TWI486029B

TWI486029B - 通訊系統及方法

Info

Publication number: TWI486029B
Application number: TW100105808A
Authority: TW
Inventors: Samuel Asanbeng Atungsiri; Lothar Stadelmeier; Nabil Muhammad; joerg Robert; Obioma Chiedozie Donald Okehie; Matthew Paul Athol Taylor; Jan Zoellner
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2015-05-21
Also published as: GB2478173A; EP2540045A2; EP2540045B1; GB201017563D0; WO2011104535A2; GB2478142A; GB201003236D0; TW201215057A; WO2011104535A3

Description

通訊系統及方法

本發明係有關經由自複數個不同的資料管道(data pipe)提供資料的正交分頻多工(Orthogonal Frequency Division Multiplexed；簡稱OFDM)符號傳輸資料之傳輸器。

本發明之實施例將被應用於接收使用OFDM符號而傳送的資料，其中該等OFDM符號係使用包含被配置在遍佈一地理區的複數個基地台之通訊系統而被傳輸。在某些實施例中，該通訊系統被配置以廣播視訊、音訊、或資料。

正交分頻多工(OFDM)是一種在諸如被設計成根據第一及第二代數位視訊廣播地面電波發送(Digital Video Broadcasting Terrestrial；簡稱DVB-T/T2)標準而操作之那些通訊系統等的通訊系統中非常有利的調變技術，且OFDM也正被提議用於也被稱為長期演進技術(Long Term Evolution；簡稱LTE)之第四代行動通訊系統。通常可將OFDM描述為提供被以平行方式調變的K個窄頻副載波(其中K是一整數)，每一副載波傳送被調變之資料符號，諸如正交調幅調變之(Quadrature Amplitude Modulated；簡稱QAM)調變符號或四相相移鍵控(Quaternary Phase Shift Keying；簡稱QPSK)調變符號等。在頻域中形成該等副載波之調變，且該調變被轉換為時域以供傳輸。因為係在該等副載波上以平行方式傳送該等資料符號，所以可在可能長於無線電通道的同調時間(coherence time)之一延長期間中在每一副載波上傳送相同的被調變符號。係同時平行地調變該等副載波，因而該等被調變之載波共同構成了一OFDM符號。該OFDM符號因而包含複數個副載波，且係以不同的調變符號同時地調變每一副載波。

在下一代手持(Next Generation for Handheld；簡稱NGH)電視系統中，已提議將OFDM用來自被配置在遍佈一地理區的基地台傳輸電視信號。在某些例子中，該NGH系統將構成複數個基地台同時在相同的載波頻率上傳送OFDM符號之一網路，因而構成了所謂的單頻率網路。由於OFDM的某些特性，一接收器可自兩個或更多個不同的基地台接收OFDM信號，該等OFDM信號然後可在該接收器中被合併，而改善被傳送的資料之完整性。

雖然單頻率網路在操作及被傳送資料的完整性上有其優點，但是單頻率網路在需要傳送該地理區的一部分當地之資料時也有缺點。例如，於英國習知國營電信公司BBC將電視新聞廣播到整個國家網路，但是在某些時間將切換到"地方新聞"，此時傳輸與該國家網路內之一局部區域特別相關的地方新聞節目。然而，英國執行一多頻率DVB-T系統，因而地方新聞或任何種類的地方內容之插入是不重要的，因為不同的區域係在不同的頻率上傳輸DVB-T電視信號，因而電視接收機只須調諧到該區域的一適當之載波頻率，而不會有來自其他區域的干擾。然而，提供一種用來在單頻率網路中於本地將資料插入的配置產生了一技術問題。

美國專利申請案2008/0159186中揭示了一種在一單頻率OFDM網路中提供一階層式或多層調變架構之已知技術。該階層式調變架構提供了可被用來自不同的資料來源或管道同時傳送資料之複數個調變層。

根據本發明，提供了一種通訊系統，該通訊系統包含被配置在偏佈一地理區之複數個基地台，用以提供與該等基地台提供的一無線電覆蓋區內之各行動裝置進行無線通訊之一設施。該等基地台中之每一基地台包含一傳輸器，用以經由在一共同射頻信號上之正交分頻多工(OFDM)符號而傳輸資料，該等OFDM符號包含在頻域中形成且以將要被傳送的資料調變之複數個副載波信號。該傳輸器包含一調變器，該調變器被配置成操作而在一第一輸入上自根據用來傳輸之一第一通訊通道之一第一資料管道接收資料符號，且被配置成操作而在一第二輸入上自根據用來傳輸之一本地通訊通道之一本地插入資料管道接收資料符號，且被配置成操作而以來自該第一資料管道之資料符號或來自該第一資料管道及該本地插入管道之資料符號調變該等OFDM符號之副載波信號。

根據第一調變架構將該等資料符號映射到調變符號，而執行以來自該第一資料管道之資料符號調變該等OFDM符號之該等副載波信號，且根據第二調變架構將來自該第一資料管道及該本地插入管道之該等資料符號映射到調變符號，而執行以來自該第一資料管道及該本地插入管道之資料符號調變該等OFDM符號之該等副載波信號。該傳輸器也包含一射頻調變器，該射頻調變器被配置成以該等OFDM符號調變一射頻載波信號以供傳輸。

該第一調變架構是一較低階調變架構，用以提供具有來自複數平面(complex plane)中數目比係為一較高階調變架構的該第二調變架構的複數平面中數目少的星座點(constellation point)的值之第一調變符號，而該第二調變架構提供了具有被配置在有該第一調變架構的對應值的複數平面中之值之第二調變符號。係以有下列效應之方式配置該第二調變架構之該等星座點：偵測到該第二調變架構的該等第二調變符號中之一第二調變符號時，將提供來自該本地插入管道及/或該第一資料管道之資料符號，且在出現來自該第二調變架構之調變符號的情形下，允許來自該第一調變架構之第一調變符號之偵測，該第一調變架構提供來自該第一資料管道之資料符號，因而提供了具有複數個調變層之該調變器。當一或多個基地台的一第二子集被配置成只傳輸來自該第一資料管道之資料時，該地理區內之一或多個基地台的一第一子集被配置成傳輸來自該第一資料管道及本地插入管道之資料，且來自該第一子集及該第二子集之該等基地台被配置成在共同射頻載波信號上傳輸。

根據2008年7月3日公佈的美國專利申請案2008/0159186中揭示的配置，一單載波頻率OFDM網路設有藉由將兩個相關的調變架構用來形成複數個不同的調變"層"而同時自不同的管道傳送資料之一設施。如將於下文中簡要說明的，選擇一第一調變架構用於自一第一資料管道傳送資料，及用於依據該第一及第二通訊管道傳送資料(選擇與該第一調變架構有關之一第二調變架構)。該第二調變架構包含複數平面中數目比該第一調變架構的複數平面中數目多之星座點。

根據本發明之實施例，一通訊系統被配置成：自構成一通訊網路的複數個基地台中選擇一或多個基地台，用以傳輸具有根據該第二調變架構而被調變的副載波之OFDM符號。因此，該第二調變架構被用來傳輸來自該第一資料管道及該本地插入管道之資料符號。因為以與該第一調變架構有關之方式配置該第二調變架構，所以縱然在相同的射頻載波上傳輸時，也可接收到來自該第一資料管道之資料符號，這是因為對來自該第一調變架構的一星座點之偵測將需要比該第二調變架構低的信號雜訊比。這是因為該第一調變架構構成該第二調變架構的複數平面中之星座點的一子集，且可將該第一調變架構視為該第二調變架構的一更當然之版本，因而該複數平面中之該等第一調變符號的星座點間之差異可容許更輕易地回復來自該第一資料管道之資料。此外，因為其他基地台可能並不正在傳送本地插入管道資料，所以這些其他基地台被配置的地理區內之該接收器將仍然能夠偵測來自該第一資料管道之資料。這是因為使用該第二調變架構而在該共同射頻載波信號上自一鄰近基地台傳輸之OFDM符號對根據該第一調變架構偵測OFDM符號的一偵測器而言，將只被視為雜訊。因此，提供了一種在單頻率網路中插入地方內容之有效且高效率之方式。

