TWI455537B

TWI455537B - 用於多載波系統的新訊框和發訊樣型結構

Info

Publication number: TWI455537B
Application number: TW098115692A
Authority: TW
Inventors: Lothar Stadelmeier; Samuel Asangbeng Atungsiri; Martin Lovell; Tamotsu Ikeda
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 2008-06-04
Filing date: 2009-05-12
Publication date: 2014-10-01
Also published as: TW201008189A; TWI491212B; US8897120B2; RU2009121269A; EP2131541B1; US8121017B2; CN101599973A; JP5561686B2; AU2009201904B2; EP2131540A1; EP2131541A1; EP2131542A1; US20120213255A1; KR20090127081A; AU2009201904A1; CN101599945B; KR101368506B1; EP2131542B1; CN101599795A; TW201008187A

Description

用於多載波系統的新訊框和發訊樣型結構

本發明係關於用於多載波系統的新訊框和發訊樣型結構。

本發明藉此主要地相關(但未限制)於廣播系統，諸如纜線為基或地面數位廣播系統，在該廣播系統中，內容資料、發訊資料、引導訊號等係映射至複數個頻率載波上，然後彼等在提供之全部或完全傳輸帶寬上傳輸。該接收器典型地調諧至全部傳輸帶寬的部分頻道(全部傳輸帶寬的一部分)(有時稱為分段接收)，以僅接收個別接收器所需或所希望之內容資料。例如，在ISDB-T標準中，全部頻道帶寬藉此分割為長度相等的13個固定段(頻率載波的數量相等)。

本發明的目的因此係提供用於多載波系統的傳輸設備及方法以及訊號結構，其容許將接收器彈性地調諧至全部傳輸帶寬的任何需要部分。

上述目的係藉由根據申請專利範圍第1項的傳輸設備達成。根據本發明之傳輸設備適於在一訊框結構之基礎上在一多載波系統中傳輸訊號，各訊框包含至少二發訊樣型及至少二資料樣型，該等發訊樣型在頻率方向上彼此相鄰，該傳輸設備包含發訊映射機構，適於將發訊資料映射在一訊框中的該等至少二發訊樣型各者之頻率載波上，各發訊樣型具有相同長度，資料映射機構，適於將資料映射在一訊框中的該等至少二資料樣型之頻率載波上，轉移機構，適於將該等發訊樣型及該等資料樣型從頻率域轉移至時間域，以產生一時間域傳輸訊號，以及傳輸機構，適於傳輸該時間域傳輸訊號。

上述目的係藉由根據申請專利範圍第9項的傳輸方法而另外達成。根據本發明之傳輸方法適於在一訊框結構之基礎上在一多載波系統中傳輸訊號，各訊框包含至少二發訊樣型及至少二資料樣型，該等發訊樣型在頻率方向上彼此相鄰，因此該方法包含以下步驟將發訊資料映射在一訊框中的該等至少二發訊樣型各者之頻率載波上，各發訊樣型具有相同長度，將資料映射在一訊框中的該等至少二資料樣型之頻率載波上，將該等發訊樣型及該等資料樣型從頻率域轉移至時間域，以產生一時間域傳輸訊號，以及傳輸該時間域傳輸訊號。

上述目的係藉由根據申請專利範圍第10項的訊框樣型而另外達成。本發明之訊框樣型適用於一多載波系統，並包含至少二發訊樣型及至少二資料樣型，該等發訊樣型在頻率方向上彼此相鄰，其中將發訊資料映射在該訊框中的該等至少二發訊樣型各者之頻率載波上，各發訊樣型具有相同長度，且其中將資料映射在該訊框中的該等至少二資料樣型之頻率載波上。

本發明的目的係另外提供接收設備及方法，及在多載波系統中用於傳輸及接收訊號的系統及方法，其容許彈性調諧至該傳輸帶寬之任何需要部分。

上述目的係藉由根據申請專利範圍第11項的接收設備達成。根據本發明之接收設備適於在一訊框結構的基礎上以一傳輸帶寬在一多載波系統中接收訊號，各訊框包含至少二發訊樣型及至少二資料樣型，該等發訊樣型在頻率方向上彼此相鄰且各發訊樣型具有映射在頻率載波上的發訊資料，該等資料樣型具有映射在該頻率載波上的資料，該等至少二發訊樣型各者具有相同長度，其中該接收設備包含接收機構，適於待調諧至並接收該傳輸帶寬之已選擇部分，該傳輸帶寬的該已選擇部分至少具有該等發訊樣型之一者的長度並至少包括待接收之一資料樣型，以及評估機構，適於評估包含在一已接收發訊樣型中的該發訊資料，以致能該等至少二資料樣型的接收。

上述目的係藉由根據申請專利範圍第22項的接收方法而另外達成。本發明之接收方法適於在一訊框結構的基礎上以一傳輸帶寬在一多載波系統中接收已傳輸訊號，各訊框包含至少二發訊樣型及至少二資料樣型，該等發訊樣型在頻率方向上彼此相鄰且發訊樣型各者具有映射在頻率載波上的發訊資料，該等資料樣型具有映射在該頻率載波上的資料，該等至少二發訊樣型各者具有相同長度，該方法包含以下步驟接收該傳輸帶寬之已選擇部分，該傳輸帶寬的該已選擇部分至少具有該等發訊樣型之一者的長度並至少包括待接收之一資料樣型，以及評估包含在一已接收發訊樣型中的該發訊資料，以致能該等至少二資料樣型的接收。

上述目的藉由根據申請專利範圍第23項之用於傳輸及接收訊號的系統而另外達成，該系統包含一種傳輸設備，用於在一訊框結構之基礎上在一多載波系統中傳輸訊號，各訊框包含至少二發訊樣型及至少二資料樣型，該等發訊樣型在頻率方向上彼此相鄰，該傳輸設備包含發訊映射機構，適於將發訊資料映射在一訊框中的該等至少二發訊樣型各者之頻率載波上，各發訊樣型具有相同長度，資料映射機構，適於將資料映射在一訊框中的該等至少二資料樣型之頻率載波上，轉移機構，適於將該等發訊樣型及該等資料樣型從頻率域轉移至時間域，以產生一時間域傳輸訊號，以及傳輸機構，適於傳輸該時間域傳輸訊號，該系統另外包含根據本發明之接收設備，其適於接收來自該傳輸設備之該時間域傳輸訊號。

上述目的藉由根據申請專利範圍第24項之用於傳輸及接收訊號的方法而另外達成，該方法包含一種傳輸設備，用於在一訊框結構之基礎上在一多載波系統中傳輸訊號，各訊框包含至少二發訊樣型及至少二資料樣型，該等發訊樣型在頻率方向上彼此相鄰，該傳輸方法包含以下步驟將發訊資料映射在一訊框中的該等至少二發訊樣型各者之頻率載波上，各發訊樣型具有相同長度，將資料映射在一訊框中的該等至少二資料樣型之頻率載波上，將該等發訊樣型及該等資料樣型從頻率域轉移至時間域，以產生一時間域傳輸訊號，以及傳輸該時間域傳輸訊號，該方法另外包含根據本發明之適於接收該時間域傳輸訊號之接收方法。

本發明因此建議在頻率域中以及在時間域中使用訊框結構或訊框樣型之多載波系統。在該頻率域中，各訊框包含至少二發訊樣型，其分別在頻率載波上運載發訊資料或資訊，且分別具有相同長度(或帶寬)。在轉換至時間域後，然後在該結果時間域訊號中，各訊框壓縮個別發訊符號以及資料符號。各訊框樣型在頻率方向上包括整體或全部傳輸帶寬，以致該全部傳輸帶寬因此由具有該相同個別長度之該等發訊樣型相等地分割。然後各訊框之資料樣型在時間上跟隨該等發訊樣型。該接收設備可自由地及彈性地調諧至該傳輸帶寬的任何希望部分，設若該接收設備可調諧至的傳輸帶寬的部分至少具有該等發訊樣型之一者的長度。藉此，該接收設備終始能接收整體發訊樣型的發訊資料，以致在該基礎上並使用包含接收後續資料樣型所需之實體層資訊的發訊資料，該資料樣型可於該接收設備中接收。

各訊框有利地包含在時間維度上接續在該等至少二發訊樣型之後的至少二額外的發訊樣型，該等額外的發訊樣型各者具有與該等至少二前導發訊樣型之所對應的一者相同的個別長度。藉此，即使各發訊樣型之長度(帶寬)不夠長至包含所有必要的發訊資料，可能在該額外發訊資料中傳輸必要的賸餘發訊資料。即使該接收設備具有頗小(有效)接收帶寬，因此其可能傳輸及接收所有必要的發訊資料。更加有利地，各訊框包含至少二訓練樣型，其中引導訊號映射在一訊框中的各訓練樣型之頻率載波上，且其中將該等發訊樣型在該頻率方向上對準至該等訓練樣型。藉此，藉由在時間方向上在該等發訊樣型之前的該等訓練樣型，首次接收該訓練樣型的該接收設備能執行時間、同步、頻率移位計算、及/或頻道評估，然後可接收在該等已接收發訊樣型中的發訊資料並將其用以接收與該接收設備之調諧位置獨立的該等後續資料樣型。例如，各訓練樣型具有相同長度，且各發訊樣型的長度與該等訓練樣型各者之長度相同。替代地，各訓練樣型具有相同長度，且各發訊樣型的長度小於該等訓練樣型各者之長度。藉此，發訊樣型各者的長度可能為該等訓綀樣型各者之長度的一半。該等發訊樣型不與該等訓練樣型對準之實作或許係可能的。

有利地，各發訊樣型包含至少一防護帶。藉此，甚至在該有效接收帶寬小於該調諧帶寬的情形中，例如，由於過濾特徵等，保證該接收設備可接收在發訊樣型中的所有發訊資料。藉此，各發訊樣型可能在其開始包含一防護帶並在其結束包含一防護帶。

有利地，各訊框之各發訊樣型包含該發訊樣型在該訊框內的位置，其在該接收側擷取及評估。在此情形中，更加有利地，除了個別發訊樣型在訊框中的位置外，在各訊框中之各發訊樣型可包含完全相同的發訊資料，該位置在訊框中的至少一部分的發訊樣型中不同。藉此，該接收設備能決定其，例如在初始週期期間，在(各訊框內的)全部傳輸帶寬內的位置，在其中將該接收設備調諧至訊框內的任意位置，然後在該已接收發訊樣型中的發訊資料的基礎上，調諧至致能所希望資料之接收的該帶寬。

更加有利地，各訊框之該等發訊樣型包含指示該訊框中所包含的資料樣型之數量的發訊資料。更有利地，在該等發訊樣型中的該發訊資料之結構支援在各訊框之頻率方向上的有限最大數量之資料樣型。另外，各訊框之該等發訊樣型可能包含用於該訊框中所包含的各資料樣型之單獨發訊資料。

更加有利地，該等發訊樣型的發訊資料包含錯誤偵測及/或修正編碼。藉此，即使接收設備不能接收整體發訊樣型，該接收設備可能仍能得到包含在該發訊樣型中的整體發訊資料。

雖然該接收器可彈性地調諧至該傳輸帶寬的任何所希望部分，由於本發明提議之該新訊框結構，始終可能接收整體發訊樣型的該等發訊資料。有利地，該接收設備包含一再構成機構，適於從該傳輸帶寬之該已接收已選擇部分再構成該原始發訊樣型。藉此，若該接收機構調諧至的該傳輸帶寬之該已選擇部份與該發訊樣型結構不匹配時，該再構成機構可能適於將該等已接收發訊訊號重排成該原始發訊樣型。從而，即使該接收器調諧至的該傳輸帶寬之該已選擇部分不能完全地且正確地(在頻率方向上)與該等發訊樣型之一者匹配，該接收器在此等例子中將接收(逐頻率)前導發訊樣型之最後部分及(逐頻率)後續發訊樣型的首先部分。例如，若該接收設備知道在各訊框中其距離該發訊樣型結構的(頻率維度)移位，該再構成機構可能適於將已接收發訊訊號重排成原始發訊樣型。替代地，各訊框包含在時間維度上接續在該等至少二發訊樣型之後的至少二額外的發訊樣型，該等額外的發訊樣型各者具有與該等至少二前導發訊樣型之所對應的一者相同的個別長度，其中該再構成機構適於將在該時間維度上接續於彼此之後的已接收之二個或多個發訊樣型重排成該原始發訊樣型。從而，該前導發訊樣型及該後續發訊樣型可共同包含必要的發訊資料，即使該等發訊樣型在頻率維度上的長度短於所有必要發訊資料包含在單一發訊樣型中之情形。

