本発明の好ましい実施形態に対して具体的に説明し、その例は添付した図面に示す。添付した図面を参照した以下の詳細な説明は、本発明の実施形態によって具現できる実施形態のみを示すよりは、本発明の好ましい実施形態を説明するためのものである。次の詳細な説明は、本発明に対する徹底した理解を提供するために細部事項を含む。しかしながら、本発明がこのような細部事項無しで実行できるということは当業者に自明である。
本発明で使用される大部分の用語は該当分野で広く使用される一般的なものから選択されるが、一部の用語は出願人により任意に選択され、その意味は必要によって次の説明で詳細に叙述する。したがって、本発明は用語の単純な名称や意味でない用語の意図した意味に基づいて理解されなければならない。
本発明は、次世代放送サービスに対する放送信号送信及び受信装置、及び方法を提供する。本発明の一実施形態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、UHDTVサービスなどを含む。本発明は一実施形態に従って非−MIMO(non-Multiple Input Multiple Output)またはMIMO方式により次世代放送サービスに対する放送信号を処理することができる。本発明の一実施形態に係る非−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。
以下、説明の便宜のためにMISOまたはMIMO方式は2つのアンテナを使用するが、本発明は2つ以上のアンテナを使用するシステムに適用できる。本発明は、特定用途に要求される性能を達成し、かつ受信機の複雑度を最小化するために最適化した3個のフィジカルプロファイル(PHY profile)(ベース(base)、ハンドヘルド(handheld)、アドバンス(advanced)プロファイル)を定義することができる。フィジカルプロファイルは、該当する受信機が具現しなければならない全ての構造のサブセットである。
3個のフィジカルプロファイルは大部分の機能ブロックを共有するが、特定ブロック及び/又はパラメータでは若干異なる。今後に追加でフィジカルプロファイルが定義できる。システムの発展のために、フューチャープロファイルはFEF(future extension frame)を通じて単一RF(radio frequency)チャネルに存在するプロファイルとマルチプレキシングされることもできる。各フィジカルプロファイルに対する詳細な内容は後述する。
1.ベースプロファイル
ベースプロファイルは主にルーフトップ(roof-top)アンテナと連結される固定された受信装置の主な用途を示す。ベースプロファイルはある場所に移動できるが、比較的停止した受信範疇に属する携帯用装置も含むことができる。ベースプロファイルの用途は若干の改善された実行によりハンドヘルド装置または車両用に拡張できるが、このような使用用途はベースプロファイル受信機動作では期待されない。
受信のターゲット信号対雑音比の範囲は略10乃至20dBであるが、これは既存の放送システム(例えば、ATSC A/53)の15dB信号対雑音比の受信能力を含む。受信機複雑度及び消費電力はハンドヘルドプロファイルを使用するバッテリーで駆動されるハンドヘルド装置ほど重要でない。ベースプロファイルに対する重要システムパラメータが以下の<表1>に記載されている。
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、バッテリー電源で駆動されるハンドヘルド及び車両用装置における使用のために設計される。該当装置は歩行者または車両速度で移動することができる。受信機複雑度だけでなく、消費電力はハンドヘルドプロファイルの装置の具現のために非常に重要である。ハンドヘルドプロファイルのターゲット信号対雑音比の範囲は略0乃至10dBであるが、より低い室内受信のために意図された場合、0dB以下に達するように設定できる。
低信号対雑音比の能力だけでなく、受信機移動性により表れたドップラー効果に対する復原力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。ハンドヘルドプロファイルに対する重要システムパラメータが以下の<表2>に記載されている。
3.アドバンスプロファイル
アドバンスプロファイルは、より大きい実行複雑度に対する代価としてより高いチャネル能力を提供する。該当プロファイルはMIMO送信及び受信を使用することを要求し、UHDTVサービスはターゲット用途であり、このために該当プロファイルが特別に設計される。向上した能力は与えられた帯域幅でサービス数の増加、例えば、複数のSDTVまたはHDTVサービスを許容することにも使用できる。
アドバンスプロファイルのターゲット信号対雑音比の範囲は略20乃至30dBである。MIMO送信は初期には既存の楕円分極送信装備を使用し、その後に全出力交差分極送信に拡張できる。アドバンスプロファイルに対する重要システムパラメータが以下の<表3>に記載されている。
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に対するプロファイルに使用できる。即ち、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ために使用できる。また、アドバンスプロファイルはMIMOを有するベースプロファイルに対するアドバンスプロファイル及びMIMOを有するハンドヘルドプロファイルに対するアドバンスプロファイルに区分できる。そして、該当3個のプロファイルは設計者の意図によって変更できる。
次の用語及び定義は本発明に適用できる。次の用語及び定義は設計によって変更できる。
補助ストリーム:フューチャーエクステンション(future extension:今後拡張)または放送社やネットワーク運営者により要求されるにつれて、使用できる未だ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
ベースデータパイプ(base data pipe):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(または、BB FRAME):1つのFECエンコーディング過程(BCH及びLDPCエンコーディング)に対する入力を形成するKbchビットの集合
セル(cell):OFDM送信の1つのキャリアにより伝達される変調値
コーディングブロック(coded block):PLS1データのLDPCエンコーディングされたブロックまたはPLS2データのLDPCエンコーディングされたブロックのうちの1つ
データパイプ(data pipe):1つまたは複数のサービスまたはサービスコンポーネントを伝達することができるサービスデータ、または関連したメタデータを伝達する物理階層(physical layer)におけるロジカルチャネル
また、データパイプは、データ送信チャネルで表現されることができる。
データパイプユニット(DPU:data pipe unit):データセルをフレームでのデータパイプに割り当てることができる基本ユニット
データシンボル(data symbol):プリアンブルシンボルでないフレームでの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(edge)シンボルはデータシンボルに含まれる。)
DP_ID:該当8ビットフィールドはSYSTEM_IDにより識別されたシステム内でデータパイプを唯一に識別する。
ダミーセル(dummy cell):PLS(physical layer signaling)シグナリング、データパイプ、または補助ストリームのために使われず残っている容量を詰めることに使用される疑似ランダム値を伝達するセル
FAC(emergency alert channel:非常警報チャネル):EAS情報データを伝達するフレームのうちの一部
フレーム(frame):プリアンブルで始めて、フレームエッジシンボルで終了する物理階層(physical layer)タイムスロット
フレームレピティションユニット(frame repetition unit:フレーム反復単位):スーパーフレーム(super-frame)で8回反復されるFEFを含む同一または異なるフィジカルプロファイルに属するフレームの集合
FIC(fast information channel:高速情報チャネル):サービスと該当ベースデータパイプとの間でのマッピング情報を伝達するフレームにおけるロジカルチャネル
FECBLOCK:データパイプデータのLDPCエンコーディングされたビットの集合
FFTサイズ:基本周期Tのサイクルで表現されたアクティブシンボル周期Tsと同一な特定モードに使用される名目上のFFTサイズ
フレームシグナリングシンボル(frame signaling symbol):PLSデータの一部を伝達する、FFTサイズ、ガードインターバル(guard interval)、及びスキャッタ(scattered)パイロットパターンの特定組合せにおけるフレームの開始で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
フレームエッジシンボル(frame edge symbol):FFTサイズ、ガードインターバル、及びスキャッタパイロットパターンの特定組合せにおけるフレームの端で使用される、より高いパイロット密度を有するOFDMシンボル
フレームグルーフ(frame-group):スーパーフレームで同一のフィジカルプロファイルタイプを有する全てのフレームの集合
フューチャーエクステンションフレーム(future extention frame:今後拡張フレーム):プリアンブルで始める、今後拡張に使用できるスーパーフレーム内で物理階層(physical layer)タイムスロット
フューチャーキャスト(future cast)UTBシステム:入力が1つ以上のMPEG2−TSまたはIP(Internet protocol)または一般ストリームであり、出力がRFシグナルである提案された物理階層(physical layer)放送システム
インプットストリーム(input stream:入力ストリーム):システムにより最終ユーザに伝達されるサービスの調和(ensemble)のためのデータのストリーム
ノーマル(normal)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外したデータシンボル
フィジカルプロファイル(PHY profile):該当する受信機が具現しなければならない全ての構造のサブセット
PLS:PLS1及びPLS2で構成された物理階層(physical layer)シグナリングデータ
PLS1:PLS2のデコーディングに必要とするパラメータだけでなく、システムに関する基本情報を伝達する固定されたサイズ、コーディング、変調を有するFSS(frame signaling symbol)に伝達されるPLSデータの第1の集合
NOTE:PLS1データはフレームグルーフのデュレーション(duration)の間一定である。
PLS2:データパイプ及びシステムに関するより詳細なPLSデータを伝達するFSSに送信されるPLSデータの第2の集合
PLS2ダイナミック(dynamic:動的)データ:フレーム毎にダイナミック(dynamic:動的)に変化するPLS2データ
PLS2スタティック(static:静的)データ:フレームグルーフのデュレーションの間スタティック(static:静的)なPLS2データ
プリアンブルシグナリングデータ(preamble signaling data):プリアンブルシンボルにより伝達され、システムの基本モードを確認すること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(preamble symbol):基本PLSデータを伝達し、フレームの開始に位置する固定された長さのパイロットシンボル
