以下、上記目的を具体的に実現できる本発明の好適な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ものではない。
本発明で使用される用語は、本発明における機能を考慮した上、できるだけ現在広く使用されている一般的な用語を選択したが、これは、当該分野に従事する技術者の意図、慣例又は新しい技術の出現などによって変わり得る。また、特定の場合、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合には、該当する発明の説明の部分で詳細にその意味を記載する。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、その用語が持つ意味と本発明の全般にわたる内容に基づいて定義されなければならないということは明らかである。
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。本発明の一実施例に係る放送送信装置及び方法は、地上波放送サービスのためのベースプロファイル(base profile)、モバイル放送サービスのためのハンドヘルドプロファイル(handheld profile)及びUHDTVサービスのためのアドバンスドプロファイル(advanced profile)に区別することができる。この場合、ベースプロファイルは、地上波放送サービス及びモバイル放送サービスの両方のためのプロファイルとして使用することができる。すなわち、ベースプロファイルは、モバイルプロファイルを含むプロファイルのコンセプトを定義するために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されてもよい。
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又はMIMOの多重アンテナは、説明の便宜のため、2つのアンテナを例として説明するが、このような本発明の説明は、2つ以上のアンテナを使用するシステムに適用されてもよい。
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す図である。
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(Input formatting)モジュール1000、コーディングアンドモジュレーション(coding & modulation)モジュール1100、フレームストラクチャ(frame structure)モジュール1200、ウェーブフォームジェネレーション(waveform generation)モジュール1300及びシグナリングジェネレーション(signaling generation)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)、そして、GS(Generic stream)を受信することができる。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)を受信し、受信した付加情報を参照して最終的な物理層信号(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、入力されたストリームを、コーディング(coding)及びモジュレーション(modulation)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て複数のロジカル(logical)DP(又は、DPまたはDPデータ)を生成することができる。DPは、物理層段のロジカルチャネルであって、サービスデータまたは関連メタデータを運搬することができ、少なくとも1つ以上のサービスまたは少なくとも1つ以上のサービスコンポーネントを運搬することができる。また、DPを介して伝送されるデータをDPデータと呼ぶことができる。
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DP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に分け、伝送効率を高めたり、スケジューリングを行ったりするために必要な一連の過程を行うことができる。具体的な内容は後述する。
本発明の一実施例に係るコーディングアンド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から入力されたそれぞれのDPに対してFEC(forward error correction)エンコーディングを行うことで、伝送チャネルで発生し得るエラーを受信端で修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アンドモジュレーションモジュール1100は、FEC出力のビットデータをシンボルデータに転換し、インターリービングを行うことで、チャネルによるバーストエラー(burst error)を修正することができる。また、図1に示したように、2つ以上の伝送アンテナ(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アンドモジュレーションモジュール1100は、処理したデータを、各アンテナに出力するためのデータ通路(またはアンテナ通路)に分けて出力することがきる。
本発明の一実施例に係るフレームストラクチャモジュール1200は、コーディングアンド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(またはフレーム)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利得(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ジェネレーションモジュール1300は、フレームストラクチャモジュール1200から出力された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ジェネレーションモジュール1300は、受信機で伝送システムの信号フレームを獲得できるようにするためにプリアンブル信号(またはプリアンブル)を挿入し、伝送チャネルを推定して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ジェネレーションモジュール1300は、多重経路受信によるチャネル遅延拡散(channel delay spread)による影響を相殺させるために、ガードインターバル(guard interval)をおいて当該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ジェネレーションモジュール1300は、付加的に出力信号のPAPR(Peak−to−Average Power Ratio)のような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ジェネレーションモジュール1400は、入力された付加情報、及びインプットフォーマッティングモジュール1000、コーディングアンド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情報、以下、PLS情報と呼ぶ)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て、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信号を時間領域でマルチプレクシングして伝送することができる。
図2乃至図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の実施例を示す図である。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す図である。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と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(CRC−8 encoder)ブロック2020及びBBヘッダーインサーション(BB header insertion)ブロック2030を含むことができる。以下、各ブロックについて簡略に説明する。
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BB(baseband)フレーム長単位に分けて出力することができる。
CRC−8エンコーダブロック2020は、各BBフレームのデータに対してCRCエンコーディングを行ってリダンダンシー(redundancy)データを追加することができる。
その後、BBヘッダーインサーションブロック2030は、モードアダプテーションタイプ(Mode Adaptation Type(TS/GS/IP))、ユーザパケット長(User Packet Length)、データフィールド長(Data Field Length)、ユーザパケットシンクバイト(User Packet Sync Byte)、データフィールド内のユーザパケットシンクバイトのスタートアドレス(Start Address)、ハイエフィシエンシモードインジケーター(High Efficiency Mode Indicator)、インプットストリームシンクロナイゼーションフィールド(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、パディングインサーション(Padding insertion)ブロック2110及びBBスクランブラ(BB scrambler)ブロック2120を含むことができる。以下、各ブロックについて簡略に説明する。
パディングインサーションブロック2110は、モードアダプテーションモジュール2000から入力されたデータが、FECエンコーディングに必要な入力データ長よりも小さい場合、パディングビットを挿入して必要な入力データ長を有するように出力することができる。
BBスクランブラブロック2120は、入力されたビットストリームに対して、PRBS(Pseudo Random Binary Sequence)を用いてXORを行ってランダム化することができる。
上述したブロックは、設計者の意図によって省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
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DPをコーディングアンド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す図である。図3は、インプット信号が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モードアダプテーションモジュールを示す図である。
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に処理することができる。
図3に示したように、マルチプルインプット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(input stream synchronizer)ブロック、コンペンセーティングディレイ(compensating delay)ブロック、ヌルパケットディリーション(null packet deletion)ブロック、CRC−8エンコーダ(CRC−8encoder)ブロック及びBBヘッダーインサーション(BB header insertion)ブロックを含むことができる。以下、各ブロックについて簡略に説明する。
インプットインターフェースブロック、CRC−8エンコーダブロック及びBBヘッダーインサーションブロックの動作は、図2で説明した通りであるので省略する。
インプットストリームシンクロナイザブロック3100は、ISCR(Input Stream Clock Reference)情報を伝送して、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情報を挿入することができる。
コンペンセーティングディレイブロック3200は、インプットストリームシンクロナイザブロックによって発生したタイミング情報と共に、送信装置のデータプロセシングによるDP間のディレイが発生した場合、受信装置で同期を合わせることができ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。
ヌルパケットディリーションブロック3300は、不必要に伝送される入力ヌルパケットを除去し、除去された位置に応じ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。
上述したブロックは、設計者の意図によって省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
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す図である。
具体的には、図4は、インプット信号が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す図である。
本発明の一実施例に係る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−フレームディレイ(1−frame delay)ブロック4100、インバンドシグナリング又はパディングインサーション(In−band signaling or padding insertion)ブロック4200、PLS生成(PLS、physical layer signaling、generation)ブロック4300及びBBスクランブラ(BB 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ついて説明する。
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アンドモジュレーションモジュール内のビットトゥセルデマックス(bit to cell demux)ブロック、セルインターリーバ(cell interleaver)ブロック、タイムインターリーバ(time interleaver)ブロックなどの各アンテナ経路のための信号処理ブロックに使用されるパラメータを発生させることができる。
1−フレームディレイブロック4100は、DP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得るように、入力データを1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又はパディングインサーションブロック4200は、1つの信号フレームだけ遅延されたデータに、遅延されてない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又はパディングインサーションブロック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したりすることができる。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は、スケジューラ4000で出力したスケジューリング情報に従って入力セルをマッピングすることができる。