替代地或附帶地，該等發訊樣型的該發訊資料包含一錯誤偵測及/或修正編碼，其中該再構成機構適於在該等已接收發訊訊號上執行一錯誤偵測及/或修正解碼，以再構成該原始發訊樣型。藉此，該已傳輸發訊樣型可能包含即使僅可接收該發訊樣型的一部分，使該接收器能再構成該原始發訊樣型之額外的錯誤編碼、冗餘等。有利地，各訊框之各發訊樣型包含該發訊樣型在該訊框內的位置，其在該接收側擷取及評估。在此情形中，更加有利地，除了個別發訊樣型在訊框中的位置外，在各訊框中之各發訊樣型可包含完全相同的發訊資料，該位置在訊框中的至少一部分的發訊樣型中不同。藉此，該接收設備能決定其，例如在初始週期期間，在(各訊框內的)全部傳輸帶寬內的位置，在其中將該接收設備調諧至訊框內的任意位置，然後在該已接收發訊樣型中的發訊資料的基礎上，調諧至致能所希望資料之接收的該帶寬。有利地，各訊框之該等發訊樣型包含具有該訊框中所包含的資料樣型之數量的發訊資料，其中該評估機構適於以來自一已接收發訊樣型之資料樣型的數量擷取該發訊資料。更有利地，各訊框之該等發訊樣型包含具有該訊框中所包含的各資料樣型之單獨發訊資料，其中該評估機構適於以來自一已接收發訊樣型之各資料樣型擷取該單獨發訊資料。

有利地，該接收器適於待調諧至並接收該傳輸帶寬之已選擇部分，以致能在該傳輸帶寬的該已選擇部分中的發訊樣型之最佳接收。特別係若該資料樣型之頻率維度結構與訊框中的該等發訊樣型不匹配時，且若待於該接收器中接收之該傳輸帶寬的該選擇部分(在頻率維度上)大於待接收之該(等)資料樣型時，或許可能最佳化該調諧以達成發訊樣型之最佳可能接收，例如藉由調整該調諧以致接收一整體發訊樣型的最大部分而仍接收該(等)所希望之整體資料樣型。

通常，調諧該接收器以接收該傳輸帶寬之該選擇部分，以相對於該傳輸帶寬之該選擇部分，將至少一待接收之資料樣型中心化，可能係有利的。

更加有利地，可在先前訊框的發訊樣型中接收之發訊資訊的基礎上，將該接收器調諧至該傳輸帶寬的選擇部分。

更加有利地，各訊框包含在時間維度上接續在該等至少二資料樣型之後的額外資料樣型，該等額外資料樣型各者具有與該等至少二先前資料樣型之所對應的一者相同之個別長度。換言之，各訊框中的資料樣型之結構係以將至少二資料樣型在頻率維度上彼此緊接配置的方式有利地設定，以包括該整體傳輸帶寬。然後將額外的資料樣型配置在該相同訊框中，而在時間方向上跟隨該等至少二資料樣型，因此各額外或跟隨資料樣型具有與在相同的頻率位置上之先前資料樣型(在頻率維度或方向上)相同的長度。因此，若將接收設備調諧至該傳輸帶寬的特定部分，每一訊框至少接收二資料樣型，該等資料樣型各者具有相同長度而在時間維度上彼此跟隨。藉此，該等資料樣型各者之長度在該傳輸設備中可被動態地調整。替代地或附帶地，額外資料樣型在時間維度上的數量可被動態地調整。然後關於該等資料樣型的任何動態改變將在該等發訊樣型中發訊。如同本發明所提議之具有該訊框結構的多載波系統因而致能非常有彈性之資料內容傳輸，在該資料內容中，資料樣型的長度、且因此每一資料樣型的資料量可被動態地改變，例如從訊框至訊框或以任何其他所需的方式。替代地，該等資料樣型的長度及/或數量可能係固定的或係不變的。

應理解本發明可施用至任何種類之多載波系統，在該多載波系統中，傳輸設備適於在整體傳輸帶寬中傳輸資料且接收設備適於選擇性地僅接收該整體傳輸帶寬的一部分。用於此等系統或未來的單向或雙向廣播系統，諸如有線或無線(例如，纜線為基、地面等)數位視訊廣播系統，之非限定範例可能存在。用於多載波系統之非限定範例會係正交頻分多工(OFDM)系統，然而，可使用將發訊資料、引導訊號、及其他種類之資料映射至複數個頻率載波之任何其他合適的系統。該等頻率載波可能藉此等距並分別具有相同長度(帶寬)。然而，本發明也可能使用在該等頻率載波非等距及/或不具有個自地相同長度的多載波系統中。另外，應理解本發明不受限於在施用在該傳輸側上之全部傳輸帶寬中或在該接收側調諧至的該傳輸帶寬之已選擇部分上的任何類型之特定頻率範圍中。然而，在部分應用中，使用在該接收側上的接收帶寬可能係有利的，亦即，該接收器可調諧至的該傳輸帶寬之部分的帶寬，其對應既存(數位視訊廣播或其他)系統之接收裝置的帶寬。用於接收器帶寬之非限定範例可能係8MHz，亦即，該接收側可從該全部傳輸帶寬調諧至任何希望之8MHz帶寬。藉此，該全部傳輸帶寬可係8MHz的倍數，例如8MHz、16MHz、24MHz、32MHz等，以致該全部傳輸帶寬的分段，亦即各訓練樣型的長度可係8MHz。然而，可能有其他分段，例如(但不受限於)6MHz之各訓練樣型的長度。通常，在8MHz之該接收器帶寬的非限定範例中，使用在本發明之訊框結構中的各發訊樣型的長度可係8MHz、4MHz(或以下)。

圖1顯示整體傳輸帶寬1的概要呈現，在該傳輸帶寬中，根據本發明之傳輸設備，與例如圖17概要地顯示之傳輸設備54一樣，按照本發明在多載波系統中傳輸訊號。圖1另外概要地顯示本發明之接收設備3的方塊圖，其適於調諧至並選擇性地接收傳輸帶寬1的已選擇部分2。藉此，接收設備3包含調諧器4，其適於調諧至並選擇性地接收傳輸帶寬1的所希望部分2，以及另外的處理機構5，其按照該個別通訊系統執行該等已接收訊號的另外必需處理，諸如解調變、頻道解碼等。根據本發明之接收設備的更詳盡範例顯示在圖18之概要方塊圖中，其顯示包含接收介面64之接收設備63，其可係，例如天線、天線樣型、有線或纜線為基之接收介面、或適於在該個別傳輸系統或通訊系統中接收訊號之任何其他合適介面。接收設備63的接收介面64連接至接收機構65，該接收機構包含調諧機構，諸如圖1中顯示的調諧機構4，以及取決該個別接收或通訊系統之另外需要的處理元件，諸如適於將該已接收訊號降頻至中頻或基帶之降頻機構。

如上文所述，本發明藉由提供用於多載波系統之特定及新訊框結構，在接收器中致能傳輸帶寬1之所希望部分2的彈性及變化接收。圖2顯示全部傳輸帶寬1的概要呈現，在傳輸帶寬內，本發明之傳輸設備54適於在不同段或部分6、7、8、9、以及10中傳輸資料內容，諸如視訊資料、音訊資料、或任何其他種類的資料。例如，該等部分6、7、8、9、以及10可為傳輸設備54所使用以傳輸不同種類的資料、來自不同來源的資料、預期給不同接收者之資料等。部分6及9具有，例如最大帶寬，亦即，可由對應接收設備63接收之最大帶寬。部分7、8、10具有較小帶寬。本發明現在提議將訊框結構或樣型施用至整體傳輸帶寬1，因此各訊框包含至少二訓練樣型及若干資料樣型，該等訓練樣型在頻率方向上彼此相鄰。訊框之各訓練樣型將具有相同長度及完全相同的引導訊號。換言之，將全部傳輸帶寬1分割為用於訓練樣型之相等部分，因此接收器可調諧至的最大帶寬，例如圖2中顯示之用於部分6及9的帶寬，必須等於或大於各訓練樣型的長度。藉此，藉由適當地接收整體訓練樣型，根據本發明之接收設備63可正確地與傳輸設備54同步並以彈性及非限定方式調諧至及接收所希望的資料。附帶地，在此種已接收訓練樣型的基礎上，接收設備63中可能計算頻率移位及/或估計通道。當下文將更詳細地解釋時，會更加清楚在該傳輸帶寬中的不同資料部分的長度不可超過在該個別訊框中的該等訓練樣型之長度(頻率載波的數量)。

圖3顯示根據本發明的訊框11、11'、11"之時間域結構的概要呈現。訊框11、11'、11"各者包含前文符號(或訓練符號)12、12'、12"、一個或多個發訊符號13、13'、以及數個資料符號14、14'。藉此，在該時間域中，該等前文符號或訓練符號係在資料符號之前的發號符號之前。訊框11、11'、11"各者可能具有複數個資料符號，其中資料符號的數量在訊框11、11'、11"各者中變化之系統係有可能的。該等前文符號係在接收設備63中使用，以執行時間同步及最終地額外工作，諸如頻道估計及/或頻率移位計算。發訊符號13、13'包含發訊資訊，例如接收設備63所需要之用於解碼該等已接收訊號之所有實體層資訊，但不限定為L1發訊資料。該發訊資料可能包含，例如資料內容至不同資料樣型的分配，亦即，將作為，例如資料串流、調變、錯誤修正設定等的資料內容在頻率載波上定位，以致接收設備63可得到其應該調諧至的該整體傳輸帶寬之部分的資訊。另外，該等發訊符號可能包含指示個別資料樣型距離該等前文或訓練樣型及/或該等發訊樣型之移位的發訊資料，以致接收設備63可能以將該等訓練樣型及/或該等發訊樣型的之接收最佳化的方式，將對該傳輸頻率之所希望部分的該調諧最佳化。藉由將該資料串流分割為邏輯塊，根據本發明之訊框結構的使用具有另外的優點，可訊框接著訊框地發訊該訊框結構的改變，因此先前訊框發訊該等後續訊框或彼等之一者的已改變訊框結構。例如，該訊框結構容許調變參數的無縫改變而不產生錯誤。

圖4A、4B、5A、及5B顯示可使用在本發明中的前文結構之非限定範例。然而，必須理解也可使用其他可能的前文結構。圖4A顯示前文或訓練樣型15的頻率域呈現，在該訓練樣型中，複數個頻率載波16(在顯示範例中的2048個載波)分別運載引導訊號。換言之，訓練樣型15的所有頻率載波運載引導訊號。圖4B顯示在時間域中的轉移後之圖4A的訓練樣型。該時間域訓練符號在單一重複中包含複數個時間域樣本17(在顯示範例中的2048個樣本)。換言之，該時間域訓練符號在該等時間域樣本中不具有任何重複。圖5A顯示頻率域前文樣型18的另外非限定範例，包含複數個頻率載波(在顯示範例中的512個載波)。在該顯示範例中，僅每第四個次載波運載引導訊號19，所有其他的次載波20不運載引導訊號。在轉移至時間域中後，圖5B顯示之該時間域前文或訓練符號21顯示四個重複22，各重複22具有完全相同的樣本23(相同的值及數量)。在該顯示範例中，該時間域訓練符號具有2048個時間符號的長度且各重複22包含512個樣本。一般規則係該時間域中之重複的數量對應於頻率域中之引導訊號的重複率。若該等引導訊號在頻率域中的距離更高，在時間域中的重複數量增加。時間域前文或訓練符號中的重複有時稱為「短縮」訓練符號。在圖5B的範例中，該時間域符號因此包含四個短縮訓練符號。在部分應用中，使用偽雜訊引導訊號序列以在該時間域中得到偽雜訊相似訊號樣型可能係有利的。同樣的，所謂CAZAC(固定增幅零自關聯)序列可用於該等引導訊號，或導致偽雜訊相似訊號樣型並在頻率域及時間域二者中具有良好關聯性質之任何其他適合的序列。此種序列容許在本發明之接收設備63中的時間同步。除此之外，若奈奎斯特準則在頻率維度中完成，此種序列在接收設備63中容許可靠的頻道估計。另外，此種序列在接收設備63中容許計算頻率移位及或估計頻道。