在某些例子中，該傳輸器可包含：一排程器，用以將該等被調變之副載波信號形成為該等OFDM符號；以及一訊框化單元，用以根據一分時多工訊框而配置該等OFDM符號以供傳輸。此外，該排程器及該訊框化單元被配置成在某些分時多工訊框中且不在其他分時多工訊框中使用該第二調變架構自該第一資料管道及該本地插入管道傳輸正在載送資料符號之OFDM符號。更具體而言，在其他例子中，該通訊網路之該等基地台可被形成一些叢集(cluster)，每一叢集包含一預定數目的基地台，該叢集中之每一基地台被指定給一對應數目的分時多工訊框中之一分時多工訊框，且該基地台之該傳輸器被配置成在已被指定給該基地台的分時多工訊框中但並未在其他訊框中傳輸正在載送使用該第二調變架構而來自該第一資料管道及該本地插入管道的資料符號之該等OFDM符號。因此，將以與每一叢集中之基地台數目成正比之方式減少因在該共同射頻載波上使用該第二調變架構將OFDM符號傳輸到正在偵測且回復來自使用該第一調變架構而被調變的OFDM符號之資料符號的一接收器而造成之"干擾"的量。在本說明書中係以下列方式使用詞語"干擾"：具有根據該第二調變架構而被調變之副載波的該等OFDM符號將減少偵測由具有根據該第一調變架構而被調變的副載波的OFDM符號載送之資料符號的一接收器之信號雜訊比，這是因為如前文所述：分層調變配置之一特性將是增加對一接收器之雜訊。

本發明之各種進一步的觀點及特徵係在最後的申請專利範圍中被界定，且包含一種通訊方法。

如前文所述，本發明之實施例尋求在一應用中提供一種可在單頻率網路中傳輸地方內容且同時可容許該網路的其他部分仍可接收主要廣播信號之配置。一例子是地方內容需要與一國家廣播電視節目同時被廣播。

第1圖提供根據一被共同調變的OFDM信號而經由傳輸天線1傳輸信號的一些基地台BS構成的一網路之一例示圖式。該等基地台BS被配置在一邊界2內的一地理區中，該邊界2在一例子中可以是一國家邊界。如前文所述，在一單頻率網路組態中，該等基地台BS都在相同的時間於相同的頻率上廣播相同的OFDM信號。各行動裝置M自該等基地台中之任何基地台接收該OFDM信號。更具體而言，該等行動裝置M亦可自其他基地台接收相同的信號，這是因為自邊界2識別的區域內之所有的該等基地台同時廣播該信號。此種所謂的傳輸分集(transmit diversity)配置是單頻率OFDM網路之典型配置。作為正在自OFDM符號回復資料的一接收器中對該等OFDM信號偵測之一部分，在該偵測程序中合併了來自針對每一符號而自不同的來源接收的各OFDM符號傳輸之能量。因此，假如被接收的OFDM符號或該OFDM符號的回波(echo)之任何成分係在該網路部署所容許的總保護間隔(guard interval)期間內，則自不同的基地台傳輸相同的信號時，可改善正確地回復該等OFDM符號傳送的資料之可能性。

如第1圖所示，在某些例子中，可由可控制基地台的操作之一或多個基地台控制器BSC控制該等基地台BS。在某些例子中，該等基地台控制器BSC可控制與一地理區相關聯的網路的一部分內之一或多個基地台。在其他例子中，該等基地台控制器BSC可控制一或多個叢集的基地台，因而係以與分時多工訊框有關之方式配置地方內容的傳輸。

如前文所述，邊界2識別的該區域可對應於一國家邊界，因而該基地台網路是一國家網路。因此，在一例子中，自第1圖所示的該等基地台BS全國性地分別傳輸電視信號廣播。然而，本發明技術之目的在於解決與提供一種自第1圖所示之某些基地台而非其他基地台地方性地傳輸廣播信號之配置相關聯的技術問題。此種配置的一個例子可能是：自某些基地台而非其他基地台廣播與一特定地區相關聯的地方廣播新聞或交通新聞。在多頻率網路中，這是微不足道的，因為可在不同的頻率上自不同的傳輸器傳輸地方廣播的信號，且因而獨立地偵測到自其他基地台廣播的內容。然而，在單頻率網路中，必須提供一種可允許某些基地台而非其他基地台進行地方服務內容插入之技術。

如前文所述，先前技術之美國專利申請案2008/0159186揭示了一種結合兩個調變架構而構成針對複數個資料來源的每一資料來源之一調變層之技術。第2圖示出實施此種配置之一傳輸器。在第2圖中，資料自一第一資料管道4及第二資料管道6傳送到一調變器8，該調變器8將該資料調變成副載波，而形成一OFDM符號。執行該調變，使得來自第一資料管道4的資料可以與對來自第一及第二資料管道4、6二者之資料的偵測分開之方式被偵測。一OFDM符號形成器10接著在頻域中形成OFDM符號，如在調變器8的輸出上所提供，並且根據OFDM調變器/傳輸器的一傳統操作執行一反傅立葉轉換(inverse Fourier transform)，而將該頻域OFDM符號轉換到時域。然後將該時域OFDM符號傳送到一射頻調變器12，該射頻調變器12將該等OFDM符號升頻(up convert)到一射頻載波信號，因而可自一天線14傳輸該等OFDM信號。

第3a及3b圖示出美國專利申請案2008/0159186中揭示的技術。第3a及3b圖示出了包含同相(in-phase)I及正交相(quadrature-phase)Q成分的複數平面中之信號星座點。第3a圖所示之該等例示信號星座點是用於QPSK，而第3b圖所示之該例子是用於16QAM。根據用來得到多層調變之習知技術，來自兩個來源的資料被調變成第二調變架構之信號星座點。該第二調變架構之該等信號星座點代表該調變架構可用的可能調變符號值。對於第3a圖所示之該第一調變架構而言，係以小圓圈"o"20之方式提供QPSK之信號星座點。因此，來自由來源資料管道6所提供的一來源B之位元被映射到第3a圖所示之該等信號星座點，因而每一可能的調變符號值以例如使用格雷編碼(Grey coding)之傳統方式表示來自來源b0b1之兩個位元。

第3b圖所示之該第二調變架構是16QAM，該16QAM提供了被表示為"x"的16個可能之信號星座點22。除了以來自第二資料管道6的資料(被示為b0b1)調變該信號之外，來自第3b圖所示四個象限的每一象限之該等星座點之一的選擇亦識別值a0a1之來自第一來源資料管道4的兩個位元的四個可能值。因此，對第3b圖所示該等信號點中之一信號點的偵測將不只是識別a0a1之一值，而且也根據在該等四個象限中之哪一象限偵測到該信號點而識別b0b1之一值。因此，可作出一多層調變。

傳輸器

本發明之實施例提供了一種利用根據美國專利申請案2008/0159186的多層調變技術以提供地方內容的地方廣播服務同時仍然可讓鄰近區域中之基地台偵測國家廣播信號之配置。

第4圖中示出一種實施本發明的技術而可被用來在第1圖所示之該等基地台中之一基地台上插入地方內容之傳輸器。在第4圖中，複數個實體層資料管道(Physical Layer data Pipe；簡稱PLP)30被配置以將用於傳輸的資料傳送到一排程器34。也提供了一信令資料處理管道36。在該等管道中之每一管道內，在一前向錯誤更正編碼器40上自一輸入38接收一特定通道之資料，其中該前向錯誤更正編碼器40被配置以根據諸如一低密度同位元檢查碼(Low Density Parity Check；簡稱LDPC)碼而將資料編碼。然後將被編碼的資料符號傳送到一交錯器42，該交錯器42將該等被編碼的資料符號交錯，以便改善編碼器40使用的該LDPC碼之效能。

排程器34接著將來自每一資料管道30及信令資料處理管道36之每一調變符號合併成資料框，以便映射到OFDM符號。將被排程的資料提供給一資料切片處理單元50、51、及52，該資料切片處理單元包含一頻率交錯器54、一本地導引信號產生器180、一調變器182、一可選的多輸入單輸出(MISO)處理單元184、以及一導引信號產生器56。該資料切片處理器以一種將只佔用OFDM符號的某些副載波之方式配置特定PLP之資料。然後將自資料切片處理器50、51、及52輸出的資料傳送到一分時多工存取(Time Division Multiple Access；簡稱TDMA)訊框化單元58。TDMA訊框化單元58之輸出被傳送到一OFDM調變器70，該OFDM調變器70在時域中產生OFDM符號，該等OFDM符號接著被一射頻調變器72調變成一射頻載波信號，且該射頻載波信號接著被傳送到一天線74以供傳輸。

如前文所述，本發明之實施例提供了一種可自在與第 1圖所示網路覆蓋的一國家區域有關之一地方區域內之一或多個基地台廣播地方內容之技術。為了達到此一目的，第4圖所示之傳輸器也包含本地服務插入資料切片處理器80，該本地服務插入資料切片處理器80包含一頻率交錯器54及一本地導引信號產生器180。然而，又根據本發明之技術，資料切片處理器50中所示之調變器44具有用來接收來自本地服務插入資料切片處理器80之資料的一第二輸入。根據本發明之技術，調變器44根據一第二調變架構而將該本地服務插入資料調變成一相關信號星座點組。如將於下文中參照第5及6圖而說明的，被用於該地方內容以及主要資料的該第二調變架構之該等信號星座點係相關於只被用於傳送自該PLP管道n之主要資料的該第一調變架構之信號星座點。

