”以及建議之IEEE標準之”長〇fdM調校 符號”）之選，擇的調校符號。 120476.doc 200807942 使用者資辨6可包含一預定量之前導8.，亦包含嵌入於預 定副載波上之已知傳輸值。例如，建議的ETSI及IEEE標準 具有四個前導，其定位於頻格（bin)或副載波土7及土21。 圖2係顯示一範例性〇FDM傳輸波形的一圖式。藉由參 考數字1 0廣泛指稱該圖式。該圖式包含一對應於頻率之χ 轴12以及一對應於信號振幅之乂轴14。括孤）8標示所說明 之OFDM頻道的整個ofdm頻譜。一 ofoM信號1 6包含多個 副載波，其由圖1中的a、b、c等加以識別。熟悉此項技術 人士應明白，OFDM之使用允許準確地接收及解碼重疊之 副載波頻帶（如圖2所示）。 圖3係顯不依據本發明之一範例性具體實施例之具有一 第一仏號分量及一第二信號分量之一 〇FDM波形的一圖 式藉由簽考數子1〇0廣泛指稱該圖式。為了改良ofdm頻 碏之一部分之接收，本發明之具體實施例可包含一第一信 號为i及一第二信號分量，如圖3中說明。 圖中1〇〇包含一對應於頻率之又軸122以及一對應於信號 振幅之y軸124。一 0FDM信號125包含一第一信號分量（藉 由括弧126說明），以及一第二信號分量（藉由箭頭128^ 明）。整個OFDM頻道之頻譜包含第一信號分量126與第二 信號分量128之組合（藉由括弧13〇說明）。 —本發明之-範例性具體實施例可係調適成調諧對應於該 第-信號分量126之一部分頻譜來改良接收。該第_俨龙 Mi此接收可執行於—第—模式，而整個頻譜(對應= 弟一及第二信號分量130)之接收可執行於一第二操作模 120476.doc 200807942 式。但是，該第一信號分量126可係該第二信號分量128之 一子集。 在圖3中說明之範例性具體實施例中，該第一信號分量 126藉由一保護頻帶或保護間隔（藉由括弧132及括弧134說 月）在兩柒從該第二信號分量128中加以分離。可構造該第 ^旒分量126，使其包含正確的OFDM特性，例如調校序 歹J循環首碼、别導化號、2n載波之使用、符合現有標準 之保護頻帶等。 女圖3所示，與該第一信號分量126相關聯之頻寬係小於 λ弟一七號女里12 8相關聯之頻寬。因此，與用於頻道 所需之整個頻譜相比，該第一信號分量126可分配於—較 小數量之載波中。較小信號頻寬導致改良的接收特性。 该第二信號分量128亦可使用該第一信號分量126中無資 料之載波。該第二信號分量128可使用該第一信號分量126 之頻寬外的額外载波頻率。因此，用於該第二信號分量 128(包含該第一信號分量126)之載波之總體數量與該第一 化號分量126單獨所需之載波數量相比可係一較大的二冪 次。舉例來說，該第一信號分量126可藉由64银載波加以 載送，其中52個係主動，而該第二信號分量128可添加額 外的448個載波（400個係主動），則總共係512個載波（452個 係主動）。 該第一信號分量126可包含藉由整個頻譜（該第二信號分 量128)載送之貧訊的一較低解析版本。在此情況下，本發 明之具體實施例可包含多解析結構來支援縮放，例如聯^ 120476.doc 200807942 視訊組(J〇int Video Team ’· JVT)關於先進視訊編碼之說 明^在低解析模式，可傳送最少量之資訊（就一低解析顯 不來說）。在該第二信號分量128之部分中可傳送額外之解 ^ °此意味調適成使用較低解析（例如—相對小的視頻螢 · )之硬體可調諧僅該第一信號分量，與調諧對應於該第 * =號分量之整個頻譜相比，其可導致改良之接收。在此 "η ’不需要具有-符合整個廣播頻譜(包括該第二 •乜唬刀里）之接收之頻寬接收能力之更加複雜的調譜電 5^。4旦是，黑一 ν > - 一方面，可有效使用充分頻寬以符合整個第 二信號分量之器件可包含可替換之電路，以在接收能力降 低之狀況下調諧及使用僅該第一信號分量。 