JP2011512727A - Preamble transmitter / receiver and method for digital video broadcast system - Google Patents
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Abstract
デジタルビデオブロードキャスト(DVB)システムにおけるプリアンブル送信装置及びその方法が提供される。前記装置は、受信した複数のシーケンスを用いて変調シグナリングシーケンス(MSS)を生成し、前記変調シグナリングシーケンスを差動変調することにより変調されたシーケンスを出力する第1の処理部と、前記変調されたシーケンスにスクランブリングシーケンスを乗じることによりスクランブルするスクランブラーと、前記スクランブルされたシーケンスをそれぞれ割り当てられたサブキャリアを通じて受信し、前記受信したシーケンスを時間領域信号に変換した後に、前記プリアンブルを生成し送信する第2の処理部とを具備する。
【選択図】 図8An apparatus and method for transmitting a preamble in a digital video broadcast (DVB) system are provided. The apparatus generates a modulated signaling sequence (MSS) using a plurality of received sequences, and outputs a modulated sequence by differentially modulating the modulated signaling sequence; and the modulated A scrambler that scrambles the sequence by multiplying it by a scrambling sequence, and receives the scrambled sequence through each assigned subcarrier, converts the received sequence into a time domain signal, and then generates the preamble. And a second processing unit for transmission.
[Selection] Figure 8
Description
本発明は、デジタルビデオブロードキャスト(Digital Video Broadcasting:以下、“DVB”と称する。)システムに関し、特に、デジタルビデオブロードキャストシステムにおけるフレームの構成要素の中のプリアンブル送受信装置及びその方法に関する。 The present invention relates to a digital video broadcasting (hereinafter referred to as “DVB”) system, and more particularly, to a preamble transmitting / receiving apparatus and method in a component of a frame in a digital video broadcasting system.
一般的に、“デジタルブロードキャストシステム”は、デジタルオーディオブロードキャスト(DAB)、デジタルビデオブロードキャスト(DVB)、及びデジタルマルチメディアブロードキャストのようにデジタル送信技術を使用する放送システムを意味する。 In general, a “digital broadcast system” refers to a broadcast system that uses digital transmission techniques such as digital audio broadcast (DAB), digital video broadcast (DVB), and digital multimedia broadcast.
この中で、ヨーロッパのデジタルブロードキャスト技術であるDVBシステムは、既存のデジタルブロードキャストだけでなく、移動用/携帯用デジタルマルチメディアサービスもサポートするための伝送規格である。 Among them, the DVB system, which is a European digital broadcast technology, is a transmission standard for supporting not only existing digital broadcasts but also mobile / portable digital multimedia services.
DVBシステムは、MPEG2 TS(Moving Picture Experts Group 2 Transport Stream)を基盤としたブロードキャストデータを多重化し、IP基盤のデータストリームを同時に送信することができる。また、DVBシステムにおいて、様々なサービスが1つのIPストリームに多重化した後に送信することができる。この送信されたIPストリームのデータを受信した後に、端末は、これを個別のサービスに逆多重化し、このサービスを復調し、ユーザ端末のスクリーンを介して出力することができる。この際に、ユーザ端末は、DVBシステムが提供したこの様々なサービスのタイプ及び各サービスが含む内容を示す情報を必要とする。 The DVB system can multiplex broadcast data based on MPEG2 TS (Moving Picture Experts Group 2 Transport Stream) and simultaneously transmit an IP-based data stream. Also, in the DVB system, various services can be transmitted after being multiplexed into one IP stream. After receiving this transmitted IP stream data, the terminal can demultiplex it into individual services, demodulate this service, and output it via the user terminal screen. At this time, the user terminal needs information indicating the types of the various services provided by the DVB system and the contents included in each service.
図1は、従来のDVBシステムにおける物理レイヤーのフレーム構造を示す図である。
図1を参照すると、フレーム構造は、簡略的にプリアンブル部分P1及びP2と、ボディー部分BODYとに区分することができる。プリアンブル部分P1及びP2は、フレームのシグナリング情報を送信し、ボディー部分は、データやペイロードを送信するのに使用される部分で構成される。
FIG. 1 is a diagram illustrating a frame structure of a physical layer in a conventional DVB system.
Referring to FIG. 1, the frame structure can be simply divided into preamble parts P1 and P2 and a body part BODY. The preamble parts P1 and P2 transmit frame signaling information, and the body part is composed of parts used to transmit data and payload.
図1のプリアンブルP1の目的は、次の通りである。
まず、プリアンブルP1は、受信器でフレームの初期信号をスキャンするために使用される。2番目に、プリアンブルP1は、受信器で周波数オフセットを検出し、中央周波数をチューニングするために使用される。3番目に、プリアンブルP1は、高速フーリエ変換(FFT)サイズ及び他の送信(TX)情報などを送信するだけではなく、フレームの識別情報を送信するために使用される。最後に、プリアンブルP1は、受信器で周波数及び時間同期を検出し補正するために使用される。
The purpose of the preamble P1 in FIG. 1 is as follows.
First, the preamble P1 is used to scan the initial signal of the frame at the receiver. Second, the preamble P1 is used to detect the frequency offset and tune the center frequency at the receiver. Third, the preamble P1 is used not only to transmit Fast Fourier Transform (FFT) size and other transmission (TX) information, but also to transmit frame identification information. Finally, the preamble P1 is used to detect and correct frequency and time synchronization at the receiver.