如第4圖所示，調變器44具有用來接收來自資料切片處理器50之一第一輸入82及一用來接收來自本地服務插入資料切片處理器80之一第二輸入84。在下文之說明中，來自資料切片處理器50之資料將被稱為第一或主要資料管道。在一例子中，來自第一資料切片處理器50之資料載送將在第1圖所示的整個網路中被傳送之一國家廣播通道。

第5圖中更詳細地示出調變器44。如第5圖所示，來自本地服務插入管道80之資料被自第二輸入84傳送到第一資料字形成器90。來自該第一資料管道之資料被自第一輸入82傳送到第二資料字形成器92。當在資料字形成器92中接收時來自該第一資料管道的資料被配置成形成四組的位元y0y1y2y3，以便映射到一符號選擇器94內之一16QAM調變符號的16個可能值中之一值。同樣地，資料字形成器90將來自第一資料管道82的資料形成為包含四個位元y0y1y2y3的一些資料字。然而，資料字形成器90也自本地服務插入管道84接收資料符號，且因而將來自本地服務插入資料管道84的該等位元中之兩個位元添加到來自第一資料管道82的該等資料位元，而形成一個六位元資料字y0y1y2y3h0h1，該六位元資料字y0y1y2y3h0h1是來自第一資料管道82的符號流中之四個位元y0y1y2y3、以及來自本地服務插入管道84的兩個位元h0h1，因而形成了用來選擇64QAM的64個可能調變符號值(2⁶ =64)中之一調變符號值。

一符號選擇器96被配置成：接收該六位元字y0y1y2y3h0h1，且根據該字的值而選擇該64QAM調變架構的64個可能值中之一值，以便在一輸出96.1上形成一64QAM符號流。然後將來自符號選擇器94、96之該等各別的輸出傳送到一開關單元98，該開關單元98也在一控制輸入100上接收何時提供自本地服務插入管道84接收的地方內容且何時將自基地台廣播該地方內容之一指示。如果將自基地台廣播該本地服務插入資料，則開關98被配置成選擇來自64QAM符號選擇器96之輸出96.1。如果並非如此，則該開關被配置成選擇來自16QAM符號選擇器94之輸出94.1。因而自調變器44輸出調變符號，以便在一輸出通道102上於OFDM符號上進行傳輸。

在某些例子中，控制輸入100可提供一控制信號，用以指示何時自本地服務插入資料切片處理器80傳輸地方內容。可自該基地台內之該傳輸器被連接到的一基地台控制器產生控制輸入100上提供的該控制信號。

在其他例子中，信令資料處理管道36可被配置成：經由L1信令資料而傳送本地服務插入管道80何時要傳輸或將要傳輸本地資料之一指示。因此，一接收器可偵測且回復該L1信令資料，且可決定何時或是否要傳輸或將要傳輸該地方內容。或者，可藉由某些其他的方式，諸如預先將該接收器程式化，將提供何時將傳輸地方內容之排程的資料提供給該接收器。

基地台之部署

第6圖示出可在第1圖內產生的一配置之一例示圖式，其中一第一基地台BS 110可自一細胞A之該第一資料管道82傳輸資料，而一鄰近基地台BS 112在一第二細胞B內傳輸資料，該被傳輸的資料包括來自第一資料管道82的資料，而且也包還來自本地服務插入管道84的本地服務插入資料。因此，該細胞A之基地台110使用16QAM傳輸具有被調變的副載波之OFDM符號，而該細胞B之基地台112以64QAM調變副載波，而傳輸OFDM符號。因此，在第6圖中，如該等位元順序所示，最後兩個位元h0h1被用來根據64QAM而選擇一信號星座點之更細微的細節，而該等位元y0y1y2y3被用來選擇複數平面內之一較粗略網格中之該等16QAM符號中之一16QAM符號。

如前文所述，細胞A及B內之基地台110、112將在相同的頻率上同時傳輸OFDM符號。因此，一行動終端中之一接收器將以部分地如同經由一多路徑環境中之不同的路徑接收信號之方式接收一被合併的OFDM信號。然而，自細胞A內之基地台110傳輸的OFDM信號包含使用該第一調變架構16QAM調變的OFDM符號，而自細胞B內之基地台112傳輸的OFDM符號將使用該第二調變架構64QAM而被調變。在該行動終端內之該接收器上，以該第一調變架構與該第二調變架構接收的該等OFDM符號的總功率間之比例將取決於一行動裝置M接近該細胞A及B內之傳輸器的程度。此外，正確地回復來自該第一資料管道及該本地服務插入管道的資料符號之可能性將取決於：該接收器可根據該第一調變架構16QAM而偵測自細胞A傳輸的OFDM符號之程度、或在出現分別以該第二及該第一調變架構調變的OFDM信號時可根據該64QAM而偵測一細胞B傳輸的OFDM符號之程度。

如第7圖所示，圖中示出諸如第8圖所示的16QAM及64QAM的一例子的一些可能的模擬信號星座值之三個圖120、122、124。第一左方圖120提供了在細胞A及B的基地台110、112中之傳輸器傳輸具有分別以16QAM及64QAM調變架構調變(這是因為細胞B正在傳輸本地服務插入資料)的副載波之OFDM符號時的被接收之調變符號的複數平面中之一導引信號。第一圖120對應於處於位置X的一行動裝置，其中在該位置X上假定接收信號功率的80%係來自細胞A且接收信號功率的20%係來自細胞B。如第7圖所示，圖120根據16QAM接收信號而提供一些分離的信號點，但是該等信號點由於來自傳輸64QAM調變符號的細胞B之20%功率造成之可能的點分散而有了顯著的雜訊增加。

相應地，中間圖122提供了在該接收器係處於位置Y時的複數平面中之信號值的一導引信號，其中在該位置Y上假定接收功率的60%係來自細胞A且接收功率的40%係來自細胞B。如圖所示，雖然該等信號星座點聚集成對應於與一16QAM符號的該等可能值中之每一可能值相關聯之一些叢集，但是已根據一64QAM調變架構而形成了各分立的信號星座點。因此，我們應可了解：如果信號雜訊比是足夠高，則在位置Y上的一接收器可偵測該等64QAM信號點中之一64QAM信號點，且因而回復本地插入資料。相應地，一右方圖124例示了在位置Z上之情形，其中在該位置Z上假定諸如只有信號功率的10%係來自細胞A且信號功率的90%係來自細胞B。因此，如圖124中所示，顯然可偵測及回復該等64QAM信號星座點中之每一64QAM信號星座點的資料，其中該資料係在該第一資料管道及該本地服務插入資料管道中被產生的。因此，我們應可了解：取決於該接收器的位置，處於細胞B中或附近的行動終端可回復本地傳輸的資料以及自該第一資料管道(諸如國家廣播)傳輸的資料，而處於細胞A時，接收器將仍然能夠回復來自該第一資料管道的資料。因此，使用64QAM信號的該第二調變架構以及該第一調變架構16QAM提供的分層式調變之效應在自一鄰近細胞傳輸本地廣播資料時將不會擾亂對國家廣播資料的接收。

TDMA本地服務插入

可使用本發明技術的某些實施例之一進一步增強是：將本地服務傳輸的容量分佈於一叢集的鄰近細胞之間，以便在不同的細胞且於不同的時間傳輸該使用該較高階(第二)調變架構傳輸之地方內容。將參照第9a、9b、及9c圖而例示該技術。

在第9a圖中，示出了一叢集的四個細胞。係以不同的陰影等級示出這些細胞，且這些細胞被分別標示為Tx1、Tx2、Tx3、Tx4。因此，第9a圖示出一叢集的四個細胞。如將可了解的，除了自可以是諸如國家廣播通道的該第一資料管道回復資料之外，亦可如前文所述使用本地資料插入管道且配合該較高階的階層式調變技術而提供一區域廣播。然而，如前文所述，當使用該第二或較高階調變技術時，其效應是導入了雜訊或干擾，因而降低了自係為使用該第一或較低階調變架構的國家廣播之第一通訊通道接收資料的接收器之信號雜訊比。更具體而言，例如，如果使用QPSK調變來自該第一資料管道的國家廣播信號，且被合併的該第一通訊通道及該本地服務插入通道被調變成16QAM的該第二或較高階調變架構，則該16QAM廣播對嘗試接收以該QPSK調變架構調變的OFDM符號的接收器將出現雜訊的增加。

為了減少該第二/較高階調變架構(16QAM)對該第一/較低階調變架構(QPSK)造成的干擾之量，以第9a圖所示之方式叢集了廣播OFDM信號之該等細胞。此外，第9a圖所示該等四個細胞叢集內之傳輸器以逐一訊框之方式輪流廣播用來提供來自該第一資料通訊管道及及本地服務插入管道的資料符號之該較高階16QAM調變信號。第9b圖中示出此種配置。

