TW201304473A - 訊號擷取裝置及方法 - Google Patents

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Matthew Paul Athol Taylor
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Abstract

一種接收器,包含第一訊號擷取單元,用以擷取依據第一格式所格式化之第一型式的訊號區塊,其中,該第一型式的訊號區塊係與依據第二格式所格式化之第二型式的訊號區塊相交錯,該第一訊號擷取單元包含一個或多個參數估測單元,用以自該第一型式之接收到的訊號中估測與擷取於個別頻率處之該第一型式的訊號區塊相關的一個或多個訊號參數;記憶體,被配置成儲存與該個別頻率之該經估測的參數或各個經估測的參數相關之資料;以及控制器,被配置成根據該個別頻率所儲存的資料,而使再訪頻率上之後續接收到的訊號之訊號參數估測初始化。

Description

訊號擷取裝置及方法
本發明係有關於訊號擷取裝置及方法,以及訊號發送裝置及方法。
近來,已採用一些數位視訊廣播(DVD)標準,諸如DVB-T(地面)、DVB-T2(第二代地面)、DVB-H(手持,或行動)、DVB-S2(衛星)及DVB-C2(纜線)。
不同的標準對付各種發送/接收的不同需求,諸如地面廣播,或手持式裝置的廣播。
在手持式裝置的情況中,成本及功耗均為重要的因素。因此,行動裝置僅可具有可供使用來接收DVB訊號的一個調諧器。
在遵守行動標準的DVB訊號之情況中,其中,此訊號為間歇性的,而且也選擇性地跳躍於不同的頻率之間,,這導致各個間歇性發送需要重新擷取此訊號。
此外,某些DVB標準使用正交分頻多工,在可自其餘的訊號中獲得任何視訊資料之前,其需要可供使用於接收器的某種資訊。例如在DVB-T2中,此資訊有時被提供於發送的資料訊框開始之時。
因此,若行動裝置不能足夠快地擷取此DVB訊號,以便獲得此資訊,則此資料訊框的剩餘部分,及包含仍然不可存取的視訊資訊會導致影像品質降低。
某些DVB標準試圖藉由以能夠相對容易地擷取之強健的方式來編碼此初始資訊,以減輕此問題,但是對於此配置,顯然還有改善的空間。
在第一態樣中,提供有如申請專利範圍第1項之接收器。
在第二態樣中,提供有如申請專利範圍第9項之接收方法。
本發明之其他各自的態樣及特徵被界定於後附的申請專利範圍中。
訊號擷取裝置及方法,以及發送裝置及方法被揭示。在下面的說明中,呈現一些特定細節,以便提供本發明的實施例之徹底瞭解。然而,熟習此項技術者將顯然可知的是,不需使用這些特定細節即可實施本發明。反之,適當的話,為了清楚起見,省略熟習此項技術者所熟知的特定細節。
兩種DVB標準為DVB-T2和最近提出之所謂的DVB-NGH(下一代手持式)。DVB-NGH意欲提供行動裝置用的數位視訊。
本發明的實施例假設DVB-NGH之發送的訊框將被交錯於DVB-T2之發送的訊框之間,致使DVB-NGH能夠使 用現有的地面發送基礎架構。
參照圖1,本發明的實施例假設DVB-NGH為未來擴充訊框(FEF),或者為此FEF的部分。此FEF為由DVB-T2所提供的選用訊框結構。因此,此FEF可提供以DVB-NGH格式所發送的資料給此訊框結構,或提供包裹程式(wrapper)給分開的DVB-NGH訊框。因為預期DVB-NGH使用較低的資料速率,所以這些訊框將具有不同的長度。因此,可預期的是,做為非限制的範例,50ms之持續時間的DVB-NGH訊框可與250ms之持續時間的DVB-T2訊框相交錯。
然而,不希望使行動裝置中的調諧器保持持續地供電,以便接收訊號(在上面的範例中,此訊號僅佔用大約此傳輸時間的1/6),所以吾人會期望,選項性地,此種調諧器被關閉於DVB-NGH訊框之間。也將瞭解的是,對於行動裝置而言,例如由於此裝置的移動,所以與這些DVB-NGH訊框的擷取相關聯之一個或多個的訊號參數會改變於訊框之間的過渡期間。因此,在不知道目前的訊號條件之下,此調諧器可能必須重新擷取此訊號。如同先前所提及者,這樣會花費相當長的時間,而且陷於失去後續解碼此訊框所需的資訊之風險。一種解決方式係要在此DVB-NGH訊框中提供初始保護區間(guard interval),但是這樣會降低此訊框容量。
此外,參照圖2A,DVB-T2的選用架構為時頻分切(time-frequency slicing)。在此架構中,有複數個所謂的 實體層管路(PLPs),在複數個頻帶RF1...RFn上,其提供時間多工服務(為了清楚起見,其僅標記服務A及B)。在圖2A的範例中,n=6,但是將要瞭解的是,實際上,頻帶的數量可有所不同。這些訊號被配置成使得僅A或僅B服務可藉由以指定的方式(例如,以如圖2中所顯示的簡單週期,或依據預定或發送的排列樣式(pattern))而切換頻率來予以獲得。供特定服務(例如,與服務A等效的行動發送)之用的DVB-NGH訊框於是與特定的DVB-T2編碼服務相關聯,而且也遵照此頻率切換樣式。
因此,行動裝置中的調諧器也會潛在地必須在自完全不同的頻帶開啟時,重新擷取此DVB-NGH訊號。因此,此調諧器再次不會知道擷取此訊號所需之相關訊號參數的至少某些訊號參數,所以會延遲或進一步延遲此訊號的擷取。
DVB-T2及DVB-NGH標準具有反映地面及行動接收器的不同需求之不同的資料格式。然而,兩種標準係根據OFDM編碼。