図1のプリアンブルP1の構造について、情報が送信される部分Aは、データが送信されるペイロードのFFTサイズに関係なく1K直交周波数分割多重化(OFDM)シンボルに固定され、112μsの長さを有する。残りの部分B及びCがそれぞれ1/2保護間隔で構成される場合に、1Kシンボルの両側に付加され、56μsの長さを有する。図1に示すように、プリアンブルP1の全長は、224μsである。 With respect to the structure of the preamble P1 in FIG. 1, the part A in which information is transmitted is fixed to a 1K orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol regardless of the FFT size of the payload in which data is transmitted, and has a length of 112 μs. . When the remaining parts B and C are each configured with a 1/2 protection interval, they are added to both sides of the 1K symbol and have a length of 56 μs. As shown in FIG. 1, the total length of the preamble P1 is 224 μs.
図2は、従来技術におけるプリアンブルシーケンスが送信されるキャリアの位置を示す図である。
図2は、図1に示した1K OFDMシンボルの内部構造を説明するためのものである。
図2に示すように、1K OFDMシンボルは、853個のキャリアを含む。1K OFDMを構成する853個のキャリアの中で、384個のキャリアのみがプリアンブルシーケンスの送信のために使用される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a position of a carrier in which a preamble sequence in the related art is transmitted.
FIG. 2 is a diagram for explaining an internal structure of the 1K OFDM symbol shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the 1K OFDM symbol includes 853 carriers. Of the 853 carriers that make up 1K OFDM, only 384 carriers are used for transmission of the preamble sequence.
図3は、従来のDVBシステムにおけるプリアンブルを送信する送信器の構成を示すブロック図である。
853個のキャリアの中でプリアンブルシーケンスの送信に使用されるキャリアの位置は、予め決めておくことができる。図3において、キャリア位置は、予め決定されており、キャリア分布シーケンス(CDS)テーブル300に格納されている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a transmitter that transmits a preamble in a conventional DVB system.
Among the 853 carriers, the position of the carrier used for transmitting the preamble sequence can be determined in advance. In FIG. 3, the carrier position is determined in advance and stored in a carrier distribution sequence (CDS) table 300.
変調シグナリングシーケンス(MSS)処理部310の動作は、次のようである。
まず、MSS処理部310は、第1のシーケンス(以下、‘S1’)と第2のシーケンス(以下、‘S2’)とを受信し、シーケンスの相補セット(Complementary Set of Sequence:CSS)を生成する。S1及びS2は、それぞれ3ビット情報及び4ビット情報を含む。S1及びS2により生成されたCSSは、それぞれ8個及び16個の組み合わせを有し、S1及びS2により生成されたCSSS1及びCSSS2は、それぞれ64及び256の長さを有する。このようなCSSは、ピーク対平均電力比(PAPR)が低く、CSS間で直交することを特徴とする。
The operation of the modulation signaling sequence (MSS)
First, the
S1及びS2の信号は、下記の表1のように表現することができる。下記の表1において、S1及びS2の信号は、16進数で表現される。
シーケンスS1及びS2がMSS処理部310により位相オフセット処理部325を通して変調されたシーケンスとして出力される一連の工程は、次のようである。
数式(1)は、MSS処理部310でS1とS2との組み合わせにより生成されるシーケンスを示し、このシーケンスは、MSS_SEQで示される。
(数1)
MSS_SEQ={CSSS1,CSSS2,CSSS1}・・・・・(1)
A series of steps in which the sequences S1 and S2 are output as a sequence modulated by the
Equation (1) indicates a sequence generated by the combination of S1 and S2 in the
(Equation 1)
MSS_SEQ = {CSS S1 , CSS S2 , CSS S1 } (1)
数式(1)のMSS_SEQは、差動二相位相偏移(DBPSK)(以下、“DBPSK”と称する。)変調部(又はDBPSKマッパー)320でDBPSKにより変調される。下記の数式(2)は、DBPSK変調されたシーケンスを示し、MSS_DIFFで示す。
(数2)
MSS_DIFF=DBPSK(MSS_SEQ)・・・・・(2)
MSS_SEQ in Equation (1) is modulated by DBPSK in a differential two-phase phase shift (DBPSK) (hereinafter referred to as “DBPSK”) modulation unit (or DBPSK mapper) 320. The following formula (2) represents a DBPSK modulated sequence and is represented by MSS_DIFF.
(Equation 2)
MSS_DIFF = DBPSK (MSS_SEQ) (2)
位相オフセット処理部325は、この変調されたシーケンスで最上位ビット(MSB)の64ビット(又はセル)に180°位相オフセットを適用することにより最終的に変調されたシーケンスを出力する。
位相オフセット処理部325は、最上位ビット64ビットを除いた残りのビットに位相オフセットを適用しない。最上位ビットの64ビットのすべてが同一のオフセット値を有するために、位相オフセット値は、受信器でのDBPSK復調器の復調工程に影響を与えない。したがって、受信器では、位相オフセット工程の逆工程が必要でない。
The phase
The phase
最終的に、位相オフセット処理部325の出力は、下記の数式(3)のように定義される。
(数3)
MSS={−MSS_DIFF383,382,...,320,MSS_DIFF319,318,...,0}・・・・・(3)
Finally, the output of the phase
(Equation 3)
MSS = {− MSS_DIFF 383, 382,. . . , 320 , MSS_DIFF 319, 318,. . . , 0 } (3)
MSS処理部310、DBPSK変調部320、及び位相オフセット処理部325を通じて出力されるシーケンス、すなわち、変調されたシーケンスは、キャリア割当部330によりP1に対する384個のアクティブキャリアに割り当てられる。
P1に対するシンボルのロバスト性(robustness)を向上させるために2個の保護間隔が付加される構成で、逆高速フーリエ変換(IFFT)処理部340及びプリアンブル生成部350の動作は、実質的に図1の動作と同一である。
A sequence output through the
The operation of the inverse fast Fourier transform (IFFT)
図4は、従来のDVBシステムにおけるプリアンブルを受信する受信器の構成を示すブロック図である。
図4を参照すると、受信器のプリアンブル検出部400は、プリアンブルを検出した後に、FFT処理部410に入力する。FFT処理部410は、検出されたプリアンブルに対してFFTを実行した後に、逆多重化部(DEMUX)420に出力する。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a receiver that receives a preamble in a conventional DVB system.
