CN105637859A - 发送广播信号的设备、接收广播信号的设备、发送广播信号的方法以及接收广播信号的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发送广播信号的方法。该方法包括：根据码率对数据管道DP数据进行编码，其中编码进一步包括对DP数据进行低密度奇偶校验LDPC编码；比特交织LDPC编码的DP数据；以及通过正交频分复用OFDM方法调制被构建的信号帧中的数据和发送具有被调制的数据的广播信号。

Description

发送广播信号的设备、接收广播信号的设备、发送广播信号的方法以及接收广播信号的方法

技术领域

本发明涉及用于发送广播信号的设备、用于接收广播信号的设备和用于发送和接收广播信号的方法。

背景技术

随着模拟广播信号传输终止，正在开发用于发送/接收数字广播信号的各种技术。数字广播信号可以包括比模拟广播信号更大量的视频/音频数据，并且进一步包括除了视频/音频数据之外的各种类型的附加数据。

即，数字广播系统可以提供HD(高分辨率)图像、多声道音频和各种附加的服务。但是，用于大量数据传输的数据传输效率、考虑到移动接收设备的发送/接收的网络的稳健性和网络灵活性对于数字广播需要改进。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供一种用于发送广播信号以在时间域中复用提供两个或更多个不同的广播服务的广播发送/接收系统的数据，并且经由相同的RF信号带宽发送复用的数据的设备和方法，和与其对应的用于接收广播信号的设备和方法。

本发明的另一个目的是提供一种用于发送广播信号的设备、一种用于接收广播信号的设备和用于发送和接收广播信号的方法，以通过分量分类对应于服务的数据，作为数据管道发送对应于每个分量的数据，接收和处理该数据。

本发明的又一个目的是提供一种用于发送广播信号的设备、一种用于接收广播信号的设备和用于发送和接收广播信号的方法，以用信号传送对提供广播信号必需的信令信息。

技术方案

为了实现目的和其他的优点和根据本发明的用途，如在此处实施和广泛地描述的，本发明提供一种发送广播信号的方法。发送广播信号的方法包括：根据码率对数据管道DP数据进行编码，其中编码进一步包括使用奇偶校验的地址和LDPC码字的长度对DP数据进行低密度奇偶校验LDPC编码，其中奇偶校验矩阵的地址指示要被计算的奇偶位的地址，其中根据码率定义奇偶校验矩阵的地址；比特交织LDPC编码的DP数据；以及将比特交织的DP数据映射到星座；

通过映射被编码的DP数据构建至少一个信号帧；以及通过正交频分复用OFDM方法调制被构建的信号帧中的数据并发送具有被调制的数据的广播信号，其中信号帧包括用于紧急报警的紧急报警系统EAS信息，其中信号帧包括通过使用EAS序列生成的前导，其中为了紧急报警要通过接收器检测EAS序列。

优选地，码率是11/15，其中LDPC码字的长度是16200个比特。

优选地，奇偶校验矩阵包括与LDPC码字的信息位相对应的信息部分和与LDPC码字的奇偶位相对应的奇偶部分，其中奇偶校验矩阵的地址被表达为

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其中每一行表示在360个信息位的每一组中的第一信息位，其中与每一行相对应的每个值表示要被计算的奇偶位的地址。

优选地，第一至第七行中的每一个具有奇偶位的12个地址，并且第八至第三十三行中的每一个具有奇偶位的3个地址。

优选地，信号帧包括要解码EAS信息的信令信息。

优选地，信令信息被包括在紧急报警信道EAC中，并且其中信号帧包括指示是否EAC在信号帧内的EAC标志。

在另一方面中，本发明提供一种接收广播信号的方法。接收广播信号的方法包括：接收具有在信号帧中的被调制的数据的广播信号并且通过正交频分复用OFDM方法解调被调制的数据；通过解映射数据管道DP数据解析至少一个信号帧；根据码率解码DP数据，其中解码进一步包括从星座解映射DP数据；比特解交织被解映射的DP数据，和使用奇偶校验矩阵的地址和LDPC码字的长度低密度奇偶校验LDPC解码比特解交织的DP数据，其中奇偶校验矩阵的地址指示要被计算的奇偶位的地址，其中根据码率定义奇偶校验矩阵的地址。

其中信号帧包括用于紧急报警的紧急报警系统EAS信息，其中信号帧包括通过使用EAS序列生成的前导，其中为了紧急报警要通过接收器检测EAS序列。

优选地，码率是11/15，其中LDPC码字的长度是16200个比特。

优选地，奇偶校验矩阵包括与LDPC码字的信息位相对应的信息部分和与LDPC码字的奇偶位相对应的奇偶部分，其中奇偶校验矩阵的地址被表达为

497197847949682382268528732974299535404179

272281374127920342067211234293613381538384216

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5714243698313642105211330743639383541644242

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其中每一行表示在360个信息位的每一组中的第一信息位，其中与每一行相对应的每个值表示要被计算的奇偶位的地址。

优选地，第一至第七行中的每一个具有奇偶位的12个地址，并且第八至第三十三行中的每一个具有奇偶位的3个地址。

优选地，信号帧包括要解码EAS信息的信令信息。

优选地，信令信息被包括在紧急报警信道EAC中，并且其中信号帧包括指示是否EAC在信号帧内的EAC标志。

在另一方面中，本发明提供一种用于发送广播信号的设备。用于发送广播信号的设备包括：编码模块，该编码模块被配置成根据码率对数据管道DP数据进行编码，其中编码包括低密度奇偶校验LDPC编码模块被配置成使用奇偶校验矩阵的地址和LDPC码字的长度对DP数据进行LDPC编码，其中奇偶校验矩阵的地址指示要被计算的奇偶位的地址，其中根据码率定义奇偶校验矩阵的地址；比特交织模块，该比特交织模块被配置成比特交织LDPC编码的DP数据；以及映射模块，该映射模块被配置成将比特交织的DP数据映射到星座；帧构建模块，该帧构建模块被配置成通过映射被编码的DP数据构建至少一个信号帧；调制模块，该调制模块被配置成通过正交频分复用OFDM方法调制被构建的信号帧中的数据；以及发送模块，该发送模块被配置成发送具有被调制的数据的广播信号，其中信号帧包括用于紧急报警的紧急报警系统EAS信息，其中信号帧包括通过使用EAS序列生成的前导，其中为了紧急报警要通过接收器检测EAS序列。

优选地，码率是11/15，其中LDPC码字的长度是16200个比特。

优选地，奇偶校验矩阵包括与LDPC码字的信息位相对应的信息部分和与LDPC码字的奇偶位相对应的奇偶部分，其中奇偶校验矩阵的地址被表达为

497197847949682382268528732974299535404179

272281374127920342067211234293613381538384216

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其中每一行表示在360个信息位的每一组中的第一信息位，其中与每一行相对应的每个值表示要被计算的奇偶位的地址。

优选地，第一至第七行中的每一个具有奇偶位的12个地址，并且第八至第三十三行中的每一个具有奇偶位的3个地址。

优选地，信号帧包括要解码EAS信息的信令信息。

优选地，信令信息被包括在紧急报警信道EAC中，并且其中信号帧包括指示是否EAC在信号帧内的EAC标志。

在另一方面中，本发明提供一种用于接收广播信号的设备。用于接收广播信号的设备包括：接收模块，该接收模块被配置成接收在数据帧中具有被调制的数据的广播信号；解调模块，该解调模块被配置成通过正交频分复用OFDM方法解调被调制的数据；解析模块，该解析模块被配置成通过解映射数据管道DP数据，解析至少一个信号帧；解码模块，该解码模块被配置成根据码率解码DP数据，其中解码模块包括解映射模块，该解映射模块被配置成从星座解映射DP数据；比特解交织模块，该比特解交织模块被配置成比特解交织被解映射的DP数据；和低密度奇偶校验LDPC解码模块，该LDPC解码模块被配置成使用奇偶校验矩阵的地址和LDPC码字的长度解码比特解交织的DP数据，其中奇偶校验矩阵的地址指示要被计算的奇偶位的地址，其中根据码率定义奇偶校验矩阵的地址，其中信号帧包括用于紧急报警的紧急报警系统EAS信息，其中信号帧包括通过使用EAS序列生成的前导，其中为了紧急报警要通过接收器检测EAS序列。

优选地，码率是11/15，其中LDPC码字的长度是16200个比特。

优选地，奇偶校验矩阵包括与LDPC码字的信息位相对应的信息部分和与LDPC码字的奇偶位相对应的奇偶部分，其中奇偶校验矩阵的地址被表达为

497197847949682382268528732974299535404179

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其中每一行表示在360个信息位的每一组中的第一信息位，其中与每一行相对应的每个值表示要被计算的奇偶位的地址。

优选地，第一至第七行中的每一个具有奇偶位的12个地址，并且第八至第三十三行中的每一个具有奇偶位的3个地址。

优选地，信号帧包括要解码EAS信息的信令信息。

优选地，信令信息被包括在紧急报警信道EAC中，并且其中信号帧包括指示是否EAC在信号帧内的EAC标志。

本发明的有益效果

本发明可以根据服务特征处理数据以控制用于每个服务或者服务分量的QoS(服务质量)，从而提供各种广播服务。

本发明可以通过经由相同的RF信号带宽发送各种广播服务实现传输灵活性。

本发明可以改善数据传输效率，并且使用MIMO系统提高广播信号的发送/接收的稳健性。

根据本发明，可以提供广播信号发送和接收方法以及设备，甚至借助于移动接收设备或者在室内环境下能够没有错误地接收数字广播信号。

附图说明

附图被包括以提供对本发明进一步的理解，并且被结合进和构成本申请书的一部分，附图图示本发明的实施例，并且与该说明书一起可以起解释本发明原理的作用。在附图中：

图1图示根据本发明的实施例用于发送供未来的广播服务的广播信号的设备的结构。

图2图示根据本发明的一个实施例的输入格式化块。

图3图示根据本发明的另一个实施例的输入格式化块。

图4图示根据本发明的另一个实施例的输入格式化块。

图5图示根据本发明的实施例的BICM块。

图6图示根据本发明的另一个实施例的BICM块。

图7图示根据本发明的一个实施例的帧构造块。

图8图示根据本发明的实施例的OFMD产生块。

图9图示根据本发明的实施例用于接收供未来的广播服务的广播信号的设备的结构。

图10图示根据本发明的实施例的帧结构。

图11图示根据本发明的实施例的帧的信令分层结构。

图12图示根据本发明的实施例的前导信令数据。

图13图示根据本发明的实施例的PLS1数据。

图14图示根据本发明的实施例的PLS2数据。

图15图示根据本发明的另一个实施例的PLS2数据。

图16图示根据本发明的实施例的帧的逻辑结构。

图17图示根据本发明的实施例的PLS映射。

图18图示根据本发明的实施例的EAC映射。

图19图示根据本发明的实施例的FIC映射。

图20图示根据本发明的实施例的DP的类型。

图21图示根据本发明的实施例的DP映射。

图22图示根据本发明的实施例的FEC结构。

图23图示根据本发明的实施例的比特交织。

图24图示根据本发明的实施例的信元字(cell-word)解复用。

图25图示根据本发明的实施例的时间交织。

图26示出QC-IRA(准循环不规则重复累积)LDPC码的奇偶校验矩阵。

图27示出根据本发明的实施例的编码QC-IRALDPC码的过程。

图28图示根据本发明的实施例的奇偶校验矩阵转置过程。

图29是示出根据本发明的实施例的奇偶校验矩阵的地址的表。

图30是示出根据本发明的另一实施例的奇偶校验矩阵的地址的表。

图31图示根据本发明的实施例的用于顺序地编码QC-IRALDPC码的方法。

图32图示根据本发明的实施例的LDPC解码器。

图33图示根据本发明的实施例的具有EAC的帧结构。

图34图示根据本发明的实施例的具有EAC的帧结构。

图35图示根据本发明的实施例的用于响应唤醒指示符的接收器流程。

图36图示根据本发明的实施例的用于唤醒版本化(versioning)的接收器流程。

图37是图示根据本发明的实施例的用于发送广播信号的方法的流程图。

图38图示根据本发明的实施例的被扭曲的行列块交织器的基本操作。

图39图示根据本发明的另一实施例的被扭曲的行列块交织器的操作。

图40图示根据本发明的实施例的被扭曲的行列块交织器的对角线方式读取图案。

图41图示根据本发明的实施例的来自于各个交织阵列的被交织的XFECBLOCK。

图42图示根据11/15的码率的H₁矩阵的实施例之一。

图43图示根据11/15的码率的H₂矩阵的实施例之一。

图44图示根据11/15的码率的度分布表的实施例之一。

具体实施方式

现在将详细地介绍本发明的优选实施例，其示例在伴随的附图中图示。该详细说明将在下面参考伴随的附图给出，其意欲解释本发明的示例性实施例，而不是示出可以根据本发明仅实现的实施例。以下的详细说明包括特定的细节以便对本发明提供深入理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见，本发明可以无需这些特定的细节实践。

虽然在本发明中使用的大多数术语已经从在本领域广泛地使用的常规的一个中选择，某些术语已经由申请人任意地选择，并且其含义在以下的描述中根据需要详细说明。因此，本发明应该基于该术语意欲的含义，而不是其简单的名称或者含义理解。

本发明提供用于发送和接收供未来的广播服务的广播信号的设备和方法。根据本发明的实施例的未来的广播服务包括陆地广播服务、移动广播服务、UHDTV服务等。本发明可以根据一个实施例经由非MIMO(多输入多输出)或者MIMO处理用于未来的广播服务的广播信号。根据本发明的实施例的非MIMO方案可以包括MISO(多输入单输出)、SISO(单输入单输出)方案等。

虽然在下文中为了描述方便起见，MISO或者MIMO使用两个天线，但是本发明可适用于使用两个或更多个天线的系统。

本发明可以定义三个物理层(PL)属性(基础、手持和高级属性)每个被优化以最小化接收器复杂度，同时获得对于特定使用情形需要的性能。物理层(PHY)属性是相应的接收器将实施的所有配置的子集。

三个PHY属性共享大部分功能块，但是，在特定的模块和/或参数方面略微地不同。另外的PHY属性可以在未来限定。对于系统演进，未来的属性还可以经由未来的扩展帧(FEF)在单个RF信道中与现有的属性复用。每个PHY属性的细节在下面描述。

1.基础属性

基础属性表示对于通常连接到屋顶天线的固定的接收设备的主要使用情形。基础属性还包括能够运输到一个场所，但是属于相对固定接收类别的便携式设备。基础属性的使用可以通过某些改进的实施被扩展到手持设备或者甚至车辆，但是，对于基础属性接收器操作不预期那些使用情况。

接收的目标SNR范围是从大约10到20dB，其包括现有的广播系统(例如，ATSCA/53)的15dBSNR接收能力。接收器复杂度和功耗不像在电池操作的手持设备一样严重，手持设备将使用手持属性。用于基础属性的关键系统参数在以下的表1中列出。

表1

[表1]

LDPC码字长度	16K，64K比特
		星座大小	4～10bpcu(每个信道使用的比特)
时间解交织存储器大小	<219数据信元
		导频图案	用于固定接收的导频图案
FFT大小	16K，32K点

2.手持属性

手持属性设计成在以电池电源操作的手持和车载设备中使用。该设备可以以行人或者车辆速度移动。功耗和接收器复杂度对于手持属性的设备的实施是非常重要的。手持属性的目标SNR范围大约是0至10dB，但是，当意欲用于较深的室内接收时，可以配置为达到低于0dB。