NOTE:プリアンブルシンボルは、システム信号、そのタイミング、周波数オフセット、及びFFTサイズを検出するために高速初期バンドスキャンに主に使用される。
今後使用(future use)のためにリザーブド(reserved):現在文書で定義されないが、今後に定義できる
スーパーフレーム(superframe):8個のフレーム反復単位の集合
タイムインターリービングブロック(time interleaving block:TI block):タイムインターリーバメモリの1つの用途に該当する、タイムインターリービングが実行されるセルの集合
タイムインターリービンググルーフ(time interleaving group:TI group):整数、ダイナミック(dynamic:動的)に変化するXFECBLOCKの数からなる、特定データパイプに対するダイナミック(dynamic:動的)容量割当が実行される単位
NOTE:タイムインターリービンググルーフは1つのフレームに直接マッピングされるか、または複数のフレームにマッピングできる。タイムインターリービンググルーフは1つ以上のタイムインターリービングブロックを含むことができる。
タイプ1のデータパイプ(Type 1 DP):全てのデータパイプがフレームにTDM(time division multiplexing)方式によりマッピングされるフレームのデータパイプ
タイプ2のデータパイプ(Type 2 DP):全てのデータパイプがフレームにFDM方式によりマッピングされるフレームのデータパイプ
XFECBLOCK:1つのLDPC FECBLOCKの全てのビットを伝達するNcellsセルの集合
図1は、本発明の一実施形態に係る次世代放送サービスに対する放送信号送信装置の構造を示す。
本発明の一実施形態に係る次世代放送サービスに対する放送信号送信装置は、インプットフォーマットブロック(Input Format block)1000、BICM(bit interleaved coding & modulation)ブロック1010、フレームビルディングブロック(Frame building block)1020、OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)ジェネレーションブロック(OFDM generation block)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。放送信号送信装置の各ブロックの動作について説明する。
IPストリーム/パケット及びMPEG2−TSは主要入力フォーマットであり、他のストリームタイプは一般ストリームとして扱われる。これらデータ入力に追加で、管理情報が入力されて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を制御する。1つまたは複数のTSストリーム、IPストリーム、及び/又は一般ストリーム入力が同時に許容される。
インプットフォーマットブロック1000は各々の入力ストリームを独立的なコーディング及び変調が適用される1つまたは複数のデータパイプにデマルチプレキシングすることができる。データパイプは堅固性(robustness)の制御のための基本単位であり、これはQoS(Quality of Service)に影響を及ぼす。1つまたは複数のサービスまたはサービスコンポーネントが1つのデータパイプにより伝達できる。インプットフォーマットブロック1000の詳細な動作は後述する。
データパイプは1つまたは複数のサービスまたはサービスコンポーネントを伝達することができるサービスデータ、または関連メタデータを伝達する物理階層(physical layer)におけるロジカルチャネルである。
また、データパイプユニットは1つのフレームでデータセルをデータパイプに割り当てるための基本ユニットである。
インプットフォーマットブロック1000で、パリティ(parity)データはエラー訂正のために追加され、エンコーディングされたビットストリームは複素数値コンステレーションシンボルにマッピングされる。該当シンボルは該当データパイプに使用される特定インターリービング深さに亘ってインターリービングされる。アドバンスプロファイルにおいて、BICMブロック1010でMIMOエンコーディングが実行され、追加データ経路がMIMO送信のために出力に追加される。BICMブロック1010の詳細な動作は後述する。
図1のインプットフォーマットブロック(Input formatting)は、後述する図50、図51、及び図52において提案された機能、過程、及び/又は方法を実現する。
フレームビルディングブロック1020は、1つのフレーム内で入力データパイプのデータセルをOFDMシンボルにマッピングすることができる。マッピング後、周波数領域ダイバーシティのために、特に周波数選択的フェーディングチャネルを防止するために、周波数インターリービングが用いられる。フレームビルディングブロック1020の詳細な動作は後述する。
プリアンブルを各フレームの開始に挿入した後、OFDMジェネレーションブロック1030はサイクリックプレフィックス(cyclic prefix)をガードインターバルとして有する既存のOFDM変調を適用することができる。アンテナスペースダイバーシティのために、分散された(distributed)MISO方式が送信機に亘って適用される。また、PAPR(peak-to-average power ratio)方式が時間領域で実行される。柔軟なネットワーク方式のために、該当の提案は多様なFFTサイズ、ガードインターバル長さ、該当パイロットパターンの集合を提供する。OFDMジェネレーションブロック1030の詳細な動作は後述する。
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階層(physical layer)シグナリング情報を生成することができる。また、該当シグナリング情報は関心あるサービスが受信機側で適切に復旧されるように送信される。シグナリング生成ブロック1040の詳細な動作は後述する。
図2、図3、及び図4は、本発明の実施形態に係るインプットフォーマットブロック1000を示す。各図面に対して説明する。
図2〜図4のインプットフォーマットブロック(Input formatting)は、後述する図50、図51、及び図52において提案された機能、過程、及び/又は方法を実現する。
図2は、本発明の一実施形態に係るインプットフォーマットブロックを示す。図2は、入力信号が単一入力ストリーム(single input stream)の時のインプットフォーマットブロックを示す。
図2に図示されたインプットフォーマットブロックは、図1を参照して説明したインプットフォーマットブロック1000の一実施形態に該当する。
物理階層(physical layer)への入力は1つまたは複数のデータストリームで構成できる。各々のデータストリームは1つのデータパイプにより伝達される。モードアダプテーション(mode adaptation:モード適応)モジュールは入力されるデータストリームをBBF(baseband frame)のデータフィールドにスライスする。該当システムは3種類の入力データストリーム、即ちMPEG2−TS、IP、GS(generic stream)をサポートする。MPEG2−TSは第1のバイトが同期バイト(0×47)である固定された長さ(188バイト)のパケットを特徴とする。IPストリームはIPパケットヘッダ内でシグナリングされる可変長さIPデータグラムパケットで構成される。該当システムはIPストリームに対してIPv4とIPv6を全てサポートする。GSはカプセル化パケットヘッダ内でシグナリングされる可変長さパケットまたは一定長さパケットで構成できる。
(a)は信号データパイプに対するモードアダプテーション(mode adaptation:モード適応)ブロック2000、及びストリームアダプテーション(stream adaptation:ストリーム適応)2010を示し、(b)はPLSデータを生成及び処理するためのPLS生成ブロック2020及びPLSスクランブラー2030を示す。各ブロックの動作について説明する。
入力ストリームスプリッタは、入力されたTS、IP、GSストリームを複数のサービスまたはサービスコンポーネント(オーディオ、ビデオなど)ストリームに分割する。モードアダプテーション(mode adaptation:モード適応)モジュール2010は、CRCエンコーダ、BB(baseband)フレームスライサー、及びBBフレームヘッダ挿入ブロックで構成される。
CRCエンコーダは、ユーザパケット(user packet:UP)レベルでのエラー検出のための3種類のCRCエンコーディング、即ちCRC−8、CRC−16、CRC−32を提供する。算出されたCRCバイトはUPの後に添付される。CRC−8はTSストリームに使われ、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ければ、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フレームスライサーは、入力を内部ロジカルビットフォーマットにマッピングする。第1の受信ビットはMSBと定義する。BBフレームスライサーは、使用可能データフィールド容量と同一な数の入力ビットを割り当てる。BBFペイロードと同一な数の入力ビットを割り当てるために、UPストリームがBBFのデータフィールドに合うようにスライスされる。
BBフレームヘッダ挿入ブロックは、2バイトの固定された長さの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。固定された2バイトBBFヘッダだけでなく、BBFは2バイトBBFヘッダの端に拡張フィールド(1または3バイト)を有することができる。
ストリームアダプテーション(stream adaptation:ストリーム適応)2010は、スタッフィング(stuffing)挿入ブロック及びBBスクランブラーで構成される。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。ストリームアダプテーション(stream adaptation:ストリーム適応)に対する入力データがBBフレームを詰めることに充分であれば、STUFFIは0に設定され、BBFはスタッフィングフィールドを有しない。でなければ、STUFFIは1に設定され、スタッフィングフィールドは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スクランブラーは、エネルギー分散のために完全なBBFをスクランブリングする。スクランブリングシーケンスは、BBFと同期化される。スクランブリングシーケンスは、フィードバックシフトレジスタにより生成される。
PLS生成ブロック2020は、PLSデータを生成することができる。PLSは、受信機でフィジカルレイヤ(physical layer)データパイプに接続できる手段を提供する。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、PLS2データのデコーディングに必要とするパラメータだけでなく、システムに関する基本情報を伝達する固定されたサイズ、コーディング、変調を有するフレームからFSSに伝達されるPLSデータの第1の集合である。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こと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フのデュレーションの間一定である。