Referring to FIG. 4, the
次いで、DEMUX420は、プリアンブルが送信されるアクティブキャリアのデータを逆多重化し、この逆多重化されたデータをDBPSK復調器430に出力する。DBPSK復調器430は、位相オフセット処理部325の逆工程を実行した後に、すなわち、受信器でプリアンブルのMSB信号を長さ64だけ逆位相シフトするDBPSK復調を実行した後に、信号検出部440に出力する。信号検出部440は、復調されたシーケンスからS1及びS2を検出することにより所望の情報を出力する。
Next, the DEMUX 420 demultiplexes the data of the active carrier to which the preamble is transmitted, and outputs the demultiplexed data to the
図5は、従来のDVBシステムにおけるプリアンブルを受信する受信方法を示すフローチャートである。
図5を参照すると、受信器は、ステップ500で初期化を実行し、ステップ505で、プリアンブルに対するチューニングを実行する。受信器は、ステップ510で受信した信号に対して保護間隔−相関(Guard Interval Correlation:GIC)を実行し、ステップ515で、プリアンブルP1を検出したか否かを判断する。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a reception method for receiving a preamble in a conventional DVB system.
Referring to FIG. 5, the receiver performs initialization at
ステップ515で、受信器がプリアンブルP1の検出に失敗した場合、受信器は、ステップ510に戻る。他方、受信器がプリアンブルP1を検出した場合、受信器は、ステップ520で、粗時間(coarse time)及び微細周波数オフセット(fine frequency offset)を調節する。
If, at
次いで、受信器は、ステップ525で、アクティブキャリアのパワーを推定するために電力相関(power correlation)を実行した後に、ステップ530で、プリアンブルP1を検出したか否かをさらに判断する。
The receiver then performs a power correlation to estimate the power of the active carrier at
プリアンブルP1の検出に失敗した場合、受信器は、ステップ510に戻り、受信器がプリアンブルP1の検出に成功した場合、受信器は、ステップ535で、粗周波数オフセット調整を実行する。その後に、受信器は、ステップ540で、送信器での差動変調方式の逆工程であるDBPSK復調を実行し、ステップ545で、プリアンブル間の相関値を計算し、ステップ550で、S1及びS2の信号を検出する。
If the detection of the preamble P1 fails, the receiver returns to
上述した従来のプリアンブル構成が差動変調(すなわち、DBPSK)を使用するため、非コヒーレント(non−coherent)受信が可能である。しかしながら、差動変調の実行により相補シーケンス(complentary sequence)の特性が変わるため、PAPRが大きくなるという問題点がある。したがって、DVBシステムにおいてフレームの構成要素の中でプリアンブルを送受信するための向上した装置及び方法が要求される。 Since the above-described conventional preamble configuration uses differential modulation (ie, DBPSK), non-coherent reception is possible. However, there is a problem that PAPR becomes large because the characteristics of complementary sequences change due to the execution of differential modulation. Accordingly, there is a need for an improved apparatus and method for transmitting and receiving a preamble among the components of a frame in a DVB system.
したがって、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、スクランブリングによりプリアンブルのPAPRを低減させることができる装置及び方法を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an apparatus and method that can reduce the PAPR of a preamble by scrambling. .
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、デジタルビデオブロードキャスト(DVB)システムにおけるプリアンブル送信装置が提供される。前記送信装置は、受信した複数のシーケンスを用いて変調シグナリングシーケンス(MSS)を生成し、上記変調シグナリングシーケンスを差動変調することにより変調されたシーケンスを出力する第1の処理部と、前記変調されたシーケンスにスクランブリングシーケンスを乗じることによりスクランブルするスクランブラーと、上記スクランブルされたシーケンスをそれぞれ複数の割り当てられたサブキャリアを通じて受信し、前記受信したシーケンスを時間領域信号に変換した後に、前記プリアンブルを生成し送信する第2の処理部とを具備することを特徴とする。 To achieve the above object, according to an aspect of the present invention, there is provided a preamble transmission apparatus in a digital video broadcast (DVB) system. The transmitter generates a modulated signaling sequence (MSS) using a plurality of received sequences, and outputs a modulated sequence by differentially modulating the modulated signaling sequence; and the modulation A scrambler that scrambles the generated sequence by a scrambling sequence, and receives the scrambled sequence through a plurality of assigned subcarriers, converts the received sequence into a time domain signal, and then the preamble. And a second processing unit for generating and transmitting.
