用于多載波系統的新的幀和信令模式結構的制作方法

專利名稱：用于多載波系統的新的幀和信令模式結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于多載波系統的新的幀和信令模式(pattern)結構。
背景技術：
因此本發明主要涉及(但不限于)廣播系統，例如像基于電纜的或地面數字廣播 系統，其中內容數據、信令數據、導頻信號等等被映射到多個頻率載波上，其然后在給定的整個或全部傳輸帶寬中被傳送。接收機通常調諧到全部信道帶寬中的部分信道(整個傳輸帶寬的一部分)(有時稱作分段(segmented)接收)以便只接收相應接收機所必需的或所希望的內容數據。例如，在ISDB-T標準中，整個信道帶寬因此被分成13個固定的等長(相等數量的頻率載波)分段(segment)。

發明內容
本發明的目的是提供用于多載波系統的信號結構以及傳送設備和方法，其允許靈活調諧到傳輸帶寬的任何所需部分并且其具有低開銷。上述目的是通過根據權利要求1所述的傳送設備來實現的。本發明的傳送設備適于在多載波系統中根據幀結構來傳送信號，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模式以及至少一個數據模式，所述傳送設備包括信令映射裝置，適于將信令數據和導頻信號映射在幀中所述至少兩個信令模式中的每一個的頻率載波上，每個信令模式具有相同的長度；數據映射裝置，適于將數據映射在幀中所述至少一個數據模式的頻率載波上；變換裝置，適于將所述信令模式和所述數據模式從頻域變換到時域以便生成時域傳輸信號；以及傳送裝置，適于傳送所述時域傳輸信號。上述目的另外通過根據權利要求8所述的傳送方法來實現。本發明的傳送方法適于在多載波系統中根據幀結構來傳送信號，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模式以及至少一個數據模式，包括以下步驟將信令數據和導頻信號映射在幀中所述至少兩個信令模式中的每一個的頻率載波上，每個信令模式具有相同的長度；將數據映射在幀中所述至少一個數據模式的頻率載波上；將所述信令模式和所述數據模式從頻域變換到時域以便生成時域傳輸信號；以及傳送所述時域傳輸信號。上述目的另外通過根據權利要求9所述的用于多載波系統的幀模式來實現，包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模式以及至少一個數據模式，其中信令數據和導頻信號被映射在幀中所述至少兩個信令模式中的每一個的頻率載波上，每個信令模式具有相同的長度，并且其中數據被映射在幀中所述至少一個數據模式的頻率載波上。此外，本發明的目的是提供接收設備和方法、以及用于在多載波系統中傳送和接收信號的系統和方法，其允許靈活調諧到傳輸帶寬的任何所需部分并且其具有低開銷。上述目的是通過根據權利要求10所述的接收設備來實現的。根據本發明的接收設備適于在多載波系統中根據傳輸帶寬中的幀結構來接收信號，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模式以及至少一個數據模式，所述至少兩個信令模式均具有映像在頻率載波上的信令數據和導頻信號，所述至少一個數據模式具有映像在頻率載波上的數據，所述至少兩個信令模式中的每一個具有相同的長度，所述接收設備包括接收裝置，適于被調諧到并且接收所述傳輸帶寬的選定部分，所述傳輸帶寬的所述選定部分至少具有所述信令模式之一的長度并且覆蓋待接收的至少一個數據模式；以及頻偏(frequencyoffset)檢測裝置，適于根據包含在所接收到的信令模式中的導頻信號來檢測頻偏。上述目的另外通過根據權利要求19所述的接收方法來實現。本發明的接收方法適于根據傳輸帶寬中的幀結構來接收在多載波系統中所傳送的信號，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模式以及至少一個數據模式，所述至少兩個信令模式均具有映像在頻率載波上的信令數據和導頻信號，所述至少一個數據模式具有映像在頻率載波上的數據，所述至少兩個信令模式中的每一個具有相同的長度，所述接收方法包括以下步驟 接收所述傳輸帶寬的選定部分，所述傳輸帶寬的所述選定部分至少具有所述信令模式之一的長度并且覆蓋待接收的至少一個數據模式；以及根據包含在所接收到的信令模式中的導頻信號來檢測頻偏。上述目的另外通過根據權利要求20所述的用于傳送和接收信號的系統來實現，該系統包括用于在多載波系統中根據幀結構來傳送信號的傳送設備，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模式以及至少一個數據模式，所述傳送設備包括信令映射裝置，適于將信令數據和導頻信號映射在幀中所述至少兩個信令模式中的每一個的頻率載波上，每個信令模式具有相同的長度；數據映射裝置，適于將數據映射在幀中所述至少一個數據模式的頻率載波上；變換裝置，適于將所述信令模式和所述數據模式從頻域變換到時域以便生成時域傳輸信號；以及傳送裝置，適于傳送所述時域傳輸信號，所述系統進一步包括根據本發明的適于從所述傳送設備接收所述時域傳輸信號的接收設備。上述目的另外通過根據權利要求21所述的用于傳送和接收信號的方法來實現，該方法包括用于在多載波系統中根據幀結構來傳送信號的傳送方法，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模式以及至少一個數據模式，所述傳送方法包括以下步驟將信令數據和導頻信號映射在幀中所述至少兩個信令模式中的每一個的頻率載波上，每個信令模式具有相同的長度；將數據映射在幀中所述至少一個數據模式的頻率載波上；將所述信令模式和所述數據模式從頻域變換到時域以便生成時域傳輸信號；以及傳送所述時域傳輸信號，所述方法進一步包括根據本發明的適于接收所述時域傳輸信號的接收方法。更多有利的特征在從屬權利要求中被限定。本發明因此提出一種多載波系統，其使用頻域中以及時域中的幀結構或幀模式。在頻域中，每個幀包括至少兩個信令模式，所述信令模式分別在頻率載波上承載信令數據以及導頻信號并且分別具有相同的長度(或帶寬)。在轉換到時域中之后，在所得到的時域信號中，每個幀于是包括相應的信令符號以及數據符號。每個幀模式覆蓋頻率方向上的全部或整個傳輸帶寬，以使得整個傳輸帶寬因此被分別具有相同長度的信令模式所均分。每個幀的數據模式于是在時間上跟在信令模式之后。倘若接收設備能夠被協調到的傳輸帶寬部分至少具有信令模式之一的長度，則接收設備能夠被自由地、靈活地而且快速地調諧到傳輸帶寬的任意希望部分。因此，接收設備總是能夠接收整個信令模式的信令數據，這樣基于此并且使用包括對于接收后繼的(succeeding)數據模式所必需的物理層信息的信令數據，能夠在接收設備中接收數據模式。此外，因為每個信令模式不但包括信令數據，而且包括映射在頻率載波上的導頻信號，所以沒有必要提供僅僅包括導頻信號的專用前導(preamble)或訓練模式，這是因為包含在信令模式中的導頻信號允許在接收設備中進行必要的頻偏檢測和補償，以使得與利用具有導頻信號的專用前導或訓練模式的系統相比整體開銷較低。