PLS生成ブロック4300は、インバンドシグナリングを除いて、信号フレームのプリアンブルシンボル(preamble symbol)やスプレッディングされてデータシンボルなどに伝送されるPLSデータ(またはPLS)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PLSデータは、シグナリング情報と呼ぶことができる。また、本発明の一実施例に係るPLSデータは、PLS−プレ情報とPLS−ポスト情報とに分離できる。PLS−プレ情報は、放送信号受信装置がPLS−ポスト情報をデコーディングするのに必要なパラメータ、及びスタティック(static)PLSシグナリング情報を含むことができ、PLS−ポスト情報は、放送信号受信装置がDPをデコーディングするのに必要なパラメータを含むことができる。上述したDPをデコーディングするのに必要なパラメータは、再びスタティックPLSシグナリング情報とダイナミックPLSシグナリング情報とに分離できる。スタティックPLSシグナリング情報は、スーパーフレームに含まれた全てのフレームに共通に適用され得るパラメータであって、スーパーフレーム単位で変更され得る。ダイナミックPLSシグナリング情報は、スーパーフレームに含まれたフレーム毎に異ならせて適用され得るパラメータであって、フレーム単位で変更され得る。したがって、受信装置は、PLS−プレ情報をデコーディングしてPLS−ポスト情報を獲得し、PLS−ポスト情報をデコーディングして所望のDPをデコーディングすることができる。
BBスクランブラブロック4400は、最終的にウェーブフォームジェネレーションブロックの出力信号のPAPR値が低くなるようにPRBSを発生させて、入力ビット列とXORさせて出力することができる。図4に示したように、BBスクランブラブロック4400のスクランブルリングは、DPとPLSの両方に対して適用され得る。
上述したブロックは、設計者の意図によって省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
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data pipeをコーディングアンド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アンドモジュレーションモジュールを示す図である。
図5のコーディングアンド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アンド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わらなければならない。したがって、本発明の一実施例に係るコーディングアンドモジュレーションモジュールは、入力されたDPに対して、それぞれの経路別にSISO、MISOとMIMO方式を独立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DP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アンドモジュレーションモジュールは、SISO方式のための第1ブロック5000、MISO方式のための第2ブロック5100、MIMO方式のための第3ブロック5200及びPLS−プレ/ポスト情報を処理するための第4ブロック5300を含むことができる。図5に示されたコーディングアンドモジュレーションモジュールは一実施例に過ぎず、設計者の意図によってコーディングアンドモジュレーションモジュールは、第1ブロック5000及び第4ブロック5300のみを含んでいてもよく、第2ブロック5100及び第4ブロック5300のみを含んでいてもよく、第3ブロック5200及び第4ブロック5300のみを含んでいてもよい。すなわち、設計者の意図によって、コーディングアンドモジュレーションモジュールは、各DPを同一又は異ならせて処理するためのブロックを含むことができる。
以下、各ブロックについて説明する。
第1ブロック5000は、入力されたDPをSISO処理するためのブロックであって、FECエンコーダ(FEC encoder)ブロック5010、ビットインターリーバ(bit interleaver)ブロック5020、ビットトゥセルデマックス(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(cell interleaver)ブロック5050及びタイムインターリーバ(time interleaver)ブロック5060を含むことができる。
FECエンコーダブロック5010は、入力されたDP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ってリダンダンシーを追加し、伝送チャネル上のエラーを受信端で訂正してFECブロックを出力することができる。
ビットインターリーバブロック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ルール(rule)によってインターリービングして、伝送チャネル上で発生し得るバーストエラーに対してロバスト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ジング(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ビットがマッピングされているので、全コードワードビットにおいて連続した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。
ビットトゥ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及びコンステレーションマッピングルールの両方とも考慮して、FECブロック内の各ビットが適切なロバスト性(robustness)を有して伝送され得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ブロック5020は、FECエンコーダブロック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(reliability)及び最適の値を有するビットポジション(bit position)と連結させる役割を果たすことができる。したがって、ビットトゥセルデマックスブロック5030は、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
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を1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アンドQ−ディレイ(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、入力されたコンステレーションをローテーション角度(rotation angle)に応じてローテーションさせた後、I(In−phase)成分とQ(Quadrature−phase)成分とに分けた後、Q成分のみを任意の値でディレイさせることができる。その後、ペアになったI成分とQ成分を用いて、新しい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見つけるために、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、コーディングアンドモジュレーションモジュール1100の容量(capacity)を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(IQ−balanced constellation points)及び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、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
セルインターリーバブロック5050は、一つのFECブロックに該当する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セルをFECブロック毎に互いに異なる順序で出力することができる。
タイムインターリーバブロック5060は、多数個のFECブロックに属するcellを互いに混ぜて出力することができる。したがって、各FECブロックのセルは、タイムインターリービングデプス(depth)だけの区間内に分散されて伝送されるので、ダイバーシティ利得を獲得することができる。
第2ブロック5100は、入力されたDP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ブロック5000と同様に、FECエンコーダブロック、ビットインターリーバブロック、ビットトゥ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ブロック及びタイムインターリーバブロックを含むことができるが、MISOプロセシング(processing)ブロック5110をさらに含むという点で異なる。第2ブロック5100は、第1ブロック5000と同様に、入力からタイムインターリーバまで同一の役割の過程を行うので、同一のブロックについての説明は省略する。
MISOプロセシングブロック5110は、入力された一連のセルに対して、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に従ってエンコーディングを行い、MISOプロセシングされたデータを2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ブロック5200は、入力されたDP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ブロック5100と同様に、FECエンコーダブロック、ビットインターリーバブロック、ビットトゥ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ブロック及びタイムインターリーバブロックを含むことができるが、MIMOプロセシングブロック5220を含むという点でデータ処理過程が異なる。
すなわち、第3ブロック5200の場合、FECエンコーダブロック及びビットインターリーバブロックは、第1及び2ブロック5000,5100と具体的な機能は異なるが、基本的な役割は同一である。
ビットトゥセルデマックスブロック5210は、MIMOプロセシングの入力数と同じ数の出力ビット列を生成し、MIMOプロセシングのためのMIMO pathを介して出力することができる。この場合、ビットトゥセルデマックスブロック5210は、LDPCとMIMOプロセ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され得る。
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ブロック、タイムインターリーバブロックも、具体的な機能は異なるが、基本的な役割は第1及び2ブロック5000,5100で説明したものと同一である。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ブロック、タイムインターリーバブロックは、ビットトゥ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プロセシングのためのMIMO経路の数だけ存在し得る。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ブロック、タイムインターリーバブロックは、各経路を介して入力されるデータに対して、それぞれ同一あるいは独立に動作することができる。
MIMOプロセシングブロック5220は、入力された2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プロセシングを行い、MIMOプロセシングされたデータを2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、SMマトリックス(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)、リニアディスパージョンコード(Linear dispersion code)などを含むことができる。
第4ブロック5300は、PLS−プレ/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プロセシングを行うことができる。
第4ブロック5300に含まれたビットインターリーバブロック、ビットトゥ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ブロック、タイムインターリーバブロック及びMISOプロセシングブロックは、上述した第2ブロック5100に含まれたブロックと具体的な機能は異なるが、基本的な役割は同一である。
第4ブロック5300に含まれたFECエンコーダ(Shortened/punctured FEC encoder(LDPC/BCH))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も短い場合に備えた、PLS経路のためのFECエンコーディング方式を用いてPLSデータを処理することができる。具体的には、FECエンコーダブロック5310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行った後、パディングされたゼロを除去して、エフェクティブコードレート(effective code rate)がDPと同一又はDPよりも低くなるようにパリティビット(parity bit)をパンクチャリング(puncturing)することができる。
上述した第1ブロック5000乃至第4ブロック5300に含まれたブロックは、設計者の意図によって省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
図5に示したように、コーディングアンド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DP、PLS−プレ情報、PLS−ポスト情報をフレームストラクチャ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モジュールを示す図である。
図6に示されたフレームストラクチャモジュールは、図1で説明したフレームストラクチャモジュール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ブロックは、少なくとも1つ以上のセルマッパー((pair−wise) cell−mapper)6000、少なくとも1つ以上のディレイ補償(delay compensation)モジュール6100及び少なくとも1つ以上のブロックインターリーバ((pair−wise) block interleaver)6200を含むことができる。セルマッパー6000、ディレイ補償モジュール6100及びブロックインターリーバ6200の数は、設計者の意図によって変更されてもよい。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、コーディングアンド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DPに対応するセル、DP間に共通に適用され得るコモンデータ(common data)に対応するセル、PLS−プレ/ポスト情報に対応するセルを、スケジューリング情報に従って信号フレームに割り当てる(または配置)ことができる。コモンデータは、全部又は一部のDP間に共通に適用され得るシグナリング情報を意味し、特定のDPを介して伝送することができる。コモンデータを伝送するDPをコモンDP(common DP)と呼ぶことができ、これは、設計者の意図によって変更されてもよい。
本発明の一実施例に係る送信装置が2つの出力アンテナを使用し、上述したMISOプロセシングにおいてアラモウチコーディング(Alamouti coding)を使用する場合、アラモウチエンコーディングによるオーソゴナリティ(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、入力セルに対して、連続した2つのセルを1つの単位として処理して信号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セルは、信号フレーム内の互いに隣接する位置に割り当てられ得る。