為了促進於接收器處之音訊/視訊資料的偵測及恢復,某些OFDM通訊系統(諸如,DVB-T2及DVB-NGH)包括信令(signalling)OFDM符號,以提供信令資訊。
信令OFDM符號被設計來促進接收器偵測這些信令OFDM符號。對於DVB-T2的範例而言,如同2009年9月的草案ETSI EN 302 755 V1.1.1之「數位視訊廣播(DVB);第二代數位地面電視廣播系統(DVB-T2)的訊框結構通道 編碼及調變」中所述,P1信令OFDM符號被配置成包括前置碼(pre-amble)保護區間及後置碼(post-amble)保護區間,此前置碼及後置碼保護區間係藉由複製來自此信令OFDM符號的有用部分之樣本來予以構成。用以偵測此P1OFDM符號之推薦的技術被揭示於2010年6月的草案ETSI TR 102 831 V0.10.4之「數位視訊廣播(DVB);第二代數位地面電視廣播系統(DVB-T2)的實施指導方案」中。
如圖3中所顯示者,DVB-T2訊框60包括P1信令符號62及P2信令符號64,以及用以載運資料的其他OFDM符號66。圖3也繪示由P1符號62及P2符號64所提供的L1信令資料結構。如圖3中所顯示者,P1符號62包括P1信令資料62.1,而P2符號64在兩個部分中包括L1信令資料,其被提供於前置訊號(pre-signal)64.1及後置訊號(post-signal)64.2中。此L1後置信令資料被顯示成提供包括可組態(configurable)資料65、動態欄位67、擴充欄位69及循環冗餘檢查欄位71,以及補齊(padding)符號73的多個資料欄位。
雖然未顯示出,但是也預期DVB-NGH訊框包含與DVB-T2之上述的信令OFDM符號類似之一個或多個信令OFDM符號,但是提供與DVB-NGH的不同資料格式相關之資訊。
現在換到圖4A,行動裝置200可包含適用以經由天線100而擷取DVB-NGH OFDM訊號的接收器210。
如圖4B中所顯示者,DVB-NGH OFDM訊號被天線 100所接收,且在正藉由類比至數位轉換器104而被轉換成數位形式之前,被調諧器102所偵測到。在使用與通道估測器和修正器110及嵌入式信令取得(解碼)單元111相結合的快速傅立葉轉換(FFT)處理器108而自各個接收到的OFDM符號中接收代表此資料的調變符號之前,保護區間去除處理器106自接收到的OFDM符號中去除保護區間。該等調變符號被饋入至頻率解交錯器112,其實施介於調變符號與OFDM符號子載波之間的反向映射(mapping),以自這些OFDM符號之各者中構成調變符號的串流。訊框解映射器114然後將以OFDM發送介面之分時多工結構的不同訊框所發送之調變符號分割成邏輯通道,其然後被時間解交錯器115所時間解交錯,然後另外的解交錯器呼叫細胞(cell)解交錯器116。若循環移位(cyclic shift)被引入至發送器處的資料中,則循環延遲去除單元117然後去除循環移位。經解調的資料然後自解映射器118的調變符號中恢復,且用以產生位元串流供各個通道之用。位元解交錯器120然後將此訊號中交錯的任何位元反向。最後,錯誤修正解碼器121被配置來修正錯誤,且恢復來源資料的估測。
為了實施上面的功能,接收器負責此訊號之至少一種且典型上為多種的特性或參數。這些包括,但不受限於:.此訊號的功率;.此訊號的時序偏移;.此訊號的頻率偏移; .此訊號的雜訊輪廓;.FFT觸發位置;以及.頻率內插濾波器位置。
下面說明典型的資料擷取順序,其可被應用於DVB-T2或DVB-NGH。
首先,此調諧器必須被調諧至正確的RF頻率。對於使用時頻分切(TFS)的訊號而言,此調諧器需要調諧至此T2系統中之頻率RF1...RFn的其中一個頻率。這可藉由下面的表格來予以總結,此表格提及頻率及頻寬資訊為獲取進一步的資訊之先決條件(pre-requisites):
接著,自動增益控制(AGC)迴路可鎖定於特定的頻率及通道頻寬處,如下面所總結者。
隨著AGC鎖定於特定的頻率及通道頻寬處達成,可偵測出此P1符號。當這被偵測出時,知道粗略時序偏移。可實施處理,以判定粗略頻率偏移。此P1符號也包含能夠判定下面的信令:
隨著知道FFT尺寸大小及粗略時序偏移,保護區間偵測程序開始。
隨著知道FFT尺寸大小及保護區間,保護區間關聯程序開始。這樣能夠判定初始FFT觸發點。
一旦已解調此P2符號,可解碼此L1-前置信令。這允許判定下面的表格所列出之資訊。
隨著L1-前置信令被解碼,知道連續之前導碼(前導碼排列方式(pilot pattern))的位置。現在判定精細時序及頻率偏移。
同樣地,隨著L1-前置信令被解碼,通道估測程序可開始。現在可判定通道估測及雜訊輪廓。
同樣地,隨著L1-前置信令被解碼,判定頻率內插濾波器的位置之程序可開始。
再者,隨著知道精細時序及頻率偏移,可解碼L1-後置信令。
遵照上面的範例擷取順序,此系統將需要擷取交錯傳輸架構中的各個交替訊框之訊號。在上面的參數之中,特別是RF頻率、頻寬、AGC鎖定值、初始FFT觸發點、粗略時序偏移、精細時序偏移、精細的頻率偏移、及雜訊輪廓(通道估測)會需要以所謂的「加速(power up)」重新擷取順序來予以重新估測。此種順序係與以上的順序類似,但是會更短,其中,自此訊框型式的先前擷取順序中,假設某種資訊仍然有效。
下面討論這些參數的多個參數。