PLS2データは、データパイプ及びシステムに関するより詳しいPLSデータを伝達するFSSに送信されるPLSデータの第2の集合である。PLS2は、受信機が所望のデータパイプをデコーディングすることに充分の情報を提供するパラメータを含む。PLS2シグナリングは、PLS2スタティック(static:静的)データ(PLS2−STATデータ)及びPLS2ダイナミック(dynamic:動的)データ(PLS2−DYNデータ)の2種類のパラメータでさらに構成される。PLS2スタティック(static:静的)データは、フレームグルーフのデュレーションの間スタティック(static:静的)なPLS2データであり、PLS2ダイナミック(dynamic:動的)データはフレーム毎にダイナミック(dynamic:動的)に変化するPLS2データである。
PLSデータに対する詳細な内容は後述する。
PLSスクランブラー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リングすることができる。
前述したブロックは省略されることもでき、類似または同一機能を有するブロックにより取り替えることもできる。
図3は、本発明の他の一実施形態に係るインプットフォーマットブロックを示す。
図3に図示されたインプットフォーマットブロックは、図1を参照して説明したインプットフォーマットブロック1000の一実施形態に該当する。
図3は、入力信号がマルチインプットストリーム(multi input stream:複数の入力ストリーム)に該当する場合、インプットフォーマットブロックのモードアダプテーション(mode adaptation:モード適応)ブロックを示す。
マルチインプットストリーム(multi input stream:複数の入力ストリーム)を処理するためのインプットフォーマットブロックのモードアダプテーション(mode adaptation:モード適応)ブロックは、複数入力ストリームを独立的に処理することができる。
図3を参照すると、マルチインプットストリーム(multi input stream:複数の入力ストリーム)を各々処理するためのモードアダプテーション(mode adaptation:モード適応)ブロックは、インプットストリームスプリッタ(input stream splitter)3000、インプットストリームシンクロナイザー(input stream synchronizer)3010、コンペンセーティングディレイ(compensation delay:補償遅延)ブロック3020、ヌルパケットディリーションブロック(null packet deletion block)3030、ヘッダコンプレッションブロック(header compression block)3040、CRCエンコーダ(CRC encoder)3050、BBフレームスライサー(BB frame slicer)3060、及びBBヘッダ挿入ブロック(BB header insertion block)3070を含むことができる。モードアダプテーション(mode adaptation:モード適応)ブロックの各ブロックに対して説明する。
CRCエンコーダ3050、BBフレームスライサー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、BBフレームスライサー、及びBBヘッダ挿入ブロックの動作に該当するので、その説明は省略する。
インプットストリームスプリッタ3000は、入力されたTS、IP、GSストリームを複数のサービスまたはサービスコンポーネント(オーディオ、ビデオなど)ストリームに分割する。
インプットストリームシンクロナイザー3010は、ISSYと呼ばれることができる。ISSYは如何なる入力データフォーマットに対してもCBR(constant bit rate)及び一定の終端間送信(end-to-end transmission)遅延を保証するに適した手段を提供することができる。ISSYはTSを伝達する複数のデータパイプの場合に常に用いられ、GSストリームを伝達する複数のデータパイプに選択的に用いられる。
コンペンセーティングディレイ(compensation delay:補償遅延)ブロック3020は、受信機で追加のメモリを必要とせず、TSパケット再結合メカニズムを許容するためにISSY情報の挿入に後続する分割されたTSパケットストリームを遅延させることができる。
ヌルパケットディリーションブロック3030は、TS入力ストリームの場合のみに使用される。一部のTS入力ストリームまたは分割されたTSストリームはVBR(variable bit-rate)サービスをCBR TSストリームに収容するために存在する複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、ヌルパケットは確認されて送信されないことがある。受信機で、除去されたヌルパケットは送信に挿入されたDNP(deleted null-packet:除去されたヌルパケット)カウンターを参照して元の存在していた正確な場所に再挿入できるので、CBRが保証され、タイムスタンプ(PCR)更新の必要がなくなる。
ヘッダコンプレッションブロック3040は、TSまたはIP入力ストリームに対する送信効率を増加させるためにパケットヘッダ圧縮を提供することができる。受信機はヘッダの特定部分に対する先験的な(a priori)情報を有することができるので、この知られた情報(known information)は送信機から削除できる。
TSに対し、受信機は同期バイト構成(0×47)及びパケット長さ(188バイト)に関する先験的な情報を有することができる。入力されたTSが1つのPIDのみを有するコンデンツを伝達すれば、即ち、1つのサービスコンポーネント(ビデオ、オーディオなど)、またはサービスサブコンポーネント(SVCベースレイヤ、SVCインヘンスメントレイヤ、MVCベースビュー、またはMVC依存ビュー)に対してのみ、TSパケットヘッダ圧縮がTSに(選択的に)適用できる。TSパケットヘッダ圧縮は入力ストリームがIPストリームの場合、選択的に使用される。前記ブロックは省略されるか、類似または同一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、本発明の他の実施形態に係るインプットフォーマットブロックを示す。
図4に図示されたインプットフォーマットブロックは、図1を参照して説明したインプットフォーマットブロック1000の一実施形態に該当する。
図4は、入力信号がマルチインプットストリーム(multi input stream:複数の入力ストリーム)に該当する場合、インプットフォーマットブロックのストリームアダプテーション(stream adaptation:ストリーム適応)ブロックを示す。
図4を参照すると、マルチインプットストリーム(multi input stream:複数の入力ストリーム)を各々処理するためのモードアダプテーション(mode adaptation:モード適応)ブロックは、スケジューラー4000、1−フレームディレイ(delay)ブロック4010、スタッフィング挿入ブロック4020、インバンド(In-band)シグナリングブロック4030、BBフレームスクランブラー4040、PLS生成ブロック4050、及びPLSスクランブラー4060を含むことができる。ストリームアダプテーション(stream adaptation:ストリーム適応)ブロックの各ブロックに対して説明する。
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ー4040、PLS生成ブロック4050、PLSスクランブラー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スクランブラー、PLS生成ブロック、PLSスクランブラー4060の動作に該当するので、その説明は省略する。
スケジューラー4000は各データパイプのFECBLOCKの量から全体フレームに亘って全体のセル割当を決定することができる。PLS、EAC、及びFICに対する割当を含んで、スケジューラーはフレームのFSSのPLSセルまたはインバンド(In-band)シグナリングに送信されるPLS2−DYNデータの値を生成する。FECBLOCK、EAC、FICに対する詳細な内容は後述する。
1−フレームディレイ(delay)ブロック4010は、次のフレームに関するスケジューリング情報がデータパイプに挿入されるインバンド(In-band)シグナリング情報に関する現フレームを通じて送信できるように入力データを1つの送信フレームだけ遅延させることができる。
インバンド(In-band)シグナリングブロック4030は、PLS2データの遅延されない部分をフレームのデータパイプに挿入することができる。
前述したブロックは省略されるか、類似または同一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、本発明の一実施形態に係るBICMブロックを示す。
図5に図示されたBICMブロックは、図1を参照して説明したBICMブロック1010の一実施形態に該当する。
前述したように、本発明の一実施形態に係る次世代放送サービスに対する放送信号送信装置は、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が本発明の一実施形態に係る次世代放送サービスに対する放送信号送信装置により提供されるサービスの特性に依存するので、各々のサービスに該当するデータは互いに異なる方式により処理されなければならない。したがって、本発明の一実施形態に係るBICMブロックは、SISO、MISO、MIMO方式を各々のデータ経路に該当するデータパイプに独立的に適用することによって、各データパイプを独立的に処理することができる。結果的に、本発明の一実施形態に係る次世代放送サービスに対する放送信号送信装置は、各々のデータパイプを介して送信される各サービスまたはサービスコンポーネントに対するQoSを調節することができる。
(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り共有されるBICMブロックを示し、(b)はアドバンスプロファイルの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り共有されるBICMブロック及びアドバンスプロファイルのBICMブロックは、各々のデータパイプを処理するための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に対するBICMブロック及びアドバンスプロファイルに対するBICMブロックの各々の処理ブロックに対して説明する。
ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルに対するBICMブロックの処理ブロック5000は、データFECエンコーダ5010、ビットインターリーバ5020、コンステレーションマッパー(mapper)5030、SSD(signal space diversity)エンコーディングブロック5040、及びタイムインターリーバ5050を含むことができる。
データFECエンコーダ5010は、外部コーディング(BCH)及び内部コーディング(LDPC)を用いてFECBLOCK手続を生成するために入力BBFにFECエンコーディングを実行する。外部コーディング(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5010の具体的な動作に対しては後述する。
ビットインターリーバ5020は、効率的に実現可能な構造を提供しながらデータFECエンコーダ5010の出力をインターリービングしてLDPCコード及び変調方式の組合せにより最適化された性能を達成することができる。ビットインターリーバ5020の具体的な動作に対しては後述する。
