図面の好適な実施例について具体的に説明し、その例は添付図面に示す。添付図面を参照する以下の詳細な説明は、本発明の実施例によって具現可能な実施例のみを示すよりは、本発明の好適な実施例を説明するためのものである。次の詳細な説明は、本発明の完璧な理解を提供するために特定の細部事項を含む。しかし、本発明がこのような特定の細部事項なしでも実行可能であることは当業者にとって自明である。
本発明で使用されるほとんどの用語は、本技術で広く使用されるものから選択されたが、一部の用語は、出願人によって任意に選択されたものであって、その意味は、必要に応じて次の説明で詳細に説明する。よって、本発明は、単純な名前又は意味よりは、用語の意図された意味に基づいて理解しなければならない。
本発明は、未来の放送サービスのための放送信号を送受信する装置及び方法を提供する。本発明の実施例による未来の放送サービスは、地上波放送サービス、モバイル放送サービス、UHDTVサービスなどを含む。本発明は、一実施例により、非−MIMO(multiple input multiple output)又はMIMOを通じて未来の放送サービスのための放送信号を処理することができる。本発明の実施例による非−MIMO方式は、MISO(multiple input single output)方式、SISO(single input single output)方式などを含むことができる。
MISO又はMIMOは、説明の便宜上、以下で2個のアンテナを使うが、本発明は、2個以上のアンテナを用いるシステムに適用することができる。本発明は、特定の使用ケースのために要求される性能を獲得しながら、受信機の複雑度を最小化するのにそれぞれ最適化された3個の物理層(PL)プロファイル(ベース、ハンドヘルド及びアドバンスドプロファイル)を定義することができる。物理層(PHY)プロファイルは、該当受信機が具現しなければならない全ての構成のサブセットである。
3個のPHYプロファイルは、機能ブロックのほとんどを共有するが、特定のブロック及び/又はパラメータにおいて少し異なる。追加のPHYプロファイルを未来に定義することができる。また、システム進化のために、未来のプロファイルは、FEF(future extension frame)を通じて単一RFチャネル内の既存のプロファイルとマルチプレクスされ得る。以下では、それぞれのPHYプロファイルの細部事項について説明する。
1.ベースプロファイル
ベースプロファイルは、通常、ルーフトップ(roof−top)アンテナに接続する固定受信装置に対する主要な使用ケースを示す。また、ベースプロファイルは、いずれかの場所に搬送可能であるが、比較的停止した受信カテゴリーに属するポータブル装置を含む。ベースプロファイルの使用は、任意の改善された具現例によってハンドヘルド装置又は車両装置に拡張可能であるが、これら使用ケースは、ベースプロファイル受信機の動作に対しては期待されない。
受信のターゲットSNR範囲は約10dB〜20dBであって、これは、既存の放送システム(例えば、ATSC A/53)の15dB SNR受信能力を含む。受信機の複雑度及び消費電力は、ハンドヘルドプロファイルを使うバッテリ動作ハンドヘルド装置の場合のように重要ではない。以下では、ベースプロファイルに対する重要なシステムパラメータを表1に列挙する。
2.ハンドヘルドプロファイル
ハンドヘルドプロファイルは、バッテリ電力で動作するハンドヘルド及び車両装置に使用されるように設計された。装置は、歩行者又は車両速度で移動することができる。受信機の複雑度のみならず、消費電力はハンドヘルドプロファイルの装置の具現において非常に重要である。ハンドヘルドプロファイルのターゲットSNR範囲は約0dB〜10dBであるが、より深い室内受信を対象にすると、0dB未満に到逹するように構成することができる。
低いSNR能力に加えて、受信機の移動度によって誘発されたドップラー効果に対する弾力性は、ハンドヘルドプロファイルの最も重要な性能属性である。以下では、ハンドヘルドプロファイルに対する重要なパラメータを表2に列挙する。
3.アドバンスドプロファイル
アドバンスドプロファイルは、より多くの具現複雑度を犠牲し、最も高いチャネル容量を提供する。このプロファイルは、MIMO送信及び受信の利用を要求し、UHDTVサービスは、このプロファイルが特別に設計されたターゲット使用ケースである。また、増加した容量は、与えられた帯域幅内で増加した数のサービス、例えば、SDTV又はHDTVサービスを許容するように使うことができる。
アドバンスドプロファイルのターゲットSNR範囲は、約20dB〜30dBである。MIMO送信は、初期に既存の楕円偏波(elliptically−polarized)送信装置を利用できるが、未来にフル電力交差偏波送信(full−power cross−polarized transmission)に拡張される。以下では、アドバンスドプロファイルに対する重要なシステムパラメータを表3に列挙する。
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全てのためのプロファイルとして使うことができる。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概念を定義するのに使うことができる。また、アドバンスドプロファイルは、MIMOを有するベースプロファイルのためのアドバンスドプロファイル、及びMIMOを有するハンドヘルドプロファイルのためのアドバンスドプロファイルに分離することができる。また、3個のプロファイルは、設計者の意図によって変更可能である。
次の用語及び定義を本発明に適用することができる。次の用語及び定義は、設計によって変更可能である。
補助ストリーム:未だに定義されていない変調及びコーディングのデータを伝達するセルのシーケンスであって、未来拡張のために、又は、ブロードキャスタ又はネットワークオペレータによる要求通りに使うことができる。
ベースデータパイプ:サービスシグナリングデータを伝達するデータパイプ
ベースバンドフレーム(又はBBFRAME):一つのFECエンコーディングプロセス(BCH及びLDPCエンコーディング)への入力を形成するKbchビットのセット
セル:OFDM送信の一つのキャリアによって伝達される変調値
コーディングブロック:PLS1データのLDPCエンコーディングブロック及びPLS2データのLDPCエンコーディングブロックのうち一つ
データパイプ:サービスデータ又は関連メタデータを伝達する物理層内の論理チャネルであって、一つ又は多数のサービス又はサービスコンポーネントを伝達することができる。
データパイプ単位:フレーム内のDPにデータセルを割り当てる基本単位
データシンボル:プリアンブルシンボルでないフレーム内のOFDMシンボル(フレームシグナリングシンボル及びフレームエッジシンボルはデータシンボルに含まれる。)
DP_ID:この8ビットフィールドは、SYSTEM_IDによって識別されたシステム内のDPを固有に識別する。
ダミーセル:PLSシグナリング、DP又は補助ストリームに使用されない残りの容量を充填するのに使用される擬似ランダム値を伝達するセル
非常境界チャネル(emergency alert channel;EAS):EAS情報データを伝達するフレームの一部
フレーム:プリアンブルから開始し、フレームエッジシンボルで終了する物理層時間スロット
フレーム受信単位:FETを含む同一又は異なる物理層プロファイルに属するフレームセットであって、スーパーフレーム内で8回繰り返される。
高速情報チャネル:サービスと対応ベースDPとの間のマッピング情報を伝達するフレーム内の論理チャネル
FECBLOCK:DPデータのLDPCエンコーディングビットのセット
FFTサイズ:特定のモードに使用される公称FFTサイズであって、基本期間(elementary period)Tの周期で表現されるアクティブシンボル期間Tsと同一である。
フレームシグナリングシンボル:FFTサイズ、保護区間(guard interval)及び分散型パイロットパターンの所定の組合せでフレームの開始時に使用されるより高いパイロット密度を有するOFDMシンボルであって、PLSデータの一部を伝達する。
フレームエッジシンボル:FFTサイズ、保護区間(guard interval)及び分散型パイロットパターンの所定の組合せでフレームの終了時に使用されるより高いパイロット密度を有するOFDMシンボル
フレームグループ:スーパーフレーム内の同一のPHYプロファイルタイプを有する全てのフレームのセット
未来拡張フレーム:未来拡張のために使用可能なスーパーフレーム内の物理層時間スロットであって、プリアンブルから開始する。
フューチャーキャスト(futurecast)UTBシステム:入力が一つ以上のMPEG2−TS又はIP又は一般ストリームであって、出力がRF信号である提案された物理層放送システム
入力ストリーム:システムによってエンドユーザに伝達されるサービスのアンサンブルのためのデータのストリーム
正常データシンボル:フレームシグナリングシンボル及びフレームエッジシンボルを除いたデータシンボル
PHYプロファイル:該当受信機が具現しなければならない全ての構成のサブセット
PLS:PLS1及びPLS2で構成された物理層シグナリングデータ
PLS1:固定サイズ、コーディング及び変調を有するFSSシンボルで伝達されるPLSデータの第1セットであって、PLS2をデコードするのに必要なパラメータのみならず、システムに関する基本情報を伝達する。
NOTE:フレームグループのデュレーションのために、PLS1データは一定に維持される。
PLS2:FSSシンボルで送信されるPLSデータの第2セットであって、システム及びDPに対するより細部的なPLSデータを伝達する。
PLS2動的データ:フレーム別に動的に変化可能なPLS2データ
PLS2静的データ:フレームグループのデュレーションの間に静的に維持されるPLS2データ
プリアンブルシグナリングデータ:プリアンブルシンボルによって伝達され、システムの基本モードを識別するのに使用されるシグナリングデータ
プリアンブルシンボル:基本PLSデータを伝達し、フレームの初期に位置する固定長さパイロットシンボル
NOTE:プリアンブルシンボルは、主に高速初期帯域スキャンのために使用され、システム信号、そのタイミング、周波数オフセット及びFFTサイズを検出する。
未来の使用のために予約:現在の文書では定義されないが、未来に定義可能である。
スーパーフレーム:8個のフレーム反復単位のセット
時間インタリービングブロック(TIブロック):時間インタリーバメモリの一つの用途に対応する時間インタリービングが行われるセルのセット
TIグループ:特定のDPのための動的容量割当てが行われる単位であって、整数、すなわち、動的に変わる数のXFECBLOCKで構成される。
NOTE:TIグループは、一つのフレームに直接マップされるか、多数のフレームにマップされ得る。これは、一つ以上のTIブロックを含むことができる。
タイプ1 DP:全てのDPがTDM方式でマップされるフレームのDP
タイプ2 DP:全てのDPがFDM方式でマップされるフレームのDP
XFECBLOCK:一つのLDPC FECBLOCKの全てのビットを伝達するNcellsセルのセット
図1は、本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を送信する装置の構造を示す図である。
本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を送信する装置は、入力フォーマッティングブロック1000、BICM(bit interleaved coding & modulation)ブロック1010、フレーム構造ブロック1020、OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)生成ブロック1030、及びシグナリング生成ブロック1040を含むことができる。以下では、放送信号を送信する装置の各モジュールの動作を説明する。
IPストリーム/パケット及びMPEG2−TSはメイン入力フォーマットで、他のストリームタイプは一般ストリームとして処理される。これらデータ入力に加えて、管理情報が入力され、各入力ストリームに対する該当帯域幅のスケジューリング及び割当てを制御する。一つ又は多数のTSストリーム、IPストリーム及び/又は一般ストリームの入力が同時に許容される。
入力フォーマッティングブロック1000は、各入力ストリームを一つ又は多数のデータパイプにデマルチプレクスし、独立コーディング及び変調がデータパイプに適用される。データパイプ(DP)は、ロバスト性制御のための基本単位であって、QoSに影響を与える。一つ又は多数のサービス又はサービスコンポーネントは単一のDPによって伝達され得る。入力フォーマッティングブロック1000の動作の細部事項については後で説明する。
データパイプは、サービスデータ又は関連メタデータを伝達する物理層内の論理チャネルであって、一つ又は多数のサービス又はサービスコンポーネントを伝達することができる。
また、データパイプ単位は、フレーム内のDPにデータセルを割り当てる基本ユニットである。
入力フォーマットブロック1010において、パリティデータが誤り訂正のために追加され、エンコードされたビットストリームは複素数値の星状シンボルにマップされる。シンボルは、該当DPに使用される特定のインタリービング深さを横切ってインタリーブされる。アドバンスドプロファイルに対して、MIMOエンコーディングがBICMブロック1010で行われ、追加のデータ経路はMIMO送信のための出力で追加される。BICMブロック1010の細部事項については後で説明する。
フレームビルディングブロック1020は、入力DPのデータセルをフレーム内のOFDMシンボルにマップすることができる。マップした後、周波数インタリービングは、周波数領域多様性に使用され、特に、周波数選択フェーディングチャネルを防止する。フレームビルディングブロック1020の動作の細部事項については後で説明する。
各フレームの初期にプリアンブルを挿入した後、OFDM生成ブロック1030は、保護区間として循環前置(cyclic prefix)を有する従来のOFDM変調を適用することができる。アンテナ空間ダイバーシティのために、分散型MISO方式が送信機に適用される。また、PAPR(peak−to−average power reduction)方式が時間領域で行われる。柔軟なネットワーク計画のために、この提案は、多様なFFTサイズ、保護区間長さ及び該当パイロットパターンのセットを提供する。OFDM生成ブロック1030の動作に対する詳細な内容は後で説明する。
シグナリング生成ブロック1040は、各機能ブロックの動作に使用される物理層シグナリング情報を生成することができる。また、このシグナリング情報は、関心のあるサービスが受信側で適切に回復されるように送信される。シグナリング生成ブロック1040の動作の細部事項については後で説明する。
図2、図3及び図4は、本発明の実施例による入力フォーマッティングブロック1000を示す。以下では、各図面に対して説明する。
図2は、本発明の一実施例による入力フォーマッティングブロックを示す図である。図2は、入力信号が単一入力ストリームであるときの入力フォーマッティングブロックを示す。
図2に示した入力フォーマッティングブロックは、図1を参照して説明した入力フォーマッティングブロック1000の実施例に該当する。
物理層への入力は、一つ又は多数のデータストリームで構成することができる。各データストリームは一つのDPによって伝達される。モード適応モジュールは、入り込むデータストリームをベースバンドフレーム(BBF)のデータフィールドにスライスする。システムは、3つのタイプの入力データストリーム、すなわち、MPEG2−TS、インターネットプロトコル(IP)及びGS(generic stream)をサポートする。MPEG2−TSは、固定長さ(188バイト)パケットで特性化され、第1バイトはシンク(sync)バイト(0x47)である。IPストリームは、IPパケットヘッダ内でシグナルされる可変長さIPデータグラムパケットで構成される。システムは、IPストリームのためのIPv4及びIPv6をサポートする。GSは、カプセル化パケットヘッダ内でシグナルされる可変長さパケット又は固定長さパケットで構成することができる。
(a)は、信号DPのためのモード適応ブロック2000及びストリーム適応ブロック2010を示し、(b)は、PLS信号を生成して処理するPLS生成ブロック2020及びPLSスクランブラ2030を示す。以下では、各ブロックの動作を説明する。
入力ストリームスプリッタは、入力TS、IP、GSストリームを多数のサービス又はサービスコンポーネント(オーディオ、ビデオなど)ストリームに分離する。モード適応モジュール2010は、CRCエンコーダー、BB(baseband)フレームスライサ及びBBフレームヘッダ挿入ブロックで構成される。
CRCエンコーダーは、ユーザパケット(UP)レベル、すなわち、CRC−8、CRC−16及びCRC−32で誤り訂正のための3つのタイプのCRCエンコーディングを提供する。計算されたCRCバイトはUPの後に添付される。CRC−8はTSストリームに使用され、CRC−32はIPストリームに使用される。GSストリームがCRCエンコーディングを提供しない場合、提案されたCRCエンコーディングが適用されなければならない。
BBフレームスライサは、入力を内部論理ビットフォーマットにマップする。最初に受信されたビットはMBSであると定義される。BBフレームスライサは、利用可能なデータフィールド容量と同一の多数の入力ビットを割り当てる。BBFペイロードと同一の多数の入力ビットを割り当てるために、UPパケットストリームはBBFのデータフィールドに合わせてスライスされる。
BBフレームヘッダ挿入ブロックは、2バイトの固定長さBBFヘッダをBBフレームの前に挿入することができる。BBFヘッダは、STUFFI(1ビット)、SYNCD(13ビット)及びRFU(2ビット)で構成される。固定2バイトBBFヘッダに加えて、BBFは、2バイトBBFヘッダの端に拡張フィールド(1バイト又は3バイト)を有することができる。
ストリーム適応ブロック2010は、スタッフィング(stuffing)挿入ブロック及びBBスクランブラで構成される。スタッフィング挿入ブロックは、スタッフィングフィールドをBBフレームのペイロードに挿入することができる。ストリーム適応への入力データがBBフレームを充填するのに十分である場合、STUFFIは「0」に設定され、BBFはスタッフィングフィールドを有さない。そうでない場合、STUFFIが「1」に設定され、スタッフィングフィールドがBBFヘッダの直後に挿入される。スタッフィングフィールドは、2バイトのスタッフィングフィールドヘッダ及び可変サイズのスタッフィングデータを含む。
BBスクランブラは、エネルギー分散(energy dispersal)のために完全なBBFをスクランブルする。スクランブリングシーケンスはBBFと同時に発生する。スクランブリングシーケンスは、フィードバックされたシフトレジスタによって生成される。
PLS生成ブロック2020は、物理層シグナリング(PLS)データを生成することができる。PLSは、受信機に物理層DPにアクセスする手段を提供する。PLSデータは、PLS1データ及びPLS2データで構成される。
PLS1データは、固定サイズ、コーディング及び変調を有するフレーム内のFSSシンボルで伝達されるPLSデータの第1セットであって、PLS2データをデコードするのに必要なパラメータのみならず、システムに関する基本情報を伝達する。PLS1データは、PLS2データの受信及びデコーディングを可能にするのに要求されるパラメータを含む基本送信パラメータを提供する。また、PLS1データは、フレームグループのデュレーションの間に一定に維持される。
PLS2データは、FSSシンボルで送信されるPLSデータの第2セットであって、システム及びDPに対するより詳細なPLSデータを伝達する。PLS2は、受信機に十分なデータを提供し、所望のDPをデコードするパラメータを含む。また、PLS2シグナリングは、2つのタイプのパラメータ、すなわち、PLS2静的データ(PLS2−STATデータ)及びPLS2動的データ(PLS2−DYNデータ)で構成される。PLS2静的データは、フレームグループのデュレーションの間に静的に残っているPLS2データであり、PLS2動的データは、フレーム別に動的に変わり得るPLS2データである。
PLSデータの細部事項については後で説明する。
PLSスクランブラ2030は、エネルギー分散のために生成されたPLSデータをスクランブルすることができる。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図3は、本発明の他の実施例による入力フォーマッティングブロックを示す図である。
図3に示した入力フォーマッティングブロックは、図1を参照して説明した入力フォーマッティングブロック1000の実施例に該当する。
図3は、入力信号が多数の入力ストリームに対応するときの入力フォーマッティングブロックのモード適応ブロックを示す。
多数の入力ストリームを処理する入力フォーマッティングブロックのモード適応ブロックは、独立的に多数の入力ストリームを処理することができる。
図3を参照すると、多数の入力ストリームをそれぞれ処理するモード適応ブロックは、入力ストリームスプリッタ3000、入力ストリーム同期化器3010、補償遅延ブロック3020、ヌル(null)パケット削除ブロック3030、ヘッド圧縮ブロック3040、CRCエンコーダー3050、BBフレームスライサ3060及びBBヘッダ挿入ブロック3070を含むことができる。以下では、モード適応ブロックの各ブロックを説明する。
CRCエンコーダー3050、BBフレームスライサ3060及びBBヘッダ挿入ブロック3070の動作は、図2を参照して説明したCRCエンコーダー、BBフレームスライサ及びBBヘッダ挿入ブロックに対応するので、それに対する説明は省略する。
入力ストリームスプリッタ3000は、入力TS、IP GSストリームを多数のサービス又はサービスコンポーネント(オーディオ、ビデオなど)ストリームに分離することができる。
入力ストリーム同期化器3010はISSYと称することができる。ISSYは、任意の入力データフォーマットに対する一定のエンド−ツー−エンド送信遅延及びCBR(constant bit rate)を保証する適切な手段を提供することができる。ISSYは、常にTSを伝達する多数のDPの場合に使用され、選択的に、GSストリームを伝達するDPに使用される。
補償遅延ブロック3020は、ISSY情報の挿入後に分離されたTSパケットストリームを遅延させ、受信機内の追加のメモリを要求せずにTSパケット再結合メカニズムを許容することができる。
ヌルパケット削除ブロック3030は、TS入力ストリームケースにのみ使用される。任意のTS入力ストリーム又は分離されたTSストリームは、CBR TSストリームにVBR(variable bit−rate)サービスを収容するために存在する多数のヌルパケットを有することができる。この場合、不要な送信オーバーヘッドを避けるために、ヌルパケットが識別され、送信されない。受信機において、除去されたヌルパケットは、送信時に挿入されたDNP(deleted null−packet)カウンターを参照し、本来にあった正確な場所に再挿入され、一定のビットレートを保証し、タイムスタンプ(PCR)アップデートに対する必要性を避けることができる。
ヘッド圧縮ブロック3040は、パケットヘッダ圧縮を提供し、TS又はIP入力ストリームに対する送信効率を増加させることができる。受信機がヘッダの所定部分に対する先験的情報(a priori information)を有し得るので、この既知の情報は送信機で削除され得る。
送信ストリームに対して、受信機は、シンク−バイト構成(0x47)及びパケット長さ(188バイト)に関する先験的情報を有する。入力TSストリームが一つのPIDを有するコンテンツを伝達すると、すなわち、一つのサービスコンポーネント(ビデオ、オーディオなど)又はサービスサブコンポーネント(SVCベース層、SVCインヘンスメント層、MVCベースビュー又はMVC従属ビュー)に対してのみ、TSパケットヘッダ圧縮を(選択的に)送信ストリームに適用することができる。入力ストリームがIPストリームであると、IPパケットヘッダ圧縮が選択的に使用される。上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図4は、本発明の他の実施例による入力フォーマッティングブロックを示す図である。
図4に示した入力フォーマッティングブロックは、図1を参照して説明した入力フォーマッティングブロック1000の実施例に該当する。
図4は、入力信号が多数の入力ストリームに対応するときの入力フォーマッティングモジュールのストリーム適応ブロックを示す。
図4を参照すると、多数の入力ストリームをそれぞれ処理するモード適応ブロックは、スケジューラ4000、1フレーム遅延ブロック4010、スタッフィング挿入ブロック4020、帯域内(in−band)シグナリング4030、BBフレームスクランブラ4040、PLS生成ブロック4050及びPLSスクランブラ4060を含むことができる。以下では、ストリーム適応ブロックのそれぞれのブロックを説明する。
スタッフィング挿入ブロック4020、BBフレームスクランブラ4040、PLS生成ブロック4050及びPLSスクランブラ4060の動作は、図2を参照して説明したスタッフィング挿入ブロック、BBスクランブラ、PLS生成ブロック及びPLSスクランブラに対応するので、それに対する説明は省略する。
スケジューラ4000は、それぞれのDPのFECBLOCKの量から全体のフレームにわたった全体のセル割り当てを決定することができる。PLS、EAC及びFICに対する割り当てを含めて、スケジューラはPLS2−DYNデータの値を生成し、これは、フレームのFSS内の帯域内シグナリング又はPLSセルとして送信される。FECBLOCK、EAC及びFICの細部事項については後で説明する。
1フレーム遅延ブロック4010は、入力データを1送信フレームだけ遅延させ、次のフレームに関するスケジューリング情報を、DPに挿入される帯域内シグナリング情報に対する現在のフレームを通じて送信させることができる。
帯域内シグナリング4030は、PLS2データの遅延されていない部分をフレームのDPに挿入することができる。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図5は、本発明の実施例によるBICMブロックを示す図である。
図5に示したBICMブロックは、図1を参照して説明したBICMブロック1010の実施例に該当する。
