本発明の更なる理解を促進するために含まれる添付の図面は、本発明の実施例を示し、詳細な説明と共に本発明の原理を説明する。
以下、前記の目的を具体的に実現できる本発明の好ましい実施例を添付の図面を参照して説明する。このとき、図面に図示され、また、これによって説明される本発明の構成と作用は、少なくとも一つの実施例として説明されるものであり、これによって本発明の技術的思想とその核心構成及び作用が制限されることはない。
本発明で使用される用語としては、本発明での機能を考慮しながら、可能な限り、現在広く使用される一般的な用語を選択したが、これは、当分野に携わる技術者の意図、慣例または新たな技術の出現などによって変わり得る。また、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、この場合、該当の発明の説明部分でその意味を詳細に記載するだろう。したがって、本発明で使用される用語は、単純な用語の名称ではなく、その用語が有する意味と本発明の全般にわたった内容に基づいて定義されなければならないことを明らかにしておこう。
本発明は、次世代放送サービスのための放送信号を送受信できる装置及び方法を提供するためのものである。本発明の一実施例に係る次世代放送サービスは、地上波放送サービス、モバイル放送サービス及びUHDTVサービスなどを含む概念である。本発明は、上述した次世代放送サービスのための放送信号を非MIMO(non―MIMO、Multi Input Multi Output)方式またはMIMO方式で処理することを一実施例とすることができる。本発明の一実施例に係る非MIMO方式は、MISO(Multi Input Single Output)、SISO(Single Input Single Output)方式などを含むことができる。
以下で、MISOまたはMIMOの多重アンテナは、説明の便宜上、2個のアンテナを例として挙げて説明できるが、このような本発明の説明は、2個以上のアンテナを使用するシステムに適用することができる。
図1は、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための送信装置の構造を示した図である。
本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための送信装置は、インプットフォーマッティングモジュール1000、コーディング&モジュレーションモジュール1100、フレームストラクチャーモジュール1200、ウェーブフォーム生成モジュール1300、及びシグナリング生成モジュール1400を含むことができる。以下、各モジュールの動作を中心に説明する。
図1に示したように、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための送信装置は、入力信号として、MPEG―TSストリーム、IPストリーム(v4/v6)、及びGS(Generic stream)の入力を受けることができる。また、入力信号を構成する各ストリームの構成に関する付加情報(management information)の入力を受け、入力を受けた付加情報を参照して最終的なフィジカルレイヤー信号(physical layer signal)を生成することができる。
本発明の一実施例に係るインプットフォーマッティングモジュール1000は、入力された各ストリームを、コーディング及びモジュレーションを行うための基準またはサービス及びサービスコンポーネント基準によって分け、複数のロジカルデータパイプ(logical data pipes)(または各データパイプまたはDPデータ)を生成することができる。データパイプは、フィジカルレイヤーのロジカルチャンネル(logical channel)であって、サービスデータまたは関連するメタデータを伝送することができる。また、データパイプは、一つまたは複数のサービスまたは各サービスコンポーネントを伝送することができる。また、データパイプを介して伝送されるデータをDPデータと称することができる。
また、本発明の一実施例に係るインプットフォーマッティングモジュール1000は、生成されたそれぞれのデータパイプを、コーディング及びモジュレーションを行うために必要なブロック単位で分け、伝送効率を高めたり、スケジューリングをするために必要な一連の過程を行うことができる。具体的な内容は後で説明することにする。
本発明の一実施例に係るコーディング&モジュレーションモジュール1100は、インプットフォーマッティングモジュール1000から入力を受けたそれぞれのデータパイプに対してFEC(forward error correction)エンコーディングを行い、伝送チャンネルで発生し得るエラーを受信端で訂正できるようにする。また、本発明の一実施例に係るコーディング&モジュレーションモジュール1100は、FEC出力ビットデータに対してシンボルデータに切り替え、インターリービングを行い、チャンネルによるバーストエラー(burst error)を訂正することができる。また、図1に示したように、二つ以上のマルチプルTxアンテナ(multiple Tx antenna)を介して伝送するために、本発明の一実施例に係るコーディング&モジュレーションモジュール1100は、処理したデータを各アンテナ出力のためのデータ経路(data path)に分けて出力することができる。
本発明の一実施例に係るフレームストラクチャーモジュール1200は、コーディング&モジュレーションモジュール1100から出力されたデータを信号フレームにマッピングすることができる。本発明の一実施例に係るフレームストラクチャーモジュール1200は、インプットフォーマッティングモジュール1000から出力されたスケジューリング情報を用いてマッピングを行うことができ、追加的なダイバーシティゲイン(diversity gain)を得るために信号フレーム内のデータに対してインターリービングを行うことができる。
本発明の一実施例に係るウェーブフォーム生成モジュール1300は、フレームストラクチャーモジュール1200から出力された各信号フレームを最終的に伝送できる形態の信号に変換させることができる。この場合、本発明の一実施例に係るウェーブフォーム生成モジュール1300は、伝送システムの検出(detection)のためにプリアンブルシグナル(またはプリアンブル)を挿入し、伝送チャンネルを推定し、歪曲を補償できるようにレファレンス信号(reference signal)を挿入することができる。また、本発明の一実施例に係るウェーブフォーム生成モジュール1300は、多重経路受信によるチャンネル遅延スプレッド(channel delay spread)による影響を相殺させるために、保護区間(guard interval)を置いて該当の区間に特定のシーケンスを挿入することができる。また、本発明の一実施例に係るウェーブフォーム生成モジュール1300は、付加的に出力信号のPAPR(peak―to―average power ratio)などの信号特性を考慮して、効率的な伝送に必要な過程を行うことができる。
本発明の一実施例に係るシグナリング生成モジュール1400は、入力された付加情報(management information)、及びインプットフォーマッティングモジュール1000、コーディング&モジュレーションモジュール1100及びフレームストラクチャーモジュール1200で発生した情報を用いて最終的なシグナリング情報(physical layer signaling)を生成する。したがって、本発明の一実施例に係る受信装置は、シグナリング情報を復号化し、受信された信号をデコーディングすることができる。
上述したように、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための送信装置は、地上波放送サービス、モバイル放送サービス及びUHDTVサービスなどを提供することができる。したがって、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための送信装置は、互いに異なるサービスのための各信号を時間領域でマルチプレキシングして伝送することができる。
図2〜図4は、図1で説明した本発明の一実施例に係るインプットフォーマッティングモジュール1000の実施例を示した図である。以下、各図面について説明する。
図2は、本発明の一実施例に係るインプットフォーマッティングモジュールを示した図である。図2は、インプット信号がシングルインプットストリームである場合のインプットフォーマッティングモジュールを示す。
図2に示したように、本発明の一実施例に係るインプットフォーマッティングモジュールは、モードアダプテーションモジュール2000及びストリームアダプテーションモジュール2100を含むことができる。
図2に示したように、モードアダプテーションモジュール2000は、インプットインターフェース(input interface)ブロック2010、CRC―8エンコーダー(CRC―8 encoder)ブロック2020及びBBヘッダー挿入(BB header insertion)ブロック2030を含むことができる。以下、各ブロックに対して簡略に説明する。
インプットインターフェースブロック2010は、入力されたシングルインプットストリームを、後でFEC(BCH/LDPC)を行うためのベースバンド(baseband、BB)フレーム長さ単位で分けて出力することができる。
CRC―8エンコーダーブロック2020は、各BBフレームデータに対してCRCエンコーディングを行い、リダンダンシーデータ(redundancy data)を追加することができる。
その後、BBヘッダー挿入ブロック2030は、モードアダプテーションタイプ(Mode Adaptation Type、(TS/GS/IP))、ユーザーパケット長さ(User Packet Length)、データフィールド長さ(Data Field Length)、ユーザーパケットシンクバイト(User Packet Sync Byte)、データフィールド内にあるユーザーパケットシンクバイトのスタートアドレス(Start Address of User Packet Sync Byte in Data Field)、ハイエフィシェンシーモードインジケーター(High Efficiency Mode Indicator)、インプットストリーム同期化フィールド(Input Stream Synchronization Field)などの情報を含むヘッダーをBBフレームに挿入することができる。
図2に示したように、ストリームアダプテーションモジュール2100は、パディング挿入(Padding insertion)ブロック2110及びBBスクランブラー(scrambler)ブロック2120を含むことができる。以下、各ブロックに対して簡略に説明する。
パディング挿入ブロック2110は、モードアダプテーションモジュール2000から入力を受けたデータがFECエンコーディングに必要な入力データ長さより小さい場合、パディングビットを挿入し、必要な入力データ長さを有するように出力することができる。
BBスクランブラーブロック2120は、入力されたビットストリームをPRBS(Pseudo Random Binary Sequence)でXOR演算し、ランダマイズ(randomize)することができる。
上述した各ブロックは、設計者の意図によって省略したり、類似または同一の機能を有する他のブロックに取り替えることができる。
図2に示したように、インプットフォーマッティングモジュールは、最終的にデータパイプをコーディング&モジュレーションモジュールに出力することができる。
図3は、本発明の他の実施例に係るインプットフォーマッティングモジュールを示した図である。図3は、インプット信号が各マルチプルインプットストリーム(multiple input streams)である場合のインプットフォーマッティングモジュールのモードアダプテーションモジュールを示した図である。
各マルチプルインプットストリームを処理するためのインプットフォーマッティングモジュールのモードアダプテーションモジュールは、各インプットストリームを独立的に処理することができる。
図3に示したように、各マルチプルインプットストリームのストリームをそれぞれ処理するためのモードアダプテーションモジュール3000は、インプットインターフェース(input interface)ブロック、インプットストリームシンクロナイザー(input stream synchronizer)ブロック、補償遅延(compensating delay)ブロック、ヌルパケット削除(null packet deletion)ブロック、CRC―8エンコーダーブロック及びBBヘッダー挿入ブロックを含むことができる。以下、各ブロックに対して簡略に説明する。
インプットインターフェースブロック、CRC―8エンコーダーブロック及びBBヘッダー挿入ブロックの各動作は、図2で説明した通りであるので、それについての説明は省略する。
インプットストリームシンクロナイザーブロック3100は、ISCR(Input Stream Clock Reference)情報を伝送し、受信端でTSあるいはGSストリームを復元するのに必要なタイミング(timing)情報を挿入することができる。
補償遅延ブロック3200は、インプットストリームシンクロナイザーブロックによって発生したタイミング情報と共に、送信装置のデータ処理過程によるデータパイプ間の遅延が発生した場合、受信装置で同期を合わせるように入力データを遅延させて出力することができる。
ヌルパケット削除ブロック3300は、不必要に伝送される入力ヌルパケットを除去し、除去された位置によって除去されたヌルパケットの個数を挿入して伝送することができる。
上述した各ブロックは、設計者の意図によって省略したり、類似または同一の機能を有する他のブロックに取り替えることができる。
図4は、本発明の更に他の実施例に係るインプットフォーマッティングモジュールを示した図である。
具体的に、図4は、インプット信号が各マルチプルインプットストリームである場合のインプットフォーマッティングモジュールのストリームアダプテーションモジュールを示した図である。
本発明の一実施例に係る各マルチプルインプットストリームの場合のインプットフォーマッティングモジュールのストリームアダプテーションモジュールは、スケジューラ(scheduler)4000、1―フレーム遅延(1―frame delay)ブロック4100、イン―バンドシグナリングまたはパディング挿入(In―band signaling or padding insertion)ブロック4200、フィジカルレイヤーシグナリング生成(physical layer signaling generation)ブロック4300及びBBスクランブラー(scrambler)ブロック4400を含むことができる。以下、各ブロックの動作に対して説明する。
スケジューラ4000は、デュアル極性(dual polarity)を含む多重アンテナを使用するMIMOシステムのためのスケジューリングを行うことができる。また、スケジューラ4000は、図1で説明したコーディング&モジュレーションモジュール内のビットツーセルデマックス(bit to cell demux)ブロック、セルインターリーバー(cell interleaver)ブロック、タイムインターリーバー(time interleaver)ブロックなどの各アンテナ経路のための各信号処理ブロックに使用される各パラメーターを発生させることができる。
1―フレーム遅延ブロック4100は、データパイプ内に挿入されるイン―バンドシグナリングなどのために、次のフレームに対するスケジューリング情報が現在のフレームに伝送されるように入力データを一つの信号フレームだけ遅延させることができる。
イン―バンドシグナリングまたはパディング挿入ブロック4200は、一つの伝送フレームだけ遅延されたデータに遅延されていないフィジカルレイヤーシグナリング(physical layer signaling、PLS)―ダイナミックシグナリング(dynamic signaling)情報を挿入することができる。この場合、イン―バンドシグナリングまたはパディング挿入ブロック4200は、パディングのための空間がある場合にパディングビットを挿入したり、イン―バンドシグナリング情報をパディング空間に挿入することができる。また、スケジューラ4000は、イン―バンドシグナリングとは別個に現在のフレームに対するPLS―ダイナミックシグナリング情報を出力することができる。したがって、後述するセルマッパー(cell mapper)は、スケジューラ4000から出力したスケジューリング情報によって各入力セルをマッピングすることができる。
フィジカルレイヤーシグナリング生成ブロック4300は、イン―バンドシグナリングを除いて、伝送フレームのプリアンブルシンボル(preamble symbol)やデータシンボル(data symbol)などにスプレーディングされて伝送されるフィジカルレイヤーシグナリングデータを生成することができる。この場合、本発明の一実施例に係るフィジカルレイヤーシグナリングデータは、シグナリング情報と称することができる。また、本発明の一実施例に係るフィジカルレイヤーシグナリングデータは、PLS―プリ(pre)情報とPLS―ポスト(post)情報とに分離することができる。PLS―プリ情報は、PLS―ポスト情報をデコーディングするのに必要な各パラメーター及びスタティックPLSシグナリングデータ(static PLS signaling data)を含むことができ、PLS―ポスト情報は、データパイプをデコーディングするのに必要なパラメーターを含むことができる。上述したデータパイプをデコーディングするのに必要なパラメーターは、再びスタティックPLSシグナリングデータ(static PLS signaling data)及びダイナミックPLSシグナリングデータ(dynamic PLS signaling data)に分離することができる。スタティックPLSシグナリングデータは、スーパーフレームに含まれた全てのフレームに共通的に適用され得るパラメーターであって、スーパーフレーム単位で変更することができる。ダイナミックPLSシグナリングデータは、スーパーフレームに含まれたフレームごとに異なる形に適用され得るパラメーターであって、フレーム単位で変更することができる。したがって、受信装置は、PLS―プリ情報をデコーディングすることによってPLS―ポスト情報を獲得し、PLS―ポスト情報をデコーディングすることによって所望のデータパイプをデコーディングすることができる。
BBスクランブラーブロック4400は、最終的にウェーブフォーム生成ブロック(wave form generation block)の出力信号のPAPR(Peak―to―Average Power Ratio)値が低くなるようにPRBS(Pseudo―Random Binary Sequence)を発生させ、入力ビット列とXOR演算して出力することができる。図4に示したように、BBスクランブラーブロック4400のスクランブリングは、データパイプとPLSの全てに対して適用することができる。
上述した各ブロックは、設計者の意図によって省略したり、類似または同一の機能を有する他のブロックに取り替えることができる。
図4に示したように、ストリームアダプテーションモジュールは、最終的に各データパイプをコーディング&モジュレーションモジュールに出力することができる。
図5は、本発明の一実施例に係るコーディング&モジュレーションモジュールを示した図である。
図5のコーディング&モジュレーションモジュールは、図1で説明したコーディング&モジュレーションモジュール1100の一実施例に該当する。