在第9b圖中，示出了由四個實體層訊框構成之一TDMA訊框。該等實體層訊框被標示為訊框1、訊框2、訊框3、及訊框4。在每一實體層訊框內，係自各PLP傳送該等OFDM信號。如前文所述，在使用QPSK傳輸該第一資料管道的資料時，也使用諸如16QAM而同時傳輸載送來自該第一資料管道及該本地服務插入管道的資料之OFDM符號。然而，為了減少該16QAM調變造成的干擾，在該等TDMA訊框的每一實體層訊框期間，只容許該叢集的四個細胞內之傳輸器Tx1、Tx2、Tx3、Tx4中之一傳輸器傳輸具有以較高階16QAM調變的副載波之OFDM符號。因此，在實體層訊框1中，只有Tx1傳輸具有以16QAM調變的副載波之OFDM符號，以便提供來自該被合併的第一資料管道及其本地服務插入管道之資料，而在訊框2中，只有傳輸器Tx2傳輸具有16QAM的OFDM符號，以及後續在訊框3中之Tx3及在訊框4中之Tx4。然後在次一TDMA訊框中重複該模式。在每一情形中，所有其他的傳輸器傳輸以QPSK調變的OFDM符號、或只被用來載送該第一資料管道之星座點。

由於將該本地服務插入資料的傳輸以時間分割之方式分割於四個傳輸器Tx1、Tx2、Tx3、Tx4中之每一傳輸器，所以本地資料速率實際上是該第一資料管道的資料速率的四分之一。因此，每一細胞每隔四個實體層訊框傳輸本地服務插入內容。然而，相應地因為只每隔四個訊框自一細胞傳輸較高階調變架構一次，所以相應地減少了位於該等四個細胞的希望接收該第一/較低階調變架構(QPSK)之接收器所經歷的有效干擾。因此，在第9c圖所示之一細胞圖案中，本地服務插入資料造成的且將以接收器較高的雜訊的形式出現之干擾被分佈到該叢集的四個細胞。因此，減少了本地服務插入資料所造成的相對干擾或較高的雜訊。可將此種形式視為在一多頻率網路中之頻率的重複利用之等效形式。在第9a、9b、9c圖所示之該例子中，下表代表了具有第一(16QAM)及第二(64QAM)調變架構的OFDM符號之傳輸：

當使用64QAM的該第二/較高階調變架構調變本地服務插入資料，且該第一/較低階調變架構是用來載送來自該第一/國家資料管道的資料符號之16QAM時，上表示出對各OFDM符號之調變。

如將可了解的，將經由一叢集的四個TDMA訊框而將對地方內容的傳輸分配到一叢集的四個基地台之結果在一接收器只能夠自一基地台接收OFDM載送信號之情形(通常將是此種情形)下，可將該地方內容服務的頻寬減少到四分之一。可諸如經由信令資料管道提供的信令資料而提供將地方內容分配到每一叢集中之基地台的傳輸器。

雖然在前文提供的例子中係將該等細胞叢集到由四個細胞構成之群組，但是我們應可了解可使用任何數目的細胞構成之群組。有利之處在於：該等細胞被聚集成一些由四個細胞構成之叢集，以便提供本地服務插入服務負擔得起的基頻帶頻寬量(位元率)與因使用該較低階調變架構自該第一資料管道接收資料而由傳輸載送來自該第一資料管道及該本地服務插入通道的資料的該較高階調變架構而造成的信號雜訊比降低量間之平衡取捨。因此，針對不同群組的的四個細胞、以及從頭到尾重複以便呈現頻率重複利用的等效配置之細胞叢集配置，可將第9c圖所示之細胞結構用來每隔四個實體層訊框傳輸地方內容。

根據本發明之技術，可使第4圖所示該等基地台內之傳輸器適於實施前文所示之TDMA訊框結構。在一例子中，可將用來將被調變的副載波信號形成為OFDM符號之排程器34以及一訊框化單元58配置成根據第9b圖所示之分時訊框而將對該等OFDM符號之傳輸排程。排程器34及訊框化單元58被配置成傳輸用來使用上表所示之該第二調變架構而載送來自該第一資料管道及該本地服務插入管道的資料符號之OFDM符號。

被合併的本地服務插入及國家廣播信號之等化

現在將參照第10至15圖而說明本發明技術之一進一步觀點。如前文所述，使用諸如16QAM等的一較高階調變架構傳輸來自一本地服務插入通道之資料以及來自一國家廣播通道之資料，而係使用諸如QPSK等的一較低階調變架構傳輸來自該國家廣播通道之資料。於出現用來只傳送來自該國家廣播通道的資料之QPSK信號時，可要求能夠偵測以一16QAM調變架構傳輸本地服務插入資料以及來自該國家廣播通道的資料之一行動接收器偵測該16QAM信號。第3a及3b圖中示出了且已於前文中述及了用來傳輸來自該國家廣播通道及該本地廣播通道的資料之該16QAM調變架構、以及用來傳輸來自該國家廣播通道的資料之該QPSK調變架構。在下文之說明中，傳輸根據該國家廣播通道及該本地服務插入通道的資料之該較高階調變架構將被稱為本地服務插入通道或資料，且該國家廣播通道將被稱為國家廣播通道、資料、或信號。

本發明技術之一實施例所解決的一進一步之附屬問題在於提供了一種可等化在接收器上接收到的係為諸如是16QAM信號的本地服務插入信號以及係為諸如QPSK信號的國家廣播信號之組合之信號之接收器。因此，本發明技術之一進一步的觀點解決了將係為可以是16QAM及QPSK信號的組合之一國家廣播信號及一本地服務插入信號的組合之信號之等化。

如第10圖所示，一行動接收器M位於離開傳輸本地服務插入信號的基地台112與傳輸國家廣播信號的基地台110大約等距之一位置。因此，該行動接收器M接收的信號包含本地服務插入信號s(t) +d(t) 與本地服務插入基地台112與該行動接收器M間之通道h _l (t) 間之卷積以及國家廣播信號s(t) 與國家廣播基地台110與該行動接收器M間之通道h _n (t) 間之卷積的一組合。因此，可由下列方程式表示該被接收之信號r(t) (其中符號'*'代表卷積)：

r(t)=h _n (t) *s(t) +h _l (t) *[s(t) +d(t) ]=s(t) *[h _n (t) +h _l (t) ]+d(t) *h _l (t)

在執行了將該被接收之信號轉換到頻域的一快速傅立葉轉換(FFT)之後，在該FFT的輸出上形成之信號是：

R(z) =S(z)[H _n (z) +H _l (z)] +D(z)H _l (z)

因此，可在第11a圖所示之國家廣播信號以及第11b圖所示之本地插入信號的複數平面中表示一信號星座；其中該國家廣播信號是第11a圖所示之QPSK，且該本地服務插入信號是第11b圖所示之16QAM。因此，第11a圖所示之該國家廣播信號提供了與第11b圖所示之16QAM的較高階調變架構有關之一較低階調變架構。然而，第11a及11b圖的信號星座點所示之信號表示法是沒有雜訊的，且沒有出現任何其他信號。

第12a及12b圖提供了該複數平面中之信號分佈的一對應表示法，其中在出現國家廣播信號s(t) 以及地方廣播信號s(t) +d(t) 時，該行動接收器M接收一信號，且其中通道響應H _n (z) 及H _l (z) 是不相等的。在第12a圖中，上述被合併信號之信號分佈R(z) 是該國家廣播信號及該地方廣播信號之一組合。第12b圖示出將該被接收之信號R(z) 除以係為國家廣播信號的基地台110之通道以及本地服務插入基地台112之通道的一組合之[H _n (z) 及H _l (z) ]而產生C(z) 之效果。第12b圖中之圖式假定完美的通道估計以及沒有雜訊。如第12b圖所示，只需小量的雜訊，即可造成對地方廣播信號的特定調變符號之錯誤偵測。將R(z) 除以該被合併的通道時，將形成以下式表示之一被等化信號C(z) ：

然而，我們無法分別得知H _n (z) 及H _l (z) ，因而無法計算出下式：

根據本發明之技術，為了自國家廣播信號回復本地插入信號，必須分別決定來自國家基地台110之通道H _n (z) 及來自本地服務插入基地台112之通道H _l (z) 。在知道國家廣播通道H _n (z) 及本地插入管道H _l (z) 時，將可計算出該項D(z) 。因此，首先偵測使用該較低階調變架構之國家廣播信號，且以該被接收之信號減掉該被偵測之信號，然後即可得知來自該國家廣播基地台H _n (z) 及該本地服務插入信號基地台H _l (z) 的通道，而回復該本地信號D(z) 。因此，根據本發明之技術，該項H _l (z)D(z) /[H _n (z) +H _l (z) ]被視為雜訊，且切割S(z) 而提供該國家廣播信號的一估計值 (z) ，因而回復該國家廣播資料。因此，藉由計算來自該國家廣播基地台之通道H _n (z) 及來自該本地服務插入信號基地台之通道H _l (z) ，且計算這些通道的總和與該國家廣播信號的估計值間之卷積(利用頻域中之乘法)，即可以該被接收之信號減掉該組合，而形成該本地服務插入信號與來自該本地服務插入基地台的通道間之卷積的一估計值。