上述したように、本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を送信する装置は、地上波放送サービス、モバイル放送サービス、UHDTVサービスなどを提供することができる。
QoSは、本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を送信する装置によって提供されるサービスの特性に依存するので、各サービスに対応するデータは、異なる方式を通じて処理される必要がある。よって、本発明の実施例によるBICMブロックは、SISO、MISO及びMIMO方式をデータ経路にそれぞれ対応するデータパイプに独立的に適用することによって、それに入力されたDPを独立的に処理することができる。結果的に、本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を送信する装置は、それぞれのDPを通じて送信されるそれぞれのサービス又はサービスコンポーネントに対するQoSを制御することができる。
(a)は、ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルによって共有されたBICMブロックを示し、(b)は、アドバンスドプロファイルのBICMブロックを示す。
ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルによって共有されたBICMブロック及びアドバンスドプロファイルによって共有されたBICMブロックは、各DPを処理する複数の処理ブロックを含むことができる。
ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルのためのBICMブロック、及びアドバンスドプロファイルのためのBICMブロックのそれぞれの処理ブロックを説明する。
ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルのためのBICMブロックの処理ブロック5000は、データFECエンコーダー5010、ビットインタリーバ5020、星状マッパー5030、SSD(signal space diversity)エンコーディングブロック5040及び時間インタリーバー5050を含むことができる。
データFECエンコーダー5010は、入力BBFに対してFECエンコーディングを行い、アウターコーディング(BCH)及びインナーコーディング(LDPC)を用いてFECBLOCK手続を生成することができる。アウターコーディング(BCH)は選択的なコーディング方法である。データFECエンコーダー5010の動作の細部事項については後で説明する。
ビットインタリーバ5020は、データFECTエンコーダー5010の出力をインタリーブし、効率的に具現可能な構造を提供しながらLDPCコード及び変調方式の組み合わせで最適化された性能を達成することができる。ビットインタリーバ5020の動作の細部事項については後で説明する。
星状マッパー5030は、QPSK、QAM−16、不均一QAM(NUQ−64、NUQ−256、NUQ−1024)又は不均一星状(NUC−16、NUC−64、NUC−256、NUC−1024)を用いてベース及びハンドヘルドプロファイル内のビットインタリーバ5020からの各セルワード及びアドバンスドプロファイル内のセル−ワードデマルチプレクサ5010−1からのセルワードを変調し、電力正規化星状ポイントを提供することができる。この星状マッピングはDPに対してのみ適用される。QAM−16及びNUQが方形(square shaped)であるが、NUCは任意の形状を有する。それぞれの星状が90度の任意の倍数で回転すると、回転した星状は正確に本来の星状と重畳する。この「回転−感覚(rotation−sense)対称特性」は、実数成分及び虚数成分の平均電力及び容量を互いに同一にする。NUQ及びNUCは、各コードレートに対して特別に定義され、使用される特定の一つがPLS2データで提出されたパラメータ(DP_MOD)によってシグナルされる。
SSDエンコーディングブロック5040は、2(2D)、3(3D)及び4(4D)次元でセルをプリコードし、異なるフェーディング条件下で受信ロバスト性を増加させることができる。
時間インタリーバー5050はDPレベルで動作し得る。時間インタリービング(TI)のパラメータは、各DPに対して異なる形に設定することができる。時間インタリーバー5050の動作の細部事項については後で説明する。
アドバンスドプロファイルのためのBICMブロックの処理ブロック5000−1は、データFECエンコーダー、ビットインタリーバ、星状マッパー及び時間インタリーバーを含むことができる。
しかし、処理ブロック5000−1は処理ブロック5000と区別され、セル−ワードデマルチプレクサ5010−1及びMIMOエンコーディングブロック5020−1をさらに含む。
また、処理ブロック5000−1のデータFECエンコーダー、ビットインタリーバ、星状マッパー及び時間インタリーバーの動作は、上述したデータFECエンコーダー5010、ビットインタリーバ5020、星状マッパー5030及び時間インタリーバー5050に対応するので、それに対する説明は省略する。
セル−ワードデマルチプレクサ5010−1は、アドバンスドプロファイルのDPに使用され、単一セル−ワードストリームをMIMO処理のためのデュアルセル−ワードストリームに分離する。セル−ワードデマルチプレクサ5010−1の動作の細部事項については後で説明する。
MIMOエンコーディングブロック5020−1は、MIMOエンコーディング方式を用いてセル−ワードデマルチプレクサ5010−1の出力を処理することができる。MIMOエンコーディング方式は、放送信号の送信のために最適化された。MIMO技術は、容量を増加させる優れた方式であるが、チャネル特性に依存する。特に、ブロードキャスティングに対して、異なる信号伝播特性によって誘発された2個のアンテナ間の受信された信号電力の差又はチャネルの強いLOS成分は、MIMOから容量利得を得ることを困難にし得る。提案されたMIMOエンコーディング方式は、MIMO出力信号のうち一つの回転基盤プリコーディング及び位相ランダム化を用いてこの問題を克服する。
MIMOエンコーディングは、送信機及び受信機で少なくとも2個のアンテナを必要とする2x2 MIMOシステムを目的とすることができる。この提案において、2個のMIMOエンコーディングモード、すなわち、FR−SM(full−rate spatial multiplexing)及びFRFD−SM(full−rate full−diversity spatial multiplexing)が定義される。FR−SMエンコーディングは、受信機側で比較的小さい複雑度の増加と共に容量の増加を提供するが、FRFD−SMエンコーディングは、受信機側で大きい複雑度の増加と共に、容量の増加及び追加の多様性利得を提供する。提案されたMIMOエンコーディング方式は、アンテナ極性構成に対する制限を有さない。
MIMO処理は、アドバンスドプロファイルフレームのために要求することができ、これは、アドバンスドプロファイルフレーム内の全てのDPがMIMOエンコーダーによって処理されることを意味する。MIMO処理はDPレベルで適用することができる。星状マッパー出力(constellation mapper output)(NUQ)のペア(e1,i及びe2,i)は、MIMOエンコーダーの入力に供給することができる。MIMOエンコーダー出力のペア(g1,i及びg2,i)は、それぞれのTXアンテナのOFDMシンボル(l)及び同一のキャリア(k)によって送信され得る。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図6は、本発明の他の実施例によるBICMブロックを示す図である。
図6に示したBICMブロックは、図1を参照して説明したBICMブロック1010の実施例に該当する。
図6は、物理層シグナリング(PLS)、非常境界チャネル(EAC)及び高速情報チャネル(FIC)の保護のためのBICMブロックを示す。EACは、EAS情報を伝達するフレームの一部であって、FICは、サービスと該当ベースDPとの間のマッピング情報を伝達するフレーム内の論理チャネルである。EAC及びFICの細部事項については後で説明する。
図6を参照すると、PLS、EAC及びFICの保護のためのBICMブロックは、PLS FECエンコーダー6000、ビットインタリーバ6010、星状マッパー6020及びタイムインタリーバー6030を含むことができる。
また、PLS FECエンコーダー6000は、スクランブラ、BCHエンコーディング/ゼロ挿入ブロック、LDPCエンコーディングブロック及びLDPCパリティパンクチャリングブロックを含むことができる。以下では、BICMブロックの各ブロックを説明する。
PLS FECエンコーダー6000は、スクランブルされたPLS 1/2データ、EAC及びFICセクションをエンコードすることができる。
スクランブラは、BCHエンコーディング及び短縮及びパンクチャされたLDPCエンコーディング前にPLS1データ及びPLS2データをスクランブルすることができる。
BCHエンコーディング/ゼロ挿入ブロックは、PLS保護のために短縮されたBCHコードを用いてスクランブルされたPLS 1/2データに対してアウターエンコーディングを行い、BCHエンコーディング後にゼロビットを挿入することができる。PLS1データに対してのみ、LDPCエンコーディング前にゼロ挿入の出力ビットがパーミュート(permute)され得る。
LDPCエンコーディングブロックは、LDPCコードを用いてBCHエンコーディング/ゼロ挿入ブロックの出力をエンコードすることができる。完全なコーディングブロック(Cldpc)を生成するために、パリティビット(Pldpc)がそれぞれのゼロ挿入PLS情報ブロック(Ildpc)から組織的にエンコードされ、その後に添付される。
PLS1及びPLS2に対するLDPCコードパラメータは、次の表4の通りである。
LDPCパリティパンクチャリングブロックは、PLS1データ及びPLS2データに対してパンクチャリングを行うことができる。
PLS1データ保護に短縮が適用されると、任意のLDPCパリティビットは、LDPCエンコーディング後にパンクチャされる。また、PLS2データの保護のために、PLS2のLDPCパリティビットはLDPCエンコーディング後にパンクチャされる。これらパンクチャされたビットは送信されない。
ビットインタリーバ6010は、それぞれ短縮及びパンクチャされたPLS1データ及びPLS2データをインタリーブする。
星状マッパー6020は、ビットインタリーブされたPLS1データ及びPLS2データを星状にマップすることができる。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図7は、本発明の一実施例によるフレームビルディングブロックを示す図である。
図7に示したフレームビルディングブロックは、図1を参照して説明したフレームビルディングブロック1020の実施例に該当する。
図7を参照すると、フレームビルディングブロックは、遅延補償ブロック7000、セルマッパ7010及び周波数インタリーバー7020を含むことができる。以下では、フレームビルディングブロックのそれぞれのブロックを説明する。
遅延補償ブロック7000は、データパイプと対応PLSデータとの間のタイミングを調節し、送信端で時間が共に合わせられるように保証することができる。PLSデータは、入力フォーマッティングブロック及びBICMブロックによって誘発されたデータパイプの遅延を処理することによって、データパイプと同一の量だけ遅延される。BICMブロックの遅延は、主に時間インタリーバー5050による。帯域内シグナリングデータは、次のTIグループの情報を伝達し、シグナルされるDPより一つのフレームだけ速く伝達される。よって、遅延補償ブロックは、帯域内シグナリングデータを遅延させる。
セルマッパ7010は、PLS、EAC、FIC、DP、補助ストリーム及びダミーセルをフレーム内のOFDMシンボルのアクティブキャリアにマップすることができる。セルマッパ7010の基本機能は、もしあれば、DP、PLSセル及びEAC/FICセルのそれぞれに対してTIによって生成されたデータセルをフレーム内のOFDMシンボルのそれぞれに対応するアクティブOFDMセルのアレイにマップすることである。サービスシグナリングデータ(PSI(program specific information)/SI))は、データパイプによって個別的に集めて送信することができる。セルマッパは、スケジューラによって生成された動的情報及びフレーム構造の構成によって動作する。フレームの細部事項については後で説明する。
周波数インタリーバー7020は、セルマッパ7010から受信されたデータセルをランダムにインタリーブし、周波数多様性を提供することができる。また、周波数インタリーバー7020は、異なるインタリービングシード(interleaving−seed)順序を用いて2個の順次的なOFDMシンボルで構成されるOFDMシンボルペアに対して動作し、単一フレーム内の最大のインタリービング利得を得ることができる。周波数インタリーバー7020の動作の細部事項については後で説明する。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図8は、本発明の実施例によるOFDM生成ブロックを示す図である。
図8に示したOFDM生成ブロックは、図1を参照して説明したOFDM生成ブロック1030の実施例に該当する。
OFDM生成ブロックは、フレームビルディングブロックによって生成されたセルによってOFDMキャリアを変調し、パイロットを挿入し、送信される時間領域信号を生成する。また、このブロックは、保護区間を順次挿入し、PAPR(peak−to−average power ratio)減少処理を適用して最終RF信号を生成する。
図8を参照すると、フレームビルディングブロックは、パイロット及び予約トーン挿入ブロック8000、2D−eSFNエンコーディングブロック8010、IFFT(inverse fast Fourier transform)ブロック8020、PAPR減少ブロック8030、保護区間挿入ブロック8040、プリアンブル挿入ブロック8050、他のシステム挿入ブロック8060及びDACブロック8070を含むことができる。以下では、フレームビルディングブロックのそれぞれのブロックを説明する。
パイロット及び予約トーン挿入ブロック8000は、パイロット及び予約トーンを挿入することができる。
OFDMシンボル内の多様なセルは、パイロットとして知られた基準情報で変調され、パイロットは、受信機で先験的に知られた送信値を有する。パイロットセルの情報は、分散されたパイロット、反復パイロット(continual pilot)、エッジパイロット、FSS(frame signaling symbol)パイロット及びFES(frame edge symbol)パイロットで構成される。それぞれのパイロットは、パイロットタイプ及びパイロットパターンによって特定のブースティング電力レベルで送信される。パイロット情報の値は、任意の与えられたシンボル上のそれぞれの送信されたキャリアに対して一連の値である基準シーケンスから導出される。パイロットは、フレーム同期化、周波数同期化、時間同期化、チャネル推定及び送信モード識別に使うことができ、また、位相雑音をフォローする(following)のに使うことができる。
基準シーケンスから取得された基準情報は、フレームのプリアンブル、FSS及びFESを除いた全てのシンボルで分散されたパイロットセルで送信される。反復パイロットは、フレームの全てのシンボルに挿入される。反復パイロットの数と位置は、FFTサイズ及び分散されたパイロットパターンに依存する。エッジキャリアは、プリアンブルシンボルを除いた全てのシンボル内のエッジパイロットである。これらは、スペクトルのエッジまで周波数補間を許容するために挿入される。FSSパイロットはFSSに挿入され、FESパイロットはFESに挿入される。これらは、フレームのエッジまで時間補間を許容するために挿入される。
本発明の実施例によるシステムは、SFNネットワークをサポートし、分散型MISO方式は、選択的に非常にロバストな送信モードをサポートするのに使用される。2D−eSFNは、多数のTXアンテナを用いる分散型MISO方式であって、それぞれのTXアンテナはSFNネットワーク内の異なる送信側に配置される。
2D−eSFNエンコーディングブロック8010は、SFN構成で時間及び周波数多様性を生成するために2D−eSFN処理を行い、多数の送信機から送信された信号の位相を歪曲することができる。そのため、長い時間の間の低いフラットフェーディング又は深いフェーディングによるバーストエラーを緩和することができる。
IFFTブロック8020は、OFDM変調方式を用いて2D−eSFNエンコーディングブロック8010からの出力を変調することができる。パイロットとして(又は予約トーンとして)指定されていないデータシンボル内の任意のセルは、周波数インタリーバーからのデータセルのうち一つを伝達する。セルはOFDMキャリアにマップされる。
PAPR減少ブロック8030は、時間領域内の多様なPAPR減少アルゴリズムを用いて入力信号に対するPAPR減少を行うことができる。
保護区間挿入ブロック8040は保護区間を挿入することができ、プリアンブル挿入ブロック8050は信号の前にプリアンブルを挿入することができる。プリアンブルの構造の細部事項については後で説明する。
他のシステム挿入ブロック8060は、時間領域で複数の放送送受信システムの信号をマルチプレクスし、放送サービスを提供する2個以上の異なる放送送信/受信システムのデータが同一のRF信号帯域幅で同時に送信され得る。この場合、2個以上の異なる放送送受信システムは、異なる放送サービスを提供するシステムを称する。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称する。それぞれの放送サービスと関連するデータは、異なるフレームを通じて送信できる。
DACブロック8070は、入力デジタル信号をアナログ信号に変換し、アナログ信号を出力することができる。DACブロック8070から出力された信号は、物理層プロファイルによって多数の出力アンテナを介して送信され得る。本発明の実施例によるTXアンテナは、垂直又は水平極性(polarity)を有することができる。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図9は、本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を受信する装置の構造を示す図である。
本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を受信する装置は、図1を参照して説明した未来の放送サービスのために放送信号を送信する装置に対応し得る。
本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を受信する装置は、同期化及び復調モジュール9000、フレームパーシングモジュール9010、デマッピング及びデコーディングモジュール9020、出力プロセッサ9030及びシグナリングデコーディングモジュール9040を含むことができる。以下では、放送信号を受信する装置の各モジュールの動作を説明する。
同期化及び復調モジュール9000は、m個のRxアンテナを介して入力信号を受信し、放送信号を受信する装置に対応するシステムに対して信号検出及び同期化を行い、放送信号を送信する装置によって行われる手続の逆の手続に対応する復調を行うことができる。
フレームパーシングモジュール9100は、入力信号フレームをパースし、ユーザによって選択されたサービスが送信されるデータを抽出することができる。放送信号を送信する装置がインタリービングを行うと、フレームパーシングモジュール9100は、インタリービングの逆の手続に対応するデインタリービングを行うことができる。この場合、抽出される必要がある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9400から出力されたデータをデコードし、放送信号を送信する装置によって生成されたシグナリング情報を回復することによって得ることができる。
デマッピング及びデコーディングモジュール9200は、入力信号をビット領域データに変換した後、必要に応じてデインタリービングを行うことができる。デマッピング及びデコーディングモジュール9200は、送信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、デコーディングを通じて送信チャネルに対して生成された誤りを訂正することができる。この場合、デマッピング及びデコーディングモジュール9200は、シグナリングデコーディングモジュール9400から出力されたデータをデコードすることによって、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を得ることができる。
出力プロセッサ9300は、放送信号を送信し、送信効率を改善する装置によって適用される多様な圧縮/信号処理手続の逆の手続を行うことができる。この場合、出力プロセッサ9300は、シグナリングデコーディングモジュール9400から出力されたデータから必要な制御情報を得ることができる。出力プロセッサ8300の出力は、放送信号を送信する装置に入力される信号に対応し、MPEG−TS、IPストリーム(v4又はv6)及び一般ストリームであり得る。
シグナリングデコーディングモジュール9400は、同期化及び復調モジュール9000によって復調された信号からPLS情報を得ることができる。上述したように、フレームパーシングモジュール9100、デマッピング及びデコーディングモジュール9200及び出力プロセッサ9300は、シグナリングデコーディングモジュール9400から出力されたデータを用いてその機能を実行することができる。
図10は、本発明の実施例によるフレーム構造を示す図である。
図10は、スーパーフレーム内のフレームタイプ及びFRUの例示的な構成を示す。(a)は、本発明の実施例によるスーパーフレームを示し、(b)は、本発明の実施例によるFRU(frame repetition unit)を示し、(c)は、FRU内の可変PHYプロファイルのフレームを示し、(d)はフレームの構造を示す。
スーパーフレームは8個のFRUで構成することができる。FRUは、フレームのTDMのための基本マルチプレキシング単位であって、スーパーフレーム内で8回繰り返される。
FRU内の各フレームは、PHYプロファイル(ベース、ハンドヘルド、アドバンスド)及びFETのうち一つに属する。FRU内のフレームの最大許容数は4であり、与えられたPHYプロファイルは、FRU(例えば、ベース、ハンドヘルド、アドバンスド)で0倍から4倍までの任意の回数だけ表れ得る。PHYプロファイルの定義は、必要であれば、プリアンブル内のPHY_PROFILEの予約値を用いて拡張することができる。
FET部分は、含まれるならば、FRUの端に挿入される。FETがFRUに含まれると、スーパーフレームでFETの最小数は8である。FET部分が互いに隣接することは推薦されない。
また、一つのフレームは、多数のOFDMシンボル及びプリアンブルに分離される。(d)に示したように、フレームは、プリアンブル、一つ以上のフレームシグナリングシンボル(FSS)、正常データシンボル及びフレームエッジシンボル(FES)を含む。
プリアンブルは、高速フューチャーキャストUTBシステム信号の検出が可能であり、信号の効率的な送受信のための基本送信パラメータのセットを提供する特殊シンボルである。プリアンブルの細部説明については後で説明する。
FSSの主要目的はPLSデータを伝達することにある。高速同期化及びチャネル推定、及びPLSデータの高速デコーディングのために、FSSは、正常データシンボルより密集したパイロットパターンを有する。FESは、正確にFSSと同一のパイロットを有し、これは、FESの直前のシンボルに対して外挿せず、FES内の周波数専用補間及び時間補間を可能にする。
図11は、本発明の実施例によるフレームのシグナリング層構造を示す図である。
図11は、3個の主要部分、すなわち、プリアンブルシグナリングデータ11000、PLS1データ11010及びPLS2データ11020に分離されたシグナリング層構造を示す。全てのフレームでプリアンブルシンボルによって伝達されるプリアンブルの目的は、そのフレームの送信タイプ及び基本送信パラメータを指示することにある。PLS1は、受信機がPLS2データにアクセスし、PLS2データをデコードするようにし、これは、関心のあるDPにアクセスするパラメータを含む。PLS2は、全てのフレームで伝達され、2個の主要部分、すなわち、PLS2−STATデータ及びPLS2−DYNデータに分離される。PLS2データの静的及び動的部分には、必要であればパディングが後に来る。
図12は、本発明の実施例によるプリアンブルシグナリングデータを示す図である。
プリアンブルシグナリングデータは、フレーム構造内で受信機がPLSデータにアクセスし、DPをトレースさせるのに必要な情報の21ビットを伝達する。プリアンブルシグナリングの細部事項は次の通りである。
PHY_PROFILE:この3ビットフィールドは、現在のフレームのPHYプロファイルタイプを示す。異なるPHYプロファイルタイプのマッピングは、以下の表5に与えられる。
FFT_SIZE:この2ビットフィールドは、以下の表6に記載したように、フレームグループ内の現在のフレームのFFTサイズを示す。
GI_FRACTION:この3ビットフィールドは、以下の表7に記載したように、現在のスーパーフレーム内の保護区間分数(fraction)値を示す。
EAC_FLAG:この1ビットフィールドは、EACが現在のフレームに提供されるか否かを示す。このフィールドが「1」に設定されると、EAS(emergency alert service)が現在のフレームで提供される。このフィールドが「0」に設定されると、EASが現在のフレームで伝達されない。このフィールドは、スーパーフレーム内で動的にスイッチされ得る。
PILOT_MODE:この1ビットフィールドは、プロファイルモードが現在のフレームグループ内の現在のフレームに対してモバイルモードであるのか、それとも固定モードであるのかを指示する。このフィールドが「0」に設定されると、モバイルパイロットモードが使用される。フィールドが「1」に設定されると、固定パイロットモードが使用される。