圖4係依據本發明之一範例性具體實施例用於發射並接 ㈣職信號之一系統的一方塊圖。藉由參考數字綱廣泛 才曰稱，玄方塊圖。圖4中說明之功能組塊可以硬體、軟體或 f兩者之組合加以實施。藉由各組塊執行之功能可分離並 • 單獨執行 < 可合併人具有其他功能之其他功能組塊中。 則頭3 1私不忒系統之一發射器部分，而箭頭μ指示該系 • 統之-接收|§部分。發射器部分31及接收器部分33可在一 單收卷态單元中加以實施，其能夠傳送及接收〇FD]v^t 在該發射器部分31，將欲發送之資料流32遞送至一編碼 裔34。該編碼器34將該資料流32分離成對應於編碼的第一 號刀i 36及、，扁碼的第二信號分量38之資訊。該編碼的第 一尨號分量36及該.編碼，的第‘二信號分量38可分別對應於圖 120476.doc 200807942 2中說明的該第一信號分量·126及該第二信號分量.128。如 上述’包含該編碼的第一信號分量36之資訊可係該編碼的 第二信號分量38之一子集。 該編碼的第一信號分量36一調變器及逆快速前向傅立葉 變換區塊40。如圖3所示，藉由該編碼的第一信號分量％ 代表之OFDM頻譜之部分可認為係藉由該編碼的第二信號 分量3 8代表之整個頻譜之”核心"。編碼器34將該編碼的第 一 k號分置3 8遞送至一調變器及逆快速傅立葉變換區塊 42。該調變.器及逆快速傅立葉變換區塊4〇及42分別將一調 變的第一信號分量41及一調變的第二信號分量43遞送至一 射頻增頻轉換器（RF up-converter)區塊44。該射頻增頻轉 換器區塊44係調適成經由天線46以一 〇FDM格式發送資 訊。 從該天線46發射一 〇FDM廣播信號48至系統2〇〇之接收 部分33的一接收天線50。藉由天線5〇收到該〇fdm廣播信 號48後，將其遞送至一射頻（RF)接收器52。該射頻接收器 52將該信號遞送至一快速傅立葉變換區塊54以及一快速傅 立葉變換區塊56。該快速傅立葉變換區塊54可係調適成處 理僅接收的對應於該第一信號分量126(圖3)之頻譜部分。 該快速傅立葉變換區塊56可係調適成處理對應於該第二信 號分量12 8 (圖3)之資訊。 -亥决速傅立葉隻換區塊5 4將輸出遞送至一解調變器區塊 58。因為藉由該快速傅立葉變換區塊54處理之資訊代表發 送頻道之OFDM頻譜之一較小頻寬.，則與整嗰頻譜相比， 120476.doc -11 - 200807942 ^號代表具有一較低資料傳輪率之資訊。結果係，可能 樣率轉換來適當地恢復該信號。此取樣率轉換可 ')藉由知基校正區塊60加以執行，該時基校正區塊 6〇接收來自該解調變器區塊58之輸入。然後，該時基校正 區：60將輸入遞送至-第-信號解碼器.62。該第一信號解 碼^ 62產生―輪出信號，其對應於該第一信號分量126(圖 3)中包含之資訊。 ^ *處理後，該快速傅立葉變換區塊56將輸出遞送至一解調 免器區塊60，其可佑+括/丘 , ^ — 了依一人提供一輸出至一第二信號解碼器 4 »精㈣解調㈣區塊6㈣及該第二信號解碼器^處理 之資訊對應於該第二信號分量128(圖3)，其具體化關於接 收之頻道之整個〇FDm頻譜。 圖5係說明本發明之—範例性具體實施例之操作的一程 序流程圖。該程序通常係藉由參考數字細加以表示。 /步驟72,該程序開始。在步㈣，編碼-第-信號分 置以產生-編碼的第一信號分量，例如圖4中說明之編碼 的第-信號分量36。調變該編碼的第—信號分量％(如步 驟76所示)以產生一調變的第-信號分量4卜在本發明之 一 Γ] t具體實施射，在作為—qfdm廣播信㈣傳輸 之別’检跨一頻譜之一子隹纲掛 集6周父该s周變的第一信號分量 ^如上述，結果的相對於整個頻譜之頻寬之降低可改良 對應於該第一信號分量之資料之接收特徵。 在步驟78,編碼一第二信號分量以建立一編瑪的第二信 號分夏叫圖4)。