本発明の他の態様によれば、デジタルビデオブロードキャスト(DVB)システムにおけるプリアンブル送信方法が提供される。前記送信方法は、受信した複数のシーケンスを用いて変調シグナリングシーケンス(MSS)を生成するステップと、上記変調されたシーケンスを出力するステップと、前記変調されたシーケンスにスクランブリングシーケンスを乗じることによりスクランブルするステップと、前記スクランブルされたシーケンスをそれぞれ複数の割り当てられたサブキャリアを通じて受信するステップと、前記受信したシーケンスを時間領域信号に変換するステップと、前記プリアンブルを生成し送信するステップとを具備することを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, a preamble transmission method in a digital video broadcast (DVB) system is provided. The transmission method includes a step of generating a modulated signaling sequence (MSS) using a plurality of received sequences, a step of outputting the modulated sequence, and a scrambling sequence by multiplying the modulated sequence by a scrambling sequence. Receiving the scrambled sequence through a plurality of assigned subcarriers, converting the received sequence into a time domain signal, and generating and transmitting the preamble. It is characterized by that.
本発明のさらに他の態様によれば、デジタルビデオブロードキャスト(DVB)システムにおけるプリアンブル受信装置が提供される。前記受信装置は、受信した信号からプリアンブルを検出し、前記検出されたプリアンブルを周波数領域信号に変換した後に、前記周波数領域信号を逆多重化する第1の処理部と、前記逆多重化されたシーケンスにデスクランブリングシーケンスを乗じることにより前記逆多重化されたシーケンスをデスクランブルするデスクランブラーと、前記デスクランブルされたシーケンスを差動復調し、前記復調されたシーケンスから複数のシーケンスを検出する第2の処理部とを具備することを特徴とする。 According to yet another aspect of the present invention, a preamble receiver in a digital video broadcast (DVB) system is provided. The receiving apparatus detects a preamble from a received signal, converts the detected preamble into a frequency domain signal, and then demultiplexes the frequency domain signal; and the demultiplexed A descrambler that descrambles the demultiplexed sequence by multiplying the sequence by a descrambling sequence; a second that differentially demodulates the descrambled sequence and detects a plurality of sequences from the demodulated sequence; And a processing unit.
本発明のさらなる他の態様によれば、デジタルビデオブロードキャスト(DVB)システムにおけるプリアンブル受信方法が提供される。前記受信方法は、受信した信号からプリアンブルを検出するステップと、前記検出されたプリアンブルを周波数領域信号に変換するステップと、前記周波数領域信号を逆多重化するステップと、前記逆多重化されたシーケンスにデスクランブリングシーケンスを乗じることによりデスクランブルするステップと、前記デスクランブルされたシーケンスを差動復調するステップと、前記復調されたシーケンスから複数のシーケンスを検出するステップとを具備することを特徴とする。 According to yet another aspect of the present invention, a preamble reception method in a digital video broadcast (DVB) system is provided. The receiving method includes a step of detecting a preamble from a received signal, a step of converting the detected preamble into a frequency domain signal, a step of demultiplexing the frequency domain signal, and the demultiplexed sequence. And a step of descrambling by multiplying by a descrambling sequence, a step of differentially demodulating the descrambled sequence, and a step of detecting a plurality of sequences from the demodulated sequence. .
本発明は、DVBシステムにおいて、物理チャネルの中の1つであるプリアンブルを送信する際に差動変調方式を使用することにより、スクランブリングを用いてPAPR増加問題を解決することによりプリアンブルP1のPAPRを低減させることができるという効果がある。 The present invention uses a differential modulation scheme when transmitting a preamble, which is one of physical channels, in a DVB system, thereby solving the PAPR increase problem using scrambling, thereby reducing the PAPR of the preamble P1. There is an effect that can be reduced.
本発明の他の目的、利点、及び顕著な特徴は、添付の図面及び本発明の実施形態からなされた以下の詳細な説明から、この分野の当業者に明確になるはずである。 Other objects, advantages and salient features of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the accompanying drawings and the following detailed description made from the embodiments of the present invention.
添付の図面を参照した下記の説明は、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるような本発明の実施形態の包括的な理解を助けるために提供されたものであり、この理解を助けるための様々な特定の詳細を含むが、ただ1つの実施形態にすぎない。したがって、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、ここに説明された実施形態の様々な変更及び修正が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。また、明瞭性と簡潔性の観点から、当業者に良く知られている機能や構成に関する具体的な説明は、省略する。 The following description with reference to the accompanying drawings is provided to assist in a comprehensive understanding of the embodiments of the present invention as defined in the appended claims and their equivalents. While including various specific details to assist in this understanding, it is merely one embodiment. Accordingly, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the embodiments described herein without departing from the scope or spirit of the invention. . In addition, from the viewpoints of clarity and conciseness, detailed descriptions of functions and configurations well known to those skilled in the art are omitted.
次の説明及び請求項に使用される用語及び単語は、辞典的意味に限定されるものではなく、発明者により本発明の理解を明確にかつ一貫性のあるようにするために使用される。したがって、特許請求の範囲とこれと均等なものに基づいて定義されるもので、本発明の実施形態の説明がただ実例を提供するためのもので、本発明の目的を限定するものでないことは、本発明の技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。 The terms and words used in the following description and claims are not limited to the dictionary meaning, but are used by the inventor to make the understanding of the invention clear and consistent. Accordingly, it is to be defined based on the claims and their equivalents, and the description of the embodiments of the present invention is merely provided for illustrative purposes and does not limit the purpose of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art of the present invention.