コンステレーションマッパー5030は、QPSK、QAM−16、不均一QAM(NUQ−64、NUQ−256、NUQ−1024)、または不均一コンステレーション(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でビットインターリーバ5020からの各々のセルワードを変調するか、またはアドバンスプロファイルで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てパワーが正規化されたコンステレーションポイントelを提供することができる。該当コンステレーションマッピングは、データパイプに対してのみ適用される。NUQが任意の形態を有する一方、QAM−16及びNUQは正四角形の形態を有することが観察される。各々のコンステレーションが90度の倍数だけ回転されれば、回転されたコンステレーションは元のものと正確に重なる。回転対称特性によって実数及び虚数コンポーネントの容量及び平均パワーが互いに同一になる。NUQ及びNUCは全て各コードレート(code rate)に対して特別に定義され、使用される特定の1つはPLS2データに保管されたパラメータDP_MODによりシグナリングされる。
SSDエンコーディングブロック5040は、2次元、3次元、4次元でセルをフリーコーディングして、難しいフェーディング条件で受信堅固性(robustness)を増加させることができる。
タイムインターリーバ5050は、データパイプレベルで動作することができる。タイムインターリービングのパラメータは、各々のデータパイプに対して異なるように設定できる。タイムインターリーバ5050の具体的な動作に関しては後述する。
アドバンスプロファイルに対するBICMブロックの処理ブロック5000−1は、データFECエンコーダ、ビットインターリーバ、コンステレーションマッパー、及びタイムインターリーバを含むことができる。
但し、処理ブロック5000−1は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をさらに含むという点で処理ブロック5000と区別される。
また、処理ブロック5000−1におけるデータFECエンコーダ、ビットインターリーバ、コンステレーションマッパー、タイムインターリーバの動作は、前述したデータFECエンコーダ5010、ビットインターリーバ5020、コンステレーションマッパー5030、タイムインターリーバ5050の動作に該当するので、その説明は省略する。
セルワードデマルチプレクサ5010−1は、アドバンスプロファイルのデータパイプがMIMO処理のために単一セルワードストリームを二重セルワードストリームに分離することに使用される。セルワードデマルチプレクサ5010−1の具体的な動作に関しては後述する。
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、放送信号送信のために最適化された。MIMO技術は、容量増加を得るための有望な方式であるが、チャネル特性に依存する。特別に放送に対して、互いに異なる信号伝搬特性による2アンテナの間の受信信号パワーの差、またはチャネルの強いLOSコンポーネントはMIMOから容量利得を得ることを難しくする。提案されたMIMOエンコーディング方式は、MIMO出力信号のうちの1つの位相ランダム化及び回転基盤プリコーディングを用いてこの問題を克服する。
MIMOエンコーディングは、送信機及び受信機の全てで少なくとも2つのアンテナを必要とする2×2MIMOシステムのために意図される。2つのMIMOエンコーディングモードは本提案であるFR−SM(full-rate spatial multiplexing)及びFRFD−SM(full-rate full-diversity spatial multiplexing)で定義される。FR−SMエンコーディングは受信機側における比較的小さい複雑度増加により容量増加を提供する一方、FRFD−SMエンコーディングは受信機側における大きい複雑度増加で容量増加及び追加的なダイバーシティ利得を提供する。提案されたMIMOエンコーディング方式はアンテナ極性配置を制限しない。
MIMO処理はアドバンスプロファイルフレームに要求されるが、これはアドバンスプロファイルフレームにおける全てのデータパイプがMIMOエンコーダにより処理されることを意味する。MIMO処理はデータパイプレベルで適用される。コンステレーションマッパー出力のペア(pair:対)であるNUQ(e1,i及びe2,i)はMIMOエンコーダの入力により供給される。MIMOエンコーダ出力ペア(pair:対)(g1,i及びg2,i)は各々の送信アンテナの同一なキャリアk及びOFDMシンボルlにより送信される。
前述したブロックは省略されるか、類似または同一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、本発明の他の実施形態に係るBICMブロックを示す。
図6に図示されたBICMブロックは、図1を参照して説明したBICMブロック1010の一実施形態に該当する。
図6は、PLS、EAC、及びFICの保護のためのBICMブロックを示す。EACはEAS情報データを伝達するフレームの一部であり、FICはサービスと該当するベースデータパイプとの間でマッピング情報を伝達するフレームにおけるロジカルチャネルである。EAC及びFICに対する詳細な説明は後述する。
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6000、ビットインターリーバ6010、及びコンステレーションマッパー6020を含むことができる。
また、PLS FECエンコーダ6000は、スクランブラー、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(puncturing)ブロックを含むことができる。BICMブロックの各ブロックに対して説明する。
PLS FECエンコーダ6000は、スクランブリングされたPLS 1/2データ、EAC及びFICセクションをエンコーディングすることができる。
スクランブラーは、BCHエンコーディング及びショートニング(shortening)及びパンクチャリングされたLDPCエンコーディングの前にPLS1データ及びPLS2データをスクランブリングすることができる。
BCHエンコーディング/ゼロ挿入ブロックは、PLS保護のためのショートニングされたBCHコードを用いてスクランブリングされたPLS 1/2データに外部エンコーディングを遂行し、BCHエンコーディングの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ゼロ挿入の出力ビットがLDPCエンコーディングの前にパーミュテーション(permutation)できる。
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ディングすることができる。完全なコーディングブロックを生成するために、Cldpc及びパリティビットPldpcは各々のゼロが挿入されたPLS情報ブロックIldpcから組織的にエンコーディングされ、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遂行することができる。
ショートニングがPLS1データ保護に適用されれば、一部のLDPCパリティビットはLDPCエンコーディングの後にパンクチャリングされる。また、PLS2データ保護のために、PLS2のLDPCパリティビットがLDPCエンコーディングの後にパンクチャリングされる。これらパンクチャリングされたビットは送信されない。
ビットインターリーバ6010は、各々のショートニング及びパンクチャリングされたPLS1データ及びPLS2データを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マッパー6020は、ビットインターリービングされたPLS1データ及びPLS2データをコンステレーションにマッピングすることができる。
前述したブロックは省略されるか、類似または同一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、本発明の一実施形態に係るフレームビルディングブロック(frame building block)を示す。
図7に図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の一実施形態に該当する。
図7を参照すると、フレームビルディングブロックは、ディレイコンペンセーション(delay compensation:遅延補償)ブロック7000、セルマッパー(cell mapper)7010、及びフリークエンシーインターリーバ(frequency interleaver)7020を含むことができる。フレームビルディングブロックの各ブロックに関して説明する。
ディレイコンペンセーション(delay compensation:遅延補償)ブロック7000は、データパイプと該当するPLSデータとの間のタイミングを調節して送信機側でデータパイプと該当するPLSデータとの間の同時性(co-time)を保証することができる。インプットフォーマットブロック及びBICMブロックによるデータパイプの遅延を扱うことによってPLSデータはデータパイプだけ遅延される。BICMブロックの遅延は主にタイムインターリーバ5050によるものである。インバンド(In-band)シグナリングデータは、次のタイムインターリービンググルーフの情報をシグナリングされるデータパイプより1つのフレームの前に伝達されるようにすることができる。ディレイコンペンセーション(delay compensation:遅延補償)ブロックは、それに合せてインバンド(In-band)シグナリングデータを遅延させる。
セルマッパー7010は、PLS、EAC、FIC、データパイプ、補助ストリーム、及びダミーセルをフレーム内でOFDMシンボルのアクティブ(active)キャリアにマッピングすることができる。セルマッパー7010の基本機能は、各々のデータパイプ、PLSセル、及びEAC/FICセルに対するタイムインターリービングにより生成されたデータセルを、存在していれば、1つのフレーム内で各々のOFDMシンボルに該当するアクティブ(active)OFDMセルのアレイにマッピングするものである。(PSI(program specific information)/SIのような)サービスシグナリングデータは個別的に収集されてデータパイプにより送られることができる。セルマッパーはフレーム構造の構成及びスケジューラーにより生成されたダイナミックインフォメーション(dynamic information:動的情報)に従って動作する。フレームに関する詳細な内容は後述する。
フリークエンシーインターリーバ7020は、セルマッパー7010から受信されたデータセルをランダムにインターリービングして周波数ダイバーシティを提供することができる。また、フリークエンシーインターリーバ7020は単一フレームで最大のインターリービング利得を得るために他のインターリービングシード(seed)の順序を用いて2つの順次的なOFDMシンボルで構成されたOFDMシンボルペア(pair:対)で動作することができる。
前述したブロックは省略されるか、類似または同一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、本発明の一実施形態に係るOFDMジェネレーションブロックを示す。
図8に図示されたOFDMジェネレーションブロックは、図1を参照して説明したOFDMジェネレーションブロック1030の一実施形態に該当する。