本發明在具有相當高的信號噪聲比的系統(例如但不限于基于電纜的系統)中是特別有利的。雖然接收機能夠被靈活地調諧到傳輸帶寬的任何希望部分，但是由于本發明所提出的新的幀結構的緣故，總是可以接收整個信令模式的信令數據。此外，新的幀結構使得接收設備能夠快速調諧到傳輸帶寬的希望部分。 有利地，被映射到幀中所述至少兩個信令模式的頻率載波上的所述導頻信號形成導頻信號序列。換言之，幀的所有導頻信號形成導頻信號序列。可替換地，所述至少兩個信令模式中每一個中的所述導頻信號有利地形成導頻信號序列，其中導頻信號序列彼此不同。有利地，所述導頻信號序列是偽隨機二進制序列。有利地，所述傳送設備的所述信令映射裝置適于利用差分調制方案將所述導頻信號映射在所述至少兩個信令模式的頻率載波上。有利地，所述傳送設備的所述信令映射裝置適于將導頻信號映射到所述至少兩個信令模式的每第m個頻率載波上，m是大于I的整數。有利地，所述至少兩個信令模式中的每一個包括至少一個導頻帶并且所述導頻信號被映射到所述至少一個導頻帶的頻率載波上。有利地，所述接收設備的所述頻偏檢測裝置包括相關(correlation)裝置，適于對包含在所接收到的信令模式中的導頻信號執行相關。根據第一有利的方面，被映射到幀中所述至少兩個信令模式的頻率載波上的所述導頻信號形成導頻信號序列，其中所述導頻信號被存儲在包含在所述接收設備中的存儲裝置中，其中所述導頻信號序列被所述相關裝置使用來執行所述相關。因此，所述相關裝置有利地適于根據在所述存儲裝置中存儲的與所述傳輸帶寬的所述選定部分相對應的所述導頻信號序列的部分來執行所述相關。根據第二有利的方面，所述至少兩個信令模式中的每一個中的所述導頻信號形成導頻信號序列，其中所述頻偏檢測裝置包括適于計算所述導頻信號序列的計算裝置，其中所述導頻信號序列被所述相關裝置使用來執行所述相關。有利地,導頻信號被映射到所述至少兩個信令模式的每第m個(every m_th)頻率載波上，m是大于I的整數，其中所述接收設備的所述頻偏檢測裝置適于根據所述導頻信號來檢測頻偏。此外有利地，所述至少兩個信令模式中的每一個包括至少一個導頻帶并且所述導頻信號被映射到所述至少一個導頻帶的頻率載波上，其中所述接收設備的所述頻偏檢測裝置適于根據所述導頻信號來檢測頻偏。
此外有利地，所述接收設備包括時間同步裝置，其適于根據保護間隔對比(guardinterval correlation)來執行時間同步。此外有利地，所述接收設備包括另外的頻偏檢測裝置，其適于根據保護間隔對比來執行小數(fractional)頻偏檢測。有利地,接收設備包括重建(reconstructing)裝置,所述重建裝置適于根據所述傳輸帶寬的所述接收的選定部分來重建原始信令模式。因此，所述重建裝置可以適于在接收裝置被調諧到的所述傳輸帶寬的選定部分與信令模式結構不匹配的情況下將所接收到的信令信號重新安排(rearrange)到原始信令模式中。因此，即使接收機被調諧到的傳輸帶寬的選定部分不與信令模式之一完全且正確地匹配(在頻率方向上)，接收機在此情況下也將接收(頻率上(frequency wise))在先(preceding)信令模式的最后部分以及(頻率上)后繼信令模式的第一部分。例如，如果接收設備知道其與每個幀中的信令模式結構的(頻率維)偏移，則所述重建裝置可以適于將所接收到的信令信號重新安排到原始信令模式中。可替換地，每個幀包括在時間維中、繼所述至少兩個信令模式之后的至少兩個附加信令模式，所述附加信令模式中的每一個分別具有與所述至少兩個在先信令模式中的對應一個模式相同的長度，其中所述重建裝置適于把所接收到的在時間維中彼此相繼的兩個或 更多信令模式重新安排到原始信令模式中。因此，即使在頻率維中信令模式的長度與其中所有必需的信令數據被包含在單個信令模式中的情形相比更短，在先信令模式和后繼信令模式也能夠共同包括必需的信令數據。可替換地或另外，信令模式的信令數據包括檢錯和/或糾錯編碼，其中所述重建裝置適于對所述接收的信令信號執行檢錯和/或糾錯解碼以便重建原始信令模式。因此，所傳送的信令模式可以包括附加的誤差編碼、冗余等以使得即使僅僅一部分信令模式能夠被接收到，接收機也能夠重建原始信令模式。有利地，每個幀的每個信令模式包括幀內信令模式的位置，其在接收側被提取并評估(evaluate)。在這種情況下，此外有利地，每個幀中的每個信令模式除幀中相應信令模式的位置之外可以包括相同的信令數據，其在幀中的至少一些信令模式中是不同的。因此，接收設備能夠例如在初始化周期期間確定其在整個傳輸帶寬內(每個幀內)的位置，其中接收設備被調諧到幀內的任意位置，然后調諧到所述帶寬以實現根據所接收到的信令模式中的信令數據而接收希望的數據。可替換地，可以在包含在信令模式中的導頻信號中對位置信息進行編碼。有利地，每個幀的信令模式包括具有包含在幀中的數據模式數目的信令數據，其中所述評估裝置適于從所接收到的信令模式中提取具有數據模式數目的所述信令數據。此外有利地，每個幀的信令模式包括具有包含在幀中的每個數據模式的單獨信令數據，其中所述評估裝置適于從所接收到的信令模式中提取具有每個數據模式的所述單獨信令數據。有利地，接收機適于被調諧到并且接收所述傳輸帶寬的選定部分以便實現在傳輸帶寬的選定部分中對信令模式的優化接收。特別地，如果幀中的數據模式和信令模式的頻率維結構不匹配，并且如果將要在接收機中接收的傳輸帶寬的選擇性部分大于(在頻率維中)將要接收的數據模式(一個或多個)，則可以優化調諧以便實現信令模式的最佳可能的接收，例如通過調整所述調諧以使得在仍接收全部希望的數據模式(一個或多個)的同時接收一個完整信令模式的最大部分。
通常，可能有利的是對接收機進行調諧以使得傳輸帶寬的選擇性部分被接收，以便待接收的至少一個數據模式相對于傳輸帶寬的選擇性部分被置于中心(center)。此外有利地，接收機能夠被調諧以根據先前幀的信令模式中所接收到的信令信息來接收所述傳輸帶寬的選擇性部分。此外有利地，每個幀包括在時間維中、繼所述至少一個數據模式之后的至少一個附加數據模式，所述附加數據模式中的每一個分別具有與所述先前的至少一個數據模式中對應的一個相同的長度。換言之，每個幀中的數據模式(一個或多個)的結構被如此有利地建立以使得至少一個數據模式被安排在頻率維中以便覆蓋整個傳輸帶寬。至少一個附加數據模式然后被安排在相同的幀中，但是在時間方向上跟在至少一個數據模式之后，由此每個附加的或后面的數據模式具有與相同頻率位置處的先前數據模式相同的長度(在頻 率維中或頻率方向上)。因此，如果接收設備被調諧到傳輸帶寬的特定部分，則就每個幀而言至少一個數據模式被接收，所述數據模式中的每一個具有相同的長度但是在時間維中彼此相繼。因此，在傳送設備中數據模式中的每一個的長度可以被動態地調整。可替換地或另外，在時間維中附加數據模式的數目可以被動態地調整。同樣，在時間方向上，一幀中的數據模式的長度(即時隙的長度)可以是變化的。因此重要的是，下一幀的信令模式全都起始于相同的時間點。然后在信令模式中將通知(signal)關于數據模式的任何動態改變。具有如本發明所提出的幀結構的多載波系統因此實現了數據內容的非常靈活的傳輸，其中數據模式的長度以及因此每個數據模式的數據量能夠被動態地改變，例如因幀而異或以任何其他所需方式改變。