除了低的SNR能力之外，由接收器移动性所引起的多普勒效应的适应性是手持属性最重要的性能品质。用于手持属性的关键系统参数在以下的表2中列出。

表2

[表2]

LDPC码字长度	16K比特
		星座大小	2～8bpcu
时间解交织存储器大小	<218数据信元
		导频图案	用于移动和室内接收的导频图案9 -->
FFT大小	8K，16K点

3.高级属性

高级属性以更大的实施复杂度为代价提供最高的信道容量。该属性需要使用MIMO发送和接收，并且UHDTV服务是对该属性特别地设计的目标使用情形。提高的容量还可以用于允许在给定带宽提高服务数目，例如，多个SDTV或者HDTV服务。

高级属性的目标SNR范围大约是20至30dB。MIMO传输可以最初地使用现有的椭圆极化传输设备，并且在未来扩展到全功率横向极化传输。用于高级属性的关键系统参数在以下的表3中列出。

表3

[表3]

LDPC码字长度	16K，64K比特
		星座大小	8～12bpcu
时间解交织存储器大小	<219数据信元
		导频图案	用于固定接收的导频图案
FFT大小	16K，32K点

在这样的情况下，基本属性能够被用作用于陆地广播服务和移动广播服务两者的属性。即，基本属性能够被用于定义包括移动属性的属性的概念。而且，高级属性能够被划分成用于具有MIMO的基本属性的高级属性和用于具有MIMO的手持属性的高级属性。此外，根据设计者的意图能够改变三种属性。

下面的术语和定义可以应用于本发明。根据设计能够改变下面的术语和定义。

辅助流：承载对于尚未定义的调制和编码的数据的信元的序列，其可以被用于未来扩展或者通过广播公司或者网络运营商要求

基本数据管道：承载服务信令数据的数据管道

基带帧(或者BBFRAME)：形成到一个FEC编码过程(BCH和LDPC编码)的输入的Kbch比特的集合

信元：通过OFDM传输的一个载波承载的调制值

被编码的块：PLS1数据的LDPC编码的块或者PLS2数据的LDPC编码的块中的一个

数据管道：承载服务数据或者相关元数据的物理层中的逻辑信道，其可以承载一个或者多个服务或者服务分量。

数据管道单元：用于在帧中将数据信元分配给DP的基本单位。

数据符号：在帧中不是前导符号的OFDM符号(帧信令符号和帧边缘符号被包括在数据符号中)

DP_ID：此8比特字段唯一地识别在通过SYSTME_ID识别的系统内的DP

哑信元：承载被用于填充不被用于PLS信令、DP或者辅助流的剩余的容量的伪随机值的信元

紧急警告信道：承载EAS信息数据的帧的部分

帧：以前导开始并且以帧边缘符号结束的物理层时隙

帧接收单元：属于包括FET的相同或者不同的物理层属性的帧的集合，其在超帧中被重复八次

快速信息信道：在承载服务和相对应的基本DP之间的映射信息的帧中的逻辑信道

FECBLOCK：DP数据的LDPC编码的比特的集合

FFT大小：被用于特定模式的标称的FFT大小，等于在基础时段T的周期中表达的活跃符号时段Ts

帧信令符号：在FFT大小、保护间隔以及被分散的导频图案的某个组合中的帧的开始处使用的具有较高的导频密度的OFDM符号，其承载PLS数据的一部分

帧边缘符号：在FFT大小、保护间隔以及被分散的导频图案的某个组合中的帧的末端处使用的具有较高的导频密度的OFDM符号

帧组：在超帧中具有相同的PHY属性类型的所有帧的集合。

未来扩展帧：能够被用于未来扩展的在超帧内的物理层时隙，以前导开始

FuturecastUTB系统：提出的物理层广播系统，其输入是一个或者多个MPEG2-TS或者IP或者一般流，并且其输出是RF信号

输入流：用于通过系统被递送给终端用户的服务的全体的数据的流。

正常数据符号：排除帧信令和帧边缘符号的数据符号

PHY属性：相对应的接收器应实现的所有配置的子集

PLS：由PLS1和PLS2组成的物理层信令数据

PLS1：在具有固定的大小、编码和调制的FSS符号中承载的PLS数据的第一集合，其承载关于系统的基本信息以及解码PLS2所需要的参数

注意：PLS1数据在帧组的持续时间内保持恒定。

PLS2：在FSS符号中发送的PLS数据的第二集合，其承载关于系统和DP的更多详细PLS数据

PLS2动态数据：可以动态地逐帧改变的PLS2数据

PLS2静态数据：在帧组的持续时间内保持静态的PLS2数据

前导信令数据：通过前导符号承载并且被用于识别系统的基本模式的信令数据

前导符号：承载基本PLS数据并且位于帧的开始的固定长度的导频符号

注意：前导符号主要被用于快速初始带扫描以检测系统信号、其时序、频率偏移、以及FFT大小。

保留以便未来使用：本文档没有定义但是可以在未来定义

超帧：八个帧接收单元的集合

时间交织块(TI块)：在其中执行时间交织的信元的集合，与时间交织器存储器的一个使用相对应

TI组：在其上执行用于特定DP的动态容量分配的单元，由整数组成，动态地改变XFECBLOCK的数目。

注意：TI组可以被直接地映射到一个帧或者可以被映射到多个帧。其可以包含一个或者多个TI块。

类型1DP：其中所有的DP以TDM方式被映射到帧的帧的DP

类型2DP：其中所有的DP以FDM方式被映射到帧的帧的DP

XFECBLOCK：承载一个LDPCFECBLOCK的所有比特的Ncel个信元的集合

图1图示根据本发明的实施例用于发送供未来的广播服务的广播信号装置的结构。

根据本发明的实施例用于发送供未来的广播服务的广播信号的设备可以包括输入格式化块1000、BICM(比特交织编码和调制)块1010、帧结构块1020、OFDM(正交频分复用)产生块1030和信令产生块1040。将给出用于发送广播信号装置的每个模块的操作的描述。

IP流/分组和MPEG2-TS是主要输入格式，其它的流类型被作为常规流处理。除了这些数据输入之外，管理信息被输入以控制用于每个输入流的相应的带宽的调度和分配。一个或者多个TS流、IP流和/或常规流被同时允许输入。

输入格式化块1000能够解复用每个输入流为一个或者多个数据管道，对其中的每一个应用单独的编码和调制。数据管道(DP)是用于稳健控制的基本单位，从而影响服务质量(QoS)。一个或者多个服务或者服务分量可以由单个DP承载。稍后将描述输入格式化块1000的操作细节。

数据管道是在承载服务数据或者相关的元数据的物理层中的逻辑信道，其可以承载一个或者多个服务或者服务分量。

此外，数据管道单元：在帧中用于分配数据信元给DP的基本单位。

在BICM块1010中，奇偶校验数据被增加用于纠错，并且编码的比特流被映射为复数值星座符号。该符号跨越用于相应的DP的特定交织深度被交织。对于高级属性，在BICM块1010中执行MIMO编码，并且另外的数据路径在用于MIMO传输的输出端上增加。稍后将描述BICM块1010的操作细节。

帧构造块1020可以将输入DP的数据信元映射为在帧内的OFDM符号。在映射之后，频率交织用于频率域分集，特别地，用于抗击频率选择性衰落信道。稍后将描述帧构造块1020的操作细节。

在每个帧的开始处插入前导之后，OFDM产生块1030可以应用具有循环前缀作为保护间隔的常规的OFDM调制。对于天线空间分集，分布的MISO方案遍及发射器被应用。此外，峰值对平均功率降低(PAPR)方案在时间域中执行。对于灵活的网络规划，这个建议提供一组不同的FFT大小、保护间隔长度和相应的导频图案。稍后将描述OFDM产生块1030的操作细节。

信令产生块1040能够创建用于每个功能块操作的物理层信令信息。该信令信息也被发送使得感兴趣的服务在接收器侧被适当地恢复。稍后将描述信令产生块1040的操作细节。

图2、3和4图示根据本发明的实施例的输入格式化块1000。将给出每个图的描述。

图2图示根据本发明的一个实施例的输入格式化块。图2示出当输入信号是单个输入流时的输入格式化模块。

在图2中图示的输入格式化块对应于参考图1描述的输入格式化块1000的实施例。

到物理层的输入可以由一个或者多个数据流组成。每个数据流由一个DP承载。模式适配模块将输入数据流限制(slice)为基带帧(BBF)的数据字段。系统支持三种类型的输入数据流：MPEG2-TS、网际协议(IP)和常规流(GS)。MPEG2-TS特征为固定长度(188字节)分组第一字节是同步字节(0x47)。IP流由如在IP分组报头内用信号传送的可变长度IP数据报分组组成。系统对于IP流支持IPv4和IPv6两者。GS可以由在封装分组报头内用信号传送的可变长度分组或者固定长度分组组成。

(a)示出用于信号DP的模式适配块2000和流适配2010，并且(b)示出用于产生和处理PLS数据的PLS产生块2020和PLS加扰器2030。将给出每个块的操作的描述。

输入流分割器将输入TS、IP、GS流分割为多个服务或者服务分量(音频、视频等)流。模式适配模块2010由CRC编码器、BB(基带)帧限制器，和BB帧报头插入块组成。

CRC编码器在用户分组(UP)级别，提供用于错误检测的三种类型的CRC编码，即，CRC-8、CRC-16和CRC-32。计算的CRC字节附加在UP之后。CRC-8用于TS流并且CRC-32用于IP流。如果GS流不提供CRC编码，则将应用所建议的CRC编码。

BB帧限制器将输入映射为内部逻辑比特格式。首先接收的比特被定义为是MSB。BB帧限制器分配等于可用的数据字段容量的输入比特的数目。为了分配等于BBF有效载荷的输入比特的数目，UP分组流被限制为适合BBF的数据字段。

BB帧报头插入模块可以将2个字节的固定长度BBF报头插入在BB帧的前面。BBF报头由STUFFI(1比特)、SYNCD(13比特)和RFU(2比特)组成。除了固定的2字节BBF报头之外，BBF还可以在2字节BBF报头的末端上具有扩展字段(1或者3字节)。

流适配2010由填充插入块和BB加扰器组成。

该填充插入块能够将填充字段插入到BB帧的有效载荷中。如果到流适配的输入数据足够填充BB帧，则STUFFI被设置为“0”，并且BBF没有填充字段。否则，STUFFI被设置为“1”，并且该填充字段被紧挨在BBF报头之后插入。该填充字段包括两个字节的填充字段报头和可变大小的填充数据。

BB加扰器加扰完成的BBF用于能量扩散。该加扰序列与BBF同步。该加扰序列由反馈移位寄存器产生。

PLS产生块2020可以产生物理层信令(PLS)数据。PLS对接收器提供接入物理层DP的手段。PLS数据由PLS1数据和PLS2数据组成。

PLS1数据是在具有固定大小的帧中在FSS符号中承载、编码和调制的第一组PLS数据，其承载有关解码PLS2数据需要的系统和参数的基本信息。PLS1数据提供包括允许PLS2数据的接收和解码需要的参数的基本传输参数。此外，PLS1数据在帧组的持续时间保持不变。

PLS2数据是在FSS符号中发送的第二组PLS数据，其承载有关系统和DP的更加详细的PLS数据。PLS2包含对接收器解码期望的DP提供足够的信息的参数。PLS2信令进一步由两种类型的参数，PLS2静态数据(PLS2-STAT数据)和PLS2动态数据(PLS2-DYN数据)组成。PLS2静态数据是在帧组持续时间保持静态的PLS2数据，并且PLS2动态数据是可以逐帧动态地变化的PLS2数据。

稍后将描述PLS数据的细节。

PLS加扰器2030可以加扰所产生的PLS数据用于能量扩散。

以上描述的块可以被省略，或者由具有类似或者相同功能的块替换。

图3图示根据本发明的另一个实施例的输入格式化块。

在图3中图示的输入格式化块对应于参考图1描述的输入格式化块1000的实施例。

图3示出当输入信号对应于多个输入流时，输入格式化块的模式适配块。

用于处理多个输入流的输入格式化块的模式适配块可以独立地处理多个输入流。

参考图3，用于分别地处理多个输入流的模式适配块可以包括输入流分割器3000、输入流同步器3010、补偿延迟块3020、空分组删除块3030、报头压缩块3040、CRC编码器3050、BB帧限制器(slicer)3060和BB报头插入块3070。将给出该模式适配块的每个块的描述。

CRC编码器3050、BB帧限制器3060和BB报头插入块3070的操作对应于参考图2描述的CRC编码器、BB帧限制器和BB报头插入块的操作，并且因此，其描述被省略。

输入流分割器3000可以将输入TS、IP、GS流分割为多个服务或者服务分量(音频、视频等)流。

输入流同步器3010可以称为ISSY。ISSY可以对于任何输入数据格式提供适宜的手段以保证恒定比特率(CBR)和恒定端到端传输延迟。ISSY始终用于承载TS的多个DP的情形，并且选择性地用于承载GS流的多个DP。

补偿延迟块3020可以在ISSY信息的插入之后延迟分割TS分组流，以允许TS分组重新组合机制而无需在接收器中额外的存储器。

空分组删除块3030仅用于TS输入流情形。一些TS输入流或者分割的TS流可以具有大量的空分组存在，以便在CBRTS流中提供VBR(可变比特率)服务。在这种情况下，为了避免不必要的传输开销，空分组可以被识别并且不被发送。在接收器中，通过参考在传输中插入的删除的空分组(DNP)计数器，去除的空分组可以重新插入在它们最初精确的位置中，从而，保证恒定比特率，并且避免对时间戳(PCR)更新的需要。

报头压缩块3040可以提供分组报头压缩以提高用于TS或者IP输入流的传输效率。因为接收器可以具有有关报头的某个部分的先验信息，所以已知的信息可以在发射器中被删除。

对于传输流，接收器具有有关同步字节配置(0x47)和分组长度(188字节)的先验信息。如果输入TS流承载仅具有一个PID的内容，即，仅用于一个服务分量(视频、音频等)或者服务子分量(SVC基本层、SVC增强层、MVC基本视图或者MVC相关的视图)，则TS分组报头压缩可以(选择性地)应用于传输流。如果输入流是IP流，则选择性地使用IP分组报头压缩。

以上描述的模块可以被省略，或者由具有类似或者相同功能的块替换。

图4图示根据本发明的另一个实施例的输入格式化块。

在图4中图示的输入格式化模块对应于参考图1描述的输入格式化块1000的实施例。

图4图示当输入信号对应于多个输入流时，输入格式化模块的流适配模块。

参考图4，用于分别地处理多个输入流的模式适配模块可以包括调度器4000、1-帧延迟块4010、填充插入块4020、带内信令4030、BB帧加扰器4040、PLS产生块4050和PLS加扰器4060。将给出流适配模块的每个块的描述。

填充插入块4020、BB帧加扰器4040、PLS产生块4050和PLS加扰器4060的操作对应于参考图2描述的填充插入块、BB加扰器、PLS产生块和PLS加扰器的操作，并且因此，其描述被省略。

调度器4000可以从每个DP的FECBLOCK(FEC块)的量确定跨越整个帧的整体信元分配。包括对于PLS、EAC和FIC的分配，调度器产生PLS2-DYN数据的值，其被作为带内信令或者在该帧的FSS中的PLS信元发送。稍后将描述FECBLOCK、EAC和FIC的细节。