上述したように、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための送信装置は、地上波放送サービス、モバイル放送サービス及びUHDTVサービスなどを提供することができる。
すなわち、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための送信装置が提供しようとするサービスの特性に応じてQoS(quality of service)が異なるので、各サービスに対応するデータが処理される方式が変化しなければならない。したがって、本発明の一実施例に係るコーディング&モジュレーションモジュールは、入力された各データパイプに対してそれぞれの経路別にSISO、MISO及びMIMO方式を独立的に適用して処理することができる。結果的に、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための送信装置は、各データパイプを介して伝送するサービスやサービスコンポーネント別にQoSを調節することができる。
したがって、本発明の一実施例に係るコーディング&モジュレーションモジュールは、SISO方式のための第1のブロック5000、MISO方式のための第2のブロック5100、MIMO方式のための第3のブロック5200、及びPLS―プリ/ポスト情報を処理するための第4のブロック5300を含むことができる。図5に示したコーディング&モジュレーションモジュールは一実施例に過ぎなく、設計者の意図によって、コーディング&モジュレーションモジュールは、第1のブロック5000及び第4のブロック5300のみを含むこともでき、第2のブロック5100及び第4のブロック5300のみを含むこともでき、第3のブロック5200及び第4のブロック5300のみを含むこともできる。すなわち、設計者の意図によって、コーディング&モジュレーションモジュールは、各データパイプを同一にまたは異なる形に処理するための各ブロックを含むことができる。
以下、各ブロックに対して説明する。
第1のブロック5000は、入力されたデータパイプをSISO処理するためのブロックであって、FECエンコーダー(encoder)ブロック5010、ビットインターリーバー(bit interleaver)ブロック5020、ビットツーセルデマックス(bit to cell demux)ブロック5030、コンステレーションマッパー(constellation mapper)ブロック5040、セルインターリーバー(cell interleaver)ブロック5050及びタイムインターリーバー(time interleaver)ブロック5060を含むことができる。
FECエンコーダーブロック5010は、入力されたデータパイプに対してBCHエンコーディングとLDPCエンコーディングを行い、リダンダンシーを追加し、伝送チャンネル上のエラーを受信端で訂正することができる。
ビットインターリーバーブロック5020は、FECエンコーディングが行われたデータのビット列をインターリービング規則に従ってインターリービングし、伝送チャンネル中に発生し得るバーストエラーに対して強靭性を有するように処理することができる。したがって、QAMシンボルにディープフェーディング(deep fading)あるいはイレイジャー(erasure)が加えられた場合、各QAMシンボルにはインターリービングされた各ビットがマッピングされているので、全体のコードワードビットのうち連続した各ビットにエラーが発生することを防止することができる。
ビットツーセルデマックスブロック5030は、入力されたビット列の順序とコンステレーションマッピング規則を全て考慮して、FECブロック内の各ビットが適切な強健性(robustness)を有して伝送されるように入力ビット列の順序を決定して出力することができる。
また、ビットインターリーバーブロック5020は、FECエンコーダーブロック5010とコンステレーションマッパーブロック5040との間に位置し、受信端のLDPCデコーディングを考慮して、FECエンコーダーブロック5010で行ったLDPCエンコーディングの出力ビットをコンステレーションマッパーブロックの互いに異なる信頼性及び最適の値を有するビットポジションと連結させる役割をすることができる。したがって、ビットツーセルデマックスブロック5030は、類似または同一の機能を有する他のブロックに取り替えることができる。
コンステレーションマッパーブロック5040は、入力されたビットワード(bit word)を一つのコンステレーションにマッピングすることができる。この場合、コンステレーションマッパーブロックは、追加的にローテーション&Q―遅延(rotation & Q―delay)を行うことができる。すなわち、コンステレーションマッパーブロックは、入力された各コンステレーションをローテーション角(rotation angle)によってローテーションした後、イン―フェーズ(In―phase)成分とQ―フェーズ(Quadrature―phase)成分とに分けた後、Q―フェーズ成分のみを任意の値で遅延させることができる。その後、ペアになったイン―フェーズ成分とQ―フェーズ成分を用いて新たなコンステレーションに再マッピングすることができる。
また、コンステレーションマッパーブロック5040は、最適のコンステレーションポイントを探すために2次元平面上のコンステレーションポイントを動かす動作を行うことができる。この過程を通じて、コーディング&モジュレーションモジュール1100の容量は最適化することができる。また、コンステレーションマッパーブロック5040は、IQバランスドコンステレーションポイントとローテーション方式を用いて上述した動作を行うことができる。また、コンステレーションマッパーブロック5040は、類似または同一の機能を有する他のブロックに取り替えることができる。
セルインターリーバーブロック5050は、一つのFECブロックに該当する各セルをランダムに混ぜて出力し、各FECブロックに該当する各セルを各FECブロックに互いに異なる順に出力することができる。
タイムインターリーバーブロック5060は、多数のFECブロックに属する各セルを互いに混ぜて出力することができる。したがって、各FECブロックの各セルは、タイムインターリービングデプス(time interleaving depth)だけの区間内に分散されて伝送されるので、ダイバーシティゲイン(diversity gain)を獲得することができる。
第2のブロック5100は、入力されたデータパイプをMISO処理するためのブロックであって、図5に示したように、第1のブロック5000と同様に、FECエンコーダーブロック、ビットインターリーバーブロック、ビットツーセルデマックスブロック、コンステレーションマッパーブロック、セルインターリーバーブロック及びタイムインターリーバーブロックを含むことができるが、MISOプロセッシング(processing)ブロック5110をさらに含むという点で差がある。第2のブロック5100は、第1のブロック5000と同様に、入力からタイムインターリーバーまで同一の役割の過程を行うので、同一の各ブロックに対する説明は省略する。
MISOプロセッシングブロック5110は、入力された一連の各セルに対して伝送ダイバーシティ(transmit diversity)を与えるMISOエンコーディングマトリックス(encoding matrix)によってエンコーディングを行い、MISOプロセッシングされたデータを二つの経路を介して出力することができる。本発明の一実施例に係るMISOプロセッシングは、OSTBC(orthogonal space time block coding)/OSFBC(orthogonal space frequency block coding、いわゆる、Alamouti coding)を含むことができる。
第3のブロック5200は、入力されたデータパイプをMIMO処理するためのブロックであって、図5に示したように、第2のブロック5100と同様に、FECエンコーダーブロック、ビットインターリーバーブロック、ビットツーセルデマックスブロック、コンステレーションマッパーブロック、セルインターリーバーブロック及びタイムインターリーバーブロックを含むことができるが、MIMOプロセッシングブロック5220を含むという点でデータ処理過程に差がある。
すなわち、第3のブロック5200の場合、FECエンコーダーブロック及びビットインターリーバーブロックは、第1及び第2のブロック5000、5100と具体的な動作は異なるが、基本的な役割は同一である。
ビットツーセルデマックスブロック5210は、MIMOプロセッシングの入力個数と同一の個数の出力ビット列を生成し、MIMOプロセッシングのためのMIMO経路を介して出力することができる。この場合、ビットツーセルデマックスブロック5210は、LDPCとMIMOプロセッシングの特性を考慮して、受信端のデコーディング性能を最適化するように設計することができる。
コンステレーションマッパーブロック、セルインターリーバーブロック、タイムインターリーバーブロックも、具体的な動作は異なり得るが、基本的な役割は第1及び第2のブロック5000、5100で説明した通りである。また、図5に示したように、コンステレーションマッパーブロック、セルインターリーバーブロック、タイムインターリーバーブロックは、ビットツーセルデマックスブロックから出力された出力ビット列を処理するために、MIMOプロセッシングのためのMIMO経路の個数だけ存在し得る。この場合、コンステレーションマッパーブロック、セルインターリーバーブロック、タイムインターリーバーブロックは、各経路を介して入力される各データに対してそれぞれ同一に動作したり、あるいは独立的に動作し得る。
MIMOプロセッシングブロック5220は、入力された二つの入力セルに対してMIMOエンコーディングマトリックスを使用してMIMOプロセッシングを行い、MIMOプロセッシングされたデータを二つの経路を介して出力することができる。本発明の一実施例に係るMIMOエンコーディングマトリックスは、空間多重化(spatial multiplexing)、ゴールデンコード(Golden code)、フル―レートフルダイバーシティコード(Full―rate full diversity code)、線形分散符号(Linear dispersion code)などを含むことができる。
第4のブロック5300は、PLS―プリ/ポスト情報を処理するためのブロックであって、SISOまたはMISOプロセッシングを行うことができる。
第4のブロック5300に含まれたビットインターリーバーブロック、ビットツーセルデマックスブロック、コンステレーションマッパーブロック、セルインターリーバーブロック、タイムインターリーバーブロック及びMISOプロセッシングブロックなどは、上述した第2のブロック5100に含まれた各ブロックと具体的な動作は異なり得るが、基本的な役割は同一である。
第4のブロック5300に含まれたFECエンコーダー(Shortened/punctured FEC encoder)ブロック5310は、入力データの長さがFECエンコーディングを行うのに必要な長さより短い場合に備えたPLS経路のためのFECエンコーディング方式を使用してPLSデータを処理することができる。具体的に、FECエンコーダーブロックは、入力ビット列に対してBCHエンコーディングを行い、その後、ノーマルLDPC(normal LDPC)エンコーディングに必要な入力ビット列の長さだけゼロパディング(zero padding)を行い、LDPCエンコーディングをした後でパディングしたゼロ値を除去し、エフェクティブコードレート(effective code rate)がデータパイプより低いかそれと同一になるように各パリティービットをパンクチャリング(puncturing)することができる。
上述した第1のブロック5000〜第4のブロック5300に含まれた各ブロックは、設計者の意図によって省略したり、類似または同一の機能を有する他のブロックに取り替えることができる。
図5に示したように、コーディング&モジュレーションモジュールは、最終的に各経路別に処理されたデータパイプ、PLS―プリ情報、PLS―ポスト情報をフレームストラクチャーモジュールに出力することができる。
図6は、本発明の一実施例に係るフレームストラクチャーモジュールを示した図である。
図6に示したフレームストラクチャーモジュールは、図1で説明したフレームストラクチャーモジュール1200の一実施例に該当する。
本発明の一実施例に係るフレームストラクチャーブロックは、少なくとも一つ以上のセル―マッパー(cell―mapper)6000、少なくとも一つ以上の遅延補償(delay compensation)モジュール6100及び少なくとも一つ以上のブロックインターリーバー(block interleaver)6200を含むことができる。セル―マッパー6000、遅延補償モジュール6100及びブロックインターリーバー6200の個数は、設計者の意図によって変更可能である。以下、各モジュールの動作を中心に説明する。
セル―マッパー6000は、コーディング&モジュレーションモジュールから出力されたSISO、MISOまたはMIMO処理されたデータパイプに対応する各セル、データパイプ間に共通的に適用され得るコモンデータ(common data)に対応する各セル、PLS―プリ/ポスト情報に対応する各セルをスケジューリング情報によって信号フレームに割り当てることができる。コモンデータは、全部または一部のデータパイプ間に共通的に適用され得るシグナリング情報を意味し、特定のデータパイプを介して伝送され得る。コモンデータを伝送するデータパイプをコモンデータパイプ(common data pipe)と称することができ、これは、設計者の意図によって変更可能である。
本発明の一実施例に係る送信装置が2個の出力アンテナを使用し、上述したMISOプロセッシングでアラモウチコーディング(Alamouti coding)を使用する場合、アラモウチコーディングによる直交性(orthogonality)を維持するために、セル―マッパー6000は、ペア―ワイズセルマッピング(pair―wise cell mapping)を行うことができる。すなわち、セル―マッパー6000は、各入力セルに対して連続した二つのセルを一つの単位で処理してフレームにマッピングすることができる。したがって、各アンテナの出力経路に該当する入力経路内のペアになった各セルは、伝送フレーム内で互いに隣接した位置に割り当てることができる。
遅延補償ブロック6100は、次の伝送フレームに対する入力PLSデータセルを一つのフレームだけ遅延し、現在の伝送フレームに該当するPLSデータを獲得することができる。この場合、現在のフレームのPLSデータは、現在の信号フレーム内のプリアンブルパートを介して伝送することができ、次の信号フレームに対するPLSデータは、現在の信号フレーム内のプリアンブルパートまたは現在の信号フレームの各データパイプ内のイン―バンドシグナリングを介して伝送することができる。これは、設計者の意図によって変更可能である。
ブロックインターリーバー6200は、信号フレームの単位になる伝送ブロック内の各セルをインターリービングすることによって追加的なダイバーシティゲインを獲得することができる。また、ブロックインターリーバー6200は、上述したペア―ワイズマッピングが行われた場合、各入力セルに対して連続した二つのセルを一つの単位で処理することによってインターリービングを行うことができる。したがって、ブロックインターリーバー6200から出力される各セルは、同一の二つの連続したセルになり得る。
ペア―ワイズマッピング及びペア―ワイズインターリービング(pair―wise interleaving)が行われる場合、少なくとも一つ以上のセル―マッパーと少なくとも一つ以上のブロックインターリーバーは、それぞれの経路を介して入力されるデータに対して同一に動作したり、あるいは独立的に動作し得る。
上述した各ブロックは、設計者の意図によって省略したり、類似または同一の機能を有する他のブロックに取り替えることができる。
図6に示したように、フレームストラクチャーモジュールは、少なくとも一つの信号フレームをウェーブフォーム生成モジュールに出力することができる。
図7は、本発明の一実施例に係るウェーブフォーム生成モジュールを示した図である。
図7に示したウェーブフォーム生成モジュールは、図1で説明したウェーブフォーム生成モジュール1300の一実施例に該当する。
本発明の一実施例に係るウェーブフォーム生成モジュールは、図6で説明したフレームストラクチャーモジュールから出力された各信号フレームの入力を受け、各信号フレームを出力するためのアンテナの個数だけ各信号フレームを変調して伝送することができる。
具体的には、図7に示したウェーブフォーム生成モジュールは、m個のTxアンテナを使用する送信装置のウェーブフォーム生成モジュールの実施例であって、m個の経路だけ入力されたフレームを変調して出力するためのm個の処理ブロックを含むことができる。m個の処理ブロックは、全て同一の処理過程を行うことができる。以下では、m個の処理ブロックのうち1番目の処理ブロック7000の動作を中心に説明する。
1番目の処理ブロック7000は、レファレンス信号挿入及びPAPRリダクション(reference signal insertion & PAPR reduction)ブロック7100、インバースウェーブフォームトランスフォーム(Inverse waveform transform)ブロック7200、PAPRリダクション(PAPR reduction in time)ブロック7300、ガードシーケンス挿入(Guard sequence insertion)ブロック7400、プリアンブル挿入(preamble insertion)ブロック7500、ウェーブフォームプロセッシング(waveform processing)ブロック7600、その他のシステム挿入(other system insertion)ブロック7700及びDAC(Digital Analog Conveter)ブロック7800を含むことができる。
レファレンス信号挿入及びPAPRリダクションブロック7100は、各信号ブロックに定められた位置に各レファレンス信号を挿入し、時間ドメインでのPAPR(Peak―to―Average Power Ratio)値を低下させるためにPAPRリダクションスキーム(reduction scheme)を適用することができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがOFDMシステムである場合、レファレンス信号挿入及びPAPRリダクションブロック7100は、アクティブサブキャリア(active subcarrier)の一部を使用せずに保存する方法を使用することができる。また、レファレンス信号挿入及びPAPRリダクションブロック7100は、放送送受信システムによってPAPRリダクションスキームを選択的な動作として使用しない場合もある。
インバースウェーブフォームトランスフォームブロック7200は、伝送チャンネルの特性とシステム構造を考慮して、伝送効率及びフレキシビリティが向上する方式で入力信号をトランスフォームして出力することができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがOFDMシステムである場合、インバースウェーブフォームトランスフォームブロック7200は、逆FFTオペレーション(Inverse FFT operation)を使用して周波数領域の信号を時間領域に変換する方式を使用することができる。また、本発明の一実施例に係る放送送受信システムがシングルキャリアシステム(single carrier system)である場合、インバースウェーブフォームトランスフォームブロックはウェーブフォーム生成モジュール内で使用されない場合もある。