PAPR_FLAG:この1ビットフィールドは、PAPR減少が現在のフレームグループ内の現在のフレームに使用されるか否かを指示する。このフィールドが「1」に設定されると、PAPR減少にトーン予約(tone reservation)が使用される。このフィールドが「0」に設定されると、PAPR減少が使用されない。
FRU_CONFIGURE:この3ビットフィールドは、現在のスーパーフレーム内に存在するFRU(frame repetition unit)のPHYプロファイルタイプ構成を示す。現在のスーパーフレームで伝達される全てのプロファイルタイプは、現在のスーパーフレーム内の全てのフレーム内のこのフィールドで識別される。3ビットフィールドは、以下の表8に示したように、各プロファイルに対する異なる定義を有する。
RESERVED:この7ビットフィールドが未来の使用のために予約される。
図13は、本発明の実施例によるPLS1データを示す図である。
PLS1データは、PLS2の受信及びデコーディングを可能にするのに必要なパラメータを含む基本送信パラメータを提供する。上述したように、PLS1データは、一つのフレームグループの全体のデュレーションの間に変更されない。PLS1データのシグナリングフィールドの詳細な定義は次の通りである。
PREAMBLE_DATA:この20ビットフィールドは、EAC_FLAGを除いたプリアンブルシグナリングデータの写本である。
NUM_FRAME_FRU:この2ビットフィールドは、FRU当たりのフレームの数を示す。
PAYLOAD_TYPE:この3ビットフィールドは、フレームグループで伝達されるペイロードデータのフォーマットを指示する。PAYLOAD_TYPEは、表9に示したようにシグナルされる。
NUM_FSS:この2ビットフィールドは、現在のフレーム内のFSSシンボルの数を示す。
SYSTEM_VERSION:この8ビットフィールドは、送信された信号フォーマットのバージョンを示す。SYSTEM_VERSIONは、2個の4ビットフィールド、すなわち、メジャーバージョン及びマイナーバージョンに分離される。
メジャーバージョン:SYSTEM_VERSIONフィールドのMSB4ビットは、メジャーバージョン情報を示す。メジャーバージョンフィールドの変化は、非−下位−互換(non−backward−compatible)変化を示す。デフォルト値は「0000」である。この標準に記載したバージョンにおいて、値は「0000」に設定される。
マイナーバージョン:SYSTEM_VERSIONのLSB4ビットは、マイナーバージョン情報を示す。マイナーバージョンフィールドの変化は下位互換性である。
CELL_ID:これは、ATSCネットワークで地理的なセルを固有に識別する16ビットフィールドである。ATSCセルカバレッジ領域は、フューチャーキャストUTBシステムに使用される周波数の数に依存し、一つ以上の周波数で構成することができる。CELL_IDの値が知られていないか、特定されていない場合、このフィールドは「0」に設定される。
NETWORK_ID:これは、現在のATSCネットワークを固有に識別する16ビットフィールドである。
SYSTEM_ID:この16ビットフィールドは、ATSCネットワーク内のフューチャーキャストUTBシステムを固有に識別する。フューチャーキャストUTBシステムは、入力が一つ以上の入力ストリーム(TS、IP、GS)であって、出力がRF信号である地上波放送システムである。フューチャーキャストUTBシステムは、もしあれば、一つ以上のPHYプロファイル及びFETを伝達する。同一のフューチャーキャストUTBシステムは、異なる入力ストリームを伝達することができ、異なる地理的領域で異なるRF周波数を使用してローカルサービス挿入を許容する。フレーム構造及びスケジューリングは、一つの場所で制御され、フューチャーキャストUTBシステム内で全ての送信に対して同一である。一つ以上のフューチャーキャストUTBシステムは、全て同一の物理層構造及び構成を有することを意味する同一のSYSTEM_IDを有することができる。
次のループは、各フレームタイプのFRU構成及び長さを指示するのに使用されるFRU_PHY_PROFILE、FRU_FRAME_LENGTH、FRU_GI_FRACTION及びRESERVEDで構成される。ループサイズは固定され、4個のPHYプロファイル(FETを含む)がFRU内でシグナルされる。NUM_FRAME_FRUが4より小さいと、使用されないフィールドはゼロで充填される。
FRU_PHY_PROFILE:この3ビットフィールドは、連関したFRUの(i+1)番目(iは、ループインデックスである)フレームのPHYプロファイルタイプを示す。このフィールドは、表8に示したように、同一のシグナリングフォーマットを使う。
FRU_FRAME_LENGTH:この2ビットフィールドは、連関したFRUの(i+1)番目のフレームの長さを示す。FRU_GI_FRACTIONと共にFRU_FRAME_LENGTHを用いて、フレームデュレーションの正確な値を得ることができる。
FRU_GI_FRACTION:この3ビットフィールドは、連関したFRUの(i+1)番目のフレームの保護区間分数値を示す。FRU_GI_FRACTIONは、表7によってシグナルされる。
RESERVED:この4ビットフィールドが未来の使用のために予約される。
次のフィールドは、PLS2データをデコードするパラメータを提供する。
PLS2_FEC_TYPE:この2ビットフィールドは、PLS2保護によって使用されるFECタイプを示す。FECタイプは、表10によってシグナルされる。LDPCコードの細部事項については後で説明する。
PLS2_MOD:この3ビットフィールドは、PLS2によって使用される変調タイプを示す。変調タイプは、表11によってシグナルされる。
PLS2_SIZE_CELL:この15ビットフィールドは、現在のフレームグループで伝達されるPLS2に対するフルコーディングブロック(full coded blocks)の集合(collection)のサイズ(QAMセルの数として特定される)(Ctotal_partial_block)を示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_STAT_SIZE_BIT:この14ビットフィールドは、現在のフレームグループに対するPLS2−STATのビットサイズを示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_DYN_SIZE_BIT:この14ビットフィールドは、現在のフレームグループに対するPLS2−DYNのビットサイズを示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_REP_FLAG:この1ビットフラグは、現在のフレームグループでPLS2反復モードが使用されるか否かを示す。このフィールドが値「1」に設定されると、PLS2反復モードが活性化される。このフィールドが値「0」に設定されると、PLS2反復モードが非活性化される。
PLS2_REP_SIZE_CELL:この15ビットフィールドは、PLS2反復が使用されるとき、現在のフレームグループの全てのフレームで伝達されるPLS2に対する部分コーディングブロック(partial coded blocks)の集合(collection)のサイズ(QAMセルの数として特定される)(Ctotal_partial_block)を示す。反復が使用されない場合、このフィールドの値は0と同一である。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_NEXT_FEC_TYPE:この2ビットフィールドは、次のフレームグループの全てのフレームで伝達されるPLS2に使用されるFECタイプを示す。FECタイプは、表10によってシグナルされる。
PLS2_NEXT_MOD:この3ビットフィールドは、次のフレームグループの全てのフレームで伝達されるPLS2に使用される変調タイプを示す。変調タイプは、表11によってシグナルされる。
PLS2_NEXT_REP_FLAG:この1ビットフィールドは、次のフレームグループでPLS2反復モードが使用されるか否かを示す。このフィールドが値「1」に設定されると、PLS2反復モードが活性化される。このフィールドが値「0」に設定されると、PLS2反復モードが非活性化される。
PLS2_NEXT_REP_SIZE_CELL:この15ビットフィールドは、PLS2反復が使用されるとき、次のフレームグループの全てのフレームで伝達されるPLS2に対するフルコーディングブロック(full coded blocks)の集合(collection)のサイズ(QAMセルの数として特定される)(Ctotal_partial_block)を示す。次のフレームグループで反復が使用されない場合、このフィールドの値は0と同一である。この値は、現在のフレームグループで一定である。
PLS2_NEXT_REP_STAT_SIZE_BIT:この14ビットフィールドは、次のフレームグループに対するPLS2−STATのビットサイズを示す。この値は、現在のフレームグループで一定である。
PLS2_NEXT_REP_DYN_SIZE_BIT:この14ビットフィールドは、次のフレームグループに対するPLS2−DYNのビットサイズを示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_AP_MODE:この2ビットフィールドは、現在のフレームグループ内のPLS2に追加のパリティが提供されるか否かを示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。下記の表12は、このフィールドの値を示す。このフィールドが「00」に設定されると、現在のフレームでPLS2に対して追加のパリティが使用されない。
PLS2_AP_SIZE_CELL:この15ビットフィールドは、PLS2の追加のパリティビットのサイズ(QAMセルの数として特定される)を示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_NEXT_AP_MODE:この2ビットフィールドは、次のフレームグループでPLS2に追加のパリティが提供されるか否かを示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。表12は、このフィールドの値を定義する。
PLS2_NEXT_AP_SIZE_CELL:この15ビットフィールドは、次のフレームグループの全てのフレームでのPLS2の追加のパリティビットのサイズ(QAMセルの数として特定される)を示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
RESERVED:この32ビットフィールドが未来の使用のために予約される。
CRC_32:全体のPLS1シグナリングに適用される32ビットエラー検出コード
図14は、本発明の実施例によるPLS2データを示す図である。
図14は、PLS2データのPLS2−STATデータを示す。PLS2−STATデータは、フレームグループ内で同一であるが、PLS2−DYNデータは現在のフレームに特定された情報を提供する。
PLS2−STATデータのフィールドの細部事項は次の通りである。
FIC_FLAG:この1ビットフィールドは、FICが現在のフレームグループに使用されるか否かを示す。このフィールドが「1」に設定されると、FICが現在のフレームで提供される。このフィールドが「0」に設定されると、FICが現在のフレームで伝達されない。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
AUX_FLAG:この1ビットフィールドは、現在のフレームグループで補助ストリームが使用されるか否かを示す。このフィールドが「1」に設定されると、補助ストリームが現在のフレームで提供される。このフィールドが「0」に設定されると、補助ストリームが現在のフレームで伝達されない。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
NUM_DP:この6ビットフィールドは、現在のフレームで伝達されるDPの数を示す。このフィールドの値は、1〜64の範囲内にあり、DPの数はNUM_DP+1である。
DP_ID:この6ビットフィールドは、PHYプロファイル内でDPを固有に識別する。
DP_TYPE:この3ビットフィールドはDPのタイプを示す。これは、以下の表13によってシグナルされる。
DP_GROUP_ID:この8ビットフィールドは、現在のDPが連関したDPグループを識別する。これは、受信機が特定のサービスと連関したサービスコンポーネントのDPにアクセスするのに使うことができ、これらDPは同一のDP_GROUP_IDを有する。
BASE_DP_ID:この6ビットフィールドは、管理層で使用されるサービスシグナリングデータ(PSI/SI)を伝達するDPを示す。BASE_DP_IDで指示されたDPは、サービスシグナリングデータのみを伝達する専用DP又はサービスデータと共にサービスシグナリングデータを伝達する正常DPであり得る。
DP_FEC_TYPE:この2ビットフィールドは、連関したDPによって使用されるFECタイプを示す。FECタイプは、以下の表14によってシグナルされる。
DP_COD:この4ビットフィールドは、連関したDPによって使用されるコードレートを示す。コードレートは、以下の表15によってシグナルされる。
DP_MOD:この4ビットフィールドは、連関したDPによって使用される変調を示す。変調は、以下の表16によってシグナルされる。
DP_SSD_FLAG:この1ビットフィールドは、SSDモードが連関したDPで使用されるか否かを示す。このフィールドが値「1」に設定されると、SSDが使用される。このフィールドが値「0」に設定されると、SSDが使用されない。
PHY_PROFILEがアドバンスドプロファイルを示す「010」と同一である場合のみに次のフィールドが表れる。
DP_MIMO:この3ビットフィールドは、連関したDPにいずれのタイプのMIMOエンコーディングプロセスが適用されるのかを示す。MIMOエンコーディングプロセスのタイプは、表17によってシグナルされる。
DP_TI_TYPE:この1ビットフィールドは、時間インタリービングのタイプを示す。「0」の値は、一つのTIグループが一つのフレームに対応し、一つ以上のTIブロックを含むことを示す。「1」の値は、一つのTIグループが1より多いフレームで伝達され、一つのTIブロックのみを含むことを示す。
DP_TI_LENGTH:2ビットフィールドの使用(許容される値が1、2、4、8のみである)は、次のようにDP_TI_TYPEフィールド内に設定された値によって決定される。
DP_TI_LENGTHが値「1」に設定されると、このフィールドは、PI、すなわち、各TIグループがマップされるフレームの数を示し、TIグループ当たりに一つのTIブロックがある(NTI=1)。2ビットフィールドを有する許容されたPI値は、以下の表18で定義される。
DP_TI_TYPEが「0」に設定されると、このフィールドは、TIグループ当たりのTIブロックの数(NTI)を示し、フレーム当たりに一つのTIグループがある(PI=1)。2ビットフィールドを有する許容されたPI値は、以下の表18で定義される。
DP_FRAME_INTERVAL:この2ビットフィールドは、連関したDPに対するフレームグループ内のフレーム区間(IJUMP)を示し、許容される値は1、2、4、8である(対応する2ビットフィールドは、それぞれ「00」、「01」、「10」、「11」である)。フレームグループの全てのフレームで表れないDPに対して、このフィールドの値は連続的なフレーム間の間隔と同一である。例えば、DPがフレーム1、5、9、13などで表れると、このフィールドは「4」に設定される。全てのフレームで表れるDPに対して、このフィールドは「1」に設定される。
DP_TI_BYPASS:この1ビットフィールドは、時間インタリーバー5050の利用可能性を決定する。DPに対して時間インタリービングが使用されない場合、これは「1」に設定される。時間インタリービングが使用される場合、これは「0」に設定される。
DP_FIRST_FRAME_IDX:この5ビットフィールドは、現在DPが発生するスーパーフレームの第1フレームのインデックスを示す。DP_FIRST_FRAME_IDXの値は0〜31の範囲内にある。
DP_NUM_BLOCK_MAX:この10ビットフィールドは、このDPに対するDP_NUM_BLOCKSの最大値を示す。このフィールドの値は、DP_NUM_BLOCKSと同一の範囲を有する。
DP_PAYLOAD_TYPE:この2ビットフィールドは、与えられたDPによって伝達されるペイロードデータのタイプを示す。DP_PAYLOAD_TYPEは、以下の表19によってシグナルされる。
DP_INBAND_MODE:この2ビットフィールドは、現在のDPが帯域内シグナリング情報を伝達するか否かを示す。帯域内シグナリングタイプは、以下の表20によってシグナルされる。
DP_PROTOCOL_TYPE:この2ビットフィールドは、与えられたDPによって伝達されるペイロードのプロトコルタイプを示す。入力ペイロードタイプが選択されると、以下の表21によってシグナルされる。
DP_CRC_MODE:この2ビットフィールドは、入力フォーマッティングブロックでCRCエンコーディングが使用されるか否かを示す。CRCモードは、以下の表22によってシグナルされる。
DNP_MODE:この2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)に設定されるとき、連関したDPによって使用されるヌル−パケット削除モードを示す。DNP_MODEは、以下の表23によってシグナルされる。DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)でない場合、DNP_MODEは値「00」に設定される。
ISSY_MODE:この2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)に設定されるとき、連関したDPによって使用されるISSYモードを示す。ISSY_MODEは、以下の表24によってシグナルされる。DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)でない場合、ISSY_MODEは値「00」に設定される。
HC_MODE_TS:この2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)に設定されるとき、連関したDPによって使用されるTSヘッダ圧縮モードを示す。HC_MOD_TSは、以下の表25によってシグナルされる。
HC_MODE_IP:この2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがIP(「01」)に設定されるときのIPヘッダ圧縮モードを示す。HC_MOD_IPは、以下の表26によってシグナルされる。
PID:この13ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)に設定され、HC_MODE_TSが「01」又は「10」に設定されるときのTSヘッダ圧縮のためのPID番号を示す。
RESERVED:この8ビットフィールドは、未来の使用のために予約される。
FIC_FLAGが「1」と同一である場合のみに次のフィールドが表れる。
FIC_VERSION:この8ビットフィールドは、FICのバージョン番号を示す。
FIC_LENGTH_BYTE:この13ビットフィールドは、FICのバイト長さを示す。
RESERVED:この8ビットフィールドは、未来の使用のために予約される。
AUX_FLAGが「1」と同一である場合のみに次のフィールドが表れる。
NUM_AUX:この4ビットフィールドは、補助ストリームの数を示す。ゼロは、補助ストリームが使用されないことを意味する。
AUX_CONFIG_RFU:この8ビットフィールドは、未来の使用のために予約される。
AUX_STREAM_TYPE:この4ビットフィールドは、現在の補助ストリームのタイプを示すための未来の使用のために予約される。
UX_PRIVATE_CONFIG:この28ビットフィールドは、補助ストリームをシグナルするための未来の使用のために予約される。
図15は、本発明の他の実施例によるPLS2データを示す図である。
図15は、PLS2データのPLS2−DYNデータを示す。PLS2−DYNデータの値は、一つのフレームグループのデュレーションの間に変化可能であり、フィールドのサイズは一定に維持される。
PLS2−DYNデータのフィールドの細部事項は次の通りである。
FRAME_INDEX:この5ビットフィールドは、スーパーフレーム内の現在のフレームのフレームインデックスを示す。スーパーフレームの第1フレームのインデックスは「0」に設定される。
PLS_CHANGE_COUNTER:この4ビットフィールドは、構成が変更される前のスーパーフレームの数を示す。構成において、変更された後のスーパーフレームは、このフィールド内でシグナルされる値によって指示される。このフィールドが値「0000」に設定されると、スケジュールされた変化が予想されないことを意味し、値「1」は、次のスーパーフレームで変化があることを意味する。
FIC_CHANGE_COUNTER:この4ビットフィールドは、構成(すなわち、FICの内容)が変更される前のスーパーフレームの数を示す。構成において、変更された後のスーパーフレームは、このフィールド内でシグナルされる値によって指示される。このフィールドが値「0000」に設定されると、スケジュールされた変化が予想されないことを意味し、値「0001」は、次のスーパーフレームで変化があることを意味する。
RESERVED:この16ビットフィールドは、未来の使用のために予約される。
NUM_DPを通じてループで次のフィールドが表れ、これは、現在のフレームで伝達されるDPと連関したパラメータを示す。
DP_ID:この6ビットフィールドは、PHYプロファイル内のDPを固有に指示する。
DP_START:この15ビット(又は13ビット)フィールドは、DPUアドレッシング方式を用いて第1DPの開始位置を示す。DP_STARTフィールドは、以下の表27に示したように、PHYプロファイル及びFFTサイズによって異なる長さを有する。
DP_NUM_BLOCK:この10ビットフィールドは、現在のDPに対する現在のTIグループ内のFECブロックの数を示す。DP_NUM_BLOCKの値は0〜1023の範囲内にある。
RESERVED:この8ビットフィールドは、未来の使用のために予約される。
次のフィールドは、EACと連関したFICパラメータを示す。
EAC_FLAG:この1ビットフィールドは、現在のフレーム内のEACの存在を示す。このビットは、プリアンブル内のEAC_FLAGと同一の値である。
EAS_WAKE_UP_VERSION_NUM:この8ビットフィールドは、ウェイクアップ指示のバージョン番号を示す。
EAC_FLAGフィールドが「1」と同一である場合、次の12ビットは、EAC_LENGTH_BYTEフィールドに対して割り当てられる。EAC_FLAGフィールドが「0」と同一である場合、次の12ビットは、EAC_COUNTERに割り当てられる。
EAC_LENGTH_BYTE:この12ビットフィールドは、EACのバイト長さを示す。
EAC_COUNTER:この12ビットフィールドは、EACが到逹するフレームの前のフレームの数を示す。
AUX_FLAGフィールドが「1」と同一である場合にのみ次のフィールドが表れる。
AUX_PRIVATE_DYN:この48ビットフィールドは、補助ストリームをシグナルするための未来使用のために予約される。このフィールドの意味は、構成可能なPLS2−STAT内のAUX_STREAM_TYPEの値に依存する。
CRC_32:全体のPLS2に適用される32ビットエラー検出コード。
図16は、本発明の実施例によるフレームの論理構造を示す図である。
上述したように、PLS、EAC、FIC、DP、補助ストリーム及びダミーセルは、フレーム内のOFDMシンボルのアクティブキャリアにマップされる。PLS1及びPLS2は、まず、一つ以上のFSSにマップされる。その後、もしあれば、EACセルがPLSフィールドの直後にマップされ、その後、もしあれば、FICセルがマップされる。もしあれば、DPは、PLS又はEAC、FICの後にマップされる。まず、タイプ1 DPが後に来た後、タイプ2 DPが後に来る。DPのタイプの細部事項については後で説明する。任意の場合、DPは、EASのための任意の特殊データ又はサービスシグナリングデータを伝達することができる。もしあれば、補助ストリーム又は各ストリームがDPの後に来た後、ダミーセルが後に来る。これら全てを上述した順序、すなわち、PLS、EAC、FIC、DP、補助ストリーム及びダミーデータセルの順にマップすることは、フレーム内のセル容量を正確に充填する。
図17は、本発明の実施例によるPLSマッピングを示す図である。
PLSセルは、FSSのアクティブキャリアにマップされる。PLSによって占有されたセルの数に依存して、一つ以上のシンボルがFSSとして指定され、FSSの数(NFSS)は、PLS1内のNUM_FSSによってシグナルされる。FSSは、PLSセルを伝達する特殊シンボルである。ロバスト性及びレイテンシ(latency)はPLSの重要な問題であるので、FSSは、FSS内の周波数専用補間及び高速同期化を許容するより高い密度のパイロットを有する。
PLSセルは、図17の例に示したように、トップ−ダウン(top−down)方式でNFSS個のFSSのアクティブキャリアにマップされる。PLS1セルは、セルインデックスの増加順に第1FSSの第1セルから先にマップされる。PLS2セルは、PLS1の最後のセルの直後にマップされ、第1FSSの最後のセルインデックスまでマッピングが下向きに継続される。要求されるPLSセルの総数が一つのFSSのアクティブキャリアの数を超えると、マッピングは、次のFSSに進行し、第1FSSと正確に同一の方式で継続される。
PLSマッピングの完了後、DPが次に伝達される。EAC、FIC又はEAC及びFICが現在のフレームに存在すると、これらはPLSと「正常」DPとの間に配置される。
図18は、本発明の実施例によるEACマッピングを示す図である。
EACは、EASメッセージを伝達する専用チャネルであって、EASに対するDPにリンクされる。EASサポートは提供されるが、EAC自体は、全てのフレームに存在することもあり、全てのフレームに存在しないこともある。もしあれば、EACはPLS2セルの直後にマップされる。EACは、PLSセル以外に、FIC、DP、補助ストリーム及びダミーセルのうちいずれかの後に来ない。EACセルをマップする順序はPLSと正確に同一である。