在藉由轉換器104的類比至數位轉換之前,此訊號的 功率被使用來調整自動增益控制迴路(未顯示出)。依此而論,此增益控制迴路花費時間收斂在此訊號功率位準上,藉此,在可以可靠地擷取來自此訊號的資料之前引入延遲。更一般而言,此增益控制迴路可被認為是用來估測此訊號的功率之參數估測單元。
緊接在AGC鎖定之後,可判定粗略時序偏移,而此訊號的精細時序偏移典型上係由此OFDM發送內之連續前導碼訊號(亦即,前導碼訊號排列方式)的使用來予以判定。此偏移代表此發送器處的參考時脈與此接收器處的本地時脈之間的差異。其他的非OFDM傳輸架構可使用包括參考時脈時戳的信令元資料(metadata)。更一般而言,用以將此參考時間(或其估測)與本地時間做比較,或者是估測此時序偏移的單元或其他邏輯(未顯示出)可被認為是用來估測此接收器的時序偏移之參數估測單元。
此訊號的頻率偏移可能與時頻分切架構中的各個頻率RF1...RFn不同,且也可在訊號通道上,隨著時間而緩慢地改變。再者,頻率控制迴路或類似(未顯示出)花費有限量的時間而自預期的中心頻率收斂於接收到的中心頻率上。更一般而言,此種控制迴路可被認為是用以估測此訊號的頻率之參數估測單元。在OFDM傳輸架構中,自信令OFDM符號或類似的元資料中獲得有關FFT尺寸大小及前導碼訊號排列方式的資訊,以精細地估測頻率或頻率偏移也會是必要的。同時,緊接在AGC鎖定之後,頻率或頻率偏移的粗略估測會是可能的。
OFDM傳輸架構中之訊號的雜訊輪廓典型上需要知道正被發送的資料內之前導碼訊號排列方式,因此也需要來自信令OFDM符號的資料,或類似的元資料(明確地提供前導碼排列方式,或其中,這被預定成提供能夠前導碼訊號追蹤的時序及FFT尺寸大小資料)。更一般而言,雜訊輪廓估測器(諸如,通道估測器和修正器110)可被認為是用來估測通道雜訊輪廓的參數估測單元。
與此訊號有關的其他參數(諸如,FFT觸發位置,及頻率內插濾波器位置)也可類似地藉由各自的估測單元(未顯示出)來予以估測。
將瞭解到的是,對於此接收器能以可接受地可靠方式(因此被認為已「擷取」此訊號)而自此訊號中獲得資料的時候,用以估測此訊號功率及調整自動增易控制,並且也潛在地用以估測此頻率偏移及其他參數所花費的時間會加上有效延遲。如同上面所提及者,此種延遲會導致無發擷取用以將視訊資料的整個訊框解碼所需之初始資料,所以降低效能。在沒有初始信令資料的訊號格式中,仍然將瞭解的是,將同樣遺失此訊號的第一部分(早期酬載資料(early payload data)),因此也降低效能。
因此,現在參照圖5A,在本發明的實施例中,接收器210’包含第一擷取單元(例如,共有增益控制器212、A/D轉換器104’、及訊號取得器111’),用以擷取依據第一格式(諸如,例如FEF訊框中的DVB-NGH訊號)所格式化之第一型式的訊號區塊。若可應用於擷取特定訊號格式 ,且在此項技術中將是已知的,則可包括其他組件,諸如圖4B中所顯示的那些組件。
在此範例中,此增益控制器可操作為用以估測接收到的訊號之功率的參數估測單元。
選擇上,如同上述的其他控制器及估測器可估測一個或多個另外的參數。這些將以在此稍後更詳細地來予以討論。
如同以上所提及者,此DVB-NGH訊框被交錯於資料的DVB-T2訊框之間。要注意的是,此兩種不同的資料格式因此共用發送器,及(在短的時間週期內)類似的通道條件。
因此,在本發明的實施例中,此DVB-NGH接收器的增益控制器(或其他參數估測單元)根據在指定(intended)或目標DVB-NGH訊號之前為可用的DVB-T2訊號,而使其控制迴路(或其他參數估測)程序初始化。因此,在接收到此指定訊號之前,這些參數估測單元可估測可能與此指定訊號的那些參數密切相關之參數(諸如,訊號功率)。
因此,在根據之前的DVB-T2訊號之估測,與根據後續的DVB-NGH訊號之估測之間的參數估測中(諸如,增益中),實施任何的精細調諧所需之時間典型上將比此增益控制器(或其他參數估測單元)僅在此DVB-NGH訊號開始時被初始化的時候更短。
有助益的是,此參數估測時間的降低可提供直到此接收器可正確地擷取此DVB-NGH資料所花費的時間之等量 降低。
因此,更一般而言(其中,依據第一格式所格式化之第一型式的訊號區塊(例如,DVB-NGH訊框)係與依據第二格式所格式化之第二型式的訊號區塊(例如,DVB-T2訊框)相交錯),在根據接收到之第一型式的訊號區塊之一個或多個個別特性的估測完成之前,被配置成接收第一型式的訊號區塊之來自第一擷取單元的一個或多個參數估測單元在操作上被配置成根據接收到之第二型式的訊號區塊之一個或多個個別特性而使訊號參數估測初始化(亦即,在DVB-NGH資料的到達之後,立即精細調諧此評估)。
換言之,根據第二訊號型式的參數估測可被使用來預測第一訊號型式的對應參數值。
因此,此DVB-NGH訊框之修改的擷取程序可使用已針對此DVB-T2擷取順序所實施的步驟,以估測上述之參數的一個或多個。
選擇上,可自此DVB-T2加速順序,或如可應用的第一DVB-T2擷取順序中類似地估測或獲得其他的資訊項目,諸如:
P1偵測及解碼-這可被實施為此訊號強度尚未改變的早期檢查(若未偵測出P1,則其表示訊號遺失)。
保護區間偵測-典型上,這僅需要被實施一次。將瞭解的是,這僅有關於此兩種格式(例如,DVB-T2及DVB-NGH)的保護區間是否使用相同的保護區間。
L1前置信令解碼-再次,這可被實施為檢查訊號完整 性,及檢查此DVB-T2資料沒有其他改變。