PAPRリダクションブロック7300は、入力された信号に対して時間領域でPAPRを低下させるための方法を適用することができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがOFDMシステムである場合、PAPRリダクションブロック7300は、簡単に最大振幅(peak amplitude)をクリッピング(clipping)する方法を使用することもできる。また、PAPRリダクションブロック7300は、選択的なブロックであって、本発明の一実施例に係る放送送受信システムによって使用されない場合もある。
ガードシーケンス挿入ブロック7400は、伝送チャンネルの遅延スプレッド(delay spread)による影響を最小化するために隣接した信号ブロック間に保護区間(guard interval)を置き、必要な場合、特定のシーケンスを挿入することができる。したがって、受信装置は、同期化やチャンネル推定を容易に行うことができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがOFDMシステムである場合、ガードシーケンス挿入ブロック7400は、OFDMシンボルの保護区間に循環プリフィックス(前置)(cyclic prefix)を挿入することもできる。
プリアンブル挿入ブロック7500は、受信装置がターゲットシステム信号(target system signal)を迅速に且つ効率的に獲得できるように送受信装置間の約束されたノウンタイプ(known type)の信号(プリアンブルまたはプリアンブルシンボル)を伝送信号に挿入することができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがOFDMシステムである場合、プリアンブル挿入ブロック7500は、多数のOFDMシンボルで構成された信号フレームを定義し、毎信号フレームの開始部分にプリアンブルシンボルを挿入することができる。この場合、プリアンブルシンボルまたはプリアンブルは、基本的なPLSデータを伝送することができ、フレームの開始部分に位置し得る。
ウェーブフォームプロセッシングブロック7600は、入力ベースバンド信号に対してチャンネルの伝送特性に合わせてウェーブフォームプロセッシングを行うことができる。ウェーブフォームプロセッシングブロック7600は、一実施例であって、伝送信号の帯域外放出(out―of―band emission)の基準を得るためにSRRC(square―root―raised cosine)フィルタリング(filtering)を行うこともできる。また、本発明の一実施例に係る放送送受信システムがマルチキャリアシステムである場合、ウェーブフォームプロセッシングブロック7600は使用されない場合もある。
その他のシステム挿入ブロック7700は、同一のRF信号帯域幅内に互いに異なる二つ以上の放送サービスを提供する各放送送受信システムのデータを共に伝送できるように複数の放送送受信システムの各信号を時間領域でマルチプレキシングすることができる。この場合、互いに異なる二つ以上のシステムとは、互いに異なる放送サービスを伝送するシステムを意味する。互いに異なる放送サービスは、地上波放送サービス、モバイル放送サービスなどを意味し得る。また、各放送サービスと関連するデータは、互いに異なるフレームを介して伝送することができる。
DACブロック7800は、入力デジタル信号をアナログ信号に変換して出力することができる。DACブロック7800から出力された信号は、m個の出力アンテナを介して伝送することができる。本発明の一実施例に係る伝送アンテナは、垂直(vertical)または水平極性(horizontal polarity)を有することができる。
また、上述した各ブロックは、設計者の意図によって省略したり、類似または同一の機能を有する他のブロックに取り替えることができる。
図8は、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための受信装置の構造を示した図である。
本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための受信装置は、図1で説明した次世代放送サービスのための送信装置に対応し得る。本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための受信装置は、同期化&デモジュレーション(synchronization & demodulation)モジュール8000、フレームパーシング(frame parsing)モジュール8100、デマッピング&デコーディング(demapping & decoding)モジュール8200、アウトプットプロセッサ(output processor)8300及びシグナリングデコーディング(signaling decoding)モジュール8400を含むことができる。以下、各モジュールの動作を中心に説明する。
同期化&デモジュレーションモジュール8000は、ブロックはm個の受信アンテナを介して入力信号を受信し、受信装置に対応するシステムに対する信号抽出及び同期化を行い、送信端で行った方式の逆過程に該当するデモジュレーションを行うことができる。
フレームパーシングモジュール8100は、入力された信号フレームに対してパーシングし、使用者が選択したサービスを伝送するデータを抽出することができる。フレームパーシングモジュール8100は、送信装置でインターリービングを行った場合、これに対する逆過程としてデインターリービングを行うことができる。この場合、抽出しなければならない信号及びデータの位置は、シグナリングデコーディングモジュール8400から出力されたデータをデコーディングし、送信装置で行ったスケジューリング情報などを復元して獲得することができる。
デマッピング&デコーディングモジュール8200は、入力信号をビットドメインデータに変換した後、必要な場合にデインターリービング過程を行うことができる。デマッピング&デコーディングモジュール8200は、伝送効率のために適用されたマッピングに対してデマッピングを行い、伝送チャンネル中に発生したエラーに対してデコーディングを通じてエラー訂正(error correction)を行うことができる。この場合、デマッピング&デコーディングモジュール8200は、シグナリングデコーディングモジュール8400から出力されたデータをデコーディングし、デマッピングとデコーディングに必要な各伝送パラメーターを獲得することができる。
アウトプットプロセッサ8300は、送信装置で伝送効率を高めるために適用した多様な圧縮/信号処理過程の逆過程を行うことができる。この場合、アウトプットプロセッサ8300は、シグナリングデコーディングモジュール8400から出力されたデータから必要な制御情報を獲得することができる。アウトプットプロセッサ8300の最終出力は、送信装置に入力された信号に該当し、MPEG―TS、IPストリーム(v4またはv6)及びGS(generic stream)になり得る。
シグナリングデコーディングモジュール8400は、デモジュレーティングされた信号からPLS情報を獲得することができる。上述したように、フレームパーシングモジュール8100、デマッピング&デコーディングモジュール8200及びアウトプットプロセッサ8300は、シグナリングデコーディングモジュール8400から出力されたデータを用いて該当のモジュールの機能を行うことができる。
図9は、本発明の一実施例に係る同期化&デモジュレーションモジュールを示した図である。
図9に示した同期化&デモジュレーションモジュールは、図8で説明した同期化&デモジュレーションモジュールの一実施例に該当する。また、図9に示した同期化&デモジュレーションモジュールは、図7で説明したウェーブフォーム生成モジュールの逆動作を行うことができる。
図9に示したように、本発明の一実施例に係る同期化&デモジュレーションモジュールは、m個のRxアンテナを使用する受信装置の同期化&デモジュレーションモジュールの実施例であって、m個の経路だけ入力された信号を復調して出力するためのm個の処理ブロックを含むことができる。m個の処理ブロックは、全て同一の処理過程を行うことができる。以下では、m個の処理ブロックのうち1番目の処理ブロック9000の動作を中心に説明する。
1番目の処理ブロック9000は、チューナー(Tuner)9100、ADCブロック9200、プリアンブル検出器(preamble dectector)9300、ガードシーケンス検出器(guard sequence detector)9400、ウェーブフォームトランスフォーム(waveform transform)ブロック9500、時間/周波数同期化(Time/freq sync)ブロック9600、レファレンス信号検出器(Reference signal detector)9700、チャンネル等化部(Channel equalizer)9800及びインバースウェーブフォームトランスフォーム(Inverse waveform transform)ブロック9900を含むことができる。
チューナー9100は、所望の周波数帯域を選択し、受信した信号のサイズを補償し、補償された信号をADCブロック9200に出力することができる。
ADCブロック9200は、チューナー9100から出力された信号をデジタル信号に変換することができる。
プリアンブル検出器9300は、デジタル信号に対して受信装置に対応するシステムの信号であるか否かを確認するためにプリアンブル(またはプリアンブル信号またはプリアンブルシンボル)を検出することができる。この場合、プリアンブル検出器9300は、プリアンブルを通じて受信される基本的な各伝送パラメーターを復号することができる。
ガードシーケンス検出器9400は、デジタル信号内のガードシーケンスを検出することができる。時間/周波数同期化ブロック9600は、検出されたガードシーケンスを用いて時間/周波数同期化を行うことができ、チャンネル等化部9800は、検出されたガードシーケンスを用いて受信/復元されたシーケンスを通じてチャンネルを推定することができる。
ウェーブフォームトランスフォームブロック9500は、送信側でインバースウェーブフォームトランスフォームが行われた場合、これに対する逆変換過程を行うことができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがマルチキャリアシステムである場合、ウェーブフォームトランスフォームブロック9500はFFT変換過程を行うことができる。また、本発明の一実施例に係る放送送受信システムがシングルキャリアシステムである場合、受信された時間領域の信号が周波数領域で処理するために使用されたり、時間領域で全て処理される場合、ウェーブフォームトランスフォームブロック9500は使用されない場合もある。
時間/周波数同期化ブロック9600は、プリアンブル検出器9300、ガードシーケンス検出器9400、レファレンス信号検出器9700の出力データを受信し、検出された信号に対してガードシーケンス抽出、ブロックウィンドウポジショニング(block window positioning)を含む時間同期化及びキャリア周波数同期化を行うことができる。このとき、周波数同期化のために、時間/周波数同期化ブロック9600は、ウェーブフォームトランスフォームブロック9500の出力信号をフィードバックして使用することができる。
レファレンス信号検出器9700は、受信されたレファレンス信号を検出することができる。したがって、本発明の一実施例に係る受信装置は、同期化を行ったり、チャンネル推定(channel estimation)を行うことができる。
チャンネル等化部9800は、ガードシーケンスやレファレンス信号から各伝送アンテナから各受信アンテナまでの伝送チャンネルを推定し、推定されたチャンネルを用いて各受信データに対するチャンネル補償(equalization)を行うことができる。
インバースウェーブフォームトランスフォームブロック9900は、同期化及びチャンネル推定/補償を効率的に行うためにウェーブフォームトランスフォームブロック9500がウェーブフォームトランスフォームを行った場合、再び元の受信データドメインに復元する役割を行うことができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがシンググルキャリアシステムである場合、ウェーブフォームトランスフォームブロック9500は、同期化/チャンネル推定/補償を周波数領域で行うためにFFTを行うことができ、インバースウェーブフォームトランスフォームブロック9900は、チャンネル補償が完了した信号に対してIFFTを行うことによって、伝送された各データシンボルを復元することができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがマルチキャリアシステムである場合、インバースウェーブフォームトランスフォームブロック9900は使用されない場合もある。
また、上述した各ブロックは、設計者の意図によって省略したり、類似または同一の機能を有する他のブロックに取り替えることができる。
図10は、本発明の一実施例に係るフレームパーシングモジュールを示した図である。
図10に示したフレームパーシングモジュールは、図8で説明したフレームパーシングモジュールの一実施例に該当する。また、図10に示したフレームパーシングモジュールは、図6で説明したフレームストラクチャーモジュールの逆動作を行うことができる。
図10に示したように、本発明の一実施例に係るフレームパーシングモジュールは、少なくとも一つ以上のブロックデインターリーバー(block deinterleaver)10000及び少なくとも一つ以上のセルデマッパー(cell demapper)10100を含むことができる。
ブロックデインターリーバー10000は、m個の受信アンテナの各データ経路に入力され、同期化&デモジュレーションモジュールで処理されたデータに対して、各信号ブロック単位でデータに対するデインターリービングを行うことができる。この場合、図8で説明したように、送信側でペア―ワイズインターリービングが行われた場合、ブロックデインターリーバー10000は、各入力経路に対して連続した二つのデータを一つのペアとして処理することができる。したがって、ブロックデインターリーバー10000は、デインターリービングを行った場合にも連続した二つの出力データを出力することができる。また、ブロックデインターリーバー10000は、送信端で行ったインターリービング過程の逆過程を行い、元のデータ順に出力することができる。
セルデマッパー10100は、受信された信号フレームからコモンデータに対応する各セル、データパイプに対応する各セル及びPLSデータに対応する各セルを抽出することができる。必要な場合、セルデマッパー10100は、多数の部分に分散されて伝送された各データをマージング(merging)して一つのストリームとして出力することができる。また、図6で説明したように、送信端で二つの連続したセル入力データが一つのペアとして処理されてマッピングされた場合、セルデマッパー10100は、これに該当する逆過程で連続した二つの入力セルを一つの単位で処理するペア―ワイズセルデマッピングを行うことができる。
また、セルデマッパー10100は、現在のフレームを通じて受信したPLSシグナリングデータに対して、それぞれPLS―プリ及びPLS―ポスト情報をそれぞれ抽出して出力することができる。
上述した各ブロックは、設計者の意図によって省略したり、類似または同一の機能を有する他のブロックに取り替えることができる。
図11は、本発明の一実施例に係るデマッピング&デコーディング(demapping & decoding)モジュールを示した図である。
図11に示したデマッピング&デコーディングモジュールは、図8で説明したデマッピング&デコーディングモジュールの一実施例に該当する。また、図11に示したデマッピング&デコーディングモジュールは、図5で説明したコーディング&モジュレーションモジュールの逆動作を行うことができる。
上述したように、本発明の一実施例に係る送信装置のコーディング&モジュレーションモジュールは、入力された各データパイプに対してそれぞれの経路(path)別にSISO、MISO及びMIMO方式を独立的に適用して処理することができる。したがって、図11に示したデマッピング&デコーディングモジュールも、送信装置に対応してフレームパーサーから出力されたデータをそれぞれSISO、MISO、MIMO処理するための各ブロックを含むことができる。
図11に示したように、本発明の一実施例に係るデマッピング&デコーディングモジュールは、SISO方式のための第1のブロック11000、MISO方式のための第2のブロック11100、MIMO方式のための第3のブロック11200及びPLSプリ/ポスト情報を処理するための第4のブロック11300を含むことができる。図11に示したデマッピング&デコーディングモジュールは一実施例に過ぎなく、設計者の意図によって、デマッピング&デコーディングモジュールは、第1のブロック11000及び第4のブロック11300のみを含むこともでき、第2のブロック11100及び第4のブロック11300のみを含むこともでき、第3のブロック11200及び第4のブロック11300のみを含むこともできる。すなわち、設計者の意図によって、デマッピング&デコーディングモジュールは、各データパイプを同一にまたは異なる形に処理するための各ブロックを含むことができる。
以下、各ブロックに対して説明する。
第1のブロック11000は、入力されたデータパイプをSISO処理するためのブロックであって、タイムデインターリーバー(time de―ineterleaver)ブロック11010、セルデインターリーバー(cell de―interleaver)ブロック11020、コンステレーションデマッパー(constellation demapper)ブロック11030、セルツービットマックス(cell to bit mux)ブロック11040、ビットデインターリーバー(bit de―interleaver)ブロック11050及びFECデコーダー(decoder)ブロック11060を含むことができる。
タイムデインターリーバーブロック11010は、図5で説明したタイムインターリーバーブロック5060の逆過程を行うことができる。すなわち、タイムデインターリーバーブロック11010は、時間領域でインターリービングされた入力シンボルを元の位置にデインターリービングすることができる。
セルデインターリーバーブロック11020は、図5で説明したセルインターリーバーブロック5050の逆過程を行うことができる。すなわち、セルデインターリーバーブロック11020は、一つのFECブロック内でスプレーディングされた各セルの位置を元の位置にデインターリービングすることができる。
コンステレーションデマッパーブロック11030は、図5で説明したコンステレーションマッパーブロック5040の逆過程を行うことができる。すなわち、コンステレーションデマッパーブロック11030は、シンボルドメインの入力信号をビットドメインのデータにデマッピングすることができる。また、コンステレーションデマッパーブロック11030は、ハードデシジョン(hard decision)を行い、決定されたビットデータを出力することもでき、ソフトデシジョン(soft decision)値あるいは確率的な値に該当する各ビットのLLR(Log―likelihood ratio)を出力することができる。送信端で追加的なダイバーシティゲインを得るためにローテーションコンステレーションを適用した場合、コンステレーションデマッパーブロック11030は、これに相応する2次元LLRデマッピング(2―Dimensional LLR demapping)を行うことができる。このとき、コンステレーションデマッパーブロック11030は、LLRを計算するとき、送信装置でIまたはQ成分に対して行われた遅延値を補償できるように計算を行うことができる。