可替換地，數據模式的長度和/或數目可以是固定或永久的。必須理解的是本發明能夠被應用于任何種類的多載波系統，其中傳送設備適于在整個傳輸帶寬中傳送數據并且接收設備適于選擇性地只接收所述整個傳輸帶寬的一部分。這樣的系統的非限制性例子可以是現有或未來的單向或雙向的廣播系統，例如有線或無線(如基于電纜，地面等)數字視頻廣播系統。多載波系統的非限制性例子將會是正交頻分復用(OFDM)系統，然而，任何其他的適當系統可以被使用，其中數據、導頻信號等等被映射在多個頻率載波上。頻率載波因此可以是等距的(equidistant)并且分別具有相同的長度(帶寬)。然而，本發明還可以被用于多載波系統中，其中頻率載波不是等距的和/或不分別具有相同的長度。此外，應該理解的是本發明不局限于任何種類的特定頻率范圍，既不限于在傳送側上所應用的整個傳輸帶寬，也不限于接收側被調諧到的傳輸帶寬的選定部分。然而，在一些應用中可能有利的是使用接收機側的接收帶寬，也就是接收機能夠被調諧到的傳輸帶寬的部分的帶寬，其相當于現有(數字視頻廣播或其他)系統的接收設備的帶寬。接收機帶寬的非限制性例子可以是8MHz，即接收側能夠被調諧到整個傳輸帶寬的任何希望的8MHz帶寬。因此，整個傳輸帶寬可以是8MHz的倍數，例如8MHz、16MHz、24MHz、32MHz、64MHz、256MHz等等，以使得整個傳輸帶寬的分段，即每個信令模式的長度可以是8MHz。然而，其他分段是可能的，例如(但不限于)每個信令模式4MHz或6MHz的長度。通常，在接收機帶寬為8MHz的非限制性例子的情況下，在本發明的幀結構中所使用的信令模式中的每一個的長度可以是8MHz、6MHz、4MHz (或更小)。


在以下針對附圖對優選實施例的描述中將更加詳細地解釋本發明，其中
圖1示出整個傳輸帶寬的示意圖，接收機能夠從該整個傳輸帶寬中選擇性地且靈活地接收選定部分，圖2示出整個傳輸帶寬的分段的例子，圖3示出根據本發明的幀結構的示意性時域表示，圖4示出根據本發明的幀結構或模式的示意性例子，圖5示出圖4的幀結構的一部分，其中解釋了信令模式的重建，圖6示出接收機濾波器特性的示意性例子，圖7示出根據本發明的幀結構或模式的另一個例子，
圖8示出根據本發明的幀結構或模式的另一個例子的一部分， 圖9示出將導頻信號分配到信令模式的第一例子，圖10示出將導頻信號分配到信令模式的第二例子，圖11示出信令模式的重建的另一個例子，圖12示出對不同的信道帶寬的適應的例子，圖13示意性地示出在時間維中本發明的幀結構的例子，圖14示出根據本發明的傳送設備的例子的示意性框圖，以及圖15示出根據本發明的接收設備的例子的示意性框圖。
具體實施例方式圖1示出整個傳輸帶寬I的示意性表示，其中根據本發明的傳送設備(例如在圖14中示意性地示出的傳送設備54)按照本發明在多載波系統中傳送信號。圖1此外示意性地示出本發明的接收設備3的框圖，其適于被調諧到并且選擇性地接收傳輸帶寬I的選定部分2。因此，接收設備3包括調諧器(tuner) 4，所述調諧器4適于被調諧到并且選擇性地接收傳輸帶寬I的希望部分2 ;以及另外的處理裝置5，其依照相應的通信系統對所接收到的信號執行其他必需的處理，例如解調、信道解碼等等。根據本發明的接收設備的更加復雜的例子在圖15的示意性框圖中示出，圖15示出包括接收接口 64的接收設備63，所述接收接口 64例如能夠是天線、天線方向圖(antenna pattern)、有線或基于電纜的接收接口或任何其他適于在相應的傳輸系統或通信系統中接收信號的適當接口。接收設備63的接收接口 64被連接到接收裝置65，所述接收裝置65包括調諧裝置(例如圖1中所示的調諧裝置4)以及另外的依賴于相應傳輸或通信系統的必要處理部件，例如適于將所接收到的信號下變換到中頻或基帶的下變換裝置。如上所述，本發明通過提供用于多載波系統的特定和新的幀結構而實現了在接收機中對傳輸帶寬I的希望部分2的靈活且變化的接收。圖2示出整體傳輸帶寬I的示意性表不，本發明的傳送設備54適于在該帶寬I內在不同的分段或部分6、7、8、9和10中傳送數據內容，例如視頻數據、音頻數據或任何其他種類的數據。例如，傳送設備54可以使用部分6、7、8、9和10來傳送不同種類數據、來自不同源的數據、打算送給不同接收者的數據等等。部分6和9具有例如最大帶寬，即能夠被對應接收設備63所接收的最大帶寬。部分7、8和10具有較小的帶寬。本發明現在提出將幀結構或模式應用于整個傳輸帶寬1，由此每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模式以及多個數據模式。每個信令模式具有相同的長度并且包括映射到其頻率載波(在OFDM系統的情況下為頻率副載波)的導頻信號以及信令數據。換言之，整體傳輸帶寬I被分成用于信令模式的相等部分，由此接收機能夠被調諧到的最大帶寬，例如對于圖2中的部分6和9所示出的帶寬，必須等于或大于每個信令模式的長度。本發明所建議的新的幀結構因此僅僅包括信令模式和數據模式，但不包括任何單獨的訓練模式或其中包括導頻信號的其他模式。換言之，本發明提出一種新的幀結構，其具有僅僅包括兩個或更多信令模式的前導并且具有在時間方向上跟在前導之后的數據模式。應該注意到在傳輸帶寬中各種數據部分的長度不能超過接收機能夠被調諧到的最大帶寬的長度(頻率載波的數目)，這將在下文被更加詳細地解釋。圖3示出根據本發明的幀11、12的時域結構的示意性表示。每個幀11、12包括一個或多個信令符號13、13,以及若干數據符號14、14,。因此，在時域中，信令符號在數據符號之前。每個幀11、12可以具有多個數據符號，其中以下系統是可能的，在所述系統中數據符號的數目在每個幀11、12中是變化的。包含在信令符號中的導頻信號被用在接收設備 63中以執行信道估計和/或整數頻偏計算。時間同步能夠例如通過對在時域中所接收到的信令符號和/或數據符號的保護間隔執行保護間隔對比(或任何其他合適技術)來進行。信令符號13、13,還包含信令信息，例如接收設備63對所接收到的信號進行解碼所需的所有物理層信息，例如但不限于LI信令數據。信令數據可以例如包括數據內容到各種數據模式的分配，即例如哪些服務、數據流、調制、糾錯設置等等位于哪些頻率載波上，以使得接收設備63能夠獲得其應該被調諧到的整個傳輸帶寬的哪部分的信息。可能的是，幀中的所有信令模式包含相同的信令數據。可替換地，每個信令模式可以包含指示相應信令模式與幀始端(beginning)的偏移或距離的信令數據，以使得接收設備63可以以優化信令模式和數據模式的接收的方式來優化到傳輸頻率的希望部分的調諧。另一方面，相應信令模式與幀始端的偏移或距離還能夠在導頻信號中、在導頻信號序列中或在分配給或包含在信令模式中的保護帶中被編碼，以使得一幀中的每個信令模式能夠具有相同的信令數據。根據本發明對幀結構的使用具有另外的優點通過將數據流分成邏輯塊，幀結構的改變能夠在幀間被通知，由此在先幀向后繼幀或之一通知經改變的幀結構。例如，幀結構允許無縫改變調制參數，而不產生錯誤。圖4示出根據本發明的幀結構或模式29的頻域表示的示意性例子。