1-帧延迟块4010可以通过一个传输帧延迟输入数据，使得有关下一个帧的调度信息可以经由用于带内信令信息的当前帧发送以被插入DP中。

带内信令4030可以将PLS2数据的未延迟部分插入到帧的DP中。

以上描述的块可以被省略，或者由具有类似或者相同功能的块替换。

图5图示根据本发明的实施例的BICM块。

在图5中图示的BICM块对应于参考图1描述的BICM块1010的实施例。

如上所述，根据本发明的实施例用于发送供未来的广播服务的广播信号的设备可以提供陆地广播服务、移动广播服务、UHDTV服务等。

由于QoS(服务质量)取决于由根据本发明的实施例用于发送供未来的广播服务的广播信号的设备提供的服务特征，对应于相应服务的数据需要经由不同的方案处理。因此，根据本发明的实施例的BICM块可以通过将SISO、MISO和MIMO方案独立地应用于分别地对应于数据路径的数据管道，独立地处理输入到其的DP。因此，根据本发明的实施例用于发送供未来的广播服务的广播信号的设备能够控制经由每个DP发送的每个服务或者服务分量的QoS。

(a)示出由基础属性和手持属性共享的BICM块，和(b)示出高级属性的BICM模块。

由基础属性和手持属性共享的BICM块和高级属性的BICM块能够包括用于处理每个DP的多个处理块。

将给出用于基础属性和手持属性的BICM块和用于高级属性的BICM块的每个处理模块的描述。

用于基础属性和手持属性的BICM块的处理块5000可以包括数据FEC编码器5010、比特交织器5020、星座映射器5030、SSD(信号空间分集)编码块5040和时间交织器5050。

数据FEC编码器5010能够使用外部编码(BCH)和内部编码(LDPC)对输入BBF执行FEC编码，以产生FECBLOCK过程。外部编码(BCH)是可选择的编码方法。稍后将描述数据FEC编码器5010的操作细节。

比特交织器5020可以以LDPC编码和调制方案的组合交织数据FEC编码器5010的输出以实现优化的性能，同时提供有效地可执行的结构。稍后将描述比特交织器5020的操作细节。

星座映射器5030可以使用或者QPSK、QAM-16、不均匀QAM(NUQ-64、NUQ-256、NUQ-1024)，或者不均匀星座(NUC-16、NUC-64、NUC-256、NUC-1024)，在基础和手持属性中调制来自比特交织器5020的每个信元字(cellword)，或者在高级属性中来自信元字解复用器5010-1的信元字，以给出功率归一化的星座点，e1。该星座映射仅适用于DP。注意到，QAM-16和NUQ是正方形的形状，而NUC具有任意形状。当每个星座转动90度的任意倍数时，转动的星座精确地与其原始的一个重叠。这个“旋转感”对称属性使实和虚分量的容量和平均功率彼此相等。对于每个码率，NUQ和NUC两者被具体地限定，并且使用的特定的一个由在PLS2数据中归档的参数DP_MOD用信号传送。

SSD编码块5040可以在二维(2D)、三维(3D)和四维(4D)中预编码信元以提高在困难的衰落条件之下的接收稳健性。

时间交织器5050可以在DP级别操作。时间交织(TI)的参数可以对于每个DP不同地设置。稍后将描述时间交织器5050的操作细节。

用于高级属性的BICM块的处理块5000-1可以包括数据FEC编码器、比特交织器、星座映射器，和时间交织器。但是，不同于处理块5000，处理模块5000-1进一步包括信元字解复用器5010-1和MIMO编码模块5020-1。

此外，在处理块5000-1中的数据FEC编码器、比特交织器、星座映射器，和时间交织器的操作对应于描述的数据FEC编码器5010、比特交织器5020、星座映射器5030，和时间交织器5050的操作，并且因此，其描述被省略。

信元字解复用器5010-1用于高级属性的DP以将单个信元字流划分为用于MIMO处理的双信元字流。稍后将描述信元字解复用器5010-1操作的细节。

MIMO编码模块5020-1可以使用MIMO编码方案处理信元字解复用器5010-1的输出。MIMO编码方案对于广播信号传输被优化。MIMO技术是获得性能提高的期望方式，但是，其取决于信道特征。尤其对于广播，信道的强的LOS分量或者在由不同的信号传播特征所引起的两个天线之间的接收信号功率的差别使得难以从MIMO得到性能增益。所提出的MIMO编码方案使用基于旋转的预先编码和MIMO输出信号的一个的相位随机化克服这个问题。

MIMO编码意欲用于在发射器和接收器两者处需要至少两个天线的2x2MIMO系统。在该建议下定义两个MIMO编码模式：全速率空间复用(FR-SM)和全速率全分集空间复用(FRFD-SM)。FR-SM编码以在接收器侧处相对小的复杂度增加提供性能提高，而FRFD-SM编码以在接收器侧处巨大的复杂度增加提供性能提高和附加分集增益。所提出的MIMO编码方案没有对天线极性配置进行限制。

MIMO处理对于高级属性帧是需要的，其指的是由MIMO编码器处理在高级属性帧中的所有DP。MIMO处理在DP级别适用。星座映射器对输出NUQ(e1,i和e2,i)被馈送给MIMO编码器的输入。配对的MIMO编码器输出(g1,i和g2,i)由其相应的TX天线的相同的载波k和OFDM符号l发送。

以上描述的模块可以被省略或者由具有类似或者相同功能的模块替换。

图6图示根据本发明的另一个实施例的BICM块。

在图6中图示的BICM块对应于参考图1描述的BICM块1010的实施例。

图6图示用于保护物理层信令(PLS)、紧急警告信道(EAC)和快速信息信道(FIC)的BICM块。EAC是承载EAS信息数据的帧的一部分，并且FIC是在承载在服务和相应的基础DP之间的映射信息的帧中的逻辑信道。稍后将描述EAC和FIC的细节。

参考图6，用于保护PLS、EAC和FIC的BICM块可以包括PLSFEC编码器6000、比特交织器6010、星座映射器6020和时间交织器6030。

此外，PLSFEC编码器6000可以包括加扰器、BCH编码/零插入模块、LDPC编码块和LDPC奇偶穿孔块。将给出BICM块的每个块的描述。

PLSFEC编码器6000可以编码加扰的PLS1/2数据、EAC和FIC分段。

加扰器可以在BCH编码以及缩短和穿孔的LDPC编码之前加扰PLS1数据和PLS2数据。

BCH编码/零插入模块可以使用用于PLS保护的缩短的BCH码，对加扰的PLS1/2数据执行外部编码，并且在BCH编码之后插入零比特。仅对于PLS1数据，零插入的输出比特可以在LDPC编码之前转置。

LDPC编码块可以使用LDPC码编码BCH编码/零插入模块的输出。为了产生完整的编码模块，C_ldpc、奇偶校验位、P_ldpc从每个零插入的PLS信息块I_ldpc被系统编码，并且附在其之后。

数学公式1

[数学公式1]

$C_{ldpc}=\left[\begin{array}{cc}{I}_{ldpc}& P_{ldpc}\end{array}\right]=\[i_0,i_1,\mathrm{...},i_{K_{ldpc}-1},p_0,p_1,\mathrm{...},p_{N_{ldpc}-K_{ldpc}-1}\]$

用于PLS1和PLS2的LDPC编码参数如以下的表4。

表4

[表4]

LDPC奇偶穿孔块可以对PLS1数据和PLS2数据执行穿孔。

当缩短被应用于PLS1数据保护时，一些LDPC奇偶校验位在LDPC编码之后被穿孔。此外，对于PLS2数据保护，PLS2的LDPC奇偶校验位在LDPC编码之后被穿孔。不发送这些被穿孔的比特。

比特交织器6010可以交织每个被缩短和被穿孔的PLS1数据和PLS2数据。

星座映射器6020可以将比特交织的PLS1数据和PLS2数据映射到星座上。

时间交织器6030可以交织映射的PLS1数据和PLS2数据。

以上描述的块可以被省略或者由具有类似或者相同功能的块替换。

图7图示根据本发明的一个实施例的帧构造块。

在图7中图示的帧构造块对应于参考图1描述的帧构造块1020的实施例。

参考图7，帧构造块可以包括延迟补偿块7000、信元映射器7010和频率交织器7020。将给出帧构造块的每个块的描述。

延迟补偿块7000可以调整在数据管道和相应的PLS数据之间的时序以确保它们在发射器端上共时(co-timed)。通过解决由输入格式化块和BICM块所引起的数据管道的延迟，PLS数据被延迟与数据管道相同的量。BICM块的延迟主要由于时间交织器。带内信令数据承载下一个TI组的信息，使得它们承载要用信号传送的DP前面的一个帧。据此，延迟补偿块延迟带内信令数据。

信元映射器7010可以将PLS、EAC、FIC、DP、辅助流和哑信元映射为在该帧中的OFDM符号的活动载波。信元映射器7010的基本功能是，如果有的话，将通过用于DP、PLS信元、以及EAC/FIC信元中的每一个的TI产生的数据信元映射到与帧内的OFDM符号内的每一个相对应的活动OFDM信元。服务信令数据(诸如PSI(程序特定信息)/SI)能够被单独地收集并且通过数据管道发送。信元映射器根据由调度器产生的动态信息和帧结构的配置操作。稍后将描述该帧的细节。稍后将描述该帧的细节。

频率交织器7020可以随机地交织从信元映射器7010接收的数据信元以提供频率分集。此外，频率交织器7020可以使用不同的交织种子顺序，对由两个顺序的OFDM符号组成的特有的OFDM符号对起作用，以得到在单个帧中最大的交织增益。稍后将描述频率交织器7020的操作细节。

以上描述的块可以被省略或者由具有类似或者相同功能的块替换。

图8图示根据本发明的实施例的OFDM产生块。

在图8中图示的OFDM产生块对应于参考图1描述的OFDM产生块1030的实施例。

OFDM产生块通过由帧构造块产生的单元调制OFDM载波，插入导频，并且产生用于传输的时间域信号。此外，这个块随后插入保护间隔，并且应用PAPR(峰均功率比)减少处理以产生最终的RF信号。

参考图8，帧构造块可以包括导频和保留音插入块8000、2D-eSFN编码块8010、IFFT(快速傅里叶逆变换)块8020、PAPR减少块8030、保护间隔插入块8040、前导插入模块8050、其它的系统插入块8060和DAC块8070。将给出帧构造块的每个块的描述。

导频和保留音插入块8000可以插入导频和保留音。

在OFDM符号内的各种单元被以称为导频的参考信息调制，其具有在接收器中先前已知的发送值。导频单元的信息由散布导频、连续的导频、边缘导频、FSS(帧信令符号)导频和FES(帧边缘符号)导频组成。每个导频根据导频类型和导频图案以特定的提升功率水平被发送。导频信息的值是从参考序列中推导出的，其是一系列的值，其一个用于在任何给定符号上的每个被发送的载波。导频可以用于帧同步、频率同步、时间同步、信道估计和传输模式识别，并且还可用于跟随相位噪声。

从参考序列中提取的参考信息在除了帧的前导、FSS和FES之外的每个符号中在散布的导频单元中被发送。连续的导频插入在帧的每个符号中。连续的导频的编号和位置取决于FFT大小和散布的导频图案两者。边缘载波是在除前导符号之外的每个符号中的边缘导频。它们被插入以便允许频率内插达到频谱的边缘。FSS导频被插入在FSS中，并且FES导频被插入在FES中。它们被插入以便允许时间内插直至帧的边缘。

根据本发明的实施例的系统支持SFN网络，这里分布的MISO方案被选择性地用于支持非常稳健传输模式。2D-eSFN是使用多个TX天线的分布的MISO方案，其每个在SFN网络中位于不同的发射器位置。

2D-eSFN编码块8010可以处理2D-eSFN处理以使从多个发射器发送的信号的相位失真，以便在SFN配置中创建时间和频率分集两者。因此，可以减轻由于低的平坦衰落或者对于长时间的深衰落引起的突发错误。

IFFT块8020可以使用OFDM调制方案调制来自2D-eSFN编码块8010的输出。在没有指定为导频(或者保留音)的数据符号中的任何单元承载来自频率交织器的数据信元的一个。该单元被映射到OFDM载波。

PAPR减少块8030可以使用在时间域中的各种PAPR减少算法对输入信号执行PAPR减少。

保护间隔插入块8040可以插入保护间隔，并且前导插入块8050可以在该信号的前面插入前导。稍后将描述前导的结构的细节。另一个系统插入块8060可以在时间域中复用多个广播发送/接收系统的信号，使得提供广播服务的两个或更多个不同的广播发送/接收系统的数据可以在相同的RF信号带宽中同时地发送。在这种情况下，两个或更多个不同的广播发送/接收系统指的是提供不同的广播服务的系统。不同的广播服务可以指的是陆地广播服务、移动广播服务等。与相应的广播服务相关的数据可以经由不同的帧发送。

DAC块8070可以将输入数字信号转换为模拟信号，并且输出该模拟信号。从DAC块7800输出的信号可以根据物理层属性经由多个输出天线发送。根据本发明的实施例的Tx天线可以具有垂直或者水平极性。

以上描述的块可以被省略或者根据设计由具有类似或者相同功能的块替换。

图9图示根据本发明的实施例用于接收供未来的广播服务的广播信号装置的结构。

根据本发明的实施例用于接收供未来的广播服务的广播信号的设备可以对应于参考图1描述的用于发送供未来的广播服务的广播信号的设备。

根据本发明的实施例用于接收供未来的广播服务的广播信号的设备可以包括同步和解调模块9000、帧解析模块9010、解映射和解码模块9020、输出处理器9030和信令解码模块9040。将给出用于接收广播信号装置的每个模块的操作的描述。

同步和解调模块9000可以经由m个Rx天线接收输入信号，相对于与用于接收广播信号的设备相对应的系统执行信号检测和同步，并且执行与由用于发送广播信号装置执行的过程相反过程相对应的解调。

帧解析模块9100可以解析输入信号帧，并且提取经由其由用户选择的服务发送的数据。如果用于发送广播信号的设备执行交织，则帧解析模块9100可以执行与交织的相反过程相对应的解交织。在这种情况下，需要提取的信号和数据的位置可以通过解码从信令解码模块9400输出的数据获得，以恢复由用于发送广播信号的设备产生的调度信息。

解映射和解码模块9200可以将输入信号转换为比特域数据，并且然后根据需要对其解交织。解映射和解码模块9200可以对于为了传输效率应用的映射执行解映射，并且经由解码校正在传输信道上产生的错误。在这种情况下，解映射和解码模块9200可以获得为解映射所必需的传输参数，并且通过解码从信令解码模块9400输出的数据进行解码。

输出处理器9300可以执行由用于发送广播信号的设备应用以改善传输效率的各种压缩/信号处理过程的相反过程。在这种情况下，输出处理器9300可以从信令解码模块9400输出的数据中获得必要的控制信息。输出处理器8300的输出对应于输入到用于发送广播信号装置的信号，并且可以是MPEG-TS、IP流(v4或者v6)和常规流。

信令解码模块9400可以从由同步和解调模块9000解调的信号中获得PLS信息。如上所述，帧解析模块9100、解映射和解码模块9200和输出处理器9300可以使用从信令解码模块9400输出的数据执行其功能。