セルツービットマックスブロック11040は、図5で説明したビットツーセルデマックスブロック5030の逆過程を行うことができる。すなわち、セルツービットマックスブロック11040は、ビットツーセルデマックスブロック5030でマッピングされた各ビットデータを元のビットストリームの形態に復元することができる。
ビットデインターリーバーブロック11050は、図5で説明したビットインターリーバーブロック5020の逆過程を行うことができる。すなわち、ビットデインターリーバーブロック11050は、セルツービットマックスブロック11040から出力されたビットストリームを元の順にデインターリービングすることができる。
FECデコーダーブロック11060は、図5で説明したFECエンコーダーブロック5010の逆過程を行うことができる。すなわち、FECデコーダーブロック11060は、LDPCデコーディングとBCHデコーディングを行い、伝送チャンネル上で発生したエラーを訂正することができる。
第2のブロック11100は、入力されたデータパイプをMISO処理するためのブロックであって、図11に示したように、第1のブロック11000と同様に、タイムデインターリーバーブロック、セルデインターリーバーブロック、コンステレーションデマッパーブロック、セルツービットマックスブロック、ビットデインターリーバーブロック及びFECデコーダーブロックを含むことができるが、MISOデコーディングブロック11110をさらに含むという点で差がある。第2のブロック11100は、第1のブロック11000と同様に、タイムデインターリーバーから出力まで同一の役割の過程を行うので、同一のブロックに対する説明は省略する。
MISOデコーディングブロック11110は、図5で説明したMISOプロセッシングブロック5110の逆過程を行うことができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがSTBCを使用したシステムである場合、MISOデコーディングブロック11110は、アラモウチデコーディング(Alamouti decoding)を行うことができる。
第3のブロック11200は、入力されたデータパイプをMIMO処理するためのブロックであって、図11に示したように、第2のブロック11100と同様に、タイムデインターリーバーブロック、セルデインターリーバーブロック、コンステレーションデマッパーブロック、セルツービットマックスブロック、ビットデインターリーバーブロック及びFECデコーダーブロックを含むことができるが、MIMOデコーディングブロック11210を含むという点でデータ処理過程の差がある。第3のブロック11200に含まれたタイムデインターリーバー、セルデインターリーバー、コンステレーションデマッパー、セルツービットマックス、ビットデインターリーバーブロックの動作は、第1〜第2ブロック11000〜11100に含まれた該当のブロックの動作と具体的な機能は異なり得るが、基本的な役割は同一である。
MIMOデコーディングブロック11210は、m個の受信アンテナ入力信号に対してセルデインターリーバーの出力データの入力を受け、図5で説明したMIMOプロセッシングブロック5220の逆過程としてMIMOデコーディングを行うことができる。MIMOデコーディングブロック11210は、最高の復号化性能を得るためにMLデコーディング(Maximum likelihood decoding)を行ったり、複雑度を減少させたスフィアデコーディング(Sphere decoding)を行うことができる。または、MIMOデコーディングブロック11210は、MMSE検出を行ったり、反復デコーディング(iterative decoding)を共に結合して行い、向上したデコーディング性能を確保することができる。
第4のブロック11300は、PLS―プリ/ポスト情報を処理するためのブロックであって、SISOまたはMISOデコーディングを行うことができる。第4のブロック11300は、図5で説明した第4のブロック5300の逆過程を行うことができる。
第4のブロック11300に含まれたタイムデインターリーバー、セルデインターリーバー、コンステレーションデマッパー、セルツービットマックス、ビットデインターリーバーブロックの動作は、第1〜第3のブロック11000―11200に含まれた該当のブロックの動作と具体的な機能は異なり得るが、基本的な役割は同一である。
第4のブロック11300に含まれたFECデコーダー(Shortened/Punctured FEC decoder)11310は、図5で説明したFECエンコーダーブロック5310の逆過程を行うことができる。すなわち、FECデコーダー11310は、PLSデータの長さに応じてショートニング/パンクチャリング(shortening/puncturing)され、受信されたデータに対してデショートニング/デパンクチャリング(de―shortening/de―puncturing)を行った後、FECデコーディングを行うことができる。この場合、データパイプに使用されたFECデコーダーを同一にPLSデータにも使用できるので、PLSデータのみのための別途のFECデコーダーハードウェアが必要でなく、システムの設計が容易であり、効率的なコーディングが可能であるという長所がある。
上述した各ブロックは、設計者の意図によって省略したり、類似または同一の機能を有する他のブロックに取り替えることができる。
結果的に、図11に示したように、本発明の一実施例に係るデマッピング&デコーディングモジュールは、各経路別に処理されたデータパイプ及びPLS情報をアウトプットプロセッサに出力することができる。
図12〜図13は、本発明の一実施例に係るアウトプットプロセッサを示した図である。
図12は、本発明の一実施例に係るアウトプットプロセッサを示した図である。図12に示したアウトプットプロセッサは、図8で説明したアウトプットプロセッサの一実施例に該当する。また、図12に示したアウトプットプロセッサは、デマッピング&デコーディングモジュールから出力されたシングルデータパイプを受信し、シングルアウトプットストリームを出力するためのものであって、図2で説明したインプットフォーマッティングモジュールの逆動作を行うことができる。
図12に示したアウトプットプロセッサは、BBデスクランブラー(descrambler)ブロック12000、パディング除去(Padding removal)ブロック12100、CRC―8デコーダー(CRC―8 decoder)ブロック12200及びBBフレームプロセッサ(BB frame processor)ブロック12300を含むことができる。
BBデスクランブラーブロック12000は、入力されたビットストリームに対して送信端で使用したのと同一のPRBSを発生させ、ビット列とXOR演算をしてデスクランブリングを行うことができる。
パディング除去ブロック12100は、送信端で必要に応じて挿入された各パディングビットを除去することができる。
CRC―8デコーダーブロック12200は、パディング除去ブロック12100から入力を受けたビットストリームに対してCRCデコーディングを行い、ブロックエラーを確認/訂正することができる。
BBフレームプロセッサブロック12300は、BBフレームヘッダーに伝送された情報をデコーディングし、デコーディングされた情報を用いてMPEG―TS、IPストリーム(v4またはv6)またはGS(Generic stream)を復元することができる。
上述した各ブロックは、設計者の意図によって省略したり、類似または同一の機能を有する他のブロックに取り替えることができる。
図13は、本発明の他の実施例によるアウトプットプロセッサを示した図である。図13に示したアウトプットプロセッサは、図8で説明したアウトプットプロセッサの一実施例に該当する。また、図13に示したアウトプットプロセッサは、デマッピング&デコーディングモジュールから出力された各マルチプルデータパイプを受信する場合に該当する。各マルチプルデータパイプに対するデコーディングは、複数のデータパイプに共通的に適用され得るコモンデータ及びこれと関連するデータパイプをマージングしてデコーディングする場合、または、受信装置が多数のサービスあるいはサービスコンポーネント(階層映像サービス(scalable video service)を含む)を同時にデコーディングする場合を含むことができる。
図13に示したアウトプットプロセッサは、図12で説明したアウトプットプロセッサの場合と同様に、BBデスクランブラーブロック、パディング除去ブロック、CRC―8デコーダーブロック及びBBフレームプロセッサブロックを含むことができる。各ブロックは、図12で説明した各ブロックの動作と具体的な動作は異なり得るが、基本的な役割は同一である。
図13に示したアウトプットプロセッサに含まれたデ―ジッターバッファー(De―jitter buffer)ブロック13000は、マルチプルデータパイプ間の同期化のために送信端で任意に挿入された遅延を、復元されたTTO(time to output)パラメーターによって補償することができる。
また、ヌルパケット挿入(Null packet insertion)ブロック13100は、復元されたDNP(deleted null packet)情報を参考にしてストリーム内の除去されたヌルパケットを復元することができ、コモンデータを出力することができる。
TSクロック再生性(TS clock regeneration)ブロック13200は、ISCR(Input Stream Time Reference)情報を基準にして出力パケットの詳細な時間同期を復元することができる。
TS再結合(TS recombining)ブロック13300は、ヌルパケット挿入ブロック13100から出力されたコモンデータ及びこれと関連する各データパイプを再結合(recombining)し、元のMPEG―TS、IPストリーム(v4またはv6)あるいはGS(Generic stream)に復元して出力することができる。TTO、DNP、ISCR情報は、全てBBフレームヘッダーを通じて獲得することができる。
イン―バンドシグナリングデコーダー(In―band signaling decoder)ブロック13400は、データパイプの各FECフレーム内のパディングビットフィールド(padding bit field)を介して伝送されるイン―バンドフィジカルレイヤーシグナリング情報を復元して出力することができる。
図13に示したアウトプットプロセッサは、PLS―プリ経路とPLS―ポスト経路によって入力されるPLS―プリ情報及びPLS―ポスト情報をそれぞれBBデスクランブリングし、デスクランブリングされたデータに対してデコーディングを行い、元のPLSデータを復元することができる。復元されたPLSデータは、受信装置内のシステムコントローラー(system controller)に伝達され、システムコントローラーは、受信装置の同期化&デモジュレーションモジュール、フレームパーシングモジュール、デマッピング&デコーディングモジュール及びアウトプットプロセッサモジュールに必要なパラメーターを供給することができる。
上述した各ブロックは、設計者の意図によって省略したり、類似または同一の機能を有する他のブロックに取り替えることができる。
図14は、本発明の他の実施例に係るコーディング&モジュレーションモジュールを示した図である。
図14に示したコーディング&モジュレーションモジュールは、図1及び図5で説明したコーディング&モジュレーションモジュールの他の実施例に該当する。
図14に示したコーディング&モジュレーションモジュールは、図5で説明したように、各データパイプを介して伝送するサービスやサービスコンポーネント別にQoSを調節するために、モジュールは、SISO方式のための第1のブロック14000、MISO方式のための第2のブロック14100、MIMO方式のための第3のブロック14200及びPLS―プリ/ポスト情報を処理するための第4のブロック14300を含むことができる。また、本発明の一実施例に係るコーディング&モジュレーションモジュールは、上述したように、設計者の意図によって各データパイプを同一にまたは異なる形に処理するための各ブロックを含むことができる。図14に示した第1のブロック〜第4のブロック14000―14300は、図5で説明した第1のブロック〜第4のブロック5000―5300とほぼ同一のブロックを含んでいる。
しかし、第1のブロック〜第3のブロック14000―14200に含まれたコンステレーションマッパーブロック14010の機能が、図5の第1のブロック〜第3のブロック5000―5200に含まれたコンステレーションマッパーブロック5040の機能と異なるという点、第1のブロック〜第4のブロック14000―14300のセルインターリーバーとタイムインターリーバーとの間にローテーション及びI/Qインターリーバー(rotation & I/Q interleaver)ブロック14020が含まれているという点、及びMIMO方式のための第3のブロック14200の構成が図5に示したMIMO方式のための第3のブロック5200の構成と異なるという点において差がある。以下では、図5と同一の各ブロックに対する説明は省略し、上述した相違点を中心に説明する。
図14に示したコンステレーションマッパーブロック14010は、入力されたビットワードをコンプレックスシンボルにマッピングすることができる。ただし、図5に示したコンステレーションマッパーブロック5040とは異なり、コンステレーションローテーションを行わない場合もある。図14に示したコンステレーションマッパーブロック14010は、上述したように、第1のブロック〜第3のブロック14000―14200に共通に適用することができる。
ローテーション及びI/Qインターリーバーブロック14020は、セルインターリーバーから出力されたセルインターリービングされたデータの各コンプレックスシンボルのイン―フェーズ(In―phase)とQ―フェーズ(Quadrature―phase)コンポーネントを独立的にインターリービングしてシンボル単位で出力することができる。ローテーション及びI/Qインターリーバーブロック14020の入力データ及び出力シンボルの個数は2個以上であり、これは、設計者の意図によって変更可能である。また、ローテーション及びI/Qインターリーバーブロック14020は、イン―フェーズ(In―phase)成分に対してはインターリービングを行わない場合もある。
ローテーション及びI/Qインターリーバーブロック14020は、上述したように、第1のブロック〜第4のブロック14000―14300に共通的に適用することができる。この場合、ローテーション及びI/Qインターリーバーブロック14020がPLS―プリ/ポスト情報を処理するための第4のブロック14300に適用されるか否かは、上述したプリアンブルを通じてシグナリングすることができる。
MIMO方式のための第3のブロック14200は、図14に示したように、Q―ブロックインターリーバー(Q―block interleaver)ブロック14210及びコンプレックスシンボル生成(complex symbol generator)ブロック14220を含むことができる。
Q―ブロックインターリーバーブロック14210は、FECエンコーダーから入力を受けたFECエンコーディングが行われたFECブロックのパリティーパート(パリティー領域)に対してパーミュテーション(permutation)を行うことができる。これを通じて、LDPC Hマトリックスのパリティーパートを情報パート(information part)と同一に循環構造(cyclic structure)に作ることができる。Q―ブロックインターリーバーブロック14210は、LDPC HマトリックスのQサイズを有する各出力ビットブロックの順序をパーミュテーションした後、行―列ブロックインターリービング(row―column block interleaving)を行い、最終ビット列を生成して出力することができる。
コンプレックスシンボル生成ブロック14220は、Q―ブロックインターリーバーブロック14210から出力された各ビット列の入力を受け、コンプレックスシンボルにマッピングして出力することができる。この場合、コンプレックスシンボル生成ブロック14220は、少なくとも二つの経路を介して各シンボルを出力することができる。これは、設計者の意図によって変更可能である。
上述した各ブロックは、設計者の意図によって省略したり、類似または同一の機能を有する他のブロックに取り替えることができる。
結果的に、図14に示したように、本発明の他の実施例に係るコーディング&モジュレーションモジュールは、各経路別に処理されたデータパイプ、PLS―プリ情報、PLS―ポスト情報をフレームストラクチャーモジュールに出力することができる。
図15は、本発明の他の実施例に係るデマッピング&デコーディングモジュールを示した図である。
図15に示したデマッピング&デコーディングモジュールは、図8及び図11で説明したデマッピング&デコーディングモジュールの他の実施例に該当する。また、図15に示したデマッピング&デコーディングモジュールは、図14で説明したコーディング&モジュレーションモジュールの逆動作を行うことができる。
図15に示したように、本発明の他の実施例に係るデマッピング&デコーディングモジュールは、SISO方式のための第1のブロック15000、MISO方式のための第2のブロック15100、MIMO方式のための第3のブロック15200、及びPLS―プリ/ポスト情報を処理するための第4のブロック15300を含むことができる。また、本発明の一実施例に係るデマッピング&デコーディングモジュールは、上述したように、設計者の意図によって各データパイプを同一にまたは異なる形に処理するための各ブロックを含むことができる。図15に示した第1のブロック〜第4のブロック15000―15300は、図11で説明した第1のブロック〜第4のブロック11000―11300とほぼ同一の各ブロックを含んでいる。
しかし、第1のブロック〜第4のブロック15000―15300のタイムデインターリーバーとセルデインターリーバーとの間にI/Qデインターリーバー及びデローテーション(I/Q deinterleaver & derotation)ブロック15010が含まれているという点、第1のブロック〜第3のブロック15000―15200に含まれたコンステレーションデマッパーブロック15020の機能が、図11の第1のブロック〜第3のブロック11000―11200に含まれたコンステレーションデマッパーブロック11030の機能と異なるという点、及びMIMO方式のための第3のブロック15200の構成が図11に示したMIMO方式のための第3のブロック11200の構成と異なるという点において差がある。以下では、図11と同一のブロックに対する説明は省略し、上述した相違点を中心に説明する。
I/Qデインターリーバー及びデローテーションブロック15010は、図14で説明したローテーション及びI/Qインターリーバーブロック14020の逆過程を行うことができる。すなわち、I/Qデインターリーバー及びデローテーションブロック15010は、送信端でI/Qインターリービングされて伝送されたI及びQコンポーネントに対してそれぞれデインターリービングを行うことができ、復元された各I/Qコンポーネントを有するコンプレックスシンボルを再びデローテーションして出力することができる。