幀結構29在頻率方向上覆蓋整個傳輸帶寬24并且包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模式31,每個都承載著被映射在各頻率載波上的相同或幾乎相同的信令數據并且具有相同的長度。在圖4中示出的例子中，整個傳輸帶寬24被細分成四個信令模式31，但是任何其他更高或更低數目的信令模式也可能是合適的。在圖14中所示的本發明的傳送設備54中，信令映射裝置55適于將信令數據以及導頻信號映像到每個信令模式的頻率載波上。有利地，偽噪聲序列或CAZAC序列被用于導頻信號，但是任何其他的具有良好的偽噪聲和/或相關特性的導頻信號序列也可能是合適的。幀的每個信令模式可以包括不同的導頻信號序列，但是可替換地，一幀的信令模式的導頻信號可以形成單個導頻信號序列。信令映射裝置55可以適于將導頻信號映射到每個信令模式中的每第m個頻率載波17(m是大于I的自然數)，以使得導頻之間的頻率載波16承載信令數據，如以下將針對圖9更加詳細地解釋的那樣。另外或可替換地，信令映射裝置55可以適于將導頻信號映射到包含在信令模式中的至少一個導頻帶18、19的頻率載波20、21上，如以下將針對圖10更加詳細地解釋的那樣。導頻帶18、19包括多個緊鄰的頻率載波，其中導頻信號被映射到其上。因此，每個信令模式可以具有單個導頻帶I8或可以具有兩個導頻帶18、19，在頻率方向上，一個在信令模式的始端，一個在信令模式的末端。有利地，導頻帶的長度(分配給導頻帶的頻率載波的數目)對于每個信令模式而言是相同的。每個信令模式30的長度或帶寬39可以與接收設備63的調諧器能夠被調諧到的帶寬38相同。然而，接收設備63的調諧器能夠被調諧到的傳輸帶寬的部分可以大于信令模式30的長度。所接收到的導頻，即映射在每第m個頻率載波上和/或包含在所接收到的信令模式的導頻帶中的導頻信號，(在時間到頻率變換裝置68中變換到頻域之后)被用于在信道估計裝置69中對幀中的頻率載波的信道估計，其向解映射裝置70提供必需的信道估計信息以實現對所接收到的數據模式中的數據的正確解映射。同樣，所接收到的導頻被用于接收設備63中以用于對應的整數頻偏檢測裝置67中的整數頻偏檢測， 所述整數頻偏檢測裝置67實現對所接收到的信號的整數頻偏的檢測以及之后的補償。整數頻偏是與原始(所傳送的)頻率的、以頻率載波間距的倍數計的偏移。每個信令模式31包括例如信令模式31在幀內的位置。例如除了各信令模式在幀中的位置(其在幀中的每個信令模式31中是不同的)之外，每個幀中的每個信令模式31具有并且承載相同的信令數據。信令數據例如是LI信令數據，其包含接收設備63對所接收到的信號進行解碼所需的所有物理層信息。然而，任何其他適當的信令數據可以被包含在信令模式31中。信令模式31可以例如包括各數據分段32、33、34、35、36的位置，以使得接收設備63知道所希望的數據分段位于何處，以使得接收設備63的調諧器能夠調諧到相應位置以便接收所希望的數據分段。可替換地，如上所述，幀的每個信令模式可以包括相同的信令數據，并且幀內相應信令模式的位置以不同的方式通知，例如通過信令模式的導頻信號序列或通過在保護帶中編碼的信息等等。如上所述，信令模式31中的每一個可以包括關于包含在幀中的每個數據模式的信息。然而，為了減少開銷，每個信令模式31可以包括關于僅部分或一些數據模式的信息，例如但不限于位于頻帶內(或位于其內并且與之鄰近)的那些數據模式，其中信令模式31位于所述頻帶中。在圖4的例子中，幀中的第一信令模式31可以包括關于數據模式32和33(以及時間上跟在后面的數據模式32'、32" ...33'、33"等等)的信息。幀中的第二信令模式可以包括關于數據模式33、34和35(以及時間上跟在后面的數據模式33'、33" ...34'、34" ...35'、35"等等)的信息。如圖15中所示，接收設備63，在具有調諧器的接收裝置65之后，包括適于執行時間同步的時間同步裝置66以及適于對所接收到的時域符號執行小數頻偏檢測和補償的小數頻偏檢測裝置67。然后將所接收到的時域符號提供給時間到頻率變換裝置68以用于將所接收到的時域信號變換到頻域，其中在信令數據之后(在重建裝置71中的可選重建之后)，在解映射裝置72中對其進行解映射并然后在評估裝置73對其進行評估。評估裝置73適于從所接收到的信令數據中提取必要的和所需的信令信息。如果必要，附加信令模式可以在時間方向上緊接著信令模式31之后被提供。幀結構或模式29還包括在頻率方向上在整個頻率帶寬24上延伸的并且在時間方向上跟在信令模式31之后的至少一個數據模式或分段。在緊跟在信令模式31所位于的時隙之后的時隙中，圖4中所示的幀結構29包括若干具有不同長度(即數據被映射于其上的相應頻率載波的不同數目)的數據分段32、33、34、35、36和37。幀結構29還包括在后繼時隙中的附加數據分段，由此附加數據模式分別具有與相應地在先數據模式相同的長度和頻率載波數目。例如，數據模式32'、32"、32"，和32""具有與第一數據模式32相同的長度。例如，數據模式33'、33"、33"'和33""具有與數據分段33相同的長度。換言之，附加數據模式具有與在信令模式31之后的第一時隙中的若干數據模式32、33、34、35、36和37相同的頻率維結構。因此，如果接收設備63例如調諧到傳輸帶寬的部分38以便接收數據模式35，則所有時間上后繼的具有與數據模式35相同長度的數據模式35'、35"和35" /都能夠被正確地接收。本發明所提出的幀結構或模式29的靈活且可變的數據模式結構能夠例如通過映像各種不同的數據流(例如具有不同種類的數據和/或來自不同源的數據，如在圖14中通過支路數據1、數據2和數據3所直觀化的那樣)而在如圖14中所示的本發明的傳送設備54中實施。然后通過相應的數據映射裝置58、58'、58"將相應數據映射到相應數據模式中的頻率載波上。如上所述，各種數據模式中的至少一些可以分別具有不同的長度，即，不同數目的頻率載波(如果頻率載波是等距的并且具有相同的帶寬的話)。可替換地，在頻率方向上數據模式的數目可以與信令模式的數目相同，其中每個數據模式的長度(或帶寬) 可以與每個信令模式的長度相同并且它們可以彼此對準(具有相同的頻率方向結構)。可替換地，每個數據模式可以具有相同的長度并且數據模式的數目可以是信令模式的數目的倍數，且同時仍具有相同的頻率結構和對準(alignment)。因此，例如2、3、4或更多數據模式將與信令模式中的每一個進行對準。通常，數據模式的長度需要小于或者最大等于接收機有效帶寬以使得數據模式能夠在接收設備63中被接收。此外，傳送設備54可以適于動態地改變數據模式結構，例如數據模式的數目和/或長度。可替換地，數據模式的結構可以是固定的或永久的。此外，要注意數據模式可以有利地包括映像在一些頻率載波(例如每第k個頻率載波，k是大于I的整數)上的導頻信號，以便實現在接收側的精細(fine)信道估計。因此，導頻信號可以與數據一起以規則或不規則模式散布在載波之間。在傳送設備54中，在幀形成裝置59中，來自信令映射裝置55的具有信令數據和導頻信號的頻率載波和來自各數據映射裝置裝置58、58'、58"的具有數據的頻率載波被組合成根據本發明的幀模式或結構29。