图10图示根据本发明的一个实施例的帧结构。

图10示出帧类型的示例配置和在超帧中的FRU，(a)示出根据本发明的实施例的超帧，(b)示出根据本发明的实施例的FRU(帧重复单元)，(c)示出在FRU中可变的PHY属性的帧，以及(d)示出帧的结构。

超帧可以由八个FRU组成。FRU是用于帧的TDM的基本复用单元，并且在超帧中被重复八次。

在FRU中的每个帧属于PHY属性(基础、手持、高级)中的一个或者FEF。在FRU中该帧的最大允许数目是四个，并且给定的PHY属性可以在FRU(例如，基础、手持、高级)中出现从零次到四次的任何次数。如果需要的话，PHY属性定义可以使用在前导中PHY_PROFILE的保留的值扩展。

FEF部分插入在FRU的末端，如果包括的话。当FEF包括在FRU中时，在超帧中FEF的最小数是8。不推荐FEF部分相互邻近。

一个帧被进一步划分为许多的OFDM符号和前导。如(d)所示，帧包括前导、一个或多个帧信令符号(FSS)、普通数据符号和帧边缘符号(FES)。

前导是允许快速FuturecastUTB系统信号检测并且提供一组用于信号的有效发送和接收的基本传输参数的特殊符号。稍后将描述前导的详细说明。

FSS的主要目的是承载PLS数据。为了快速同步和信道估计以及因此PLS数据的快速解码，FSS具有比普通数据符号更加密集的导频图案。FES具有精确地与FSS相同的导频，其允许在FES内的仅频率内插，以及对于紧邻FES之前的符号的时间内插而无需外推。

图11图示根据本发明的实施例的帧的信令分层结构。

图11图示信令分层结构，其被分割为三个主要部分：前导信令数据11000、PLS1数据11010和PLS2数据11020。由在每个帧中的前导符号承载的前导的目的是表示该帧的传输类型和基本传输参数。PLS1允许接收器访问和解码PLS2数据，其包含访问感兴趣的DP的参数。PLS2在每个帧中承载，并且被划分为两个主要部分：PLS2-STAT数据和PLS2-DYN数据。必要时，跟随PLS2数据的静态和动态部分之后填充。

图12图示根据本发明的实施例的前导信令数据。

前导信令数据承载需要允许接收器访问PLS数据和跟踪在帧结构内DP的21比特信息。前导信令数据的细节如下：

PHY_PROFILE：该3比特字段指示当前帧的PHY属性类型。不同的PHY属性类型的映射在以下的表5中给出。

表5

[表5]

值	PHY属性
		000	基础属性
001	手持属性
		010	高级属性
011-110	保留
		111	FEF

FFT_SIZE：该2比特字段指示在帧组内当前帧的FFT大小，如在以下的表6中描述的。

表6

[表6]

值	FFT大小
		00	8K FFT
01	16K FFT
		10	32K FFT
11	保留

GI_FRACTION：该3比特字段指示在当前超帧中的保护间隔分数值，如在以下的表7中描述的。

表7

[表7]

值	GI_FRACTION
		000	1/5
001	1/10
		010	1/20
011	1/40
		100	1/80
101	1/160
		110-111	保留

EAC_FLAG：该1比特字段指示在当前帧中是否提供EAC。如果该字段被设置为“1”，则在当前帧中提供紧急警告服务(EAS)。如果该字段被设置为“0”，在当前帧中没有承载EAS。该字段可以在超帧内动态地转换。

PILOT_MODE：该1比特字段指示是否在当前帧组中导频图案是用于当前帧的移动模式或者固定模式。如果该字段被设置为“0”，则使用移动导频图案。如果该字段被设置为“1”，则使用固定导频图案。

PAPR_FLAG：该1比特字段指示在当前帧组中对于当前帧是否使用PAPR减少。如果该字段被设置为值“1”，则音保留用于PAPR减少。如果该字段被设置为“0”，则不使用PAPR减少。

FRU_CONFIGURE：该3比特字段指示存在于当前超帧之中的帧重复单元(FRU)的PHY属性类型配置。在当前超帧中传送的所有属性类型在当前超帧中在所有前导中的该字段中识别。3比特字段对于每个属性具有不同的定义，如以下的表8所示。

表8

[表8]

保留(RESERVED)：这个7比特字段保留供将来使用。

图13图示根据本发明的实施例的PLS1数据。

PLS1数据提供包括允许PLS2的接收和解码所需的参数的基本传输参数。如以上提及的，PLS1数据对于一个帧组的整个持续时间保持不变。PLS1数据的信令字段的详细定义如下：

PREAMBLE_DATA：该20比特字段是除去EAC_FLAG的前导信令数据的副本。

NUM_FRAME_FRU：该2比特字段指示每FRU的帧的数目。

PAYLOAD_TYPE：该3比特字段指示在帧组中承载的有效载荷数据的格式。PAYLOAD_TYPE如表9所示用信号传送。

表9

[表9]

值	有效载荷类型
		1XX	发送TS流
X1X	发送IP流
		XX 1	发送GS流

NUM_FSS：该2比特字段字数在当前帧中FSS符号的数目。

SYSTEM_VERSION：该8比特字段指示所发送的信号格式的版本。SYSTEM_VERSION被划分为两个4比特字段，其是主要版本和次要版本。

主要版本：SYSTEM_VERSION字段的MSB四比特字节表示主要版本信息。在主要版本字段中的变化表示非后向兼容的变化。缺省值是“0000”。对于在这个标准下描述的版本，该值被设置为“0000”。

次要版本：SYSTEM_VERSION字段的LSB四比特字节表示次要版本信息。在次要版本字段中的变化是后向兼容的。

CELL_ID：这是在ATSC网络中唯一地识别地理小区的16比特字段。取决于每FuturecastUTB系统使用的频率的数目，ATSC小区覆盖区可以由一个或多个频率组成。如果CELL_ID的值不是已知的或者未指定的，则该字段被设置为“0”。

NETWORK_ID：这是唯一地识别当前的ATSC网络的16比特字段。

SYSTEM_ID：这个16比特字段唯一地识别在ATSC网络内的FuturecastUTB系统。FuturecastUTB系统是陆地广播系统，其输入是一个或多个输入流(TS、IP、GS)，并且其输出是RF信号。如果有的话，FuturecastUTB系统承载一个或多个PHY属性和FEF。相同的FuturecastUTB系统可以承载不同的输入流，并且在不同的地理区中使用不同的RF频率，允许本地服务插入。帧结构和调度在一个位置中被控制，并且对于在FuturecastUTB系统内的所有传输是相同的。一个或多个FuturecastUTB系统可以具有相同的SYSTEM_ID含义，即，它们所有具有相同的物理层结构和配置。

随后的循环由FRU_PHY_PROFILE、FRU_FRAME_LENGTH、FRU_Gl_FRACTION和RESERVED组成，其用于表示FRU配置和每个帧类型的长度。循环大小是固定的，使得四个PHY属性(包括FEF)在FRU内被用信号传送。如果NUM_FRAME_FRU小于4，则未使用的字段用零填充。

FRU_PHY_PROFILE：这个3比特字段表示相关的FRU的第(i+1)(i是环索引)个帧的PHY属性类型。这个字段使用如表8所示相同的信令格式。

FRU_FRAME_LENGTH：这个2比特字段表示相关联的FRU的第(i+1)个帧的长度。与FRU_GI_FRACTION一起使用FRU_FRAME_LENGTH，可以获得帧持续时间的精确值。

FRU_GI_FRACTION：这个3比特字段表示相关联的FRU的第(i+1)个帧的保护间隔分数值。FRU_GI_FRACTION根据表7被用信号传送。

RESERVED：这个4比特字段保留供将来使用。

以下的字段提供用于解码PLS2数据的参数。

PLS2_FEC_TYPE：这个2比特字段表示由PLS2保护使用的FEC类型。FEC类型根据表10被用信号传送。稍后将描述LDPC码的细节。

表10

[表10]

内容	PLS2FEC类型
		00	4K-1/4和7K-3/10LDPC码
01～11	保留

PLS2_MOD：这个3比特字段表示由PLS2使用的调制类型。调制类型根据表11被用信号传送。

表11

[表11]

值	PLS2_MODE
		000	BPSK23 -->
001	QPSK
		010	QAM-16
011	NUQ-64
		100-111	保留

PLS2_SIZE_CELL：这个15比特字段表示Ctotal_partial_block，用于在当前帧组中承载的PLS2的全编码块的聚集的大小(指定为QAM信元的数目)。这个值在当前帧组的整个持续时间期间是恒定的。

PLS2_STAT_SIZE_BIT：这个14比特字段以比特表示用于当前帧组的PLS2-STAT的大小。这个值在当前帧组的整个持续时间期间是恒定的。

PLS2_DYN_SIZE_BIT：这个14比特字段以比特表示用于当前帧组的PLS2-DYN的大小。这个值在当前帧组的整个持续时间期间是恒定的。

PLS2_REP_FLAG：这个1比特标记表示是否在当前帧组中使用PLS2重复模式。当这个字段被设置为值“1”时，PLS2重复模式被激活。当这个字段被设置为值“0”时，PLS2重复模式被禁用。

PLS2_REP_SIZE_CELL：当使用PLS2重复时，这个15比特字段表示C_{total_partial_blook}，用于在当前帧组的每个帧中承载的PLS2的部分编码块的采集的大小(指定为QAM信元的数目)。如果不使用重复，则这个字段的值等于0。这个值在当前帧组的整个持续时间期间是恒定的。

PLS2_NEXT_FEC_TYPE：这个2比特字段表示用于在下一个帧组的每个帧中承载的PLS2的FEC类型。FEC类型根据表10被用信号传送。

PLS2_NEXT_MOD：这个3比特字段表示用于在下一个帧组的每个帧中承载的PLS2的调制类型。调制类型根据表11被用信号传送。

PLS2_NEXT_REP_FLAG：这个1比特标记表示是否在下一个帧组中使用PLS2重复模式。当这个字段被设置为值“1”时，PLS2重复模式被激活。当这个字段被设置为值“0”时，PLS2重复模式被禁用。

PLS2_NEXT_REP_SIZE_CELL：当使用PLS2重复时，这个15比特字段表示C_{total_partial_blook}，用于在下一个帧组的每个帧中承载的PLS2的全编码块的聚集的大小(指定为QAM信元的数目)。如果在下一个帧组中不使用重复，则这个字段的值等于0。这个值在当前帧组的整个持续时间期间是恒定的。

PLS2_NEXT_REP_STAT_SIZE_BIT：这个14比特字段以比特表示用于下一个帧组的PLS2-STAT的大小。这个值在当前帧组中是恒定的。

PLS2_NEXT_REP_DYN_SIZE_BIT：这个14比特字段以比特表示用于下一个帧组的PLS2-DYN的大小。这个值在当前帧组中是恒定的。

PLS2_AP_MODE：这个2比特字段表示是否在当前帧组中为PLS2提供附加的奇偶校验。这个值在当前帧组的整个持续时间期间是恒定的。以下的表12给出这个字段的值。当这个字段被设置为“00”时，对于在当前帧组中的PLS2不使用另外的奇偶校验。

表12

[表12]

值	PLS2-AP模式
		00	不提供AP
01	AP1模式
		10-11	保留

PLS2_AP_SIZE_CELL：这个15比特字段表示PLS2的附加的奇偶校验位的大小(指定为QAM信元的数目)。这个值在当前帧组的整个持续时间期间是恒定的。

PLS2_NEXT_AP_MODE：这个2比特字段表示是否在下一个帧组的每个帧中为PLS2信令提供附加的奇偶校验。这个值在当前帧组的整个持续时间期间是恒定的。表12定义这个字段的值。

PLS2_NEXT_AP_SIZE_CELL：这个15比特字段表示在下一个帧组的每个帧中PLS2的附加的奇偶校验位的大小(指定为QAM信元的数目)。这个值在当前帧组的整个持续时间期间是恒定的。

RESERVED：这个32比特字段被保留供将来使用。

CRC_32：32比特错误检测码，其应用于整个PLS1信令。

图14图示根据本发明的实施例的PLS2数据。

图14图示PLS2数据的PLS2-STAT数据。PLS2-STAT数据在帧组内是相同的，而PLS2-DYN数据提供对于当前帧特定的信息。

PLS2-STAT数据的字段的细节如下：

FIC_FLAG：这个1比特字段表示是否在当前帧组中使用FIC。如果这个字段被设置为“1”，则在当前帧中提供FIC。如果这个字段被设置为“0”，则在当前帧中不承载FIC。这个值在当前帧组的整个持续时间期间是恒定的。

AUX_FLAG：这个1比特字段表示是否在当前帧组中使用辅助流。如果这个字段被设置为“1”，则在当前帧中提供辅助流。如果这个字段被设置为“0”，在当前帧中不承载辅助流。这个值在当前帧组的整个持续时间期间是恒定的。

NUM_DP：这个6比特字段表示在当前帧内承载的DP的数目。这个字段的值从1到64的范围，并且DP的数目是NUM_DP+1。

DP_ID：这个6比特字段唯一地识别在PHY属性内的DP。

DP_TYPE：这个3比特字段表示DP的类型。这些根据以下的表13用信号传送。

表13

[表13]

值	DP类型
		000	DP类型1
001	DP类型2
		010-111	保留

DP_GROUP_ID：这个8比特字段识别当前DP与其相关联的DP组。这可以由接收器使用以访问与特定服务有关的服务分量的DP，其将具有相同的DP_GROUP_ID。

BASE_DP_ID：这个6比特字段表示承载在管理层中使用的服务信令数据(诸如，PSI/SI)的DP。由BASE_DP_ID表示的DP可以或者是随同服务数据一起承载服务信令数据的普通DP，或者仅承载服务信令数据的专用DP。

DP_FEC_TYPE：这个2比特字段表示由相关联的DP使用的FEC类型。FEC类型根据以下的表14被用信号传送。

表14

[表14]

值	FEC_TYPE
		00	16K LDPC
01	64K LDPC
		10-11	保留

DP_COD：这个4比特字段表示由相关联的DP使用的码率。码率根据以下的表15被用信号传送。

表15

[表15]

值	码率
		0000	5/15
0001	6/15
		0010	7/15
0011	8/15
		0100	9/15
0101	10/15
		0110	11/15
0111	12/15
		1000	13/15
1001-1111	保留

DP_MOD：这个4比特字段表示由相关联的DP使用的调制。调制根据以下的表16被用信号传送。

表16

[表16]

值	调制
		0000	QPSK
0001	QAM-16
		0010	NUQ-64
0011	NUQ-256
		0100	NUQ-1024
0101	NUC-1626 -->
		0110	NUC-64
0111	NUC-256
		1000	NUC-1024
1001-1111	保留

DP_SSD_FLAG：这个1比特字段表示是否在相关联的DP中使用SSD模式。如果这个字段被设置为值“1”，则使用SSD。如果这个字段被设置为值“0”，则不使用SSD。

只有在PHY_PROFILE等于“010”时，其表示高级属性，出现以下的字段：

DP_MIMO：这个3比特字段表示哪个类型的MIMO编码过程被应用于相关联的DP。MIMO编码过程的类型根据表17用信号传送。

表17

[表17]

值	MIMO编码
		000	FR-SM
001	FRFD-SM
		010-111	保留

DP_TI_TYPE：这个1比特字段表示时间交织的类型。值“0”表示一个TI组对应于一个帧，并且包含一个或多个TI块。值“1”表示一个TI组承载在一个以上的帧中，并且仅包含一个TI块。