I/Qデインターリーバー及びデローテーションブロック15010は、上述したように、第1のブロック〜第4のブロック15000―15300に共通に適用することができる。この場合、I/Qデインターリーバー及びデローテーションブロック15010がPLS―プリ/ポスト情報を処理するための第4のブロック15300に適用されるか否かは、上述したプリアンブルを通じてシグナリングすることができる。
コンステレーションデマッパーブロック15020は、図14で説明したコンステレーションマッパーブロック14010の逆過程を行うことができる。すなわち、コンステレーションデマッパーブロック15020は、デローテーションを行わず、セルデインターリービングされた各データに対してデマッピングを行うことができる。
MIMO方式のための第3のブロック15200は、図15に示したように、コンプレックスシンボルパーシング(complex symbol parsing)ブロック15210及びQ―ブロックデインターリーバー(Q―block deinterleaver)ブロック15220を含むことができる。
コンプレックスシンボルパーシングブロック15210は、図14で説明したコンプレックスシンボル生成ブロック14220の逆過程を行うことができる。すなわち、コンプレックスデータシンボルをパーシングし、ビットデータにデマッピングして出力することができる。この場合、コンプレックスシンボルパーシングブロック15210は、少なくとも二つの経路を介して各コンプレックスデータシンボルの入力を受けることができる。
Q―ブロックデインターリーバーブロック15220は、図14で説明したQ―ブロックデインターリーバーブロック14210の逆過程を行うことができる。すなわち、Q―ブロックデインターリーバーブロック15220は、行―列デインターリービング(row―column deinterleaving)によって各Qサイズブロックを復元した後、パーミュテーションされた各ブロックの順序を元の順序通りに復元した後、パリティーデインターリービングを通じて各パリティービットの位置を元通りに復元して出力することができる。
上述した各ブロックは、設計者の意図によって省略したり、類似または同一の機能を有する他のブロックに取り替えることができる。
結果的に、図15に示したように、本発明の他の実施例に係るデマッピング&デコーディングモジュールは、各経路別に処理されたデータパイプ及びPLS情報をアウトプットプロセッサに出力することができる。
上述したように、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置及び送信方法は、同一のRFチャンネル内で互いに異なる放送送受信システムの信号をマルチプレキシングして伝送することができ、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置及び受信方法は、これに対応して各信号を処理することができる。したがって、本発明の一実施例に係る放送信号送受信システムは、フレキシブル(flexible)な放送送受信システムを提供することができる。
図16は、本発明の一実施例に係るスーパーフレーム構造を示した図である。
本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、放送サービスと関連するデータを運搬する複数のスーパーフレームを連続的に伝送することができる。
図16に示したように、一つのスーパーフレーム17000内には、互いに異なるタイプの各フレーム17100とFEF(Future Extension Frame)17110が時間単位でマルチプレキシングされて伝送され得る。上述したように、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、同一のRFチャンネル内で互いに異なる放送サービスの信号をフレーム単位でマルチプレキシングして伝送することができる。互いに異なる放送サービスは、各放送サービスの特性及び目的に応じて異なる受信状態(reception condition)や異なるカバレッジ(different coverage)を要求することができる。したがって、各信号フレームは、互いに異なる放送サービスのデータを伝送するためのタイプに区別することができ、各信号フレームに含まれたデータは、互いに異なる伝送パラメーターによって処理することができる。また、各信号フレームは、各信号フレームが伝送する放送サービスによって互いに異なるFFTサイズ、保護区間を有することができる。図16に示したFEF17110は、今後、新たな放送サービスシステムのために使用できるフレームである。
本発明の一実施例に係る互いに異なるタイプの各信号フレーム17100は、設計者の意図によってスーパーフレーム内に割り当てることができる。具体的に、本発明の一実施例に係る各信号フレーム17100は、互いに異なるタイプの信号フレームがマルチプレキシングされた単位ごとに反復的にスーパーフレーム内に割り当てることもでき、複数の同一のタイプの信号フレームが連続的に割り当てられた後、他のタイプの各信号フレームが連続的に割り当てられる方式でスーパーフレーム内に割り当てることができる。これは、設計者の意図によって変更可能である。
また、各信号フレームは、図16に示したように、プリアンブル17200、エッジデータOFDMシンボル(edge data OFDM symbol)17210、複数のデータOFDMシンボル(data OFDM symbols)17220を含むことができる。
プリアンブル17200は、信号フレームと関連するシグナリング情報、例えば、伝送パラメーターなどを伝送することができる。すなわち、プリアンブルは、基本的なPLSデータ(basic PLS data)を伝送することができ、フレームの開始部分に位置し得る。また、プリアンブルは、図1で説明した各PLSデータなどを伝送することができる。すなわち、プリアンブルは、基本的なPLSデータのみを伝送するシンボルまたは図1で説明したPLSデータを全て伝送する各シンボルを全て含む概念で使用することができる。これは、設計者の意図によって変更可能である。本発明では、プリアンブルを通じて伝送されるシグナリング情報をプリアンブルシグナリング情報と称することができる。
エッジデータOFDMシンボル17210は、フレームの開始または終了に位置するOFDMシンボルであって、データシンボルの全てのパイロットキャリア位置にパイロットを伝送するために使用することができる。エッジデータOFDMシンボル17210の位置は、設計者の意図によって変更可能である。
複数のデータOFDMシンボル17220は、各放送サービスのデータを伝送することができる。
図16に示したプリアンブル17200は、各信号フレームの開始を示す情報を含んでいるので、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、プリアンブル17200を検出し、該当の信号フレームの同期化を行うことができる。また、プリアンブル17200は、周波数同期のための情報及び信号フレームをデコーディングするための基本的な伝送パラメーターを含むことができる。
したがって、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、一つのスーパーフレーム内でマルチプレキシングされた互いに異なるタイプの各信号フレームを受信する場合にも、各信号フレームのプリアンブルをデコーディングし、信号フレームを区別し、必要な放送サービスを獲得することができる。
すなわち、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、時間領域でプリアンブル17200を検出し、本発明の一実施例に係る放送信号送受信システムに該当する信号が存在するか否かを確認することができる。その後、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、プリアンブル17200から信号フレームの同期化のための情報を獲得し、周波数オフセットなどを補償することができる。また、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、プリアンブル17200を通じて伝送されるシグナリング情報をデコーディングし、信号フレームをデコーディングするための基本伝送パラメーターなどを獲得することができる。その後、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、該当の信号フレームを通じて伝送される放送サービスデータを獲得するためのシグナリング情報をデコーディングし、所望の放送サービスデータを獲得することができる。
図17は、本発明の一実施例に係るプリアンブル挿入ブロックを示した図である。
図17は、図7で説明したプリアンブル挿入ブロック7500の一実施例を示し、図16で説明したプリアンブルを生成することができる。
図17に示したように、本発明の一実施例に係るプリアンブル挿入ブロックは、シグナリングシーケンス選択(signaling sequence selection)ブロック18000、シグナリングシーケンスインターリービング(signaling sequence interleaving)ブロック18100、マッピング(mapping)ブロック18200、スクランブリング(scrambling)ブロック18300、キャリア割り当て(carrier allocation)ブロック18400、キャリア割り当てテーブル(carrier allocation table)ブロック18500、IFFTブロック18600、ガード挿入(guard insertion)ブロック18700及びマルチプレキシングブロック18800を含むことができる。各ブロックは、設計者の意図によって変更されたり、プリアンブル挿入ブロックに含まれない場合もある。以下、各ブロックの動作を中心に説明する。
シグナリングシーケンス選択ブロック18000は、プリアンブルを通じて伝送されるシグナリング情報の入力を受け、シグナリング情報に適したシグナリングシーケンスを選択することができる。
シグナリングシーケンスインターリービングブロック18100は、シグナリングシーケンス選択ブロック18000で選択したシグナリングシーケンスによって入力されたシグナリング情報を伝送する各シグナリングシーケンスをインターリービングすることができる。具体的な内容は後で説明することにする。
マッピングブロック18200は、インターリービングされたシグナリング情報をモジュレーション方式を用いてマッピングすることができる。
スクランブリングブロック18300は、マッピングされた各データをスクランブリングシーケンスと掛けて出力することができる。
キャリア割り当てブロック18400は、スクランブリングブロック18300から出力されたデータをキャリア割り当てテーブルブロック18500から出力したアクティブキャリア位置情報を用いて該当のデータを定められたキャリア位置に配置することができる。
IFFTブロック18600は、キャリア割り当てブロック18400から出力されたキャリアに配置された各データを時間ドメインのOFDM信号に変換することができる。
ガード挿入ブロック18700は、変換されたOFDM信号に保護区間を挿入することができる。
最終的に、マルチプレキシングブロック18800は、ガード挿入ブロック18700から出力された信号を、図7で説明したガードシーケンス挿入ブロック7400から出力された信号c(t)とマルチプレキシングし、アウトプット信号p(t)を出力することができる。アウトプット信号p(t)は、図7で説明したウェーブフォームプロセッシングブロック7600に入力することができる。
図18は、本発明の一実施例に係るプリアンブルの構造を示した図である。
図18に示したプリアンブルは、図17で説明したプリアンブル挿入ブロックによって生成することができる。
本発明の一実施例に係るプリアンブルは、タイムドメイン上のプリアンブル信号の構造であって、スクランブリングされたサイクリックプリフィクス(循環前置)(scrambled cyclic prefix)パート19000及びOFDMシンボル19100を含むことができる。
図18に示したスクランブリングされたサイクリックプリフィクスパート19000は、OFDMシンボルの一部あるいは全体をスクランブリングして生成することができ、保護区間として使用することができる。
したがって、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、周波数同期化を行うことができず、受信した放送信号内に周波数オフセット(offset)が存在する場合にも、サイクリックプリフィクス形態の保護区間を用いて保護区間相関演算(guard interval correlation)を通じてプリアンブルを検出することができる。
また、本発明の一実施例に係るスクランブリングされたサイクリックプリフィクス形態の保護区間は、OFDMシンボルにスクランブリングシーケンス(scrambling sequence)、(またはシーケンス)を掛けて生成することができる。本発明の一実施例に係るスクランブリングシーケンスは、いずれの形態の信号にもなり、これは、設計者の意図によって変更可能である。
本発明の一実施例に係るスクランブリングされたサイクリックプリフィクス形態の保護区間の生成方法は、次のような長所を有することができる。
第一に、ノーマルOFDMシンボル(Normal OFDM Symbol)との区分を通じた容易なプリアンブル検出が可能であるという点である。上述したように、スクランブリングされたサイクリックプリフィクス形態の保護区間の場合、一般的なノーマルOFDMシンボルとは異なり、スクランブリングシーケンスによってスクランブリングされて生成される。この場合、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置が保護区間相関演算を行う場合、ノーマルOFDMシンボルによる相関最大値または相関ピーク(correlation peak)が発生せず、プリアンブルによる相関最大値のみが発生するので、容易にプリアンブルを検出することができる。
第二に、本発明の一実施例に係るスクランブリングされたサイクリックプリフィクス形態の保護区間を使用する場合、危険な遅延(dangerous delay)問題を予防することができる。例えば、OFDMシンボルの周期Tuだけ時間が遅延された多重経路干渉が存在する場合は、放送信号受信装置が保護区間相関演算を行う場合、常に多重経路による相関値が存在するので、プリアンブル検出性能が低下し得る。しかし、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置が保護区間相関演算を行う場合、上述したように、スクランブリングされたサイクリックプリフィクスによる最大値(peak)のみが発生するので、多重経路による相関値に影響を受けずにプリアンブルを検出することができる。
最後に、CW(Continuous Wave)干渉(Interference)の影響を防止できるという点である。受信された信号にCW干渉が含まれている場合、放送信号受信装置が保護区間相関演算を行うとき、CWによるDC成分が常に存在するので、放送信号受信装置の信号検出性能及び同期性能が低下し得る。しかし、本発明の一実施例に係るスクランブリングされたサイクリックプリフィクス形態の保護区間を使用する場合、CWによるDC成分がスクランブリングシーケンスによって平均になるので、CWによる影響を受けない場合もある。
図19は、本発明の一実施例に係るプリアンブル検出器を示した図である。
図19は、図9で説明した同期化&デモジュレーションモジュールに含まれたプリアンブル検出器9300の一実施例を示し、図17で説明したプリアンブルを検出することができる。
図19に示したように、本発明の一実施例に係るプリアンブル検出器は、相関値獲得部(correlation detector)20000、FFTブロック20100、ICFO(Integer carrier frequency offset)推定器(estimator)20200、キャリア割り当てテーブルブロック20300、データ抽出器(data extractor)20400及びシグナリングデコーダー20500を含むことができる。各ブロックは、設計者の意図によって変更されたり、プリアンブル検出器に含まれない場合もある。以下、各ブロックの動作を中心に説明する。
相関値獲得部20000は、上述したプリアンブルを検出し、フレーム同期、OFDMシンボル同期、タイミング情報及びFCFO(Fractional frequency offset)を推定して出力することができる。具体的な内容は後で説明することにする。
FFTブロック20100は、相関値獲得部20000から出力されたタイミング情報を用いてプリアンブルに含まれたOFDMシンボル部分を周波数領域に変換することができる。
ICFO推定器20200は、キャリア割り当てテーブルブロック20300から出力された各アクティブキャリアの位置情報の入力を受け、ICFO情報を推定して出力することができる。
データ抽出器20400は、ICFO推定器20200から出力されたICFO情報を受信し、各アクティブキャリアに割り当てられたシグナリング情報を抽出することができ、シグナリングデコーダー20500は、抽出されたシグナリング情報をデコーディングすることができる。
したがって、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、上述した過程を通じて、プリアンブルを通じて伝送されるシグナリング情報を獲得することができる。
図20は、本発明の一実施例に係る相関値獲得部を示した図である。
図20は、図19で説明した相関値獲得部20000の一実施例を示す。
本発明の一実施例に係る相関値獲得部は、遅延(delay)ブロック21000、共役(conjugate)ブロック21100、掛け算器、相関器(correlator)ブロック21200、ピークサーチ(peak search)ブロック21300及びFCFP推定器(estimator)ブロック21400を含むことができる。以下、各ブロックの動作を中心に説明する。
相関値獲得部の遅延ブロック21000は、入力された信号r(t)をプリアンブル内のOFDMシンボルの期間(duration)Tuだけ遅延させることができる。
その後、共役ブロック21100は、遅延された信号r(t)に対して共役(conjugating)演算を行うことができる。
掛け算器は、共役(conjugating)演算が行われたr(t)とr(t)を掛けて信号m(t)を出力することができる。
その後、相関器ブロック21200は、入力された信号m(t)とスクランブリングシーケンスに対して相関(correlation)演算を行い、デスクランブリングされた信号c(t)を生成することができる。
その後、ピークサーチブロック21400は、相関器ブロック21200から出力された信号c(t)の最大値(peak)を検出することができる。この場合、プリアンブルに含まれたスクランブリングされたサイクリックプリフィクスは、スクランブリングシーケンスによってデスクランブリングされるので、スクランブリングされたサイクリックプリフィクスの最大値が発生し得る。しかし、スクランブリングされたサイクリックプリフィクス以外の他のOFDMシンボルや多重経路(multipath)による各成分は、スクランブリングシーケンスによってスクランブリングされるので、最大値が発生しない。したがって、ピークサーチブロック21300は、信号c(t)の最大値を容易に検出することができる。