ディレイ補償ブロック6100は、次の信号フレームに対する入力PLSデータセルを1信号フレームだけディレイし、現在の信号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、現在の信号フレームのPLSデータは、現在の信号フレーム内のプリアンブル領域を介して伝送され得、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領域または現在の信号フレームの各DP内のインバンドシグナリングを介して伝送されてもよい。これは、設計者の意図によって変更されてもよい。
ブロックインターリーバ6200は、信号フレームの単位となる伝送ブロック内の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利得を獲得することができる。また、ブロックインターリーバ6200は、上述したペアワイズセルマッピングが行われた場合、入力セルに対して、連続した2つのセルを1つの単位として処理し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6200から出力されるセルは、同一の2つの連続したセル(cell)であり得る。
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が行われる場合、少なくとも1つ以上のセルマッパーと少なくとも1つ以上のブロックインターリーバは、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あるいは独立に動作することができる。
上述したブロックは、設計者の意図によって省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
図6に示したように、フレームストラクチャモジュールは、少なくとも1つ以上の信号フレームをウェーブフォームジェネレーション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ジェネレーションモジュールを示す図である。
図7に示されたウェーブフォームジェネレーションモジュールは、図1で説明したウェーブフォームジェネレーションモジュール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ジェネレーションモジュールは、図6で説明したフレームストラクチャモジュールから出力された信号フレームの入力を受け、出力するためのアンテナの数だけ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に示されたウェーブフォームジェネレーションモジュールは、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ジェネ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個の処理ブロックにおいて最初の処理ブロック7000の動作を中心に説明する。
最初の処理ブロック7000は、レファレンスシグナルインサーションアンド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、ガードシーケンスインサーション(Guard sequence insertion)ブロック7400、プリアンブルインサーション(preamble insertion)ブロック7500、ウェーブフォームプロセシング(waveform processing)ブロック7600、他システムインサーション(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。
レファレンスシグナルインサーションアンドPAPRリダクションブロック7100は、信号ブロック毎に定められた位置にレファレンス信号を挿入し、タイムドメインでのPAPR値を低くするために、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、レファレンスシグナルインサーションアンドPAPRリダクションブロック7100は、アクティブサブキャリアの一部を使用せずに保存(reserve)する方法を用いることができる。また、レファレンスシグナルインサーションアンドPAPRリダクションブロック7100は、放送送受信システムに応じてPAPRリダクションスキームを追加特徴として使用しなくてもよい。
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、伝送チャネルの特性とシステム構造を考慮して、伝送効率及び柔軟性(flexibility)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、インバース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用いることができる。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ジェネレーションモジュール内で使用されなくてもよい。
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を低くす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、簡単にピークアンプリチュード(peak amplitude)をクリッピング(clipping)する方法を用いてもよい。また、PAPRリダクションブロック7300は追加特徴であって、本発明の一実施例に係る放送送受信システムに応じて使用されなくてもよい。
ガードシーケンスインサーションブロック7400は、伝送チャネルのディレイスプレッド(delay spread)による影響を最小化するために、隣接する信号ブロック間にガードインターバルをおいて、必要に応じて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、ガードシーケンスインサーションブロック7400は、OFDMシンボルのガードインターバル区間にサイクリックプレフィックス(cyclic prefix)を挿入してもよい。
プリアンブルインサーションブロック7500は、受信装置がターゲッティングするシステム信号を迅速且つ効率的にディテクトし得るように、送受信装置間の約束されたノーンタイプ(known type)の信号(プリアンブル又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、プリアンブルインサーションブロック7500は、多数個の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を挿入することができる。したがって、プリアンブルは、基本PSLデータを運搬することができ、各信号フレームの開始部分に位置することができる。
ウェーブフォームプロセシングブロック7600は、入力ベースバンド信号に対して、チャネルの伝送特性に合わせてウェーブフォームプロセシングを行うことができる。ウェーブフォームプロセシングブロック7600は、一実施例として、伝送信号のアウトオブバンドエミッション(out−of−band emission)の基準を得るためにSRRCフィルタリング(square−root−raised cosine filtering)を行う方式を用いてもよい。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シングブロック7600は使用されなくてもよい。
他システムインサーションブロック7700は、同一のRF信号帯域幅内に互いに異なる2つ以上の放送サービスを提供する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信号を時間領域でマルチプレクシングすることができる。この場合、互いに異なる2つ以上のシステムは、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され得る。
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され得る。本発明の一実施例に係る伝送アンテナは、垂直(vertical)又は水平(horizontal)極性(polarity)を有することができる。
また、上述したブロックは、設計者の意図によって省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
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す図である。
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、シンクロナイゼーションアンド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、デマッピングアンドデコーディング(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。
シンクロナイゼーションアンドデモジュレーションモジュール8000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のディテクティング及びシンクロナイゼーション(synchronization)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(demodulation)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をパーシングし、ユーザ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て、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。
デマッピングアンド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のデータに変換した後、必要に応じてデインターリービング過程を行うことができる。デマッピングアンド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、伝送チャネル上で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を行うことができる。この場合、デマッピングアンド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て、デマッピング及びデコーディングに必要な伝送パラメータ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様々な圧縮/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 or v6)及びGS(generic stream)であり得る。
シグナリングデコーディングモジュール8400は、デモジュレートされた信号から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、デマッピングアンド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当該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シンクロナイゼーションアンドデモジュレーションモジュールを示す図である。
図9に示されたシンクロナイゼーションアンドデモジュレーションモジュールは、図8で説明したシンクロナイゼーションアンド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に示されたシンクロナイゼーションアンド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ジェネレーション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シンクロナイゼーションアンド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シンクロナイゼーションアンド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個の処理ブロックにおいて最初の処理ブロック9000の動作を中心に説明する。
最初の処理ブロック9000は、チューナー(tuner)9100、ADCブロック9200、プリアンブルディテクター(preamble dectector)9300、ガードシーケンスディテクター(guard sequence detector)9400、ウェーブフォームトランスフォーム(waveform transmform)ブロック9500、タイム/フリークエンシーシンク(Time/freq sync)ブロック9600、レファレンス信号ディテクター(Reference signal detector)9700、チャネルイコライザー(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、受信した信号の大きさを補償して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。
プリアンブルディテクター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又はプリアンブルシンボル)をディテクトすることができる。この場合、プリアンブルディテクター9300は、プリアンブルを介して受信される基本的な伝送パラメータを復号することができる。
ガードシーケンスディテクター9400は、デジタル信号内のガードシーケンスをディテクトすることができる。タイム/フリークエンシーシンクブロック9600は、ディテクトされたガードシーケンスを用いてタイム/フリークエンシーシンクロナイゼーション(synchronization)を行うことができ、チャネルイコライザー9800は、ディテクト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介してチャ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たりする場合、ウェーブフォームトランスフォームブロック9500は使用されなくてもよい。
タイム/フリークエンシーシンクブロック9600は、プリアンブルディテクター9300、ガードシーケンスディテクター9400、レファレンス信号ディテクター9700の出力データを受信し、検出された信号に対して、ガードシーケンスディテクション(guard sequence detection)、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、タイム/フリークエンシーシンクブロック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。
レファレンス信号ディテクター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、シンクロナイゼーションを行ったり、チャネル推定(channel estimation)を行ったりすることができる。
チャネルイコライザー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ネルを推定し、推定されたチャネルを用いて各受信データに対するチャネル補償(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、同期及びチャネル推定/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果たすことができる。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/チャネル推定/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は使用されなくてもよい。