OFDMジェネレーションブロックは、フレームビルディングブロックにより生成されたセルによりOFDMキャリアを変調し、パイロットを挿入し、送信のための時間領域信号を生成する。また、該当ブロックは順次的にガードインターバルを挿入し、PAPR減少処理を適用して最終のRF信号を生成する。
図8を参照すると、OFDMジェネレーションブロックは、パイロット及びリザーブドトーン挿入ブロック(pilot and reserved tone insertion block)8000、2D−eSFN(single frequency network)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、ガードインターバル挿入ブロック(guard interval insertion block)8040、プリアンブル挿入ブロック(preamble insertion block)8050、その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。OFDMジェネレーションブロックの各ブロックに対して説明する。
パイロット及びリザーブドトーン挿入ブロック8000は、パイロット及びリザーブド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受信機から先験的に知られた送信された値を有するパイロットとして知られた参照情報に変調される。パイロットセルの情報は、分散パイロット、連続パイロット、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。各パイロットは、パイロットタイプ及びパイロットパターンに従って特定増加パワーレベルで送信される。パイロット情報の値は与えられたシンボルで1つが各々の送信キャリアに対するものである一連の値に該当する参照シーケンスで誘導される。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、送信モード識別のために使用されることができ、また位相雑音を追跡するために使用できる。
参照シーケンスから取った参照情報は、フレームのプリアンブル、FSS及びFESを除外した全てのシンボルにおける分散パイロットセルで送信される。連続パイロットは、フレームの全てのシンボルに挿入される。連続パイロットの数及び位置はFFTサイズ及び分散パイロットパターンに全て依存する。エッジキャリアは、プリアンブルシンボルを除外した全てのシンボル内のエッジパイロットと同一である。エッジキャリアは、スペクトルのエッジまで周波数インターポレーション(interpolation: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。FSSパイロット及びFESパイロットはフレームのエッジまで時間インターポレーション(interpolation:補間)を許容するために挿入される。
本発明の一実施形態に係るシステムは非常に堅い送信モードをサポートするために分散MISO方式が選択的に使用されるSFNをサポートする。2D−eSFNは複数の送信アンテナを使用する分散MISO方式であって、各アンテナはSFNネットワークで各々異なる送信機に位置することができる。
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ダイバーシティを生成するために2D−eSFN処理を行って複数の送信機から送信された信号の位相を歪曲させることがある。したがって、長時間の間の低い平面フェーディングまたは深いフェーディングによるバースト誤りが軽減できる。
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(または、リザーブドトーン)に指定されないデータシンボルでの全てのセルは、周波数インターリーバからのデータセルのうちの1つを伝達する。セルはOFDMキャリアにマッピングされる。
PAPR減少ブロック8030は、時間領域で多様なPAPR減少アルゴリズムを用いて入力信号にPAPR減少を実行する。
ガードインターバル挿入ブロック8040はガードインターバル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に対する詳細な内容は後述する。
その他のシステム挿入ブロック8060は、放送サービスを提供する2つ以上の互いに異なる放送送信/受信システムのデータが同一なRF信号帯域で同時に送信できるように時間領域で複数の放送送信/受信システムの信号をマルチプレキシングすることができる。この場合、2つ以上の互いに異なる放送送信/受信システムは、互いに異なる放送サービスを提供するシステムをいう。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することができる。各々の放送サービスに関連したデータは互いに異なるフレームを通じて送信できる。
DACブロック8070は、入力されたディ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8070から出力された信号は物理階層プロファイルによって複数の出力アンテナを介して送信できる。本発明の一実施形態に係る送信アンテナは垂直または水平極性を有することができる。
前述したブロックは設計によって省略されるか、類似または同一機能を有するブロックに取替できる。
図9は、本発明の一実施形態に係る次世代放送サービスに対する放送信号受信装置の構造を示す。
本発明の一実施形態に係る次世代放送サービスに対する放送信号受信装置は、図1を参照して説明した次世代放送サービスに対する放送信号送信装置に対応することができる。
本発明の一実施形態に係る次世代放送サービスに対する放送信号受信装置は、同期及び復調モジュール(synchronization & demodulation module)9000、フレームパーシングモジュール(frame parsing module)9010、デマッピング及びデコーディングモジュール(demapping & decoding module)9020、出力プロセッサ(output processor)9030、及びシグナリングデコーディングモジュール(signaling decoding module)9040を含むことができる。放送信号受信装置の各モジュールの動作に対して説明する。
同期及び復調モジュール9000は、m個の受信アンテナを介して入力信号を受信し、放送信号受信装置に該当するシステムに対して信号検出及び同期化を実行し、放送信号送信装置により実行される手続の逆過程に該当する復調を実行することができる。
フレームパーシングモジュール9010は、入力信号フレームをパーシングし、ユーザにより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。放送信号送信装置がインターリービングを実行すれば、フレームパーシングモジュール9010はインターリービングの逆過程に該当するデインターリービングを実行することができる。この場合、抽出されなければならない信号及びデータの位置がシグナリングデコーディングモジュール9040から出力されたデータをデコーディングすることにより取得されて、放送信号送信装置により生成されたスケジューリング情報が復元できる。
デマッピング及びデコーディングモジュール9020は、入力信号をビット領域データに変換した後、必要によってビット領域データをデインターリービングすることができる。デマッピング及びデコーディングモジュール9020は、送信効率のために適用されたマッピングに対するデマッピングを実行し、デコーディングを通じて送信チャネルで発生したエラー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9020はシグナリングデコーディングモジュール9040から出力されたデータをデコーディングすることによって、デマッピング及びデコーディングのために必要な送信パラメータを取得することができる。
出力プロセッサ9030は、送信効率を向上させるために放送信号送信装置により適用される多様な圧縮/信号処理手続の逆過程を実行することができる。この場合、出力プロセッサ9030はシグナリングデコーディングモジュール9040から出力されたデータで必要とする制御情報を取得することができる。出力プロセッサ8300の出力は、放送信号送信装置に入力される信号に該当し、MPEG−TS、IPストリーム(v4またはv6)及びGSでありうる。
シグナリングデコーディングモジュール9040は、同期及び復調モジュール9000により復調された信号からPLS情報を取得することができる。前述したように、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9040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9の出力プロセッサ(Output Processor)は、後述する図50、図51、及び図53において提案された機能、過程、及び/又は方法を実現する。
図10は、本発明の一実施形態に係るフレーム構造を示す。
図10は、フレームタイムの構成例及びスーパーフレームにおけるFRU(frame repetition unit:フレーム反復単位)を示す。(a)は本発明の一実施形態に係るスーパーフレームを示し、(b)は本発明の一実施形態に係るFRUを示し、(c)はFRUでの多様なフィジカルプロファイル(PHY profile)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で構成できる。FRUはフレームのTDMに対する基本マルチプレキシング単位であり、スーパーフレームで8回反復される。
FRUで各フレームはフィジカルプロファイル(ベース、ハンドヘルド、アドバンスプロファイル)のうちの1つまたはFEFに属する。FRUで、フレームの最大許容数は4であり、与えられたフィジカルプロファイルはFRUで0回乃至4回のうちのいずれかの回数だけ表れることができる(例えば、ベース、ハンドヘルド、アドバンス)。フィジカルプロファイル定義は、必要時、プリアンブルにおけるPHY_PROFILEのリザーブド値を用いて拡張できる。
FEF部分は、含まれれば、FRUの端に挿入される。FEFがFRUに含まれる場合、FEFの最大数はスーパーフレームで8である。FEF部分が互いに隣接することが推奨されない。
1つのフレームは複数のOFDMシンボル及びプリアンブルにさらに分離される。(d)に図示したように、フレームは、プリアンブル、1つ以上のFSS、ノーマルデータシンボル、及びFESを含む。
プリアンブルは高速フューチャーキャストUTBシステム信号検出を可能にし、信号の効率的な送信及び受信のための基本送信パラメータの集合を提供する特別なシンボルである。プリアンブルに対する詳細な内容は後述する。
FSSの主な目的はPLSデータを伝達するものである。高速同期化及びチャネル推定のために、これに従うPLSデータの高速デコーディングのために、FSSはノーマルデータシンボルより高密度のパイロットパターンを有する。FESはFSSと完全に同一なパイロットを有するが、これはFESの直前のシンボルに対して外挿(extrapolation)無しでFES内での周波数のみのインターポレーション(interpolation:補間)及び時間的補間(temporal interpolation)を可能にする。
図11は、本発明の一実施形態に係るフレームのシグナリング階層構造(signaling hierarchy structure)を示す。