所形成的幀然后通過頻率到時間變換裝置60而被變換到時域符號并且被提供給保護間隔添加裝置57，其向信令和數據符號添加保護間隔。由此形成的傳輸符號然后由傳送裝置61通過傳送接口 62進行傳送。通常，本發明的幀結構可以是固定或永久的，即總帶寬以及在時間方向上每個幀的延伸可以是固定的并且總是相同的。可替換地，幀結構還能夠是靈活的，即總帶寬和/或在時間方向上每個幀的延伸可以是靈活的并且依賴于期望應用而隨時間改變。例如，具有數據模式的時隙的數目可以被靈活地改變。因此，可以在信令模式的信令數據中向接收設備通知所述改變。在接收設備63的起動階段或初始化階段，接收設備63調諧到整個頻率帶寬的任意頻率部分。在電纜廣播系統的非限制性例子中，信令模式30可以例如具有8MHz帶寬(然而必須理解的是，信令模式還可以具有任何其他帶寬，例如4MHz、6MHz等等)。因此，在起動階段期間，接收設備63能夠以原始或重排序(re-ordered)序列接收整個信令模式30并且在時間同步裝置66中執行時間同步，例如通過對所接收到的信令符號(或數據符號)的保護間隔執行保護間隔對比或者通過使用任何其他適當技術來獲得時間同步。接收設備63還包括所提到的小數頻偏檢測裝置67，其適于根據頻率載波間距的小數來執行對所接收到的信號的小數頻偏的檢測和計算以便允許小數頻率補償。由此獲得的小數頻偏信息然后可以被提供給包含在接收裝置65中的調諧器，其然后執行小數頻率補償。小數頻率補償也可以通過其他適當技術來實現。在時間到頻率變換裝置68中將所接收到的時域信號變換到頻域之后，在信道估計裝置69和/或整數頻偏計算中使用所接收到的信令模式中的導頻信號來執行信道估計(通常為粗略信道估計)。在整數頻偏檢測裝置74中執行整數頻偏計算，其適于檢測和計算所接收到的信號與原始頻率結構的頻偏，其中頻偏以頻率載波間距的整數倍來計(因此為整數頻偏)。由此獲得的整數頻偏信息然后可以被提供給包含在接收裝置65中的調諧器，其然后執行整數頻率補償。整數頻率補償還可以通過其他適當技術來實現。因為小數頻偏已經通過小數頻偏檢測裝置67而得以計算和補償，因此能夠實現完全的頻偏補償。在接收設備63的評估裝置73中，所接收到的信令數據被評估，例如所接收到的信令模式在幀中的位置被獲得以使得接收機能夠自由且靈活地調諧到相應希望的頻率位置，例如在圖4中示出的部分38。然而，為了能夠在接收設備63的調諧位置與信令模式結構不匹配的情況下正確地評估信令模式31的信令數據，所接收到的信令信號必須被重排序，這是在所描述的重建裝置71中執行的。圖5在示意性例子中示出這種重排序。先前的 信令模式的最后部分31'在后繼信令模式的第一部分31"之前被接收到，其中在重建裝置71將部分31'置于部分31"之后以便重建原始信令數據序列之后，其中在解映射裝置72中對來自頻率載波的信令數據進行對應解映射之后在評估裝置73中對重排序的信令模式進行評估。要記住的是每個信令模式31的內容是相同的，以使得這種重排序是可能的。經常，接收設備沒有在接收機被調諧到的全部接收帶寬上提供平坦的頻率響應。另外，傳輸系統通常面臨接收帶寬窗口的邊界(boarder)處增加的衰減。圖6示出典型的濾波器形狀(filter shape)例子的示意性表示。能夠看到濾波器不是長方形的，這樣例如接收設備實際上僅能夠接收7. 61MHz帶寬而不是8MHz帶寬。結果是，接收設備63不能如針對圖5所描述的那樣在信令模式31具有與接收設備63的接收帶寬相同的長度和帶寬的情況下執行對信令數據的重排序，這樣一些信號丟失并且不能在接收帶寬的邊界處被接收至IJ。為了克服該問題以及其他問題并且為了確保接收設備63總是能夠以原始序列接收一個完整的信令模式并且不必對所接收到的信令信號進行重排序或重新安排，本發明可替換地或另外提出使用信令模式31a，與接收機帶寬相比，所述信令模式31a具有縮減的長度。根據圖7中所示的例子，提出使用信令模式31a，其具有接收機帶寬一半的長度，但仍具有相同的頻率結構。換言之，相應的兩個(即成對)一半長度的信令模式31a與接收機帶寬匹配并對準。因此，每對信令模式31a將具有相同的信令數據或幾乎相同的信令數據，包括信令模式31a在相應幀中的(變化)位置。然而，就其他對信令模式而言，在這些其他對中，因為它們在幀內分別具有不同的位置，所以除了位置信息之外，信令數據將會是相同的。在具有8MHz的帶寬或長度的接收設備63的上述例子中，信令模式31a于是將均具有4MHz的長度或帶寬。因此，為了確保如以前一樣相同數量的信令數據能夠被傳送，可能有必要的是在繼信令模式31a之后并且在數據模式32、34、35、36和37之前的時隙中添加附加的一半長度的信令模式31b。附加信令模式31b具有與信令模式31a相同的時間和頻率安排/對準，但是包括附加的并且與包含在信令模式31a中的信令信息不同的信令信息。這樣，接收設備63將能夠完全接收信令模式31a和31b，并且接收設備的重建裝置71適于將信令模式31a和31b的信令數據組合成原始序列。在這種情況下，接收設備63中的重建裝置71能夠被省略。同樣可能有利的是，如果所有必需的信令數據能夠在一半長度中被傳送并且附加信令模式31b不是必需的，則僅提供具有一半長度的信令模式31a的一個時隙。在這種情況下，每個信令模式31a包括相同(或幾乎相同)的信令數據并且每個所接收到的信令模式31a使得接收設備63總是能夠調諧到并且接收傳輸帶寬的任何希望部分并且因此接收所希望的數據模式(一個或多個)。可替換地，甚至更多的一半長度信令模式可以被用在信令模式31b之后的后繼時隙中。通常應該注意的是(對于本發明的所有實施例 而言)，數據模式和/或信令模式的長度(或帶寬)可以適應于，例如可以小于或最大等于接收設備63的有效接收帶寬，例如適應于接收帶通濾波器的輸出帶寬，如上所描述的那樣。此外，對于本發明的所有實施例，如果在時間方向上信令模式31 ;31a、31b中的一個或多個后繼有在幀內具有相同長度和位置的一個或多個附加信令模式，則可能是有利的。例如，幀中的第一信令模式可以具有在后繼時隙中的一個或多個附加信令模式。附加信令模式因此可以具有與第一信令模式相同或幾乎相同的信令信息。因此，幀中的其他信令模式無需具有附加信令模式。通常，幀內每個頻率位置中的信令模式的數目可以是變化的。例如，如果在幀的每個頻率位置提供鑒于缺口(notch)或其他干擾所必需的多個信令模式，則可能是有利的。可替換地或另外，幀內每個頻率位置中的信令模式的數目可以根據信令數據量而變化。因此，例如，如果更多數據模式需要被用信號通知(signalize)，則在時間方向上更多信令模式可能是必需的。在時間方向上信令模式的長度因此可以是包含在信令模式中的信令數據的一部分。在非限制性例子中，信令數據和附加導頻的傳輸和接收基于0FDM，所述信令數據例如LI (級別(Ievel)I)信令數據，所述附加導頻被用于小數頻率同步和信道均衡。信令數據是在例如4MHz的塊或模式中被傳送的，但是任何其他適當的大小都可以被使用。唯一的必要條件是在調諧窗口內具有一個完整的信令模式，但是該條件可以通過使用在時間方向上彼此相繼的具有較小大小的兩個或更多信令模式來滿足，如針對圖7所描述的那樣。因此，信令模式的最大帶寬可以例如是現有技術調諧器的調諧窗口，即7. 