該編碼的第二信號分量对包含對應於該第 120476.doc -12- 200807942 -信號分量36(圖4)之資料之—超集合。在步獅，橫跨對 應於該廣播信號之整個頻譜調變該第二信號分量，以建立 -調變的第二信號分量43(圖4)。然後，如步驟Μ中所示， 將該調變的第-信號分量41及該調變的第二信號分量辦 ' 為一0FDM廣播:信號48(圖4)進行發射。在步驟84,該程序 . 結束。 圖6係說明本發明之—#代範例性具體實施例之操作的 • 一程序流程圖。藉由參考數字_廣泛指稱該程序。 ^在步驟92’該程序開始一 〇麵廣播信號在其廣播頻 一子集上進行解調變’如步驟94所示。該0FDM廣播 信號亦在整個廣播頻譜上進行解調變，如步驟％所示。作 為纽頻譜之子集上解調變之一結果，在步驟崎供對應 於第-解調變信號之資料。此資料對應於該第一信號分量 (囷）八可係藉由该第二信號分量12 8 (圖3 )所代表之 資料的-較低解析版本。另外，在步驟1〇〇提供對應於第 .H變信號之資料，作為該〇_廣播信號在整個廣播 頻譜(步驟96)上解調變之一結果。在步驟1〇2，該程序結 束。如上述，適於顯示_較低解析之使用者器件可係調適 成藉由調諧僅對應於該第—信號分量之該廣播頻譜之部分 來獲得改良的接收。 雕雖然本發明可有各種不同的修正和替代形式，特定的具 版只％例已由範例顯示於圖中，而將詳細說明於本文中。 、而應瞭解’本發明並非欲受限於所揭示的特定形式。 才反地本發明係用來涵蓋屬於隨附的申請專利範圍所定 120476.doc 200807942 義之本發明的精神與範疇 物0 内的所有修改 同等物與替代 【圖式簡單說明】 在圖式中： 圖1係顯示依據OFDM系統中L , T 了發送資料之一範例性格式 的一圖式； 圖2係顯示一範例性〇_傳輪波形的-圖式； #回二系^不依據本發明之—範例性具體實施例之具有- 第仏號刀里及一第二信號分量之一 波形的一圖 式； 圖4係依據本㈣之—範例性具體實施例用於發射並接 收OFDM信號之一系統的一方塊圖； 圖5係說明本發明之一範例性具體實施例之操作的一程 序流程圖；以及 圖6係說明本發明之一替代範例性具體實施例之操作的 一程序流程圖。 【主要元件符號說明】 1 範例性符號訊框 2 調校序列 4 循環首碼 6 使用者資料 8 前導 12 X軸 14 y軸 120476.doc -14· 200807942 16 OFDM信號 18 OFDM頻譜 31 發射器部分 32 貧料流 33 接收器部分/系統 34 編碼 36 編碼的第r信號分量 38 編碼的第二信號分量 40 調變器及逆快速傅立葉變換區塊 41 調變的第一信號分量 42 調變器及逆快速傅立葉變換區塊 43 調變的第二信號分量 44 射頻增頻轉換器區塊 46 天線 48 OFDM廣播信號 50 接收天線 52 射頻接收器 54 快速傅立葉變換區塊 56 快速傅立葉變換區塊 58 解調變器區塊/第一電路 60 時基校正器/解調變器區塊/第三電 62 第一信號解碼器/第二電路 64 第二信號解碼器 122 X軸 120476.doc -15- 200807942 124 y 軸 125 OFDM 信號 126 第一信號分量 128 第二信號分量 ^ 130 頻譜/第一信號分量與第二信號分量組合 . 132 保護翁帶 134 保護頻帶 120476.doc •16-

Claims (1)

1. 200807942 十、申請專利範園： 1. 一種用於處理接收的具有一頻譜（130)(具有一第一頻寬） 之正交分頻多工（OFDM)廣播信號（48)之方法（400)，其包 含以下步驟： 在該頻譜之一子集上解調變該OFDM廣播信號（48)以 建立一第一解調變信號分量（126)，以及