EACセルは、図18に示したように、セルインデックスの増加順にPLS2の次のセルからマップされる。EASメッセージサイズによって、EACセルは、図18に示したようにいくつかのシンボルを占有する。
EACセルは、PLS2の最後のセルの直後にマップされ、マッピングは、最後のFSSの最後のセルインデックスまで下向きに継続される。要求されるEACの総数が最後のFSSの残りのアクティブキャリアの数を超えると、マッピングは次のシンボルに進行し、FSSと正確に同一の方式で継続される。この場合のマッピングのための次のシンボルは正常データシンボルであって、これは、FSSより多くのアクティブキャリアを有する。
EACマッピングの完了後、もし存在すれば、FICが次に伝達される。(PLS2フィールドでシグナルされることによって)FICが送信されないと、DPはEACの最後のセルの直後にマップされる。
図19は、本発明の実施例によるFICマッピングを示す図である。
(a)は、EACがないFICの例示的なマッピングを示し、(b)は、EACがあるFICの例示的なマッピングを示す。
FICは、高速サービス獲得及びチャネルスキャニングを可能にする層間(cross−layer)情報に対する専用チャネルである。この情報は、主に各ブロードキャスタのDPとサービスとの間の情報を結合するチャネルを含む。高速スキャンのために、受信機は、FICをデコードし、ブロードキャスタID、サービスの数及びBASE_DP_IDなどの情報を得ることができる。高速サービスの獲得のために、FICに加えて、ベースDPがBASE_DP_IDを用いてデコードされ得る。伝達される内容以外に、ベースDPは、正常DPと正確に同一の方式でエンコードされ、フレームにマップされる。そのため、ベースDPに対して追加の説明が要求されない。FICデータが生成されて管理層で消費される。FICデータの内容は、管理層の説明書に記載した通りである。
FICデータは選択的であり、FICの使用は、PLS2の静的部分内のFIC_FLAGパラメータによってシグナルされる。FICが使用されると、FIC_FLAGが「1」に設定され、FICのためのシグナリングフィールドはPLS2の静的部分に定義される。このフィールドでは、FIC_VERSION及びFIC_LENGTH_BYTEがシグナルされる。FICは、PLS2と同一の変調、コーディング及び時間インタリービングパラメータを用いる。FICは、PLS2_MODE及びPLS2_FECなどの同一のシグナリングパラメータを共有する。もしあれば、FICデータは、PLS2又は、もしあれば、EACの直後にマップされる。FICは、任意の正常DP、補助ストリーム又はダミーセルの後にマップされない。FICセルをマップする方法はEACと正確に同一であり、これはPLSと同一である。
PLSの後にEACがない場合、FICセルは、(a)の例に示したように、セルインデックスの増加順にPLS2の次のセルからマップされる。FICデータサイズによって、FICセルは、(b)に示したように、いくつかのシンボルにわたってマップされ得る。
FICセルは、PLS2の最後のセルの直後にマップされ、マッピングは、最後のFSSの最後のセルインデックスまで下向きに継続される。要求されるFICセルの総数が最後のFSSの残りのアクティブキャリアの数を超えると、マッピングは次のシンボルに進行し、FSSと正確に同一の方式で継続される。この場合のマッピングのための次のシンボルは、FSSより多くのアクティブキャリアを有する正常データシンボルである。
EASメッセージが現在のフレームで送信されると、EACはFICに先行し、FICセルは、(b)に示したように、セルインデックスの増加順にEACの次のセルからマップされる。
FICマッピングの完了後、一つ以上のDPがマップされ、その後、もしあれば、補助ストリーム及びダミーセルがマップされる。
図20は、本発明の実施例によるDPのタイプを示す図である。
図20の(a)はタイプ1 DPを示し、(b)はタイプ2 DPを示す。
先行チャネル、すなわち、PLS、EAC及びFICがマップされた後、DPのセルがマップされる。DPは、マッピング方法によって2個のタイプのうち一つに分類される。
タイプ1 DP:DPは、TDMによってマップされる。
タイプ2 DP:DPは、FDMによってマップされる。
DPのタイプは、PLS2の静的部分でDP_TYPEフィールドによって指示される。図20は、タイプ1 DP及びタイプ2 DPのマッピング順序を示す。タイプ1 DPは、まず、セルインデックスの増加順にマップされ、最後のセルインデックスに到逹した後、シンボルインデックスが1ずつ増加する。次のシルボル内で、DPは、p=0からセルインデックスの増加順に継続してマップされる。一つのフレームで共にマップされた多数のDPで、タイプ1 DPのそれぞれは、DPのTDMマルチプレキシングと類似する形に時間でグループ化される。
タイプ2 DPは、まず、シンボルインデックスの増加順にマップされ、フレームの最後のOFDMシンボルに到逹した後、セルインデックスは1ずつ増加し、シンボルインデックスは第1利用可能なシンボルに後退し、そのシンボルインデックスから増加する。一つのフレームで多数のDPを共にマップした後、タイプ2 DPのそれぞれは、DPのFDMマルチプレキシングと類似する形に周波数でグループ化される。
一つの制限が必要であれば、すなわち、タイプ1 DPが常にタイプ2 DPに先行すると、タイプ1 DP及びタイプ2 DPはフレーム内で共存し得る。タイプ1及びタイプ2 DPを伝達するOFDMセルの総数は、DPの送信のために利用可能なOFDMセルの総数を超えることができない。
ここで、DDP1は、タイプ1 DPによって占有されるOFDMセルの数であり、DDP2は、タイプ2 DPによって占有されるOFDMセルの数である。PLS、EAC、FICは、いずれもタイプ1 DPと同一の方式でマップされるので、これらは全て「タイプ1のマッピング規則」に従う。そのため、タイプ1のマッピングは、常にタイプ2のマッピングより先行する。
図21は、本発明の実施例によるDPマッピングを示す図である。
(a)は、タイプ1 DPをマップするためのOFDMセルのアドレッシングを示し、(b)は、タイプ2 DPをマップするためのOFDMセルのアドレッシングを示す。
タイプ1 DP(0,DDP1−1)をマップするためのOFDMセルのアドレッシングは、タイプ1 DPのアクティブデータセルのために定義される。アドレッシング方式は、タイプ1 DPのそれぞれに対するTIからのセルがアクティブデータセルに割り当てられる順序を定義する。また、これは、PLS2の動的部分内のDPの位置をシグナルするのに使用される。
EAC及びFICなしで、アドレス0は、最後のFSS内のPLSを伝達する最後のセルの直後のセルを称する。EACが送信され、FICがその該当フレームでない場合、アドレス0は、EACを伝達する最後のセルの直後のセルを称する。FICが該当フレームで送信されると、アドレス0は、FICを伝達する最後のセルの直後のセルを称する。タイプ1 DPに対するアドレス0は、(a)に示したように、2個の異なるケースを考慮して算出することができる。(a)に示した例において、PLS、EAC及びFICは全て送信されると仮定する。EAC及びFICのうち一つ又は二つとも省略される場合への拡張は容易である。(a)の左側に示したように、FICまでの全てのセルをマップした後、FSS内に残りのセルが残っている。
タイプ2 DP(0,…,DDP2−1)をマップするOFDMセルのアドレッシングは、タイプ2 DPのアクティブデータセルのために定義される。アドレッシング方式は、タイプ2 DPのそれぞれに対するTIからのセルがアクティブデータセルに割り当てられる順序を定義する。また、これは、PLS2の動的部分内のDPの位置をシグナルするのに使用される。
(b)に示したように、3個の少し異なるケースが可能である。(b)の左側上に示した第1ケースでは、最後のFSS内のセルはタイプ2 DPマッピングに用いられる。中間に示した第2ケースでは、FICが正常シンボルのセルを占めるが、そのシンボル上のFICセルの数はCFSSより小さい。(b)の右側に示した第3ケースは、そのシンボル上にマップされたFICセルの数がCFSSを超えることを除いては第2ケースと同一である。
PLS、EAC及びFICは、タイプ1 DPと同一の「タイプ1のマッピング規則」に従うので、タイプ1 DPがタイプ2 DPに先行する場合への拡張は簡単である。
データパイプ単位(DPU)は、データセルをフレーム内のDPに割り当てる基本単位である。
DPUは、フレーム内にDPを位置させるシグナリング単位として定義される。セルマッパ7010は、DPのそれぞれに対するTIによって生成されたセルをマップすることができる。時間インタリーバー5050は、一連のTIブロックを出力し、それぞれのTIブロックは、セルのセットで構成される可変数(variable number)のXFECBLOCKを含む。XFECBLOCK内のセルの数(Ncells)は、FECBLOCKサイズ(Nldpc)及び星状シンボル当たりの送信ビット数に依存する。DPUは、与えられたPHYプロファイルでサポートされるXFECBLOCK内のセルの数の全ての可能な値の最も大きい共通除数(divisor)(Ncells)として定義される。セル内のDPUの長さはLDPUとして定義される。各PHYプロファイルがFECBLOCKサイズ及び星状シンボル当たりに異なる数の異なる組み合わせをサポートするので、LDPUはPHYプロファイルに基づいて定義される。
図22は、本発明の実施例によるFEC構造を示す図である。
図22は、ビットインタリービング前の本発明の実施例によるFEC構造を示す。上述したように、データFECエンコーダーは、入力BBFに対してFECエンコーディングを行い、アウターコーディング(BCH)及びインナーコーディング(LDPC)を用いてFECBLOCK手続を生成することができる。図示したFEC構造はFECBLOCKに対応する。また、FECBLOCK及びFEC構造は、LDPCコードワードの長さに対応する同一の値を有する。
図22に示したように、BCHエンコーディングはそれぞれのBBF(Kbchビット)に適用され、LDPCエンコーディングはBCHエンコーディングBBF(Kldpcビット=Nbchビット)に適用される。
Nldpcの値は、64800ビット(長いFECBLOCK)又は16200ビット(短いFECBLOCK)である。
以下の表28及び表29は、それぞれ長いFECBLOCK及び短いFECBLOCKに対するFECエンコーディングパラメータを示す。
BCHエンコーディング及びLDPCエンコーディングの動作の細部事項は次の通りである。
12誤り訂正BCHコードは、BBFのアウターエンコーディングに使用される。短いFECBLOCK及び長いFECBLOCKに対するBCH生成器多項式は、全ての多項式を共に乗じることによって得られる。
LDPCコードは、アウターBCHエンコーディングの出力をエンコードするのに使用される。完成したBldpc(FECBLOCK)を生成するために、Pldpc(パリティビット)は各Ildpc(BCHエンコーディングBBF)から体系的にエンコードされ、Ildpcに添付される。完成したBldpc(FECBLOCK)は次の数式として表現される。
長いFECBLOCK及び短いFECBLOCKに対するパラメータは、それぞれ前記表28及び表29に与えられる。
長いFECBLOCKに対するNldpc−Kldpcを算出する細部手続は次の通りである。
1)パリティビット初期化
2)パリティチェックマトリックスのアドレスの第1行に特定されたパリティビットアドレスで第1情報ビット(i0)を累算する。パリティチェックマトリックスのアドレスの細部事項については後で説明する。例えば、レート13/15に対して、
3)次の359個の情報ビット(is)(s=1、2、…、359)が次の数式を用いてパリティビットで累算される。
ここで、xは、第1ビット(i0)に対応するパリティビット累算器のアドレスを示し、Qldpcは、パリティチェックマトリックスのアドレスで特定されたコードレート従属定数である。継続して、例えば、レート13/15に対してQldpc=24であって、よって、情報ビット(i1)に対して次の動作が行われる。
4)361番目の情報ビット(i360)に対して、パリティビット累算器のアドレスは、パリティチェックマトリックスのアドレスの第2行に与えられる。類似する方式で、次の358個の情報ビット(is)(s=361、362、…、719)に対するパリティビット累算器のアドレスは数式6を用いて得られ、ここで、xは、情報ビット(i360)に対応するパリティビット累算器のアドレス、パリティチェックマトリックスのアドレスの第2行内のエントリーを示す。
5)類似する方式で、360個の新たな情報ビットの全てのグループに対して、パリティチェックマトリックスのアドレスからの新たな行がパリティビット累算器のアドレスを探すのに使用される。
情報ビットが全部消尽した後、最終パリティが次のように得られる。
6)i=1から開始する次の動作を順次行う。
ここで、pi(i=0、1、…、Ndpc−Kldpc−1)の最終内容は、パリティビット(pi)と同一である。
短いFECBLOCKに対するこのLDPCエンコーディング手続は、表30及び表31に取り替え、長いFECBLOCKに対するパリティチェックマトリックスのアドレスを短いFECBLOCKに対するパリティチェックマトリックスのアドレスに取り替えることを除いては、長いFECBLOCKに対するt LDPCエンコーディング手続に従う。
図23は、本発明の実施例によるビットインタリービングを示す図である。
LDPCエンコーダーの出力はビットインタリーブされ、これは、パリティインタリービング、その後のQCB(quasi−cyclic block)インタリービング及び内部グループインタリービングで構成される。
(a)は、QCBインタリービングを示し、(b)は、内部グループインタリービングを示す。
FECBLOCKはパリティインタリーブされ得る。パリティインタリービングの出力において、LDPCコードワードは、長いFECBLOCK内の180個の隣接したQCブロック及び短いFECBLOCK内の180個の隣接したQCブロックで構成される。長い又は短いFECBLOCK内のそれぞれのQCブロックは360ビットで構成される。パリティインタリーブされたLDPCコードワードは、QCBインタリービングによってインタリーブされる。QCBインタリービングの単位はQCブロックである。パリティインタリービングの出力におけるQCブロックは、図23に示したように、QCBインタリービングによってパーミュートされ、ここで、FECBLOCK長さによってNcells=6480/ηmod又は16200/ηmodである。QCBインタリービングパターンは、変調タイプ及びLDPCコードレートの各組み合わせに固有である。
QCBインタリービング後、内部グループインタリービングは、以下の表32に定義された変調タイプ及び順序(ηmod)に従って行われる。また、一つの内部グループに対するQCブロックの数(NQCB_IG)が定義される。
内部グループインタリービングプロセスは、QCBインタリービング出力のNQCB−IG個のQCブロックで行われる。内部グループインタリービングは、360個の列とNQCB_IG個の行を用いて内部グループのビットを記入及び判読するプロセスを有する。記入動作において、QCBインタリービング出力からのビットが行方向に記入される。判読動作は列方向に行われ、各行からm個のビットを判読し、ここで、mは、NUCに対して1と同一であり、NCQに対して2と同一である。
図24は、本発明の実施例によるセル−ワードデマルチプレキシングを示す図である。
(a)は、8及び12 bpcu MIMOに対するセル−ワードデマルチプレキシングを示し、(b)は、10 bpcu MIMOに対するセル−ワードデマルチプレキシングを示す。
(a)に示したように、ビットインタリービング出力の各セルワード
にデマルチプレクスされ、これは、一つのXFECBLOCKに対するセル−ワードデマルチプレキシングプロセスを示す。
MIMOエンコーディングのための異なるタイプのNUQを用いた10 bpcu MIMOケースに対して、NUQ−1024に対するビットインタリーバが再使用される。(b)に示したように、ビットインタリーバ出力の各セルワード
にデマルチプレクスされる。
図25は、本発明の実施例による時間インタリービングを示す図である。
(a)〜(c)は、TIモードの例を示す。
時間インタリーバーはDPレベルで動作する。時間インタリービング(TI)のパラメータは、各DPに対して異なる形に設定することができる。
PLS2−STATデータの一部で表れる次のパラメータはTIを構成する。
DP_TI_TYPE(許容値:0又は1):TIモードを示す。;「0」は、TIグループ当たりに多数のTIブロック(1より多いTIブロック)を有するモードを示す。この場合、一つのTIグループは一つのフレームに直接マップされる(インタフレームインタリービングではない)。「1」は、TIグループ当たり一つのみのTIブロックを有するモードを示す。この場合、TIブロックは、1より多いフレームに拡散され得る(インタフレームインタリービング)。
DP_TI_LENGTH:DI_TI_TYPE=「0」である場合、このパラメータは、TIグループ当たりのTIブロックの数(NTI)である。DP_TI_TYPE=「1」に対して、このパラメータは、一つのTIグループから拡散されたフレームの数(PI)である。
DP_NUM_BLOCK_MAX(許容値:0〜1023):TIグループ当たりのXFECBLOCKの最大数を示す。
DP_FRAME_INTERVAL(許容値:1、2、4、8):与えられたPHYプロファイルの同一のDPを伝達する2個の連続的なフレーム間のフレームの数(IJUMP)を示す。
DP_TI_BYPASS(許容値:0又は1):時間インタリービングがDPに使用されない場合、このパラメータは「1」に設定される。時間インタリービングが使用される場合、「0」に設定される。
さらに、PLS2−DYNデータからのパラメータ(DP_NUM_BLOCK)は、DPの一つのTIグループによって伝達されたXFECBLOCKの数を示すのに使用される。
時間インタリービングがDPに使用されない場合、次のTIグループ、時間インタリービング動作及びTIモードは考慮されない。しかし、スケジューラからの動的構成情報に対する補償ブロックは依然として必要である。各DPにおいて、SSD/MIMOエンコーディングから受信されたXFECBLOCKはTIグループにグループ化される。すなわち、それぞれのTIグループは、整数のXFECBLOCKのセットであり、動的に可変する数のXFECBLOCKを含む。インデックスのTIグループ内のXFECBLOCKの数(n)はNxBLOCK_Group_(n)で表示され、PLS2−DYNデータのDP_NUM_BLOCKとしてシグナルされる。NxBLOCK_Group_(n)は、0の最小値から最も大きい値が1023である最大値(NxBLOCK_Group_MAX)(DP_NUM_BLOCK_MAXに対応)まで変わり得る。
各TIグループは、一つのフレームに直接マップされるか、PIフレームにわたって拡散される。また、それぞれのTIグループは、1より多いTIブロック(NTI)に分離され、それぞれのTIブロックは、時間インタリーバメモリの一つの用途に対応する。TIグループ内のTIブロックは、少し異なる数のXFECBLOCKを含むことができる。TIグループが多数のTIブロックに分離されると、一つのフレームのみに直接マップされる。以下の表33に示したように(時間インタリービングをスキップする追加のオプションを除いて)、時間インタリービングのための3個のオプションが存在する。
各DPにおいて、TIメモリは、入力XFECBLOCK(SSD/MIMOエンコーディングブロックからの出力XFECBLOCK)を格納する。入力XFECBLOCKは、
として定義され、ここで、dn,s,r,qは、n番目のTIグループのs番目のTIブロック内のr番目のXFECBLOCKのq番目のセルであって、次のようにSSD及びMIMOエンコーディングの出力を示す。
また、時間インタリーバーからの出力XFECBLOCKは、次のように定義されると仮定する。
一般に、時間インタリーバーは、フレームビルディングプロセス前にDPデータのためのバッファとして動作する。これは、それぞれのDPに対する2個のメモリバンクによって達成される。第1TIブロックは第1バンクに記入される。第1バンクが判読される間、第2TIブロックが第2バンクに記入される。
TIは、ツイスト行−列ブロックインタリーバーである。n番目のTIグループのs番目のTIブロックに対して、TIメモリの行(Nr)の数はセルの数(Ncell)と同一である。すなわち、Nr=Ncellであるが、列の数(Nc)は数(NxBLOCK_TI(n,s))と同一である。
図26は、本発明の一実施例によるツイスト行−列ブロックインタリーバーの基本動作を示す図である。
(a)は、時間インタリーバーの書き込み動作を示し、(b)は、時間インタリーバーの読み取り動作を示す。第1XFECBLOCKは、TIメモリの第1列に列方向に書き込まれ、第2XFECBLOCKは次の列に書き込まれ、その他は(a)に示した通りである。そして、インタリービングアレイ内に、各セルは対角線方向に読み取られる。第1行(一番左側の列から始める列に沿って右側にある)から最後の行に対角線方向に読み取る間、Nrセルは、(b)に示したように読み取られる。具体的に、連続的に読み取られるTIメモリセルの位置をzn,s,i(i=0,...,NrNc)である仮定すると、そのようなインタリービングアレイにおける読み取りプロセスは、行インデックスRn,s,i、列インデックスCn,s,i、及び連関したツイスティングパラメータTn,s,iを次の表現のように計算することによって行われる。
ここで、Sshiftは、NxBLOCK_TI(n、s)とは関係なく、対角線方向読み取りプロセスに対する共通シフト値であって、それは、次の表現のように、PLS2−STATに与えられたNxBLOCK_TI_MAXによって決定される。
その結果、読み取られるセルの位置は、zn,s,i=NrCn,s,i+Rn,s,iのような座標によって計算される。
図27は、本発明の一実施例によるツイスト行−列ブロックインタリーバーの動作を示す図である。
より具体的に、図27は、NxBLOCK_TI(0、0)=3、NxBLOCK_TI(1、0)=6、NxBLOCK_TI(2、0)=5である場合、仮想XFECBLOCKを含む各TIグループのためのTIメモリ内のインタリービングアレイを示す。
可変数字NxBLOCK_TI(n、s)=Nrは、N'xBLOCK_TI_MAXより小さいか又は同一である。そのため、受信側で単一メモリデインタリービングを達成するために、NxBLOCK_TI(n、s)とは関係なく、ツイスト行−列ブロックインタリーバーで使用されるためのインタリービングアレイは、仮想XFECBLOCKをTIメモリに挿入することによってNr×Nc=Ncells×N'xBLOCK_TI_MAXのサイズに設定され、読み取りプロセスは、次の表現のように行われる。
TIグループの数が3に設定される。時間インタリーバーのオプションは、DP_TI_TYPE=「0」、DP_FRAME_INTERVAL=「1」、DP_TI_LENGTH=「1」、すなわち、NTI=1、IJUMP=1、及びPI=1によってPLS2−STATデータでシグナルされる。各Ncells=30セルを有する、TIグループ当たりのXFECBLOCKの数は、それぞれNxBLOCK_TI(0,0)=3、NxBLOCK_TI(1,0)=6、及びNxBLOCK_TI(2,0)=5によってPLS2−DYNデータでシグナルされる。XFECBLOCKの最大数は、
につながるNxBLOCK_Group_MAXによってPLS2−STATデータでシグナルされる。
図28は、本発明の実施例によるツイスト行−列ブロックインタリーバーの対角線方向読み取りパターンを示す図である。
より具体的に、図28は、N'xBLOCK_TI_MAX=7及びSshift=(7−1)/2=3の各パラメータを有するそれぞれのインタリービングアレイから対角線方向読み取りパターンを示す。前記擬似コード(pseudocode)のように示した読み取りプロセスにおいて、
である場合、Viの値はスキップされ、Viの次に計算された値が使用される。
図29は、本発明の実施例によるそれぞれのインタリービングアレイからインタリーブされたXFECBLOCKを示す図である。
図29は、N'xBLOCK_TI_MAX=7及びSshift=3のパラメータを有するそれぞれのインタリービングアレイからインタリーブされたXFECBLOCKを示す図である。
図30は、本発明の一実施例によるタイムインタリービング過程を示す図である。
上述したように、本発明の一実施例による放送信号送信装置に含まれたタイムインタリーバー(又はタイムインタリーバーブロック)は、複数のFECブロックに属するセルを互いに時間軸に従ってインタリービングして出力する過程を行う。
TI(Time Interleaving)グループはダイナミックに変更される数のFECブロックで構成される、特定のDPのためのダイナミックキャパシティ割り当てユニットが実行される単位である。
TIブロック(TIブロック)はタイムインタリーバーメモリの一用途に相当するタイムインタリービングが実行されるセル集合である。
FECブロックは、DPデータのエンコードされたビットの集合、又はエンコードされたビットを伝送するセルの集合である。
各TIグループは、1つのフレームに直ちにマッピングされてもよく、複数のフレームに分散されてもよい。また、各TIグループは1つ以上のTIブロックに分割され得、各TIブロックはタイムインターリーバーメモリの使用に対応し得る。TIグループ内のTIブロックは、少しずつ異なる数のFECブロックを含むことができる。
タイムインタリービングを通じて、各FECブロックのセルは、タイムインタリービングデプス(depth)だけの特定の区間内に分散されて伝送されることによってダイバーシティ利得(diversity gain)を得ることができる。本発明の一実施例によるタイムインタリーバーはDPレベルで動作することができる。
また、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、互いに異なる入力FECブロックを、与えられたメモリに順次配列(writing operation)した後、対角線方向にインタリーブする過程(diagonal reading operation)を含む、タイムインタリービングを行うことができる。本発明の一実施例によるタイムインタリービングは、対角線型のタイムインタリービング又は対角線型のTIと呼ぶことができる。