英文明細書に記載の“a”、“an”、及び“the”、すなわち、単数形は、コンテキスト中に特記で明示されない限り、複数形を含むことは、当業者にはわかることである。したがって、例えば、“コンポーネント表面(a component surface)”との記載は、1つ又は複数の表面を含む。
“実質的に(substantially)”という用語は、提示された特徴、パラメータ、又は値が正確に設定される必要はないが、許容誤差、測定誤り、測定精度限界及び当業者に知られているか、あるいは当業者によって実験なしに得られる要素を含む偏差又は変化が、これら特性が提供しようとする効果を排除しない範囲内で発生することを意味する。
Those skilled in the art will appreciate that “a”, “an”, and “the”, ie, the singular forms in the English specification, include the plural unless specifically stated otherwise in the context. Thus, for example, reference to “a component surface” includes one or more surfaces.
The term “substantially” does not require that the presented feature, parameter, or value be set precisely, but is known to the tolerance, measurement error, measurement accuracy limit and those skilled in the art, Alternatively, it means that deviations or changes including elements obtained by those skilled in the art without experimentation occur within a range that does not exclude the effect that these characteristics are intended to provide.
本発明は、シグナリング情報が送信されるプリアンブルに関し、特に、初期情報が送信されるプリアンブルP1に関する。本発明の実施形態は、差動変調の使用によりプリアンブルに対する相補シーケンスのピーク対平均電力比(PAPR)が大きくなる上述した問題点を解決するための方法を提案する。 The present invention relates to a preamble to which signaling information is transmitted, and more particularly to a preamble P1 to which initial information is transmitted. Embodiments of the present invention propose a method for solving the above-mentioned problem that the use of differential modulation increases the peak-to-average power ratio (PAPR) of the complementary sequence to the preamble.
以下、本発明の実施形態について説明する。
表2は、プリアンブルP1で差動変調方式を適用しない場合のプリアンブルのPAPRを示す。128個のプリアンブル信号が第1及び第2のシーケンスS1、S2との組み合わせにより生成されると、最大PAPRは、10.29dBであり、最小PAPRは、6.72dBであり、平均PAPRは、8.21dBである。
Table 2 shows the PAPR of the preamble when the differential modulation scheme is not applied to the preamble P1. When 128 preamble signals are generated by the combination of the first and second sequences S1 and S2, the maximum PAPR is 10.29 dB, the minimum PAPR is 6.72 dB, and the average PAPR is 8 .21 dB.
しかしながら、表3は、差動変調方式を適用する場合のプリアンブルのPAPRを示す。この場合に、プリアンブルの最大PAPRは、10.50dBであり、最小PAPRは、7.14dBであり、平均PAPRは、7.14dBである。上述したように、差動変調方式の使用により相補シーケンスの特性が相互に矛盾するのでPAPRが増加することが表2と表3との間の比較からわかる。表2及び表3の結果から、差動変調の影響のために平均PAPRが0.42dB増加することをわかる。
上記の問題を解決するための方法として、すなわち、PAPR低減のために、DVBシステムは、スクランブリングを適用することにより差動変調によるPAPRが大きくなる問題を解決することができる。
図6は、本発明の実施形態によるDVBシステムにおけるプリアンブルを送信する送信器の構成を示すブロック図である。
As a method for solving the above problem, that is, for reducing the PAPR, the DVB system can solve the problem that the PAPR due to differential modulation becomes large by applying scrambling.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a transmitter that transmits a preamble in the DVB system according to an embodiment of the present invention.
図6を参照すると、送信器は、CDSテーブル600、MSS処理部610、DBPSK変調部620、位相オフセット処理部630、スクランブラー635、キャリア割当部640、IFFT処理部650、及びプリアンブル生成部660を含む。ここで、CDSテーブル600、MSS処理部610、DBPSK変調部620、位相オフセット処理部630、キャリア割当部640、IFFT処理部650、及びプリアンブル生成部660は、図3の従来の送信器でのCDSテーブル300、MSS処理部310、DBPSK変調部320、位相オフセット処理部325、キャリア割当部330、IFFT処理部340、及びプリアンブル生成部350と同一の動作を実行するので、これについての詳細な説明は省略する。
Referring to FIG. 6, the transmitter includes a CDS table 600, an
本発明の実施形態によるスクランブラー635は、MSS処理部610により生成されたシーケンスの相補セット(CSS)がDBPSK変調部620及び位相オフセット処理部630によりPAPRが大きくなることを防止することができる。すなわち、実施形態において、スクランブラー635は、位相オフセット処理部630から出力された変調されたシーケンスにスクランブリングシーケンスを乗じることにより新たなシーケンスを生成する。また、スクランブラー635は、MSS処理部610からの信号を任意の形態に変更する動作を実行する際に任意のシーケンスで動作することができる。
The
スクランブラー635の出力MSS_SCRは、数式(4)のように表現される。
(数4)
MSS_SCR=SCR(MSS)・・・・・(4)
The output MSS_SCR of the
(Equation 4)
MSS_SCR = SCR (MSS) (4)
上述した数式(4)において、項“SCR”は、スクランブラー635のスクランブリング動作を示す。スクランブラー635に入力された変調されたシーケンスにスクランブリングシーケンスを乗じることにより新たなシーケンスを生成する。
例えば、長さKのBSPKシーケンスが変調されたシーケンスとして入力される際に、すなわち、{10、−11、−12、13,...,1K−1}が変調されたシーケンスとして入力される際に、スクランブリングシーケンスも長さKの任意のBPSKシーケンスで生成されることができる。
In Equation (4) described above, the term “SCR” indicates the scrambling operation of the
For example, when a BSPK sequence of length K is input as a modulated sequence, ie, {1 0 , −1 1 , −1 2 , 1 3 ,. . . , 1 K−1 } is input as a modulated sequence, the scrambling sequence can also be generated with an arbitrary BPSK sequence of length K.