図11はシグナリング階層構造を示すが、これは3個の主要部分である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に分割される。毎フレーム毎にプリアンブル信号により伝達されるプリアンブルの目的は、フレームの基本送信パラメータ及び送信タイプを示すものである。PLS1は、受信機が関心あるデータパイプに接続するためのパラメータを含むPLS2データに接続してデコーディングできるようにする。PLS2は毎フレーム毎に伝達され、2つの主要部分であるPLS2−STATデータとPLS2−DYNデータに分割される。PLS2データのスタティック(static:静的)及びダイナミック(dynamic:動的)部分には、必要時、パッディングが後続する。
図12は、本発明の一実施形態に係るプリアンブルシグナリングデータを示す。
プリアンブルシグナリングデータは、受信機がフレーム構造内でPLSデータに接続し、データパイプを追跡できるようにするために必要とする21ビットの情報を伝達する。プリアンブルシグナリングデータに対する詳細な内容は、次の通りである。
PHY_PROFILE:該当3ビットフィールドは現フレームのフィジカルプロファイルタイプを示す。互いに異なるフィジカル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:該当2ビットフィールドは以下の<表6>で説明した通り、フレームグルーフ内で現フレームのFFTサイズを示す。
GI_FRACTION:該当3ビットフィールドは以下の<表7>で説明した通り、現スーパーフレームにおけるガードインターバルの一部(fraction)値を示す。
EAC_FLAG:該当1ビットフィールドはEACが現フレームに提供されるか否かを示す。該当フィールドが1に設定されれば、EASが現フレームに提供される。該当フィールドが0に設定されれば、EASが現フレームで伝達されない。該当フィールドはスーパーフレーム内でダイナミック(dynamic:動的)に転換できる。
PILOT_MODE:該当1ビットフィールドは現フレームグルーフで現フレームに対してパイロットモードがモバイルモードであるか、または固定モードか否かを示す。該当フィールドが0に設定されれば、モバイルパイロットモードが使用される。該当フィールドが1に設定されれば、固定パイロットモードが使用される。
PAPR_FLAG:該当1ビットフィールドは現フレームグルーフで現フレームに対してPAPR減少が使用されるか否かを示す。該当フィールドが1に設定されれば、トーン予約(tone reservation)がPAPR減少のために使用される。該当フィールドが0に設定されれば、PAPR減少が使われない。
FRU_CONFIGURE:該当3ビットフィールドは現スーパーフレームで存在するFRUのフィジカルプロファイルタイプ構成を示す。現スーパーフレームで全てのプリアンブルにおける該当フィールドで、現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が識別される。該当3ビットフィールドは以下の<表8>に示した通り、各々のプロファイルに対して異なるように定義される。
RESERVED:該当7ビットフィールドは今後の使用のために予約(reserved)される。
図13は、本発明の一実施形態に係るPLS1データを示す。
PLS1データはPLS2の受信及びデコーディングを可能にするために必要なパラメータを含んだ基本送信パラメータを提供する。前述したように、PLS1データは1つのフレームグルーフの全体デュレーションの間変化しない。PLS1データのシグナリングフィールドの具体的な定義は、次の通りである。
PREAMBLE_DATA:該当20ビットフィールドはEAC_FLAGを除外したプリアンブルシグナリングデータのコピーである。
NUM_FRAME_FRU:該当2ビットフィールドはFRU当たりフレーム数を示す。
PAYLOAD_TYPE:該当3ビットフィールドはフレームグルーフで伝達されるペイロードデータのフォーマットを示す。PAYLOAD_TYPEは<表9>に示した通りシグナリングされる。
NUM_FSS:該当2ビットフィールドは現フレームでFSSの数を示す。
SYSTEM_VERSION:該当8ビットフィールドは送信される信号フォーマットのバージョンを示す。SYSTEM_VERSIONは主バージョン及び副バージョンの2つの4ビットフィールドに分離される。
主バージョン:SYSTEM_VERSIONフィールドのMSBである4ビットは主バージョン情報を示す。主バージョンフィールドでの変化は互換が不可能な変化を示す。デフォルト値は0000である。該当標準で叙述されたバージョンに対し、値が0000に設定される。
副バージョン:SYSTEM_VERSIONフィールドのLSBである4ビットは副バージョン情報を示す。副バージョンフィールドでの変化は互換が可能である。
CELL_ID:これはATSCネットワークにおける地理的セルを唯一に識別する16ビットフィールドである。ATSCセルカバレッジはフューチャーキャストUTBシステム当たり使用される周波数の数によって1つ以上の周波数で構成できる。CELL_IDの値が知られていないか、特定されなければ、該当フィールドは0に設定される。
NETWORK_ID:これは現ATSCネットワークを唯一に識別する16ビットフィールドである。
SYSTEM_ID:該当16ビットフィールドはATSCネットワーク内でフューチャーキャストUTBシステムを唯一に識別する。フューチャーキャストUTBシステムは入力が1つ以上の入力ストリーム(TS、IP、GS)であり、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、存在していれば、FEF及び1つ以上のフィジカルプロファイルを伝達する。同一なフューチャーキャストUTBシステムは互いに異なる入力ストリームを伝達し、互いに異なる地理的領域で互いに異なるRFを使用することができるので、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1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。1つ以上のフューチャーキャストUTBシステムは全て同一なフィジカル構造及び構成を有するという同一なSYSTEM_IDの意味を有することができる。
次のループ(loop)は、各フレームタイプの長さ及びFRU構成を示すFRU_PHY_PROFILE、FRU_FRAME_LENGTH、FRU_GI_FRACTION、及びRESERVEDで構成される。ループ(loop)サイズはFRU内で4個のフィジカルプロファイル(FEF含み)がシグナリングされるように固定される。NUM_FRAME_FRUが4より小さければ、使われないフィールドはゼロで詰められる。
FRU_PHY_PROFILE:該当3ビットフィールドは関連したFRUの(i+1)番目フレーム(iはループ(loop)インデックス)のフィジカルプロファイルタイプを示す。該当フィールドは<表8>に示したものと同一なシグナリングフォーマットを使用する。
FRU_FRAME_LENGTH:該当2ビットフィールドは関連したFRUの(i+1)番目フレームの長さを示す。FRU_GI_FRACTIONと共にFRU_FRAME_LENGTHを使用すれば、フレームデュレーションの正確な値が得られる。
FRU_GI_FRACTION:該当3ビットフィールドは関連したFRUの(i+1)番目フレームのガードインターバルの一部値を示す。FRU_GI_FRACTIONは<表7>に従ってシグナリングされる。
RESERVED:該当4ビットフィールドは今後の使用のために予約(reserved)される。
次のフィールドは、PLS2データをデコーディングするためのパラメータを提供する。
PLS2_FEC_TYPE:該当2ビットフィールドはPLS2の保護により使用されるFECタイプを示す。FECタイプは<表10>に従ってシグナリングされる。LDPCコードに対する詳細な内容は後述する。
PLS2_MOD:該当3ビットフィールドはPLS2により使用される変調タイプを示す。変調タイプは<表11>に従ってシグナリングされる。
PLS2_SIZE_CELL:該当15ビットフィールドは現フレームグループで伝達されるPLS2に対する全てのコーディングブロックのサイズ(QAMセルの数に特定される)であるCtotal_partial_blockを示す。該当値は現フレームグループの全体デュレーションの間一定である。
PLS2_STAT_SIZE_BIT:該当14ビットフィールドは現フレームグループに対するPLS2−STATのサイズをビット数で示す。該当値は現フレームグループの全体デュレーションの間一定である。
PLS2_DYN_SIZE_BIT:該当14ビットフィールドは現フレームグループに対するPLS2−DYNのサイズをビット数で示す。該当値は現フレームグループの全体デュレーションの間一定である。
PLS2_REP_FLAG:該当1ビットフラグはPLS2反復モードが現フレームグループで使用されるか否かを示す。該当フィールドの値が1に設定されれば、PLS2反復モードは活性化される。該当フィールドの値が0に設定されれば、PLS2反復モードは不活性化される。
PLS2_REP_SIZE_CELL:該当15ビットフィールドはPLS2反復が使用される場合、現フレームグループの毎フレーム毎に伝達されるPLS2に対する部分コーディングブロックのサイズ(QAMセルの数で特定される)であるCtotal_partial_blockを示す。反復が使われない場合、該当フィールドの値は0と同一である。該当値は現フレームグループの全体デュレーションの間一定である。
PLS2_NEXT_FEC_TYPE:該当2ビットフィールドは次のフレームグループの毎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>に従ってシグナリングされる。
PLS2_NEXT_MOD:該当3ビットフィールドは次のフレームグループの毎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>に従ってシグナリングされる。
PLS2_NEXT_REP_FLAG:該当1ビットフラグはPLS2反復モードが次のフレームグループで使用されるか否かを示す。該当フィールドの値が1に設定されれば、PLS2反復モードは活性化される。該当フィールドの値が0に設定されれば、PLS2反復モードは非活性化される。
PLS2_NEXT_REP_SIZE_CELL: 該当15ビットフィールドはPLS2反復が使用される場合、次のフレームグループの毎フレーム毎に伝達されるPLS2に対する全体コーディングブロックのサイズ(QAMセルの数で特定される)であるCtotal_full_blockを示す。次のフレームグループで反復が使われない場合、該当フィールドの値は0と同一である。該当値は現フレームグループの全体デュレーションの間一定である。
PLS2_NEXT_REP_STAT_SIZE_BIT:該当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のサイズをビット数で示す。該当値は現フレームグループで一定である。
PLS2_NEXT_REP_DYN_SIZE_BIT:該当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のサイズをビット数で示す。該当値は現フレームグループで一定である。
PLS2_AP_MODE:該当2ビットフィールドは現フレームグループでPLS2に対して追加パリティが提供されるか否かを示す。該当値は現フレームグループの全体デュレーションの間一定である。以下の<表12>は該当フィールドの値を提供する。該当フィールドの値が00に設定されれば、現フレームグループで追加パリティがPLS2に対して使われない。