DP_TI_LENGTH：这个2比特字段(允许值仅是1、2、4、8)的使用通过在DP_TI_TYPE字段内的值集合确定如下：

如果DP_TI_TYPE被设置为值“1”，则这个字段表示PI，每个TI组映射到其的帧的数目，并且每个TI组(NTI＝1)存在一个TI块。被允许的具有2比特字段的PI值被在以下的表18中定义。

如果DP_TI_TYPE被设置为值“0”，则这个字段表示每个TI组的TI块NTI的数目，并且每个帧(PI＝1)存在一个TI组。具有2比特字段的允许的PI值被在以下的表18中定义。

表18

[表18]

2比特字段	P1	NTI
			00	1	1
01	2	2
			10	4	3
11	8	4

DP_FRAME_INTERVAL：这个2比特字段表示在用于相关联的DP的帧组内的帧间隔(I_JUMP)，并且允许的值是1、2、4、8(相应的2比特字段分别地是“00”、“01”、“10”或者“11”)。对于该帧组的每个帧不会出现的DP，这个字段的值等于在连续的帧之间的间隔。例如，如果DP出现在帧1、5、9、13等上，则这个字段被设置为“4”。对于在每个帧中出现的DP，这个字段被设置为“1”。

DP_TI_BYPASS：这个1比特字段确定时间交织器的可用性。如果对于DP没有使用时间交织，则其被设置为“1”。而如果使用时间交织，则其被设置为“0”。

DP_FIRST_FRAME_IDX：这个5比特字段表示当前DP存在其中的超帧的第一帧的索引。DP_FIRST_FRAME_IDX的值从0到31的范围。

DP_NUM_BLOCK_MAX：这个10比特字段表示用于这个DP的DP_NUM_BLOCKS的最大值。这个字段的值具有与DP_NUM_BLOCKS相同的范围。

DP_PAYLOAD_TYPE：这个2比特字段表示由给定的DP承载的有效载荷数据的类型。DP_PAYLOAD_TYPE根据以下的表19被用信号传送。

表19

[表19]

值	有效载荷类型
		00	TS
01	IP
		10	GS
11	保留

DP_INBAND_MODE：这个2比特字段表示是否当前DP承载带内信令信息。带内信令类型根据以下的表20被用信号传送。

表20

[表20]

值	带内模式
		00	没有承载带内信令
01	仅承载带内PLS
		10	仅承载带内ISSY
11	承载带内PLS和带内ISSY

DP_PROTOCOL_TYPE：这个2比特字段表示由给定的DP承载的有效载荷的协议类型。当选择输入有效载荷类型时，其根据以下的表21被用信号传送。

表21

[表21]

DP_CRC_MODE：这个2比特字段表示在输入格式化块中是否使用CRC编码。CRC模式根据以下的表22被用信号传送。

表22

[表22]

值	CRC模式
		00	未使用
01	CRC-8
		10	CRC-16
11	CRC-32

DNP_MODE：这个2比特字段表示当DP_PAYLOAD_TYPE被设置为TS(“00”)时由相关联的DP使用的空分组删除模式。DNP_MODE根据以下的表23被用信号传送。如果DP_PAYLOAD_TYPE不是TS(“00”)，则DNP_MODE被设置为值“00”。

表23

[表23]

值	空分组删除模式
		00	未使用
01	DNP标准
		10	DNP偏移
11	保留

ISSY_MODE：这个2比特字段表示当DP_PAYLOAD_TYPE被设置为TS(“00”)时由相关联的DP使用的ISSY模式。ISSY_MODE根据以下的表24被用信号传送。如果DP_PAYLOAD_TYPE不是TS(“00”)，则ISSY_MODE被设置为值“00”。

表24

[表24]

值	ISSY模式
		00	未使用29 -->
01	ISSY-UP
		10	ISSY-BBF
11	保留

HC_MODE_TS：这个2比特字段表示当DP_PAYLOAD_TYPE被设置为TS(“00”)时由相关联的DP使用的TS报头压缩模式。HC_MODE_TS根据以下的表25被用信号传送。

表25

[表25]

值	报头压缩模式
		00	HC_MODE_TS 1
01	HC_MODE_TS 2
		10	HC_MODE_TS 3
11	HC_MODE_TS 4

HC_MODE_IP：这个2比特字段表示当DP_PAYLOAD_TYPE被设置为IP(“01”)时的IP报头压缩模式。HC_MODE_IP根据以下的表26被用信号传送。

表26

[表26]

值	报头压缩模式
		00	无压缩
01	HC_MODE_IP 1
		10-11	保留

PID：这个13比特字段表示当DP_PAYLOAD_TYPE被设置为TS(“00”)，并且HC_MODE_TS被设置为“01”或者“10”时，用于TS报头压缩的PID编号。

RESERVED：这个8比特字段保留供将来使用。

只有在FIC_FLAG等于“1”时出现以下的字段：

FIC_VERSION：这个8比特字段表示FIC的版本号。

FIC_LENGTH_BYTE：这个13比特字段以字节表示FIC的长度。

RESERVED：这个8比特字段保留供将来使用。

只有在AUX_FLAG等于“1”时出现以下的字段：

NUM_AUX：这个4比特字段表示辅助流的数目。零表示不使用辅助流。

AUX_CONFIG_RFU：这个8比特字段被保留供将来使用。

AUX_STREAM_TYPE：这个4比特被保留供将来使用，用于表示当前辅助流的类型。

AUX_PRIVATE_CONFIG：这个28比特字段被保留供将来用于用信号传送辅助流。

图15图示根据本发明的另一个实施例的PLS2数据。

图15图示PLS2数据的PLS2-DYN数据。PLS2-DYN数据的值可以在一个帧组的持续时间期间变化，而字段的大小保持恒定。

PLS2-DYN数据的字段细节如下：

FRAME_INDEX：这个5比特字段表示在超帧内当前帧的帧索引。该超帧的第一帧的索引被设置为“0”。

PLS_CHANGE_COUTER：这个4比特字段表示该配置将变化的前面的超帧的数目。在该配置中具有变化的下一个超帧由在这个字段内用信号传送的值表示。如果这个字段被设置为值“0000”，则这意味着预知没有调度的变化：例如，值“1”表示在下一个超帧中存在变化。

FIC_CHANGE_COUNTER：这个4比特字段表示其中配置(即，FIC的内容)将变化的前面的超帧的数目。在该配置中具有变化的下一个超帧由在这个字段内用信号传送的值表示。如果这个字段被设置为值“0000”，则这意味着预知没有调度的变化：例如，值“0001”表示在下一个超帧中存在变化。

RESERVED：这个16比特字段被保留供将来使用。

在经NUM_DP的循环中出现以下的字段，其描述与在当前帧中承载的DP相关联的参数。

(a)DP_ID：这个6比特字段唯一地表示在PHY属性内的DP。

DP_START：这个15比特(或者13比特)字段使用DPU寻址方案表示第一个DP的开始位置。DP_START字段根据如以下的表27所示的PHY属性和FFT大小具有不同长度。

表27

[表27]

DP_NUM_BLOCK：这个10比特字段表示在用于当前DP的当前的TI组中FEC块的数目。DP_NUM_BLOCK的值从0到1023的范围。

(a)RESERVED：这个8比特字段保留供将来使用。

以下的字段表示与EAC相关联的FIC参数。

EAC_FLAG：这个1比特字段表示在当前帧中EAC的存在。这个比特在前导中是与EAC_FLAG相同的值。

EAS_WAKE_UP_VERSION_NUM：这个8比特字段表示唤醒指示的版本号。

如果EAC_FLAG字段等于“1”，以下的12比特被分配用于EAC_LENGTH_BYTE字段。如果EAC_FLAG字段等于“0”，则以下的12比特被分配用于EAC_COUNTER。

EAC_LENGTH_BYTE：这个12比特字段以字节表示EAC的长度。

EAC_COUNTER：这个12比特字段表示在EAC抵达的帧之前帧的数目。

只有在AUX_FLAG字段等于“1”时出现以下的字段：

(a)AUX_PRIVATE_DYN：这个48比特字段被保留供将来用于用信号传送辅助流。这个字段的含义取决于在可配置的PLS2-STAT中AUX_STREAM_TYPE的值。

CRC_32：32比特错误检测码，其被应用于整个PLS2。

图16图示根据本发明的实施例的帧的逻辑结构。

如以上提及的，PLS、EAC、FIC、DP、辅助流和哑信元被映射为在该帧中OFDM符号的活动载波。PLS1和PLS2被首先映射为一个或多个FSS。然后，在PLS字段之后，EAC信元，如果有的话，被直接地映射，接下来是FIC信元，如果有的话。在PLS或者EAC、FIC之后，接下来DP被映射，如果有的话。类型1DP首先跟随，并且接下来类型2DP。稍后将描述DP的类型细节。在一些情况下，DP可以承载用于EAS的一些特定的数据或者服务信令数据。如果有的话，辅助流跟随DP，其随后跟随哑信元。根据以上提及的顺序，即，PLS、EAC、FIC、DP、辅助流和哑数据信元将它们映射在一起，精确地填充在该帧中的信元容量。

图17图示根据本发明的实施例的PLS映射。

PLS信元被映射到FSS的活动载波。取决于由PLS占据的信元的数目，一个或多个符号被指定为FSS，并且FSS的数目NFSS由在PLS1中的NUM_FSS用信号传送。FSS是用于承载PLS信元的特殊符号。由于稳健性和延迟在PLS中是重要的问题，FSS具有允许快速同步的高密度导频和在FSS内的仅频率内插。

PLS信元如在图17中的示例所示以自顶向下方式被映射给NFSSFSS的活动载波。PLS1PLS1单元被以单元索引的递增顺序首先从第一FSS的第一单元映射。PLS2单元直接地跟随在PLS1的最后的信元之后，并且继续向下映射，直到第一FSS的最后的信元索引为止。如果需要的PLS信元的总数超过一个FSS的活动载波的数目，则映射进行到下一个FSS，并且以精确地与第一FSS相同的方式继续。

在PLS映射完成之后，接下来承载DP。如果EAC、FIC或者两者存在于当前帧中，则它们被放置在PLS和“标准”DP之间。

图18图示根据本发明的实施例的EAC映射。

EAC是用于承载EAS消息的专用信道，并且链接到用于EAS的DP。提供了EAS支持，但是，EAC本身可能或者可以不必存在于每个帧中。如果有的话，EAC紧挨着PLS2单元之后映射。除了PLS信元以外，EAC不在FIC、DP、辅助流或者哑信元的任何一个之前。映射EAC信元的过程与PLS完全相同。

EAC信元被以如在图18的示例所示的信元索引的递增顺序从PLS2的下一个信元映射。取决于EAS消息大小，EAC信元可以占据几个符号，如图18所示。

EAC信元紧跟在PLS2的最后的信元之后，并且继续向下映射，直到最后的FSS的最后的信元索引为止。如果需要的EAC信元的总数超过最后的FSS的剩余的活动载波的数目，则映射进行到下一个符号，并且以与FSS完全相同的方式继续。在这种情况下，用于映射的下一个符号是普通数据符号，其具有比FSS更加有效的载波。

在EAC映射完成之后，如果任何一个存在，则FIC被接下来承载。如果FIC不发送(如在PLS2字段中用信号传送)，DP紧跟在EAC的最后信元之后。

图19图示根据本发明的实施例的FIC映射

(a)示出不具有EAC的FIC信元的示例映射，以及(b)示出具有EAC的FIC信元的示例映射。

FIC是用于承载交叉层信息以允许快速服务获得和信道扫描的专用信道。这个信息主要地包括在DP和每个广播器的服务之间的信道捆绑信息。为了快速扫描，接收器可以解码FIC和获得信息，诸如，广播器ID、服务编号，和BASE_DP_ID。为了快速服务获得，除了FIC之外，基础DP可以使用BASE_DP_ID解码。除其承载的内容以外，基础DP被以与普通DP完全相同的方式编码和映射到帧。因此，对于基础DP不需要另外的描述。FIC数据在管理层中产生和消耗。FIC数据的内容在管理层规范中描述。

FIC数据是可选的，并且FIC的使用由在PLS2的静态部分中的FIC_FLAG参数用信号传送。如果使用FIC，则FIC_FLAG被设置为“1”，并且用于FIC的信令字段在PLS2的静态部分中被定义。在这个字段中用信号传送的是FIC_VERSION和FIC_LENGTH_BYTE。FIC使用与PLS2相同的调制、编码和时间交织参数。FIC共享相同的信令参数，诸如PLS2_MOD和PLS2_FEC。如果有的话，FIC数据紧挨着PLS2或者EAC之后被映射。FIC没有又任何普通DP、辅助流或者哑信元引导。映射FIC信元的方法与EAC的完全相同，也与PLS的相同。

在PLS之后不具有EAC，FIC信元被以如在(a)中的示例所示的信元索引的递增顺序从PLS2的下一个单元映射。取决于FIC数据大小，FIC信元可以被映射在几个符号上，如(b)所示。

FIC信元紧跟在PLS2的最后的信元之后，并且继续向下映射，直到最后的FSS的最后的信元索引为止。如果需要的FIC信元的总数超过最后的FSS的剩余的活动载波的数目，则映射进行到下一个符号，并且以与FSS完全相同的方式继续。在这种情况下，用于映射的下一个符号是普通数据符号，其具有比FSS更加有效的载波。

如果EAS消息在当前帧中被发送，则EAC在FIC之前，并且FIC信元被以如(b)所示的信元索引的递增顺序从EAC的下一个单元映射。

在FIC映射完成之后，一个或多个DP被映射，如果有的话，之后是辅助流和哑信元。

图20图示根据本发明的实施例的DP的类型。

(a)示出类型1DP和(b)示出类型2DP。

在先前的信道，即，PLS、EAC和FIC被映射之后，DP的单元被映射。根据映射方法DP被分类为两种类型中的一个：

类型1DP：DP由TDM映射

类型2DP：DP由FDM映射

DP的类型由在PLS2的静态部分中的DP_TYPE字段表示。图20图示类型1DP和类型2DP的映射顺序。类型1DP被以信元索引的递增顺序首先映射，然后，在达到最后的信元索引之后，符号索引被增加1。在下一个符号内，DP继续以从p＝0开始的信元索引的递增顺序映射。利用在一个帧中共同地映射的DP的数目，类型1DP的每个在时间上被分组，类似于DP的TDM复用。

类型2DP被以符号索引的递增顺序首先映射，然后，在达到该帧的最后的OFDM符号之后，信元索引增加1，并且符号索引回朔到第一可用的符号，然后从该符号索引增加。在一个帧中共同地映射DP的数目之后，类型2DP的每个被以频率共同地分组，类似于DP的FDM复用。

如果需要的话，类型1DP和类型2DP在帧中可以同时存在，有一个限制：类型1DP始终在类型2DP之前。承载类型1和类型2DP的OFDM信元的总数不能超过可用于DP传输的OFDM信元的总数。

数学公式2

[数学公式2]

D_DP1＋D_DP2≤D_DP

这里D_DP1是由类型1DP占据的OFDM信元的数目，D_DP2是由类型2DP占据的信元的数目。由于PLS、EAC、FIC都以与类型1DP相同的方式映射，它们全部遵循“类型1映射规则”。因此，总的说来，类型1映射始终在类型2映射之前。