6IMHz0以下給出了一些數值例子。在第一例子中，每個信令模式31 ;3la、3Ib正好覆蓋4MHz，而這對應于1792個OFDM頻率載波且具有448 μ s的OFDM符號的有用部分的持續時間Tp在第二例子中，每個信令模式覆蓋7. 61MHz (正好3409/448usec)，而這對應于3049個OFDM載波且具有448 μ s的OFDM符號的有用部分的持續時間Tuq根據本發明的第一方面，導頻信號被映像到信令模式31a的每第m個頻率載波17，如圖9中示意性地示出的那樣(m是大于I的整數)。然而毫無疑問很清楚的是，這種可能性同樣適用于圖4中所示的信令模式31，或者一般地適用于任何適當長度的信令模式。在承載頻率載波的導頻信號之間的頻率載波16承載著信令數據。將信令數據映射到頻率載波16和將導頻信號17映射到每第m個頻率載波是通過如圖14中所示的包含在傳送設備54中的信令映射裝置55來執行的。一般地，如上所述，導頻信號形成導頻信號序列。因此，例如通過差分調制方案而彼此對照地對導頻進行調制，例如但不限于D-BPSK(差分二進制相移鍵控)。調制例如通過在傳送裝置54的信令映射裝置55中所包含的PRBS (偽隨機二進制序列寄存器，例如2~23-1)來獲得。m的重復率應該允許在接收側(例如圖15中所示的本發明的接收設備63)的明確的D-BPSK解碼，即使對于多徑信道也是如此。對于4MHz信令模式，重復率m例如7、14、28、...，因為7、14、28...是1792( = = 4MHz信令模式中的頻率載波的數目)的除數(divider)。在本例中，有利的重復值是m = 7。換言之，每第7個頻率載波承載著甚至跨越鄰近信令模式的導頻信號。就每4MHz信令模式而言該例子產生256個導頻信號。然而，依賴于信令模式的相應長度和/或其他因素，與上述例子不同的其他重復值可能是有利的。在數據模式(一個或多個)還承載著映射到在具有數據的頻率載波之間的一些頻率載波上的導頻信號的情況下，如果導頻信號被映像到在以下位置中的數據模式(一個或多個)的頻率載波上則可能是有利的，所述位置對應于導頻信號被映射于其上的信令模式(一個或多個)中的頻率載波。因此，數據模式(一個或多個)中導頻信號的密度無需與信令模式(一個或多個)中導頻信號的密度一樣高。例如，如果導頻信號被映像到信令模式(一個或多個)中的每第m個頻率載波上(m是大于I的整數)，則導頻信號可以被映像到數據模式(一個或多個)的每第η個頻率載波上，其中η是大于I的整數并且是m的整數倍。作為有利的例子，如果m = 7，則η = 28 (或任何其他適當的數)。數據模式(一個或多個)中的導頻信號還可以形成導頻信號序列，如針對信令模式(一個 或多個)所解釋的那樣。就為信令模式(一個或多個)和數據模式(一個或多個)創建導頻信號序列(例如是PN序列)而言，存在著兩個選擇*選擇1:每個幀中的每個信令模式承載不同的導頻信號序列。在上述例子中，PRBS寄存器的初始化被對準到傳輸頻率。256個導頻位于每個4MHz的頻率塊內。每個4MHz塊的導頻信號序列被獨立地計算。這允許在接收機側上存儲器的高效實現。*選擇2 :對于包含在全部傳輸帶寬的所有信令模式，導頻信號序列僅被應用一次。接收機(例如接收設備63)將該已知序列例如存儲在存儲裝置中并且提取與其當前調諧位置相對應的頻率塊，所述存儲裝置能夠屬于整數頻偏檢測裝置74或者可以在整數頻偏檢測裝置74外部。信令模式內的所有其他載波16被用于LI信令數據的傳輸。每個信令模式中信令數據的起始總是被對準到4MHz結構，也就是說在所描述的例子中它總是起始于4MHz的倍數。每個4MHz信令模式可以承載完全相同的信息，這是因為一個或多個導頻信號序列向接收設備63提供關于相應信令模式在每個幀中的位置的信息。可替換地，每個信令模式另外可以包括信令模式在幀中的位置。此外，為了降低輸出時域信號的峰值與平均功率比，可以通過唯一加擾序列在發射機中對每個信令模式的信令數據進行加擾，所述唯一加擾序列可以通過信令模式號來獲得。在接收設備63中，在整數頻偏檢測裝置74中使用包含在信令模式31 ;3la、3Ib中的導頻信號(在時間到頻率變換裝置68中對所接收到的時域符號進行時間到頻率變換之后)來檢測整數頻偏，其結果然后被用在接收設備63中以在頻域中執行整數頻偏補償。更具體地說，包含在所接收的頻率范圍內的信令模式中的導頻信號(其例如經過D-BPSK調制)在包含在整數頻偏檢測裝置74中的解調裝置75中被解調。然后，包含在整數頻偏檢測裝置74中的相關裝置76執行經解調的導頻信號(導頻信號序列)與所存儲或生成的(預期)導頻信號序列(例如PRBS序列)的相關，以便以確切的頻偏獲得對準。所述相關是利用PRBS序列來進行的，所述PRBS序列預期在信令模式的始端(能夠在接收機側列在表中)。如果在所接收到的符號內找到該序列，則接收設備63知道確切的頻偏并且對其進行補償。更具體地說，所獲得的整數頻偏能夠被提供給并用在重建裝置71和解映射裝置72中以用于正確地對信令數據進行解調，以及提供給并用在信道估計裝置69中以便執行信道估計和因此信道均衡。在時間同步裝置66和小數頻偏檢測裝置67中使用所接收的信令符號和/或數據符號的保護間隔來使用保護間隔對比，以在時域中對所接收到的時域符號執行例如必要的時間同步以及小數頻偏檢測和補償(參見圖13，示出了具有信令符號、數據符號和保護間隔的幀的時域表示)。時間同步可替換地通過執行所接收到的時域符號與接收機生成的時域符號之間的絕對值的相關來實現，其中僅僅導頻信號被調制。所接收到的符號與接收機生成的符號之間的相關中的峰值允許確切的時間同步。
根據在圖10中示意性地示出的本發明的第二方面，每個信令模式31a(或信令模式31)包括至少一個導頻帶18、19，所述至少一個導頻帶18、19包括映射在導頻帶18、19的頻率載波20、21上的導頻信號。導頻帶18、19分別包括導頻信號被映射于其上的多個緊鄰的頻率載波。導頻帶18、19均可以具有相同數目的頻率載波或不同數目的頻率載波。因此，每個信令模式31a可以在其始端或在其末端(在頻率方向上)包括導頻帶18、19。可替換地，每個信令模式可以在每個邊界處(即在模式的始端和末端)包括導頻帶18、19。以上針對本發明的第一方面所做出的所有其他陳述和定義同樣適用于第二方面，包括選擇I和選擇2。必須理解的是，本發明的第一和第二方面可以被組合，即每個信令模式可以包括如上所述的至少一個導頻帶18、19以及映像在每第m個頻率載波12上的導頻信號。在如上所述的本發明的兩個方面中，每個信令模式中具有導頻信號的頻率載波的數目與具有信令數據的頻率載波的數目之間的關系可能是可變的并且服從于相應的信令和偏移補償要求。如在圖11中示意性地示出的那樣，傳送設備54可以使整個傳輸帶寬的某些區域22、23成為空白(blank)(缺口)以便避免來自電纜網的干擾進入其他服務，例如航空無線電。因此，可以不對頻譜的某部分進行調制。在這種情況下，也不應該對信令模式31 ;31a、31b內受影響的頻率載波進行調制。因為本發明所建議的同步是非常強的，所以這不會影響通過經D-BPSK調制的導頻所實現的頻率同步性能。