L1前置信令解碼-一旦知道精細的時序及頻率偏移,可將如上述的此L1後置信令解碼,以協助操控此FEF。要注意的是,此L1後置信令可在DVB-T2訊框之間改變。
選擇上,在此DVB-T2加速順序之後,可持續地監測或追蹤某些資料,諸如連續的前導碼相關性,其中,精細的時序及頻率偏移被追蹤;通道估測,其可為進行中的程序,如可為此頻率內插濾波器位置的估測。如同將於下面更詳細地予以說明,在DVB-T2訊框進入此插入的DVB-NGH訊框中且遍及DVB-NGH訊框之後,可持續這些進行中的資料監測活動之一個或多個,以保持這些參數的追蹤,且也潛在地協助下一個DVB-T2訊框的擷取。
另外選擇上地,其中,在來自第二訊號型式的參數之初始估測與來自第一訊號型式的最終估測之間,有重複的差異,此差異可被列入第一型式的訊號區塊開始時之估側的重要因素。所以,例如,若第二訊號型式在功率上始終比第一訊號型式少3dB,則可將3dB加入自第二訊號型式所量測的功率位準。這可例如藉由使用複數個訊框之上的第二與第一訊號之間之參數差異的移動平均(rolling average)來予以實施。另一種是,若此差異為標準上已知的差異之結果,則基於標準的差異之補償可被實施為差異量測(諸如,上述的差異量測)之替換或另外。另一種或此外,例如在圖3的L1前置訊號64.1中,可例如以T2及 NGH訊框的任一者或兩者而明確地用訊號發訊出此差異。
將瞭解的是,原則上,上面的技術也將藉由在之前的DVB-NGH訊框期間,DVB-T2接收器使參數估測初始化,以協助DVB-T2訊號的擷取。
因此,更一般而言,此方法適用於兩種不同格式或標準的任何交錯訊號,其中,此接收器名義上被設計來接收一種格式或標準,但是依據本發明的實施例而被配置成使來自屬於其他格式或標準的訊號之訊號特性估測初始化。
對於先前所提及的型式之時頻分切架構而言,在擷取第一型式的各個連續訊號區塊之前,第一擷取單元將切換接收頻率。這允許此接收器在各個新頻率處,實施預先初始化參數的上述技術。
如同上面所提及者,此DVB-T2訊號的某些參數會需要DVB-T2訊框的某些或全部之解碼,諸如信令OFDM符號。
在此兩種訊號格式被交錯於單一通道上的情況中,可使用緊接在此DVB-NGH訊框之前的DVB-T2訊框。
回到參照圖2A,在服務為在多個RF頻率之上所切割的時頻之情況中,可看出例如當正發送RF1上的DVB-NGH訊框「A」時,也正發送RF2上的DVB-T2訊框「A」之初始部分。因此,在擷取RF2上的DVB-NGH訊框「A」之前,僅具有一個調諧器的行動裝置將不能存取此訊框的啟始,因此不能擷取位於此訊框的啟始處之信令OFDM符號。
在接收器僅具有一個調諧器的此種情況中,因此可有益於儲存各個接收頻率(例如,根據此DVB-NGH訊框本身)上所接收到的訊號之參數的估測,且在以此頻率接收下一個DVB-NGH訊框之前,使用這些來使一個或多個參數估測單元初始化。在此種情況中,較佳地非時變(或緩慢改變)參數(諸如,時序偏移及頻率偏移)可被儲存於記憶體中。然而,此外,其他特性(諸如,通道雜訊估測)也可被儲存於記憶體中。在此種情況中,若行動裝置為不動或緩慢移動,則所儲存的雜訊估測可使目前條件保持良好的近似。因此,選擇上,此接收器可根據速度的指示(例如,若可用的話,根據其他接收到的訊號(諸如,3G或GPS訊號),或根據所儲存的估測與根據接收到的訊框之最終估測之間的差異是否超過接收到的訊框之預定數量的臨限值,以偵測是否使用所儲存的雜訊估測。
此方法也可被使用於其他參數,諸如功率。在功率的情況中,因為不需將先前訊框解碼,所以這仍可自先前訊框之部分接收中予以估測;然而,具有儲存的估測可依序使此早期估測能夠初始化,藉以更進一步降低最終估測目標訊號的功率之時間。
將瞭解的是,雖然以上有關於儲存DVB-NGH參數,但是其也可被應用於儲存DVB-T2參數。因此,更一般而言,若第一及第二型式的訊號係以在此所述的方式而被交錯,則任一種或兩種訊號型式的參數可如上述地被儲存。此架構的進一步細節在此稍後將予以說明。
在圖2B(具有同樣地標記圖2A的類似特性)中所繪示的另一種架構中,DVB-T2訊框為時間對準,而非交錯(staggered)。在此種情況中,在接收RF1上的DVB-NGH訊框「A」之後,單一調諧器可切換至RF2上的DVB-T2訊框「A」,所以先前所述的方法可被應用於此時間分切架構。另一種或此外,也可使用上面的儲存技術。
現在參照圖5B,對於此兩種交錯的訊號在一個通道上被發送,或者是此接收器具有兩個調諧器,所以在第二通道上可擷取在DVB-NGH訊框之前的DVB-T2訊框之情況而言,那麼在本發明的實施例中,接收器210”包括用以擷取此DVB-T2訊號的某些或全部之第二訊號擷取單元。在此種情況中,第二訊號擷取單元可例如共用第一訊號擷取單元的增益控制器212及A/D轉換器104’,且包含第二訊號取得器111”。其他的配置(諸如,完全分離的增益控制器及A/D轉換器,或單一共用軟體可組態的訊號取得器)對於熟習者而言將是顯然可知的。再者,也可以已知的方式包括與特定訊號格式相關的其他組件。
在此種情況中,第二訊號擷取單元可操作來自DVB-T2訊框(其可提供參數估測的直接資訊(諸如,時序資料),還有能夠分析此訊框的其餘部分中之資料的資訊(諸如,FFT尺寸大小,或選擇上為碼率及群集(constellation))中擷取例如信令OFDM符號。根據此種資訊,可建構例如通道雜訊輪廓。其中,此DVB-T2訊框的FFT尺寸大小係與後續的DVB-NGH訊框之FFT尺寸大小不同,此種輪廓 可被內插或抽取(decimate)為可應用至不同產生的子載波頻率。