图21图示根据本发明的实施例的DP映射。

(a)示出寻址用于映射类型1DP的OFDM信元，并且(b)示出寻址用于供类型2DP映射的OFDM信元。

用于映射类型1DP(0,…，D_DP1-1)的OFDM信元的寻址限定用于类型1DP的有效数据信元。寻址方案限定来自用于类型1DP的每个的T1的信元被分配给有效数据信元的顺序。其也用于在PLS2的动态部分中用信号传送DP的位置。

在不具有EAC和FIC的情况下，地址0指的是在最后的FSS中紧跟承载PLS的最后信元的信元。如果EAC被发送，并且FIC没有在相应的帧中，则地址0指的是紧跟承载EAC的最后信元的信元。如果FIC在相应的帧中被发送，则地址0指的是紧跟承载FIC的最后的信元的信元。用于类型1DP的地址0可以考虑如(a)所示的两个不同情形计算。在(a)的示例中，PLS、EAC和FIC假设为全部发送。对EAC和FIC的二者之一或者两者被省略情形的扩展是明了的。如在(a)的左侧所示在映射所有信元直到FIC之后，如果在FSS中存在剩余的信元。

用于映射类型2DP(0,…，D_DP2-1)的OFDM信元的寻址被限定用于类型2DP的有效数据信元。寻址方案限定来自用于类型2DP的每个的TI的信元被分配给有效数据信元的顺序。其也用于在PLS2的动态部分中用信号传送DP的位置。

如(b)所示的三个略微地不同的情形是可允许的。对于在(b)的左侧上示出的第一情形，在最后的FSS中的信元可用于类型2DP映射。对于在中间示出的第二情形，FIC占据标准符号的单元，但是，在该符号上FIC信元的数目不大于C_FSS。除了在该符号上映射的FIC信元的数目超过C_FSS之外，在(b)右侧上示出的第三情形与第二情形相同。

对类型1DP在类型2DP之前情形的扩展是简单的，因为PLS、EAC和FIC遵循与类型1DP相同的“类型1映射规则”。

数据管道单元(DPU)是用于在帧将数据信元分配给DP的基本单元。

DPU被定义为用于将DP位于帧中的信令单元。信元映射器7010可以映射对于各个DP通过TI产生的信元。时间交织器5050输出一系列的TI块并且各个TI块包括继而由一组信元组成的可变数目的XFECBLOCK。XFECBLOCK中的信元的数目，N_cells，取决于FECBLOCK大小，N_ldpc，和每个星座符号的被发送的比特的数目。DPU被定义为在给定的PHY属性中支持的在XFECBLOCK中的信元的数目，N_cells的所有可能的值中的最大的余数。在信元中的DPU的长度被定义为L_DPU。因为各个PHY属性支持FECBLOCK大小和每个星座符号的最大不同数目的比特的组合，所以基于PHY属性定义L_DPU。

图22图示根据本发明的实施例的FEC结构。

图22图示在比特交织之前根据本发明的实施例的FEC结构。如以上提及的，数据FEC编码器可以使用外部编码(BCH)和内部编码(LDPC)对输入的BBF执行FEC编码，以产生FECBLOCK过程。图示的FEC结构对应于FECBLOCK。此外，FECBLOCK和FEC结构具有对应于LDPC码字长度的相同的值。

BCH编码应用于每个BBF(K_bch比特)，然后LDPC编码应用于BCH编码的BBF(K_ldpc比特＝N_bch比特)，如在图22中图示的。

N_ldpc的值或者是64800比特(长FECBLOCK)或者16200比特(短FECBLOCK)。

以下的表28和表29分别示出用于长FECBLOCK和短FECBLOCK的FEC编码参数。

表28

[表28]

表29

[表29]

BCH编码和LDPC编码的操作细节如下：

12个纠错BCH码用于BBF的外部编码。用于短FECBLOCK和长FECBLOCK的BCH发生器多项式通过共同地乘以所有多项式获得。

LDPC码用于编码外部BCH编码的输出。为了产生完整的B_ldpc(FECBLOCK)，P_ldpc(奇偶校验位)从每个l_ldpc(BCH编码的BBF)被系统编码，并且附加到l_ldpc。完整的B_ldpc(FECBLOCK数学公式3)表示如下数学公式。

数学公式3

[数学公式3]

$B_{ldpc}=\left[\begin{array}{cc}{I}_{ldpc}& P_{ldpc}\end{array}\right]=\[i_0,i_1,\mathrm{...},i_{K_{ldpc}-1},p_0,p_1,\mathrm{...},p_{N_{ldpc}-K_{ldpc}-1}\]$

用于长FECBLOCK和短FECBLOCK的参数分别在以上的表28和29中给出。

计算用于长FECBLOCK的N_ldpc–K_ldpc奇偶校验位的详细过程如下：

1)初始化奇偶校验位，

数学公式4

[数学公式4]

$p_0=p_1=p_2=...=p_{N_{ldpc}-K_{ldpc}-1}=0$

2)在奇偶校验矩阵的地址的第一行中指定的奇偶校验位地址处累加第一信息位i₀。稍后将描述奇偶校验矩阵的地址的细节。例如，对于速率13/15：

数学公式5

[数学公式5]

$\begin{array}{cc}{p}_{983}=p_{983}\⊕i_0& p_{2815}=p_{2815}\⊕i_0\end{array}$

$\begin{array}{cc}{p}_{4837}=p_{4837}\⊕i_0& p_{4989}=p_{4989}\⊕i_0\end{array}$

$\begin{array}{cc}{p}_{6138}=p_{6138}\⊕i_0& p_{6458}=p_{6458}\⊕i_0\end{array}$

$\begin{array}{cc}{p}_{6921}=p_{6921}\⊕i_0& p_{6974}=p_{6974}\⊕i_0\end{array}$

$\begin{array}{cc}{p}_{7572}=p_{7572}\⊕i_0& p_{8260}=p_{8260}\⊕i_0\end{array}$

$p_{8496}=p_{8496}\⊕i_0$

3)对于接下来的359个信息位，i_s，s＝1、2、...359，使用以下的数学公式在奇偶校验位地址处累加i_s。

数学公式6

[数学公式6]

{x+(smod360)×Q_ldpc}mod(N_ldpc-K_ldpc)

这里x表示对应于第一比特i₀的奇偶校验位累加器的地址，并且Q_Idpc是在奇偶校验矩阵的地址中指定的码率相关的常数。继续该示例，对于速率13/15，Q_Idpc＝24，因此，对于信息位i₁，执行以下的操作：

数学公式7

[数学公式7]

$\begin{array}{cc}{p}_{1007}=p_{1007}\⊕i_1& p_{2839}=p_{2839}\⊕i_1\end{array}$

$\begin{array}{cc}{p}_{4861}=p_{4861}\⊕i_1& p_{5013}=p_{5013}\⊕i_1\end{array}$

$\begin{array}{cc}{p}_{6162}=p_{6162}\⊕i_1& p_{6482}=p_{6482}\⊕i_1\end{array}$

$\begin{array}{cc}{p}_{6943}=p_{6945}\⊕i_1& p_{6998}=p_{6998}\⊕i_1\end{array}$

$\begin{array}{cc}{p}_{7596}=p_{7596}\⊕i_1& p_{8284}=p_{8284}\⊕i_1\end{array}$

$p_{8520}=p_{8520}\⊕i_1$

4)对于第361个信息位i₃₆₀，在奇偶校验矩阵的地址的第二行中给出奇偶校验位累加器的地址。以类似的方式，使用数学公式6获得用于以下的359信息位i_s的奇偶校验位累加器的地址，s＝361、362、...719，这里x表示对应于信息位i₃₆₀的奇偶校验位累加器的地址，即，在奇偶校验矩阵的地址的第二行中的条目。

5)以类似的方式，对于360个新的信息位的每个组，从奇偶校验矩阵的地址的新行用于找到奇偶校验位累加器的地址。

在所有信息位用尽之后，最后的奇偶校验位如下获得：

6)从i＝1开始顺序地执行以下的操作。

数学公式8

[数学公式8]

$\begin{array}{cc}{p}_i=p_i\⊕p_{i-1},& i=1,2,\mathrm{...},N_{ldpc}-K_{ldpc}-1\end{array}$

这里p_i的最后的内容，i＝0，1，...，N_Idpc-K_Idpc-1，等于奇偶校验位p_i。

表30

[表30]

码率	Qldpc
		5/15	120
6/15	108
		7/15	96
8/15	84
		9/15	72
10/15	60
		11/15	48
12/15	36
		13/15	24

除了以表31替换表30，并且以用于短FECBLOCK的奇偶校验矩阵的地址替换用于长FECBLOCK的奇偶校验矩阵的地址之外，用于短FECBLOCK的这个LDPC编码过程是根据用于长FECBLOCK的t个LDPC编码过程。

表31

[表31]

码率	Qldpc
		5/15	30
6/15	2737 -->
		7/15	24
8/15	21
		9/15	18
10/15	15
		11/15	12
12/15	9
		13/15	6

图23图示根据本发明的实施例的比特交织。

LDPC编码器的输出被比特交织，其由奇偶交织、之后的准循环块(QCB)交织和组间交织组成。

(a)示出准循环块(QCB)交织，并且(b)示出组间交织。

FECBLOCK可以被奇偶交织。在奇偶交织的输出，LDPC码字由在长FECBLOCK中180个相邻的QC块和在短FECBLOCK中45个相邻的QC块组成。在或者长或者短FECBLOCK中的每个QC块由360比特组成。奇偶交织的LDPC码字通过QCB交织来交织。QCB交织的单位是QC块。在奇偶交织的输出处的QC块通过如在图23中图示的QCB交织重排列，这里根据FECBLOCK长度，N_cells＝64800/η_mod或者16200/η_mod。QCB交织模式是对调制类型和LDPC码率的每个组合唯一的。

在QCB交织之后，组间交织根据调制类型和阶(η_mod)执行，其在以下的表32中限定。也限定用于一个组内的QC块的数目，N_{QCB_IG}。

表32

[表32]

调制类型	ηmod	NQCB_LG
			QAM-16	4	2
NUC-16	4	4
			NUQ-64	6	3
NUC-64	6	6
			NUQ-256	8	4
NUC-256	8	8
			NUQ-1024	10	5
NUC-1024	10	10

组间交织过程以QCB交织输出的N_{QCB_IG}QC块执行。组间交织具有使用360个列和N_{QCB_IG}行写入和读取组内的比特的过程。在写入操作中，来自QCB交织输出的比特是行式写入。读取操作是列式执行的，以从每个行读出m比特，这里对于NUC，m等于1，并且对于NUQ，m等于2。

图24图示根据本发明的实施例的信元字解复用。

(a)示出对于8和12bpcuMIMO的信元字解复用，并且(b)示出对于10bpcuMIMO的信元字解复用。

比特交织输出的每个信元字(c_0,I，c_1,I，...，c_ηmod-1,I)被解复用为如(a)所示的(d_1,0,m，d_1,1,m.，...d_1,ηmod-1,m)和(d_2,0,m，d_2,1,m，...，d_2,ηmod-1,m)，其描述用于一个XFECBLOCK的信元字解复用过程。

对于使用不同类型的NUQ用于MIMO编码的10个bpcuMIMO情形，用于NUQ-1024的比特交织器被重新使用。比特交织器输出的每个信元字(c_0,I，c_1,I，...，c_9,I)被解复用为{d_1,0,m，d_1,1,m，...，d_1,3,m)和(d_2,0,m，d_2,1,m，...，d_2,3,m)，如(b)所示。

图25图示根据本发明的实施例的时间交织。

(a)至(c)示出TI模式的示例。

时间交织器在DP级别操作。时间交织(TI)的参数可以对于每个DP不同地设置。

在PLS2-STAT数据的部分中出现的以下参数配置TI：

DP_TI_TYPE(允许的值：0或者1)：表示TI模式；“0”表示每个TI组具有多个TI块(一个以上的TI块)的模式。在这种情况下，一个TI组被直接映射给一个帧(无帧间交织)。“1”表示每个TI组仅具有一个TI模块的模式。在这种情况下，TI块可以在一个以上的帧上扩展(帧间交织)。

DP_TI_LENGTH：如果DP_TI_TYPE＝“0”，这个参数是每个TI组的TI块的数目N_TI。对于DP_TI_TYPE＝“1”，这个参数是从一个TI组扩展的帧PI的数目。

DP_NUM_BLOCK_MAX(允许的值:0至1023)：表示每个TI组XFECBLOCK的最大数。

DP_FRAME_INTERVAL(允许的值：1、2、4、8)：表示在承载给定的PHY属性的相同的DP的两个连续的帧之间的帧I_JUMP的数目。

DP_TI_BYPASS(允许的值：0或者1)：如果对于DP没有使用时间交织，则这个参数被设置为“1”。如果使用时间交织，则其被设置为“0”。

另外，来自PLS2-DYN数据的参数DP_NUM_BLOCK用于表示由DP的一个TI组承载的XFECBLOCK的数目。

当对于DP没有使用时间交织时，不考虑随后的TI组、时间交织操作，和TI模式。但是，将仍然需要来自调度器用于动态配置信息的延迟补偿块。在每个DP中，从SSD/MIMO编码接收的XFECBLOCK被分组为TI组。即，每个TI组是一组整数的XFECBLOCK，并且将包含动态可变数目的XFECBLOCK。在索引n的TI组中的XFECBLOCK的数目由N_{xBLocK_Group}(n)表示，并且在PLS2-DYN数据中作为DP_NUM_BLOCK用信号传送。注意到N_{xBLocK_Group}(n)可以从最小值0到其最大的值是1023的最大值N_{xBLocK_Group_MAx}(对应于DP_NUM_BLOCK_MAX)变化。

每个TI组或者直接映射到一个帧上或者在PI个帧上扩展。每个TI组也被划分为一个以上的TI模块(N_TI)，这里每个TI块对应于时间交织器存储器的一个使用。在TI组内的TI块可以包含略微不同数目的XFECBLOCK。如果TI组被划分为多个TI块，则其被直接映射为仅一个帧。如以下的表33所示，存在对于时间交织的三个选项(除了跳过时间交织的额外的选项之外)。

表33

[表33]

图26示出QC-IRA(准循环不规则重复积累)LDPC码的奇偶校验矩阵。

上述LDPC编码器可以使用奇偶校验矩阵对LDPC编码块的奇偶校验进行编码。

根据本发明的奇偶校验矩阵是QC-IRALDPC码的奇偶校验矩阵并且可以具有被称为H矩阵的准循环矩阵的形式并且可以被表示为H_qc。

(a)示出根据本发明的实施例的奇偶校验矩阵。如在图(a)中所示，奇偶校验矩阵是具有Qx(K+M)的水平大小和QxM的垂直大小的矩阵，并且可以包括信息部和奇偶部。信息部可以包括具有QxK的水平大小和QxM的垂直大小的矩阵并且奇偶部可以包括具有QxM的水平大小和QxM的垂直大小的矩阵。在这样的情况下，LDPC码率对应于K/(K+M)。

根据本发明的实施例的奇偶校验矩阵可以包括随机分布的1和0并且1可以被称为“边缘”。在奇偶校验矩阵中的1的位置，即，每个具有Q的水平大小和Q的垂直大小的子矩阵各个边缘的位置可以以循环位移的单位矩阵的形式表示。即，子矩阵能够被表示为仅包括1和0的QxQ循环位移的单位矩阵。具体地，根据本发明的实施例的子矩阵被表示为根据循环移位的数目具有不同的1的位置的包括I0、I1、I2、ˇI1......的单位矩阵。根据本发明的实施例的子载波的数目可以是(K+M)xM。