   處理該第一解調變信號分量以產生一視訊信號之第一 代表。 厶如請求項}之方法（400)，其包含在該頻譜上解調變該 OFDM廣播仏唬（48)以建立一第二解調變信號分量 (1M)，並處理該第二解調變信號分量以產生該視訊信號 之一第二代表。 3·如口月求項1之方法（4〇〇)，其中該廣播信號（叫包^ 該頻譜中之複數個載波。 4·如請求項i之方法（4〇〇)，並中 ；八甲精由至少一個保護頻辱 (132、134)使該OFDM廣播作力命 猶就（48)中對應於該第一解韻 變信號分量之資料分離於對庫 了應於—弟二解調變信號分i 之資料。 5·如請求項1之方法（4〇〇)，i ，、中5亥硯訊信號之該第一代 ，、忒視矾信號之該第二代表相 . ^ ^ b具有一較低解析。 6·如清求項1之方法（4〇〇)，i 冬 八互 八匕3對该解調變的第一信 刀里（126)執行一時基校正。 7·如請求項！之方法（4〇〇)， ^ L 兄明之動作按昭％、明夕 序加以執行。 邱π饮〜况明之< 120476.doc 200807942 8. —種信號處理之方法（300)，其包含： 編碼（74) -第一信號分量（126)以建立一編碼的第一信 號分量（36); 横跨一頻譜之一子集調變（76)該編碼的第一信號分量 (36)以建立一調變的第一信號分量（41); 編碼（78)—第二信號分.量（128)以建立一編碼的第二信 號刀里（38)，该編碼的第二信號分量（μ)包含對應於該 第一信號分量之資料； 棱跨該頻譜調變（80)該編碼的第二信號分量（38)以建 立一調變的第二信號分量（43);以及 將該調變的第一信號分量（41)以及該調變的第二信號 分量（43)作為一廣播信號（48)進行發射。 9·如請求項8之方法（300)，其中該廣播信號（48)包含一正 交分頻多工（OFDM)信號。 1〇·如請求項8之方法（300)，其中該廣播信號（48)包含該頻 譜中之複數個載波。 11·如請求項1〇之方法（300)，其中該頻譜之該子集包含該複 數個载波之一子集。 12·如請求項8之方法（3 〇〇)，其中藉由至少一個保護頻帶 (132、134)使該廣播信號（48)中對應於該第一信號分量 U26)之該資料分離於對應於該第二信號分量（128)之資 料。 13 ·如請求項8之方法（300)，其中對應於該第一信號分量 (126)之該資料代表對應於該第二信號分量（128)之資料 120476.doc 200807942 的一低解析版本。 14.:請求項8之方法（3〇〇)，其包含對該編碼的第一信號分 量及該編碼的第二信號分量執行逆快速傅立葉變換。 15·如請求項8之方法（)，其中說明之動作按照說明之次 序加以執行。 16. —種用於處理具有一頻譜:(13〇)之—正交分頻多工 (〇ΙΌΜ)廣播信號（48)的系統（33)，該系統（200)包含： ❿ 第一電路（58)，其係調適成在該頻譜之一子集上解 調變該〇咖廣播信號（48)以建立對應於 ；；八 量⑽）之-第-解調變信號分量；以及 … 第一电路(62) ’其係調適成提供對應於該第一解調 皮k號分量之資料。 17·如請求項16之系統（33苴 一 ；^ ^ 3 弟二電路（60)，該第 二电路（60)係調適成在該 、 解凋交该OFDM廣播信 'ϋ )以建立一第二解調變信號 铼八Θ η义l现刀里，該第二解調變信 唬刀ί對應於該第一信號分量盥一 一組合。 八弟二信號分量（128)之 18·如請求項16之系統（3 苴 分量之，、中子應於該第一解調變信號 變信號分量之一組合 里”弟一解凋 19如咬卡 σ之貝枓的一低解析版本。 如明未項16之系統（33)，其包含—室^ -^ 弟二電路（60)，該第 :包（〇)係調適成對該解調變的 時基校正。 秸唬y刀$執仃一 2〇·如睛求項16之系統（3盆 /、甲错由至少一個保護頻帶 I20476.doc 200807942

   (132、134)使該OFDM廣播信號（48)中對應於該第一解調 變信號分量之該資料分離於對應於一第二解調變信號分 量之資料。 120476.doc