因此,更一般而言,第二訊號擷取單元擷取第二型式的訊號之至少部分,且包含用以自接收到的訊號中估測與第二型式的訊號之擷取相關的一個或多個訊號參數之一個或多個參數估測單元(例如,通道雜訊估測器,或與第一訊號擷取單元共用的功率估測器);且此接收器以來自第二訊號擷取單元的一個或多個個別參數估測單元之經估測的參數來使第一訊號擷取單元的一個或多個參數估測單元初始化。
要注意的是,因為第二訊號擷取單元的主要目的係要使參數的估測初始化,以供第一訊號擷取單元的精細調諧之用,所以第二訊號擷取單元可不包含用以將此DVB-T2訊框中的符號完全解碼所需之所有組件。因此,更一般而言,此接收器可不包含用以將第二型式的訊號區塊解碼至其可被輸出為例如音訊或視訊訊號的程度之裝置(means)。
因此,更一般而言,此接收器可包含僅用以將第一型式的訊號完全解碼之裝置,而且包含用以將第二型式的訊號解碼至獲得一個或多個想要的參數估測所需之程度的裝置。
將瞭解的是,第一及第二訊號擷取單元可共用組件,或可為一般處理器上的此類單元之主要軟體控制的實施。在這些情況中,用以將第二型式的訊號解碼至獲得一個或 多個想要的參數估測所需之程度的這些裝置可採用藉由此接收器的控制所強加之限制的形式(諸如,僅實施足夠部分的軟體,以將訊號解碼至所需的程度),及/或可涉及捨棄此種解碼程序之不需要的輸出。
雖然在OFDM系統中發現諸如P1或P2的信令符號,但是其他發送標準可使用其他架構,所以更一般而言,接收器的此類符號、前置碼、或訓練符號,或其他的此種資料可被視為「標頭」資料或元資料,其包含描述與訊號的酬載(payload)部分相關之資訊項目。
將瞭解的是,若可僅自先前訊框的部分中獲得參數估測,或導致參數估測的資訊,則在第一型式(DVB-NGH)的訊號區塊之間,此接收器可關閉第一訊號擷取單元的電源,然後例如在第一型式的下一個訊號區塊之前的預定時間時,開啟第一訊號擷取單元的電源。以此方式,此接收器可獲得例如緊接在目標訊框之前的功率估測,而不必使用能量接收來自先前訊框的無用資料。
對於能夠將來自部分訊框接收的此種資訊解碼之資料格式而言,也可在第一型式的目標訊框之接收之後,保持電力,以獲得接下來之第二型式的訊框之標頭或元資料,然後在用以使如在此所述的訊號功率偵測初始化之電源開啟之前,關閉此訊框的大多數之電源。若第二訊號型式的格式允許,則諸如通道雜訊的近似之特徵的估測也可自在目標訊框之前的訊框之後面部分中獲得。
如同上面所提及者,諸如時頻分切的某些多工架構會 使得來自第二訊號型式的資料之擷取困難。這會是困難的另一種情況是在高移動率方案中(諸如,在火車上或汽車中),或更一般而言,第二訊號型式不適合第一訊號型式所預期的接收條件。
例如,DVB-NGH被設計成比DVB-T2更強健,以適應更差且更快地擾動接收條件。因此,在某些情況中,可擷取DVB-NGH訊號,而不能擷取DVB-T2訊號是有可能的。
在這些情況中,在將DVB-NGH訊框之間的參數儲存於記憶體中之中,可採用與時頻分切所建議的方法類似之方法,以便在下一個DVB-NGH訊框之前,使參數估測初始化。然而,要注意的是,甚至在這些情況中,因為來自DVB-T2訊號的訊號功率之估測不需存取與DVB-T2訊框相關聯的元資料,所以其仍是可行的。
然而,將瞭解的是,在DVB-T2的擷取為困難的情況中,則可保留如在此所述的DVB-T2及DVB-NGH之角色,使得在下一個DVB-T2訊框的擷取之前,DVB-NGH訊框提供電力、時序、頻移、及/或雜訊輪廓參數估測的更強健來源。
同樣地,在此接收器主要針對接收DVB-T2訊框之本發明的實施例中,可使用在此所述的原理,以保持或追蹤與插入FEF/DVB-NGH訊號期間的DVB-T2訊號相關之各種參數估測。在此種情況中,因此有在這兩種訊號的格式之間交遞之進行中的估測程序,而非(或此外)在如上述之 第二格式的交遞之前,以一種格式來使估測程序初始化。
例如,能持續地追蹤DVB-T2訊號的頻率偏移、時序偏移、AGC位準、通道估測、及雜訊輪廓將是較佳的,但是此FEF中包括DVB-NGH訊號,而使得此DVB-T2訊號不連續。
作為非限制的範例,這些參數的某些係使用前導碼訊號來予以估測。在上述的方案中,插入的FEF訊號也將具有可被使用來保持或追蹤這些估測的前導碼訊號。因為前導碼頻率間隔(spacing)係藉由無線電通道(對於兩種訊號而言,其將是相同的)的特徵來予以判定,所以即使例如FFT尺寸大小為不同的,但是DVB-NGH前導碼將具有與主要DVB-T2訊號的頻率間隔相同之頻率間隔是可能的。即使前導碼間隔在頻率或時間上為不同的,但是仍將可例如藉由獨立地判定來自插入訊號的一個或多個參數來使用它們,然後使用此參數,以利用預定或經驗上的關聯而保持主要訊號之對應的參數之追蹤。
將瞭解的是,對於以上的範例而言,需要擷取來自自此FEF的某些資料,所以來自DVB-T2訊框的參數估測也可被使用來以在此先前所述的方式而改善此FEF資料的擷取。
因此,更一般而言,一個或多個參數估測單元在根據接收到之第一型式的訊號區塊之一個或多個個別特性而持續估測之前,在操作上被配置成根據接收到之第二型式的訊號區塊之一個或多個個別特性而實施訊號參數估測。