因此，為了偵測本地服務插入信號，需要執行下列步驟：

1.於切割S(z) 時將 D(z) 視為雜訊，而將S(z) 估計為 (z) ；

2.該等化器已經將[H _n (z) +H _l (z) ]計算為被合併的通道；

3.計算D(z)H _l (z) R(z) - (z) [H _n (z) +H _l (z) ]；因而提供了第13a圖的複數平面圖所示之一複數信號；

4.如果自該本地服務插入信號中提供的額外導引信號得知D(z) 的某些部分，則可估計H _l (z) 而提供 (z) ；

6.可沿著頻率方向對 (z) 執行內插，以便形成H _l (z) 等的項；

因此，藉由取消來自本地服務插入基地台的通道，而形成了13b圖所示之一信號星座圖，且可自該信號星座圖回復本地服務插入資料。

如自前文之說明而可了解的，為了回復本地服務插入信號，必須估計與來自國家廣播基地台的通道H _n (z) 分離之來自本地服務插入基地台之本地服務插入通道。

在一進一步之實施例中，可藉由計算下式而使用計算出之來得到之一較佳估計值：R(z) -D(z)H _l (z) =S(z)[H _n (z) +H _l (z)]

然後將每一邊除以〔H _n (z) +H _l (z) 〕，且針對而再度切割。可繼續此類的迭代許多次，以便在估計時得到連續的改善。

根據本發明之技術，藉由將本地服務插入導引符號包含在傳輸本地服務插入調變符號之被選擇的副載波中，而估計來自本地服務插入基地台之通道H _l (z) 。第14a、14b、及14c圖中示出此種配置。

在第14a圖中，提供了頻域中之一OFDM符號的一例示表示法，圖中示出了：複數個副載波，該複數個副載波接著被指定成根據國家廣播信號s(t) 而載送資料；以及被專用於根據一傳統的配置而傳輸導引符號Ps 之一些副載波。第14b圖提供了一OFDM符號之一例示，其中使用階層式調變架構而將本地服務插入符號加入國家廣播符號之頂部。然而，為了估計被用來廣播本地服務插入符號的通道，必須選擇根據本地服務插入而載送資料的某些副載波，並以將被用來作為導引符號Pd 的一些已知符號取代這些符號。第14c圖中示出此種配置。因此，我們應可了解：可傳輸該等本地服務插入導引符號Pd ，用以取代將在具有原來被配置成載送本地服務插入資料之較高階調變符號的副載波上被傳輸之符號，但是此時將被配置成以已知的符號取代這些符號。因此，針對較高階調變，這些副載波可載送可被用來作為導引符號Pd 之一已知符號。然而，如將可了解的，為了傳輸該等本地服務插入導引符號Pd ，必須提供於以傳統方式傳輸本地服務插入資料時所需的頻率交錯。

如第4圖所示，根據本發明之技術，在每一資料切片處理器50、51的頻率交錯器54之輸出上，包含本地服務插入資料的資料切片處理器50、51包含一區塊182，用以在產生第4圖所示的該等調變器形成之階層式調變符號之前，先插入該等本地服務插入導引符號Pd 。該等調變器182被配置成根據所使用的階層式調變架構而將資料符號映射到調變符號。在可選擇之情況下，當一多輸入單輸出(Multiple Input Single Output；簡稱MISO)架構被採用時，則如MISO區塊184所示，將對該等導引信號執行進一步的處理。在MISO區塊184之後，經由主要導引信號插入單元56而將該等導引信號插入各別的導引副載波，然後由訊框化單元58與OFDM區塊70配合而在頻域中產生OFDM符號。

如第4圖所示，在該信號插入資料切片處理器的一分支中之頻率交錯器54的輸出上，在頻率交錯器54之後產生的本地服務插入資料被傳送到本地導引信號插入區塊180，而在該區塊180中，藉由諸如打斷(puncturing)而使各資料單元之間將被用來載送本地服務插入導引信號的調變符號變成空白，或移動該等調變符號，以便容納本地服務插入導引信號，而以該等導引信號取代本地服務插入資料符號。如將可了解的，該等本地服務插入導引信號Pd被預先指定，因而可被保留給本地服務插入導引信號，或者資料可被移動而容納該等本地服務插入導引信號。因此，在QAM調變器182的輸出上產生了實質上如第14c圖所示之配置。

第15圖提供了對應於第4圖所示的示意方塊圖之一示意方塊圖，但是不同之處在於第15圖提供了使用多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output；簡稱MIMO)傳輸架構之一例子。然而，MIMO架構配置的複雜之處在於：必須在頻率解交錯器192之前插入以階層式調變結構的一部分之方式形成的本地服務插入導引信號Pd 。這是因為：對於MIMO架構而言，應以相互有關之方式調整將被傳輸的OFDM信號的每一版本之導引信號，因而必須針對每一版本而分別地形成該等版本中之每一版本。此種方式適用於國家廣播調變符號及本地服務插入符號。因此，無法在頻率交錯器54的輸出上合併該等本地服務插入導引信號。

根據本發明之技術，為了適應在頻率交錯器54之前的信號中形成本地服務插入導引信號之配置，此時在一區塊190中以與用來載送被階層調變的資料的該等副載波有關之方式配置本地服務插入導引信號，然後該等副載波被傳送到一頻率解交錯器192，該頻率解交錯器192對由頻率交錯器54執行的交錯執行一反向處理。因此，包含本地服務插入導引信號Pd 的該等導引副載波被配置在其所需的位置，且該頻率解交錯器在一本地服務插入資料區塊194施加本地服務插入資料之前即先將這些調變符號解交錯。在QAM調變器182的輸出上，形成了調變符號，且該等調變符號被傳送到一MIMO區塊184。頻率交錯器54然後以係為頻率解交錯器192執行的解交錯映射的反向映射之一映射，因而在頻率交錯器54之輸出上，該等本地服務插入導引信號再度處於該等本地服務插入導引信號的被指定副載波之所需位置上。因此，形成了具有處於所需位置的本地服務插入導引信號Pd 之OFDM符號。然後經由訊框化單元58之前的主要導引信號插入區塊56而在有關的副載波位置上加入了國家廣播信號之主要導引信號Ps ，且OFDM單元70根據傳統的配置而形成OFDM符號。

因此，根據本發明之技術，本地服務插入導引信號Pd 被配置在所需位置，其方式為先將該等本地服務插入導引信號Pd 配置在其所需位置，然後使用一解交錯器形成逆交錯，因而當被交錯時，該等本地服務插入導引信號Pd 再度被配置在其所需位置。

下文中將參照第24圖而說明被配置成回復本地服務插入資料或國家廣播資料之一接收器架構。

結果

第16至21圖提供了諸如在編碼率為1/2、3/5、2/3、及3/4的不同之前向錯誤更正編碼率下以及針對16QAM的第一調變架構及64QAM的第二調變架構之傳輸器-接收器鏈操作。第16、17、18、19、20、及21圖提供了來自細胞A及細胞B的功率的不同比率之一些例子。在第16圖中，自細胞A接收的信號的功率之百分率是99%，且自細胞B收的信號的功率之百分率是1%。自細胞A與B到達的時間之間的相對延遲是4.375微秒。在第17圖中，功率的80%是來自細胞A，且20%是來自細胞B，其中自細胞B抵達的時間有2.2微秒的延遲。在第18圖中，99%的功率是來自細胞A，且1%的功率是來自細胞B，其中自細胞B抵達的相對時間有0微秒的延遲。在第19圖中，60%的功率是來自細胞A，且40%的功率是來自細胞B，其中有0微秒的相對延遲，且在第20圖中，50%的功率是來自基地台A，且50%的功率是來自細胞B，其中有0微秒的相對延遲。最後，第21圖示出了10%的功率是來自細胞A及90%的功率是來自細胞B且來自細胞A的信號在來自細胞B的信號抵達之後的2.2微秒才抵達接收器的情況中之結果。如第21圖中之結果所示，於將3/5、2/3編碼率的碼解碼時，沒有足夠的信號雜訊比。必須的信號雜訊比對於64QAM的解碼而言應是足夠的。對於每一導引信號而言，圖中示出了將對應於相同的鄰近細胞之傳輸器沒有在較高階調變架構(該例子為64QAM)上傳輸本地服務插入資料的情況之一信號雜訊比值。於適當時，某些導引信號包含於1/2、3/5、2/3、及3/4的各別編碼率中之每一編碼率時在10^-7 下的位元錯誤比率下被標示為"◇"之一些點。如圖所示，在每一例子中，必須的信號雜訊比增加了，以便到達相同的位元錯誤比率值。然而，該架構的效能似乎仍然是可接受的。