如上文所述，本發明提議用於傳輸設備54之整體傳輸帶寬的頻率域訊框結構或訊框樣型，在該訊框樣型中，完全相同的訓練樣型在整體傳輸帶寬上重複，亦即，在頻率方向上彼此相鄰。圖6概要地視覺化在整體傳輸帶寬24中之完全相同且彼此相鄰的訓練樣型25、26、27、28之此種序列。換言之，將引導訊號的相同序列映射至各訓練樣型25、26、27、28之頻率載波上，以致各訓練樣型具有相同長度(或帶寬)及相同的頻率載波數量(假設頻率次載波等距且分別具有相同的長度或帶寬)。有利地，如圖6所示，將全部傳輸帶寬24相等地分割為分別具有相同長度之訓練樣型25、26、27、28。訓練樣型25、26、27、及28的長度也對應於本發明之接收設備63可調諧至的最小調諧帶寬以接收訊號，以保證接收設備63始終能接收用於同步(及頻道估計、及/或頻率移位計算)之整體訓練樣型。

本發明藉由，例如在圖18所示的接收設備63之關聯機構67中關聯已接收引導訊號，因此致能以非常彈性的方式將接收設備63調諧至全部通道帶寬24內的任何位置，而仍能執行可靠的同步。再次，本發明提議將整體傳輸頻率帶寬24分割為相鄰的次塊或段，各段具有包含重複之完全相同的引導訊號序列之訓練樣型且因此具有相同長度。各訓練樣型的長度因此有利地對應於接收設備63可調諧至的該帶寬。例如，如圖18所示，接收設備63包含接收介面64，諸如天線、有線接收介面等，訊號經由其接收在接收機構65中，其包含調諧器。若將接收設備63調諧至傳輸帶寬的一部分，其與該等訓練樣型之一者匹配或重合，該引導訊號序列以原始次序接收。若將接收設備63調諧至傳輸帶寬的任意一部分或，例如二訓練樣型之間，仍接收該訓練樣型的所有引導訊號，然而，不係以原始序列的方式。然而，由於該引導訊號序列的循環行為，仍呈現非常良好的關聯性質，特別係若將偽雜訊序列用於各訓練樣型中的該等引導訊號，且當本發明之接收設備63的關聯機構67在執行自關聯時，亦即該等已接收引導訊號與自身的關聯，其仍實現良好結果。具體地說，在有線系統中，諸如纜線系統中，因為高訊號對雜訊比，期待自關聯實現良好結果。同樣的，此種序列在接收設備63中致能計算頻率移位及或估計頻道。

圖7顯示用於不具有訓練樣型之分段的多載波系統，亦即，在該系統中，該傳輸帶寬與該接收帶寬完全相同，之64個樣本偽雜訊序列的模擬結果。該關聯尖峰明顯可見。圖8顯示根據本發明的系統之模擬結果的另一範例，在該範例中，整體傳輸帶寬包含完全相同的訓練樣型且將該接收器調諧至該傳輸帶寬的一部分。在圖8所示之模擬中，將該接收器調諧至且相等地匹配第一段，亦即，該整體傳輸帶寬之第一訓練樣型。換言之，該模擬顯示在該接收器以原始序列接收訓練樣型的引導訊號之情形中的自關聯結果。再次，該關聯尖峰明顯可見。圖9現在顯示圖8之系統的模擬結果，因此將該接收器調諧至二訓練樣型之間的位置，以致該接收器未以原始序列接收該等引導訊號，但該先前訓練樣型之最後部分在該後續訓練樣型的首先部分之前接收。然而，由於該引導序列及該等訓練樣型的循環行為，仍可能得到自關聯尖峰，其顯示於圖9。

若接收設備63知道其調諧位置，亦即，知道與訊框的開始或各訓練樣型之個別開始的移位，選擇性設置之再配置機構66可將該等已接收引導訊號再配置成原始序列，並在與該期待訓練樣型之儲存版本比較的基礎上執行交互關聯，以得到交互關聯結果。此種交互關聯結果通常會具有比自關聯結果更好的品質，因為其較少受雜訊影響。從而，對於具有低訊號對雜訊比的系統，交互關聯會係更佳的選擇。圖10顯示根據本發明之訊框結構或樣型29的頻率域呈現的概要範例。訊框結構29在頻率方向上包括整體傳輸帶寬24，並包含在頻率方向上彼此相鄰之至少二訓練樣型30，各訓練樣型在個別頻率載波上運載完全相同的引導訊號序列並具有相同長度。在圖4所示之範例中，將整體傳輸帶寬24次分割為四個訓練樣型30，但任何更高或更低的訓練樣型數量可能係適合的。在如圖17所示之本發明的傳輸設備54中，引導映射機構55適於將該等引導訊號映射至各訓練樣型的頻率載波上。有利地，將偽雜訊序列或CAZAC序列用於該等引導訊號，但具有良好偽雜訊及/或關聯性質之任何其他序列可能係適合的。同樣的，相對於圖4所解釋的，引導映射機構55可能適於將引導訊號映射至該等訓練樣型中的每個頻率載波上。替代地，相對於圖5所解釋之範例，引導映射機構55可能適於將引導訊號映射至每第m個頻率載波上(m係大於1之自然數)。每個訓練樣型30的長度或帶寬39與接收設備63之該調諧器可調諧至的該帶寬38相同。然而，接收設備63可調諧至的該傳輸帶寬之該部分可能大於訓練樣型30的長度。除了在接收設備63之關聯機構67中執行的關聯外，該等已接收引導可另外(於轉換機構68中轉換為頻率域之後)在頻道估計機構69中用於該訊框中之頻率載波的頻道估計，其將必要頻道估計資訊提供給解映射機構70，該資訊致能該等已接收資料訊號中之資料的正確解映射。同樣的，該等已接收引導可使用在接收設備63中，用於在未於圖18中圖示之對應機構中計算頻率移位。

訊框結構或樣型29另外包含在頻率方向上彼此相鄰之至少二發訊樣型31，彼等在時間方向上跟隨訓練樣型30。各發訊樣型31具有與個別地先前訓練樣型30相同的長度及帶寬，且各發訊樣型31在頻率方向上的開始及結束完全相同於個別(逐時間)先前訓練樣型30的開始及結束，以致發訊樣型31的頻率結構與訓練樣型30之頻率結構完全相同。換言之，將發訊樣型31對準訓練樣型30。圖17所示之本發明的傳輸設備54包含發訊資料映射機構57，其適於將發訊資料映射至各發訊樣型31的頻率載波上。藉此，各發訊樣型31包含，例如發訊樣型31在該訊框內的位置。例如，除了個別發訊樣型在訊框中的位置外，在各訊框中之各發訊樣型31具有並運載完全相同的發訊資料，該位置在訊框中各發訊樣型31中不同。該發訊資料係，例如包含接收設備63所需要已解碼已接收訊號之所有實體層資訊的發訊資料L1。然而，可能將任何其他合適之發訊資料包含在發訊樣型31中。發訊樣型31可能，例如包含個別資料段32、33、34、35、36的位置，以致接收設備63知道所希望段的所在位置，以致接收設備63的調諧器可調諧至該個別位置，以接收該等希望之資料段。如圖18所示，接收設備63包含在具有該調諧器之接收機構65後的轉換機構68，該轉換機構將已接收時間域訊號轉換至頻率域中，隨後該發訊資料(選擇性地在再構成機構71中再構成後)在解映射機構72中解映射，然後在評估機構73中評估。評估機構73適於從已接收發訊資料摘錄必要及必需的發訊資訊。若有必要，可在發訊樣型31之後立即在時間方向上提供額外的發訊樣型。

訊框結構或樣型29另外包含至少二資料段，該等資料段在頻率方向上在整體頻率帶寬24上延伸，且在時間方向上跟隨發訊樣型31。在發訊樣型31所位於之時間槽後的時間槽中，訊框結構29顯示數個具有不同長度的資料段32、33、34、35、36、以及37，亦即，資料映射在不同數量之個別頻率載波上。訊框結構29在後續時間槽中另外包含額外的資料段，從而該等額外的資料樣型如同個別先前資料樣型，分別具有相同長度及頻率載波數量。例如，資料樣型32'、32"、32'''具有與第一資料樣型32相同的長度。資料樣型33'、33"、33'''具有與資料段33相同的長度。換言之，額外的資料樣型與在發訊樣型31後之第一時間槽中的數個資料樣型32、33、34、35、36、以及37具有相同的頻率維度結構。因此，若接收設備63，例如調諧至傳輸帶寬的一部分38以接收資料樣型35，可適當地接收與資料樣型35具有相同長度之所有逐時間後續資料樣型35'、35"、以及35'''。

如本發明提議的訊框結構或樣型29之彈性且可變的資料樣型結構可，例如藉由具有不同種類的資料及/或來自不同來源之資料的各種不同之資料串流的映射，如圖17中藉由支線資料1、資料2、資料3視覺化之串流，在圖17所示之本發明的傳輸設備54中實現。然後該個別資料藉由個別資料映射機構58、58'、58"映射至在個別資料樣型中的頻率載波上。如所陳述的，若頻率載波等距並分別具有相同帶寬，至少部分不同的資料樣型可能具有不同長度，亦即，頻率載波的數量不同。替代地，頻率方向上的資料樣型之數量可能與訓練樣型的數量相同，其中各資料樣型的長度(或帶寬)可能完全相同於各訓練樣型之長度且彼等可能彼此對準(具有相同的頻率方向結構)。替代地，各資料樣型可能具有相同長度且該等資料樣型的數量可能係訓練樣型之數量的倍數，而仍具有相同的頻率結構及對準。因此例如，2、3、4、或更多個資料樣型會與該等訓練樣型各者對準。通常，該等資料樣型的長度必須小於或最多等於有效接收器帶寬，以致該等資料樣型可接收於接收設備63中。另外，傳輸設備54可能適於動態地改變該等資料樣型結構，例如，該等資料樣型的長度及/或數量。替代地，該等資料樣型的結構可係固定的或係不變的。

另外，應注意該等資料樣型可有利地包含映射在部分頻率載波上的引導訊號，以在該接收側上致能好的頻道估計。藉此，該引導訊號可在正規樣型或非正規樣型中的資料所相依之載波間消散。

在傳輸設備54中，將具有來自引導映射機構55之引導的頻率載波、具有來自發訊映射機構57之發訊資料的頻率載波、及具有來自不同資料映射機構58、58'、58"之資料的頻率載波在訊框形成機構59組合至根據本發明之訊框樣型或結構29。

通常，本發明之訊框結構可係固定的或不變的，亦即，全部帶寬及各訊框在時間方向上的延伸可係固定的且始終相同。替代地，該訊框結構也可具有彈性，亦即，全部帶寬及各訊框在時間方向上的延伸取決於期望之應用而有時可具有彈性且可改變。例如，具有資料樣型之時間槽的數量可彈性地改變。藉此，可在該等發訊樣型之發訊資料中將該等改變發訊至接收設備。

可在圖10中看到，接收設備63可調諧至的部分38與訓練樣型30及發訊樣型31的頻率結構不匹配。然而，如上文所解釋的，由於訓練樣型30中的引導訊號序列的循環本質，接收設備63的關聯機構67仍能執行自(或交互)關聯。另外，在圖10所顯示之情況中，接收設備63需要相關於部分38相對於訊框樣型29的頻率結構之移位的消息，以能將該等接收發訊載波再構成為發訊樣型31之原始發訊序列，此係於再構成機構71中完成。此係由於發訊樣型31具有與訓練樣型30相同的長度及頻率結構。