一般に、タイムインタリーバーは、フレームビルディング過程に先立ち、DPデータに対するバッファとして動作することができる。これは、各DPに対する2つのメモリバンクを使うことによって達成することができる。1番目のTI−ブロックは、1番目のメモリバンクに書き込まれ得、2番目のTI−ブロックは、1番目のメモリバンクに書き込まれたTI−ブロックのセルが読み出されて出力される間、2番目のメモリバンクに書き込まれ得る。具体的な実行装置の名称、実行装置の位置又は実行装置の機能などは、設計者の意図に応じて変更可能である。
本発明の一実施例による1つのTIブロックは、Nc個のFECブロックで構成され得、FECブロックの長さはNrx1であると仮定することができる。したがって、本発明の一実施例によるTIメモリは、NrxNc行列の大きさと同一の大きさを有することができる。また、本発明の一実施例によるタイムインタリービングのデプスは、FECブロックの長さと同一である。
図の(a)は、本発明の一実施例によるタイムインタリービングの書き込み方向(writing direction)を示す図であり、(b)は、本発明の一実施例によるタイムインタリービングの読み取り方向(reading direction)を示す図である。
具体的には、(a)に示したように、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、入力されたFECブロックを、NrxNcの大きさを有するTIメモリに列(column)方向に順次書き込むことができる(Column−wise writing)。1番目のFECブロック0は、TIメモリの1番目の列に列方向に書き込まれ、2番目のTI FECブロックは、次の列に順次書き込まれ得る。
その後、(b)に示したように、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、列方向に書き込まれたFECブロックを、対角線、対角線(diagonal)方向に読み取ることができる。この場合、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、一周期(one period)の間、対角線読み取りを行うことができる。
すなわち、(b)に示したように、最も左側の列の最初の行から始まって、右側方向に最後の行まで対角線方向に読み取る動作が行われると、Nr個のセルが読み出され得る。
特に、1番目の周期の対角線読み取り(diagonal reading)動作は、メモリ行列の(0,0)から始まって列の最下端のセルを読み取るまで行われるので、互いに異なるFECブロック内のセルを均一にインタリーブすることができる。次の周期の対角線読み取り動作は、図において、(1)、(2)、(3)…の順に行われ得る。
図31は、本発明の他の実施例によるタイムインタリービング過程を示す図である。
図31は、上述した対角線型のTIの書き込み動作過程及び読み取り動作過程の他の実施例を示す。
本発明の一実施例による1つのTIブロックは4個のFECブロックで構成され、各FECブロックの長さは8個のセルで構成され得る。したがって、TIメモリの大きさは、8x4行列配列(又は32x1)の大きさと同一であり、列の長さと行の長さは、それぞれ、FECブロックの長さ(又はタイムインタリービングデプス)とFECの数と同一であることがわかる。
図31の左側に示したTI入力FECブロックに対応するブロックは、タイムインタリーバーに順次入力されるFECブロックを示す。
図31の中央に示したTI FECブロックに対応するブロックは、TIメモリに格納されたi番目のFECブロックのn番目のセル値を示し、TIメモリインデックスに対応する図は、TIメモリに格納されたFECブロックのセルの順序を指示するメモリインデックスを示す。
(a)は、TI書き込み動作を示す。上述したように、順次入力されたFECブロックは、TIメモリに列方向に順次書き込まれ得る。したがって、各FECブロックのセルは、順次格納されてTIメモリインデックスに書き込まれるようになる。
(b)は、TI読み取り動作を示す。図示のように、TIメモリに格納されたセル値は、メモリインデックス0,9,18,27…の順に対角線方向に読み出されて出力され得る。また、対角線方向読み取りが始まるセルの位置又は対角線方向読み取りパターンは、設計者の意図に応じて変更可能である。
図31の右側に示したTIアウトプットFECブロックに対応するブロックは、本発明の一実施例による対角線型のTIを通じて出力されたセル値を順次示す。TIアウトプットメモリインデックスに対応するブロックは、対角線型のTIを通じて出力されたcell値に対応するメモリインデックスを示す。
結果的に、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、順次入力されるFECブロックに対してTIアウトプットメモリインデックス値を順次発生させて対角線型のTIを行うことができる。
図32は、本発明の一実施例によるTIアウトプットメモリインデックスを生成する過程を示す図である。
上述したように、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、順次入力されるFECブロックに対してTIアウトプットメモリインデックス値を順次発生させて対角線型のTIを行うことができる。
図32に示した(a)は、上述した順次入力されるFECブロックに対して対角線型のTIのためのメモリインデックスを生成させるメモリインデックスの生成過程を示し、(b)は、メモリインデックスの発生過程を示す数式である。
本発明の一実施例による放送信号受信装置に含まれたタイムデインタリーバー(又はタイムデインタリーバーブロック)は、上述した対角線型のTIの逆過程を行うことができる。すなわち、本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは、対角線型のTIが行われて伝送されたFECブロックの入力を受け、TIメモリに対角線方向に書き込み動作を行った後、順次読み取り動作を行ってタイムデインタリービングを行うことができる。本発明の一実施例によるタイムデインタリービングは、対角線型のTDI又は対角線型のタイムデインタリービングと呼ぶことができる。具体的な実行装置の名称、実行装置の位置又は実行装置の機能などは、設計者の意図に応じて変更可能である。
図33は、本発明の一実施例によるタイムデインタリービング過程を示す図である。
図33に示したタイムデインタリービング過程は、図16で説明したタイムインタリービング過程の逆過程に該当する。
図33の(a)は、本発明の一実施例によるタイムデインタリービングの書き込み方向を示した図であり、(b)は、本発明の一実施例によるタイムデインタリービングの読み取り方向を示した図である。
具体的には、(a)に示したように、本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは、送信側で対角線型のTIが行われたFECブロックの入力を受け、TDI(タイムデインタリーバー)メモリに対角線方向に書き込むことができる(対角線書き込み動作)。
この場合、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、一周期(one period)の間、対角線書き込み動作を行うことができる。
特に、1番目の周期の対角線書き込み動作は、メモリ行列の(0,0)から始まってrowの最下端のセルを読み取るまで行われる。各周期の対角線書き込み動作は、図において、(1)、(2)、(3)…の順に行われ得る。
また、(b)に示したように、本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは、対角線方向に書き込まれたFECブロックを列方向に順次読み取り動作を行うことができる(列方向読み取り動作)。
図34は、本発明の他の実施例によるタイムデインタリービング過程を示す図である。
図34に示したタイムデインタリービング過程は、図17で説明したタイムインタリービング過程の逆過程に該当する。
本発明の一実施例による1つのTIブロックは4個のFECブロックで構成され、各FECブロックの長さは8個のセルで構成され得る。したがって、TIメモリの大きさは8x4行列配列(又は32x1)の大きさと同一であり、列の長さと行の長さは、それぞれ、FECブロックの長さ(又はタイムインタリービングデプス)とFECの数と同一であることがわかる。
図34の左側に示したTDI入力FECブロックに対応するブロックは、タイムインタリーバーに順次入力されるFECブロックのセルを示し、TDI入力メモリインデックスに対応するブロックは、順次入力されるFECブロックのセルに対応するメモリインデックスを示す。
図34の中央に示したTDI FECブロックに対応するブロックは、TDIメモリに格納されたi番目のFECブロックのn番目のセル値を示し、TDIメモリインデックスに対応する図は、TDIメモリに格納されたFECブロックのセルの順序を指示するメモリインデックスを示す。
図34の(a)は、TDI書き込み動作を示す。上述したように、順次入力されたFECブロックは、TDIメモリに対角線方向に順次書き込まれ得る。したがって、入力されたFECブロックのセルは、順次格納されてTDIメモリインデックスに書き込まれる。
図34の(b)は、TDI読み取り動作を示す。図示のように、TDIメモリに格納されたセル値は、メモリインデックス0,1,2,3…の順に列方向に読み出されて出力され得る。
図34の右側に示したTDIアウトプットFECブロックに対応するブロックは、本発明の一実施例によるタイムデインタリービングを通じて出力されたセル値を順次示す。TDIアウトプットメモリインデックスに対応するブロックは、本発明の一実施例によるタイムデインタリービングを通じて出力されたセル値に対応するメモリインデックスを示す。
結果的に、本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは、順次入力されるFECブロックに対してTDIアウトプットメモリインデックス値を順次発生させて対角線型のTDIを行うことができる。
図35は、本発明の一実施例によるTDIアウトプットメモリインデックスを生成する過程を示す図である。
上述したように、本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは、順次入力されるFECブロックに対してTDIアウトプットメモリインデックス値を順次発生させて対角線型のTDIを行うことができる。
図35に示した(a)は、上述した順次入力されるFECブロックに対して対角線型のTDIのためのメモリインデックスを生成させるメモリインデックス生成過程を示し、(b)は、メモリインデックスの発生過程を示す数式である。
また、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、複数のFECブロックが複数のTIブロックでパッキング(packing)及び構成されて伝送されるVDR(variable data−rate)システムであってもよい。この場合、1つのTIブロックに含まれたFECブロックの数は、各TIブロック別に異なってもよい。
図36は、本発明の一実施例によるVDR(variable data−rate)システムを示す概念図である。
具体的には、図36は、1つの信号フレームにマッピングされるTIブロックを示す図である。
上述したように、本発明の一実施例によるVDR(variable data−rate)システムの場合、放送信号送信装置は、複数のFECブロックを複数のTIブロックでパッキングして伝送することができる。この場合、1つのTIブロックに含まれるFECブロックの数は、TIブロック毎に異なってもよい。
すなわち、図示のように、1つの信号フレームは、NTI_NUM個のTIブロックで構成され得、各TIブロックは、NFEC_NUM個のFECブロックを含むことができる。この場合、各TIブロックに含まれたFECブロックの数は異なり得る。
以下では、上述したVDRシステムで行われ得るタイムインタリービングについて説明する。これは、上述したタイムインタリービングの更に他の実施例であって、放送信号受信装置がシングルメモリを有する場合にも適用可能であるという利点を有する。
本発明の他の実施例によるタイムインタリービングは、上述と同様に、対角線型のTIと呼ぶことができ、本発明の一実施例による放送信号送信装置内のタイムインタリーバーで行うことができる。また、これに対する逆過程として、タイムデインタリービングは、対角線型のTDIと呼ぶことができ、本発明の一実施例による放送信号受信装置内のタイムデインタリーバーで行うことができる。具体的な実行装置の名称、実行装置の位置又は実行装置の機能などは、設計者の意図に応じて変更可能である。以下、具体的な動作を説明する。
上述したように、TIブロック内に含まれたFECブロックの数が互いに異なる場合、TIブロック毎に互いに異なる対角線型のTI方式を適用しなければならない。しかし、このような方式は、放送信号受信装置がシングルメモリを使う場合、これに対応するデインタリービングを行うことができないという問題がある。
したがって、本発明の放送信号送信装置は、一つの対角線型のTI方式を決定し、全てのTIブロックに対して同一に適用させることを一実施例とすることができる。また、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、これに対応して、シングルメモリを使用して複数のTIブロックを順次デインタリーブすることができる。
この場合、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、全てのTIブロックに対して適用される一つの対角線型のTI方法を、一つの信号フレーム内でFECブロックの数を最も多く含んでいるTIブロックを基準として決定することができる。また、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、一つの信号フレーム内で最も多いFECブロックの数と、最も少ないFECブロックの数との中間値に該当するTIブロック、又は任意のTIブロックを基準として、一つの対角線型のTI方法を決定することができる。これは、設計者の意図に応じて変更可能である。
この場合、FECブロックの数を最も多く含んでいるTIブロックと比較してFECブロックの数が少ないTIブロックに対して、上述した対角線型のTIをどのように適用するかが問題となり得る。
したがって、本発明の放送信号送信装置は、発生するメモリインデックスをモニタリングして、適用するか否かを決定することを一実施例とすることができる。
具体的には、本発明の放送信号送信装置は、発生したTIメモリインデックスが任意のTIブロック内の全セルの数を超える場合、超えるTIメモリインデックスを無視することを一実施例とすることができる。具体的には、TIブロック内の全セルの数を超える場合、仮想のFECブロックを付け加えて(ゼロパディング)対角線型のTIを行うことができる。また、本発明の放送信号送信装置は、上述した対角線型のTI方法を互いに異なるTIブロックに対して適用する際に、FECブロックの数が少ないTIブロックから順次に、FECブロックの数に応じて適用す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よる放送信号受信装置は、シングルメモリを簡単に運営することができる。具体的な内容は後述する。
以下の数式は、上述した全てのTIブロックに対して適用される一つの対角線型のTI方法を決定する過程を示す。
図37は、本発明の更に他の実施例によるタイムインタリービング過程を示す図である。
具体的には、図37は、VDRシステムにおいて対角線型のTIが適用された一実施例を示す。
図37の(a)は、4個のFECブロックを含むTIブロック0に対して対角線型のTIが適用される過程を示し、(b)は、5個のFECブロックを含むTIブロック1に対して対角線型のTIが適用される過程を示す。
TI FECブロックに対応するブロックは、各TIブロックに含まれたFECブロック及び各FECブロックに含まれたセル値を示す。TIメモリインデックスに対応するブロックは、TIブロックに含まれたセル値に対応するメモリインデックスを示す。
各TIブロックは一つの信号フレームに含まれ、各FECブロックは8個のセルを含むことができる。
本発明の一実施例による放送信号送信装置は、2つのTIブロックに対して同一に適用するための対角線型のTI方式を決定することができる。上述したように、本発明の一実施例による対角線型のTI方式は、一つの信号フレーム内でFECブロックの数を最も多く含んでいるTIブロックを基準として決定されるので、図37の場合、TIブロック1を基準として対角線型のTI方式が決定される。したがって、TIメモリの大きさは、8x5行列配列(又は40x1)の大きさと同一であり得る。
図37の(a)の上部に示すように、TIブロック0に含まれたFECブロックは4個で、TIブロック1に含まれたFECブロックの数よりも少ない。したがって、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、TIブロック0に対して、TIブロックの最も最後にゼロ値を有するバーチャル(virtual)FECブロック23000を付加(パディング)し、当該セルをTIメモリに列方向書き込み動作を行うことができる。バーチャルFECブロックが追加される位置は、設計者の意図に応じて変更可能である。
その後、(a)の下部に示すように、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、TIメモリに書き込まれたセルを対角線方向に読み取る動作を行うことができる。この場合、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、バーチャルFECブロックに該当する最後の列の当該セルは無視し、読み取り動作を行うことができる。
TIブロック1に対して、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、(b)の上部及び下部に示すように、上述した方法によって列方向の書き込み動作を行い、対角線読み取り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よる対角線型のTIは、少ないFECブロックを含むTIブロックに対して先に適用されるので、図24の場合、TIブロック0に対して先に適用され得る。
図38は、本発明の他の実施例によるTIアウトプットメモリインデックスを生成する過程を示す図である。
図38は、上述した2つのTIブロック(TIブロック0及びTIブロック1)に対してTIアウトプットメモリインデックスを生成する過程、及びTIアウトプットメモリインデックスに対応するTIアウトプットFECブロックを示す。
TIアウトプットメモリインデックスに対応するブロックは、TIアウトプットメモリインデックスを生成する過程を示し、TIアウトプットFECブロックに対応するブロックは、生成されたTIアウトプットメモリインデックスに対応するFECブロックのセル値を示す。
図38の(a)は、TIブロック0のTIアウトプットメモリインデックスの発生過程を示す。(a)の上部に示すように、TIメモリインデックスがTIブロック0内の全セルの数を超える場合、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、バーチャルFECブロック内のセルに該当する32〜39番に対応するTIメモリインデックスを無視し得る。これを、スキップ動作(skip operation)と呼ぶことができる。その結果、(a)の中央に示すように、スキップされたTIメモリインデックスを除いて、読み取り動作を行うことができる最終アウトプットメモリインデックスが発生する。(a)の下部には、最終アウトプットメモリインデックスに対応する出力FECブロックのセル値が示されている。
図38の(b)は、TIブロック1のTIアウトプットメモリインデックスの発生過程を示す。TIブロック1の場合、スキップ動作が適用されていないことが確認できる。具体的な過程は、上述したものと同一である。
以下の数式は、上述したVDRシステムにおいて適用可能である対角線型のTIを行うためのアウトプットメモリインデックスの発生過程を示す。
上述した数式において、if条件部は、上述したスキップ動作を示す。
図39は、本発明の一実施例によるTIメモリインデックスの生成過程を示すフローチャートである。
上述したように、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、順次入力されるFECブロックに対してTIアウトプットメモリインデックス値を順次発生させて対角線型のTIを行うことができる。
図39に示したように、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、初期値を設定することができる(S25000)。すなわち、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、全てのTIブロックに対して適用される一つの対角線型のTI方法を、一つの信号フレーム内でFECブロックの数を最も多く含んでいるTIブロックを基準として決定することができる。
その後、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、一時的なTIメモリインデックスを生成することができる(S25100)。すなわち、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、FECブロックの数が設定されたTIメモリインデックスよりも少ないTIブロックに対してバーチャルFECブロックを付加(パディング)して、TIメモリに書き込むことができる。
その後、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、生成されたTIメモリインデックスの利用可能性(可用性)(availability)を評価することができる(S25200)。すなわち、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、TIメモリに書き込まれたセルを対角線方向に読み取ることができる。この場合、バーチャルFECブロックに該当するセルは無視し、読み取る動作を行うことができる。
その後、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、最終TIメモリインデックスを生成することができる(S25300)。
図39に示したフローチャートは、図22乃至図24で説明したTIアウトプットメモリインデックスを生成する過程に対応し、設計者の意図に応じて変更可能である。
図40は、本発明の更に他の実施例によるタイムデインタリービング過程を示す図である。
図40に示したタイムデインタリービング過程は、図23乃至図25で説明したタイムインタリービング過程の逆過程に該当し、上述したTIブロック0及びTIブロック1を実施例として説明する。
特に、本発明の更に他の実施例によるタイムデインタリービングは、放送信号受信装置がシングルメモリを使う場合に適用され得る。
上述したシングルメモリの使用のために、インタリーブされたTIブロックに対する本発明の一実施例による読み取り動作及び書き込み動作は連続的に行わなければならない。すなわち、TDI過程は、効率的なTDI実行につながるためのクローズドフォーム(closed−form)のように表現され得る。
本発明の更に他の実施例によるタイムデインタリービングは、4つのステップの過程を通じて行うことができる。
図40の(a)は、タイムデインタリービングの第1のステップ(step 1)を示す。本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは、TIブロック0に対するTDI過程に先立ち、TIルールを用いて、TI過程で無視された(又はスキップされた)メモリインデックスに対応するセル値をゼロ(zero)又は識別値にセットすることができる。すなわち、(a)の上部に示したブロックは、TIブロック0の最終アウトプットメモリインデックスに対応する出力FECブロックのセル値を示し、(a)の下部に示したブロックは、スキップ動作においてスキップされたメモリインデックスに対応するセル値をゼロにセットして生成したFECブロックのセル値を示す。
第2のステップ(step 2)として、第1のステップによって出力されたアウトプットデータは、8x5サイズのシングルメモリに書き込まれ得る。書き込み動作の方向は、TI過程の読み取り動作の方向と同一であり得る。本発明の一実施例による放送信号受信装置は、入力される1番目のTIブロックに対して、送信端のTIの1番目の逆過程として対角線書き込み動作を行うことができる。すなわち、対角線書き込み動作の方向は、送信端で行われた対角線読み取り動作の方向とは反対方向に行われ得る。
図40の(b)は、タイムデインタリービングの第3のステップ(step 3)を示す。
TDI FECブロックに対応するブロックは、入力されるFECブロックのセル値を示す。TDIメモリインデックスに対応するブロックは、FECブロックのセル値に対応するTDIメモリインデックスを示す。
第2のステップに続いて列方向読み取り動作(column−wise reading operation)を行うことができる。列方向読み取り動作の方向は、TI過程の書き込み動作の方向と同一である。この場合、もし、読み取り値がゼロ又は識別値にセットされていれば、当該値は無視(又はスキップ)し得る。このようなスキップ動作は、上述した放送信号送信装置で行われたスキップ動作に相応する。
以下の数式は、上述したTDIメモリインデックスを発生する過程を示す。
上述した数式において、if条件部は、上述したスキップ動作、すなわち、TDI出力メモリインデックスに格納されているセル値が0(又は強制的に挿入した内容であることを確認できる任意の値)である場合にインデックスを無視する過程を示す。
図41は、本発明の更に他の実施例によるタイムデインタリービング過程を示す図である。
上述したように、本発明の一実施例による放送信号受信装置は、シングルメモリを用いてタイムデインタリービングを行うことができる。したがって、上述したタイムデインタリービングの第4のステップ(step4)として、本発明の一実施例による放送信号受信装置は、TIブロック0を読み取ると同時にTIブロック1を書き込むことができる。