(b)示出根据本发明的实施例的标识子矩阵的循环位移的单位矩阵。

I_x的脚标x指示左循环位移的单位矩阵的列的左循环移位的数目。即，I₁表示其中列被向左循环位移一次的单位矩阵并且I₂表示其中列被向左循环位移两次的单位矩阵。I_Q，是与列的总数目相对应的单位矩阵循环位移的Q次数，由于其循环特性，Q，可以与I₀相同的矩阵。

I₀₊₂表示与两个循环位移的单位矩阵的组合相对应的子矩阵。在这样的情况下，子矩阵对应于单位矩阵I₀和循环位移两次的单位矩阵的组合。

ˇI₁表示其中相对应的子矩阵的最后列的边缘，即，1已经被去除同时对应于子矩阵I₁的被循环位移的单位矩阵。

QC-IRALDPC码的奇偶部可以仅包括子矩阵I₀和ˇI₁并且子矩阵I₀的位置可以被固定。如在(a)中所示，子矩阵I₀可以被分布在奇偶部中的对角线方向中。

奇偶校验矩阵的边缘表示相对应的行(校验和节点)和相对应的列(可变节点)被物理地连接。在这样的情况下，被包括在各个列(可变节点)中的1的数目可以被称为度，并且列可以具有相同度或者不同的度。因此，单位矩阵I_x的数目、位置以及值x表示根据子矩阵分组的边缘，在确定QC-IRALDPC编码性能中是重要的因素，并且唯一的值可以根据码率而被确定。

(c)示出根据本发明的实施例的奇偶校验矩阵的基本矩阵。基本矩阵仅表示作为特定数目的单位矩阵I_x的数目和位置，忽略I_x的值x。如在(c)中所示，基本矩阵可以具有K+M的水平大小和M的垂直大小，并且可以被表示为H_base。当I_x不是与子矩阵的组合相对应的矩阵时，相对应的子矩阵的位置可以被表示为I。当子矩阵被表示为I₀₊₂时，此子矩阵是与两个循环位移的单位矩阵的组合相对应的矩阵，并且因此子矩阵需要区分于被表示为一个循环位移的单位矩阵的子矩阵。在这样的情况下，子矩阵的位置可以被表示为2，其是组合的循环移位的单位矩阵的数目。以相同的方式，与N个循环位移的单位矩阵的组合相对应的子矩阵的位置能够被表示为N。

图27示出根据本发明的实施例的对QC-IRALDPC编码的过程。

QC-IRALDPC码可以根据子矩阵进行编码，被区分于传统的顺序编码，以较少处理复杂性。

(a)以QC形式示出QC-IRA奇偶校验矩阵的排列。当以QC形式排列时QC-IRA奇偶校验矩阵可以被划分成6个区域A、B、C、D、E以及T。当QxK信息向量s、具有Q的长度的奇偶向量p1和具有Qx(M-1)的长度的奇偶向量p2被使用时，码字x能够被表示为x＝{s，p1，p2}。

当理查森(Richardson)的有效编码等式被使用时，通过从以QC形式排列的奇偶校验矩阵直接地获取p1和p2能够获得码字x。理查森的有效编码等式如下。

数学公式9

[数学公式9]

φ＝-ET^-1B+D

(b)示出根据有效编码等式导出的矩阵

和

如在(b)中所示，

能够被表示为左下三角形(子)矩阵。根据上面描述的等式通过计算s和p1能够获得奇偶向量p2。当根据理查森的有效编码等式对QC-IRA奇偶校验矩阵进行编码时，根据QxQ子矩阵的特性能够同时并行地处理至少Q个奇偶节点。

图28至图31图示根据本发明的实施例的顺序地编码QC-IRALDPC码的过程。此顺序的编码可以对应于在上面提及的LDPC编码。

图28图示根据本发明的实施例的奇偶校验矩阵转置过程。

(a)示出以QC形式排列的QC-IRALDPC奇偶校验矩阵H₁。如在(a)中所示，矩阵H₁的奇偶部可以包括以台阶形式分布的子矩阵，其对应于上述QC-IRALDPC奇偶校验矩阵。为了容易地执行顺序的编码，矩阵H₁的行和列被移动使得根据本发明的实施例矩阵H₁被修改成矩阵H₂。

(b)示出被修改的矩阵H₂。如在(b)中所示，矩阵H₂的奇偶部可以包括双对角线矩阵。在这样的情况下，被应用的行和列转置等式如下。

数学公式10

[数学公式10]

其中，r_x＝0，1，2，...，QM-1

其中C_x＝QK，QK＋1，...，Q(K＋M)-1

根据上述转置等式，矩阵H₁的第r_x行能够被移动到矩阵H₂的第r_y行并且矩阵H₁的第c_x列能够被移动到矩阵H₂的第c_y列。在这样的情况下，列转置仅能够被应用于奇偶处理时段(QK≤c_x≤Q(K+M)-1)并且即使转置被应用能够保持LDPC码特性。

图29是示出根据本发明的实施例的奇偶校验矩阵的地址的表。

在图29中示出的表表示具有16200的码字长度和11/15码率的奇偶校验矩阵(或者矩阵H)。该表表示在奇偶校验矩阵中的1的地址。在这样的情况下，根据本发明的实施例的表能够被称为奇偶校验矩阵的地址。

在(a)的表中，i指示当矩阵H或者码字的长度乘以子矩阵的长度产生的块。根据本发明的实施例的子矩阵是具有16200的码字长度的360x360矩阵，并且因此块的数目能够是通过将16200除以360获得的45。各个块能够从0顺序地指示。因此，i能够具有在0至44的范围的值。而且，i能够指示与各个块中的第一列相对应的信息位。

(b)示出在各个块中的第一列中的1(或者边缘)的位置(或者地址)。

使用其所有的行和列矩阵H能够被表示为H(r，c)。下面的等式11被用于导出H(r，c)。

数学公式11

[数学公式11]

小于或者等于x的最大整数

j＝0......，x(i)的长度

m＝0......Q-1

Q＝360

在等式中，X(i，j)表示表中的第i行的第j值。具体地，x(0,0)＝295,x(0,l)＝364并且x(l,0)＝176，其对应于具有与矩阵H的第i行相对应的1的位置(或者1的地址)。在这样的情况下，r的矩阵值能够分别是4319和16199。

LDPC码的性能可以取决于奇偶校验矩阵的节点的度的分布、根据1的位置或者奇偶校验矩阵的度的周长(girth)、循环特性、在校验结点和可变节点之间的连接等等。示出的矩阵H优化在16200的码字、Q＝360并且码率＝11/15的情况下的节点度分布，并且优化在被优化的度分布、Q以及码率的条件下的1或者边缘的位置。

根据该表配置的矩阵H具有上述QC-IRALDPC结构。使用由等式导出的H(r，c)能够获得H_qc并且从H_qc能够导出基本矩阵H_base。

另外，根据本发明的实施例的矩阵H可以包括以不同形式的矩阵H，其具有与在图4中示出的表的x(i)的长度(或者相对应的可变节点的度)相同的度分布。此外，当发射器使用相对应的矩阵H执行编码时，用于QC-IRALDPC的上述有效的编码能够被采用。

因此，发射器侧能够实现具有高编码性能、低复杂性和高吞吐量的编码器并且接收器侧能够使用Q执行高达360级的并行解码并且使用被提出的矩阵H有效地设计具有高吞吐量的接收器。

下面的表示出度分布。

表34

[表34]

可变节点度	12	3	2
				(变量节点的#)/Q	7	26	12

当i是0、1、2、3、4、5以及6时，在第0个块到第6个块中的1的数目都是12。因此，当可变节点度是12时，具有相同度的块的数目被表示为7。当i对应于33至44时，在第33个块到第44个块中的1的数目是2。因此，当可变节点度是2时，具有相同度的块的数目是12。如上所述，因为矩阵H的奇偶部分仅包括以台阶形式对角线分布的被表示为I₀的子矩阵，所以可变节点度始终是2。因此，具有2的可变节点度的块能够被视为与奇偶部分相对应的块。能够通过乘以表中示出的块的数目和子矩阵的Q获得与各个可变节点度相对应的实际可变节点的数目。

图30是示出根据本发明的另一实施例的奇偶校验矩阵的地址的表。

在图30中示出的表示出通过修改矩阵H₁获得的矩阵H₂。

在顺序的编码中，在奇偶处理时段使用的边缘通常通过等式来表示并且因此能够从表中省略边缘。即，在表中没有表示具有与奇偶部相对应的2的度的12个块。

因为即使矩阵被修改也保持矩阵的特性，如上所述，所以节点度特性、循环、周长、在校验节点和可变节点之间的连接等等被保持。因此，能够获得相等的编码性能并且根据表使用矩阵H₂能够执行顺序的编码。

图31图示根据本发明的实施例的用于顺序地编码QC-IRALDPC码的方法。

当通过上述转置过程奇偶校验矩阵被修改成矩阵H₂时，使用码字的信息位和奇偶校验和之间的校验和更新通过各个奇偶校验和的更新能够执行顺序的编码。

如在图31中所示，使用QK信息位和QM奇偶校验和能够表示码字。根据位置信息位能够被表示为i_z并且奇偶校验和能够被表示为p_s。

通过下面的等式12能够表示通过信息位的奇偶校验和更新过程。

数学公式12

[数学公式12]

w＝{v+(zmodQ)M}mod(QM)...(2)

其中z＝0，1，2...QK-1...(2)

在此，i_z表示第z信息位并且p_w表示需要使用i_z更新的奇偶校验和。等式(1)表示通过对第z信息和奇偶校验和p_w执行的XOR运算更新与第w行相对应的奇偶校验和p_w。根据等式(2)，使用表示矩阵H₂的上述表计算w的位置。在此，v表示与表示矩阵H₂的表中的各行相对应的数目。如上所述，表示矩阵H₂的表中的行对应于当矩阵H或者码字的长度被除以子矩阵长度时产生的块的位置。因此，在图6中示出的信息处理时段被除以子矩阵长度Q并且然后与各个第Q个i_z相对应的行数被读取。在使用信息处理时段的信息位的校验更新的完成之后，能够执行奇偶处理时段的校验和更新。通过下面的等式13可以表示奇偶处理时段的校验和更新。

数学公式13

[数学公式13]

其中s＝1,2,.,,QM-1

当S是0时，奇偶校验和对应于奇偶p₀，并且通过对奇偶值和就在其之前的奇偶值执行的XOR运算能够顺序地导出从p₁到p_QM-1的奇偶值。

图32图示根据本发明的实施例的LDPC解码器。

根据本发明的实施例的LDPC解码器700可以包括可变节点更新块710、校验节点更新块720、桶形移位块730以及校验和块740。现在将会描述各个块。

可变节点块710可以使用LDPC解码器的输入和通过从校验节点块通过边缘递送的消息更新矩阵H的各个可变节点。

校验节点块720可以使用从可变节点通过边缘发送的消息更新矩阵H的校验节点。根据本发明的实施例的节点更新算法可以包括和积算法、置信传播算法、最小和算法、修正最小和算法等等，并且可以根据设计者来改变。另外，因为由于QC-IRALDPC的特性在可变节点和校验节点之间的连接以QxQ循环单位矩阵的形式被表示，所以在可变节点和校验节点块之间的Q个消息能够被同时并行地处理。桶形移位块730可以控制循环连接。

校验和块740是硬判决用于各个可变节点更新的解码消息的可选块并且执行奇偶校验和运算以减少对于错误纠正所必需的解码迭代的数目。在这样的情况下，根据本发明的实施例的LDPC解码器700能够通过软判决输出最终的LDPC解码输出，即使校验和块740硬判决解码消息。

图33图示根据本发明的实施例的具有EAC的帧结构。

本发明提供能够在没有延时的情况下递送紧急报警消息的快速和鲁棒性的紧急报警系统(EAS)特征。

本发明定义紧急报警信道(EAC)，其在物理层中直接地递送紧急报警消息，诸如公共报警协议(CAP)数据，使得其能够通过无论固定的或者移动的所有的接收器鲁棒性地接收。在任何信道条件下EAC与用于接收的PLSC一样鲁棒性。在上面描述了在帧内的EAC的分配和映射。

当帧具有EAC时，EAC位于PLSC的后面。如果帧包括FIC，则EAC被插入在PLSC和FIC之间。EAC承载诸如CAP消息的核心文本消息或者表。另外，EAC可以包括与核心文本消息有关的信息。EAC具有标志信号以指示附加信息的存在并且指示帧内的哪一个DP或者DP递送附加信息。图示出具有递送与EAC有关的附加信息的EAC和DP的一个示例。

EAC能够在帧内承载包括紧急报警消息的最多4个字节的数据。对于大于4个字节，通过多个帧能够承载紧急报警消息。通过管理层能够指定内容、语法以及语义。

本发明通过EAC提供两步唤醒信令以收集EAS信息。在第一步骤中，当紧急发生时被加扰的前导的序列提供信令。此时间域序列能够在紧急情形下快速地唤醒接收器。在前导信令数据中前导也承载1比特标志(EAC_flag)。

对于唤醒的第二步骤，系统在PLS2中提供信令信息以解码EAC。PLS2承载与EAS有关的三种类型的信令信息。

1)EAC_flag：1比特

2)EAS_wake_up_version_num：8个比特

3)EAC_length_byte：12个比特

EAC_flag具有与在前导中相同的值。通过接收器能够使用EAS_wake_up_version_num以判断是否EAC是新的并且应被解码。字段EAC_length_byte指示字节中的EAC的长度。

图34图示根据本发明的实施例的具有EAC的帧结构。

本发明提供将用于快速接入的基于帧的调度提供给紧急报警消息。前导提供指示何时接收器应判断是否唤醒的“wake_up_indicator(唤醒_指示符)”。前导也提供“EAC_flag(EAC_标志)”以指示是否EAC是在当前帧内。根据EAS消息设置wake_up_indicator，并且为各个广播信道独立地确定。

图示出两个信号的基于帧的调度和时序图。当接收器处于待机模式并且为了唤醒指示定期地检查时，利用“EAC_flag”前面的“wake_up_indication”的预通知，接收器能够接收和快速地解码EAC的第一进入EAS数据。

图中的“TW”指示在“EAC_flag”被设置为“ON”之前前导的“wake-up_indicator”被设置为“ON”的帧的数目。“TW”大于或者等于零。

本发明提出带内信令方法。也在带内信令字段中承载“EAC_flag”。当紧急报警出现同时解码特定的服务时，能够使用带内信号进行识别。

图35图示根据本发明的实施例的用于响应唤醒指示符的接收器流程。

图描述处于待机模式下的接收器能够经由唤醒功能对某个报警消息反应的机制。唤醒使能接收器被期待监控来自于已经被注明为经由EAC发送紧急报警消息的广播器中的一个的信号。

图示出用于响应唤醒指示符同时最小化功耗的接收器流程的示例。

待机模式下的接收器检测前导中的EAS序列。接收器在最大帧长度期间搜索序列。如果没有检测到序列，则唤醒被禁用。如果检测到序列，则唤醒被启用。

如果在前导信令中不存在EAC_flag，则EAC不在帧中。在这样的情况下，接收器等待下一个帧。校验间隔等于最小帧长度。如果在前导信令中存在EAC_flag，则意指帧具有EAC。在这样的情况下，接收器进入活跃模式。