また、上述したブロックは、設計者の意図によって省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
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す図である。
図10に示され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に示され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1つ以上のブロックインターリーバ((pair−wise)block interleaver)10000及び少なくとも1つ以上のセルデマッパー((pair−wise)cell demapper)10100を含むことができる。
ブロックインターリーバ10000は、m個の受信アンテナの各data経路に入力されてシンクロナイゼーションアンド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、ブロックインターリーバ10000は、各入力経路に対して、連続した2つのデータを1つのペア(pair)として処理することができる。したがって、ブロックインターリーバ10000は、デインターリービングを行った場合にも、連続した2つの出力データを出力することができる。また、ブロックインターリーバ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って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セル、DPに対応するセル及びPLS情報に対応するセルを抽出することができる。必要であれば、セルデマッパー10100は、複数個の部分に分散されて伝送されたデータをマージング(merging)し、1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2つの連続したセルの入力データが1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として、連続した2つの入力セルを1つの単位として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、現在のフレームを介して受信したPLSシグナリング情報に対して、それぞれPLS−プレ情報及びPLS−ポスト情報として全て抽出して出力することができる。
上述したブロックは、設計者の意図によって省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
図11は、本発明の一実施例に係るデマッピングアンドデコーディングモジュールを示す図である。
図11に示されたデマッピングアンド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アンド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に示されたデマッピングアンド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アンド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アンドモジュレーションモジュールは、入力されたdata pipeに対して、それぞれの経路別にSISO、MISOとMIMO方式を独立に適用して処理することができる。したがって、図11に示されたデマッピングアンド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アンドデコーディングモジュールは、SISO方式のための第1ブロック11000、MISO方式のための第2ブロック11100、MIMO方式のための第3ブロック11200及びPLS pre/post情報を処理するための第4ブロック11300を含むことができる。図11に示されたデマッピングアンドデコーディングモジュールは一実施例に過ぎず、設計者の意図によって、デマッピングアンドデコーディングモジュールは、第1ブロック11000及び第4ブロック11300のみを含んでいてもよく、第2ブロック11100及び第4ブロック11300のみを含んでいてもよく、第3ブロック11200及び第4ブロック11300のみを含んでいてもよい。すなわち、設計者の意図によって、デマッピングアンドデコーディングモジュールは、各DPを同一又は異ならせて処理するためのブロックを含むことができる。
以下、各ブロックについて説明する。
第1ブロック11000は、入力されたDP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(time de−interleaver)ブロック11010、セルデインターリーバ(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、セルトゥビットマックス(cell to bit mux)ブロック11040、ビットデインターリーバ(bit de−interleaver)ブロック11050及びFECデコーダ(FEC decoder(LDPC/BCH))ブロック11060を含むことができる。
タイムインターリーバブロック11010は、図5で説明したタイムインターリーバブロック5060の逆過程を行うことができる。すなわち、タイムインターリーバブロック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ブロック11020は、図5で説明したセルデインターリーバブロック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ブロック11020は、1つのFECブロック内でスプレッドされた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デマッパーブロック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、ハードデシジョンの結果に従ってビットデータを出力してもよく、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)値を出力することができる。もし、送信端で追加的なダイバーシティ利得を得るためにローテートされた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、これに対応する2−D(2−Dimensional) LLRデマッピング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又はQ成分に対して行われたディレイ値を補償できるように計算を行うことができる。
セルトゥビットマックスブロック11040は、図5で説明したビットトゥ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、セルトゥビットマックスブロック11040は、ビットトゥセルデマックスブロック5030でマッピングされた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ブロック11050は、図5で説明したビットインターリーバブロック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ブロック11050は、セルトゥ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デコーダブロック11060は、図5で説明したFECエンコーダブロック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うことで、伝送チャネル上で発生したエラーを訂正することができる。
第2ブロック11100は、入力されたDP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ブロック11000と同様に、タイムデインターリーバブロック、セルデインターリーバブロック、コンステレーションデマッパーブロック、セルトゥビットマックスブロック、ビットデインターリーバブロック及びFECデコーダ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異なる。第2ブロック11100は、第1ブロック11000と同様にタイムデインターリーバから出力まで同一の役割の過程を行うので、同一のブロックについての説明は省略する。
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を行うことができる。
第3ブロック11200は、入力されたDP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ブロック11100と同様に、タイムデインターリーバブロック、セルデインターリーバブロック、コンステレーションデマッパーブロック、セルトゥビットマックスブロック、ビットデインターリーバブロック及びFECデコーダ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が異なる。第3ブロック11200に含まれたタイムデインターリーバ、セルデインターリーバ、コンステレーションデマッパー、セルトゥビットマックス、ビットデインターリーバブロックの動作は、第1〜第2ブロック11000〜11100に含まれた当該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の出力データを入力として受け、図5で説明したMIMOプロセシングブロック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マキシマムライクリフッド(Maximum likelihood)デコーディングを行ったり、複雑度を減少させたスフィアーデコーディング(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ディテクションを行ったり、イタレイティブデコーディング(iterative decoding)を共に結合行ったりして、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ブロック11300は、PLS−プレ/ポスト情報を処理するためのブロックであって、SISO又はMISOデコーディングを行うことができる。第4ブロック11300は、図5で説明した第4ブロック5300の逆過程を行うことができる。
第4ブロック11300に含まれたタイムデインターリーバ、セルデインターリーバ、コンステレーションデマッパー、セルトゥビットマックス、ビットデインターリーバブロックの動作は、第1〜第3ブロック11000〜11200に含まれた当該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ブロック11300に含まれたFECデコーダ(Shortened/Punctured FEC decoder(LDPC/BCH))11310は、図5で説明したFECエンコーダ(Shortened/punctured FEC encoder)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)されて受信されたデータに対してデショートニング(de−shortening)及びデパンクチャリング(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、DPに使用されたFECデコーダを同一に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デコーディングハードウェアを必要としないので、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利点がある。
上述したブロックは、設計者の意図によって省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
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アンドデコーディングモジュールは、各経路別に処理されたDP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及び図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す図である。
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す図である。図12に示され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に示されたアウトプットプロセッサは、デマッピングアンドデコーディングモジュールから出力されたDPを受信してシングルアウトプットストリーム(single output stream)を出力するためのもので、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に示されたアウトプットプロセッサは、BBデスクランブラ(BB descrambler)ブロック12000、パディングリムーバル(Padding removal)ブロック12100、CRC−8デコーダ(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、送信端で使用したものと同一のPRBSを発生させてビット列とXORしてデスクランブルを行うことができる。
パディングリムーバルブロック12100は、送信端で必要に応じて挿入されたパディングビットを除去することができる。
CRC−8デコーダブロック12200は、パディングリムーバルブロック12100から入力されたビットストリームに対してCRCデコーディングを行ってブロックエラーをチェックすることができる。
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 or v6)またはGS(Generic Stream)を復元することができる。
上述したブロックは、設計者の意図によって省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
図13は、本発明の他の実施例に係るアウトプットプロセッサを示す図である。図13に示され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に示されたアウトプットプロセッサは、デマッピングアンドデコーディングモジュールから出力された複数のDPを受信するケースに該当する。複数のDPに対するデコーディングは、複数のDPに共通に適用され得るコモンデータ及びこれと関連するDPをマージング(merging)してデコーディングする場合、または、受信装置が複数のサービスあるいはサービスコンポーネント(SVC、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に示され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デスクランブラブロック、パディングリムーバルブロック、CRC−8デコーダブロック及び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に示されたアウトプットプロセッサに含まれたデジッタバッファ(De−jitter buffer)ブロック13000は、複数のDP間のシンクのために送信端で任意に挿入されたディレイを、復元されたTTO(time to output)パラメータによって補償することができる。