図41の(a)は、TIブロック0を読み取ると同時に書き込まれるTIブロック1のTDI FECブロックとTDIメモリインデックスを示す。上述したように、書き込み過程は、放送信号受信装置で行われた対角線読み取り動作の方向と反対方向に行われ得る。
図41の(b)は、TIブロック1に対する書き込み動作によるアウトプットTDIメモリインデックスを示す。この場合、格納されたTIブロック1内のFECブロックの配列は、放送信号送信装置のTIメモリに格納されたFECブロックの配列と異なり得る。すなわち、放送信号送信装置で行った書き込み動作と読み取り動作の逆過程は、シングルメモリの場合、同一に適用できない場合が発生することがある。
図42は、本発明の一実施例による書き込み動作を示す。
上述したように、放送信号送信装置で行った書き込み動作及び読み取り動作の逆過程は、シングルメモリの場合に同一に適用できない場合を防止するために、本発明では、TIメモリにマトリックスの形態でFECブロックを書き込む動作を提案する。
図42に示した書き込み動作は、上述した本発明の一実施例によるタイムインタリービング及びタイムデインタリービングの両方に同一に適用することができる。
図42の(a)は、ベクトル形態でFECブロックのセルをメモリに書き込む動作を示す。これは、上述した書き込み動作と同一である。
図42の(b)は、マトリックス形態でFECブロックのセルをメモリに書き込む動作を示す。すなわち、各FECブロックは、m by nの形態のマトリックス形態で書き込まれ得る。
この場合、マトリックスの大きさは、設計者の意図に応じて変更可能であり、放送信号送信装置で行った書き込み動作及び読み取り動作の逆過程を、放送信号受信装置が、シングルメモリの場合にも同一に適用可能であるという利点がある。
図43は、本発明の一実施例によるTDIメモリインデックスの生成過程を示すフローチャートである。
上述したように、本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは、順次入力されるFECブロックに対してTIアウトプットメモリインデックス値を順次発生させて対角線型のTIを行うことができる。
図43に示したように、本発明の一実施例による放送信号受信装置は、初期値を設定することができる(S29000)。すなわち、本発明の一実施例による放送信号受信装置は、1番目のTIブロックに対してTDI過程を行う前に、TIルールを用いて、TI過程で無視された(又はスキップされた)メモリインデックスに対応するセル値をゼロ又は識別値にセットすることができる。
その後、本発明の一実施例による放送信号受信装置は、臨時TIメモリインデックスを生成することができる(S29100)。本発明の一実施例による放送信号受信装置は、入力される1番目のTIブロックに対して、送信端のTIの1番目の逆過程として対角線読み取り動作を行うことができる。その後、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、生成されたTIメモリインデックスの利用可能性を評価(evaluate)することができる(S29200)。その後、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、最終TIメモリインデックスを生成することができる(S29300)。
図43に示したフローチャートは、図40乃至図42で説明したTDIアウトプットメモリインデックスを生成する過程に対応し、設計者の意図に応じて変更可能である。
図44は本発明の他の実施例によるタイムインタリービング過程を示した図である。
上述したように、本発明の一実施例による放送信号送信装置に含まれたタイムインタリーバー(又はタイムインタリーバーブロック)は多数のFECブロックに属するセルを互いに時間軸に沿ってインタリーブして出力する過程を遂行する。
本発明の他の実施例によるタイムインタリーバーは互いに異なるFECブロックを対角線(diagonal)方向に読み取り(reading)するとき、読み取り方向(reading direction)の対角傾斜(diagonal slope)の大きさを変更してタイムインタリービングを遂行することができる。すなわち、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、TI読み取りパターン(reading pattern)又は対角線方向読み取りパターン(diagonal−wise reading pattern)を変更することができる。本発明の一実施例によるタイムインタリービングは対角線型タイムインタリービング(diagonal−type Time interleaving)又は対角線型TI(diagonal−type TI)、又はフレキシブル対角線型タイムインタリービング(flexible diagonal−type time interleaving)又はフレキシブル対角線型TI(flexible diagonal−type TI)と呼ぶことができる。
図面に示した(a)は本発明の一実施例によるタイムインタリービングの書き込み方向(writing direction)を示す図であり、(b)は本発明の一実施例によるタイムインタリービングの読み取り方向(reading direction)を示す図である。
具体的に、(a)に示したように、本発明の一実施例による放送信号送信装置は入力されたFECブロックをNr×Ncの大きさを有するTIメモリ列(column)方向に順次書き込む(writing)ことができる(Column−wise writing)。具体的な説明は図30で説明したようである。
その後、(b)に示したように、本発明の一実施例による放送信号送信装置は列(column)方向に書き込み(writing)されたFECブロックを対角線(diagonal)方向に読み取り(reading)することができる。この場合、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、一周期(one period)の間、対角線読み取り又は対角線方向読み取り(diagonal reading、diagonal−wise reading)を遂行することができる。特に、この場合、図(b)に示したように、TI読み取り方向(reading direction)の対角傾斜(diagonal slope)はTIブロックごとに又はスーパーフレーム単位ごとに違って設定できる。
すなわち、一番目列から(最左側列の一番目列から始めた右側方向に)最後の列まで対角線方向読み取りを行っているうち、Nr個のセルは(b)に示したように読み取られる。
特に、(b)に示したように、TI読み取り方向(reading direction)の対角傾斜はTIブロックごとに又はスーパーフレーム単位ごとに違って設定できる。図16はTI書き込み方向(writing direction)の対角傾斜が対角傾斜−1又は対角傾斜−2の場合を示している。
TI読み取り方向の対角傾斜が対角傾斜−1の場合、一番目周期に対応する対角線読み取り過程はメモリ行列の(0,0)で始めて行(row)の最下端のセルを読み取るまで遂行されるので、互いに異なるFECブロック内のセルを均一にインタリーブすることができる。次の周期の対角線読み取りは図の(1)(2)(3)…の順に進むことができる。
また、TI読み取り方向の対角傾斜−2の場合、TI対角線読み取りはTI読み取り方向の対角傾斜によって一番目周期の間にメモリ行列の(0,0)で始め、特定のシフト値による特定のFECブロックに含まれたセルを読み取るまで遂行できる。これは設計者の意図によって変更可能な事項である。
図45は本発明による対角傾斜の実施例を示した図である。
図45はTIブロックのNcの大きさが7、Nrの大きさが11である場合の対角傾斜−1から対角傾斜−6までの実施例を示す。本発明の一実施例による対角傾斜の大きさ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よるタイムインタリーバーは最大TIメモリ大きさによってTI読み取りの対角傾斜の大きさを変更してTI読み取りパターン(reading pattern)を変更することができる。TI読み取りパターンは時間軸上で連続的に伝送される信号フレームの集合であるスーパーフレーム単位で変更でき、TI読み取りパターンについての情報は上述したスタティックPLSシグナリングデータによって伝送できる。
図45に示したTI読み取り(reading)の対角傾斜を使う対角線型TIの場合にも、上述した図31で説明したタイムインタリービング過程又は図32で説明したTI出力メモリインデックスを生成する過程が同様に適用可能である。
すなわち、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、図31で説明したように、順次入力されるFECブロックに対してTI出力メモリインデックス値を順次発生させて対角線型TIを遂行することができる。
以下の数式は図45で説明した多様なTI読み取りの対角傾斜値が設定された場合、対角線型TIを遂行するためのメモリインデックス発生過程を示す。
本発明の一実施例による放送信号受信装置に含まれたタイムデインタリーバー(又はタイムデインタリーバーブロック)は上述した対角線型TIの逆過程を遂行することができる。すなわち、本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは対角線型TIが遂行されて伝送されたFECブロックを入力されてTIメモリ対角線方向に書き込み動作を行った後、順次読み取り動作を行ってタイムデインタリービングを遂行することができる。本発明の一実施例によるタイムデインタリービングは対角線型TDI(diagonal−type TDI)又は対角線型タイムデインタリービング(diagonal−type time deinterleaving)又はフレキシブル対角線型タイムデインタリービング(flexible diagonal−type time deinterleaving)又はフレキシブル対角線型TDI(flexible diagonal−type TDI)と呼ぶことができる。具体的な遂行装置の名称、遂行装置の位置又は遂行装置の機能などは設計者の意図によって変更可能である。
図46は本発明の一実施例によるタイムデインタリービング過程を示した図である。
図46に示したタイムデインタリービング過程は図44で説明したタイムインタリービング過程の逆過程に相当する。
(a)は本発明の一実施例によるタイムデインタリービングの書き込み方向(writing direction)を示す図、(b)は本発明の一実施例によるタイムデインタリービングの読み取り方向(reading direction)を示す図である。
具体的には、(a)に示したように、本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは送信側で対角線型TIが遂行されたFECブロックを受け、TDI(time deinterleaver)メモリに対角線方向に書き取り(writing)を遂行することができる(Diagonal−wise writing)。
この場合、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは一周期(one period)の間に、対角線書き込み(diagonal writing)を遂行することができる。特に、図の(a)に示したように、TDI読み取り方向(writing direction)の対角傾斜の値は各TDIブロックごとに又はスーパーフレーム単位ごとに違って設定できる。図20はTDI書き込み方向(writing direction)の対角傾斜が対角傾斜−1又は対角傾斜−2の場合を示している。
TDI書き込み方向(writing direction)の対角傾斜が対角傾斜−1の場合、一番目周期に相当する対角線書き込み(diagonal writing)はメモリ行列の(0,0)で始め、列の最下端のセルを読み取るまで遂行される。各周期の対角線書き込み(diagonal writing)は図の(1)(2)(3)…の順に進むことができる。
また、TDI書き込み方向(writing direction)の対角傾斜が対角傾斜−2の場合、TDI対角線書き込み(diagonal writing)は一番目周期の間にメモリ行列の(0,0)で始め、特定のシフト値による特定のFECブロックに含まれたセルを読み取るまで遂行できる。これは設計者の意図によって変更可能な事項である。また、(b)に示したように、本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは対角線方向に使われたFECブロックを列(column)方向に順次読み取り(reading)を遂行することができる(Column−wise reading)。
図45に示したTI読み取り(reading)の対角傾斜を使う対角線型TIの場合にも、上述した図46で説明したタイムデインタリービング過程が同様に適用可能である。
すなわち、本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは順次入力されるFECブロックに対してTDI出力メモリインデックス値を順次に発生させて対角線型TDIを遂行することができる。
図47は本発明の一実施例によるTDI出力メモリインデックスを生成する過程を示した図である。
上述したように、本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは、順次入力されるFECブロックに対してTDI出力メモリインデックス値を順次発生させて対角線型TDIを遂行することができる。
図47に示した(a)は上述した順次入力されるFECブロックに対して対角線型TDIのためのメモリインデックスを生成させるメモリインデックス生成過程を示し、(b)はメモリインデックス発生過程を示した数式である。
以下の数式は図45で説明した多様なTI読み取り(reading)の対角傾斜値が設定された場合、対角線型TDIを遂行するためのTDI出力メモリインデックス発生過程を示す。
図48は本発明の他の実施例によるvariable data−rateシステムを示した概念図である。
具体的には、図48に示した一つの伝送スーパーフレームはNIF_NUM個のインタリービングフレーム、(Interleaving Frame、IF)で構成され、各IFはNFEC_NUM個のFECブロックを含むことができる。この場合、各IFに含まれたFECブロックの個数は互いに異なることができる。本発明の一実施例によるIFはタイムインタリービングを遂行するためのブロックに定義することができ、上述したTIブロックと呼ぶことができる。
具体的な内容は図36で説明したようである。
上述したように、本発明の放送信号送信装置は、発生したTIメモリインデックスが任意のIF内の全体セル個数を超える場合、該当のIFに対して仮想びFECブロックを付け加えて(zero padding)対角線型TIを遂行することができる。この場合、zero paddingされた仮想のFECブロックはデータを含んでいないので、対角線型TIの読み取り過程でスキップ(skip)される。これをスキップ動作(skip operation)と呼ぶことができる。したがって、TI出力メモリインデックスは実際データを含むセルに対応する値のみを含むことができる。スキップ動作(skip operation)については後述する。
以下の数式は上述した全てのIFに対して適用される一つの対角線型TI方法を決定する過程を示す。具体的に、下記の数式は一つの対角線型TI方法を決定するに際して、一つのスーパーフレーム内でFECブロック個数を一番多く含んでいるIFに係わって列(column)及び行(row)の大きさを決定する過程を示す。
また、図37で説明したバリアブルデータレート(variable data−rate)システムにおいて対角線型TI(diagonal−type TI)が適用された一実施例は複数のFECブロックを含むIFにも同様に適用可能である。
各IFは一つのスーパーフレームに含まれることができる。
したがって、上述したように、zero paddingによる対角線型TI方式を用いて、本発明の一実施例による放送信号受信装置はシングルメモリの場合にもこれに対応するデインタリービングを遂行することができる。
また、図38で説明したTI出力メモリインデックスを生成する過程は複数のFECブロックを含むIFにも同様に適用可能である。
以下の数式は上述したバリアブルデータレート(variable data−rate)システムで適用可能な対角線型TIを遂行するための出力メモリインデックス発生過程を示す。
上述した数式で、イフ(if)条件部は上述したスキップ動作(skip operation)を示す。また、この数式は上述した対角傾斜による対角線型TIを遂行するための出力メモリインデックス発生過程を示す。したがって、対角傾斜値を一つの変数に規定している。本発明の一実施例による対角傾斜は上述したシフト値(shift value)と同一の意味として使われることができ、上述した数式のSTはインタリービングに使われるシフト値を意味し得る。
また、図39で説明したフローチャートは複数のFECブロックを含むIFにも同様に適用可能である。
また、図40及び図41で説明した本発明のさらに他の実施例によるタイムデインタリービング過程は複数のFECブロックを含むIFにも同様に適用可能である。
以下の数式は複数のFECブロックを含むIFに適用されるTDIメモリインデックスを発生する過程を示す。
上述した数式で、イフ(if)条件部は上述したスキップ動作(skip operation)、つまりTDI出力メモリインデックスに記憶されているセル値が0(又は強制で挿入した内容であることを確認ことができる任意の値)の場合、インデックスを無視する過程を示す。
また、この数式は上述した対角傾斜による対角線型TIに対応するタイムデインタリービングを遂行するためのTDIメモリインデックスを発生する過程を示す。
また、図42で説明した本発明の一実施例による書き込み方法は複数のFECブロックを含むIFにも同様に適用可能である。
図49は本発明の一実施例によるTDIメモリインデックス生成過程を示したフローチャートである。
上述したように、本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは、順次入力されるFECブロックに対してTI出力メモリインデックス値を順次発生させて対角線型TIを遂行することができる。
図49に示したように、本発明の一実施例による放送信号受信装置は、初期値(initial values)を設定することができる(S30000)。すなわち、本発明の一実施例による放送信号受信装置は、一番目IFに対してTDIを遂行するに先立ち、TIルールを用いてTI過程で無視されたメモリインデックスに対応するセル値をゼロ(zero)又は識別値(identification value)に設定することができる。その後、本発明の一実施例による放送信号受信装置は、TDIに使われる対角傾斜を計算することができる(S30100)。
その後、本発明の一実施例による放送信号受信装置は、一時的TIメモリインデックス(Temporal TI memory−index)を生成することができる(S30200)。本発明の一実施例による放送信号受信装置は、入力される一番目IFに対して送信端のTIの一番目逆過程として、対角線書き込み(diagonal writing)動作過程を遂行することができる。その後、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、生成されたTIメモリインデックス(memory−index)の利用可能性(availability)を評価(evaluate)することができる(S30300)。その後、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、最終TIメモリインデックス(memory−index)を生成することができる(S30400)。
図49に示したフローチャートは上述したTDI出力メモリインデックスを生成する過程に対応し、設計者の意図によって変更可能である。
図50は本発明の一実施例によるIF単位のTIパターンバリエーション(Pattern Variation)を示す。
上述したように、本発明の一実施例による放送信号送信装置(又はタイムインタリーバー)はスーパーフレーム単位又はIF単位で対角傾斜を異に適用することができる。
図50は各IFに対角傾斜を異に適用してTIパターンを変化させる実施例であって、IFに含まれたFECブロックの個数が偶数の場合及び奇数の場合によって各IFに対角傾斜を異に適用するための実施例を示す。FECブロックの個数が偶数の場合、インタリービング深さ(interleaving depth)を減少させる対角傾斜が存在し得るからである。
図50に示した実施例は一つのスーパーフレーム内に含まれたIFの個数が6、各IFに含まれたFECブロックの長さであるNr値が11である場合であって、対角傾斜はFECブロックの個数が7であるときに適用されるように決定された場合の実施例を示す。
(a)はIFに含まれたFECブロックの個数が奇数、つまり7の場合の実施例であって、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは6個のIFに対して図45で説明した対角傾斜を重複しないようにランダムに選択して適用することができる。(b)は各IFに含まれたFECブロックの個数が偶数、つまり6の場合の実施例であって、図45で説明した対角傾斜の値はFECブロックの個数が7であるときに適用されるように設定された場合の実施例を示す。この場合、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーはそれぞれのIFが7個のFECブロックを含んでいると仮定し、すなわち上述した仮想の(virtual)FECブロックを付け加え、任意の対角傾斜を適用して対角線読み取り(diagonal reading)を遂行することができる。この場合、上述したように、仮想の(virtual)FECブロックのセルはスキップ動作(skip operation)によって無視することができる。
本発明の一実施例による放送信号送信装置は一つのスーパーフレーム内に最も多いFECブロックを持っているIFを選択し、Nc値を決定することができる。Ncを決定する過程は上述した数式17の通りである。
その後、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、決定されたNc値が偶数であるかあるいは奇数であるかを判断し、偶数の場合、上述したように仮想の(virtual)FECブロックを付け加えることができる。以下の数式は、Nc値が偶数の場合、仮想の(virtual)FECブロックを付け加えて奇数に作る過程を示す。
その後、本発明の一実施例による放送信号送信装置は対角傾斜を多様な方法で順次又はランダムに発生させることができる。以下の数式はQP(quadratic polynomial)方式を用い、各IFに使われる対角傾斜を生成する過程を示す。
QP方式は本発明の一実施例に相当し、PP(primitive polynomial)方式で取り替えられる。これは設計者の意図によって変更可能である。
次の数式は対角傾斜を順次発生させる過程を示す。
その後、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、数式17及び数式20〜22の過程で生成された変数を考慮してタイムインタリービングを遂行することができる。この場合、本発明の一実施例による放送信号送信装置のTI出力メモリインデックスを生成する過程は上述した数式18で表現することができる。上述した数式18は数式21及び22によって生成された対角傾斜を主要変数として含むことができる。また、数式18で説明したスキップ動作(skip operation)はNcの長さが偶数であるか奇数であるかにかかわらず適用可能である。
本発明の一実施例による放送信号受信装置は、上述した放送信号送信装置に対応してタイムデインタリービングを遂行することができる。この場合、本発明の一実施例による放送信号受信装置のTDI出力メモリインデックスを生成する過程は上述した数式19で表現できる。数式19は数式21及び22で表現された生成過程で生成された対角傾斜を主要変数として含むことができる。また、数式19で説明したスキップ動作(skip operation)はNcの長さが偶数であるか奇数であるかにかかわらず適用可能である。
また、上述したように、TIパターンについての情報は上述したスタティック(static)PLSシグナリングデータを介して伝送できる。TIパターン変更可否についての情報はTI_Varで表現でき、1ビットの大きさを有することができる。TI_Varの値が0の場合、TIパターンの変化がないことを意味する。したがって、本発明の一実施例による放送信号受信機はデフォルト(default)値として変数ST値を1に決定することができる。TI_Varの値が1の場合、TIパターンの変化があることを意味する。この場合、本発明の一実施例による放送信号受信機は変数ST値をSTjに決定することができる。
下記数式は数式18の他の実施例であって、複数のFECブロックを含むIFに適用される対角線型TIを遂行するための出力メモリインデックスの発生過程を示す。
下記数式は数式19の他の実施例であって、複数のFECブロックを含むIFに適用されるTDIメモリインデックスを発生する過程を示す。
以下の数式はバーストチャネルで最大のパフォーマンスを提供するための最適のシフト値(shift value)の計算過程を示す。本発明の一実施例によるシフト値は読み取りが行われるTIパターンを決定するためのもので、対角傾斜の大きさと同一である。
したがって、IFの個数が2であり、二つのIF内のFECブロックのサイズが8で同一であり、一番目IFのFECブロックの個数が4、二番目IFのFECブロックの個数が5の場合、TIのための行の最大大きさは8となり、列の最大大きさは5となる。
この場合、数式25を使えば最適のシフト値は2となることが分かる。
以下の数式はバーストチャネルで最大のパフォーマンスを提供するための最適のシフト値(shift value)の計算過程を示す。
したがって、IFの個数が2であり、二つのIF内のFECブロックのサイズが8で同一であり、一番目IFのFECブロックの個数が4、二番目IFのFECブロックの個数が5の場合、TIのための行の最大大きさは8となり、列の最大大きさは5となる。
この場合、数式26を使えば最適のシフト値は3となることが分かる。
図51は、本発明の一実施例によるIFインタリービングを示した図である。