在接收設備63的啟動相或初始相期間，接收設備63調諧至全部頻率帶寬之任意頻率部分。在纜線廣播系統之非限定範例中，訓練樣型30可具有，例如8MHz帶寬。因此，在啟動相期間，接收設備63能以原始或重排序列接收整體訓練樣型30，並從該等已接收訓練樣型30以原始或重排序列接收整體發訊樣型31。接收設備63在轉換機構68中的該等已接收時間域訊號至頻率域之轉換後，能在關聯機構67中執行關聯，以得到時間同步，並在頻道估計機構69中執行頻道估計(通常係粗略的估計)及/或頻率移位計算。在接收設備63的評估機構73中，評估該已接收發訊資料，例如得到該已接收發訊樣型在該訊框中的位置，以致該接收器可自由地並彈性地調諧至個別希望之頻率位置，例如圖10所示之部分38。在該新調諧位置中，其通常會無須與訓練樣型30及發訊樣型31之頻率結構匹配，由於彼等之循環本質，接收設備63仍能在訓練樣型30的引導訊號的基礎上執行同步、頻道估計及頻率移位計算。然而，為能適當地評估發訊樣型31的發訊資料，該等已接收發訊訊號必須重排，如所描述的，其係在再構成機構71中執行。圖11在概要範例中顯示此重排。先前發訊樣型的最後部分31'在後續發訊樣型之首先部分31"之前接收，隨後再構成機構71將部分31'置於部分31"之後以再構成該發訊資料的原始序列，隨後在來自該等頻率載波之發訊資料在解映射機構72中執行對應解映射之後，已重排發訊樣型在評估機構73中評估。應記得各發訊樣型31的內容均相同，以致此重排係可能的。

經常，接收設備不在該接收器調諧至的完全接收帶寬上提供平坦頻率響應。此外，傳輸設備通常在接收帶寬窗之邊緣面對漸增之衰減。圖12顯示典型濾波整形範例之概要呈現。可看到該過濾不係矩形，以致該接收設備不能接收，例如8MHz帶寬而僅能有效地接收7.4MHz帶寬。若該等發訊樣型31具有與接收設備63之接收帶寬相同的長度及帶寬，該結果係接收設備63可能不能執行相對於圖11所描述之發訊資料的重排，以致遺失部分訊號且不能在該接收帶寬之邊緣接收。為克服此問題及其他問題以保證接收設備63始終能以原始序列接收一完整發訊樣型，且不必重排或重配置該等已接收發訊訊號，本發明替代地或附帶地提議使用發訊樣型31a，相較於訓練樣型30，其具有已縮減長度。圖13所示之範例，提議使用具有正好為訓練樣型30之一半長度的發訊樣型31，但仍具有與訓練樣型30相同的頻率結構。換言之，如圖13所示，該半長度發訊樣型31a的個別二者(亦即，一對)匹配且對準訓練樣型30之每一者。藉此，每一對發訊樣型31a會具有完全相同的發訊資料，該發訊資料包含該等發訊樣型31a在個別訊框中的位置。然而，相對於其他對發訊樣型，在此等其他對中，因為彼等在該訊框內具有個別不同位置，除了該位置資訊外，該發訊資料會完全相同。在各訓練樣型30具有8MHz之帶寬或長度的上述範例中，發訊樣型31a各者會具有4MHz的長度或帶寬。藉此，為保證可依舊傳輸相同的發訊資料量，可能必須在發訊樣型31a後續的且在資料樣型32、34、35、36、及37之前的時間槽中加入額外的半長度發訊樣型31b。額外發訊樣型31b具有與發訊樣型31a相同的時間及頻率配置/對準，但包含額外且不同於包含在發訊樣型31a中的發訊資料之發訊資料。以此方式，接收設備63將能完全地接收發訊樣型31a及31b，且該接收設備的再構成機構71適於將發訊樣型31a及31b的發訊資料組合成原始序列。在此例子中，可省略接收設備63中的再構成機構71。若必要的發訊資料可在一半長度中傳輸，也可能僅提供具有半長度發訊樣型31a之一時間槽，且額外的發訊樣型31b係非必要的。替代地，甚至可在發訊樣型31b之後的後續時間槽中使用更多的半長度發訊樣型。(針對本發明之所有實施例)通常應注意訓練樣型、資料樣型及/或發訊樣型的長度(或帶寬)可適於，例如小於或最多等於，接收設備63的有效接收帶寬，例如該接收帶通濾波器的輸出帶寬，如上文所述。

另外，通常應注意由本發明描述的訊框結構之訓練樣型、發訊樣型及/或資料樣型可包含額外的防護帶，亦即，在個別樣型或訊框之開始或結束的未使用載波。例如，各訓練樣型可在各樣型的開始或結束包含防護帶。替代地，在部分應用中，若各訊框中僅第一訓練樣型，在圖10的範例中之在位置39的訓練樣型，可僅在該樣型的開始包含防護帶，且各訊框中的最後訓練樣型可僅在該樣型的結束包含防護帶，可能係有利的。替代地，在部分應用中，各訊框中僅第一訓練樣型，在圖10的範例中之在位置39的訓練樣型，可在該樣型的開始以及結束包含防護帶，且各訊框中的最後訓練樣型可在該樣型的開始以及結束包含防護帶。包含在部分或全部訓練樣型中的防護帶之長度可，例如小於或最多等於該接收設備可應付之最大頻率移位。在曾提及之用於各訓練樣型的8MHz帶寬之範例中，該防護帶可，例如具有250至500kHz之長度或任何其他合適的長度。同樣的，包含在訓練樣型中的各防護帶之長度至少可係由於如相對於圖12所描述之過濾特徵而不在該接收設備中接收之該等載波的長度。同樣的，若該等發訊樣型具有防護帶，包含在訓練樣型中的各防護帶之長度至少可係各發訊樣型防護帶的長度。

附帶地或替代地，各發訊樣型，亦即，發訊樣型30、31a、及/或31b，可包含在各樣型的開始或結束具有未使用載波之防護帶。圖15顯示此情況之範例，其概要地顯示在頻率維度上彼此後繼配置之數個發訊樣型31a，各發訊樣型具有在其開始之防護帶31a'及在其結束的其他防護帶31a"。例如，在OFDM系統中，在其中該全部傳輸帶寬係8MHz訓練樣型長度的倍數(4nk模式：k係1024載波/樣本的傅利葉窗尺寸，n=1、2、3、4…)，且各發訊樣型具有4MHz的長度，對在各發訊樣型之開始及結束的各防護帶長度之建議會係343頻率載波(其係各4nk模式中在各訊框之開始及結束的該等資料樣型中之未使用載波的數量)。在各發訊樣型中的可使用載波之結果數量會係3584/2-2x343=1106個載波。然而，必須理解此等數量僅使用為範例且無論如何不意謂著限制。藉此，包含在發訊樣型中的各防護帶之長度至少可係由於如相對於圖12所描述之過濾特徵而不在該接收設備中接收之該等載波的長度，以致在各發訊樣型中的發訊資料之長度等於(或可能小於)有效接收器帶寬。應注意若存在額外發訊樣型31b，如相關於圖13所解釋的，彼等將具有與發訊樣型31a相同的防護帶31a'及31a"。同樣的，如相關於圖13所描述的發訊樣型30可如描述般具有防護帶31a'及31a"。

附帶地或替代地，各資料樣型可包含在各樣型的開始或結束具有未使用載波之防護帶。替代地，在部分應用中，各訊框中僅在頻率方向上的個別第一資料樣型，在圖10及13之範例中的資料樣型32、32'、32"、32'''，可僅在該資料樣型的開始包含防護帶，且各訊框中之在頻率方向上的最後資料樣型，在圖10及13的範例中之資料樣型37、37'、37"、37'''，可在該資料樣型的結束包含防護帶。藉此，若發訊樣型包含防護帶，且/或若該等訓練樣型包含防護帶，包含該等訓練樣型之防護帶，該等資料樣型的防護帶的長度可，例如與發訊樣型的防護帶之長度相同。

如上文所述之包含在發訊樣型31、31a'、及/或31b中的發訊資料(或根據本發明之其他發訊樣型)包含該實體層資訊，其致能根據本發明之接收設備63得到與該訊框結構相關的消息並接收及解碼所希望的資料樣型。作為非限定範例，該發訊資料可包含諸如全部或整體傳輸帶寬、用於該等訓練樣型之防護帶長度、個別發訊樣型在該訊框內的位置、用於該等發訊樣型的防護帶長度、用於該等資料樣型之防護帶長度、建立超訊框之訊框的數量、目前訊框在超訊框內的數量、資料樣型在全部訊框帶寬之頻率維度上的數量、額外資料樣型在訊框中的數量、及/或用於各訊框中的各資料樣型的單獨發訊資料之參數。藉此，個別發訊樣型在訊框內的位置可，例如，指示該發訊樣型相對於該等訓練樣型或相對於該全部帶寬之分段的位置。例如，在圖10之情形中，在其中該發訊樣型具有與該等訓練樣型相同的長度並與之對準，若該發訊樣型位於第一段(例如，第一8MHz段)，或第二段等中，該發訊資料包含指示。假使如相關於圖13所解釋的，該等發訊樣型具有該等訓練樣型之長度的一半，則各相鄰發訊樣型對具有相同的位置資訊。在任何情形中，該接收設備將能使用此位置資訊調諧至該後續訊框中的希望頻帶。該單獨發訊資料係為存在於該訊框中的各資料樣型單獨設置之分離資料塊，並可能包含諸如該資料樣型的第一頻率載波、配置給該資料樣型之頻率載波的數量、用於該資料樣型的調變、用於該資料樣型的錯誤保護碼、用於該資料樣型之時間交錯器的使用、該資料樣型中的頻率陷波之數量(在資料樣型中未用於資料傳輸的頻率載波)、該等頻率陷波的位置、及/或該等頻率陷波的寬度之參數。傳輸設備54的發訊映射機構57適於將對應發訊資料映射在各發訊樣型的頻率載波上。接收設備63的評估機構67適於評估已接收發訊資料，並使用或前傳包含在該發訊資料中的資訊，以在接收設備63中另行處理。

若該發訊資料包含已提及之用於存在於訊框中的各資料樣型之單獨發訊資料，該發訊樣型的結構支援資料樣型在訊框各者之頻率方向上的有限最大數量，以限制各發訊樣型的尺寸至最大尺寸。因而，雖然資料樣型在各訊框之頻率方向上的數量可動態地及彈性地改變，此將僅在資料樣型之特定最大數量內時係事實。在各訊框之時間方向上的額外資料樣型分別與先前資料樣型對準，如上文所解釋的。因而，各額外後續資料樣型具有與先前資料樣型相同的位置、長度、調變等，以致用於該等先前資料樣型的發訊資料也對後續資料樣型有效。藉此，在各訊框之時間方向上的額外資料樣型之數量可係固定的或彈性的，且此資訊也可包含在該發訊資料中。相似地，該等發訊樣型的結構僅可支援頻率陷波在各資料樣型中的有限最大數量。

附帶地或替代地，為克服發訊樣型31的部分在接收設備63中可能不係可接收的問題，傳輸設備54可選擇性地包含錯誤編碼機構56，其適於加入某種錯誤編碼、冗餘，諸如重複編碼、循環冗餘編碼等至發訊資料，該發訊資料係藉由發訊映射機構57映射至發訊樣型的頻率載波上。額外的錯誤編碼會致能傳輸設備54使用與訓練樣型30長度相同的發訊樣型31，如圖10所示，因為接收設備63能，例如藉由再構成機構71執行某種錯誤偵測及/或修正，以再構成原始發訊樣型。

關於具有4MHz的長度且在OFDM系統中對準至8MHz之訓練樣型(段)的發訊樣型之提及範例，下表顯示發訊結構之特定(非限定)範例：

有利地，該訊框結構的每一訊框在頻率維度上最多可具有32個資料樣型，以致在具有32MHz(8MHz之訓練樣型的四倍)之全部帶寬的系統中，各資料樣型具有1MHz的最小長度。發訊樣型之結果最大尺寸為(48+32+32(36+4*24))=48+32+4224=4304位元。適當縮短的Reed Salomon編碼可施用至該發訊資料。該已編碼資料可，例如映射至連續的二QPSK符號上，或可使用任何其他合適的調變。

替代地，該訊框結構的每一訊框在頻率維度上最多可具有64個資料樣型，以致在具有32MHz(8MHz之訓練樣型的四倍)之全部帶寬的系統中，各資料樣型具有0.5MHz的最小長度。發訊樣型之結果最大尺寸為(48+32+64(36+4*24))=48+32+8448=8528位元。適當縮短的Reed Salomon編碼可施用至該發訊資料。該已編碼資料可，例如映射至連續的二16-QAM符號上，或可使用任何其他合適的調變。