若這被實施成根據DVB-T2訊號而使這些DVB-NGH參數初始化,則這些DVB-NGH參數的參數估測單元或各個參數估測單元係根據這些DVB-T2訊號來予以初始化,且在DVB-NGH擷取期間,精細調諧且完成這些估測;如同上面所提及者,藉由使用此DVB-T2訊號來使這些參數初始化,所獲得的近似值典型上接近正確,所以當擷取此DVB-NGH訊號時,需要非常少的時間來鎖定。如同在此所提及者,使用DVB-NGH訊號來使DVB-T2擷取初始化的相反情況也是可行的。
另一種或此外,若一個或多個參數估測單元在操作上被配置來實施訊號參數估測,以便追蹤穿過第二型式的訊框之第一型式的訊框之間的一個或多個參數,則在第一型式的目前區塊之擷取期間繼續之前,在緊接第二型式的先前區塊之接收期間,來自第一型式的先前區塊之參數估測如同在此所述的持續。將瞭解的是,此類估測可協助另一種型式的各個訊框之擷取。
現在也參照圖6,在本發明的實施例中,發送交錯的第一及第二訊號型式之發送器被配置成使第一訊號型式的訊號參數之估測的初始化簡化。
在本發明的實施例中,此發送器調整發送功率,以保持這兩種訊號型式之間的固定功率關聯。此功率關聯可根據平均功率,或某些其他功率量測(諸如,RMS)。此固定關聯可用以在這些訊號型式之間,保持類似的功率位準,或用以使這些訊號型式之間的功率偏移(例如,3dB)保持 在預定容忍值內。
若此發送器提供此能力,則對於第一訊號而言,自先前訊號的任一種功率估測將非常接近正確,或如同上面所提及者,在第一訊號的功率估測之初始化期間,此接收器能可靠地補償第二與第一訊號的功率之間的任何一致差異。
將瞭解的是,第一及第二訊號型式的其他特性也可以類似的方式而藉由此發送器來予以調整;例如,在非OFDM傳輸架構中,這兩種訊號係藉由不同的編碼器(其可具有不同的參考時脈)來予以產生;在此種情況中,此發送器可檢查及調整來自一個編碼器的參考時戳,以與關於來自另一個編碼器的參考時戳之實際發送時序一致。
此外,此發送器可將表示有關一種格式的資料之資訊的資料插入在另一種格式的資料之欄位內。例如(且如同以上先前所提及者),例如在圖3的L1前置訊號64.1中,可例如以T2及NGH訊框的任一者或兩者而明確地用訊號發訊出DVB-T2與DVB-NGH訊框之間的功率差異。
因此,更一般而言,發送器300將包含第一發送單元310(例如,RF頻率調變器、D/A轉換器、及/或第一編碼器(未顯示出)),其被配置成將依據第一格式所格式化的第一訊號區塊傳送至發送輸出305;且還包含第二發送單元320(例如,與第一發送單元共用的RF頻率調變器和D/A轉換器,及/或第二編碼器(未顯示出)),其被配置成將依據第二格式所格式化的第二訊號區塊傳送至此發送輸出。 此外,其包含控制器,此控制器被配置成使第一及第二訊號格式的訊號區塊相交錯,且對於這些訊號區塊的其中一種訊號區塊,調整第一及第二訊號區塊的共同特性(諸如,功率,或時序),以使第一及第二訊號區塊中之此特性的值之間的固定關聯保持在預定容忍值內。
如同上面所提及者,在本發明的實施例中,可儲存與此交錯發送中之訊號的其中一種或兩種型式相關之參數,以協助再次使此型式的訊號之擷取初始化。
如同上面所提及者,此為這兩種訊號在時頻分切架構中被發送的特定優點。
為了清楚起見,現在參照DVB-T2,在此T2-訊框期間,實體層管路(PLP)之TFS架構中的子分切透過多個RF頻率予以傳送。除了下面的一些差異之外,這些情況中之此T2-訊框的結構係與僅在一個RF通道上發送時所使用的結構類似。
對於所謂的「型式2」資料PLPs而言,在一個T2-訊框期間,這些子分切透過所有RF通道予以散佈。同時,在各個RF通道上,同時重複P1符號、L1信令及共同PLPs,以確保接收任何型式2資料PLP時的可用性。
對於所謂的「型式1」資料PLPs而言,在一個T2-訊框中,各個型式1資料PLP僅在一個RF通道上發生,但是不同的型式1資料PLPs係在不同的RF通道上予以發送。型式1 PLP的RF通道可自一個訊框改變至另一個訊框(訊框間TFS),或可在依據L1可組態信令參數FF_FLAG 的每一個訊框(固定頻率)中,可為相同的。
預期到的是,DVB-T2可使用型式1或型式2的PLPs,而DVB-NGH將僅使用型式1 PLPs。
將瞭解的是,以上的「型式1」及「型式2」不會與在此的他處所提及之第一及第二型式的訊號區塊相關。
在範例TFS系統中,T2-訊框在所有RF通道上(亦即,在所有發送器中)的同一時間點開始。這意謂P1符號在所有RF通道上的同一時間點發生,緊接著是P2符號(多個P2符號)及資料符號。同時,關於單一RF情況,用於這些資料單元的處理架構個別確實地被應用於各個RF通道。
TFS中的T2-訊框之結構被顯示於圖7A中。實際上,如同上面所提及者,P1及L1符號(任何共同PLPs)係在所有RF通道上同時被發送,而個別的型式1 PLPs係在個別的RF通道上同時被發送。同時,在不同的RF通道上,型式2 PLPs相關於彼此而被時頻分切或移位,以在T2-訊框期間,能夠在這些RF通道之間跳躍。
型式2 PLP的結構係針對三個例示的RF頻率而被顯示於圖7B中。圖7B的上圖顯示如何配置子分切,使得例如PLP #1的子分切可透過這些RF頻率而被連續追蹤。下圖顯示子分切的此配置然後如何被圍繞在型式2 PLP結構之內。