接收器

現在將說明可構成用來接收第1圖所示網路的任何基地台的信號之一行動裝置的一部分之一接收器。第22圖提供了用來接收第4圖所示的任何被傳輸之PLP管道的一接收器之一例示架構。在第22圖中，一接收器天線174偵測用來載送OFDM信號的廣播射頻信號，而該等OFDM信號被傳送到一射頻調諧器175，以便對時域基頻帶信號進行解調及類比至數位轉換。一訊框回復處理器158回復時域多工實體層訊框邊界及OFDM符號邊界，且將每一實體層訊框之每一符號傳送到一OFDM偵測器150。OFDM偵測器150接著自頻域中之該等OFDM符號回復國家廣播資料及本地服務插入資料。該等被回復的國家廣播資料及本地服務插入資料被傳送到一解排程器134，該解排程器134將這些符號中之每一符號分割到一些被各別多工化的PLP處理管道。因此，該解排程器134對第4圖所示排程器34所施加的多工化執行反向的處理，以便形成將被各別地傳送到PLP處理管道129、130、136。一典型的接收器將只有單一的PLP處理管道，這是因為每一PLP可載送一完整的廣播服務，且該PLP處理管道處理來自任何國家廣播PLP或任何本地服務插入PLP的資料。第23圖中示出構成第22圖所示的PLP處理管道的一部分之處理元件。

在第23圖中，所示之第一例示PLP處理管道130包含被配置以實質上執行第4圖所示的QAM調變器44、交錯器42、及前向錯誤更正編碼器40的操作之反向操作之一QAM解調器144、一解交錯器142、以及一前向錯誤更正解碼器140。可選擇地，PLP處理管道130亦可包含一MISO/MIMO處理器146，用以執行多輸入多輸出或多輸入單輸出處理。因此，於操作時，在一輸入200上接收調變符號，且將該等調變符號傳送到MISO/MIMO處理器146，該MISO/MIMO處理器146之功能在於將該傳輸器上使用的空間-時間碼解碼，因而將一調變符號流產生為一信號符號流，然後該信號符號流被傳送到QAM解調器144。該QAM解調器偵測所使用的QAM調變架構中之該等星座點中之一星座點，且為每一被偵測的點回復與該點對應之一資料字。因此，QAM解調器144之輸出是一資料符號流，且該資料符號流被傳送到解交錯器142，以便自複數個OFDM符號或自一OFDM符號內將該資料流解交錯。

因為已經在第4圖所示之傳輸器中使用諸如諸如低密度同位元檢查碼將該等資料符號編碼，所以由前向錯誤更正解碼器140將該等符號解碼，以便在一輸出202上形成用於該PLP之基頻帶資料流。

根據本發明之技術，在某些實施例中，解排程器134被配置成將根據前文所述的一叢集的基地台之該TDMA訊框應用於回復以該第二調變架構調變且在該等實體層訊框中之一實體層訊框上傳輸之各OFDM符號。因此，根據針對該細胞叢集而配置的信號傳輸，該接收器根據基地台中之傳輸器施加的訊框時序而對具有根據該第二調變架構調變的副載波之該等OFDM符號執行時脈回復(time recovery)。在該接收器首先接收且在載送PLP的任何酬載之間解碼的信令PLP中載送了哪些實體層訊框載有該特定PLP的階層式調變之資訊。

等化被接收的單頻率信號

第24圖提供了第22圖所示的OFDM偵測器150的一示意方塊圖之一表示法。該OFDM偵測器可被用於SISO、MISO、或MIMO架構。在第24圖中，一快速傅立葉轉換FFT區塊290將被接收之信號自時域轉換為頻域。一國家廣播信號等化器292然後接收該等頻域OFDM符號，且形成被合併的本地服務插入通道及該國家廣播通道、以及被接收的國家廣播資料之估計值。一擴展區294中示出構成單頻率網路等化器292的一些區塊。如擴展區294中所示，該單頻率網路等化器包含一導引信號分離器296，用以自該被接收的頻域信號分離導引信號。係在導引信號分離器296的一輸出298上將該頻域信號傳送到一除法單元300。來自分離器 296的一第二輸出302之該等副載波被解調，被一時間內插單元306執行時間內插，且被一頻率內插單元308執行頻率內插，以便在除法器300的一輸入310上形成被合併的國家廣播通道及本地服務插入通道之一估計值，因而該除法器之輸出形成了代表國家廣播信號S(z) 312之一信號。

如該接收器鏈所示，一解映射器314接著切割實數及虛數平面上的調變信令，以便偵測該國家廣播信號的一估計值，而解譯該等被接收的調變信號。代表國家廣播信號S(z) 312之該信號接著被傳送到一頻率解交錯器316，然後被傳送到前文所述之一解排程器134，以便進行該國家廣播信號的一般性資料回復。

在該接收器架構的一較低部分上，於一輸出311上將所偵測的被合併之本地服務插入通道及國家廣播通道傳送到一本地等化器320之一第一輸入。

國家廣播符號估計值315被傳送到一乘法器322，該乘法器322在一第二輸入上接收該被合併的本地服務插入通道及國家廣播通道310之估計值。一減法單元324然後以該被接收之信號減掉該國家廣播符號的估計值乘以該被合併的本地服務插入及國家廣播通道的結果，而形成將被傳送到本地等化器320的本地服務插入符號之一估計值。本地等化器320之內部結構類似於國家廣播信號的等化器之內部結構。在本地服務插入導引信號分離器326之輸出上之導引信號係經由一輸出328而被傳送到一導引信號解調器330，且然後被傳送到一時間內插單元332及後續的一頻率內插單元334，因而形成了通過本地服務插入符號的通道之一估計值。本地服務插入資料的該估計值在一輸入336上被傳送到除法器338，該除法器338在一另外的輸入上自導引信號分離器326、340接收該等本地服務插入符號，且在一輸出342上形成本地服務插入資料符號。一解映射器314及頻率解交錯器346然後形成用來代表將被傳送到解排程器134的本地插入資料的資料之一估計值。然後，該本地插入資料的資料回復對應於參照第23圖所示的資料管道所示之資料回復。

如將可了解的，本發明技術之一進一步的觀點提供了國家廣播資料的一第一估計值，然後根據本地服務插入符號的決定而改善該第一估計值，以便形成國家廣播符號的一進一步改善之估計值，且該進一步改善之估計值可被進一步用來計算本地服務插入符號之一改善的估計值。因此，可形成形式為渦輪解調(turbo-demodulation)之一迭代回饋配置，而提供了對被接收之信號的估計值之進一步改善。

操作摘要

概括地說，第25圖所示之一流程圖示出了用來自本地服務插入符號回復本地資料的第24圖所示接收器之操作，下文中概述了該操作： S2：將視為雜訊，且切割實數及虛數平面上的被回復之信號，而形成國家廣播資料的一估計值，因而形成國家廣播符號的一估計值 (z) 。

S4：將主要導引副載波Ps 用來計算用來代表再生的國家廣播信號與被合併的國家廣播及本地服務插入通道間之卷積的一項之一估計值 (z) [H _n (z) +H _l (z) ]，而形成係為來自國家廣播基地台及本地服務插入基地台的傳輸通道的合併通道之一估計值。

S6：自被接收之信號減掉步驟S4中產生的項，而形成本地服務插入符號與本地通道間之卷積的一估計值R(z)(D(z)H _l (z) R(z) - (z) [H _n (z) +H _l (z) ])。

S8：使用本地服務插入導引信號決定本地服務插入自基地台傳送到接收器所使用的通道之一估計值 (z) 。

S10：然後以該被回復的項除以本地通道之估計值，而自所產生的符號估計本地服務插入資料

可在不脫離最後的申請專利範圍中界定的本發明之範圍下，對前文所述之本發明作出各種修改。例如，可使用不同於前文所述的那些調變架構之其他的調變架構，且針對該接收器而作適當的調整。此外，可以前文所述之方式重複該解調程序若干次，以便改善被接收的符號之估計值。此外，可將該接收器用於利用不同於根據DVB-Hand-held標準界定的那些OFDM調變之OFDM調變。