替代地，該訊框結構的每一訊框在頻率維度上最多可具有16個資料樣型，以致在具有32MHz(8MHz之訓練樣型的四倍)之全部帶寬的系統中，各資料樣型具有2MHz的最小長度。發訊樣型之結果最大尺寸為(48+32+16(36+4*24))=48+32+2112=2192位元。適當縮短的Reed Salomon編碼可施用至該發訊資料。該已編碼資料可，例如映射至一QPSK符號上，或可使用任何其他合適的調變。

在下文中，更詳細地描述在以上文表1中提及之發訊資料的參數：

a)n4k之n：將建議之4nk系統的全部傳輸帶寬界定為8MHz的倍數n=1：8MHz n=2：16MHz n=3：24MHz n=4：32MHz......

b)n4k目前的n：指示該已解碼發訊樣型在完整n4k頻道(訊框)內的位置0000保留0001 0...8MHz(n=1)0010 8...16MHz(n=2)0011 16...24MHz(n=3)0100 24...32MHz(n=4)

c)防護間隔長度：界定用於所有資料樣型及發訊樣型之防護間隔(或帶)的長度00 GI=1/64 01 GI=1/128 10 GI=1/256 11保留

d)超訊框長度：此參數描述建立一超訊框的訊框數量

e)訊框數量：容許在一超訊框內計數之訊框。此計數器在各超訊框的開始重設。

f)資料樣型數量：界定在全部頻道中的頻率樣型之數量

g)n-段數字：此參數發訊該資料樣型之第一載波的位置(亦即，該8MHz段)

h)開始載波數字：界定該資料樣型的第一載波。編號係相對於該相關8MHz段的訊框

i)資料樣型寬度：界定該資料樣型之配置載波的數量

j)資料樣型QAM：此參數指示用於該資料樣型的QAM調變000 16-QAM 001 64-QAM 010 256-QAM 011 1024-QAM 100 4096-QAM 101 16384-QAM 110 65536-QAM 111保留

k)LDPC區塊尺寸：界定該LDPC區塊尺寸：0 16k區塊尺寸1 64k區塊尺寸

l)LDPC編碼率：界定所選擇之用於該資料樣型的LDPC(低密度同位核對)編碼率0000 2/3 0001 3/4 0010 4/5 0011 5/6 0100 8/9 0101 9/10 0110-1111保留

m)時間交錯器致能：發訊用於此資料樣型之時間交錯器的使用

n)陷波數量：界定在此資料樣型中的陷波存在或數量00無陷波於此資料樣型中01 1陷波於此資料樣型中10 2陷波於此資料樣型中11 3陷波於此資料樣型中

o)陷波開始：界定該資料樣型的第一載波

p)載波數字：編號係相對於該相關8MHz段的訊框

q)陷波寬度：界定用於該陷波之已配置載波的數量

r)PSI/SI再處理：發訊是否在該頭端執行PSI/SI再處理0 PSI/SI再處理失能1 PSI/SI再處理致能

s)CRC_32 MIP：用於該L1發訊區塊的32位元CRC編碼

為保證該等發訊樣型在接收設備63中的甚至更佳之接收，本發明另外提議最佳化接收設備63的調諧位置。在圖10及13所示之範例中，該接收器藉由在待接收資料樣型的頻率帶寬附近將部分38中心化而調諧至傳輸帶寬的部分38。替代地，可調諧接收設備63，以致藉由定位部分38而最佳化發訊樣型31的接收，以致接收發訊樣型31的最大部分而仍然完全地接收所希望之資料樣型。替代地，本發明提議個別資料樣型的長度與個別前文樣型30及發訊樣型31之長度不應相差多於特定百分比，例如10%。此解答之範例可在圖14中發現。資料樣型42、43、44、及45之間的邊緣未以多於特定百分比，諸如(但未限定為)10%，(在頻率方向上)偏離前文樣型30及發訊樣型31之間的邊緣。然後此小百分比可藉由上述之在發訊樣型31中的額外編碼修正。

圖16顯示根據本發明的訊框47之範例的時間域呈現。在傳輸設備54中，在訊框樣型或結構在訊框形成機構59中產生後，藉由轉換機構60將頻率域訊框樣型轉換至時間域中。產生之時間域訊框的範例現在顯示於圖16中。訊框47包含許多短縮訓練符號48，藉由引導映射機構55將引導訊號僅映射至每第m(m係大於或等於2之自然數)個頻率載波上而產生，其後跟隨防護間隔49、發訊符號50、另外的防護間隔51、及許多資料符號52，彼等分別以防護間隔53分隔。當僅有單一發訊符號存在於時間域中的情況對應於圖10所示之該範例時，其中具有發訊樣型之單一時間槽存在於頻率域訊框結構中，具有分別具有發訊樣型31a及31b之二時間槽的圖13之範例，會導致二發訊樣型存在於時間域中，其明顯地由防護間隔分離。該等防護間隔可係，例如該等個別符號之有用部分的循環延伸。該同步同靠性通常可藉由反轉最後訓練符號而強化，亦即，藉由相關於先前訓練符號反轉最後訓練符號的相位(彼等具有相同的相位)。在OFDM系統的範例中，包含明顯設置之防護帶的該等發訊符號及該等資料符號可分別具有一OFDM符號的長度。然後將時間域訊框前傳至傳輸機構61，其取決於所使用的多載波系統處理該時間域訊號，例如，藉由將該訊號升頻至所希望的傳輸頻率。然後該等傳輸訊號經由傳輸介面62傳輸，其可係有線介面或無線介面，諸如天線等。

訊框47中的短縮訓練符號48之數量取決於所希望的實作及所使用之傳輸系統。作為非限定範例，短縮訓練符號48的數量可為8，其係在關聯複雜性及同步可靠性之間的折衷。

圖16另外顯示可組合成超訊框之個別數量的訊框。每個超訊框的訊框數量，亦即，各超訊框在時間方向上的長度可係固定的或可變化。藉此，可能具有超訊框可動態地設定至的最大長度。另外，若用於超訊框中的各訊框之發訊樣型中的發訊資料均相同，且若發訊資料中的改變僅在超訊框至超訊框間發生，其可能係有利的。換言之，調變、編碼、資料樣型的數量等會在超訊框中的各訊框中相同，但可在後續之超訊框中不同。例如，廣播系統中的超訊框的長度可較長，因為發訊資料可能不經常改變，且在互動系統中，超訊框長度可較短，因為傳輸及接收參數的最佳化可在從接收器至傳輸器之反饋的基礎上完成。

傳輸設備54的元件及功能性已於之前在圖17顯示之方塊圖中解釋。必須理解，傳輸設備54之實際實作將包含該傳輸設備在個別系統中實際操作所需要的特定額外之元件及功能性。在圖17中，僅顯示解釋及理解本發明所需要的元件及機構。對接收設備63也是如此，其方塊圖顯示於圖18中。圖18僅顯示理解本發明所需要的元件及功能性。額外的元件對接收設備63的實際操作係必要的。另外必須理解傳輸設備54以及接收設備63的元件及功能性可以適於執行本發明所描述及申請之功能性的任何種類之裝置、設備、系統等實作。

本發明另外相關於訊框結構(及如上文所述之相當合適的傳輸及接收設備及方法)，其作為上述實施例之替代實施例，確實具有許多(二個或以上)資料樣型，在該等資料樣型中，至少一資料樣型具有與其他資料樣型之長度不同的長度。具有可變長度之資料樣型的結構可與如上文所述之具有完全相同的長度及內容之訓練樣型的序列，或與訓練樣型的序列之一者組合，該序列中至少一訓練樣型具有與其他訓練樣型不同的長度及/或內容。在二情形中，接收設備63將需要相關於變化資料樣型長度的特定資訊，其以可分離發訊資料頻道，或如上文所述的以包含在訊框結構中的發訊資料樣型中所包含的發訊資料傳輸。在後一情形中，若各訊框中的第一訓練樣型及第一發訊樣型始終具有相同長度，以致該接收設備可藉由在每個或需要的訊框中接收第一訓練樣型及發訊樣型而始終得到相關於該等變化資料樣型的資訊，其或許係可能的實作。當然，其他的實作或許係可能的。否則，相對於該等訓練樣型、該等資料樣型、及該等發訊樣型、以及在傳輸設備54及接收設備63中的可能實作之以上描述的其餘部分仍係可應用的。

1.執行摘要

以下描述係本發明在未來的以纜線為基之數位視訊廣播系統中，諸如(但未限定於)DVB-C2，的有利實作之建議。用於人造衛星(DVB-S2)及地面(DVB-T2)傳輸之第二代實體層標準的最近發展已對纜線營運商帶來要求，以較使用目前之第一代DVB-C標準可達成的用於數位廣播及互動服務，實現已改善及競爭的技術效能及彈性。此建議的目的係對纜線網路之目前及預期未來需求提供完整的系統解決方案，但也可施用於於地面網路。

此建議經由許多新及已改善的特性致能在通量及系統彈性中的顯著改善：

．彈性及極有效率的OFDM調變方案：

○不僅使用既存之8MHz頻率掃描，也使用具有8MHz之特定倍數的更大帶寬，容許極端可怕地有效率之傳輸系統的實現。

○基於頻率片的接收容許有成本效益的接收器實作及已增加之系統彈性

○OFDM次載波的陷波支援(與安全相關之)地面服務的有效保護(纜線網路干擾地面服務的累積傳播)。

．OFDM次載波的高階調變在目前DVB-C系統上提供顯著增加的通量

○使用1024QAM次載波調變，可多達69.8 Mbit/s(在8MHz接收帶寬中)

○使用4096QAM次載波調變，可多達83.7 Mbit/s(在8MHz接收帶寬中)

．從具有針對纜線系統之最佳化編碼率的DVB-D2及DVB-T2再使用的LDPC編碼解碼器在目前編碼上提供多於3dB之增益並促進與第二代DVB系統的相容性。

．支援人造衛星及地面服務至纜線系統之資料格式轉換

．支援數個輸入串流格式(單個及/或多個傳輸串流(TS)及通用封裝串流(GSE))

．通量最佳化，其中傳回頻道係可使用的

○低系統等待時間以支援互動服務

○取決於位置及頻率片特定SNR條件，調適OFDM次載波以最佳化該通量。

此建議係完整的系統提議並提出該等需求的所有實施樣態。對C2相關需求的詳細比較與技術之描述共同於節5中提供。

使用以下縮寫：

ACM 調適編碼及調變

AWGN 加成性白高斯雜訊

BCH Bose-Chaudhuri-Hocquenghem多種錯誤校正二進位區塊編碼

CAZAC 固定振幅零自相關波形

CCM 固定編碼及調變

CRC 循環冗餘檢查

FEC 正向錯誤校正

GI 防護間隔

GS 通用串流

GSE 通用串流封裝

GSM 全球行動通訊系統

LDPC 低密度同位核對碼

OFDM 正交頻率部門多工

PAPR 尖峰對平均功率縮減

PSI/SI 節目特定資訊/服務資訊

QAM 正交調幅

QoS 服務品質

RF 射頻

SMATV 人造衛星共用天線電視

SNR 訊號對雜訊比

TS 傳輸串流

VCM 可變編碼及調變

VoD 隨選視訊

必須理解下文描述之所有功能性及需求可在相對於圖17所描述及顯示的傳輸設備54及/或相對於圖18所描述及顯示之接收設備63中的個別成套機構及元件中實作。另外，待理解以下對有利實作之詳細描述並不傾向於限制在申請專利範圍中界定的本發明之範圍。

2.系統概觀 2.1.有彈性的n4k系統

該建議系統包含與將不同輸入格式(單個或多個TS及GSE)映射至該OFDM次載波上相關的高階彈性。

基本觀念係將儘可能多的輸入串流叢集及多工至相對數量之OFDM次載波上，該等OFDM次載波整體不超過接收器側上的最大調諧器帶寬(例如8MHz，包含相關之防護帶)。將此界定為頻率資料片。