雖然在一個訊框內,但是在頻率之間切換所需的資料為可用的,所以此系統可追蹤這些子分切。要注意的是, 在各個RF頻率上之PLP #1的子分切之間,有促進此程序的短時間間隔。然而,現在參照圖7C,當自一個訊框移動至下一個訊框時,在沒有顯著的時間間隔之下,有自一個訊框中的最終頻率至下一個訊框中的新頻率之跳躍。在DVB-T2中,這可藉由使用兩個調諧器來予以達成。在DVB-NGH中,此問題藉由使用型式1 PLPs來予以避免。
然而,在任一種情況中,雖然DVB-T2或DVB-NGH訊號的某些參數隨著各個RF頻率而改變,但是在下一個DVB-NGH訊框或DVB-T2子分切開始之前,DVB-T2或DVB-NGH接收器已完全擷取DVB-T2或DVB-NGH訊號是較佳的。否則,在DVB-NGH訊號的情況中,在DVB-NGH訊框開始時,需要某些保護時間,以允許擷取(這將導致容量的損失),或在兩種訊號型式的情況中,將導致某些效能的損失,這是因為在DVB-NGH訊框或相關的DVB-T2子分切開始時,此接收器尚未完全擷取此訊號而造成的。
因此,這需要快速擷取下一個頻率的此訊號,因此需要良好估測此頻率處的訊號參數。將要瞭解的是,自先前訊框中,知道特定RF頻率處的情況可協助此程序。
然而,有交錯訊號(諸如,FEF中的DVB-NGH訊號),因為先前訊框為來自不同的標準,所以擷取新訊框所以擷取新訊框變成更困難。
因此,在本發明的實施例中,如同先前所提及者,此接收器被配置成將與一個或多個訊號參數相關的一種或兩 種訊號型式(DVB-T2及DVB-NGH)資料,或針對此訊號型式之時頻分切架構中的各個RF頻率之一個或多個內部程序的狀態儲存於記憶體中。
對於DVB-T2訊號而言,接收器可儲存此類訊號參數,諸如例如:˙此訊號的功率˙此訊號的頻率偏移˙此訊號的時序偏移˙此訊號的雜訊輪廓
對於DVB-NGH訊號而言,接收器可儲存此類訊號參數,諸如例如:˙此訊號的頻率偏移˙此訊號的時序偏移
選擇上,在DVB-NGH中,也可儲存此DVB-NGH訊號的功率或雜訊輪廓,但是當此接收器被使用於行動環境中時,這些參數將在DVB-NGH訊框之間顯著地改變是可能的。
另一種或此外,DVB-T2及DVB-NGH接收器可儲存各個RF頻率的各種內部程序之狀態,這些狀態係與諸如以上所列出的那些之訊號參數相關(且因此,代表諸如以上所列出的那些之訊號參數的值)。
然後,當再訪個別RF頻率時,此接收器的控制器可使用關於訊號型式所儲存的資料,以在此再訪頻率上,使此型式之後續接收到的訊號之參數估測初始化,藉此改善 此接收器對於新訊框的擷取速度。
也將瞭解的是,以上的儲存技術也可根據另一種型式(特別是,但不受限於,這些訊號僅在一個無線電頻率上予以發送的情況)之先前訊框所儲存的資料,而被使用來進一步改善在此所述之訊號參數估測技術。對於在兩個交錯訊框的時間週期內,典型上為時變的那些參數而言,其可為關於不同型式之緊接先前的訊框之此類儲存的參數可比關於相同型式之較早先前的訊框之較舊儲存的參數更精確(受到任何需要的內插或抽取)之情況。因此,來自第二型式的訊框之一個或多個儲存的參數可以與在此先前所述的那些參數之即時估測類似的方式,而被使用來使第一型式的訊框之那些參數的估測初始化。
現在參照圖8,依據第一格式所格式化之第一型式的訊號之接收方法(其中,第一型式的訊號區塊係與依據第二格式所格式化之第二型式的訊號區塊相交錯)包含:在第一步驟s10中,自第一型式之接收到的訊號中估測與擷取於個別頻率處之第一型式的訊號區塊相關的一個或多個訊號參數;在第二步驟s20中,儲存與該個別頻率之此經估測的參數或各個經估測的參數相關之資料;以及在第二步驟s30中,根據此個別頻率所儲存的資料,而使再訪頻率上之後續接收到的訊號之訊號參數估測初始化。
熟習此項技術者將顯然可知的是,與如同在此所述及 主張之此裝置的各種實施例之操作相對應的以上方法中之改變被視為在本發明的範圍內,其包括,但不受限於:第一型式的訊號為地面數位視訊廣播,而第二型式的訊號為行動數位視訊廣播;第一型式的訊號為行動數位視訊廣播,而第二型式的訊號為地面數位視訊廣播;與此經估測的參數或各個經估測的參數相關之此資料包含與接收器的一個或多個程序之狀態相關的資料;使用第一型式的訊號之個別頻率所儲存的資料來使第二型式的訊號之個別頻率的一個或多個訊號參數之估測初始化的步驟;自複數個頻率的連續頻率中,接收第一型式及第二型式的交錯訊號之步驟;以及自第一型式的訊號區塊中,取得與個別服務相對應之資料的子區塊之步驟。
將要瞭解的是,雖然在此已參考DVB-T2及DVB-NGH訊號格式,但是以上的技術及原理可應用於具有不同格式的訊號之其他組合,其中,那些不同格式的其中一種格式之一個或多個參數提供那些不同格式的另一種格式之對應的參數之近似,而導致另一種不同格式的擷取時間較短。
最後,將瞭解的是,在此所述的方法可以適當地被修改為由軟體指令或由專用硬體的包含或替代可應用的習知硬體來予以實施。
因此,習知等效裝置的現有部件之所需的修改可以電腦程式產品或製品的類似物件(包含資料載體(諸如,軟碟、光碟、硬碟、PROM、RAM、快閃記憶體、或者是這些或其他儲存媒體的任何組合)上所儲存、或經由透過網路(諸如,乙太網路、無線網路、網際網路、或其他網路的這些之任何組合)的資料訊號所發送、或以如ASIC(特定應用積體電路)或FPGA(場域可程式化閘陣列)或適合在修改此習知等效裝置中使用的其他可組構電路之硬體來予以實現的處理器可實施指令)之形式來予以實施。