本申請案之內容受益於英國專利申請案GB1003236.5及GB1017563.6之常規優先權聲明，本申請案特此引用該等專利申請案之內容以供參照。

1‧‧‧傳輸天線

2‧‧‧邊界

4‧‧‧第一資料管道

6‧‧‧第二資料管道

8,44,182‧‧‧調變器

10‧‧‧正交分頻多工符號形成器

12‧‧‧射頻調變器

14,74‧‧‧天線

20,22‧‧‧信號星座點

30‧‧‧實體層資料管道

34‧‧‧排程器

36‧‧‧信令資料處理管道

38,200,310,336‧‧‧輸入

40‧‧‧前向錯誤更正編碼器

42‧‧‧交錯器

50,51,52‧‧‧資料切片處理單元

54‧‧‧頻率交錯器

180‧‧‧本地導引信號產生器

184‧‧‧多輸入單輸出處理單元

56‧‧‧導引信號產生器

58‧‧‧分時多向近接訊框化單元

70‧‧‧正交分頻多工調變器

72‧‧‧射頻調變器

80‧‧‧本地服務插入資料切片處理器

82‧‧‧第一輸入

84‧‧‧第二輸入

90‧‧‧第一資料字形成器

92‧‧‧第二資料字形成器

94,96‧‧‧符號選擇器

94.1,96.1,202,298,302,311,328,342‧‧‧輸出

98‧‧‧開關單元

100‧‧‧控制輸入

102‧‧‧輸出通道

110,112‧‧‧基地台

120,122,124‧‧‧導引信號

192,346‧‧‧頻率解交錯器

194‧‧‧本地服務插入資料區塊

184(Fig.15)‧‧‧多輸入多輸出區塊

174‧‧‧接收器天線

175‧‧‧射頻調諧器

158‧‧‧訊框回復處理器

150‧‧‧正交分頻多工偵測器

129,130,136‧‧‧實體層資料管道處理管道

144‧‧‧正交調幅解調器

142‧‧‧解交錯器

140‧‧‧前向錯誤更正解碼器

146‧‧‧多輸入單輸出/多輸入多輸出偵測器

290‧‧‧快速傅立葉轉換區塊

292‧‧‧國家廣播信號等化器

296‧‧‧導引信號分離器

300,338‧‧‧除法單元

306,332‧‧‧時間內插單元

314‧‧‧解映射器

312‧‧‧國家廣播信號

316‧‧‧頻率解交錯器

134‧‧‧解排程器

320‧‧‧本地等化器

322‧‧‧乘法器

315‧‧‧國家廣播符號估計值

324‧‧‧減法單元

326‧‧‧本地服務插入導引信號分離器

308‧‧‧頻率內插單元

304,330,334‧‧‧導引信號解調器

已參照各附圖而只係以舉例之方式說明了本發明之實施例，在該等附圖中，係使用相同的代號參照到類似的部分，在該等附圖中：

第1圖是構成廣播諸如視頻信號的一單頻率網路的複數個基地台之一示意圖，其中該網路可構成一下一代手持(NGH)電視廣播系統之一部分；

第2圖是根據先前技術的一例示傳輸器之一示意方塊圖；

第3a圖是用來例示第一調變架構QPSK的信號星座點的一複數平面之一示意圖；且第3b圖是用來例示根據先前技術的一第二調變架構16QAM的信號星座點的一複數平面之一示意圖；

第4圖是用於第1圖所示的一或多個基地台的根據本發明的技術且支援SISO或MISO的一傳輸器的一部分之一示意方塊圖；

第5圖是構成第4圖所示傳輸器的一部分的一例示調變器之一示意方塊圖；

第6圖是構成分別使用一第一調變架構16QAM及一第二調變架構64QAM的兩個細胞A及B的兩個鄰近基地台之示意圖；

第7圖是被在介於第6圖所示的兩個基地台A與B之間的三個不同位置X、Y、Z的一行動裝置接收的星座點的效應之一示意圖；

第8圖是重疊在一第二調變架構64QAM上的一第一調變架構16QAM的一複數平面中之星座點之一示意圖；

第9a圖是被本發明技術的四個基地台服務的一叢集的四個細胞之一示意圖；第9b圖是例示了一分時多工訊框結構的與時間有關之一頻率圖形；且第9c圖是根據本發明技術的細胞叢集的一圖案之一示意圖；

第10圖是構成兩個細胞A及B且分別使用一第一調變架構16QAM及一第二調變架構64QAM的兩個鄰近基地台以及一行動接收器之一示意圖，其中該行動接收器可被配置成於出現來自該第一調變架構及該第二調變架構之信號時回復本地服務插入資料，且其中來自細胞B之信號傳輸一通道脈衝響應h_n (t)，且來自細胞A之信號傳輸一通道脈衝響應h₁ (t)；

第11a圖是例示一第一調變架構QPSK的信號星座點的一複數平面之一示意圖；以及第11b圖是例示一第二調變架構16QAM的信號星座點的一複數平面之一示意圖，其中接收是無雜訊的且有完美的通道估計；

第12a圖是例示在存在該第二調變架構下接收但是來自每一細胞的信號係經由不同通道脈衝響應的通道而傳輸時的一第一調變架構QPSK的信號星座點的一複數平面之一示意圖；以及第12b圖提供了在完美的通道估計下使用傳統的等化器進行等化之後的相同信號之對應的表示法；

13a圖是例示在減掉S_est (z)[H_l (z)+H_n (z)]之後的信號星座點的一複數平面之一示意圖；且13b圖是在假定確切知道本地服務插入通道H_l (z)的完美通道估計之情形下以13a圖所示之信號除以H_l (z)的結果；

14a圖是載送國家廣播信號的一OFDM符號的窄頻帶載波之一示意圖；14b圖是載送國家廣播信號及本地服務插入信號的一OFDM符號的窄頻帶載波之一示意圖；以及14c圖是載送本地服務插入信號但是根據本發明技術調整而包含本地導引信號的一OFDM符號的窄頻帶載波之一示意圖；

第15圖是被用於根據本發明技術的一或多個基地台且支援MIMO的一傳輸器之一示意方塊圖；

第16圖是在錯誤更正編碼率為1/2、3/5、2/3、及3/4、第一調變架構為16QAM、第二調變架構為64QAM、接收器被視為位於細胞A的覆蓋區內而接收99%的信號功率係來自第6圖的例示圖所示之基地台A且1%的信號功率係來自基地台B的OFDM符號、以及來自基地台B的信號是在來自基地台A的信號之後的4.375微秒時抵達該接收器之情形下的諸如一低密度同位元檢查碼(LDPC)編碼的OFDM傳輸器-接收器鏈的位元錯誤比率相對於信號雜訊比之一圖形；

第17圖是在錯誤更正編碼率為1/2、3/5、2/3、及3/4、第一調變架構為16QAM、第二調變架構為64QAM、接收器被視為位於細胞A的覆蓋區內而接收80%的信號功率係來自第6圖的例示圖所示之基地台A且20%的信號功率係來自基地台B的OFDM符號、以及來自基地台B的信號是在來自基地台A的信號之後的2.2微秒時抵達該接收器之情形下的諸如一LDPC編碼的OFDM傳輸器-接收器鏈的位元錯誤比率相對於信號雜訊比之一圖形；

第18圖是在錯誤更正編碼率為1/2、3/5、2/3、及3/4、第一調變架構為16QAM、第二調變架構為64QAM、接收器被視為位於細胞A的覆蓋區內而接收99%的信號功率係來自第6圖的例示圖所示之基地台A且1%的信號功率係來自基地台B的OFDM符號、以及來自該等兩個細胞的信號抵達時間之間為零延遲之情形下的諸如一LDPC編碼的OFDM傳輸器-接收器鏈的位元錯誤比率相對於信號雜訊比之一圖形；

第19圖是在錯誤更正編碼率為1/2、3/5、2/3、及3/4、第一調變架構為16QAM、第二調變架構為64QAM、接收器被視為位於細胞A的覆蓋區內而接收60%的信號功率係來自第6圖的例示圖所示之基地台A且40%的信號功率係來自基地台B的OFDM符號、以及來自該等兩個細胞的信號抵達時間之間為零延遲之情形下的諸如一LDPC編碼的OFDM傳輸器-接收器鏈的位元錯誤比率相對於信號雜訊比之一圖形；

第20圖是在錯誤更正編碼率為1/2、3/5、2/3、及3/4、第一調變架構為16QAM、第二調變架構為64QAM、接收器被視為位於細胞A的覆蓋區內而接收50%的信號功率係來自第6圖的例示圖所示之基地台A且50%的信號功率係來自基地台B的OFDM符號、以及來自該等兩個細胞的信號抵達時間之間為零延遲之情形下的諸如一LDPC編碼的OFDM傳輸器-接收器鏈的位元錯誤比率相對於信號雜訊比之一圖形；