FCFP推定器ブロック21400は、受信した信号のフレーム同期及びOFDMシンボル同期を獲得し、最大値位置の相関値からFCFO情報を推定して出力することができる。
上述したように、本発明の一実施例に係るスクランブリングシーケンスは、いずれの形態の信号にもなり、これは、設計者の意図によって変更可能である。
図21〜図25は、チャープ―ライク(chirp―like)シーケンス、バランスドm―シーケンス(balanced m―sequence)、ザドフチュー(Zadoff―Chu)シーケンス及びバイナリーチャープ―ライクシーケンスが本発明の実施例に係るスクランブリングシーケンスとして用いられるときに得られる結果を示す。
以下、各図面を説明する。
図21は、本発明の一実施例に係るスクランブリングシーケンスを使用した結果を示したグラフである。
図21は、本発明の一実施例に係るスクランブリングシーケンスがCLシーケンスである場合の使用結果を示したグラフである。本発明の一実施例に係るCLシーケンスは、次の数式1によって計算することができる。
数式1に示したように、CLシーケンスは、4個のそれぞれ互いに異なる周波数のサイン曲線(sinusoid)を一周期ずつ連結して生成することができる。
図21の(a)は、本発明の一実施例に係るCLシーケンスの波形またはウェーブフォーム(waveform)を示したグラフである。
図21の(a)のグラフに示した波形のうち1番目の波形22000は、CLシーケンスの実数部を意味し、2番目の波形22100は、CLシーケンスの虚数部を意味する。本発明の一実施例に係るチャープ―ライク(chirp―like)シーケンスの長さは1024サンプルであり、実数部と虚数部シーケンスの平均はそれぞれ0である。
図21の(b)は、CLシーケンスを使用した場合、図19〜図20で説明した相関器ブロックから出力された信号c(t)の波形を示したグラフである。
CLシーケンスは、周期が互いに異なる信号で構成されているので、危険な遅延(dangerous delay)問題が発生しない。また、CLシーケンスの相関関係特性は、保護区間相関と類似し、既存の放送送受信システムのプリアンブルと明確に対比されるので、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、プリアンブルを容易に検出することができる。また、CLシーケンスは、正確なシンボルタイミング情報を提供することができ、m―シーケンスなどのDLシーケンス(delta―like correlation)特性を示すシーケンスに比べて多重経路チャンネルで雑音に対する耐性に強いという長所を有している。また、CLシーケンスを用いてスクランブリングを行う場合、元信号に比べて帯域幅の増加が少ない信号を生成することができる。
図22は、本発明の他の実施例に係るスクランブリングシーケンスを使用した結果を示したグラフである。
図22は、本発明の他の実施例に係るスクランブリングシーケンスが上述したバランスドm―シーケンスである場合の使用結果を示したグラフである。本発明の一実施例に係るバランスドm―シーケンスは、次の数式2によって計算することができる。
本発明のバランスドm―シーケンスは、1023サンプル長さを有するm―シーケンスに「+1」値を有する一つのサンプルを追加して生成されることを一実施例とすることができる。また、本発明のバランスドm―シーケンスの長さは1024サンプルであり、平均値は「0」であることを一実施例とすることができる。これは、設計者の意図によって変更可能である。
図22の(a)は、本発明の一実施例に係るバランスドm―シーケンスの波形を示したグラフであり、図22の(b)は、バランスドm―シーケンスを使用した場合、図19〜図20で説明した相関器ブロックから出力された信号c(t)の波形を示したグラフである。
本発明の一実施例に係るバランスドm―シーケンスを使用する場合、プリアンブル相関関係特性がデルタ(delta)関数のように表れるので、本発明の一実施例に係る受信装置は、受信した信号に対してシンボル同期を容易に行うことができる。
図23は、本発明の更に他の実施例に係るスクランブリングシーケンスを使用した結果を示したグラフである。
図23は、本発明の他の実施例に係るスクランブリングシーケンスがZCシーケンスである場合の使用結果を示したグラフである。本発明の一実施例に係るZCシーケンスは、次の数式3によって計算することができる。
本発明のZCシーケンスの長さは1023サンプルで、u値は23であることを一実施例とすることができる。これは、設計者の意図によって変更可能である。
図23の(a)は、本発明の一実施例に係るZCシーケンスを使用した場合、図19〜図20で説明した相関器ブロックから出力された信号c(t)の波形を示したグラフである。
また、図23の(b)は、本発明の一実施例に係るZCシーケンスのイン―フェーズ波形(In―phase waveform)を示したグラフで、図23の(c)は、本発明の一実施例に係るZCシーケンスのQ―フェーズ波形(quadrature phase waveform)を示したグラフである。
本発明の一実施例に係るZCシーケンスを使用する場合、プリアンブル相関関係特性がデルタ関数のように表れるので、本発明の一実施例に係る受信装置は、受信した信号に対してシンボル同期を容易に行うことができる。また、受信した信号の包絡線(envelope)が周波数領域と時間領域で全て一定に表れるという長所がある。
図24は、本発明の他の実施例に係るスクランブリングシーケンスが用いられるときに得られる結果を示す図である。図24のグラフは、バイナリーチャープ―ライクシーケンスの波形を示す。バイナリーチャープ―ライクシーケンスは、本発明に係るスクランブリングシーケンスとして使用できる信号の実施例である。
バイナリーチャープ―ライクシーケンスは、数式4で表現することができる。数式4で表現された信号は、バイナリーチャープ―ライクシーケンスの実施例である。
バイナリーチャープ―ライクシーケンスは、上述したチャープ―ライクシーケンスを構成するそれぞれの信号値の実数部及び虚数部が「1」及び「−1」の2個の値のみを有するように量子化されたシーケンスである。本発明の他の実施例に係るバイナリーチャープ―ライクシーケンスは、「−0.707(−1を2の平方根で割る)」及び「0.707(1を2の平方根で割る)」の2個の信号値のみを有する実数部及び虚数部を有することができる。バイナリーチャープ―ライクシーケンスの実数部及び虚数部の量子化された値は、設計者によって変更可能である。数式4において、i[k]は、シーケンスを構成する各信号の実数部を示し、q[k]は、シーケンスを構成する各信号の虚数部を示す。
バイナリーチャープ―ライクシーケンスは、次のような利点を有する。まず、バイナリーチャープ―ライクシーケンスは、異なる周期を有する信号で構成されるので、危険な遅延を生成しない。第二に、バイナリーチャープ―ライクシーケンスは保護区間相関(guard interval correlation)と類似する相関特性を有し、したがって、従来の各放送システムと比較して正確なシンボルタイミング情報を提供し、m―シーケンスなどのデルタ―ライク(delta―like)相関特性を有するシーケンスに比べて多経路チャンネルに対するより高い雑音抵抗を有する。第三に、バイナリーチャープ―ライクシーケンスを用いてスクランブリングが行われるとき、本来の信号と比較して帯域幅が少なく増加する。第四に、バイナリーチャープ―ライクシーケンスがバイナリーレベルシーケンスであるので、バイナリーチャープ―ライクシーケンスが用いられるとき、減少した複雑度を有する受信機を設計することができる。
バイナリーチャープ―ライクシーケンスの波形を示すグラフにおいて、実線は、実数部に対応する波形を示し、点線は、虚数部に対応する波形を示す。バイナリーチャープ―ライクシーケンスの実数部及び虚数部の波形は、チャープ―ライクシーケンスとは異なり、矩形波(square wave)に対応する。
図25は、本発明の他の実施例に係るスクランブリングシーケンスが用いられるときに得られる結果を示すグラフである。グラフは、バイナリーチャープ―ライクシーケンスが用いられるとき、上述した相関器ブロックから出力される信号c(t)の波形を示す。グラフにおいて、ピークは、サイクリックプリフィクス(cyclic prefix)による相関ピークであり得る。
図17を参照して説明したように、本発明の実施例に係るプリアンブル挿入ブロックに含まれるシグナリングシーケンスインターリービングブロック18100は、シグナリングシーケンス選択ブロック18000によって選択されたシグナリングシーケンスによる入力シグナリング情報を送信するためにシグナリングシーケンスをインターリービングすることができる。
以下では、本発明の一実施例に係るシグナリングシーケンスインターリービングブロック18100が、プリアンブルの周波数領域の構造においてシグナリング情報をインターリービングする方法を説明する。
図26は、本発明の一実施例に係るシグナリング情報のインターリービング過程を示した図である。
図17で説明した本発明の一実施例に係るプリアンブルは、1Kシンボルのサイズを有することができ、1Kシンボルを構成する各キャリアのうち384アクティブキャリアのみを使用することができる。プリアンブルのサイズや使用される各アクティブキャリアの個数は、設計者の意図によって変更可能である。本発明の一実施例に係るプリアンブルを通じて伝送されるシグナリングデータは、S1、S2と称される二つのシグナリングフィールドを含むことができる。
また、図26に示したように、本発明の一実施例に係るプリアンブルを通じて伝送されるシグナリング情報は、S1のビットシーケンスとS2のビットシーケンスを通じて伝送することができる。
本発明の一実施例に係るS1の各ビットシーケンスとS2の各ビットシーケンスは、プリアンブルに含まれたそれぞれ独立的なシグナリング情報(またはシグナリングフィールド)を伝送するために各アクティブキャリアに割り当てられる各シグナリングシーケンスである。
具体的に、S1は、3ビットのシグナリング情報を伝送することができ、同一の64ビットシーケンスが2回反復される構造で構成することができる。また、S1は、S2の前後に配置することができる。S2は、256ビットの単一シーケンスとして4ビットのシグナリング情報を伝送することができる。本発明のS1及びS2の各ビットシーケンスは、0から開始する順次的な数字値で表現されることを一実施例とすることができる。したがって、S1の1番目のビットシーケンスは、図26に示したようにS1(0)として表現することができ、S2の1番目のビットシーケンスは、S2(0)として表現することができる。これは、設計者の意図によって変更可能である。
S1は、図16で説明したスーパーフレーム内に含まれた各信号フレームを識別するための情報、例えば、SISO処理された信号フレーム、MISO処理された信号フレームまたはFEFであることを示す情報などを伝送することができる。また、S2は、現在の信号フレームのFFTサイズに関する情報または一つのスーパーフレーム内にマルチプレキシングされた各フレームが同一のタイプであるか否かを示す情報などを伝送することができる。これは、設計者の意図によって変更可能である。
図26に示したように、本発明の一実施例に係るシグナリングシーケンスインターリービングブロック18100は、S1とS2を周波数領域で既に設定された位置に該当する各アクティブキャリアに順次配置することができる。
本発明のキャリアは384個であり、0から開始する順次的な数字値として表現されることを一実施例とすることができる。したがって、本発明の一実施例に係る1番目のキャリアは、図26に示したように、a(0)で表現することができる。また、図26に示した色処理されていない各アクティブキャリアは、384個のアクティブキャリアのうちS1またはS2が配置されていない(または割り当てられていない)ヌルキャリアである。
図26に示したように、a(0)からa(63)の各アクティブキャリアのうちヌルキャリアを除いた各アクティブキャリアにはS1のビットシーケンスを配置することができ、a(64)からa(319)の各キャリアのうちヌルキャリアを除いたアクティブキャリアにはS2のビットシーケンスを配置することができ、a(320)からa(383)までの各キャリアのうちヌルキャリアを除いたアクティブキャリアには再びS1ビットシーケンスを配置することができる。
図26に示したインターリービング方法は、多重経路干渉によって周波数選択的フェーディングが発生する場合、フェーディング区間が特定のシグナリング情報が割り当てられた領域に集中すると、受信装置がフェーディングの影響を受けた特定のシグナリング情報をデコーディングできない確率が発生し得る。
図27は、本発明の他の実施例に係るシグナリング情報のインターリービング過程を示した図である。
図27は、図26で説明したシグナリング情報のインターリービング過程の他の実施例であって、図26とは異なり、本発明の一実施例に係るプリアンブルを通じて伝送されるシグナリング情報は、S1の各ビットシーケンス、S2の各ビットシーケンス及びS3の各ビットシーケンスを通じて伝送され得る。本発明の一実施例に係るプリアンブルを通じて伝送されるシグナリングデータは、S1、S2、S3と称される三つのシグナリングフィールドを含むことができる。
図26で説明したように、本発明の一実施例に係るS1、S2及びS3は、プリアンブルに含まれたそれぞれ独立的なシグナリング情報(またはシグナリングフィールド)を伝送するために各アクティブキャリアに割り当てられるシグナリングシーケンスである。
具体的に、S1、S2及びS3は、それぞれ3ビットのシグナリング情報を伝送することができ、それぞれ同一の64ビットシーケンスが2回反復される構造で構成することができる。したがって、図26の実施例に比べて、2ビットのシグナリング情報をさらに伝送することができる。
また、S1及びS2は、図25で説明したシグナリング情報をそれぞれ伝送することができ、S3は、保護区間長さ(またはガード長さ)に関するシグナリング情報を伝送することができる。これは、設計者の意図によって変更可能である。
また、図27に示したように、S1、S2及びS3のビットシーケンスは、0から開始する順次的な数字値、すなわち、S1(0)…などで表現することができる。また、図27に示したように、本発明のキャリアは384個であり、0から開始する順次的な数字値、すなわち、b(0)…などで表現されることを一実施例とすることができる。これは、設計者の意図によって変更可能である。
図27に示したように、S1、S2及びS3は、周波数領域で定められた位置のアクティブキャリアに交互に順次配置することができる。
具体的に、b(0)からb(383)の各アクティブキャリアのうちヌルキャリアを除いたアクティブキャリアには、S1、S2及びS3のビットシーケンスを次のような数式5によって順次配置することができる。
図27に示したインターリービング方法は、図26に示したインターリービング方法に比べて、より大きい容量のシグナリング情報を伝送することができ、多重経路干渉によって周波数選択的フェーディングが発生したとしても、フェーディング区間が、全てのシグナリング情報が割り当てられた領域に均一に分散され得るので、受信装置は、全体的なシグナリング情報を均一にデコーディングすることができる。
図28は、本発明の一実施例に係るシグナリングデコーダーを示した図である。
図28に示したシグナリングデコーダーは、図19で説明したシグナリングデコーダーの一実施例であって、デスクランブラー(descrambler)27000、デマッパー(demapper)27100、シグナリングシーケンスデインターリーバー(signaling sequence deinterleaver)27200及びML検出器(maximum likelihood detector)27300を含むことができる。以下、各ブロックの動作を中心に説明する。
デスクランブラー27000は、データ抽出器から出力した信号に対してデスクランブリングを行うことができる。この場合、デスクランブラー27000は、データ抽出器から出力した信号とスクランブリングシーケンスを掛けてデスクランブリングを行うことができる。本発明の一実施例に係るスクランブリングシーケンスは、図21〜図25で説明したシーケンスのうちいずれか一つに該当し得る。
その後、デマッパー27100は、デスクランブラー27000から出力した信号に対してデマッピングを行い、ソフトバリュー(soft value)を有する各シーケンスを出力することができる。
シグナリングシーケンスデインターリーバー27200は、図25〜図26で説明したインターリービング方式の逆過程に該当するデインターリービングを行い、互いに均一に混ざった各シーケンスを、元の連続的なシーケンスに順序を再配置して出力することができる。
その後、ML検出器27300は、出力された各シーケンスを用いて伝送されたプリアンブルシグナリング情報に対してデコーディングを行うことができる。
図29は、本発明の一実施例に係るシグナリングデコーダーの性能を示したグラフである。
図29は、同期が完璧であり、1サンプル遅延、0dB、270ディグリーシングルゴースト(degree single ghost)が存在する場合のシグナリングデコーダーの性能を、正確なデコーディングを行う可能性とSNRとの関係として示したグラフである。
具体的に、第1〜第3のグラフ28000は、図26で説明したインターリービング方式、すなわち、S1、S2及びS3をアクティブキャリアに順次割り当てて伝送した場合、シグナリングデコーダーのデコーディング性能をS1、S2及びS3ごとにそれぞれ示したグラフである。また、第4〜第6のグラフ28100は、図27で説明したインターリービング方式、すなわち、S1、S2及びS3を周波数領域で定められた位置のアクティブキャリアに交互に順次配置して伝送した場合、シグナリングデコーダーのデコーディング性能をS1、S2及びS3ごとにそれぞれ示したグラフである。図29に示したように、図26のインターリービング方式に従って処理された信号をデコーディングする場合、フェーディングの影響を多く受けた位置のシグナリングデコーディング性能と、フェーディングの影響を受けていない部分のシグナリングデコーディング性能との差が多く表れることが分かる。しかし、図27のインターリービング方式に従って処理された信号をデコーディングする場合、S1、S2及びS3に対するシグナリングデコーディング性能が全て均一であることが分かる。
図30は、本発明の他の実施例に係るプリアンブル挿入ブロックを示した図である。
図30は、図11で説明したプリアンブル挿入ブロック7500の他の実施例を示す。
図30に示したように、本発明の一実施例に係るプリアンブル挿入ブロックは、RMエンコーダー(Reed Muller Encoder)29000、データフォーマッター(data formatter)29100、サイクリックディレイ(循環遅延)(cyclic delay)ブロック29200、インターリーバー(interleaver)29300、DQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying)/DBPSK(Differential Binary Phase Shift Keying)マッパー(mapper)29400、スクランブラー29500、キャリア割り当てブロック29600、キャリア割り当てテーブルブロック29700、IFFTブロック29800、スクランブリングされたガード挿入(scrambled guard insertion)ブロック29900、プリアンブル反復部(preamble repeater)29910及びマルチプレキシングブロック29920を含むことができる。各ブロックは、設計者の意図によって変更されたり、プリアンブル挿入ブロックに含まれない場合もある。以下、各ブロックの動作を中心に説明する。