通過重復信令數據(幀中的每個信令模式31 ;31a、31b包括相同或幾乎相同的信令數據)(例如如圖11中所示通過組合來自兩個鄰近信令模式的部分)，并且最后通過由包含在傳送設備54中的誤差編碼裝置56向信令模式添加誤差保護，來恢復信令數據的遺漏(missing)部分。在傳輸帶寬邊緣處的信令數據的遺漏部分應該被作為非常寬的缺口來對待。處理缺口或其他問題的替換方案或另外的可能性可以是將信令模式31 ;31a、31b細分成兩個或更多部分并且逐幀地反轉(幀的)每個信令模式中的兩個或更多部分的序列。例如，如果幀中的第一信令模式被細分在第一和(后繼的)第二部分中，則在緊接著的下一幀中的(對應的)第一信令模式將具有在始端的第二部分和后繼的第一信令部分，即反序(inverted sequence)。因此,如果例如第二部分被缺口或者以其他方式被干擾,貝Ij接收機將必須等待下一個幀，其中第二部分可以被接收到而沒有問題(因為后繼的第一部分將被干擾)。使信令模式31 ;31a、31b適應接收側的不同調諧帶寬可以例如通過改變信令模式中頻率載波的距離來實現。可替換地，可以保持頻率載波距離不變并且刪掉傳輸帶寬邊緣處的信令模式部分，例如通過不對相應的頻率載波進行調制，如圖12中示意性地示出的那樣。圖12示出使具有4MHz信令模式的方案適應于6MHz調諧帶寬，由此實現對具有高達6MHz的長度的數據模式的接收。最后，每個信令模式31 ;31a、31b另外可以在每個模式的始端和末端包括保護帶。可替換地，在一些應用中可能有利的是，僅每個幀中的第一信令模式(在圖4的例子中位置39處的信令模式)可以僅僅在模式的始端包括保護帶，并且每個幀中的最后的信令模式可以僅僅在模式末端包括保護帶。可替換地，在一些應用中，僅每個幀中的第一信令模式(在圖4的例子中位置39處的信令模式)可以在模式的始端和末端包括保護帶，并且每個幀中的最后的信令模式可以在模式的始端和末端包括保護帶。包含在一些或所有信令模式中的保護帶的長度可以例如小于或最大等于接收設備能夠應對的最大頻偏。在所提到的8MHz的接收機帶寬的例子中，保護帶可以例如具有250到500kHz的長度或任何其他適當的長 度。同樣，包含在信令模式中的每個保護帶的長度可以至少是由于針對圖6所描述的濾波器特性的緣故而不會在接收設備中接收到的載波的長度。例如，在其中總傳輸帶寬是8MHz的倍數(4nk模式k是1024個載波/采樣的傅里葉窗口大小，n = 1、2、3、4...)并且每個信令模式具有4MHz的長度的OFDM系統中，對于在每個信令模式的始端和末端處的每個保護帶的長度的建議將是343個頻率載波(這是在每個4nk模式中在每個幀的始端和末端處的數據模式中未使用的載波數目)。在每個信令模式中所得到的可用載波的數目將會是3584/2-2x343 = 1106個載波。然而，必須理解的是，這些數目僅僅用作例子而不意在在任何情況下進行限制。因此，包含在信令模式中的每個保護帶的長度可以至少是由于針對圖6所描述的濾波器特性的緣故而不會在接收設備中接收到的載波的長度，以使得每個信令模式中的信令數據的長度等于(或可以小于)接收機有效帶寬。應該注意到，如果存在附加信令模式31b，則它們將具有與信令模式31a相同的保護帶。另外或可替換地，每個數據模式可以在每個模式的始端和末端包括具有未使用的載波的保護帶。可替換地，在一些應用中，僅僅在頻率方向上每個幀中的各第一數據模式(在圖10和13的例子中，數據模式32、32'、32"、32"，、32"")可以僅僅在數據模式的始端包括保護帶，并且在頻率方向上每個幀中的最后的數據模式(在圖4和7的例子中，數據模式37、37'、37"、37" '、37"")可以在數據模式的末端包括保護帶。因此，數據模式的保護帶的長度可以例如與信令模式的保護帶的長度相同，如果信令模式包括保護帶的話。如上所述，包含在信令模式31、31a和或31b(或根據本發明的其他信令模式)中的信令數據包括物理層信息，其使得根據本發明的接收設備63能夠獲得關于幀結構的知識并且能夠接收所希望的數據模式并對其進行解碼。作為非限制性例子，信令數據可以包括參數，例如總的或整個傳輸帶寬、相應信令模式在幀內的位置、用于信令模式的保護帶長度、用于數據模式的保護帶長度、構建超幀的幀數目、當前幀在超幀內的編號、在總幀帶寬的頻率維中數據模式的數目、在幀的時間維中附加數據模式的數目和/或用于每個幀中的每個數據模式的單獨信令數據。因此，相應信令模式在幀內的位置能夠例如指示與總帶寬的分段有關的信令模式的位置。例如，在圖4的情況下，信令數據包括以下指示信令模式是位于第一分段(例如第一 8MHz分段)中還是第二分段中等等。在具有帶寬分段的一半長度的信令模式的情況下，如例如針對圖7所解釋的那樣，每對鄰近信令模式于是具有相同的位置信息。無論如何，接收設備將能夠使用該位置信息而在后繼幀中調諧到所希望的頻帶。單獨信令數據是為存在于幀中的每個數據模式而單獨提供的獨立數據塊并且可以包括參數，例如數據模式的第一頻率載波、分配給數據模式的頻率載波的數目、用于數據模式的調制、用于數據模式的誤差保護碼、用于數據模式的時間交織器(time interleaver)的使用、數據模式中頻率缺口(沒有被用于數據模式中的數據傳輸的頻率載波)的數目、頻率缺口的位置和/或頻率缺口的寬度。傳送設備54的信令映射裝置55適于將對應信令數據映射在每個信令模式的頻率載波上。接收設備63的評估裝置73適于評估所接收到的信令數據并且使用或轉發包含在信令數據中的信息以供在接收設備63內進行進一步處理。如果信令數據包括所提到的用于存在于幀中的每個數據模式的單獨信令信息，則信令模式的結構就每個幀而言支持在頻率方向上最大有限數目的數據模式以便將每個信 令模式的大小限制于最大大小。因此，盡管每個幀在頻率方向上的數據模式數目可以被動態且靈活地改變，但是這于是將僅僅在數據模式的某一最大數目內是成立的。每個幀在時間方向上的附加數據模式分別與在先數據模式對準，如上所解釋的那樣。因此，每個附加的后繼數據模式具有與在先數據模式相同的位置、長度、調制等，以使得用于在先數據模式的信令數據對于后繼數據模式而言同樣有效。因此，每個幀在時間方向上的附加數據模式的數目可以是固定或靈活的并且該信息還可以被包括在信令數據中。類似地，信令模式的結構可以僅支持每個數據模式中最大有限數目的頻率缺口。可替換地或另外，為了克服部分信令模式31可能無法在接收設備63中被接收的問題，傳送設備54可以可選地包括誤差編碼裝置56，其適于向通過信令映射裝置55而被映像到信令模式的頻率載波上的信令數據添加某種誤差編碼、冗余，例如重復編碼、循環冗余編碼等等。附加的誤差編碼將使得傳送設備54能夠使用與訓練模式30相同長度的信令模式31，如圖4中所示，這是因為接收設備63能夠例如通過重建裝置71執行某種檢錯和/或糾錯以便重建原始信令模式。對于所提到的具有4MHz長度的并且被對準到OFDM系統中的8MHz的分段的信令模式的例子，在下文中將描述信令結構的特定(非限制性)例子。對于448 μ s的OFDM符號持續時間，每個4MHz塊通過1792個OFDM副載波來構建。如果在信令符號內的每第7個OFDM載波上使用頻域導頻，則1536個OFDM載波保留用于傳輸每個信令OFDM符號內的LI信令數據。這些OFDM載波可以例如通過16QAM來調制，從而產生在LI信令內總的6144個可傳送的位。部分可傳送的位必須被用于糾錯目的，例如用于LDPC或里德索羅門(ReedSolomon)碼。其余的凈位則被用于信令，例如在以下表格中所描述的那樣。