スクランブリングシーケンスが{−10、11、−12、−13,...,−1K−1}である場合に、スクランブラー635は、この変調されたシーケンス{10、−11、−12、13,...,1K−1}にスクランブリングシーケンス{−10、11、−12、−13,...,−1K−1}を乗じることにより長さKの新たなBPSKのシーケンスとして{−10、−11、12、−13,...,−1K−1}を生成する。すなわち、スクランブラー635は、数式(4)を用いて変調されたシーケンスにスクランブリングシーケンスを乗じることにより新たなシーケンスMSS_SCRを生成する。
The scrambling sequence is {-1 0 , 1 1 , -1 2 , -1 3 ,. . . , −1 K−1 }, the
スクランブラー635は、DBPSK変調部620及び位相オフセット処理部630で変調されたシーケンス、すなわち、1又は−1で表現された長さ384の変調されたシーケンスにスクランブラー635で使用される長さ384を有するスクランブリングシーケンスに乗じることによりスクランブリングを実行する。このスクランブリングシーケンスについては、下記の実施形態により詳細に説明する。
The
スクランブラー635は、プリアンブルP1のPAPRを低減するためのスクランブリングシーケンスを生成する。DVBシステムにおいて、下記の数式(5)のように定義された擬似ランダム二進シーケンス(PRBS)を使用し、スクランブラー635は、既存のPRBSを用いてスクランブリングシーケンスを生成することができる。
(数5)
1+X14+X15・・・・・(5)
The
(Equation 5)
1 + X 14 + X 15 (5)
図7は、数式(5)のPRBS符号化器の例を示す図である。
図7を参照すると、PRBSレジスタ710は、初期値シーケンス(100010111100101)を受信し、PRBSシーケンス(1110100011100100011100100...)を生成する。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the PRBS encoder of Equation (5).
7, the
初期値及び長さ384を有するPAPRスクランブリングシーケンスは、下記の表4に示す。
上述した表4のスクランブリングシーケンスは、プリアンブルP1のPAPRを低減するために使用されるスクランブラーのスクランブリングシーケンスとして使用される。図7のPRBS符号化器において、表4の初期値で生成された長さ384のシーケンスは、0又は1の値から1又は−1に変換され、スクランブラー635で位相オフセット処理部から出力された変調されたシーケンスと乗じることによりPAPRを低減する。
The scrambling sequence shown in Table 4 is used as a scrambling sequence for the scrambler used to reduce the PAPR of the preamble P1. In the PRBS encoder of FIG. 7, the sequence of length 384 generated with the initial values in Table 4 is converted from 0 or 1 to 1 or −1 and output from the phase offset processing unit by the
下記の表5は、本発明の実施形態においてPAPR低減用スクランブリングを使用する場合の128個のプリアンブルP1のPAPRを示す。ここで、最大PAPRが9.10dBであり、最小PAPRが6.71dBであり、平均PAPRが8.01dBであることをわかる。表3と比較すると、1.4dBの利得は、最大PAPRで得られることができる。
実施形態において、新たなシーケンスが上述したスクランブラー635により生成される。さらに、各スクランブリングシーケンスは、将来使うためにルックアップテーブルに格納することもでき、又は必要な時に決定することもできる。一例として、図6において、DBPSK変調部620の出力は、ルックアップテーブルに格納することができ、スクランブラー635の出力は、ルックアップテーブルに格納することができ、又はブロック600〜635のすべての出力は、スクランブラー635の動作のためにルックアップテーブルに格納することができる。
In an embodiment, a new sequence is generated by the
図8は、本発明の実施形態によるDVBシステムにおけるプリアンブルを送信する送信方法を示すフローチャートである。
図8を参照すると、送信器は、ステップ801でS1及びS2を受信し、ステップ803で、S1及びS2に対応するシーケンスを選択することによりMSSを生成する。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a transmission method for transmitting a preamble in a DVB system according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 8, the transmitter receives S1 and S2 in
送信器は、ステップ805で、MSSを差動変調し、ステップ807で、最上位ビット(MSB)の64ビットに180°位相オフセットを適用する。ステップ809で、送信器は、数式(5)により生成されたスクランブリングシーケンスをステップ807で変調されたシーケンスに乗じることによりスクランブリングを実行する。
The transmitter differentially modulates the MSS at
ステップ811で、送信器は、スクランブルされたシーケンスをそれぞれ割り当てられたサブキャリアを通じて受信する。次いで、ステップ813で、このそれぞれ割り当てられたサブキャリアを通じて受信されたスクランブルされたシーケンスに対してIFFTを実行することにより時間領域信号を生成する。最終的に、ステップ815で、送信器は、図1に示した構成を有するプリアンブルを生成する。
In step 811, the transmitter receives the scrambled sequence through each assigned subcarrier. Next, in
スクランブラー635により実行されるスクランブリング動作がDBPSK変調の後に実行されるために、本発明の実施形態は、S1及びS2の検出性能が、スクランブリング動作がDBPSK変調の前に実行される場合に比べて一層安定的である。すなわち、本発明の実施形態は、S1及びS2の検出性能に強い。
Because the scrambling operation performed by the
図9は、本発明の実施形態によるDVBシステムにおけるプリアンブルを受信する受信器の構成を示すブロック図である。