处于活跃模式下的接收器解码PLS2。如果PLS2不具有EAC_flag，则其意指帧不具有EAC，因此接收器将会等待下一个帧。如果PLS2具有EAC_flag，则其意指帧具有EAC。在后述情况下，接收器将会解码EAC，并且进行EAS处理。

图36图示根据本发明的实施例的用于唤醒版本化的接收器流程。

当用户已经错失唤醒指示时，对于接收器来说能够忽略或者获得用于相同紧急报警事件的唤醒信号的后续重复传输。这能够通过校验用于唤醒指示信号的版本号进行，如在图表中所描述的。

该过程与响应唤醒指示符的过程相同，不同之处在于处于活跃模式下的接收器在解码EAC之前校验用于唤醒指示信号的版本。

接收器校验PLS2中的EAS_wake_up_version_number(EAS_唤醒_版本号)。如果唤醒信号是旧版本，则接收器将会等待下一个帧。如果唤醒信号是新版本，则接收器将会解码EAC。

图37是图示根据本发明的实施例的用于发送广播信号的方法的流程图。

该方法包括：对DP数据编码；构建至少一个信号帧和/或通过OFDM方法调制数据&发送广播信号。

在编码DP数据的步骤中，在上面描述的BICM模块可以根据码率编码各个数据管道(DP)。编码DP数据的步骤能够包括LDPC编码、比特交织和/或映射到星座。

LDPC(低密度奇偶校验)编码的步骤对应于上述LDPC编码。通过使用奇偶校验矩阵的地址和LDPC码字的长度对DP数据执行LDPC编码。奇偶校验矩阵的地址指示要被计算的奇偶位的地址，并且根据码率定义奇偶校验矩阵的地址。

比特交织的步骤对应于上述的通过比特交织器的比特交织。对LDPC编码的DP数据执行比特交织。

映射到星座的步骤对应于上述的通过星座映射器的星座映射。对比特交织的DP数据执行映射到星座。

构建至少一个信号帧的步骤对应于上述的帧构建。对被编码的DP数据执行构建信号帧。

通过OFDM方法调制数据&发送广播信号的步骤对应于上述的OFDM生成过程。通过OFDM方法调制被构建的信号帧，并且具有被调制的数据的广播信号被发送。

在本实施例中，信号帧包括用于紧急报警的紧急报警系统EAS信息。信号帧包括通过使用EAS序列生成的前导，并且为了紧急报警要通过接收器检测EAS序列。

在根据本发明的另一实施例的发送广播信号的方法中，码率是11/15，并且LDPC码字的长度是16200个比特。

在根据本发明的另一实施例的发送广播信号的方法中，奇偶校验矩阵包括与LDPC码字的信息位相对应的信息部分和与LDPC码字的奇偶位相对应的奇偶部分。奇偶校验矩阵的地址被如下地表达。

[表35]

[表35]

497197847949682382268528732974299535404179

272281374127920342067211234293613381538384216

206714820180019252147216827692806325334154311

6215916660514961711265230163347351736544113

3637331118206226132736314334273664410041574314

5714243698313642105211330743639383541644242

870921950121218612128270729933730396839834227

18526843263

203521232913

88322213521

134417734132

43831783650

5437561639

105723372898

17132983929

162629603503

48430503323

228323364189

273241324318

22523353497

60022462658

124027903020

30110973539

122212672594

136420043603

114211852147

56415052086

6979912908

146720733462

257428183637

74825772772

115114194129

16412383401

在上面的表达中，每一行表示360个信息位的每一组中的第一信息位，并且与每一行相对应的每个值表示要被计算的奇偶位的地址。

在根据本发明的另一实施例的发送广播信号的方法中，第一至第七行中的每一个具有12个奇偶位的地址，并且第八到三十三行中的每一个具有3个奇偶位的地址。

在根据本发明的另一实施例的发送广播信号的方法中，信号帧包括要解码EAS信息的信令信息。

在根据本发明的另一实施例的发送广播信号的方法中，信令信息被包括在紧急报警信道EAC中，并且信号帧包括指示是否EAC在信号帧内的EAC标志。

在设备中能够实现根据本发明的实施例的发送广播信号的方法。

设备包括编码模块；帧构建模块；调制模块以及/或者发送模块。

编码模块被配置成根据码率编码数据管道DP数据。编码模块对应于上述BICM模块。编码可以表示通过上述BICM模块进行编码。编码模块能够包括LDPC编码模块、比特交织模块以及/或者映射模块。

LDPC(低密度奇偶校验)编码模块被配置成：使用奇偶校验矩阵的地址和LDPC码字的长度对DP数据进行LDPC编码。LDPC编码对应于上述的LDPC编码。奇偶校验矩阵的地址指示要被计算的奇偶位的地址，并且根据码率定义奇偶校验矩阵的地址。

比特交织模块被配置成比特交织LDPC编码的DP数据。比特交织对应于上述的通过比特交织器的比特交织。

映射模块被配置成将比特交织的DP数据映射到星座。映射到星座对应于上述的通过星座映射器的星座映射。

帧构建模块被配置成通过映射被编码的DP数据构建至少一个信号帧。构建至少一个信号帧对应于上述的帧构建。

调制模块被配置成通过正交频分复用OFDM方法调制被构建的信号帧中的数据。调制数据对应于上述的OFDM生成过程。

发送模块被配置成发送具有被调制的数据的广播信号。发送广播信号对应于上述OFDM生成过程。

在本实施例中，信号帧包括用于紧急报警的紧急报警系统EAS信息。信号帧包括通过使用EAS序列生成的前导，并且为了紧急报警通过接收器要检测EAS序列。

在根据本发明的另一实施例的发送广播信号的设备中，码率是11/15，并且LDPC码字的长度是16200个比特。

在根据本发明的另一实施例的发送广播信号的设备中，奇偶校验矩阵包括与LDPC码字的信息位相对应的信息部分和与LDPC码字的奇偶位相对应的奇偶部分。奇偶校验矩阵的地址被如下地表达。

[表36]

[表36]

497197847949682382268528732974299535404179

272281374127920342067211234293613381538384216

206714820180019252147216827692806325334154311

6215916660514961711265230163347351736544113

3637331118206226132736314334273664410041574314

5714243698313642105211330743639383541644242

870921950121218612128270729933730396839834227

18526843263

203521232913

88322213521

134417734132

43831783650

5437561639

105723372898

17132983929

162629603503

48430503323

228323364189

273241324318

22523353497

60022462658

124027903020

30110973539

122212672594

136420043603

114211852147

56415052086

6979912908

146720733462

257428183637

74825772772

115114194129

16412383401

在上面的表达中，每一行表示360个信息位的每一组中的第一信息位，并且与每一行相对应的每个值表示要被计算的奇偶位的地址。

在根据本发明的另一实施例的发送广播信号的方法中，第一至第七行中的每一个具有12个奇偶位的地址，并且第八到三十三行中的每一个具有3个奇偶位的地址。

在根据本发明的另一实施例的发送广播信号的设备中，信号帧包括要解码EAS信息的信令信息。

在根据本发明的另一实施例的发送广播信号的设备中，信令信息被包括在紧急报警信道EAC中，并且信号帧包括指示是否EAC在信号帧内的EAC标志。

在各个DP中，TI存储器存储输入XFECBLOCK(来自SSD/MIMO编码块的输出XFECBLOCK)。假设输入XFECBLOCK被限定为：

$(d_{n,s,0,0},d_{n,s,0,1},\mathrm{...},d_{n,s,0,N_{cells}-1},d_{n,s,1,0},\mathrm{...},d_{n,s,1,N_{cells}-1},\mathrm{...},d_{n,s,N_{xBLOCK\_TI}(n,s)-1,0},\mathrm{...},d_{n,s,N_{xBLOCK\_TI}(n,s)-1,N_{cells}-1})$

这里d_n.s.r.q是在第n个TI组的第s个TI块中的第r个XFECBLOCK的第q个信元，并且表示SSD和MIMO编码的输出如下：

此外，假设来自时间交织器的输出XFECBLOCK被限定为：

$(h_{n,s,0},h_{n,s,1},\mathrm{...},h_{n,s,i},\mathrm{...},h_{n,s,N_{xBLOCK\_TI}(n,s)\×N_{cells}-1})$

这里h_n,s,i是在第n个TI组的第s个TI块中的第i个输出单元(对于i＝0，...，N_{xBLOCK_TI}(n，s）×N_cells-1)。

典型地，时间交织器也将起在帧建立过程之前用于DP数据的缓存器的作用。这是通过用于每个DP的两个存储库实现的。第一TI块被写入第一存储库。第二TI块被写入第二存储库，同时第一存储库正在被读取等。

TI是扭曲的两列块交织器。对于第n个TI组的第s个TI块，TI存储器的行数N_r等于信元N_cells的数目，即，N_r＝N_cells，同时列数N_c等于数目N_{xBL0CK_TI}(n,s)。

图38图示根据本发明的实施例的被扭曲的行-列块交织器的基本操作。

(a)示出在时间交织器中的写入操作并且(b)示出时间交织器中的读取操作。第一XFECBLOCK以列方式写入到TI存储器的第一列，并且第二XFECBLOCK被写入到下一列等等，如在(a)中所示。然而，在交织阵列中，单元以对角线方式被读出。在从第一行(沿着以最左边的列开始的行向右)到最后一行的对角线方式的读取期间，信元被读出，如在(b)中所示。详细地，假定作为要被顺序地读取的TI存储器单元位置的_Sji(i＝0,...,N_r,N_c)，通过计算如下的等式的行索引R_n，S，i、列索引C_n，S，i以及被关联的扭曲参数T_n，S，i执行以这样的校正阵列的读取过程。

数学公式14

[数学公式14]

其中S_shift是用于对角线方式读取过程的公共移位值，不论N_{XBLOCK_TI}(n,s)如何，并且通过在如遵循等式的PLS2-STAT中给出的N_{XBLOCK_TI_MAX}确定。

数学公式15

[数学公式15]

对于

$S_{shift}=\frac{N_{xBLOCK\_TI\_MAX}-1}{2}$

结果，通过作为Z_n,s,i＝N_rC_n,s,i+R_n,s,i的坐标计算要被读出的信元位置。

图39图示根据本发明的另一实施例的被扭曲的行-列块交织器的操作。

更加具体地，图39图示用于各个TI组的I1存储器的交织阵列，包括当N_{xBLOCK_TI}(0,0)＝3、N_{xBLOCK_TI}(1,0)＝6、N_{xBLOCK_TI}(2,0)＝5时的虚拟XFECBLOCK。

可变数目N_{xBLOCK_TI}(n,s)＝N_r将会小于或者等于N_{xBLOCK_TI_MAx}。因此，为了实现在接收器侧处的单个存储器解交织，不论N_{xBLOCK_TI}(n,s)如何，通过将虚拟XFECBLOCK插入到TI存储器用于在被扭曲的行-列块交织器中使用的交织阵列被设置为N_r×N_c＝N_cells×N_{xBLOCK_TI_MAx}的大小，并且如下面的等式完成读取过程。

数学公式16

[数学公式16]

TI组的数目被设置为3。通过DP_TI_TYPE＝‘0’、DP_FRAME_INTERVAL＝‘1’,以及DP_TI_LENGTH＝‘1’，即，N_TI＝1、I_JUMP＝1、以及P₁＝1，在PLS2-STAT数据中用信号发送时间交织器的选项。XFECBLOCK的数目，其中的每一个具有N_cells＝30，分别通过N_{xBLOCK_TI}(0,0)＝3、N_{xBLOCK_TI}(1,0)＝6、N_{xBLOCK_TI}(2,0)＝5在PLS2-DYN数据中用信号发送每个TI组。通过N_{xBLOCK_Groyp_MAx}，在PLS-STAT数据中用信号发送XFECBLOCK的最大数目，这导致

图40图示根据本发明的实施例的被扭曲的行-列块的对角线方式的读取图案。

更加具体地，图40示出来自于具有N_{xBLOCK_TI_MAX}＝7并且S_shift＝(7-1)/2＝3的参数的各个交织阵列的对角线方式的读取图案。注意，在如上面的伪代码示出的读取过程中，如果V_i≥N_cellsN_{xBLOCK_TI}(n,s)，则V_i的值被跳过并且使用下一个计算的V_i的值。

图41图示根据本发明的实施例的用于各个交织阵列的被交织的XFECBLOCK。

图41图示来自于具有N_{xBLOCK_TI_MAX}＝7并且S_shift＝3的参数的各个交织阵列的被交织的XFECBLOCK。

现在将会描述本发明的另一实施例。这些实施例以各个码率为基础。各个实施例以16200的码字长度为基础。对于各个实施例，H₁矩阵、H₂矩阵以及度分布表将会被描述。H₁矩阵、H₂矩阵和度分布表中的每一个取决于各个码率具有不同的值。但是结构和描述与上述的H₁矩阵、H₂矩阵和度分布相同。

下面将会描述根据11/15的码率的实施例中的一个。

图42图示根据11/15的码率的H₁矩阵的实施例之一。

图43图示根据11/15的码率的H₂矩阵的实施例之一。

图44图示根据11/15的码率的度分布表的实施例之一。

虽然为了清楚起见参考各个附图解释本发明的描述，能够通过相互合并在附图中示出的实施例和附图设计新的实施例。并且，如果必要时本领域的技术人员设计通过其中记录用于执行在前述的描述中提及的实施例的程序的计算机可读的记录介质，则其可以属于随附的权利要求和它们的等效物的范围内。

根据本发明的设备和方法可以不限于在前述的描述中提到的实施例的配置和方法。并且，前述的描述中提到的实施例能够被配置为被选择性地以整体或部分彼此组合的方式来使得能够对实施例进行各种修改。

另外，利用被提供给网络设备的处理器可读记录介质中的处理器可读代码，可以实现根据本发明的方法。该处理器可读介质可以包括所有种类的能够存储处理器可读数据的记录设备。该处理器可读介质可以包括ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储设备等中的一种，并且还可以包括如通过互联网传输的载波类型的实现。此外，当该处理器可读的记录介质被分发到通过互联网连接的计算机系统时，根据分布式系统，可以保存或执行处理器可读代码。

本领域的技术人员将会理解的是，在不背离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明做各种修改和变化。因此，本发明意在覆盖所附权利要求和它们的等价物范围内的由本领域的技术人员提供的修改和变化。

在本说明书中提及设备和方法发明两者，并且设备和方法发明两者的描述彼此互补地可适用。

本发明的模式

已经以用于实现本发明的最佳模式描述了各种实施例。

工业实用性

本发明在一系列的广播信号提供领域中是可用的。

对于本领域技术人员来说显而易见，不脱离本发明的精神或者范围可以在本发明中进行各种改进和变化。因此，意在本发明覆盖落在所附的权利要求及其等效的范围内提供的本发明的改进和变化。

Claims (4)

1.一种发送广播信号的方法，所述方法包括：

根据码率对数据管道DP数据进行编码，

通过映射被编码的DP数据构建至少一个信号帧；以及

通过正交频分复用OFDM方法调制被构建的信号帧中的数据并发送具有被调制的数据的广播信号。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述信号帧包括用于紧急报警的紧急报警系统EAS信息。

3.一种接收广播信号的方法，所述方法包括：

接收在信号帧中具有被调制的数据的广播信号，并且通过正交频分复用OFDM方法解调被调制的数据；

通过解映射数据管道DP数据，解析至少一个信号帧；以及

根据码率解码所述DP数据。

4.根据权利要求3所述的方法，

其中，所述信号帧包括用于紧急报警的紧急报警系统EAS信息。