GI長度 中貞編號
權利要求
1.傳送設備(54)，用于在多載波系統中根據幀結構來傳送信號，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模式以及數據模式，所述數據模式在時間方向上跟隨在所述至少兩個信令模式之后，所述兩個數據模式位于所述至少兩個信令模式所位于的時隙緊接之后的時隙中，其中，在所述至少兩個信令模式之后的每個數據模式之后分別跟隨有在時間方向上的之后時隙中的另外的數據模式，所述至少兩個信令模式中的每一個和所述數據模式包括多個頻率載波，所述傳送設備包括-幀形成裝置(59)，適于將信令數據布置在幀的所述至少兩個信令模式的每一個中， 其中，幀中的所有信令模式包括相同的信令數據，并且，適于將數據布置在幀的所述數據模式中，-加擾器，用于通過使用唯一的加擾序列來對所述信令數據進行加擾，-變換裝置￠0)，適于將所述信令模式和所述數據模式從頻域變換到時域以便生成時域傳輸信號；以及-傳送裝置(61)，適于傳送所述時域傳輸信號。
2.根據權利要求1所述的傳送設備(54)，其中，所述幀形成裝置適于將信令數據和導頻信號布置在幀中的所述至少兩個信令模式的每一個中。
3.根據權利要求1所述的傳送設備(54)，其中，所述幀形成裝置適于將信令數據、或信令數據和導頻信號布置在幀的至少兩個信令模式的每一個中，使得每個信令模式具有相同的長度。
4.根據權利要求1或2或3所述的傳送設備(54)，其中，所述幀形成裝置適于布置具有相同頻率方向結構的在時間方向上彼此跟隨的所有數據模式。
5.根據權利要求1至4中的任一項所述的傳送設備(54)，其中所述幀形成裝置(59)適于將所述導頻信號布置在帶有差分調制方案的至少兩個信令模式中。
6.根據權利要求1至5中的任一項所述的傳送設備(54)，其中，所述幀形成裝置(59)適于布置所述導頻信號，使得導頻信號被由所述變換裝置 (60)映射到所述至少兩個信令模式的每個第m個頻率載波上，m是大于I的整數。
7.根據權利要求1至6中的任一項所述的傳送設備(54)，其中，所述幀形成裝置適于布置所述信令模式，使得每個幀的信令模式包括與所述幀中的數據模式的數量相同的信令數據。
8.傳送方法，用于在多載波系統中根據巾貞結構來傳送信號，每個巾貞包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模式以及數據模式，所述數據模式在時間方向上跟隨在所述至少兩個信令模式之后，所述兩個數據模式位于所述至少兩個信令模式所位于的時隙緊接之后的時隙中，其中，在所述至少兩個信令模式之后的每個數據模式之后分別跟隨有在時間方向上的之后時隙中的另外的數據模式，其中，所述至少兩個信令模式中的每一個和所述數據模式包括多個頻率載波，所述傳送方法包括以下步驟將信令數據布置在幀的所述至少兩個信令模式的每一個中，其中，幀中的所有信令模式包括相同的信令數據，并且，將數據布置在幀的所述數據模式中，通過使用唯一的加擾序列來對所述信令數據進行加擾，將所述信令模式和所述數據模式從頻域變換到時域以便生成時域傳輸信號；以及傳送所述時域傳輸信號。
9.接收設備(63)，用于在多載波系統中根據傳輸帶寬中的幀結構來接收信號，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模式以及數據模式，所述數據模式在時間方向上跟隨在所述至少兩個信令模式之后，所述兩個數據模式位于所述至少兩個信令模式所位于的時隙緊接之后的時隙中，其中，在所述至少兩個信令模式之后的每個數據模式之后分別跟隨有在時間方向上的之后時隙中的另外的數據模式，所述至少兩個信令模式中的每一個和所述數據模式包括多個頻率載波，其中，幀中的所有信令模式包括相同的信令數據，所述接收設備￠3)包括接收裝置(65)，適于被調諧到并且接收所述傳輸帶寬的選定部分，所述傳輸帶寬的所述選定部分至少具有所述信令模式之一的長度并且覆蓋待接收的至少一個數據模式，以及解擾器，適于通過使用唯一的加擾序列來對所述信令數據進行解擾。
10.根據權利要求9所述的接收設備(63)，包括頻偏檢測裝置(74)，適于根據包含在所接收到的信令模式中的導頻信號來檢測頻偏。
11.根據權利要求10所述的接收設備(63)，其中，所述頻偏檢測裝置(74)包括相關裝置，其適于對包含在所接收到的信令模式中的導頻信號執行相關。
12.根據權利要求10所述的接收設備(63)，包括評估裝置，適于從所接收到的信令模式中提取與幀中的數據模式的數量相同的信號數據。
13.根據權利要求9至12中的任一項所述的接收設備(63)，其中，導頻信號被映射到所述至少兩個信令模式的每個第m個頻率載波上，m是大于I 的整數，并且其中，所述頻偏檢測裝置(74)適于根據所述導頻信號來檢測頻偏。
14.接收方法，用于根據傳輸帶寬中的幀結構來接收在多載波系統中所傳送的信號，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模式以及數據模式，所述數據模式在時間方向上跟隨在所述至少兩個信令模式之后，所述兩個數據模式位于所述至少兩個信令模式所位于的時隙緊接之后的時隙中，其中，在所述至少兩個信令模式之后的每個數據模式之后分別跟隨有在時間方向上的之后時隙中的另外的數據模式，所述至少兩個信令模式中的每一個和所述數據模式包括多個頻率載波，其中，幀中的所有信令模式包括相同的信令數據，所述接收方法包括以下步驟接收所述傳輸帶寬的選定部分，所述傳輸帶寬的所述選定部分至少具有所述信令模式之一的長度并且覆蓋待接收的至少一個數據模式，以及通過使用唯一的加擾序列來對所述信令數據進行解擾。
15.用于傳送和接收信號的系統，包括根據權利要求1至7中的任一項所述的傳送設備 (54)和根據權利要求9至13中的任一項所述的接收設備。
16.用于傳送和接收信號的方法，包括根據權利要求8所述的傳送方法和根據權利要求14所述的接收方法。
全文摘要
本發明涉及用于多載波系統的新的幀和信令模式結構。本發明涉及用于在多載波系統中根據幀結構傳送信號的傳送設備，每個幀包括在頻率方向上彼此鄰近的至少兩個信令模式以及至少一個數據模式，所述傳送設備包括信令映射裝置，適于將信令數據和導頻信號映射在幀中所述至少兩個信令模式中的每一個的頻率載波上，每個信令模式具有相同的長度；數據映射裝置，適于將數據映射在幀中所述至少一個數據模式的頻率載波上；變換裝置，適于將所述信令模式和所述數據模式從頻域變換到時域以便生成時域傳輸信號；以及傳送裝置，適于傳送所述時域傳輸信號。本發明還涉及對應的傳送方法，用于多載波系統的幀模式，接收方法和設備以及傳送及接收系統和方法。
文檔編號H04L5/00GK103023631SQ201210415338
公開日2013年4月3日 申請日期2009年8月14日 優先權日2008年8月14日
發明者L·斯塔德爾邁耶, D·希爾, J·羅伯特 申請人:索尼株式會社