RMエンコーダー29000は、プリアンブルを通じて伝送されるシグナリング情報の入力を受け、入力されたシグナリング情報に対してRMエンコーディング(Reed Muller encoding)を行うことができる。RMエンコーディングを行う場合、既存の直交シーケンス(orthogonal sequence)を用いたシグナリングまたは図17で説明したシーケンスを用いたシグナリングより性能が向上し得る。
データフォーマッター29100は、RMエンコーディングが行われたシグナリング情報の各ビットの入力を受け、入力された各ビットを反復及び配置するためのフォーマッティングを行うことができる。
その後、DQPSK/DBPSKマッパー29400は、フォーマッティングされたシグナリング情報の各ビットをDBPSKやDQPSKにマッピングし、マッピングされたシグナリング情報を出力することができる。
DQPSK/DBPSKマッパー29400がフォーマッティングされたシグナリング情報の各ビットをDBPSKにマッピングする場合、循環遅延ブロック29200の動作は省略可能である。また、インターリーバー29300は、フォーマッティングされたシグナリング情報の各ビットの入力を受け、入力されたフォーマッティングされたシグナリング情報の各ビットに対して周波数インターリービングを行い、インターリービングされた各データを出力することができる。この場合、設計者の意図によって、インターリーバー29300の動作は省略可能である。
DQPSK/DBPSKマッパー29400がフォーマッティングされたシグナリング情報の各ビットをDQPSKにマッピングする場合、データフォーマッター29100は、図30に示したI経路を介してフォーマッティングされたシグナリング情報の各ビットをインターリーバー29300に出力することができる。
また、循環遅延ブロック29200は、データフォーマッター29100から出力されたフォーマッティングされたシグナリング情報の各ビットに対して循環遅延を行った後、図30に示したQ経路を介してインターリーバー29300に出力することができる。循環Q―遅延を行う場合、周波数選択フェーディングチャンネル(frequency selective fading channel)での性能が向上するという長所がある。
インターリーバー29300は、I経路及びQ経路を介して入力を受けたシグナリング情報及び循環Q―遅延された各シグナリング情報に対して周波数インターリービングを行い、インターリービングされた情報を出力することができる。この場合、設計者の意図によって、インターリーバー29300の動作は省略可能である。
以下の数式6及び7は、DQPSK/DBPSKマッパー29400が入力されたシグナリング情報をDQPSKにマッピングする場合とDBPSKにマッピングする場合の入力情報及び出力情報の関係またはマッピング規則を示した数式である。
図30に示したように、説明の便宜上、本発明では、DQPSK/DBPSKマッパー29400の入力情報はsi[n]及びsq[n]として表現することができ、DQPSK/DBPSKマッパー29400の出力情報をmi[n]及びmq[n]として表現することができる。
スクランブラー29500は、DQPSK/DBPSKマッパー29400から出力されたマッピングされたシグナリング情報の入力を受け、入力されたシグナリング情報をスクランブリングシーケンスと掛けて出力することができる。
キャリア割り当てブロック29600は、キャリア割り当てテーブルブロック29700から出力された位置情報を用いてスクランブラー29500で処理されたシグナリング情報を定められたキャリア位置に配置することができる。
IFFTブロック29800は、キャリア割り当てブロック29600から出力された各キャリアを時間ドメインのOFDM信号に変換することができる。
スクランブリングされたガード挿入ブロック29900は、保護区間を挿入してプリアンブルを生成することができる。本発明の一実施例に係る保護区間は、図18で説明したスクランブリングされたサイクリックプリフィクス形態の保護区間になり、図18で説明した方式に従って生成することができる。
プリアンブル反復部29910は、プリアンブルを一つの信号フレーム内に反復して配置することができる。本発明の一実施例に係るプリアンブルは、図18で説明したプリアンブルの構造を有することができ、設計者の意図によって、一つの信号フレームを通じて1回のみ伝送することもできる。
プリアンブル反復部29910が反復的に一つの信号フレーム内のプリアンブルを割り当てるとき、プリアンブルのOFDMシンボル領域及びスクランブリングされたサイクリックプリフィクス領域は互いに分離され得る。プリアンブルは、上述したように、スクランブリングされたサイクリックプリフィクス領域及びOFDMシンボル領域を含むことができる。明細書において、プリアンブル反復部29910によって反復的に割り当てられたプリアンブルはプリアンブルと称することができる。反復されたプリアンブル構造は、OFDMシンボル領域及びスクランブリングされたサイクリックプリフィクス領域が交互に反復される構造であり得る。そうでない場合、反復されるプリアンブル構造は、OFDMシンボル領域が割り当てられ、スクランブリングされた前置(prefix)領域が連続的に2回以上割り当てられた後、OFDMシンボル領域が割り当てられる構造であり得る。また、反復されたプリアンブル構造は、スクランブリングされたサイクリックプリフィクス領域が割り当てられ、OFDMシンボル領域が連続的に2回以上割り当てられた後、スクランブリングされたサイクリックプリフィクス領域が割り当てられた構造であり得る。プリアンブル検出性能レベルは、OFDMシンボル領域またはスクランブリングされたサイクリックプリフィクス領域の反復回数、及びOFDMシンボル領域及びスクランブリングされたサイクリックプリフィクス領域が割り当てられた位置を調節することによって制御することができる。
同一のプリアンブルが一つのフレーム内で複数回反復的に配置される場合、放送信号受信装置は、低いSNR状況でも安定的にプリアンブルを検出し、シグナリング情報のデコーディングを行うことができる。
マルチプレキシングブロック29920は、プリアンブル反復部29910から出力された信号と図7で説明したガードシーケンス挿入(Guard sequence insertion)ブロック7400から出力された信号c(t)をマルチプレキシングし、アウトプット信号p(t)を出力することができる。アウトプット信号p(t)は、図7で説明したウェーブフォームプロセッシング(waveform processing)ブロック7600に入力することができる。
図31は、本発明の一実施例に係るプリアンブル内のシグナリングデータの構造を示した図である。
具体的には、図31は、本発明の一実施例に係るプリアンブル上で伝送されるシグナリングデータの構造を周波数ドメインで示した図である。
図31の(a)及び図31の(b)は、図30で説明したデータフォーマッター29100において、RMエンコーダー29000で行ったRMエンコーディングのコードブロックの長さに応じてデータを反復または配置した実施例を示した図である。
データフォーマッター29100は、RMエンコーダー29000から出力されたシグナリング情報をコードブロック(code block)の長さに応じてアクティブキャリアの個数に合わせて反復したり、そのまま配置することができる。(a)及び(b)は、アクティブキャリアの個数が384個である場合の実施例に該当する。
したがって、リードマラー(Reed Muller)エンコーダー29000が(a)に示したように64ビットブロックのリードマラーエンコーディングを行うとき、データフォーマッター29100は、同一のデータを6回反復することができる。この場合、一次リードマラーコードがリードマラーエンコーディングに使用されると、シグナリングデータは7ビットであり得る。
リードマラーエンコーダー29000が(b)に示したように256ビットブロックのリードマラーエンコーディングを行うとき、データフォーマッター29100は、256ビットコードブロックの前半(former)128ビットまたは後半(later)124ビットを反復したり、128個の偶数ビットまたは124個の奇数ビットを反復することができる。この場合、一次リードマラーコードがリードマラーエンコーディングに使用されると、シグナリングデータが8ビットであり得る。
図30で説明したように、データフォーマッター29100でフォーマッティングされたシグナリング情報は、循環遅延ブロック29200及びインターリーバー29300で処理されたり、あるいは処理されずにDQPSK/DBPSKマッパー29400でマッピングされた後、スクランブラー29500でスクランブリングされてキャリア割り当てブロック29600に入力され得る。
図31の(c)は、キャリア割り当てブロック29600においてシグナリング情報を各アクティブキャリアに割り当てる方法の一実施例を示した図である。b(n)は、データが割り当てられるための各キャリアであって、本発明は、各キャリアの個数が384個であることを一実施例とすることができる。また、図31の(c)に示した各キャリアのうち色処理された各キャリアは各アクティブキャリアを意味し、色処理されていない各キャリアは各ヌルキャリアを意味する。図31の(c)に示した各アクティブキャリアの位置は、設計者の意図によって変更可能である。
図32は、一実施例によってプリアンブル上で伝達されるシグナリングデータを処理する手順を示す図である。
プリアンブル上で伝達されるシグナリングデータは、複数のシグナリングシーケンスを含むことができる。それぞれのシグナリングシーケンスは7ビットであり得る。シグナリングシーケンスの数及びサイズは、設計者によって変更可能である。
図面において、(a)は、プリアンブル上で伝達されるシグナリングデータが14ビットであるとき、実施例に係るシグナリングデータ処理手順を示す。この場合、プリアンブル上で伝達されるシグナリングデータは、それぞれシグナリング1及びシグナリング2と称される2個のシグナリングシーケンスを含むことができる。シグナリング1及びシグナリング2は、上述したシグナリングシーケンス(S1及びS2)に対応し得る。
シグナリング1及びシグナリング2のそれぞれは、上述したリードマラーエンコーダーによって64ビットリードマラーコードにエンコーディングすることができる。図面において、(a)は、リードマラーエンコーディングシグナリングシーケンスブロック32010及び32040を示す。
エンコーディングされたシグナリング1及び2のシグナリングシーケンスブロック32010及び32040は、上述したデータフォーマッターによって3回反復することができる。図面において、(a)は、シグナリング1の反復されるシグナリングシーケンスブロック32010、32020、32030、及び反復されるシグナリング2の反復されるシグナリングシーケンスブロック32040、32050、32060を示す。リードマラーエンコーディングシグナリングシーケンスブロックが64ビットであるので、3回反復されるシグナリング1及び2のシグナリングシーケンスブロックのそれぞれは192ビットである。
6個のブロック32010、32020、32030、32040、32050及び32060で構成されるシグナリング1及びシグナリング2は、上述したキャリア割り当てブロックによって384個のキャリアに割り当てることができる。図面(a)において、b(0)は第1のキャリアで、b(1)及びb(2)は各キャリアである。本発明の一実施例では、384個のキャリアb(0)〜b(383)が存在する。図面に示したキャリアのうち彩色されたキャリアはアクティブキャリアを示し、彩色されていないキャリアはヌル(null)キャリアを示す。アクティブキャリアは、シグナリングデータが割り当てられたキャリアを示し、ヌルキャリアは、シグナリングデータが割り当てられていないキャリアを示す。本明細書において、アクティブキャリアもキャリアという。シグナリング1のデータ及びシグナリング2のデータは各キャリアに交互に割り当てることができる。例えば、シグナリング1のデータはb(0)に割り当てられ、シグナリング2のデータはb(7)に割り当てられ、シグナリング1のデータはb(24)に割り当てられ得る。アクティブキャリア及びヌルキャリアの位置は、設計者によって変更可能である。
図面において、(b)は、プリアンブルを通じて送信されたシグナリングデータが21ビットであるとき、シグナリングデータ処理手順を示す。この場合、プリアンブルを通じて送信されるシグナリングデータは、シグナリング1、シグナリング2及びシグナリング3とそれぞれ称される3個のシグナリングシーケンスを含むことができる。シグナリング1、シグナリング2及びシグナリング3は、上述したS1、S2及びS3に対応し得る。
シグナリング1、シグナリング2及びシグナリング3のそれぞれは、上述したリードマラーエンコーダーによって64ビットリードマラーコードにエンコーディングすることができる。図面において、(b)は、リードマラーエンコーディングシグナリングシーケンスブロック32070、32090、32110を示す。
エンコーディングされたシグナリング1、シグナリング2及びシグナリング3のシグナリングシーケンスブロック32070、32090、32110は、上述したデータフォーマッターによって2回反復することができる。図面において、(b)は、シグナリング1の反復されるシグナリングシーケンスブロック32070、32080、シグナリング2の反復されるシグナリングシーケンスブロック32090、32100、及びシグナリング3の反復されるシグナリングシーケンスブロック32110、32120を示す。リードマラーエンコーディングシグナリングシーケンスブロックが64ビットであるので、2回反復されたシグナリング1、シグナリング2及びシグナリング3のシグナリングシーケンスブロックのそれぞれは128ビットである。
6個のブロック32070、32080、32090、32100、32110、32120で構成されるシグナリング1、シグナリング2及びシグナリング3は、上述したキャリア割り当てブロックによって384キャリアに割り当てることができる。図面(b)において、b(0)は第1のキャリアで、b(1)及びb(2)は各キャリアである。本発明の一実施例では、384個のキャリアb(0)〜b(383)が存在する。図面に示したキャリアのうち彩色されたキャリアはアクティブキャリアを示し、彩色されていないキャリアはヌル(null)キャリアを示す。アクティブキャリアは、シグナリングデータが割り当てられたキャリアを示し、ヌルキャリアは、シグナリングデータが割り当てられていないキャリアを示す。シグナリング1及びシグナリング2のデータ及びシグナリング3のデータは、各キャリアに交互に割り当てられ得る。例えば、シグナリング1のデータはb(0)に割り当てられ、シグナリング2のデータはb(7)に割り当てられ、シグナリング3のデータはb(24)に割り当てられ、シグナリング1のデータはb(31)に割り当てられ得る。アクティブキャリア及びヌルキャリアの位置は、設計者によって変更可能である。
図面の(a)及び(b)に示したように、シグナリングデータ容量とシグナリングデータ保護レベルとの間のトレード・オフは、FECエンコーディングシグナリングデータブロックの長さを制御することによって達成することができる。すなわち、シグナリングデータブロック長さが増加すると、シグナリングデータ容量が増加するが、データフォーマッターによる反復回数及びシグナリングデータ保護レベルは減少する。したがって、多様なシグナリング容量を選択することができる。
図33は、一実施例によって時間ドメインで反復されるプリアンブル構造を示す図である。
上述したように、プリアンブル反復部は、データ及びスクランブリングされた保護区間を交互に反復することができる。次の説明において、基本プリアンブルは、データ領域がスクランブリングされた保護区間に従う構造を称する。
図面において、(a)は、プリアンブル長さが4Nである場合、基本プリアンブルが2回反復される構造を示す。(a)の構造を有するプリアンブルが基本プリアンブルを含むので、プリアンブルは、高いSNR(signal―to―noise ratio)を有する環境では一般受信機によっても検出することができ、低いSNRを有する環境では反復構造を用いて検出することができる。シグナリングデータが構造で反復されるので、(a)の構造は、受信機のデコーディング性能を改善することができる。
図面において、(b)は、プリアンブル長さが5Nである場合のプリアンブル構造を示す。(b)の構造は、データで開始され、保護区間及びデータが交互に割り当てられる。この構造は、データが(a)の構造より3倍(3N)の回数だけ反復されるので、受信機のプリアンブル検出性能及びデコーディング性能を改善することができる。
図面において、(c)は、プリアンブル長さが5Nである場合のプリアンブル構造を示す。(b)の構造とは異なり、(c)の構造は、保護区間で開始され、データ及び保護区間が交互に割り当てられる。(c)の構造は、プリアンブル長さが(b)の構造と同一であるが、(b)の構造より小さい反復回数(2N)のデータを有し、したがって、(c)の構造は、受信機のデコーディング性能を低下させ得る。しかし、(c)のプリアンブル構造は、データ領域がスクランブリングされた保護区間に従うので、一般のフレームと同一の方式でフレームが開始されるという利点を有する。
図34は、本発明の実施例によってプリアンブル検出器及びプリアンブル検出器に含まれる相関検出器を示す。
図34は、時間ドメインで反復されるプリアンブル構造を示す上述した図面において、(b)のプリアンブル構造に対する上述したプリアンブル検出器の実施例を示す。
本実施例に係るプリアンブル検出器は、相関検出器34010、FFTブロック34020、ICFO推定器34030、データ抽出器34040及び/またはシグナリングデコーダー34050を含むことができる。
相関検出器34010は、プリアンブルを検出することができる。相関検出器34010は、2個のブランチを含むことができる。上述した反復プリアンブル構造は、スクランブリングされた保護区間及びデータ領域が交互に割り当てられる構造であり得る。ブランチ1は、スクランブリングされた保護区間がプリアンブルでデータ領域の前に位置する期間(period)の相関を得るのに使用することができる。ブランチ2は、データ領域がプリアンブルでスクランブリングされた保護区間の前に位置する期間の相関を得るのに使用することができる。
データ領域及びスクランブリングされた保護区間が反復される時間ドメインで反復されるプリアンブル構造を示す前記図面の(b)のプリアンブル構造において、スクランブリングされた保護区間がデータ領域の前に位置する期間が2回表れ、データ領域がスクランブリングされた保護区間の前に位置する期間が2回表れる。したがって、2個の相関ピークは、ブランチ1及びブランチ2のそれぞれで生成することができる。それぞれのブランチで生成された2個の相関ブランチを合算することができる。それぞれのブランチ内に含まれる相関器は、合算された相関ピークをスクランブリングシーケンスと相関することができる。ブランチ1及びブランチ2の相関されたピークが合算され、ピーク検出器は、ブランチ1及びブランチ2の合算されたピークからプリアンブル位置を検出し、OFDMシンボルタイミング同期化及び部分(fractional)周波数オフセット同期化を行うことができる。
FFTブロック34020、ICFO推定器34030、データ抽出器34040及びシグナリングデコーダー34050は、上述した対応ブロックと同一の方式で動作することができる。
図35は、本発明の他の実施例に係るプリアンブル検出器を示す。