本発明の一実施例によるIFインタリービングは、VDR(variable data−rate)伝送システムのためのものであって、上述した対角線方向読み取り(diagonal−wise reading)のための同一のパターンを維持し、仮想(virtual)FECブロックに対してスキップ動作(skip operation)を行うことを一実施例とする。
また、図示のように、IF内に含まれたFECブロックの個数が互いに異なる場合、同一のIFインタリービング(又はツイストされたブロックインタリービング、twisted block interleaving)を決定して適用することができる。
これにより、受信機では、単一メモリを用いてIFデインタリービングを行うことができる。
以下では、インタフレームインタリービング(inter−frame interleaving)の実施例としてコンボリューショナルインタリービング(convolutional interleaving、又はCI)を説明する。
本発明の一実施例によるCIは、IF間のインタリービングとして定義することができる。各IFは、インタリービングユニット、すなわちIU(interleaving Unit)によって分けられる。
本発明の一実施例によるCIの出力IFのうち、仮想(virtual)IUに対してはスタートスキップ動作(start−skip operation)及びストップスキッピング動作(stop−skipping operation)が適用されてもよい。
図52は、本発明の一実施例によるCIを示す図である。
図52は、コンスタントデータレート(constant data−rate)伝送を考慮したCIを示す図である。
図面の左側に示したブロックは、CIの入力に該当するIFを示す。本図では、IFが4つである実施例を示す。
図面の中央に示したブロックは、CIを行うためのコンボリューショナルインタリーバー(Convolutional interleaver)内のレジスタブロック(register block)を示す。本発明の一実施例によるレジスタブロックの大きさは、上述したIUを基本単位として決定され得る。本図は、IUの個数が3つである場合のレジスタブロックを示す。
図面の右側に示したブロックは、CIの出力に該当するIFを示す。CIの初期動作の場合、レジスタブロック内に一部のIUの場合、IUの内部が完全に埋められないため、ダミー(dummy)IUが出力され得る。このようなダミーIUに対しては、上述したスタートスキッピング動作を行うことができる。本発明の一実施例によるダミーIUは仮想IUと呼ぶこともできる。
CIの最後の動作の場合、レジスタブロック内の一部のIUの内部が完全に埋められないため、同様にダミーIUが出力され得る。このようなダミーIUに対してはエンドスキッピング動作を行うことができる。
図53は、本発明の他の実施例によるCIを示す図である。
図53は、VDR(variable data−rate)伝送を考慮したCIを示す。
図面の左側に示したブロックは、CIの入力に該当するIFを示す。本図では、IFが3つである実施例を示す。
本発明の一実施例によるIFの大きさは、IFのうち最も大きい大きさに該当するIFの大きさによって決定され、決定されたIFの大きさを同一に保つことを一実施例とすることができる。また、CIのメモリは、IUの大きさによって決定されてもよい。
図面の右側は、CIを行うためのコンボリューショナルインタリーバー(Convolutional interleaver)内のレジスタブロックを示す。
CIのためのレジスタブロックの大きさは、各IFブロックをIUに分割した後、大きさが最も大きいIUを基本単位として決定され得る。本図は、IUの個数が3つである場合を示す。
CIの初期動作の場合、レジスタブロック内に一部のIUの場合、IUの内部が完全に埋められないため、ダミーIUが出力され得る。このようなダミーIUに対しては、上述したスタートスキッピング動作を行うことができる。
CIの最後の動作の場合、レジスタブロック内の一部のIUの内部が完全に埋められないため、同様にダミーIUが出力され得る。このようなダミーIUに対してはエンドスキッピング動作を行うことができる。
図54は、本発明の一実施例によるCIの出力IFを示す図である。
図54は、図53で説明したCIの出力に該当し、IU内のXで表記されたブロックは仮想IUであって、上述したスタートスキッピング動作及びエンドスキッピング動作によって無視され得る。
図55は、本発明の他の実施例によるタイムインタリーバーを示す。
上述したように、本発明の他の実施例によるタイムインタリーバーは、コンボリューショナルインタリーバー及びブロックインタリーバーを含むことができる。本発明の一実施例によるコンボリューショナルインタリーバーは、上述した図51乃至図53で説明したCIを行うことができ、本発明の一実施例によるブロックインタリーバーは、コンボリューショナルインタリーバーから出力されたIFに対して、上述した図26乃至図50で説明したインタリービングを行うことができる。本発明の一実施例によるブロックインタリーバーは、ツイストされたブロックインタリーバー(twisted block interleaver)と呼ぶことができる。
コンボリューショナルインタリーバー及びブロックインタリーバーの位置及び呼称は、設計者の意図によって変更可能である。
図56は、本発明の一実施例によるブロックインタリーバーの動作を示す図である。
本発明の一実施例によるブロックインタリーバーは、コンボリューショナルインタリーバーから出力されたIFに対して、図26乃至図50で説明したインタリービングを行うことができる。
本発明の一実施例によるブロックインタリーバーは、CIの出力に対してスタートスキッピング動作及びエンドスキッピング動作を行い、IU内のデータを連続的に縦方向に積層させてIFブロックを得ることができる。本図は、3つのIFを得た場合を示す。その後、ブロックインタリーバーは、IFブロックに対して、上述したダイアゴナル読み取り(diagonal reading)を行うことができる。上述したように、IFブロック内の仮想(virtual)FECブロックのセルは、スキップ動作(skip operation)を通じて無視され得る。
図57は、本発明の他の実施例によるブロックインタリーバーの動作を示す図である。
本発明の一実施例によるブロックインタリーバーは、CIの出力に対してスタートスキッピング動作及びエンドスキッピング動作を行い、IU内のデータを連続的に横方向に積層させてIFブロックを得ることができる。その後、ブロックインタリーバーは、IFブロックに対してダイアゴナル読み取り(diagonal reading)を行うことができる。上述したように、IFブロック内の仮想(virtual)FECブロックのセルは、スキップ動作(skip operation)を通じて無視され得る。
図58は、本発明の他の実施例によるタイムデインタリーバーを示す図である。
本発明の他の実施例によるタイムデインタリーバーは、ブロックデインタリーバー及びコンボリューショナルデインターリーバーを含むことができる。本発明の他の実施例によるタイムデインタリーバーは、図56で説明したタイムインタリーバーの逆過程に該当する動作を行うことができる。すなわち、本発明の一実施例によるブロックデインタリーバーは、図26乃至図50で説明したインタリービングの逆過程を行うことができ、本発明の一実施例によるコンボリューショナルデインターリーバーは、上述した図51乃至図53で説明したCIの逆過程を行うことができる。本発明の一実施例によるブロックデインタリーバーは、ツイストされたブロックデインタリーバー(twisted block deinterleaver)と呼ぶことができる。
ブロックデインタリーバー及びコンボリューショナルデインターリーバーの位置及び呼称は、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よるコンボリューショナルインタリーバーの全般的な入出力動作の過程は、上述したIFに基づいて行われ得る。各IFは、IUに分割されてコンボリューショナルインタリーバーに入力され得る。この場合、IUの個数の整数倍に対応してIFのFECブロックの大きさを割り当てることができる。このような割当過程は、受信機のデインタリービング過程で必要なプロセッシングの過負荷(burden)を効果的に低減することができる。
図59は、本発明の他の実施例によるCIを示す図である。
図面の左側に示したブロックは、CIの入力に該当するIFを示す。本図では、IFが3つである実施例を示す。
図面の中央に示したブロックは、CIを行うためのコンボリューショナルインタリーバー(Convolutional interleaver)内のレジスタブロック(register block)を示す。本発明の一実施例によるレジスタブロックの大きさは、上述したIUを基本単位として決定され得る。本図は、IUの個数が3つである場合のレジスタブロックを示す。
図面の右側に示したブロックは、CIの出力に該当するIFを示す。
図60は、本発明の一実施例によるコンボリューショナルインタリーバーとブロックインタリーバーとの間のインターフェースプロセッシングを示す図である。
図示のように、インターフェースプロセッシングは、CIのポストプロセッシング(post−processing)に該当し、ブロックインタリービングのプレプロセッシング(pre−processing)に該当する。
本発明の一実施例によるインターフェースプロセッシングは、スキッピング動作(skipping operation)及びパラレルトゥーシリアル動作(parallel to serial operation)で構成されてもよい。スキッピング動作は、コンボリューショナルインタリーバーの出力に該当するIF内の仮想FECブロックに対して行うことができ、パラレルトゥーシリアル動作は、スキッピング動作が行われたFECブロックに対して行うことができる。特に、スキッピング動作は、受信機のデインタリービング過程で必要なプロセッシングの過負荷(burden)を効果的に低減することができる。
図61は、本発明の他の実施例によるブロックインタリービングを示す図である。
ブロックインタリービングは、上述したインターフェースプロセッシングの出力データに対して行うことができる。具体的な内容は、図26乃至図50で説明した通りである。
図62は、本発明の一実施例によるVBR(variable bit−rate)システムを示した概念図である。
具体的に、図62に示した一つの伝送スーパーフレームは、NTI_NUM個のTIグループで構成され、各TIグループは、N BLOCK_TI個のFECブロックを含むことができる。
この場合、各TIグループに含まれたFECブロックの個数は、互いに異なってもよい。本発明の一実施例によるTIグループは、タイムインタリービングを行うためのブロックとして定義することができ、上述したTIブロック又はIFと同じ意味で使うことができる。
具体的な内容は、図36及び図48で説明した通りである。
本発明では、TIグループ内に含まれたFECブロックの個数が互いに異なる場合、一つのツイストされたローカラムブロックインタリービングルール(twisted row−column block interleaving rule)を用いてTIグループに対するインタリービングを行うことを一実施例とすることができる。これを通じて、受信機は、単一のメモリを用いてデインタリービングを行うことができる。
以下では、毎TIグループごとにFECブロックの個数が可変できるVBR(variable bit−rate)伝送を考慮した入力FECブロックのメモリ配列方法及びタイムインタリーバーの読み取り(reading)動作を説明する。
図63は、本発明のブロックインタリービングの書き込み(writing)及び読み取り(reading)動作の一実施例を示す。図63は、図26の他の実施例に該当する。具体的な内容は省略する。
図64は、本発明の一実施例によるブロックインタリービングを示した数式である。
図示の数式は、各TIグループ単位で適用されるブロックインタリービングを示す。数式に示したように、シフト値は、TIグループに含まれたFECブロックの個数が奇数である場合及び偶数である場合のそれぞれに対して計算され得る。すなわち、本発明の一実施例によるブロックインタリービングは、FECブロックの個数を奇数にした後、シフト値を計算することができる。
本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、スーパーフレーム内で最大のFECブロックの個数を有するTIグループを基準として、インタリービングと関連するパラメータを決定することができる。これによって、受信機は、単一のメモリを用いてデインタリービングを行うことができる。
このとき、決定されたFECブロックを最も多く含んでいるTIグループのFECブロックの個数よりも少ないFECブロックを有するTIグループに対しては、不足したFECブロックの個数に該当する仮想(virtual)FECブロックを追加することができる。
本発明の一実施例による仮想(virtual)FECブロックは、実際のFECブロックの前に挿入することができる。その後、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、仮想(virtual)FECブロックを考慮して、一つのツイストされたローカラムブロックインタリービングルール(twisted row−column block interleaving rule)を用いてTIグループに対するインタリービングを行うことができる。また、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、読み取り(reading)動作で仮想(virtual)FECブロックに該当するメモリインデックス(memory−index)が発生する場合、上述したスキップ動作を行うことができる。その後、書き込み(writing)動作のとき、入力されたTIグループのFECブロックの個数と、読み取り(reading)のときの出力TIグループのFECブロックの個数とを一致させる。結果的に、本発明の一実施例によるタイムインタリービングによれば、受信機で効率的なシングルメモリデインタリービング(single−memory deinterleaving)を行うために仮想(virtual)FECブロックを挿入しても、スキップ動作を通じて、実際に伝送されるデータレートの損失は発生しない。
図65は、本発明の一実施例による仮想(virtual)FECブロックを示す図である。
図面の左側は、最大FECブロックの個数、TIグループに含まれた実際のFECブロックの個数、及び最大FECブロックの個数と実際のFECブロックの個数との間の差を示したパラメータ、及び仮想(virtual)FECブロックの個数を導出するための数式を示す。
図面の右側は、TIグループ内に仮想(virtual)FECブロックが挿入された実施例を示す。この場合、上述したように、仮想(virtual)FECブロックは、実際のFECブロックの前に挿入することができる。
図66は、本発明の一実施例による仮想(virtual)FECブロックが挿入された後、読み取り(reading)動作を示した数式である。
図面に示したスキップ動作は、読み取り(reading)動作で仮想(virtual)FECブロックをスキップする役割を行うことができる。
図67は、本発明の一実施例によるタイムインタリービングのプロセスを示したフローチャートである。
本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、初期値(initial value)をセットアップすることができる(S67000)。
その後、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、仮想(virtual)FECブロックを考慮して実際のFECブロックを書き込むことができる(S67100)。
その後、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、一時的なTIアドレス(temporal TI address)を生成することができる(S67200)。
その後、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、生成されたTI読み取りアドレス(reading address)の利用可能性(availiability)を評価することができる(S67300)。その後、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、最終TI読み取りアドレス(reading address)を生成することができる(S67400)。
その後、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、実際のFECブロックを読み取ることができる(S67500)。
図68は、本発明の一実施例によるシフト値及び最大TIブロックの大きさを決定する過程を示した数式である。
本図は、TIグループが2個であり、TIグループ内のセルの個数は30であり、1番目のTIグループに含まれたFECブロックの個数が5であり、2番目のTIブロックに含まれたFECブロックの個数が6である場合の実施例を示す。最大FECブロックの個数は6となるが、偶数であるため、シフト値を求めるための調整された最大FECブロックの個数は7となり得、シフト値は4として計算され得る。
図69乃至図71は、図68で説明した実施例のTI過程を示す図である。
図69は、本発明の一実施例による書き込み(writing)動作を示す。
図69は、図68で説明した2つのTIグループに対する書き込み(writing)動作を示す。
図面の左側に示したブロックは、TIメモリアドレスアレイ(memory address array)を示し、図面の右側に示したブロックは、連続した2つのTIグループに対して、仮想(virtual)FECブロックがそれぞれ2つ及び1つ挿入された場合の書き込み(writing)動作を示す。上述したように、調整された最大FECブロックの個数は7であるため、1番目のTIグループには2つの仮想(virtual)FECブロックが挿入され、2番目のTIグループには1つの仮想(virtual)FECブロックが挿入される。
図70は、本発明の一実施例による読み取り(reading)動作を示す。
図面の左側に示したブロックは、TIメモリアドレスアレイ(memory address array)を示し、図面の右側に示したブロックは、連続した2つのTIグループに対して、仮想(virtual)FECブロックがそれぞれ2つ及び1つ挿入された場合の読み取り(reading)動作を示す。この場合、仮想(virtual)FECブロックにも、実際のFECブロックと同一に読み取り(reading)動作が行われ得る。
図71は、本発明の一実施例による読み取り(reading)動作においてスキップ動作が行われた結果を示す。
図示のように、2つのTIグループ内には仮想(virtual)FECブロックがスキップされ得る。
図72及び図73は、図69乃至図71で説明したTIの逆過程であるタイムデインタリービングを示す。具体的には、図72は、1番目のTIグループに対するタイムデインタリービングを示し、図73は、2番目のTIグループに対するタイムデインタリービングを示す。
図72は、本発明の一実施例によるタイムデインタリービングの書き込み(writing)過程を示す。
この場合、図68で説明したパラメータを同一に適用することができる。
図面の左側に示したブロックは、TIメモリアドレスアレイ(memory address array)を示し、図面の中央に示したブロックは、タイムデインタリーバーに入力された1番目のTIグループを示し、図面の右側に示したブロックは、連続した1番目のTIグループに対してスキップされた仮想(virtual)FECブロックを考慮して行われた書き込み(writing)過程を示す。
図示のように、TI過程でスキップされた2つの仮想(virtual)FECブロックは、正確な読み取り(reading)動作のために書き込み(writing)過程で復元されてもよい。この場合、スキップされた2つの仮想(virtual)FECブロックの位置及び量は、任意のアルゴリズムを通じて推定されてもよい。
図73は、本発明の他の実施例によるタイムデインタリービングの書き込み(writing)過程を示す。
図面の左側に示したブロックは、TIメモリアドレスアレイ(memory address array)を示し、図面の中央に示したブロックは、タイムデインタリーバーに入力された2番目のTIグループを示し、図面の右側に示したブロックは、連続した2番目のTIグループに対してスキップされた仮想(virtual)FECブロックを考慮して行われた書き込み(writing)過程を示す。
図示のように、TI過程でスキップされた1つの仮想(virtual)FECブロックは、正確な読み取り(reading)動作のために書き込み(writing)過程で復元されてもよい。この場合、スキップされた1つの仮想(virtual)FECブロックの位置及び量は、任意のアルゴリズムを通じて推定されてもよい。
図74は、本発明の他の実施例によるタイムデインタリービングの読み取り(reading)動作を示す数式である。
受信機で使用されるTDIシフト値は、送信機で使用されたシフト値によって決定され得、スキップ動作(skip operation)は、送信部とほぼ同様に読み取り(reading)動作で仮想(virtual)FECブロックをスキップする役割を行うことができる。
図75は、本発明の一実施例によるタイムデインタリービングのプロセスを示したフローチャートである。
本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは、初期値(initial value)をセットアップすることができる(S75000)。
その後、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、仮想(virtual)FECブロックを考慮して実際のFECブロックを書き込むことができる(S75100)。
その後、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、一時的TDIアドレス(temporal TDI address)を生成することができる(S75200)。
その後、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、生成されたTDI読み取りアドレス(reading address)の利用可能性(availiability)を評価することができる(S75300)。その後、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、最終TDI読み取りアドレス(reading address)を生成することができる(S75400)。
その後、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは、実際のFECブロックを読み取ることができる(S75500)。
図76は本発明の他の実施例によるタイムインタリーバーを示したブロック図である。
具体的には、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーはツイストされたブロックインタリーバー(block interleaver)とコンボリューショナルインタリーバー(convolutional interleaver)を含むことができる。本発明の一実施例によるコンボリューショナルインタリーバーは前述したインタリービング方法を使うことができる。
本発明の一実施例によるタイムインタリーバーはブロックインタリービング(又はツイストされたブロックインタリービング)動作を遂行した後、コンボリューショナルインタリービング動作を遂行することができる。
本発明の一実施例によるタイムインタリーバーの各インタリーバーブロックは前述したツイストされたブロックインタリービング及びコンボリューショナルインタリービング方法を遂行することができる。したがって、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーはインタリービングフレーム(Interleaving frame、IF)内のFECブロックの個数が一定したコンスタントビットレート(Constant bit rate、CBR)システムだけではなくインタリービングフレーム内のFECブロックの個数が変わるバリアブルビットレート(Variable bit rate、VBR)システムにも適用可能である。
具体的には、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーはインタリービングフレーム(IF)に基づいて動作することができる。この場合、各インタリービングフレームはインタリービングユニット(Interleaving Unit)に分割されてコンボリューションインタリーバーに入力できる。
以下、タイムインタリーバー動作の一実施例として、CBRシステムであり、FECブロックの大きさが30、IUは3である場合を説明する。
図77〜図79は本発明の一実施例によるツイストされたブロックインタリービング動作とコンボリューションインタリービング動作を示した図である。
具体的には、図77はツイストされたブロックインタリービング動作を示した図である。上述したように、本発明の一実施例によるインタリービング動作はインタリービングフレーム(Interleaving Frame)に基づいて遂行できる。図面の左側は各IFに適用される対角線方向読み取りプロセス(diagonal−wise reading process)を示す。図面の右側は本発明の一実施例によるツイストされたブロックインタリーバーの出力IFに適用される対角線方向書き込みプロセス(diagonal−wise writing process)を示す。各IFに適用される具体的なツイストされたブロックインタリービング動作は前述した内容と同一であるので省略する。
図78及び図79はコンボリューショナルインタリービング動作を示した図である。
具体的に、図78はコンボリューショナルインタリービング動作を示し、図79はコンボリューショナルインタリーバーの読み取り動作(reading operation)による出力(output)フレームを示す。この図に示したコンボリューショマルインタリービング動作はIFに基づいて遂行され、コンボリューショナルインタリーバーの読み取り動作はフレームに基づいて遂行できる。具体的な詳細動作は前述した内容と同一である。
図80は本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーを示したブロック図である。