次載波代表該既存纜線頻道掃描之一8MHz帶寬區塊。目前的DVB-C帶寬(亦即，8MHz)可使用為單一頻道。然而為增加頻譜效率，其他n個8MHz寬之OFDM次頻道可共同組合或「叢集」，以產生更大頻道。數個頻率資料片可能在一頻道中組合。沒有為頻率片分配固定的頻率帶寬，彼等不須要對準至該8MHz次頻道。

因為該OFDM頻譜的防護帶僅在全部頻道帶寬的各側使用一次，頻譜效率增加。該防護帶的頻譜形狀不隨不同頻道帶寬改變。圖19描繪具有相關防護帶之不同頻道帶寬的範例。

整體頻道帶寬越高，該防護帶的頻譜消耗明顯的越低。整體頻道帶寬的上限取決於頭端側的可使用技術(D/A轉換器)。表2描繪若施用相同的防護帶成形，不同OFDM頻譜帶寬的消耗百分比：

頻率資料片帶寬不與任何固定頻率掃描相關，並可根據該等輸入串流之帶寬要求以直接的方式調整。唯一的要求係已配置次載波的數量不超過接收器側的調諧器帶寬。將統計多工施用在該資料片上並得利於越大越好的帶寬。

整體頻道帶寬應係該次載波掃描(8MHz)的倍數n。此容許簡單的網路規劃以及在該接收器調諧器中的充份地高調諧步長。該OFDM調變係從在DVB-H/T2中使用的4k作業模式導出，擴充至該次頻道掃描的倍數。該系統因此稱為n4k系統(n指已叢集之4k調變區塊的數量)。

2.2.部分OFDM接收

為容許有成本效益的接收器實作，建議基於頻率片的OFDM接收。

具有固定段尺寸之分段OFDM接收目前已成功地配置在ISDB-T中。在該等系統中可能接收單獨段或組合段。ISDB-T的主要應用係在一RF頻道內提供行動接收以及固定地面接收。

所建議的C2系統包含任意可調整分配次載波區塊，如圖20所示。所建議的C2頭端能針對所有超訊框計算所有OFDM次載波的輸入串流特定散佈及頻率片組合。理想上，將各輸入串流或輸入串流的各群組映射至OFDM次載波的相關次群組上。已配置次載波的數量可直接從該輸入資料率導出。此包含該QAM調變所導致的該模式調適、串流調適、及FEC編碼、以及該增益的組合消耗。將全部OFDM頻道分隔為不同的頻率片(也稱為頻率樣型或段)的分隔係由L1發訊所界定(3.7.2段)。該接收器調諧至包含希望頻率資料片的該頻率。將該部分OFDM解調變施用至該已選擇之8MHz接收頻譜。

注意：該頻率資料片的寬度可能小於該接收器接收帶寬。在此情形中，該接收器在該ODFM解調變後僅選擇該等相關次載波的資訊並將彼等前傳至後續解碼部。

2.3. C2系統概觀

以下之圖21描繪所建議之C2系統的頂層方塊圖：

在該提議傳輸系統的第一步驟中，將不同輸入串流(單個或多個TS或GS)合併並分封至與DVB-S2相似的基帶封包。此種模式調適容許在期望強度等級上的串流比(亦即，TS或GS)調整。可能將單一TS或GS饋送至數量頗少的OFDM次載波上。然而，為增加該次頻道的多樣性(亦即，藉由在較大數量的次載波上施用頻率交錯器)，叢集儘可能多的輸入串流以達到最大可能帶寬(亦即，在接收器側的調諧器帶寬)係有利的。

次級係執行填補(若有需要)及在該FEC編碼施用前施用該基帶加密之串流調適級。

該FEC編碼級包含BCH編碼器、LDPC編碼器、以及位元交錯器單元，與在DVB-T2中所使用的相似。該LDPC編碼器的一般輸出區塊尺寸為64800位元。然而，為支援低等待時間(例如，如互動服務所需要的)，也支援較低之LDPC區塊尺寸(亦即，如DVB-T2已知之16200位元)。為移除高QAM(1024-QAM及以上)群集的錯誤基底，使用具有12位元之t-錯誤修正的已調整BCH。

其次，該LDPC已編碼FEC訊框進入該BICM(位元交錯編碼調變)級。連續使用同位交錯及之後的行扭轉交錯及解調變器，此處該LDPC編碼器的輸出如同在DVB-T2中係位元交錯的。用於新的，較高的QAM群集之位元交錯器擴充包含在此文件中。然後，該QAM編碼器將進入位元映射至複雜QAM符號中。QAM映射係基於格雷編碼，並建議針對1024-QAM及4096-QAM之T2映射的擴充。

為提供彈性的設定以處理不同的需求及環境，可修改該調變及FEC參數。該建議系統提供不同的二作業模式：

．對於廣播串流，用於各資料片(亦即，OFDM次載波的相關數量)的調變及編碼之設定係在傳輸側單獨地調整。選擇該等設定以保證在全部網路內的所期望服務品質等級。用於各資料片的調變及編碼可在超訊框間改變。在資料片內的各次載波(也稱為資料樣型或段)具有相同的調變及編碼。

．若該纜線網路提供傳回頻道，該接收器可通知該傳輸器與其相關之SNR條件，以最佳化該已選擇調變及編碼。此對最佳化點對點互動服務(以IP為基的，例如DOCSIS網際網路流量或隨選視訊VoD)的通量格外重要。若該傳輸器根據在相關資料片上具有整體最差SNR的接收器選擇調變及編碼，較小的多播連接也可從該SNR資訊獲利。

次級係能降低脈衝雜訊及其他突發雜訊之衝擊的時間交錯器。將該時間交錯器對準至全部訊框長度，並可對諸如需要低等待時間之互動服務的時間臨界服務關閉。

頻率交錯係用於在頻率片寬度上平均該SNR波動。雖然該基本架構係基於來自DVB-T及DVB-T2的頻率交錯器，該頻率交錯器之寬度係可變的並與由該特定資料片所配置之次載波的數量匹配。該頻率交錯器在作業期間可輕易地在該傳輸器以及在該接收器側完成特定記憶體的映射及解映射。然後將各符號交錯器的輸出訊號映射至一資料片(也稱為資料樣型)上：該OFDM符號建立器藉由將所有不同進入串流映射至相對必要數量的次載波上而將彼等組合，包含插入適當的引導樣型。

用於一OFDM符號之次載波的全部數量隨叢集之8MHz頻道(n4k系統)的數量增加而增加。此等資料片的對準不具有任何分段限制，如圖22所示。唯一的要求係一資料片的寬度(亦即，已配置次載波的數量)必須不超過該接收器帶寬(亦即，該接收器前端之個別8MHz通帶帶寬)。

該建議之頻率切片提供將所有不同輸入串流的累積帶寬需求非常有效率地映射至全部大帶寬上，而沒有顯著的填塞消耗。

然後將防護間隔預置於各OFDM符號。此文件建議三種不同的防護間隔，以提供將防護間隔對網路特定環境最佳化的可能性(亦即，最大反射波長度)。

在最終訊框部中，每320個資料OFDM符號係由前文所分隔，該前文係由訓練序列相位(容許所有重要的同步以及最初頻道估計)及二個16-QAM已調變L1發訊符號(包含用於上行訊框之所有的重要實體層資訊)所組成。

2.4. DVB-S/DVB-S2服務格式轉換

圖21之方塊圖對從人造衛星串流至C2纜線網路之格式轉換通常係正確的：TS級係使用為人造衛星解碼及C2特定編碼之間的介面。DVB-S系統之以TS為基的輸出串流因此根據該上訊號鏈路而編碼。

為在所有傳輸串流內執行所有的PSI/SI資訊分錄的正確調適，額外的PSI/SI再處理區塊包含在建議之C2編碼的開始。

注意：相同之以TS為基之處理可能可應用於將DVB-T或DVB-T2傳輸串流格式轉換為該纜線網路。

PSI/SI處理可能不能施用於將DVB-S2服務格式轉換為較小之纜線網路(與DVB-C SMATV系統相似)的DSMATV頭端。在此情形中，不必顛倒所有編碼步驟以將該等訊號插入該纜線網路中。此外，該等DVB-S2僅在基帶封包級之前解碼。然後將此等基帶封包直接插入該建議之C2系統中。圖24顯示相關的方塊圖：

3.系統描述 3.1.模式調適

儘可能再使用來自DVB-S2的模式調適。該系統與與傳輸串流輸入或通用串流輸入(DVB GSE協定以將IP串流調適為通用串流)協同作業。如圖25所示，二格式支援單一及多輸入串流模式。

此種模式調適容許在期望強度等級上的串流特定(亦即，TS或GS)調整。該SNR越高，所使用的「ModCod」模式(亦即，調變方案及已選擇之FEC模式的組合)越高。

相較於地面系統，SNR波動的級在纜線頻道中係有限的。因此在此提議中強調該發訊消耗的簡化及減少。

與DVB-S2相似，支援不同串流組態以提供所需之系統彈性：

．單一傳輸串流輸入(CCM)：該輸入串流的所有服務係藉由該系統以相同的FEC級保護。VCM在單一傳輸串流級不可直接使用。

．多傳輸串流輸入(CCM及VCM)：

○各傳輸串流可用單一FEC級分隔保護

○保護在不同的傳輸串流(VCM)中可能不同。

3.2. FEC編碼 3.2.1. BCH

BCH編碼係根據DVB-S2執行。建議針對所有編碼率使用12-錯誤校正BCH，以避免高錯誤基底，該錯誤基底見於建議用於DVB-C2的更高階調變(1024QAM，4096QAM)。

3.2.2. LDPC

LDPC編碼係根據DVB-S2執行。LDPC編碼解碼器的區塊尺寸為N_ldpc =16200或64800。

3.2.3.交錯器 3.2.3.1.位元交錯器

應使用位元交錯器以最佳化在LDPC編碼位元及格雷映射QAM符號位元之間的分配。如同在DVB-T2中，其應由區塊交錯器及解調變器組成。

在該區塊交錯器零件中，如圖26所示，LDPC編碼器的輸出首先應同位交錯，然後儲存在N_c 列及N_r 行之記憶體中。該資料以列扭轉移位t_c 依列寫入並依行讀出。

將與第r行相關之輸出N_c -元組{b_0,r ，b_1,r ，b_2,r ，…，b_Nc-1,r }取代在解多工器零件中的{y_0,r ，y_1,r ，y_2,r ，...，y_Nc-1,r }，其每m位元屬於2m-QAM符號。

除了DVB-T2群集外，1024QAM及4096QAM建議用於廣播服務。必要參數顯示在表5、6、及7中。

3.2.3.2.時間交錯器

為緩和來自脈衝及突發雜訊的影響，時間交錯器建議用於廣播服務。相較於DVB-T2，該時間交錯器的保持短交錯長度。

圖27顯示該時間交錯器的作業。該時間交錯器取得來自該QAM編碼器的輸出並將該資料寫入列中。該等輸出藉由依行讀出該交錯器單元而傳送至該頻率交錯器。

．行數量R係固定值40。此值假設2.5%的抹除率，亦即，由於干擾，每40個符號約損失一個符號。

．為了簡化，該時間交錯器長度對準該訊框長度(7.5段)。

．在該時間交錯器中的列數量N_L 與所需服務中的次載波數量匹配。

．對已分段OFDM系統之各區塊使用時間交錯係在該L1封包中發訊。

．傳輸器記憶體需求：4096*12*40=1966080=1.97Mbit。

可將從GSM行動電話接收的577μs突波視為係典型干涉。此期間幾乎對應於一n4k符號週期。取決於抹除的嚴重性，可能將9/10編碼率或更強之編碼率用於該LDPC編碼器。

時間交錯對互動服務(使用調適OFDM)應係選擇性的：

．具有高QoS及低等待時間需要的服務(例如，VoD)應使用時間交錯

．需要低等待時間的服務(例如，TCP/IP為基之遊戲)不應使用時間交錯。

3.2.3.3.頻率交錯器

通常，相似於DVB-T2，應使用該頻率交錯器。因為OFDM接收許可可變之頻率片，該交錯器尺寸必須藉由該傳輸器以及該接收器動態地計算(亦即，該交錯器尺寸取決於配置之次載波數量而變化)。