第21圖是在錯誤更正編碼率為1/2、3/5、及2/3、第一調變架構為16QAM、第二調變架構為64QAM、接收器被視為位於細胞B的覆蓋區內而接收10%的信號功率係來自第6圖的例示圖所示之基地台A且90%的信號功率係來自基地台B的OFDM符號、以及來自基地台A的信號是在來自基地台B的信號之後的2.2微秒時抵達該接收器之情形下的諸如一LDPC編碼的OFDM傳輸器-接收器鏈的位元錯誤比率相對於信號雜訊比之一圖形；

第22圖是根據本發明技術的一實施例的一接收器之一示意方塊圖；

第23圖是出現在第22圖所示的接收器中之一實體層管道(PLP)處理器之一示意方塊圖；

第24圖是根據本發明的一進一步的實施例而調整的一接收器之一示意方塊圖；以及

第25圖是等化其中包含來自一第一及一第二調變架構的成分的單頻率信號所需的一程序的一例示操作之一流程圖。

Claims

一種通訊系統，包含：被配置在偏佈一地理區之複數個基地台，用以提供與該等基地台提供的一無線電覆蓋區內之各行動裝置進行無線通訊之一設施，該等基地台中之每一基地台包含：一傳輸器，用以經由一共同射頻信號上之正交分頻多工(OFDM)符號而傳輸資料，該等OFDM符號包含在頻域中形成且以將要被傳送的資料調變之複數個副載波信號；該傳輸器包含：被配置成操作下列步驟之一調變器：在一第一輸入上自根據用來傳輸之一第一通訊通道之一第一資料管道接收資料符號；在一第二輸入上自根據用來傳輸之一本地通訊通道之一本地插入資料管道接收資料符號；以及以來自該第一資料管道之該等資料符號或來自該第一資料管道及該本地插入管道之該等資料符號調變該等OFDM符號之該等副載波信號，係藉由根據第一調變架構映射該等資料符號，而執行以來自該第一資料管道之該等資料符號調變該等OFDM符號之該等副載波信號；以及藉由根據第二調變架構映射該等資料符號，而執行以來自該第一資料管道及該本地插入管道之該等資料符號調變該等OFDM符號之該等副載波信號；以及一射頻調變器，該射頻調變器被配置成以該等OFDM符號調變一射頻載波信號以供傳輸，其中該第一調變架構是一較低階調變架構，其提供具有來自複數平面中數目較一較高階調變架構的該第二調變架構的複數平面中數目少的星座點的值之第一調變符號，而該第二調變架構提供了具有被配置在有該第一調變架構的對應值的複數平面中之值之第二調變符號，且係以有下列效果之方式進行配置：偵測到該第二調變架構的該等第二調變符號中之一第二調變符號時，將提供來自該本地插入管道及/或該第一資料管道之資料符號，且在出現來自該第二調變架構之調變符號的情形下，允許來自該第一調變架構之第一調變符號之偵測，該第一調變架構提供來自該第一資料管道之資料符號，因而提供了具有複數個調變層之該調變器，以及當一或多個基地台的一第二子集被配置成只傳輸來自該第一資料管道之資料時，該地理區內之一或多個基地台的一第一子集被配置成傳輸來自該第一資料管道及該本地插入管道之資料，且來自該第一子集及該第二子集之該等基地台被配置成在共同射頻載波信號上傳輸。
如申請專利範圍第1項之通訊系統，其中該傳輸器包含：一排程器，用以將該等被調變之副載波信號形成為該等OFDM符號；以及一訊框化單元，用以根據一分時多工訊框而配置該等OFDM符號以供傳輸；且其中該排程器及該訊框化單元被配置成在某些分時多工訊框中且不在其他分時多工訊框中使用該第二調變架構傳輸正在載送來自該第一資料管道及該本地插入管道的資料符號之OFDM符號。
如申請專利範圍第2項之通訊系統，其中該等基地台可被形成一些叢集，每一叢集包含一預定數目的基地台，該叢集中之每一基地台被指定給一對應數目的分時多工訊框中之一分時多工訊框，且該基地台之該傳輸器被配置成在已被指定給該基地台的分時多工訊框中但並未在其他訊框中使用該第二調變架構傳輸正在載送來自該第一資料管道及該本地插入管道的資料符號之該等OFDM符號。
如申請專利範圍第3項之通訊系統，其中根據被指定給該本地插入管道的基頻帶頻寬、以及由於在正在偵測及回復來自具有根據該第一調變架構而調變的副載波的OFDM符號之行動裝置的接收器上使用該第二調變架構傳輸載送來自該第一資料管道及該本地插入管道的資料符號的該等OFDM符號而造成之雜訊增加而決定該叢集中之該預定數目的基地台。
如申請專利範圍第2、3、或4項之通訊系統，其中該第一資料管道包含：一錯誤更正編碼器，該錯誤更正編碼器被配置成根據一錯誤更正碼而將該等資料符號編碼；以及一交錯器，該交錯器被配置成傳送在複數個OFDM符號上相互接近的一些被編碼的資料符號，且該配置之效果為：在一接收器上對該等被編碼的資料符號進行回復、解交錯、及錯誤更正解碼之後，將減少因使用該第二調變架構傳輸載送來自該第一資料管道及該本地插入管道的資料符號之OFDM符號所產生之雜訊。
如申請專利範圍第2項之通訊系統，其中每一叢集中之基地台的數目是四。
如申請專利範圍第1項之通訊系統，其中該第一調變架構是N-QAM，且該第二調變架構是M-QAM，其中N<M且M/N是二或更大。
如申請專利範圍第1項之通訊系統，其中該通訊系統被配置成根據一數位視訊廣播手持標準而操作。
一種通訊方法，該通訊方法使用被配置在偏佈一地理區之複數個基地台，用以提供與該等基地台提供的一無線電覆蓋區內之行動裝置進行無線通訊之一設施，該方法包含下列步驟：經由一共同射頻信號上之正交分頻多工(OFDM)符號而自該等基地台中之每一基地台傳輸資料，該等OFDM符號包含在頻域中形成且以將要被傳送的資料調變之複數個副載波信號，該傳輸步驟包含下列步驟：自根據用來傳輸之一第一通訊通道之一第一資料管道接收資料符號；自根據用來傳輸之一本地通訊通道之一本地插入資料管道接收資料符號；以來自該第一資料管道之該等資料符號及/或該本地插入管道之該等資料符號調變該等OFDM符號之該等副載波信號，係藉由根據第一調變架構映射該等資料符號，而執行以來自該第一資料管道之該等資料符號調變該等OFDM符號之該等副載波信號，以及藉由根據第二調變架構映射來自該本地插入管道及該第一資料管道之該等資料符號，而執行以來自該第一資料管道及該本地插入管道之該等資料符號調變該等OFDM符號之該等副載波信號；以及以該等OFDM符號調變一射頻載波信號以供傳輸，其中該第一調變架構是一較低階調變架構，其提供具有來自複數平面中數目較一較高階調變架構的該第二調變架構的複數平面中數目少的星座點的值之第一調變符號，而該第二調變架構提供了具有被配置在有該第一調變架構的對應值的複數平面中之值之第二調變符號，且係以有下列效果之方式進行配置：偵測到該第二調變架構的該等第二調變符號中之一第二調變符號時，將提供來自該本地插入管道及/或該第一資料管道之資料符號，且在出現來自該第二調變架構之調變符號的情形下，允許來自該第一調變架構之第一調變符號之偵測，該第一調變架構提供來自該第一資料管道之資料符號，因而提供了具有複數個調變層之調變器；以及當該複數個基地台中之一或多個基地台的一第二子集只傳輸來自該第一資料管道之資料時，將該地理區內之一或多個基地台的一第一子集配置成傳輸來自該第一資料管道及該本地插入管道之資料，且將來自該第一子集及該第二子集之該等基地台配置成在共同射頻載波信號上傳輸。
如申請專利範圍第9項之方法，其中該方法包含下列步驟：將該等被調變之副載波信號形成為該等OFDM符號；根據一分時多工訊框而配置該等OFDM符號以供傳輸；以及在某些分時多工訊框中且不在其他分時多工訊框中使用該第二調變架構傳輸正在載送來自該第一資料管道及該本地插入管道的資料符號之OFDM符號。
如申請專利範圍第9或10項之通訊方法，其中該等基地台被形成一些叢集，每一叢集包含一預定數目的基地台，該叢集中之每一基地台被指定給一對應數目的分時多工訊框中之一分時多工訊框，且該基地台之該傳輸器被配置成在已被指定給該基地台的分時多工訊框中但並未在其他訊框中使用該第二調變架構傳輸正在載送來自該第一資料管道及該本地插入管道的資料符號之該等OFDM符號。
如申請專利範圍第9項之方法，其中該傳輸器被配置成根據一手持數位視訊廣播標準而傳輸來自該等OFDM符號之資料符號。
一種被儲存在儲存媒體之電腦程式，該電腦程式被載入一電腦時，將執行根據申請專利範圍第9項之方法。