また、ヌルパケットインサーション(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クロックリジェネレーション(TS clock regeneration)ブロック13200は、ISCR(Input Stream Time Reference)情報を基準と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リコンバイニング(TS recombining)ブロック13300は、ヌルパケットインサーションブロック13100から出力されたコモンデータ及びこれと関連するDPを再結合して、元のMPEG−TS、IPストリーム(v4 or 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、いずれもBBフレームヘッダーを介し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(In−band signaling decoder)ブロック13400は、DPの各FECフレーム内のパディングビットフィールドを介して伝送されるインバンドフィジカルレイヤシグナリング(in−band physical layer signaling)情報を復元して出力することができる。
図13に示されたアウトプットプロセッサのBBデスクランブラは、PLS−プレ経路とPLS−ポスト経路を介して入力されるPLS−プレ情報及びPLS−ポスト情報をそれぞれBBデスクランブルし、フィジカルレイヤシグナリングデコーダ(Physical Layer Signaling decoder)は、デスクランブルされたデータに対してデコーディングを行って元の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 controler)に伝達され、システムコントローラーは、受信装置のシンクロナイゼーションアンド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、デマッピングアンド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を供給することができる。
上述したブロックは、設計者の意図によって省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
図14は、本発明の他の実施例に係るコーディングアンドモジュレーションモジュールを示す図である。
図14に示されたコーディングアンド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アンド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に示されたコーディングアンド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DP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、SISO方式のための第1ブロック14000、MISO方式のための第2ブロック14100、MIMO方式のための第3ブロック14200及びPLS−プレ/ポスト情報を処理するための第4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アンド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DPを同一又は異ならせて処理するためのブロックを含むことができる。図14に示された第1ブロック〜第4ブロック14000〜14300は、図5で説明した第1ブロック〜第4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ブロック〜第3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ブロック〜第3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ブロック〜第4ブロック14000〜14300のセルインターリーバとタイムインターリーバとの間にローテーションアンドI/Qインターリーバ(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ブロック14200の構成が図5に示されたMIMO方式のための第3ブロック5200の構成と異なるという点で相違する。以下では、図5と同一のブロックについての説明は省略し、上述した相違点を中心に説明する。
図14に示され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(complex symbol)にマッピングすることができる。ただし、図5に示され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くてもよい。図14に示され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ブロック〜第3ブロック14000〜14200に共通に適用され得る。
ローテーションアンドI/Qインターリーバブロック14020は、セルインターリーバ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I(In−phase)成分とQ(Quadrature−phase)成分を独立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。ローテーションアンドI/Qインターリーバブロック14020の入力データ及び出力シンボルの数は2つ以上であり、これは、設計者の意図によって変更されてもよい。また、ローテーションアンドI/Qインターリーバブロック14020は、I成分に対してはインターリービングを行わなくてもよい。
ローテーションアンドI/Qインターリーバブロック14020は、上述したように、第1ブロック〜第4ブロック14000〜14300に共通に適用され得る。この場合、ローテーションアンドI/Qインターリーバブロック14020がPLS−プレ/ポスト情報を処理するための第4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介してシグナリングされ得る。
MIMO方式のための第3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(Q−block interleaver)ブロック14210及びコンプレックスシンボルジェネレーター(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ブロック14210は、FECエンコーダから入力された、FECエンコーディングが行われたFECブロックのパリティパートに対して置換(permutation)を行うことができる。これによって、LDPC Hマトリックスのパリティパートをインフォメーションパート(information part)と同一に循環構造(cyclic structure)にすることができる。Q−ブロックインターリーバブロック14210は、LDPC HマトリックスのQサイズを有する出力ビットブロックの順序を置換(permutation)した後、行−列ブロックインターリービング(row−column block interleaving)を行って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ジェネレーターブロック14220は、Q−ブロックインターリーバブロック14210から出力された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ジェネレーターブロック14220は、少なくとも2つの経路を介して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されてもよい。
上述したブロックは、設計者の意図によって省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
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アンドモジュレーションモジュールは、各経路別に処理されたDP、PLS−プレ情報、PLS−ポスト情報をフレームストラクチャ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アンドデコーディングモジュールを示す図である。
図15に示されたデマッピングアンド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アンド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に示されたデマッピングアンド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アンド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アンドデコーディングモジュールは、SISO方式のための第1ブロック15000、MISO方式のための第2ブロック15100、MIMO方式のための第3ブロック15200及びPLS−プレ/ポスト情報を処理するための第4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アンド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DPを同一又は異ならせて処理するためのブロックを含むことができる。図15に示された第1ブロック〜第4ブロック15000〜15300は、図11で説明した第1ブロック〜第4ブロック11000〜11300とほぼ同一のブロックを含んでいる。
しかし、第1ブロック〜第4ブロック15000〜15300のタイムデインターリーバとセルデインターリーバとの間にI/Qデインターリーバアンドデローテーション(I/Q deinterleaver & derotation)ブロック15010が含まれているという点、第1ブロック〜第3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ブロック〜第3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ブロック15200の構成が図11に示されたMIMO方式のための第3ブロック11200の構成と異なるという点で相違する。以下では、図11と同一のブロックについての説明は省略し、上述した相違点を中心に説明する。
I/Qデインターリーバアンド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アンドI/Qインターリーバブロック14020の逆過程を行うことができる。すなわち、I/Qデインターリーバアンド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成分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I/Q成分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デインターリーバアンドデローテーションブロック15010は、上述したように、第1ブロック〜第4ブロック15000〜15300に共通に適用され得る。この場合、I/Qデインターリーバアンドデローテーションブロック15010がPLS−プレ/ポスト情報を処理するための第4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介してシグナリングされ得る。
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に、セルデインターリービングされた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(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ジェネレーターブロック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2つの経路を介して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ブロック15220は、図14で説明したQ−ブロックインターリーバブロック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Qサイズのブロックを復元した後、置換(permutation)された各ブロックの順序を元の順に復元した後、パリティデインターリービングを通じてパリティ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。
上述したブロックは、設計者の意図によって省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
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アンドデコーディングモジュールは、各経路別に処理されたDP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方法は、同じRFチャネル内の異なる放送送/受信システムの信号をマルチプレクシングすることができ、マルチプレクシングされた信号を伝送することができる。また、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置及び方法は、放送信号送信動作に対応して信号を処理することができる。結果的に、本発明は、柔軟な(flexible)放送送信及び受信システムを提供することができる。
以下では、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリービング過程について説明する。
上述したように、セルマッパー6000の基本的な動作は、各DP及びPLSデータのデータセルを1つのシングルフレーム内の各OFDMシンボルに対応するアクティブOFDMセルの列にマッピングすることである。その後、ブロックインターリーバ6200は、1つのOFDMシンボル単位で、セルマッパー6000から入力されたセルをランダムにインターリービングしてフリークエンシーダイバーシティ(frequency diversity)を提供することができる。また、本発明では、1つのシングルフレーム内で最も大きいインターリービング利得を得るために、順次的な2つのOFDMシンボルで構成されたOFDMシンボルペアのそれぞれに異なるインターリービングシード(interleaving seed)を使用することを一実施例とすることができる。
上述したブロックインターリーバ6200は、信号フレームの単位となる伝送ブロック内のセルをインターリービングして、追加のダイバーシティ利得を獲得することができる。本発明の一実施例に係るブロックインターリーバ6200は、フリークエンシーインターリーバと呼ぶことができ、これは、設計者の意図によって変更されてもよい。本発明のブロックインターリーバ6200は、少なくとも1つ以上のOFDMシンボルに対して互いに異なるインターリービングシードを適用したり、複数のOFDMシンボルを含むフレームに対して互いに異なるインターリービングシードを適用することを一実施例とすることができる。
本発明では、上述したフリークエンシーインターリービング方法をランダムフリークエンシーインターリービング(ランダムFI)と呼ぶことができる。
また、本発明のランダムFIは、複数個のOFDMシンボルを含む信号フレームが複数個含まれたスーパーフレーム構造に適用されることを一実施例とすることができる。
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または放送信号送信装置内のフリークエンシーインターリーバは、少なくとも1つ以上のOFDMシンボル、すなわち、各OFDMシンボルまたはペアになった2つのOFDMシンボル(ペアワイズOFDMシンボル)毎に互いに異なるインターリービングシード(またはインターリービングパターン)を適用してランダムFIを行うので、フリークエンシーダイバーシティを獲得することができる。また、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、各信号フレーム毎に互いに異なるインターリービングシードを適用してランダムFIを行うことによって、追加のフリークエンシーダイバーシティを獲得することができる。