在一OFDM符號的資料單元上作業之頻率交錯器的目的係將該等資料單元映射至在各符號中的該N_data 個可使用資料載波上。該頻率交錯器應處理C2-訊框m之OFDM符號l的資料單元X_m,l =(x_m,l,0 ，x_m,l,1 ，…，x_m,l,Ndata-1 )。

然後根據表8界定參數M_max 。

交錯向量A_m,l =(a_m,l,0 ，a_m,l,1 ，a_m,l,2 ，…，a_m,l,Ndata-1 )由下文界定：

對q=0，…，N_data-1 ，對訊框之偶數符號(l mod 2=0)，a_m,l,H(q) =x_m,l,q

對q=0，…，N_data-1 ，對訊框之奇數符號(l mod 2=1)，a_m,l,q =x_m,l,H(q)

H(q)係基於以下文界定之序列R'_i 的排列函數。(N_r -1)位元二進位字R'_i 係使用N_r =log₂ M_max 界定，其中R'_i 採用下列值：

i=0，1：R'_i 〔N_r -2，N_r -3，...，1，0〕=0，0，...，0，0

i=2：R'_i 〔N_r -2，N_r -3，...，1，0〕=0，0，...，0，1

2<i<M_max ：{R'_i 〔N_r -3，N_r -4，...，1，0〕=R'_i-1 〔N_r -2,N_r -3，...，2，1〕；

在該4k模式中：R'_i 〔10〕=R'_i-1 〔0〕⊕R'_i-1 〔2〕向量R_i 係藉由表9中所給定之位元排列而自向量R'_i 導出。

排列函數H(q)係由以下演算法界定：

q=0；

for(i=0；i<M_max ；i=i+1)

if(H(q)<N_data )q=q+1；}

用於產生該排列函數之演算法的概要方塊圖呈現於圖28中：用於該4k模式之頻率交錯器位址產生方案：

該頻率交錯器之輸出係資料單元的交錯向量

對訊框m的符號l，A_m,l =(a_m,l,0 ，a_m,l,1 ，a_m,l,2 ，…，a_m,l,Ndaia-1 )。

N_data 在L1符號中發訊。

3.3. QAM次載波調變

OFDM次載波的調變應為正交調幅(QAM)：基於DVB-T2的定義，建議使用下列群集。

．16-QAM

．64-QAM

．256-QAM

為增加建議之C2系統的通量率，對廣播服務建議以下之較高群集

．1024-QAM(使用格雷映射)

．4096-QAM(使用格雷映射)

此外，甚至較高的QAM群集可能可應用於可利用ACP(調適編碼及調變)之優點的互動服務上，亦即，傳輸器及接收器交換OFDM色調映射，彼等發訊用於各資料片之已選擇QAM群集。該已選擇群集及編碼之SNR-相依調整係可能的。

3.4. OFDM參數

此章建議用於各傳輸模式之OFDM結構。如3.5段所描述的以訊框組織已傳輸訊號。各訊框具有週期T_F ，並由L_F OFDM符號組成。各符號係由以週期T_S 傳輸之一組K載波構成。此包含二部分：具有週期T_U 之有用部分及具有週期△的防護間隔。該防護間隔係由該有用部分的循環連續、T_U 組成，並安插於其之前。在OFDM訊框中的該等符號係從1編號至L_F 。所有符號包含資料及/或參考資訊。

因為該OFDM訊號包含許多分隔調變載波，各符號可依次視為分割為單元，各單元對應於在一符號期間於一載波上執行之該調變。

該等OFDM符號包含可用於訊框同步、頻率同步、時間同步、頻道估計，且也可用於追蹤該相位雜訊之引導。該等載波係藉由k〔K_min ；K_max 〕索引並藉由K_min 及K_max 決定。相鄰載波之間的間距為1/T_U 而在載波K_min 及K_max 之間的間距係藉由(K-1)/T_U 決定。

該等OFDM參數摘要於表10中。用於不同之時間相關參數的該等值係給定為基本週期T的倍數並以微秒為單位。

將作業之n4k模式建議為符號長度、相位雜訊靈敏度、以及頻譜側波瓣斜度之間的良好取捨。此係基於在8MHz頻道內的DVB-H/T2 4k模式。該系統帶寬可擴充至8MHz的n倍數。下表描繪用於數個頻道帶寬的設定，其中n係從1變化至4。

使用頻道叢集的額外優點，建議的OFDM值非常相似於DVB-H/T2 4k模式的主參數，包含載波間距以及符號週期。

注意：其他頻道帶寬可藉由調整該基本週期T而得到。例如，6MHz頻道帶寬可藉由將該基本週期從7/64μs改變至7/48μs而從8MHz頻道導出。

3.5.訊框化

訊框化結構顯示於圖29中，其與圖16所描述之上文相似。將超訊框分割為C2訊框，並將彼等再行分割為ODFM符號。C2訊框始終以一前文符號開始，然後係二層1發訊符號及最終之L_F -3個資料符號。

除了具有週期T_u 之該前文符號(無防護間隔)外，該訊框中的各符號之週期具有相同的週期T_s 。符號週期T_s 係由防護間隔期間T_GI 及有用符號期間T_u 之和所組成。

將資料符號的數量固定為8*時間交錯器(3.2.3.2段)符號長度=8*40=320個符號。C2訊框具有由320個資料符號、一個前文符號(不具有防護間隔)、及二個L1發訊符號所組成之總共為LF=323個符號。因此用於該前文及L1發訊符號之發訊的消耗為3/323(約0.9%)。

建議之C2訊框週期係：T_F =T_u +322*(T_GI +T_u )。

C2超訊框的週期係在1*T_F <=T_SF <=(2¹⁶ -1)*T_F 的範圍中。L1發訊資料僅可在超訊框邊界改變。可將僅用於廣播服務之超訊框週期設定為其最大值(2¹⁶ -1)*T_F ，其約為2小時37分鐘，如同未設想L1發訊參數會頻繁地改變。針對僅限於互動或混合廣播/互動服務之一者，該超訊框長度可依需要縮短。將該超訊框週期設置為L1發訊參數。

期待無需頻率資料片之位置消息的切換時間，以取決於該頻道之開始改變為C2訊框之開始的相對時間，要求多達二完整的C2訊框週期(288ms)。

3.6.在資料符號中的引導載波

該消散引導密度係導自

．該多路徑頻道的最大延遲長度，以決定在頻率方向上的重複率

．該纜線頻道的最大都卜勒頻率，以決定在時間方向上的重複率

因為該纜線頻道在時間方向上視為係準靜態，可保持低重複率。為最佳化該引導樣型消耗，該消散引導樣型密度係取決於該防護間隔尺寸。建議以下之引導樣型。

表12顯示在一符號後的該引導位置之頻率中的移位為四個載波。頻率方向上的重複率為x.y(例如，對於GI=1/64，為48個載波距離)。

圖30描繪用於1/64之防護間隔長度的引導樣型(黑點)

各OFDM符號的第一及最後一個載波將始終包含引導載波。根據奈奎斯特準則，單獨頻率內插可能用於各OFDM符號自身。然而，可能藉由施用額外的時間內插以改善該頻道估計品質。

因為通常不需要時間內插，連續引導(CSs)亦非必要。僅考慮該頻率內插頻道估計對計算共同相位錯誤(CPE)係充分的。

3.7.前文

前文界定新C2訊框的開始。該前文必須容許下列功能性：

．訊框及最初OFDM符號同步

．最初移位校正(頻率及取樣率移位)

．最初頻道估計

．與用於次一訊框之基本實體層參數有關的資訊：

○防護間隔

○OFDM次載波配置

■不同次載波段的基本結構

．開始/停止載波、區塊寬度…

■段特定次載波調變方案

■段特定次載波FEC設定

○頻率陷波指示

該前文分割為訓練序列相位及L1發訊相位。該訓練相位由8個短縮訓練樣型組成；全部長度係一OFDM符號(4096個樣本)。後續二OFDM符號包含該L1發訊(其包含相關之防護間隔)。

圖31描繪一C2訊框(在時間域中)的基本結構，且與上文解釋之圖13相似的圖32顯示一C2訊框在頻率域中的基本結構：

所建議的前文提供與該調諧位置無關之所有典型的重要功能性。

．時間/訊框同步

．粗糙/精細的頻率移位估計

．最初頻道估計

．L1發訊

執行與該調諧位置無關之所有前文功能性的能力容許在頻率域中使用任意的資料切片。特別係該等資料片的寬度(帶寬)不必對準任何固定的段尺寸。不同區塊的功能性於下文描述：

3.7.1.短縮訓練符號

將前文序列的帶寬限制為該分段接收器的接收帶寬(亦即，8MHz)。該傳輸訊號的全部頻道帶寬等於該接收器帶寬(亦即，調諧器帶寬)的倍數。將訓練符號中的該等引導載波密度調整為至少滿足奈奎斯特準則。針對該n4k模式，建議以下前文：

．8個短縮訓練符號(引導載波的間距=8)

．該短縮訓練符號的重複率：512個樣本

各訓練序列次區塊等於該最初接收器帶寬，並包含具有最佳化關連性質之基本偽雜訊序列的重覆，其容許數個優點：

．若該接收器調諧器選擇與該較寬傳輸頻道帶寬的等長段之一者匹配之窗，該訓練序列係以最佳方式完整地配置。

．若該調諧器在該傳輸頻道帶寬內選擇任意的調諧頻率，由於該自關連序列的循環行為，仍保持該最佳關連性質：在該接收器，取回之前文序列將對應於該原始序列在頻率域中的環狀移位版本。因此只要仍滿足該引導密度條件，該基本自關連性質仍可施用。從而對任何調諧位置均保持該偽雜訊行為、該低PAPR性質、及該最佳自關連特徵。再者，仍可能(典型地係在頻率域中完成)計算粗糙的頻率移位。

與上文解釋之圖6相似的圖33顯示所建議之該基本偽雜訊序列的重複：

如之前提及的，將8個訓練序列的重複建議為關連複雜性及同步可靠性之間的取捨。該pn-序列具有良好的全部自關連(亦即，良好的關連尖峰性質)以及適當的滑動關連性質(亦即，實現關連高原，例如使用於WLAN前文中的CAZAC序列)。再者，同步可靠性另外藉由反轉該最後八個訓練序列而增加。在對準8MHz掃描中的訓練序列不配置完整帶寬：在各重複內，省略許多載波以符合頻譜特徵並容許適當的頻率移位補償。例如，為容許250kHz的捕獲範圍，在該訓練序列頻譜的二側保留未使用的相同帶寬。

3.7.2. L1發訊

L1發訊在所有相關實體層特定參數上提供資訊。

如圖32所描繪的，L1發訊在各訊框中跟隨該訓練序列相位。L1發訊的期間係二OFDM符號。L1訊號的帶寬為4MHz，二L1區塊(也稱為發訊樣型)各者對準該最初8MHz掃描。L1發訊的頻率行為必須反映接收器以及全部頻譜遮罩的典型過濾特徵：為容許在各任意調諧位置上的適當L1解碼，該L1區塊不使用在其4MHz區塊中的所有次載波。此外，再使用來自該全部頻道帶寬的防護帶特徵。在任何n4k模式中，在各邊緣的343個次載波並不用於資料傳輸(防護帶)。將相同數量的未使用載波用於該L1訊號，因此每一L1區塊的可使用載波數量為：

3584/2-2*343=1106載波

與上文所解釋之圖15相似的圖34描繪該L1符號(發訊樣型)的載波配置：

建議以下之L1發訊(發訊樣型)結構：

計算L1發訊位元在全部數量中產生的結果最大數量，該全部數量適合具有4MHz帶寬之(在時間方向上)連續二QAM已調變L1符號，包含適當的FEC方案之消耗。

參數描述：

3.7.3.啟動程序

此短章傾向於描繪在該接收器側的前文管理。

最初該接收器調諧器，例如，相對於圖18所顯示及解釋之接收設備63的接收調諧器，調諧至任意的頻率帶，該頻率帶對準或未對準纜線網路中的8MHz掃描。在此位置，該調諧窗包括完整的前文序列及二完整的L1發訊方塊。因此，該接收器能同步，以執行最初頻道估計並擷取L1發訊。從該L1發訊，例如，該n4k資訊目前的n，該接收器具有相關於目前訊框之已接收及已解碼發訊樣型的位置之消息，然後能調諧至希望資料片的頻率(該資料片典型地未對準該8MHz掃描)，並能接收並解碼在此調諧位置中的此超訊框之所有後續訊框中的所有希望資料片。