具体的には、本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは図76〜図79で説明した本発明の一実施例によるタイムインタリーバーの逆過程を遂行することができる。本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーはコンボリューションデインタリーバー(convolutional deinterleaver)とツイストされたブロックデインタリーバー(block deinterleaver)を含むことができる。
図81はタイムインタリーバー及びタイムデインタリーバーのメモリ構成(memory configuration)を示す図である。図面の左側は送信端のタイムインタリーバーのメモリ構成を示し、図面の右側は受信端のタイムデインタリーバーのメモリ構成を示す。
受信端のタイムデインタリーバーのメモリ構成は送信端のタイムインタリーバーのメモリ構成の逆方向に設計できる。具体的には、受信端のタイムデインタリーバーのメモリ構成は図78に示した送信端のコンボリューショナルインタリービング動作を考慮して設計できる。
図82は本発明の一実施例によるタイムデインタリービング動作を示した図である。具体的には、図82は図76〜図79で説明したタイムインタリービングの逆動作に相応するタイムデインタリービング動作を示す。よって、各フレームに対してコンボリューショナルデインタリービングの遂行の後、ツイストされたブロックデインタリービングが遂行できる。
図76〜図82で説明したツイストされたブロックインタリービング(又はデインタリービング)及びコンボリューショナルインタリービング(又はデインタリービング)のそれぞれの動作は前述した本発明の一実施例によるインタリービング(又はデインタリービング)動作と同一であってもよい。
図83は本発明の一実施例によるタイムインタリーバーの構造を示した図である。本発明の一実施例によるタイムインタリーバーはハイブリッドタイムインタリーバー(Hybrid Time Interleaver)と呼ぶことができる。
図83に示したように、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーはイントラフレームインタリービング(Intra frame interleaving)とインタフレームインタリービング(Inter frame interleaving)を遂行することができる。具体的に、上述したツイストされたブロックインタリーバーがイントラフレームインタリービングを、コンボリューショナルインタリーバーがイントラフレームインタリービングを遂行することができる。各インタリービング(インタリーバー)ブロックの動作は前述した内容と同一である。
図84はコンボリューショナルインタリービング後の読み取り動作(reading operation)動作を示した図である。具体的に読み取り動作過程と読み取り(reading)結果出力を示す。以下、CBRシステムであり、FECブロックの大きさが30、IUは3である場合の具体的な読み取り動作を説明する。本発明の一実施例によるコンボリューショナルインタリーバーの読み取り動作はIF(インタリービングフレーム)に基づいて遂行できる。すなわち、図面に示したように、同じフレーム内でIF別に順に行方向(row−wise)に読み取り動作を遂行することができる。
図85は本発明の一実施例によるタイムデインタリーバー(Time Deinterleaver)の構造を示した図である。本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは図50で説明したハイブリッドタイムインタリーバーの逆過程を遂行することができる。したがって、本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーはハイブリッドタイムデインタリーバー(Hybrid Time Deinterleaver)と呼ぶことができる。
本発明の一実施例によるハイブリッドタイムデインタリーバーはインタフレームデインタリービング(Inter frame deinterleaving)とイントラフレームデインタリービング(Intra frame deinterleaving)を遂行することができる。
図86及び図87は本発明の一実施例によるタイムデインタリービングの動作を示した図である。
図86は本発明の一実施例によるコンボリューショナルデインタリービング動作を示した図である。図86に示したコンボリューショナルデインタリービング動作は図78で説明したコンボリューショナルインタリービング逆動作に相当し得る。具体的に、図86は図81で説明したタイムデインタリーバーのメモリ構成を有するタイムデインタリーバーの具体的な動作を示した図である。図86の左側はタイムデインタリーバーに入力されるインタリービングフレーム(IF inputs to time deinterleaver)を示す図である。
図86の本発明の一実施例によるコンボリューショナルデインタリービング動作はフレームの間に遂行され、コンボリューショナルデインタリーバーは入力フレームをIF単位で出力することができる。
図87は本発明の一実施例によるツイストされたデインタリービング動作を示した図である。
図87に示したツイストされたデインタリービング動作は図77で説明したツイストされたインタリービングの逆動作に相応することができる。図87の左側はコンボリューショナルデインタリーバーの出力IFを示す。図87の右側はツイストされたブロックデインタリーバーの出力IFを示す。具体的に、本発明の一実施例によるツイストされたデインタリーバーは対角線方向読み取りプロセス(diagonal−wise reading process)と対角線方向書き込みプロセス(diagonal−wise writing process)を順次遂行することができる。結果的にツイストされたブロックデインタリーバーは図64に示した入力IFと同一のIFを出力することができる。
以下、PLP(Physical Layer Pipe)モードによってコンボリューショナルインタリーバー(Convolution Interleaver、CI)とブロックインタリーバー(Block Interleaver、BI)を選択的に使うか、両者を使うタイムインタリーバーの構造及びタイムインタリービング方法を説明する。本発明の一実施例によるPLPは上述したDPと同一の概念で使われるフィジカルパス(physical path)であり、呼称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よるPLPモードは放送信号送信機又は放送信号送信装置で処理するPLP個数によってシングルPLP(single PLP)モード又はマルチプルPLP(multiple PLP)モードを含むことができる。シングルPLPモードは放送信号送信装置で処理するPLP個数が一つの場合を意味する。シングルPLPモードはシングルPLPと呼ぶこともできる。
マルチプルPLPモードは放送信号送信装置で処理するPLP個数が一つ以上の場合であり、マルチプルPLPモードはマルチプルPLPと呼ぶこともできる。
本発明では、PLPモードによって互いに異なるタイムインタリービング方法を適用するタイムインタリービングをハイブリッドタイムインタリービング(Hybrid Time Interleaving)と呼ぶことができる。本発明の一実施例によるハイブリッドタイムインタリービングは、マルチプルPLPモードの場合、各PLP別に(あるいはPLPレベルで)適用される。
図88はPLP個数によって適用するインタリービングタイプを表で示す図である。本発明の一実施例によるタイムインタリーバーはPLP_NUMの値に基づいてインタリービングタイプ(Interleaving type)が決定できる。PLP_NUMはPLPモードを示すシグナリングフィールド(signaling field)である。PLP_NUMの値が1の場合、PLPモードはシングルPLPである。本発明の一実施例によるシングルPLPはコンボリューションインタリーバー(Convolutional Interleaver、CI)のみ適用可能である。
PLP_NUMの値が1より大きい場合、PLPモードはマルチプルPLPである。本発明の一実施例によるマルチプルPLPはコンボリューショナルインタリーバー(Convolutional Interleaver、CI)とブロックインタリーバー(Block Interleaver、BI)が適用可能である。この場合、コンボリューショナルインタリーバーはインタフレームインタリービング(Inter frame interleaving)を遂行することができ、ブロックインタリーバーはイントラフレームインタリービング(Intra frame interleaving)を遂行することができる。インタフレームインタリービング及びイントラフレームインタリービングの具体的な内容は前述した内容と同一である。
図89は上述したハイブリッドタイムインタリーバー構造の第1実施例を含むブロック図である。第1実施例によるハイブリッドタイムインタリーバーはブロックインタリーバー(BI)とコンボリューショナルインタリーバー(CI)を含むことができる。本発明のタイムインタリーバーはBICMチェーン(BICM chain)ブロックとフレームビルダー(Frame Builder)の間に位置することができる。図89及び図90に示したBICMチェーンブロックは図5に示したBICMブロックの処理ブロック5000のうちタイムインタリーバー5050を除いたブロックを含むことができる。図89及び図90に示したフレームビルダーは図1のフレームビルディング1020ブロックと同一の役目を果たすことができる。
上述したように、ハイブリッドタイムインタリーバー構造の第1実施例によるブロックインタリーバーはPLP_NUM値によって適用可否が決定できる。すなわち、PLP_NUM=1の場合、ブロックインタリーバーは適用されずに(ブロックインタリーバーオフ(off))、コンボリューショナルインタリーバーのみ適用される。PLP_NUM>1の場合、ブロックインタリーバーとコンボリューショナルインタリーバーが皆適用(ブロックインタリーバーオン(on))できる。PLP_NUM>1の場合に適用されるコンボリューショナルインタリーバーの構造及び動作はPLP_NUM=1の場合に適用されるコンボリューショナルインタリーバーの構造及び動作と同一乃至類似であってもよい。
図90は上述したハイブリッドタイムインタリーバー構造の第2実施例を含むブロック図である。
ハイブリッドタイムインタリーバー構造の第2実施例に含まれる各ブロックの動作は図89で説明した内容と同一である。ハイブリッドタイムインタリーバー構造の第2実施例によるブロックインタリーバーはPLP_NUM値によって適用可否が決定できる。第2実施例によるハイブリッドタイムインタリーバーの各ブロックは本発明の実施例による動作を遂行することができる。この際、PLP_NUM=1の場合とPLP_NUM>1の場合に適用されるコンボリューショナルインタリーバーの構造及び動作が互いに異なってもよい。
図91はハイブリッドタイムデインタリーバーの構造の第1実施例を含むブロック図である。
第1実施例によるハイブリッドタイムデインタリーバーは上述した第1実施例によるハイブリッドタイムインタリーバーの逆動作に相応する動作を遂行することができる。よって、図91の第1実施例によるハイブリッドタイムデインタリーバーはコンボリューショナルデインタリーバー(Convolutional deinterleaver、CDI)とブロックデインタリーバー(Block deinterleaver、BDI)を含むことができる。
PLP_NUM>1の場合に適用されるコンボリューショナルデインタリーバーの構造及び動作はPLP_NUM=1の場合に適用されるコンボリューショナルデインタリーバーの構造及び動作と同一乃至類似であってもよい。
ハイブリッドタイムデインタリーバー構造の第1実施例によるブロックデインタリーバーはPLP_NUM値によって適用可否が決定できる。すなわち、PLP_NUM=1の場合、ブロックデインタリーバーは適用されずに(ブロックデインタリーバーオフ(off))、コンボリューショナルデインタリーバーのみ適用される。
ハイブリッドタイムデインタリーバーのコンボリューショナルデインタリーバーはインタフレームデインタリービング(Inter frame deinterleaving)を遂行することができ、ブロックデインタリーバーはイントラフレームデインタリービング(Intra frame deinterleaving)を遂行することができる。インタフレームデインタリービング及びイントラフレームデインタリービングの具体的な内容は前述した内容と同一である。
図91及び図92に示したBICMデコーディング(BICM decoding)ブロックは図89及び図90のBICMチェーン(BICM chain)ブロックの逆動作を遂行することができる。
図92はハイブリッドタイムデインタリーバーの構造の第2実施例を含むブロック図である。
第2実施例によるハイブリッドタイムデインタリーバーは上述した第2実施例によるハイブリッドタイムインタリーバーの逆動作に相応する動作を遂行することができる。ハイブリッドタイムデインタリーバー構造の第2実施例に含まれる各ブロックの動作は図91で説明した内容と同一であってもよい。
ハイブリッドタイムデインタリーバー構造の第2実施例によるブロックデインタリーバーはPLP_NUM値によって適用可否が決定できる。第2実施例によるハイブリッドタイムデインタリーバーの各ブロックは本発明の実施例による動作を遂行することができる。この際、PLP_NUM=1の場合とPLP_NUM>1の場合に適用されるコンボリューショナルデインタリーバーの構造及び動作が互いに異なってもよい。
以下、モジュレーションオーダー(modulation order)が変化するとき、シームレス再構成(seamless reconfiguration)が可能である本発明の一実施例によるタイムインタリービング及びタイムデインタリービング動作を説明する。
図93は本発明の一実施例によるタイムインタリーバーの構造を示す図である。具体的に、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーはコンボリューショナルインタリーバー(convolutional interleaver)とブロックインタリーバー(block interleaver)を含むことができる。本発明の一実施例によるコンボリューショナルインタリーバーは既存のDVB−NGHシステムで用いるインタリービング法を用いることができる。
本発明の一実施例によるコンボリューショナルインタリーバーは伝送データレート(data−rate)を考慮して多数のインタリービングフレーム(interleaving frame、IF)をインタリーブすることができる。ここで、伝送データレートは一定(constant)であるかあるいは可変(variable)できる。本発明の一実施例によるコンボリューショナルインタリーバーの全般的な入出力動作は既存(DVB−NGHシステムなど)のコンボリューショナルインタリーバーと同一であってもよい。したがって、全般的な入出力動作過程はインタリービングフレームを基にする。
それぞれのインタリービングフレームはインタリービングユニット(interleavingunit、IU)に分割できる。分割されたインタリービングユニットはコンボリューショナルインタリーバーに入力できる。この場合、分割されたインタリービングユニットの個数によって各インタリービングフレームが伝送されるフレームの個数が変更されることができ、これによるタイムダイバーシティ(time diversity)を得ることができる。
図94は本発明の一実施例によるコンボリューショナルインタリーバーの動作過程を示した図である。具体的に、図94はIF=4、IU=3の場合、コンボリューショナルインタリーバー動作の一実施例を示す。本発明の一実施例によるコンボリューショナルインタリービング方法の概略的な内容は上述したものと同一である。
図94の(a)は入力IF(Input IFs)を示した図である。具体的には、本発明の一実施例によるIF−0、IF−1、IF−2、IF−3は順次コンボリューショナルインタリービングできる。この際、IF−1とIF−2は他のモジュレーションオーダーを有することができる(モジュレーション変更、modulation change)。したがって、本発明の一実施例によるコンボリューショナルインタリーバーは2以上のモジュレーションオーダーを有する入力IFsを処理することができる。
モジュレーションオーダーによってFECブロックの大きさ、つまりNcells値が増加するか減少することができる。この図面はモジュレーションオーダーがIF−2で増加してNcells値が小さくなる場合を示す。
図94の(b)は典型的なCI動作(Typical Convolutional Interleaving Operation)を示す。図94の(c)は典型的なコンボリューショナルインタリーバーの出力IFsを示した図である。
図95はブロックインタリービングの動作を示した図である。本発明の一実施例によるブロックインタリービング動作はコンボリューショナルインタリービングの後に遂行できる。本発明の一実施例によるブロックインタリービングはモジュレーションオーダーの変更によって発生し得る値がないセルをスキップ(skip)することができる。
図95の(a)は本発明の一実施例によるコンボリューショナルインタリービング動作結果及びブロックインタリービング書き込み動作(writing operation)を示した図である。本発明の一実施例による書き込み動作は、図面に示したように、列方向(colum−wise)に遂行できる。
図95の(b)は本発明の一実施例によるブロックインタリービング動作結果を示す図である。具体的には、書き込み動作(writing operation)と読み取り動作(reading operation)を全て遂行した後の出力を示す。本発明の一実施例による読み取り動作(reading operation)は、図面に示したように、行方向(row−wise)に遂行できる。この場合、セル(cell)が存在しない区間をスキップ(skip)することができる。モジュレーション変更が発生した場合、シームレス再構成(seamless reconfiguration)が遂行されるために、各IUのセル個数をシグナリング(signaling)することができる。
図96はシームレス再構成(seamless reconfiguration)の遂行のために必要な各IUのセル個数のシグナリング(signaling)を含むフォーループ(for loop)構文である。
図面のフォーループ構文が含むシグナリングフィールド(signaling field)はPLS2又はPLS2−DYNに含まれることができる。
NUM_PLP_PER_LSFは現在フレームが含むPLPの個数情報を提供する6bitのシグナリングフィールドである。NUM_TPLPと呼ぶことができ、これに基づいてタイムデビジョン(time division)されたマルチプルPLPの個数が決定できる。
TIME_IL_LENGTHは、イントラフレームインタリービングの場合、インタリービングフレームが含むTIブロックの個数情報を指示することができる。TIME_IL_LENGTHは、インタフレームインタリービングの場合、一つのTIブロックを伝送するシグナルフレームの個数情報を指示することができる。
PLP_NUM_BLOCKSは上述したDP_NUM_BLOCKと同一のシグナリングフィールドと見なすことができる。PLP_NUM_CELLは本発明の一実施例によるシームレス再構成の遂行のために付け加えられるシグナリングフィールドである。PLP_NUM_CELLは一つのフレームに含まれるインタリービングユニット(IU)が含むセル(cell)の個数情報を示すシグナリングフィールドである。
上述したシグナリングフィールドの名称及び容量は設計者の意図によって変更可能な事項である。
図97は本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーの構造を示した図である。
具体的に、本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは図93〜図96で説明した本発明の一実施例によるタイムインタリーバーの逆過程を遂行することができる。本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーは、ブロックデインタリーバー(Block Deinterleaver)とコンボリューショナルデインタリーバー(Convolutional Deinterleaver)を含むことができる。各デインタリーバーの具体的な動作は上述した内容と同一であるので省略する。
図98は本発明の一実施例による放送信号送信方法を示したフローチャートである。
本発明の実施例による放送信号送信装置は、少なくとも一つ以上の放送サービスコンポーネントを伝送するデータ(又はサービスデータ)をエンコードすることができる(S98000)。本発明の一実施例によるデータは、上述したように、各データに相当するPLP別に処理できる。データエンコーティングはBICM(Bit Interleaved Coding & Modulaton)ブロック1010によって遂行できる。
その後、本発明の実施例による放送信号送信装置はエンコードされたデータをマッピングすることができる(S98010)。本発明の一実施例によるマッピング方式はQAM、QPSK、NUQ、NUCであってもよい。データのマッピングはBICMブロックが含む星状マッパー(Constellation Mapper)ブロック6020によって遂行できる。
その後、本発明の実施例による放送信号送信装置はマッピングされたデータをタイムインタリーブすることができる(S98020)。本発明の放送信号送信装置は、前述した実施例によるタイムインタリービングを遂行することができる。タイムインタリービングはタイムインタリーバー5050によって遂行できる。本発明の一実施例によるタイムインタリーバーはBICMブロックに含まれるかあるいはBICMブロックの後に位置することができる。若しくは、タイムインタリーバーはフレームビルディングブロック1020に含まれるかあるいはフレームビルディングの前に位置することができる。若しくは、本発明の一実施例によるタイムインタリーバーは星状マッパー5030とフレームビルディングブロック1020の間に位置することができる。
本発明の実施例によるタイムインタリーバーはPLPの個数によって遂行できる。具体的に、PLP個数が一つの場合、タイムインタリーバーはコンボリューショナルインタリービングを遂行することができる。PLP個数が2以上の場合、タイムインタリーバーはブロックインタリービングとコンボリューションインタリービングを遂行することができる。
その後、本発明の実施例による放送信号送信装置は少なくとも一つのシグナルフレームを生成することができる(S98030)。本発明の実施例によるシグナルフレームはPLSデータ(又はシグナリングデータ)、サービスデータを含むことができる。シグナルフレーム生成はフレームビルディング(Frame Building)ブロック1020によって遂行できる。
その後、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、生成された少なくとも一つ以上の信号フレームをOFDM方式で変調することができる(S98040)。信号フレームのOFDM変調はOFDM生成ブロック1030によって遂行できる。
その後、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、生成された少なくとも一つ以上の変調された信号フレームを含む少なくとも一つ以上の放送信号を伝送することができる(S98050)。
図99は本発明の一実施例による放送信号受信方法を示したフローチャートである。
図99は図98で説明した放送信号送信方法の逆過程に相当する。
本発明の一実施例による放送信号受信装置は少なくとも一つ以上の放送信号を受信することができる(S99000)。本発明の一実施例による放送信号は少なくとも一つのシグナルフレームを含み、各シグナルフレームはプリアンブルとPLSデータ(又はシグナリングデータ)、サービスデータを含むことができる。
本発明の一実施例による放送信号受信装置は、受信された少なくとも一つ以上の放送信号をOFDM方式で復調することができる(S99010)。放送信号の復調は同期及び復調(Synchronization & Demodulation)ブロック9000によって遂行できる。
その後、本発明の一実施例による放送信号受信装置は、少なくとも一つのシグナルフレームを復調された放送信号から分離することができる(S99020)。シグナルフレームの分離はフレームパーシング(Frame Parsing)ブロック9010によって遂行できる。
その後、本発明の一実施例による放送信号受信装置は、少なくとも一つ以上の放送サービスコンポーネントを伝送するサービスデータをタイムデインタリーブすることができる(S99030)。本発明の一実施例によるタイムデインタリービングは前述した本発明の実施例によるタイムインタリービングの逆過程であってもよい。
具体的に、本発明の一実施例によるタイムデインタリーバーはPLPの個数によって遂行できる。具体的に、PLP個数が一つの場合、タイムデインタリーバーはコンボリューショナルデインタリービングを遂行することができる。PLP個数が2以上の場合、タイムデインタリーバーはコンボリューショナルデインタリービングとブロックデインタリービングを遂行することができる。具体的な過程は前述したものと同一であるので省略する。
その後、本発明の一実施例による放送信号受信装置は、少なくとも一つ以上の放送サービスコンポーネントを伝送するサービスデータをデマッピングすることができる(S99040)。
その後、本発明の一実施例による放送信号受信装置は、少なくとも一つ以上の放送サービスコンポーネントを伝送するサービスデータをデコードすることができる(S99050)。データのデコーディングはデマッピング及びデコーディング(Demapping & Decoding)ブロック9020によって遂行できる。
本発明の思想や範囲を逸脱せずに本発明で多様な変更及び変形が可能であることは当業者に理解される。よって、本発明は添付の請求範囲及びその同等の範囲内で提供される本発明の変更及び変形を含むものに意図される。
本明細書で装置及び方法の発明が皆言及され、装置及び方法の発明の説明は互いに補って適用可能である。
〔発明を実施するための形態〕
多様な実施例が発明を実施するための最善の形態で説明された。