したがって、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置またはフリークエンシーインターリーバは、2つのメモリバンクを用いて連続した一対のOFDMシンボル(ペアワイズOFDMシンボル)単位でフリークエンシーインターリービングを行う、ピンポン(ping−pong)フリークエンシーインターリーバ構造を有することができる。以下では、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバのインターリービング動作を、ペアワイズシンボルFI(またはペアワイズFI)またはピンポンFI(ピンポンインターリービング、ping−pong interleaving)と呼ぶことができる。上述したインターリービング動作は、ランダムFIの実施例に該当し、呼称は設計者の意図によって変更されてもよい。
偶数番目のペアワイズOFDMシンボルと奇数番目のペアワイズOFDMシンボルは、互いに異なるFIメモリバンクを介して不連続的にインターリービングされてもよい。また、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、各メモリバンクに入力される連続した一対のOFDMシンボルに対して、任意のインターリービングシードを使用してリーディングオペレーション(reading operation)及びライティングオペレーション(writing operation)を同時に行うことができる。具体的な動作については後述する。
また、スーパーフレーム内の全てのOFDMシンボルを合理的且つ効率的にインターリービングするための論理的なフリークエンシーインターリービング動作として、本発明では、基本的に、インターリービングシードが一対のOFDMシンボル単位で変化することを一実施例とすることができる。
この場合、本発明のインターリービングシードは、任意のジェネレーター(random generator)または複数個のランダムジェネレーターの組み合わせで構成されたランダムジェネレーター(またはインターリービングシードジェネレーター、interleaving seed generator)によって生成されることを一実施例とすることができる。また、本発明では、効率的なインターリービングシードの変化のために、1つのメインインターリービングシードをサイクリックシフト(cyclic−shifting)して様々なインターリービングシードを生成することを一実施例とすることができる。この場合、サイクリックシフトルールは、OFDMシンボルと信号フレームの単位を考慮して階層的に定義することができる。これは、設計者の意図によって変更されてもよく、具体的な内容は後述する。
また、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、上述したランダムフリークエンシーインターリービングの逆過程を行うことができる。この場合、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置または放送信号受信装置のフリークエンシーデインターリーバは、2つのメモリを使用するピンポン構造を使用せず、連続した入力OFDMシンボルに対してシングルメモリを使用してデインターリービングを行うことができる。したがって、メモリ使用の効率性を増加させることができる。また、シングル−メモリデインターリービングオペレーションと呼ばれるリーディング及びライティングオペレーションも依然として要求されるので、このようなデインターリービング方式(scheme)は、メモリ使用の観点で非常に効率性が高い。
図16は、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバの動作を示す図である。
図16は、送信機で2つのメモリバンクを使用することによって受信機でシングルメモリを使用するデインターリービングを可能にするフリークエンシーインターリーバの基本動作を示す。
上述したように、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、ピンポンインターリービングオペレーションを行うことができる。
典型的には、ピンポンインターリービングオペレーションは、2つのメモリバンクを使用して行うことができる。提示されたフリークエンシー動作において、2つのメモリバンクを各ペアワイズOFDMシンボルのために使用することができる。
インターリービングのためのマキシマムメモリROM(Read Only Memory)サイズは、マキシマムFFTサイズの略2倍となり得る。送信端では、受信端よりはROMサイズの増加があまり重要ではない。
上述したように、偶数番目のペアワイズOFDMシンボルと奇数番目のペアワイズOFDMシンボルは、互いに異なるFIメモリ−バンクを介して不連続的にインターリービングされてもよい。すなわち、1番目のペアワイズOFDMシンボルが、1番目のメモリバンクでインターリービングされる間、2番目(奇数インデックス)のペアワイズOFDMシンボルは、2番目のメモリバンクでインターリービングされ、このような過程が繰り返される。また、各ペアワイズOFDMシンボルに対して1つのインターリービングシードが使用されてもよい。したがって、インターリービングシード及びリーディング−ライティング(またはライティング−リーディング)オペレーションをベースとして、2つのOFDMシンボルは順次にインターリービングされる。
本発明の一実施例に係るリーディング−ライティングオペレーションは、衝突なしに同時に行うことができる。本発明の一実施例に係るライティング−リーディングオペレーションも、衝突なしに同時に行うことができる。
図16は、上述したフリークエンシーインターリーバの動作を示す。図示のように、フリークエンシーインターリーバは、デマックス(demux)16000、2つのメモリバンク、メモリバンク(memory bank)−A16100及びメモリバンク(memory bank)−B16200、及びマックス(mux)16300を含むことができる。
まず、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、ペアワイズOFDMシンボルフリークエンシーインターリービングのための順次入力されるOFDMシンボルに対するデマルチプレクシングを行うことができる。その後、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、各メモリバンクA及びB内でシングルインターリービングシードを使用してリーディング−ライティングオペレーションを行うことができる。図16に示したように、2つのメモリバンクは、各OFDMシンボルペアのために使用され得る。動作上、2番目(奇数インデックス)のOFDMシンボルペアがメモリバンクBでインターリービングされる間、1番目(偶数インデックス)のOFDMシンボルペアはメモリバンクAでインターリービングされ、このような方式は、メモリバンクAとBとの間で交互に行われる。
その後、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、順次的なOFDMシンボル伝送のためのピンポンフリークエンシーインターリービングアウトプットに対してマルチプレクシングを行うことができる。
図17は、本発明の一実施例に係るマックス及びデマックス動作のための基本スイッチモデルを示す図である。
図17は、上述したピンポンFI構造においてメモリバンク−A/−Bの入出力に適用されたデマックス及びマックスの簡単な動作を示す。
デマックス及びマックスは、インターリービングのために順次入力されるOFDMシンボル及び伝送される出力OFDMシンボルペアをそれぞれ統制することができる。異なるインターリービングシードは、各OFDMシンボルペアのために使用され得る。
以下では、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリービングのリーディングオペレーション及びライティングオペレーションを説明する。
本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、1つのインターリービングシードを選択または使用することができ、1番目及び2番目のOFDMシンボルのそれぞれに対するライティング及びリーディングオペレーションにおいてインターリービングシードを使用することができる。すなわち、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、選択した1つの任意のインターリービングシードをペアワイズOFDMシンボルの1番目のOFDMシンボルに対するライティングオペレーションに使用し、2番目のOFDMシンボルに対するライティングオペレーションに使用することによって、効果的にインターリービングを行うことができる。実際に2つのOFDMシンボルに2つの互いに異なるインターリービングシードがそれぞれ適用されるものと同一である。
本発明の一実施例に係るリーディング−ライティングオペレーションの詳細な内容は、次の通りである。
1番目のOFDMシンボルに対して、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、インターリービングシードに従って、シンボルを任意に(random)メモリに書き込むライティングオペレーションを行い、その後、書き込まれたシンボルを線形に(linear)読み出すリーディングオペレーションを行うことができる。2番目のOFDMシンボルに対して、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、1番目のシンボルに対する線形リーディングオペレーションによる影響によって同時に2番目のシンボルをメモリに線形的に書き込むことができる。また、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、インターリービングシードに従って、書き込まれた2番目のシンボルに対して、任意に(random)読み出すリーディングオペレーション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放送信号送信装置は、複数個の信号フレームを時間軸上で連続的に伝送することができる。本発明では、一定時間の間伝送される信号フレームの集合をスーパーフレームと呼ぶことができる。したがって、1つのスーパーフレームにはN個の信号フレームが含まれてもよく、各信号フレームは複数個のOFDMシンボルを含むことができる。
図18は、本発明の一実施例に係るシングルスーパーフレームに適用されるフリークエンシーインターリービングの概念図を示す。
本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、1つのシングル信号フレーム内でペアワイズOFDMシンボル毎にインターリービングシードを変更してもよく(シンボルインデックスリセット)、毎フレーム単位で各信号フレームに使用されるインターリービングシードを変更してもよい(フレームインデックスリセット)。結果的に、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、スーパーフレーム内またはスーパーフレーム単位でインターリービングシードを変更してもよい(スーパーフレームインデックスリセット)。
したがって、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、スーパーフレーム内の全てのOFDMシンボルを合理的且つ効率的にインターリービングすることができる。
図19は、本発明の一実施例に係るシングルスーパーフレームに適用されるフリークエンシーインターリービングのロジカルオペレーションメカニズム(logical operation mechanism)を示す図である。
図19は、図18で説明した1つのスーパーフレーム内に使用されるインターリービングシードを効果的に変えるためのフリークエンシーインターリーバのロジカルオペレーションメカニズム及び関連パラメータを示す。
上述したように、本発明では、1つのメインインターリービングシードを任意のオフセット(offset)だけサイクリックシフトすることによって、様々なインターリービングシードを効率的に生成することができる。同図に示したように、本発明では、上述したオフセットを毎フレーム及びペアワイズOFDMシンボル毎に異ならせて生成して、異なるインターリービングシードを生成することを一実施例とすることができる。以下、ロジカルオペレーションメカニズムを説明する。
図面の下端ブロックに示したように、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、入力されるフレームインデックスを用いて信号フレーム毎にオフセットをランダムに発生させることができる。本発明の一実施例に係るオフセットは、フリークエンシーインターリーバに含まれたフレームオフセットジェネレーター(frame offset generator)によって生成されてもよい。この場合、フレーム毎に適用できるフレームオフセットは、スーパーフレームインデックスがリセットされると、スーパーフレームインデックスによって識別される各スーパーフレーム内の各信号フレームに対して発生する。
図面の中間に位置したブロックに示したように、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、入力されるシンボルインデックスを用いて、各信号フレームに含まれた各OFDMシンボルに適用するためのシンボルオフセットをランダムに発生させることができる。本発明の一実施例に係るシンボルオフセットは、フリークエンシーインターリーバに含まれたシンボルオフセットジェネレーターによって生成されてもよい。この場合、各シンボルに対するシンボルオフセットは、フレームインデックスがリセットされると、フレームインデックスによって識別される各信号フレーム内のシンボルに対して発生する。また、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、毎OFDMシンボルに対してメインインターリービングシードをシンボルオフセットだけサイクリックシフトすることによって、様々なインターリービングシードを生成することができる。
その後、図面の上端に位置したブロックに示したように、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバは、入力されるセルインデックスを用いて、各OFDMシンボルに含まれたセルに対してランダムFIを行うことができる。本発明の一実施例に係るランダムFIパラメータは、フリークエンシーインターリーバに含まれたランダムFIジェネレーターによって生成されてもよい。
図20は、本発明の一実施例に係る1つのスーパーフレームに適用されるフリークエンシーインターリービングのロジカルオペレーションメカニズムの数式を示す。
具体的には、図20は、上述したフレームオフセットパラメータ、シンボルオフセットパラメータ、及び各OFDMに含まれたセルに適用されるランダムFIのパラメータの関係を示す。同図に示したように、毎OFDMシンボルに使用されるオフセットは、上述したフレームオフセットジェネレーター及び上述したシンボルオフセットジェネレーターの階層的な構造を通じて発生し得る。この場合、フレームオフセットジェネレーター及びシンボルオフセットジェネレーターは、任意のジェネレーター(random generator)を用いて設計されてもよい。
図21は、本発明の一実施例に係るメモリバンクの動作を示す。
上述したように、本発明の一実施例に含まれた2つのメモリバンクは、上述した過程を通じて発生した任意のインターリービングシードを各ペアワイズOFDMシンボルに適用することができる。また、各メモリバンクは、ペアワイズOFDMシンボル毎にインターリービングシードを変更することができる。