3.8.資料切片

如同先前章所解釋的，該前文係以容許所有重要的訊框相關功能性(亦即，接收器同步、頻道估計、及L1解碼)在任何調諧位置的方式設計的。因此該等資料片，亦即，如相關於圖10所解釋之該等資料樣型，不必跟隨任何固定的段配置。可配置數量適當的OFDM次載波。與一資料片寬度相關的唯一條件係其不超過該接收帶寬(亦即，8MHz減2*防護帶(例如，7.6MHz))。各資料片在每一超訊框的每一頻率片中具有固定數量的資料位元(亦即，資料載波)。每資料片中的資料位元的數量可能隨超訊框而改變。

圖35描繪將該全部OFDM訊號建構為數個OFDM次區塊(資料片)的組合。各訊號編碼鏈路映射在次載波的匹配數字上。

該資料段的帶寬越小，來自該頻率交錯器的交錯增益越低。在該模式調適中具有相同QoS需求的數個串流之叢集係以最佳可能方式配置頻率多樣性的一方法。

3.9.陷波化

地面服務及DVB纜線系統通常分享相同的頻率範圍。二服務之間的干擾降低受影響服務的SNR。來自纜線網路的輻射擾亂地面服務的作業。相似地，纜線服務的傳輸品質因地面服務在該纜線媒體中導致額外雜訊而遭受地面服務的侵入。範例顯示於圖36中。OFDM載波的陷波化係用於在不同的通訊系統間保護彼此：從該資料通訊中刪除配置至相同頻率範圍的該OFDM載波。上文所描述之在地面側的系統範例係飛行安全服務及其他許多服務。

為最大化該通量，該陷波寬度應儘可能窄，亦即，應僅刪除直接與地面服務重疊的此等OFDM次載波(相較於圖36)。

該等陷波的位置係該L1發訊的一部分：例如，第一已陷波載波及該陷波寬度為該L1發訊的一部分。

3.10.用於互動服務之OFDM調適性

若該纜線網路係有傳回頻道能力的，建議之C2系統應可使用為用於互動資料服務的下游媒體，如圖37所示。相似於既存之DVB-C系統，該C2系統應能整合該DOCSIS下游資料流量。該上游頻道係以DOCSIS順應方式設置並在此文件的範圍外。

此種互動服務的範例係所有DOCSIS為基之資料通訊，包含所有以IP為基之服務或隨選視訊(VoD)。

在此情景中，該建議系統能配置調適OFDM(ACM-調適編碼及調變)的優點：針對互動點對點通訊服務，該數據機及該傳輸器可在彼等之指定頻率片中交換彼等的SNR條件，以最佳化彼等之資料通量。此技術藉由訂定各單獨終端(C2數據機/接收器)而提供該資料片精確保護以及對傳播條件的動態連接調適。

在圖38中描寫具有C2頭端及許多已連接之C2接收器/數據機的纜線網路範例。各位置的可使用SNR係取決於如衰減或多路徑波動之頻道影響而改變。例如，C2數據機/接收器1相當接近該頭端且因此任何衰減在下行鏈路頻譜中均低。該數據機將通知該頭端關於其良好頻道條件，該頭端選擇適當的調變組合並以非常高的通量率編碼。相反的，假設C2頭端及C2數據機/接收器2之間的距離非常長，導致接收頻譜中的較高衰減。該可使用SNR範圍因此顯著地較低，C2數據機/接收器2通知該C2頭端使用更強的調變及編碼組合。

理論上，可能將各單獨OFDM次載波的SNR條件發訊回C2頭端。廣泛地使用在像是PLC(電力線通訊系統)之其他通訊系統中的其他替代方式係每一同調帶寬槽中傳送一SNR值。然而，此文件建議對用於互動服務的各資料片僅使用調變及編碼之一全部組合。主要原因係：

．L1發訊/OFDM色調映射的複雜性：若各次載波或同調帶寬槽會分離地處理，L1發訊資料以及OFDM色調映射資料(亦即，包含含有載波特定SNR條件之資訊的反饋資料)的全部量會顯著地增加。

．有限的SNR波動：由於該反射波訊號的頗低振幅，在接收頻譜之相關頻率片中所產生的SNR變化不會太大(例如，全部頻率槽波動低於3dB)。載波特定SNR處理典型地係藉由對不同的OFDM次載波使用不同的調變方案而訂定，而完整的資料片係以相同的FEC設定(亦即，LDPC編碼)編碼。不能以有效的方式藉由在不同群集間的頗高SNR階(例如，在相鄰之方形群集間，大略為6dB)包括小等級的全部振幅波動。

．若互動服務資料片只選擇一全部調變及編碼設定，彼等非常良好地與建議之C2的全部架構符合，在該架構中，也容許不同的廣播串流各者使用特定的「modcod」設定。除了SNR條件在傳輸器及接收器之間的額外交換外，該系統確切地使用相同的資料切片及L1發訊機構。

注意：交換SNR條件或發訊適當之調變及編碼組合的訊息格式係更高層之主題且超出此提議的範圍。

3.11.頻譜成形

為最小化相鄰頻道干擾的影響，DVB-C2傳輸頻譜必須滿足適當的頻譜遮罩準則。因為建議之C2系統使用具有非常高次載波QAM群集之n4k OFDM調變，在頻道邊緣的側波瓣必須低於針對該實體層模式定值之所需SNR，該實體層模式要求在AWGN環境中用於QEF(免於準錯誤)接收之最高SNR值。

圖39顯示該關係：

為改善帶外OFDM頻譜特徵並在二頻道間的較廣頻率達成頻道間的所需絕緣，過濾係必要的。基本上，有二種可應用之方法。

．窗化，使該振幅在符號邊界平滑地降低至零(時間域)。在時間域的窗化意謂所產生的頻譜係在次載波頻率具有一組脈衝之窗化函數的頻譜卷積。

．習知過濾技術(數位及/或類比)窗化及過濾係降低帶外頻譜的雙重技術。習知過濾的切除行為對高次載波調變模式的效能具有潛在的影響。相反的，時間域中的窗化不會導致系統退化。窗化的缺點係連續符號間的部分重疊及可用防護間隔部分間的相對退化。圖40顯示窗化的基本原理。

連續OFDM符號間的重覆具有週期T_TR 。該T_TR 值越高，帶外頻譜級越降低。

必須在相鄰頻道系統模擬中調查最終頻道絕緣以及相關側波瓣衰減。

3.12. PAPR

應調查傳輸器側之用於PAPR降低的低複雜度解決方法。期待藉由頻道叢集之較大全部FET尺寸，以輕微地增加該OFDM系統的隨機波峰因素。例如，相較以8K FET為基之傳輸器，期待在傳輸器側使用32K IFET，以使該OFDM系統的隨機波峰因素之增加少於0.5dB。

此外，已知該QAM調變之級數的增加對具有1K或更高FET尺寸之OFDM系統的隨機波峰因素無負面影響。因此，建議之OFDM系統的波峰因素衰減之最佳化問題與DVB-T2的最佳化問題相似。

應注意由於典型地用於纜線傳輸之非常高階的OAM群集，主動群集擴展方法的效率將較DVB-T2為低。

4.系統效能/通量 4.1.通量率

下表列示所建議的n4k C2系統針對8MHz及32MHz頻道帶寬的不同通量率。此外，提供與目前最大DVB-C通量的比較(DVB-C 256-QAM)。該計算考慮下列系統消耗：

．防護間隔(1/64、1/128、1/256)

．LDPC編碼解碼器

．BCH編碼解碼器

．引導樣型消耗

．訊框化消耗(323個符號中的3個前文/發訊符號)注意：(尚)未考慮增加該OFDM頻譜成形之潛在窗化消耗。

4.1.1. 8MHz頻道(n=1) 4.1.1.1.防護間隔長度=1/64

4.1.1.2.防護間隔長度=1/128

4.1.1.3.防護間隔長度=1/256

4.1.2. 32MHz頻道(n=4) 4.1.2.1.防護間隔長度=1/64

4.1.2.2.防護間隔長度=1/128

4.1.2.3.防護間隔長度=1/256

4.2. AWGN頻道中的系統效能

圖45顯示在AWGN頻道中的不同調變及編碼設定之基本效能(目標BER=1E-6)。目前未包含該OFDM特定消耗(GI、引導、防護帶、訊框化)，整體上期望其針對1/64之最長防護間隔長度及32MHz之全部頻道帶寬低於5.5%(針對GI=1/128為3.7%)。

理論上，DVB-C 256QAM針對QEF作業需要29.5dB SNR。根據圖45，具有編碼率9/10的1024-QAM大致上需要相同的訊號對雜訊比。用於此模式的頻譜效率為9位元/Hz。若將此效率與DVB-C 256-QAM的頻譜效率(6.875*188/204=6.34bit/Hz)比較，所建議系統的全部通量增益在42%的範圍內(若包含32MHzOFDM特定消耗之最差情形，分別為34.1%)。

5.此提議與(來自CM-903之)需求的比較

1、24．．．傳輸帶寬

2．．．已選擇部分

3、63．．．接收設備

4．．．調諧器

5．．．處理機構

6、7、8、9、10．．．段

11、11'、11"、47．．．訊框

12、12'、12"．．．前文符號

13、13'、50．．．發訊符號

14、14'、52．．．資料符號

15、25、26、27、28、30．．．訓練樣型

16．．．頻率載波

17．．．時間域樣本

18．．．前文樣型

19．．．引導訊號

20．．．次載波

21、48．．．訓練符號

22．．．重複

23．．．樣本

29．．．訊框結構

31、31a、31b．．．發訊樣型

31'．．．最後部分

31"．．．首先部分

31a'、31a"．．．防護帶

32、33、34、35、36、37．．．資料段

32'、32"、32'''、33'、33"、33'''、35'、35"、35'''、37'、37"、37'''、42、43、44、45．．．資料樣型

38、39．．．帶寬

49、51、53．．．防護間隔

54．．．傳輸設備

55．．．引導映射機構

56．．．錯誤編碼機構

57．．．發訊映射機構

58、58'、58"．．．資料映射機構

59．．．訊框形成機構

60．．．轉移機構

61．．．傳輸機構

62．．．傳輸介面

64．．．接收介面

65．．．接收機構

66．．．再配置機構

67．．．關聯機構

68．．．轉移機構

69．．．頻道估計機構

70．．．解映射機構

71．．．再構成機構

72．．．解映射機構

73．．．評估機構

1、2．．．C2數據機/接收器

相對於該等已揭示圖式，本發明在下文之較佳實施例的描述中更詳細地解釋，在該等圖式中圖1顯示整體傳輸帶寬的簡圖，來自該傳輸帶寬的已選擇部分可由接收器選擇性地及彈性地接收，圖2顯示該全部傳輸帶寬之分段的範例，圖3顯示根據本發明之訊框結構的概要時間域呈現，圖4A顯示訓練樣型的頻率域範例，圖4B顯示圖4A之訓練樣型的時間域呈現，圖5A顯示該訓練樣型之其他範例的頻率域呈現，圖5B顯示圖5A之訓練樣型的時間域呈現，圖6顯示具有根據本發明的重複訓練樣型之全部傳輸帶寬的概要時間域呈現，圖7顯示傳輸帶寬等同於接收帶寬的多載波系統之自關聯的模擬結果，圖8顯示該接收帶寬與根據本發明的訓練樣型重合之自關聯的模擬結果，圖9顯示若該接收帶寬與根據本發明的訓練樣型不重合之自關聯的模擬結果，圖10顯示根據本發明之訊框結構或樣型的概要範例，圖11顯示具有發訊樣型的再構成之解釋的圖10之訊框結構的一部分，圖12顯示接收器過濾特徵的概要範例。圖13顯示根據本發明之訊框結構或樣型的另一範例，圖14顯示根據本發明之訊框結構或樣型的另一範例之一部分，圖15顯示具有防護帶之發訊樣型的概要呈現，圖16概要地顯示本發明之訊框結構在時間維度上的範例，圖17顯示根據本發明的傳輸設備之範例的概要方塊圖，以及圖18顯示根據本發明的接收設備之範例的概要方塊圖。