60‧‧‧DVB-T2訊框
62‧‧‧P1信令符號
62.1‧‧‧P1信令資料
64‧‧‧P2信令符號
64.1‧‧‧前置訊號
64.2‧‧‧後置訊號
65‧‧‧可組態資料
66‧‧‧其他OFDM符號
67‧‧‧動態欄位
69‧‧‧擴充欄位
71‧‧‧循環冗餘檢查欄位
73‧‧‧補齊符號
100‧‧‧天線
102‧‧‧調諧器
104‧‧‧類比至數位轉換器
106‧‧‧保護區間去除處理器
108‧‧‧快速傅立葉轉換(FFT)處理器
110‧‧‧估測器和修正器
111‧‧‧嵌入式信令取得(解碼)單元
111’‧‧‧訊號取得器
111”‧‧‧第二訊號取得器
112‧‧‧頻率解交錯器
114‧‧‧訊框解映射器
115‧‧‧時間解交錯器
116‧‧‧細胞解交錯器
117‧‧‧循環延遲去除單元
118‧‧‧解映射器
120‧‧‧位元解交錯器
121‧‧‧錯誤修正解碼器
200‧‧‧行動裝置
210‧‧‧接收器
210’‧‧‧接收器
210”‧‧‧接收器
212‧‧‧增益控制器
300‧‧‧發送器
305‧‧‧發送輸出
310‧‧‧第一發送單元
320‧‧‧第二發送單元
本發明的實施例現在將參考附圖作為範例來予以說明,其中:
圖1係包含未來擴充訊框的DVB-T2訊號之概圖。
圖2A係用於不同格式的交錯訊號之時頻分切架構的概圖。
圖2B係用於不同格式的交錯訊號之時頻分切架構的概圖。
圖3係DVB-T2訊框的概圖。
圖4A係依據本發明的實施例之包含接收器的行動裝置之概圖。
圖4B係依據本發明的實施例之接收器的組件之概圖。
圖5A係依據本發明的實施例之接收器的組件之概圖。
圖5B係依據本發明的實施例之接收器的組件之概圖。
圖6係依據本發明的實施例之發送器的概圖。
圖7A係時頻分切架構中的DVB-T2訊框之概圖。
圖7B包含時頻分切架構中的DVB-T2型式2實體層管路之概圖。
圖7C係時頻分切架構中的連續DVB-T2訊框之概圖。
圖8依據本發明的實施例之接收資料的方法之流程圖。

Claims (15)

  1. 一種接收器,包含:第一訊號擷取單元,用以擷取依據第一格式所格式化之第一型式的訊號區塊,其中,該第一型式的訊號區塊係與依據第二格式所格式化之第二型式的訊號區塊相交錯,該第一訊號擷取單元包含:一個或多個參數估測單元,用以自該第一型式之接收到的訊號中估測與擷取於個別頻率處之該第一型式的訊號區塊相關的一個或多個訊號參數;記憶體,被配置成儲存與該個別頻率之該經估測的參數或各個經估測的參數相關之資料;以及控制器,被配置成根據該個別頻率所儲存的資料,而使再訪頻率上之後續接收到的訊號之訊號參數估測初始化。
  2. 如申請專利範圍第1項之接收器,其中,該第一型式的訊號為地面數位視訊廣播,而該第二型式的訊號為行動數位視訊廣播。
  3. 如申請專利範圍第1項之接收器,其中,該第一型式的訊號為行動數位視訊廣播,而該第二型式的訊號為地面數位視訊廣播。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之接收器,其中,該地面數位視訊廣播為DVB-T2,而該行動數位視訊廣播為DVB-NGH。
  5. 如申請專利範圍第1項之接收器,其中,與該經估 測的參數或各個經估測的參數相關之該資料包含與該接收器的一個或多個程序之狀態相關的資料。
  6. 如申請專利範圍第1項之接收器,其中,第一型式的訊號之個別頻率所儲存的資料被使用來使第二型式的訊號之個別頻率的一個或多個訊號參數之估測初始化。
  7. 如申請專利範圍第1項之接收器,被配置成自時頻分切架構中之複數個頻率的連續頻率中,接收該第一型式及該第二型式的交錯訊號。
  8. 如申請專利範圍第1項之接收器,被配置成自該第一型式的該訊號區塊中,取得與個別服務相對應之資料的子區塊。
  9. 一種依據第一格式所格式化之第一型式的訊號之接收方法,其中,該第一型式的訊號區塊係與依據第二格式所格式化之第二型式的訊號區塊相交錯,該方法包含下列步驟:自該第一型式之接收到的訊號中估測與擷取於個別頻率處之該第一型式的訊號區塊相關的一個或多個訊號參數;儲存與該個別頻率之該經估測的參數或各個經估測的參數相關之資料;以及根據該個別頻率所儲存的資料,而使再訪頻率上之後續接收到的訊號之訊號參數估測初始化。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法,其中,與該經估測的參數或各個經估測的參數相關之該資料包含與接收器 的一個或多個程序之狀態相關的資料。
  11. 如申請專利範圍第9或10項之方法,包含下列步驟:使用該第一型式的訊號之個別頻率所儲存的資料來使第二型式的訊號之個別頻率的一個或多個訊號參數之估測初始化。
  12. 如申請專利範圍第9項之方法,包含下列步驟:自複數個頻率的連續頻率中,接收該第一型式及該第二型式的交錯訊號。
  13. 如申請專利範圍第9項之方法,包含自該第一型式的該訊號區塊中,取得與個別服務相對應之資料的子區塊之步驟。
  14. 如申請專利範圍第9項之方法,其中,該儲存的資料有關於選自由下列所構成之清單的一個或多個:該訊號的功率;偏離該訊號的頻率偏移;該訊號的時序偏移;以及該訊號的雜訊輪廓。
  15. 一種電腦程式,用以實施如申請專利範圍第9項之步驟。
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