PLS2_AP_SIZE_CELL:該当15ビットフィールドはPLS2の追加パリティビットのサイズ(QAMセルの数で特定される)を示す。該当値は現フレームグループの全体デュレーションの間一定である。
PLS2_NEXT_AP_MODE:該当2ビットフィールドは次のフレームグループの毎フレーム毎にPLS2シグナリングに対して追加パリティが提供されるか否かを示す。該当値は現フレームグループの全体デュレーションの間一定である。<表12>は該当フィールドの値を定義する。
PLS2_NEXT_AP_SIZE_CELL:該当15ビットフィールドは次のフレームグループの毎フレーム毎にPLS2の追加パリティビットのサイズ(QAMセルの数で特定される)を示す。該当値は現フレームグループの全体デュレーションの間一定である。
RESERVED:該当32ビットフィールドは今後の使用のために予約(reserved)される。
CRC_32:全体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、本発明の一実施形態に係るPLS2データを示す。
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一方、PLS2−DYNデータは現フレームに対して特定の情報を提供する。
PLS2−STATデータのフィールドに対し、次に具体的に説明する。
FIC_FLAG:該当1ビットフィールドはFICが現フレームグループで使用されるか否かを示す。該当フィールドの値が1に設定されれば、FICは現フレームで提供される。該当フィールドの値が0に設定されれば、FICは現フレームで伝達されない。該当値は現フレームグループの全体デュレーションの間一定である。
AUX_FLAG:該当1ビットフィールドは補助ストリームが現フレームグループで使用されるか否かを示す。該当フィールドの値が1に設定されれば、補助ストリームは現フレームで提供される。該当フィールドの値が0に設定されれば、補助フレームは現フレームで伝達されない。該当値は現フレームグループの全体デュレーションの間一定である。
NUM_DP:該当6ビットフィールドは現フレーム内で伝達されるデータパイプの数を示す。該当フィールドの値は1から64の間であり、データパイプの数はNUM_DP+1である。
DP_ID:該当6ビットフィールドはフィジカルプロファイル内で唯一に識別する。
DP_TYPE:該当3ビットフィールドはデータパイプのタイプを示す。これは、以下の<表13>に従ってシグナリングされる。
DP_GROUP_ID:該当8ビットフィールドは現データパイプが関連しているデータパイプグループを識別する。これは、受信機が同一なDP_GROUP_IDを有するようになる特定サービスと関連しているサービスコンポーネントのデータパイプに接続することに使用できる。
BASE_DP_ID:該当6ビットフィールドは管理階層で使用される(PSI/SIのような)サービスシグナリングデータを伝達するデータパイプを示す。BASE_DP_IDにより示すデータパイプは、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ノーマルデータパイプであるか、またはサービスシグナリングデータのみを伝達する専用データパイプでありうる。
DP_FEC_TYPE:該当2ビットフィールドは関連したデータパイプにより使用されるFECタイプを示す。FECタイプは、以下の<表14>に従ってシグナリングされる。
DP_COD:該当4ビットフィールドは関連したデータパイプにより使用されるコードレート(code rate)を示す。コードレート(code rate)は以下の<表15>に従ってシグナリングされる。
DP_MOD:該当4ビットフィールドは関連したデータパイプにより使用される変調を示す。変調は以下の<表16>に従ってシグナリングされる。
DP_SSD_FLAG:該当1ビットフィールドはSSDモードが関連したデータパイプで使用されるか否かを示す。該当フィールドの値が1に設定されれば、SSDは使用される。該当フィールドの値が0に設定されれば、SSDは使われない。
次のフィールドはPHY_PROFILEがアドバンスプロファイルを示す010と同じ時のみに表れる。
DP_MIMO:該当3ビットフィールドはどんなタイプのMIMOエンコーディング処理が関連したデータパイプに適用されるかを示す。MIMOエンコーディング処理のタイプは、以下の<表17>に従ってシグナリングされる。
DP_TI_TYPE:該当1ビットフィールドはタイムインターリービングのタイプを示す。0の値は1つのタイムインターリービンググループが1つのフレームに該当し、1つ以上のタイムインターリービングブロックを含むことを示す。1の値は1つのタイムインターリービンググループが1つより多いフレームに伝達され、1つのタイムインターリービングブロックのみを含むことを示す。
DP_TI_LENGTH:該当2ビットフィールド(許容された値は1、2、4、8のみである)の使用は、次のようなDP_TI_TYPEフィールド内で設定される値により決定される。
DP_TI_TYPEの値が1に設定されれば、該当フィールドは各々のタイムインターリービンググループがマッピングされるフレームの数であるPIを示し、タイムインターリービンググループ当たり1つのタイムインターリービングブロックが存在する(NTI=1)。該当2ビットフィールドに許容されるPIの値は、以下の<表18>に定義される。
DP_TI_TYPEの値が0に設定されれば、該当フィールドはタイムインターリービンググループ当たりタイムインターリービングブロックの数NTIを示し、フレーム当たり1つのタイムインターリービンググループが存在する(PI=1)。該当2ビットフィールドに許容されるPIの値は以下の<表18>に定義される。
DP_FRAME_INTERVAL:該当2ビットフィールドは関連したデータパイプに対するフレームグループ内でフレーム間隔(IJUMP)を示し、許容された値は1、2、4、8(該当する2ビットフィールドは各々00、01、10、11)である。フレームグループの全てのフレームに表れないデータパイプに対し、該当フィールドの値は順次的なフレームの間の間隔と同一である。例えば、データパイプが1、5、9、13などのフレームに表れれば、該当フィールドの値は4に設定される。全てのフレームに表れるデータパイプに対し、該当フィールドの値は1に設定される。
DP_TI_BYPASS:該当1ビットフィールドはタイムインターリーバ5050の使用可能性を決定する。データパイプに対してタイムインターリービングが使われないと、該当フィールド値は1に設定される。一方、タイムインターリービングが使われれば、該当フィールド値は0に設定される。
DP_FIRST_FRAME_IDX:該当5ビットフィールドは現データパイプが発生するスーパーフレームの第1のフレームのインデックスを示す。DP_FIRST_FRAME_IDXの値は0から31の間である。
DP_NUM_BLOCK_MAX:該当10ビットフィールドは該当データパイプに対するDP_NUM_BLOCKSの最大値を示す。該当フィールドの値はDP_NUM_BLOCKSと同一な範囲を有する。
DP_PAYLOAD_TYPE:該当2ビットフィールドは与えられたデータパイプにより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>に従ってシグナリングされる。
DP_INBAND_MODE:該当2ビットフィールドは現データパイプがインバンド(In-band)シグナリング情報を伝達するか否かを示す。インバンド(In-band)シグナリングタイプは、以下の<表20>に従ってシグナリングされる。
DP_PROTOCOL_TYPE:該当2ビットフィールドは与えられたデータパイプにより伝達されるペイロードのプロトコルタイプを示す。ペイロードのプロトコルタイプは入力ペイロードタイプが選択されれば、以下の<表21>に従ってシグナリングされる。
DP_CRC_MODE:該当2ビットフィールドはCRCエンコーディングがインプットフォーマットブロックで使用されるか否かを示す。CRCモードは、以下の<表22>に従ってシグナリングされる。
DNP_MODE:該当2ビットフィールドはDP_PAYLOAD_TYPEがTS(‘00’)に設定される場合に関連したデータパイプにより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>に従ってシグナリングされる。DP_PAYLOAD_TYPEがTS(‘00’)でなければ、DNP_MODEは00の値に設定される。
ISSY_MODE:該当2ビットフィールドはDP_PAYLOAD_TYPEがTS(‘00’)に設定される場合に関連したデータパイプにより使用されるISSYモードを示す。ISSY_MODEは、以下の<表24>に従ってシグナリングされる。DP_PAYLOAD_TYPEがTS(‘00’)でなければ、ISSY_MODEは00の値に設定される。
HC_MODE_TS:該当2ビットフィールドはDP_PAYLOAD_TYPEがTS(‘00’)に設定される場合に関連したデータパイプにより使用されるTSヘッダ圧縮モードを示す。HC_MODE_TSは、以下の<表25>に従ってシグナリングされる。
HC_MODE_IP:該当2ビットフィールドはDP_PAYLOAD_TYPEがIP(‘01’)で設定される場合にIPヘッダ圧縮モードを示す。HC_MODE_IPは、以下の<表26>に従ってシグナリングされる。
PID:該当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または10に設定される場合にTSヘッダ圧縮のためのPID数を示す。
RESERVED:該当8ビットフィールドは今後の使用のためにリザーブド(予約)(reserved)される。
次のフィールドは、FIC_FLAGが1と同じ時のみに表れる。
FIC_VERSION:該当8ビットフィールドはFICのバージョンナンバーを示す。
FIC_LENGTH_BYTE:該当13ビットフィールドはFICの長さをバイト単位で示す。
RESERVED:該当8ビットフィールドは今後の使用のためにリザーブド(reserved)される。
次のフィールドは、AUX_FLAGが1と同じ時のみに表れる。
NUM_AUX:該当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われないことを示す。
AUX_CONFIG_RFU:該当8ビットフィールドは今後の使用のためにリザーブド(reserved)される。
AUX_STREAM_TYPE:該当4ビットは現補助ストリームのタイプを示すための今後の使用のためにリザーブド(reserved)される。
AUX_PRIVATE_CONFIG:該当28ビットフィールドは補助ストリームをシグナリングするための今後の使用のためにリザーブド(reserved)される。
図15は、本発明の他の一実施形態に係るPLS2データを示す。
図15は、PLS2データのPLS2−DYNを示す。PLS2−DYNデータの値は1つのフレームグループのデュレーションの間変化できる一方、フィールドのサイズは一定である。
PLS2−DYNデータのフィールドの具体的な内容は、次の通りである。
FRAME_INDEX:該当5ビットフィールドはスーパーフレーム内で現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のフレームのインデックスは0に設定される。
PLS_CHANGE_COUNTER:該当4ビットフィールドは構成が変化する前のスーパーフレームの数を示す。構成が変化する次のスーパーフレームは該当フィールド内でシグナリングされる値により示す。該当フィールドの値が0000に設定されれば、これは如何なる予定された変化も予測できないことを意味する。例えば、1の値は次のスーパーフレームに変化があるということを示す。