図22は、本発明の一実施例に係るフリークエンシーデインターリービング過程を示す図である。
本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、シングルメモリを用いて、上述したフリークエンシーインターリービング過程の逆過程を行うことができる。本図は、入力連続OFDMシンボルに対するシングルメモリを使用したデインターリービングを示す。
基本的に、フリークエンシーデインターリービング動作は、上述したフリークエンシーインターリービング動作の逆過程に従うことができる。すなわち、シングルメモリの使用のためのこれ以上の動作は要求されない。
図面の左側に示されたペアワイズOFDMシンボルが連続的に入力されると、図面の右側に示したように、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、シングルメモリを用いて、上述したリーディング及びライティングオペレーションを行うことができる。この場合、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、メモリ−インデックスを生成して、放送信号送信装置で行ったフリークエンシーインターリービングのライティング及びリーディングオペレーションの逆過程に対応するフリークエンシーデインターリービング、すなわち、リーディング及びライティングオペレーションを行うことができる。これは、本発明で提案したペアワイズピンポンインターリービング構造によって発生する効果である。
下記の数式は、上述した各メモリバンク内のインターリービングシードの変更過程を示す。
(i番目のペアワイズOFDMシンボル内の、ランダムジェネレーターによって生成されたランダムシード)
(1番目のシンボルに使用された同一のランダムシード)
上述した数式1は、1番目のOFDMシンボルのためのものであり(i.e.,(j mod 2)i番目のペアワイズOFDMシンボルの(j mod 2)=0)、数式2は、2番目のOFDMシンボルのためのものである(i.e.,i番目のペアワイズOFDMシンボルの(j mod 2)=1)。
上述したように、ウェーブフォームトランスフォームブロック9500は、入力されたデータに対してFFT変換を行うことができる。本発明の一実施例に係るFFTサイズは、4K、8K、16K、32Kなどであってもよく、FFTサイズを指示するためにFFTモードが定義されてもよい。上述したFFTモードは、信号フレーム内のプリアンブル(またはプリアンブル信号、プリアンブルシンボル)を介してシグナリングされてもよく、PLS−プレ、PLS−ポストを介してシグナリングされてもよい。FFTサイズは、設計者の意図によってその大きさが変更されてもよい。
本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバまたはフリークエンシーインターリーバに含まれたインターリービングシードジェネレーターは、上述したFFTモードに従って動作を行うことができる。また、本発明の一実施例に係るインターリービングシードジェネレーターは、ランダムシードジェネレーター及びクワージ−ランダムインターリービングシードジェネレーター(quasi−random interleaving seed generator)を含むことができる。以下では、各FFTモードによるインターリービングシードジェネレーターの動作を、ランダムシードジェネレーター及びクワージ−ランダムインターリービングシードジェネレーターの動作に分けて説明する。
以下では、32K FFTモードに対するランダムシードジェネレーターを説明する。
本発明の一実施例に係るランダムシードジェネレーターは、上述したように、毎OFDMシンボル毎に互いに異なるインターリービングシードを適用してフリークエンシーダイバーシティを獲得することができる。ランダムシードジェネレーターのロジカル構成(logical composition)は、1つのOFDMシンボル内のセルをインターリービングするためのランダムメイン−シードジェネレーター(random main−seed generator)(またはメインインターリービングシードジェネレーター)(C
j(K))、及び
ランダムメイン−シードジェネレーターは、上述したランダムFIパラメータを生成することができる。すなわち、ランダムメイン−シードジェネレーターは、1つのOFDMシンボル内のセルをインターリービングするためのインターリービングシードを生成することができる。
本発明の一実施例に係るランダムメイン−シードジェネレーターは、スプレッダ(spreader)及びランダマイザー(randomizer)を含むことができ、周波数ドメインの完全な任意性(randomness)のためのレンダリング(rendering)を行うことができる。本発明では、32K FFTモードの場合、1bitスプレッダ及び14bit−ランダマイザーを含む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ランダマイザーは、14ビットバイナリワードシーケンス(またはバイナリシーケンス)に基づいて決定されるメイン−PRBSジェネレーター(main−PRBS generator)であってもよい。
本発明の一実施例に係るランダムシンボル−オフセットジェネレーターは、毎OFDMシンボルのオフセットを変更して上述したシンボルオフセットを生成することができる。本発明の一実施例に係るランダムシンボル−オフセットジェネレーターは、kビット−スプレッダ及び(X−k)ビットのランダマイザーを含むことができ、時間ドメインで、2kの場合のスプレッディングのためのレンダリング(rendering)を行うことができる。X値は、FFTモード毎に異ならせて設定されてもよい。本発明では、32K FFTモードの場合、(15−k)ビットのランダマイザーであ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(X−k)ビット−ランダマイザーは、(15−k)ビットバイナリワードシーケンス(またはバイナリシーケンス)に基づいて決定されるサブ−PRBSジェネレーター(sub−PRBS generator)であってもよい。
上述したスプレッダ及びランダマイザーは、インターリービングシードの生成時に、スプレッディング効果とランダム効果を発生させるために使用されてもよい。
図23は、本発明の一実施例に係るタイムインターリーバの出力信号を示す図である。
本発明の一実施例に係るタイムインターリーバは、同図の左側に示したように、1つのFECブロックに対してカラム−ワイズライティング(column−wise writing)オペレーションを行い、ロー−ワイズリーディング(row−wise reading)オペレーションを行うことができる。同図の右側に示されたブロックは、タイムインターリーバの出力信号であって、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバに入力される。
したがって、1つのFECブロックは、各FIブロックで周期的にスプレッド(spread)される。したがって、周期的な性質が強いチャネルのロバスト性(robustness)を増加させるために、上述したランダムインターリービングシードジェネレーターが使用されてもよい。
図24は、本発明の一実施例に係る32K FFTモードのランダムメイン−シードジェネレーターを示す図である。
本発明の一実施例に係る32K FFTモードのランダムメイン−シードジェネレーターは、スプレッダ(spreader (1−bit toggling))、ランダマイザー(randomizer)、メモリ−インデックスチェック(memory−index check)ブロック、ランダムシンボル−オフセットジェネレーター(random symbol−offset generator)、及びモジュロオペレーター(modulo operator)を含むことができる。上述したように、ランダムメイン−シードジェネレーターは、スプレッダ及びランダマイザーを含むことができる。以下、各ブロックの動作を説明する。
スプレッダは、全15ビットのうちnビットの上位部分を用いて動作することができ、ルックアップテーブル(look−up table)をベースとするマルチプレクサとして動作可能である。32K FFTモードの場合、1ビットマルチプレクサ(またはトグリング)であってもよい。
ランダマイザーは、PNジェネレーターを介して動作し、インターリービング時に全体任意性(full randomness)を提供することができる。上述したように、32K FFTモードの場合、14ビットを考慮したPNジェネレーターであってもよい。これは、設計者の意図によって変更されてもよい。また、スプレッダ及びランダマイザーは、それぞれマルチプレクサ及びPNジェネレーターを介して動作し得る。
メモリ−インデックスチェックブロックは、スプレッダ及びランダマイザーによって発生するメモリ−インデックス値がNdataよりも大きい場合、インターリービングシードを使用せず、反復的にスプレッダとランダマイザーを動作させて出力メモリ−インデックス値がNdataを超えないように調節する役割を果たすことができる。
ランダムシンボル−オフセットジェネレーターは、毎ペアワイズOFDMシンボル毎にメインインターリービングシードジェネレーターによって発生するインターリービングシード(またはメインインターリービングシード)をサイクリックシフトするためのシンボルオフセットを生成することができる。具体的な動作は後述する。
モジュロオペレーターは、メモリ−インデックスチェックブロックによって出力されるメモリ−インデックス値に、毎ペアワイズOFDMシンボル毎にランダムシンボル−オフセットジェネレーターによって出力されるシンボルオフセットを加算した結果がNdataを超える場合に動作することができる。同図に示されたメモリ−インデックスチェックブロック及びモジュロオペレーターの位置は、設計者の意図によって変更されてもよい。
図25は、本発明の一実施例に係る32K FFTモードのランダムメイン−シードジェネレーターの動作を表現する数式である。
図面の上端に示された数式は、ランダマイザーの初期値設定及びPP(primitive polynomial)を示す。この場合、PPは14th PPであってもよく、初期値は任意の値に変更可能である。
図面の下端に示された数式は、スプレッダとランダマイザーの出力信号に対してメインインターリービングシードを計算及び出力する過程を示す。数式に示されたように、1つのシンボルオフセットは、毎ペアワイズOFDMシンボルに同一に適用されてもよい。
図26は、本発明の一実施例に係る32K FFTモードのランダムシンボル−オフセットジェネレーターを示す図である。
上述したように、本発明の一実施例に係るランダムシンボル−オフセットジェネレーターは、kビットのスプレッダ及び(X−k)ビットのランダマイザーを含むことができる。
以下、各ブロックを説明する。
kビットのスプレッダは、2kマルチプレクサを介して動作し、シンボル間のスプレッド性質を最大化(またはコリレーション(correlation)性質を最小化)するように最適化設計されてもよい。
ランダマイザーは、NビットのPNジェネレーターを介して動作し、任意性を提供するように設計されてもよい。
32K FFTモードのランダムシンボル−オフセットジェネレーターは、0/1/2ビット(またはビット)のスプレッダ(bit/bits−spreader)、及び15/14/13ビットのランダムジェネレーター(bits−random generator)(またはPNジェネレーター)を含むことができる。具体的な内容は後述する。
図27は、本発明の一実施例に係る32K FFTモードの0ビット−スプレッダと15ビットのPNジェネレーターを含むランダムシンボル−オフセットジェネレーター、及びランダムシンボル−オフセットジェネレーターの動作を示した数式である。
(a)は、0ビット−スプレッダと15ビットのPNジェネレーターを含むランダムシンボル−オフセットジェネレーターを示し、(b)は、32K FFTモードのランダムシンボル−オフセットジェネレーターの動作を示した数式を示す。
(a)に示されたランダムシンボル−オフセットジェネレーターは、毎ペアワイズOFDMシンボル毎に動作することができる。
(b)の上端に示された数式は、ランダマイザーの初期値設定及びPPを示す。この場合、PPは15th PPであってもよく、初期値は任意の値に変更可能である。
(b)の下端に示された数式は、スプレッダとランダマイザーの出力信号に対してシンボル−オフセットを計算及び出力する過程を示す。数式に示されたように、ランダムシンボル−オフセットジェネレーターは、毎ペアワイズOFDMシンボル毎に動作することができる。したがって、出力されるオフセット全体の長さは、全体OFDMシンボルの長さの半分に該当する。
図28は、本発明の一実施例に係る32K FFTモードの1ビットのスプレッダと14ビットのPNジェネレーターを含むランダムシンボル−オフセットジェネレーター、及びランダムシンボル−オフセットジェネレーターの動作を示した数式である。
(a)は、1ビットのスプレッダと14ビットのPNジェネレーターを含むランダムシンボル−オフセットジェネレーターを示し、(b)は、32K FFTモードのランダムシンボル−オフセットジェネレーターの動作を示した数式を示す。
(a)に示されたランダムシンボル−オフセットジェネレーターは、毎ペアワイズOFDMシンボル毎に動作することができる。
(b)の上端に示された数式は、ランダマイザーの初期値設定及びPPを示す。この場合、PPは14th PPであってもよく、初期値は任意の値に変更可能である。
(b)の下端に示された数式は、スプレッダとランダマイザーの出力信号に対してシンボル−オフセットを計算及び出力する過程を示す。数式に示されたように、ランダムシンボル−オフセットジェネレーターは、毎ペアワイズOFDMシンボル毎に動作することができる。したがって、出力されるオフセット全体の長さは、全体OFDMシンボルの長さの半分に該当する。
図29は、本発明の一実施例に係る32K FFTモードの2ビットのスプレッダと13ビットのPNジェネレーターを含むランダムシンボル−オフセットジェネレーター、及びランダムシンボル−オフセットジェネレーターの動作を示した数式である。
(a)は、2ビットのスプレッダと13ビットのPNジェネレーターを含むランダムシンボル−オフセットジェネレーターを示し、(b)は、32K FFTモードのランダムシンボル−オフセットジェネレーターの動作を示した数式を示す。
(a)に示されたランダムシンボル−オフセットジェネレーターは、毎ペアワイズOFDMシンボル毎に動作することができる。
(b)の上端に示された数式は、ランダマイザーの初期値設定及びPPを示す。この場合、PPは13th PPであってもよく、初期値は任意の値に変更可能である。
(b)の下端に示された数式は、スプレッダとランダマイザーの出力信号に対してシンボル−オフセットを計算及び出力する過程を示す。数式に示されたように、ランダムシンボル−オフセットジェネレーターは、毎ペアワイズOFDMシンボル毎に動作することができる。したがって、出力されるオフセット全体の長さは、全体OFDMシンボルの長さの半分に該当する。
図30は、本発明の一実施例に係る32K FFTモードのランダムメイン−シードジェネレーターのロジカル(logical)構造図を示す。
上述したように、本発明の一実施例に係る32K FFTモードのランダムメイン−シードジェネレーターは、ランダムメインインターリービング−シードジェネレーター(random main interleaving−seed generator)、ランダムシンボル−オフセットジェネレーター、メモリインデックス−チェックブロック及びモジュロオペレーターを含むことができる。