図35に示したプリアンブル検出器は、図9及び図20に記載したプリアンブル検出器9300の他の実施例に対応し、図30に示したプリアンブル挿入ブロックに対応する動作を行うことができる。
図35に示したように、本発明の他の実施例に係るプリアンブル検出器は、図19に記載したプリアンブル検出器と同一の方式で相関検出器、FFTブロック、ICFO推定器、キャリア割り当てテーブルブロック、データ抽出器及びシグナリングデコーダー31100を含むことができる。しかし、図35に示したプリアンブル検出器は、図35に示したプリアンブル検出器がプリアンブル結合器31000を含むという点で図19に示したプリアンブル検出器と区別される。それぞれのブロックは、設計によってプリアンブルから変更または省略可能である。
図19に示したプリアンブル検出器と同一のブロックの説明は省略し、プリアンブル結合器31000及びシグナリングデコーダー31100の動作を説明する。
プリアンブル結合器31000は、n個の遅延ブロック31010及び加算器31020を含むことができる。プリアンブル結合器31000は、図30に記載したプリアンブル反復部29910が同一のプリアンブルを一つの信号フレームに反復的に割り当てるとき、受信された信号を結合して信号特性を改善することができる。
図35に示したように、n個の遅延ブロック31010は、反復されるプリアンブルを結合するためにp*n−1だけそれぞれのプリアンブルを遅延させることができる。この場合、pは、プリアンブル長さを示し、nは反復回数を示す。
加算器31030は、遅延されたプリアンブルを結合することができる。
シグナリングデコーダー31100は、図28に示したシグナリングデコーダーの他の実施例に対応し、図30に示したプリアンブル挿入ブロックに含まれるリードマラーエンコーダー29000、データフォーマッター29100、循環遅延ブロック29200、インターリーバー29300、DQPSK/DBPSKマッパー29400及びスクランブラー29500の動作の逆動作を行うことができる。
図35に示したように、シグナリングデコーダー31100は、デスクランブラー31110、差動デコーダー31120、デインターリーバー31130、循環遅延ブロック31140、I/Q結合器31150、データデフォーマッター31160及びリードマラーデコーダー31170を含むことができる。
デスクランブラー31110は、データ抽出器から出力された信号をデスクランブリングすることができる。
差動デコーダー31120は、デスクランブリングされた信号を受信し、デスクランブリングされた信号に対してDBPSKまたはDQPSKデマッピングを行うことができる。
特に、各放送信号を送信する装置でDQPSKマッピングが行われた信号が受信されると、差動デコーダー31120は、差動デコーディングされた信号をπ/4だけ位相回転することができる。したがって、差動デコーディングされた信号は、同相及び直角位相成分に分離することができる。
各放送信号を送信する装置がインターリービングを行うと、デインターリーバー31130は、差動デコーダー31120から出力された信号をデインターリービングすることができる。
各放送信号を送信する装置が循環遅延を行うと、循環遅延クロック31140は循環遅延の逆プロセスを行うことができる。
I/Q結合器31150は、デインターリービングされたり遅延された信号のI及びQ成分を結合することができる。
各放送信号を送信する装置でDBPSKマッピングが行われた信号が受信されると、I/Q結合器31150は、デインターリービングされた信号のI成分のみを出力することができる。
データデフォーマッター31160は、I/Q結合器31150から出力された信号のビットを結合してシグナリング情報を出力することができる。リードマラーデコーダー31170は、データデフォーマッター31160から出力されたシグナリング情報をデコーディングすることができる。
したがって、本発明の実施例に係る各放送信号を受信する装置は、上述した手順を通じてプリアンブルによって伝達されるシグナリング情報を獲得することができる。
図36は、本発明の実施例によってプリアンブル検出器及びプリアンブル検出器に含まれるシグナリングデコーダーを示す。
図36は、上述したプリアンブル検出器の実施例を示す。
本実施例に係るプリアンブル検出器は、相関検出器36020、FFTブロック36020、ICFO推定器36030、データ抽出器36040及び/またはシグナリングデコーダー36050を含むことができる。
相関検出器36020、FFTブロック36020、ICFO推定器36030及びデータ抽出器36040は、上述した対応ブロックと同一の動作を行うことができる。
シグナリングデコーダー36050は、プリアンブルをデコーディングすることができる。本実施例に係るシグナリングデコーダー36050は、データ平均モジュール36051、デスクランブラー36052、差動デコーダー36053、デインターリーバー36054、循環遅延36055、I/Q結合器36056、データデフォーマッター36057及びリードマラーデコーダー36058を含むことができる。
データ平均モジュール36051は、プリアンブルがデータブロックを反復するとき、反復されるデータブロックの平均を算出して信号特性を改善することができる。例えば、データブロックが3回反復されると、時間ドメインで反復されるプリアンブル構造を示す前記図面の(b)に示したように、データ平均モジュール36051は、3個のデータブロックの平均を算出して信号特性を改善することができる。データ平均モジュール36051は、平均化されたデータを次のモジュールに出力することができる。
デスクランブラー36052、差動デコーダー36053、デインターリーバー36054、循環遅延36055、I/Q結合器36056、データデフォーマッター36057及びリードマラーデコーダー36058は、上述した対応ブロックと同一の動作を行うことができる。
図37は、一実施例に係る各放送信号を送信する方法を示す。
各放送信号を送信する方法は、DPデータをエンコーディングする段階(s36010)、少なくとも一つの信号フレームを形成する段階(s36020)及び/または形成された少なくとも一つの信号フレーム内のデータを変調する段階(s36030)を含むことができる。
DPデータをエンコーディングする段階(s36010)において、上述したコーディング及び変調モジュールは、それぞれのデータパイプDPをエンコーディングすることができる。DPデータをエンコーディングする段階(s36010)は、DPデータをFEC(forward error correction)エンコーディングする段階、FECエンコーディングされたDPデータをビットインターリービングする段階及び/またはビットインターリービングされたDPデータを星状(constellation)にマッピングする段階を含むことができる。
DPデータをFECエンコーディングする段階において、上述したFECエンコーダーブロックは、上述したように、入力データパイプに対してBCHエンコーディング及びLDPCエンコーディングを行うことができる。
FECエンコーディングされたDPデータをビットインターリービングする段階において、上述したビットインターリーバーブロックは、上述したように、インターリービング規則に従ってFECエンコーディングされたデータのビットストリームをインターリービングすることができる。
ビットインターリービングされたDPデータを星状にマッピングする段階において、上述した星状マッパーブロックは、上述したように入力データを一つの星状にマッピングすることができる。この場合、星状マッパーブロックは、追加的に回転及びQ遅延を行うことができる。本発明の他の実施例に係る星状マッパーブロックは、入力データを複合シンボルにマッピングすることができる。この場合、星状マッパーブロックは星状回転を行わないこともある。
少なくとも一つの信号フレームを形成する段階(s36020)において、上述したフレーム構造モジュールは、上述したように、入力データを信号フレームにマッピングすることによって信号フレームを形成することができる。この段階において、フレーム構造モジュールは、スケジューリング情報を用いてマッピングを行うことができる。
形成された少なくとも一つの信号フレーム内のデータを変調する段階(s36030)において、上述した波形生成モジュールは、入力を受けた信号フレームを最終的に送信可能な形態の信号に変換することができる。
本実施例において、それぞれの信号フレームは、少なくとも一つのプリアンブルを含むことができる。プリアンブルは、一つ以上の反復されるシグナリング情報を含むことができる。反復されるシグナリング情報は、上述した反復されるシグナリングシーケンスを称することができる。
本発明の他の実施例に係る各放送信号を送信する方法は、少なくとも一つのプリアンブルを生成する段階をさらに含むことができる。
本発明の他の実施例に係る各放送信号を送信する方法は、少なくとも一つのプリアンブルを生成するにおいて、少なくとも一つのシーケンスを用いて保護区間を生成する段階を含むことができる。シーケンスは、上述したスクランブリングシーケンスを意味し得る。それぞれのプリアンブルは、生成された保護区間を含むことができる。
本発明の他の実施例に係る各放送信号を送信する方法において、スクランブリングシーケンスは、上述したバイナリーチャープ―ライクシーケンス、チャープ―ライクシーケンス、バランスドm―シーケンス及びザドフチュー(Zadoff―Chu)シーケンスのうち一つに対応し得る。
本発明の他の実施例に係る各放送信号を送信する方法において、キャリア割り当てブロックは、追加的に反復されるシグナリング情報をアクティブキャリアに割り当てることができる。反復されるシグナリングシーケンス(S1、S2、S3、…、シグナリング1、シグナリング2、…)は、順次反復される方式でアクティブキャリアに割り当てることができる。アクティブキャリア位置は、設計によって変更可能である。
本発明の他の実施例に係る各放送信号を送信する方法において、DPデータをエンコーディングする段階(s36010)は、マッピングされたDPデータをMIMO処理する段階、及びMIMO処理されたDPデータを時間インターリービング(time―interleaving)する段階をさらに含むことができる。マッピングされたDPデータをMIMO処理する段階において、上述したMIMO処理ブロックは、上述したように、MIMOエンコーディングマトリックスを用いて入力データをMIMO処理することができる。MIMO処理されたDPデータを時間インターリービングする段階において、上述したように、上述した時間インターリーバーブロックは入力データをインターリービングすることができる。
本発明の他の実施例に係る各放送信号を送信する方法は、MISO(multi―input single―output)処理をさらに含むことができる。MISO処理段階において、上述したMISO処理ブロックは、MISOエンコーディングマトリックスによって入力データをエンコーディングすることができる。
上述した段階は、設計によって省略したり、類似または同一の機能を実行する段階に取り替えることができる。
図38は、一実施例によって各放送信号を受信する装置を示す。
実施例によって各放送信号を受信する装置は、受信モジュール37010、フレームパーシングモジュール37020及び/またはデコーディングモジュール37030を含むことができる。
受信モジュール37010は、各放送信号を受信し、各放送信号を送信する装置によって行われるプロセスの逆プロセスに対応する復調を行うことができる。各放送信号は、少なくとも一つの信号フレームを含むことができる。OFDM方式に従って、信号フレーム内のデータに対して復調を行うことができる。受信モジュール37010は、上述した同期化及び復調モジュールであり得る。
フレームパーシングモジュール37020は、信号フレームをパーシングすることができる。フレームパーシングモジュール37020は、DPデータをデマッピングすることによって信号フレームをパーシングすることができる。フレームパーシングモジュール37020は、上述したフレームパーシングモジュールと同一の動作を行うことができる。
デコーディングモジュール37030は、DPデータをデコーディングすることができる。デコーディングモジュール37030は、デマッピングモジュール、ビットデインターリービングモジュール及び/またはFECデコーディングモジュールを含むことができる。この場合、デコーディングモジュール37030は、上述したシグナリングデコーディングモジュールから出力されたデータをデコーディングし、デマッピング及びデコーディングに必要な送信パラメーターを得ることができる。デコーディングモジュール37030は、上述したデマッピング及びデコーディングモジュールであり得る。
デマッピングモジュールは星状からDPデータをデマッピングすることができる。デマッピングモジュールは、上述した星状デマッパーブロックであり得る。デマッピングモジュールは、上述した星状マッパーブロックによって行われたプロセスの逆プロセスを行うことができる。すなわち、デマッピングモジュールは、入力を受けた信号をビットドメインのデータにデマッピングすることができる。本発明の実施例に係るデマッピングモジュールは、逆回転(de―rotation)を行わずに入力信号をデマッピングすることができる。
ビットインターリービングモジュールは、ビットデマッピングされたDPデータをビットデインターリービングすることができる。ビットデインターリービングモジュールは、上述したビットデインターリーバーブロックであり得る。ビットデインターリービングモジュールは、上述したビットインターリーバーブロックによって行われるプロセスの逆プロセスを行うことができる。すなわち、ビットデインターリービングモジュールは、入力を受けたデータをデインターリービングすることができる。
FECデコーディングモジュールは、ビットデインターリービングされたDPデータに対してFECデコーディングを行うことができる。FECデコーディングモジュールは、上述したFECデコーダーブロックであり得る。FECデコーディングモジュールは、上述したFECエンコーダーブロックによって行われるプロセスの逆プロセスを行うことができる。すなわち、FECデコーディングモジュールは、入力データに対してLDPCデコーディング及びBCHデコーディングを行うことができる。
本実施例において、それぞれの信号フレームは、少なくとも一つのプリアンブルを含むことができる。プリアンブルは、一つ以上の反復されるシグナリング情報を含むことができる。反復されるシグナリング情報は、上述した反復されるシグナリングシーケンスを称することができる。
本発明の他の実施例によって各放送信号を受信する装置において、それぞれのプリアンブルは保護区間を含むことができる。保護区間は、少なくとも一つのシーケンスを用いて生成することができる。シーケンスは、上述したシグナリングシーケンスを称することができる。
本発明の他の実施例によって各放送信号を受信する装置において、保護区間を生成するのに使用されるシーケンスは、上述したバイナリーチャープ―ライクシーケンス、チャープ―ライクシーケンス、バランスドm―シーケンス及びザドフチューシーケンスのうち一つに対応し得る。
本発明の他の実施例によって各放送信号を受信する装置において、反復されるシグナリング情報はアクティブキャリアに割り当てることができる。反復されるシグナリングシーケンス(S、S2、S3、…シグナリング1、シグナリング2、…)は、順次反復される方式でアクティブキャリアに割り当てることができる。この場合、アクティブキャリア位置は、設計によって変わり得る。
本発明の他の実施例によって各放送信号を受信する装置において、デコーディングモジュール37030は、時間デインターリービングモジュール及び/またはMIMOデコーディングモジュールをさらに含むことができる。
時間デインターリービングモジュールは、DPデータを時間デインターリービングすることができる。時間デインターリービングモジュールは、上述した時間デインターリーバーであり得る。時間デインターリービングモジュールは、上述した時間インターリーバーによって行われたプロセスの逆プロセスを行うことができる。すなわち、時間デインターリービングモジュールは、時間ドメインでインターリービングされた入力データをその本来の位置にデインターリービングすることができる。
MIMOデコーディングモジュールは、時間デインターリービングされたDPデータをMIMOデコーディングすることができる。MIMOデコーディングモジュールは、上述したMIMOデコーディングブロックであり得る。MIMOデコーディングモジュールは、上述したMIMOプロセッシングブロックによって行われるプロセスの逆プロセスを行うことができる。すなわち、MIMOデコーディングモジュールは、最大可能性デコーディング(maximum likelihood decoding)またはスフィアデコーディング(sphere decoding)を行うことができる。そうでない場合、MIMOデコーディングモジュールは、MMSE検出を行ったり、MMSE検出と結合して反復デコーディング(iterative decoding)を行うことができる。
本発明の他の実施例によって各放送信号を受信する装置は、MISOデコーディングモジュールをさらに含むことができる。MISOデコーディングモジュールは、入力データをMISOデコーディングすることができる。MISOデコーディングモジュールは、上述したMISOプロセッシングブロックのプロセスの逆プロセスを行うことができる。該当の放送送受信システムがSTBCを用いると、MISOデコーディングモジュールは、アラモウチ(Alamouti)デコーディングを行うことができる。
上述したモジュールは、設計によって省略したり、類似または同一の機能を行うモジュールに取り替えることができる。
本発明の説明は、明瞭化のために添付の図面のそれぞれを参照して説明するが、添付の図面に示した実施例を互いに併合することによって新たな実施例を設計することができる。前記説明で言及した実施例を実行するプログラムが記録されたコンピューター読み取り可能な記録媒体が当業者の必要に応じて設計されると、これは、添付の特許請求の範囲及びその同等物の範囲に属し得る。
本発明に係る装置及び方法は、前記説明で言及した各実施例の構成及び方法によって制限されない。前記説明で言及した実施例は、全体的にまたは部分的に互いに選択的に結合される方式で構成され、多様な変形が可能である。
また、本発明に係る方法は、ネットワーク装置に提供されるプロセッサ読み取り可能な記録媒体でプロセッサ判読可能なコードで具現することができる。プロセッサ読み取り可能な媒体は、プロセッサによって読み取り可能なデータを格納できる全ての種類の記録装置を含むことができる。プロセッサ読み取り可能な記録媒体の例としては、ROM、RAM、CD―ROM、磁気テープ、フロッピーディスク、光データ格納装置などがあり、また、インターネットを介した伝送などのキャリアウェーブの形態で具現されることも含む。また、プロセッサ読み取り可能な記録媒体は、ネットワークを介して連結されたコンピューターシステムに分散され、分散方式でプロセッサ読み取り可能なコードが格納されて実行され得る。
本発明の思想または範囲を逸脱せずに本発明の多様な変形及び変更が可能であることは、当業者にとって自明である。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲及びその同等物の範囲内で提供される本発明の変形及び変更をカバーする。
そして、当該明細書では、物件発明と方法発明が全て説明されており、必要に応じて両発明の説明は互いに補充的に適用され得る。
〔発明を実施するための形態〕
多様な実施例は、本発明を実施するための最善の形態で説明された。