図9を参照すると、受信器は、プリアンブル検出部900、FFT処理部910、DEMUX920、デスクランブラー930、DBPSK復調器940、及び信号検出部950を含む。ここで、プリアンブル検出部900、FFT処理部910、DEMUX920、DBPSK復調器940、及び信号検出部950は、図4に示したプリアンブル検出部400、FFT処理部410、DEMUX420、DBPSK復調器430、及び信号検出部440と同一の動作を実行するので、これについての詳細な説明は省略する。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a receiver that receives a preamble in a DVB system according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 9, the receiver includes a
本発明の実施形態によるデスクランブラー930は、プリアンブルが送信されるアクティブキャリアのデータを逆多重化することにより得られたシーケンスに対してスクランブラー635の逆工程を実行する。すなわち、デスクランブラー930は、逆多重化されたシーケンスにデスクランブリングシーケンスを乗じることによりデスクランブリングを実行する。
The
ここで、このデスクランブリングシーケンスは、この逆多重化されたシーケンスと同一の長さを有する。このデスクランブルされたシーケンスは、上述したスクランブリングシーケンスと同一の方法で、予め決定され、ルックアップテーブルに格納するか又はPRBSを用いて生成することができる。 Here, the descrambling sequence has the same length as the demultiplexed sequence. This descrambled sequence can be predetermined and stored in a look-up table or generated using PRBS in the same manner as the scrambling sequence described above.
図10は、本発明の実施形態によるDVBシステムにおけるプリアンブルを受信する受信方法を示すフローチャートである。
図10を参照すると、受信器は、ステップ1000で初期化を実行し、ステップ1005でプリアンブルに対するチューニングを実行する。受信器は、ステップ1010で受信した信号に対して保護間隔−相関(GIC)を実行し、ステップ1015で、プリアンブルP1を検出したか否かを判断する。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a reception method for receiving a preamble in a DVB system according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 10, the receiver performs initialization in
ステップ1015で、プリアンブルP1を検出することができなかった場合、受信器は、ステップ1010に戻る。しかしながら、受信器がプリアンブルP1を検出した場合、受信器は、ステップ1020で、粗時間の調整及び微細周波数オフセットの調整を実行する。その後、受信器は、ステップ1025で、アクティブキャリアのパワーを推定するために電力相関を実行した後に、ステップ1030で、プリアンブルP1を検出したか否かをさらに判断する。
If, in
ステップ1030で、受信器がプリアンブルP1の検出に失敗した場合、受信器は、ステップ1010に戻り、受信器がプリアンブルP1の受信に成功した場合、受信器は、ステップ1035で、粗周波数オフセットの調整を実行する。次いで、受信器は、ステップ1040で、本発明の実施形態に従ってデスクランブリングシーケンスを用いてデスクランブリングを実行した後に、ステップ1045で、送信器の差動変調方式の逆工程である差動復調を実行する。その後に、受信器は、ステップ1050で、プリアンブル間の相関値を測り、ステップ1055で、S1及びS2の信号を検出する。
If, at
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。 Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the scope and spirit of the invention. The scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be defined within the scope of the appended claims and their equivalents.
600 キャリア分布シーケンス(CDS)テーブル
610 MSS処理部
620 DBPSK変調部
630 位相オフセット処理部
635 スクランブラー
640 キャリア割当部
650 IFFT処理部
660 プリアンブル生成部
710 PRBSレジスタ
900 プリアンブル検出部
910 FFT処理部
920 DEMUX
930 デスクランブラー
940 DBPSK復調器
950 信号検出部
600 carrier distribution sequence (CDS) table 610
930
Claims (27)
受信した複数のシーケンスを用いて変調シグナリングシーケンス(Modulation Signaling Sequence:MSS)を生成し、前記変調シグナリングシーケンスを差動変調することにより変調されたシーケンスを出力する第1の処理部と、
前記変調されたシーケンスにスクランブリングシーケンスを乗じることによりスクランブルするスクランブラーと、
前記スクランブルされたシーケンスをそれぞれ複数の割り当てられたサブキャリアを通じて受信し、前記受信したシーケンスを時間領域信号に変換した後に、前記プリアンブルを生成し送信する第2の処理部とを有することを特徴とするプリアンブル送信装置。 An apparatus for transmitting a preamble in a digital video broadcasting (DVB) system, comprising:
A first processing unit that generates a modulation signaling sequence (MSS) using a plurality of received sequences, and outputs a modulated sequence by differentially modulating the modulation signaling sequence;
A scrambler that scrambles the modulated sequence by multiplying it by a scrambling sequence;
A second processing unit that receives each of the scrambled sequences through a plurality of assigned subcarriers, converts the received sequence into a time domain signal, and then generates and transmits the preamble. A preamble transmitter.