図30は、ランダムメインインターリービングシードジェネレーター及びランダムシンボル−オフセットジェネレーターが結合された32K FFTモードのランダムメイン−シードジェネレーターのロジカル構造を示す。図30のランダムメインインターリービングシードジェネレーターは1ビットのスプレッダ及び14ビットのランダマイザーを含み、ランダムシンボル−オフセットジェネレーターは2ビットのスプレッダ及び13ビットのランダマイザーを含む場合の実施例を示す。具体的な説明は、上述したものと同一であるので省略する。
以下では、32K FFTモードに対するクワージ−ランダムインターリービングシードジェネレーター(quasi−random interleaving seed generator)を説明する。
本発明の一実施例に係るクワージ−ランダムインターリービングシードジェネレーターは、上述したように、毎OFDMシンボル毎に互いに異なるインターリービングシードを適用してフリークエンシーダイバーシティを獲得することができる。クワージ−ランダムインターリービングシードジェネレーターのロジカル構成(logical composition)は、1つのOFDMシンボル内のセルをインターリービングするためのメインクワージ−ランダムシードジェネレーター(main quasi−random seed generator)(またはクワージ−ランダムメインインターリービングシードジェネレーター、quasi−random main interleaving−seed generator)(C
j(K))、
メインクワージ−ランダムシードジェネレーターは、上述したランダムFIパラメータを生成することができる。すなわち、メインクワージ−ランダムシードジェネレーターは、1つのOFDMシンボル内のセルをインターリービングするためのシード(またはインターリービングシード)を生成することができる。
本発明の一実施例に係るメインクワージランダム−シードジェネレーターは、スプレッダ(spreader)及びランダマイザー(randomizer)を含むことができ、周波数ドメインの完全な任意性(randomness)のためのレンダリング(rendering)を行うことができる。本発明では、32K FFTモードの場合、3ビットのスプレッダ及び12ビットのランダマイザーを含む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ランダマイザーは、12ビットバイナリワードシーケンス(またはバイナリシーケンス)をベースとして決定されるメイン−PRBSジェネレーター(main−PRBS generator)であってもよい。
本発明の一実施例に係るランダムシンボル−オフセットジェネレーターは、毎OFDMシンボルのオフセットを変更して、上述したシンボルオフセットを生成することができる。本発明の一実施例に係るランダムシンボル−オフセットジェネレーターは、kビット−スプレッダ及び(X−k)ビットのランダマイザーを含むことができ、時間ドメインで、2kの場合のスプレッディングのためのレンダリング(rendering)を行うことができる。X値は、FFTモード毎に異ならせて設定されてもよい。本発明では、32K FFTモードの場合、(15−k)ビットのランダマイザーであ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(X−k)ビット−ランダマイザーは、(15−k)ビットバイナリワードシーケンス(またはバイナリシーケンス)をベースとして決定されるサブ−PRBSジェネレーター(sub−PRBS generator)であってもよい。
本発明の一実施例に係るスプレッダ及びランダマイザーの主要な役割は、次の通りである。
スプレッダ:フリークエンシーインターリービングにスプレッディング効果をレンダリング(rendering)
ランダマイザー:フリークエンシーインターリービングにランダム効果をレンダリング(rendering)
図31は、本発明の他の実施例に係るタイムインターリーバの出力信号を示す図である。
本発明の一実施例に係るタイムインターリーバは、同図の左側に示したように、5の大きさを有する各FECブロックに対してカラム−ワイズライティング(column−wise writing)オペレーションを行い、ロー−ワイズリーディング(row−wise reading)オペレーションを行うことができる。同図の右側に示されたブロックは、タイムインターリーバの出力信号であって、本発明の一実施例に係るフリークエンシーインターリーバに入力される。
したがって、1つのFECブロックは、各FIブロックにおいて5の長さを有し、バースト(burst)状に塊になる。したがって、バーストエラー性質が強いチャネルのロバスト性(robustness)を増加させるために、任意性だけでなくスプレッディング性質の良いインターリービングシードが必要である。したがって、上述したクワージ−ランダムインターリービングシードジェネレーターが使用されてもよい。
図32は、本発明の一実施例に係る32K FFTモードのクワージ−ランダムインターリービングシードジェネレーターを示す図である。
本発明の一実施例に係る32K FFTモードのクワージ−ランダムインターリービングシードジェネレーターは、スプレッダ(3−bit toggling)、ランダマイザー、メモリ−インデックスチェックブロック、ランダムシンボル−オフセットジェネレーター、モジュロオペレーターを含むことができる。上述したように、ランダムメイン−シードジェネレーターはスプレッダ及びランダマイザーを含むことができる。以下、各ブロックの動作を説明する。
スプレッダは、nビットのマルチプレクサを介して動作することができ、セル間スプレッディングを最大化(またはセル間コリレーションを最小化)することができる。32K FFTモードの場合、3ビットを考慮したルックアップテーブルを使用することができる。
ランダマイザーは、(15−n)ビットのPNジェネレーターとして動作し、任意性(randomness)(またはコリレーション(correlation)性質)を提供することができる。本発明の一実施例に係るランダマイザーはビットシャフリング(bit shuffling)を含むことができる。ビットシャフリングは、スプレッディング性質または任意性性質を最適化する機能を行い、Ndataを考慮して設計される。32K FFTモードの場合、12ビットのPNジェネレーターを使用することができ、これは変更可能である。
メモリ−インデックスチェックブロックは、スプレッダ及びランダマイザーによって発生するメモリ−インデックス値がNdataよりも大きい場合、インターリービングシードを使用せず、反復的にスプレッダとランダマイザーを動作させて出力メモリ−インデックス値がNdataを超えないように調節する役割を果たすことができる。
ランダムシンボル−オフセットジェネレーターは、毎ペアワイズOFDMシンボル毎にクワージ−ランダムインターリービングシードジェネレーターによって発生するインターリービングシードをサイクリックシフトするためのシンボルオフセットを生成することができる。具体的な動作は32K FFTモードのランダムメイン−シードジェネレーターで説明したものと同一であるので、省略する。
モジュロオペレーターは、メモリ−インデックスチェックブロックによって出力されるメモリ−インデックス値に、毎ペアワイズOFDMシンボル毎にランダムシンボル−オフセットジェネレーターによって出力されるシンボルオフセットを加算した結果がNdataを超える場合に動作することができる。同図に示されたメモリ−インデックスチェックブロック及びモジュロオペレーターの位置は、設計者の意図によって変更されてもよい。
図33は、本発明の一実施例に係る32K FFTモードのビットシャフリング、及び32K FFTモードのクワージ−ランダムメインインターリービングシードジェネレーターの動作を表現する数式である。
(a)は、上述した32K FFTモードのビットシャフリングを示し、(b)は、32K FFTモードのクワージ−ランダムメインインターリービングシードジェネレーターの動作を表現する数式である。
(a)に示されたように、32K FFTモードのビットシャフリングは、メモリ−インデックスの計算時、PNジェネレーターのレジスター(register)のビットを混合することができる。
(b)の上端に示された数式は、ランダマイザーの初期値設定及びPPを示す。この場合、PPは12th PPであってもよく、初期値は任意の値に変更可能である。
(b)の下端に示された数式は、スプレッダとランダマイザーの出力信号に対してインターリービングシードを計算及び出力する過程を示す。数式に示されたように、1つのシンボル−オフセットは、毎ペアワイズOFDMシンボルに同一に適用されてもよい。
図34は、本発明の一実施例に係る32K FFTモードのクワージ−ランダムインターリービングシードジェネレーターのロジカル(logical)構造図を示す。
上述したように、本発明の一実施例に係る32K FFTモードのクワージ−ランダムインターリービングシードジェネレーターは、クワージ−ランダムメインインターリービングシードジェネレーター、ランダムシンボル−オフセットジェネレーター、メモリインデックス−チェックブロック及びモジュロオペレーターを含むことができる。
図34は、クワージ−ランダムメインインターリービングシードジェネレーター及びランダムシンボル−オフセットジェネレーターが結合された32K FFTモードのクワージ−ランダムインターリービングシードジェネレーターのロジカル構造を示す。図34は、クワージ−ランダムメインインターリービングシードジェネレーターは3ビットのスプレッダ及び12ビットのランダマイザーを含み、ランダムシンボル−オフセットジェネレーターは2ビットのスプレッダ及び13ビットのランダマイザーを含む場合の実施例を示す。具体的な説明は、上述したものと同一であるので省略する。
図35は、順次入力されるOFDMシンボルに対するシングルメモリデインターリービングを示す図である。
図35は、放送信号送信装置(またはフリークエンシーインターリーバ)で使用されたインターリービングシードを毎ペアワイズOFDMシンボルに適用してデインターリービングを行う放送信号受信装置または放送信号受信装置のフリークエンシーデインターリーバの動作を概念化させて示した図である。
上述したように、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、シングルメモリを用いて、上述したフリークエンシーインターリービング過程の逆過程を行うことができる。本図は、順次入力されるOFDMシンボルに対するシングルメモリデインターリービングを行う放送信号受信装置の動作を示す。
本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、上述したフリークエンシーインターリーバの動作の逆過程を行うことができる。したがって、デインターリービングシード(deinterleaving seed)は、上述したインターリービングシードに対応する。
図36は、本発明の一実施例に係る放送信号送信方法のフローチャートである。
本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、サービスデータをエンコーディングすることができる(S36000)。上述したように、本発明の一実施例に係るサービスは、データパイプを介して伝送され、データパイプは、フィジカルレイヤでのロジカルチャネルであって、1つ又はそれ以上のサービスまたはサービスコンポーネントを伝送することができる。データパイプを介して伝送されるデータは、DPデータまたはサービスデータと呼ぶことができる。具体的なエンコーディング方法は、図1、図5で説明した通りである。
その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、エンコーディングされたサービスデータを含む少なくとも1つ以上の信号フレームを生成することができる(S36010)。具体的な内容は、図6で説明した通りである。
この場合、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、信号フレームのOFDMシンボルに上述したエンコーディングされたサービスデータをマッピングした後、フリークエンシーインターリービングを行うことができる。具体的には、上述したように、セルマッパー6000の基本的な動作は、各DP及びPLSデータのデータセルを1つのシングルフレーム内の各OFDMシンボルに対応するアクティブOFDMセルの列にマッピングすることである。その後、ブロックインターリーバ6200は、1つのOFDMシンボル単位で、セルマッパー6000から入力されたセルをランダムにインターリービングしてフリークエンシーダイバーシティ(frequency diversity)を提供することができる。また、本発明では、1つのシングルフレーム内で最も大きいインターリービング利得を得るために、順次的な2つのOFDMシンボルで構成されたOFDMシンボルペアのそれぞれに異なるインターリービングシード(interleaving seed)を使用することを一実施例とすることができる。具体的なフリークエンシーインターリービング方法は、図16乃至図35で説明した通りである。
その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、生成された少なくとも1つ以上の信号フレームに含まれたデータをOFDM方式で変調することができる(S36020)。具体的な内容は、図1及び図7で説明した通りである。
その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、変調された少なくとも1つ以上の信号フレームを含む放送信号を送信することができる(S36030)。具体的な内容は、図1及び図7で説明した通りである。
図37は、本発明の一実施例に係る放送信号受信方法のフローチャートである。
図37は、図36で説明した放送信号送信方法の逆過程に該当する。
本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は放送信号を受信することができる(S37000)。その後、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、受信した放送信号をOFDM(Othogonal Frequency Division Multiplexing)方式で復調することができる(S37010)。具体的な過程は、図8及び図9で説明した通りである。
その後、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、復調された放送信号から少なくとも1つ以上の信号フレームをパーシングすることができる(S37020)。具体的な過程は、図8及び図10で説明した通りである。この場合、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、上述したフリークエンシーインターリービングの逆過程に該当するフリークエンシーデインターリービングを行うことができる。具体的なフリークエンシーインターリービング方法は、図16乃至図35で説明した通りである。
その後、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、パーシングされた少なくとも1つ以上の信号フレームに含まれたサービスデータをデコーディングすることができる(S37030)。具体的な過程は、図8、図11及び図15で説明した通りである。
上述したように、本発明の一実施例に係るサービスはデータパイプを介して伝送され、データパイプは、フィジカルレイヤでのロジカルチャネルであって、1つ又はそれ以上のサービスまたはサービスコンポーネントを伝送することができる。データパイプを介して伝送されるデータは、DPデータまたはサービスデータと呼ぶことができる。
本発明の範囲を逸脱しない範囲内で本発明に対する様々な変更及び変形が可能であるということは当業者にとって明らかである。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範囲内で発生した本発明の変更及び変形を全て含むことができる。
〔発明を実施するための形態〕
上述したように、前記発明を実施するための最良の形態において、関連する事項を記述した。