前記変調シグナリングシーケンスを差動変調する差動変調部とを含むことを特徴とする請求項1に記載のプリアンブル送信装置。 The first processing unit generates a modulation signaling sequence using the received plurality of sequences, and a modulation signaling sequence processing unit,
The preamble transmission apparatus according to claim 1, further comprising a differential modulation unit that differentially modulates the modulation signaling sequence.
前記それぞれ割り当てられたサブキャリアを通じて受信したスクランブルされたシーケンスを時間領域信号に変換する逆高速フーリエ変換(IFFT)処理部と、
前記プリアンブルを生成し送信するプリアンブル生成部とを含むことを特徴とする請求項1に記載のプリアンブル送信装置。 The second processing unit receives the scrambled sequence through the respective assigned subcarriers; and
An inverse fast Fourier transform (IFFT) processing unit that converts the scrambled sequence received through the respective assigned subcarriers into a time domain signal;
The preamble transmission apparatus according to claim 1, further comprising: a preamble generation unit that generates and transmits the preamble.
受信した複数のシーケンスを用いて変調シグナリングシーケンス(MSS)を生成するステップと、
前記変調されたシーケンスを出力するステップと、
前記変調されたシーケンスにスクランブリングシーケンスを乗じることによりスクランブルするステップと、
前記スクランブルされたシーケンスをそれぞれ複数の割り当てられたサブキャリアを通じて受信するステップと、
前記受信したシーケンスを時間領域信号に変換するステップと、
前記プリアンブルを生成し送信するステップとを有することを特徴とするプリアンブル送信方法。 A method for transmitting a preamble in a digital video broadcast (DVB) system, comprising:
Generating a modulated signaling sequence (MSS) using the received plurality of sequences;
Outputting the modulated sequence;
Scrambled by multiplying the modulated sequence by a scrambling sequence;
Receiving each of the scrambled sequences over a plurality of assigned subcarriers;
Converting the received sequence into a time domain signal;
A preamble transmission method comprising: generating and transmitting the preamble.
前記それぞれ割り当てられたサブキャリアを通じて受信されたスクランブルされたシーケンスを時間領域信号に変換するステップと、
前記プリアンブルを生成し送信するステップとを含むことを特徴とする請求項8に記載のプリアンブル送信方法。 Transmitting the preamble comprises receiving the scrambled sequence through the respective assigned subcarriers;
Converting the scrambled sequence received through the respective assigned subcarriers into a time domain signal;
The preamble transmission method according to claim 8, further comprising: generating and transmitting the preamble.
受信した信号からプリアンブルを検出し、前記検出されたプリアンブルを周波数領域信号に変換した後に、前記周波数領域信号を逆多重化する第1の処理部と、
前記逆多重化されたシーケンスにデスクランブリングシーケンスを乗じることにより前記逆多重化されたシーケンスをデスクランブルするデスクランブラーと、
前記デスクランブルされたシーケンスを差動復調し、前記復調されたシーケンスから複数のシーケンスを検出する第2の処理部とを有することを特徴とするプリアンブル受信装置。 An apparatus for receiving a preamble in a digital video broadcast (DVB) system, comprising:
A first processing unit that detects a preamble from a received signal, converts the detected preamble into a frequency domain signal, and then demultiplexes the frequency domain signal;
A descrambler that descrambles the demultiplexed sequence by multiplying the demultiplexed sequence by a descrambling sequence;
A preamble receiving apparatus comprising: a second processing unit that differentially demodulates the descrambled sequence and detects a plurality of sequences from the demodulated sequence.
前記プリアンブルを前記周波数領域信号に変換する高速フーリエ変換(FFT)処理部と、
前記プリアンブルが送信されるアクティブキャリアのデータを逆多重化する逆多重化部(Demultiplexer:DEMUX)とを含むことを特徴とする請求項15に記載のプリアンブル受信装置。 The first processing unit includes a preamble detection unit that detects the preamble from a received signal;
A fast Fourier transform (FFT) processing unit for converting the preamble into the frequency domain signal;
The preamble reception apparatus according to claim 15, further comprising a demultiplexer (DEMUX) that demultiplexes data of an active carrier to which the preamble is transmitted.
前記復調されたシーケンスから前記複数のシーケンスを検出する信号検出部とを含むことを特徴とする請求項15に記載のプリアンブル受信装置。 The second processing unit includes a differential demodulation unit that differentially demodulates the descrambled sequence;
The preamble reception apparatus according to claim 15, further comprising: a signal detection unit that detects the plurality of sequences from the demodulated sequence.
受信した信号からプリアンブルを検出するステップと、
前記検出されたプリアンブルを周波数領域信号に変換するステップと、
前記周波数領域信号を逆多重化するステップと、
前記逆多重化されたシーケンスにデスクランブリングシーケンスを乗じることによりデスクランブルするステップと、
前記デスクランブルされたシーケンスを差動復調するステップと、
前記復調されたシーケンスから複数のシーケンスを検出するステップとを有することを特徴とするプリアンブル受信方法。 A method of receiving a preamble in a digital video broadcast (DVB) system, comprising:
Detecting a preamble from the received signal;
Converting the detected preamble into a frequency domain signal;
Demultiplexing the frequency domain signal;
Descrambling by multiplying the demultiplexed sequence by a descrambling sequence;
Differentially demodulating the descrambled sequence;
And a method of detecting a plurality of sequences from the demodulated sequence.
The preamble reception method according to claim 22, wherein the differential demodulation of the descrambling sequence is performed by differential two-phase phase shift (DBPSK) demodulation.
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