FIC_CHANGE_COUNTER:該当4ビットフィールドは構成(即ち、FICのコンテンツ)が変化する前のスーパーフレームの数を示す。構成が変化する次のスーパーフレームは該当フィールド内でシグナリングされる値により示す。該当フィールドの値が0000に設定されれば、これは如何なる予定された変化も予測できないことを意味する。例えば、0001の値は次のスーパーフレームに変化があることを示す。
RESERVED:該当16ビットフィールドは今後の使用のためにリザーブド(reserved)される。
次のフィールドは現フレームで伝達されるデータパイプと関連したパラメータを説明するNUM_DPでのループ(loop)に表れる。
DP_ID:該当6ビットフィールドはフィジカルプロファイル内でデータパイプを唯一に示す。
DP_START:該当15ビット(または、13ビット)フィールドは、DPUアドレッシング(addressing)技法を使用してデータパイプの第1の開始位置を示す。DP_STARTフィールドは、以下の<表27>に示した通り、フィジカルプロファイル及びFFTサイズによって異なる長さを有する。
DP_NUM_BLOCK:該当10ビットフィールドは現データパイプに対する現タイムインターリービンググループにおけるFECブロックの数を示す。DP_NUM_BLOCKの値は0から1023の間にある。
RESERVED:該当8ビットフィールドは今後の使用のためにリザーブド(reserved)される。
次のフィールドは、EACと関連したFICパラメータを示す。
EAC_FLAG:該当1ビットフィールドは現フレームでEACの存在を示す。該当ビットはプリアンブルにおけるEAC_FLAGと同一な値である。
EAS_WAKE_UP_VERSION_NUM:該当8ビットフィールドは自動活性化指示のバージョンナンバーを示す。
EAC_FLAGフィールドが1と同一であれば、次の12ビットがEAC_LENGTH_BYTEフィールドに割り当てられる。EAC_FLAGフィールドが0と同一であれば、次の12ビットがEAC_COUNTERに割り当てられる。
EAC_LENGTH_BYTE:該当12ビットフィールドはEACの長さをバイトで示す。
EAC_COUNTER:該当12ビットフィールドはEACが到達するフレームの前のフレームの数を示す。
次のフィールドはAUX_FLAGフィールドが1と同一の場合のみに表れる。
AUX_PRIVATE_DYN:該当48ビットフィールドは補助ストリームをシグナリングするための今後の使用のためにリザーブド(reserved)される。該当フィールドの意味は、設定可能なPLS2−STATでAUX_STREAM_TYPEの値に依存する。
CRC_32:全体PLS2に適用される32ビットエラー検出コード。
図16は、本発明の一実施形態に係るフレームのロジカル(logical)構造を示す。
前述したように、PLS、EAC、FIC、データパイプ、補助ストリーム、ダミーセルは、フレームにおけるOFDMシンボルのアクティブ(active)キャリアにマッピングされる。PLS1及びPLS2は、最初に1つ以上のFSSにマッピングされる。その後、EACが存在していれば、EACセルは後続するPLSフィールドにマッピングされる。次に、FICが存在していれば、FICセルがマッピングされる。データパイプはPLSの次にマッピングされるか、EACまたはFICが存在する場合、EACまたはFICのその後にマッピングされる。タイプ1のデータパイプが最初にマッピングされ、タイプ2のデータパイプが次にマッピングされる。データパイプのタイプの具体的な内容は後述する。一部の場合、データパイプはEASに対する一部の特殊データまた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。補助ストリームまたはストリームは、存在していれば、データパイプを次にマッピングされ、ここには順次にダミーセルが後続する。前述した順序、即ち、PLS、EAC、FIC、データパイプ、補助ストリーム、及びダミーセルの順に全て共にマッピングすれば、フレームでセル容量を正確に詰める。
図17は、本発明の一実施形態に係るPLSマッピングを示す。
PLSセルは、FSSのアクティブ(active)キャリアにマッピングされる。PLSが占めるセルの数によって、1つ以上のシンボルがFSSに指定され、FSSの数NFSSはPLS1でのNUM_FSSによりシグナリングされる。FSSはPLSセルを伝達する特殊なシンボルである。堅固性及び遅延時間(latency)はPLSで重大な事案であるので、FSSは高いパイロット密度を有しているので高速同期化及びFSS内での周波数のみのインターポレーション(interpolation:補間)を可能にする。
PLSセルは、図17の例に示すように、下向き式でFSSのアクティブ(active)キャリアにマッピングされる。PLS1セルは、最初に第1のFSSの第1のセルからセルインデックスの昇順にマッピングされる。PLS2セルはPLS1の最後のセルの直後に後続し、マッピングは第1のFSSの最後のセルインデックスまで下方に続く。必要とするPLSセルの総数が1つのFSSのアクティブ(active)キャリアの数を超過すれば、マッピングは次のFSSに進行され、第1のFSSと完全に同一な方式により続く。
PLSマッピングが完了した後、データパイプが次に伝達される。EAC、FIC、または両方とも現フレームに存在していれば、EAC及びFICはPLSとノーマルデータパイプとの間に配置される。
図18は、本発明の一実施形態に係るEACマッピングを示す。
EACはEASメッセージを伝達する専用チャネルであり、EASに対するデータパイプに連結される。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、存在しないこともある。EACが存在する場合、EACはPLS2セルの直後にマッピングされる。PLSセルを除いて、FIC、データパイプ、補助ストリーム、またはダミーセルのうち、いずれもEACの前に位置しない。EACセルのマッピング手続はPLSと完全に同一である。
EACセルは、図18の例に示すように、PLS2の次のセルからセルインデックスの昇順にマッピングされる。EASメッセージの大きさによって、図18に示すように、EACセルは少ないシンボルを占めることができる。
EACセルは、PLS2の最後のセルの直後に後続し、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方に続く。必要とするEACセルの総数が最後のFSSの残っているアクティブ(active)キャリアの数を超過すれば、EACマッピングは次のシンボルに進行され、FSSと完全に同一な方式により続く。この場合、EACのマッピングがなされる次のシンボルはノーマルデータシンボルであり、これはFSSより多いアクティブ(active)キャリアを有する。
EACマッピングが完了した後、存在していれば、FICが次に伝達される。FICが送信されなければ(PLS2フィールドからシグナリングに)、データパイプがEACの最後のセルの直後に後続する。
図19は、本発明の一実施形態に係るFICマッピングを示す。
(a)はEAC無しでFICセルのマッピングの例を示し、(b)はEACと共にFICセルのマッピングの例を示す。
FICは、高速サービス取得及びチャネルスキャンを可能にするために階層間情報(cross-layer information)を伝達する専用チャネルである。該当情報は主にデータパイプの間のチャネルバインディング(channel binding)情報及び各放送社のサービスを含む。高速スキャンのために、受信機はFICをデコーディングし、放送社ID、サービス数、BASE_DP_IDのような情報を取得することができる。高速サービス取得のために、FICだけでなく、ベースデータパイプもBASE_DP_IDを用いてデコーディングできる。ベースデータパイプが送信するコンデンツを除いて、ベースデータパイプはノーマルデータパイプと正確に同一な方式によりエンコーディングされてフレームにマッピングされる。したがって、ベースデータパイプに対する追加説明が必要でない。FICデータが生成されて管理階層で消費される。FICデータのコンデンツは管理階層仕様に説明された通りである。
FICデータは選択的であり、FICの使用はPLS2のスタティック(static:静的)な部分でFIC_FLAGパラメータによりシグナリングされる。FICが使われれば、FIC_FLAGは1に設定され、FICに対するシグナリングフィールドはPLS2のスタティック(static:静的)な部分で定義される。該当フィールドでシグナリングされることはFIC_VERSIONであり、FIC_LENGTH_BYTE_FICはPLS2と同一な変調、コーディング、タイムインターリービングパラメータを使用する。FICは、PLS2_MOD及びPLS2_FECのような同一なシグナリングパラメータを共有する。FICデータは、存在していれば、PLS2の後にマッピングされるか、またはEACが存在する場合、EACの直後にマッピングされる。ノーマルデータパイプ、補助ストリーム、またはダミーセルのうち、いずれもFICの前に位置しない。FICセルをマッピングする方法はEACと完全に同一であり、これはまたPLSと同一である。
PLSの後のEACが存在しない場合、FICセルは(a)の例に示したように、PLS2の次のセルからセルインデックスの昇順にマッピングされる。FICデータサイズによって、(b)に示したように、FICセルは数個のシンボルに対してマッピングされる。
FICセルはPLS2の最後のセルの直後に後続し、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方に続く。必要なFICセルの総数が最後のFSSの残っているアクティブ(active)キャリアの数を超過すれば、残りのFICセルのマッピングは次のシンボルに進行され、これはFSSと完全に同一な方式により続く。この場合、FICがマッピングされる次のシンボルはノーマルデータシンボルであり、これはFSSより多いアクティブ(active)キャリアを有する。
EASメッセージが現フレームで送信されれば、EACはFICより先にマッピングされ、(b)に示したように、EACの次のセルからFICセルはセルインデックスの昇順にマッピングされる。
FICマッピングが完了した後、1つ以上のデータパイプがマッピングされ、その後、存在していれば、補助ストリーム、ダミーセルが後続する。
図20は、本発明の一実施形態に係るデータパイプのタイプを示す。
(a)はタイプ1のデータパイプを示し、(b)はタイプ2のデータパイプを示す。
先行するチャネル、即ちPLS、EAC、FICがマッピングされた後、データパイプのセルがマッピングされる。データパイプはマッピング方法によって2タイプのうちの1つに分類される。
タイプ1のデータパイプ:データパイプがTDMによりマッピングされる。
タイプ2のデータパイプ:データパイプがFDMによりマッピングされる。
データパイプのタイプはPLS2のスタティック(static:静的)な部分でDP_TYPEフィールドにより示す。図20は、タイプ1のデータパイプ及びタイプ2のデータパイプのマッピング順序を示す。タイプ1のデータパイプは、まずセルインデックスの昇順にマッピングされた後、最後のセルインデックスに到達した後、シンボルインデックスが1ずつ増加する。次のシンボル内で、データパイプはp=0を手始めにセルインデックスの昇順に続けてマッピングされる。1つのフレームで共にマッピングされる複数のデータパイプと共に、各々のタイプ1のデータパイプはデータパイプのTDMと類似するように時間にグルーピングされる。
タイプ2のデータパイプは、まずシンボルインデックスの昇順にマッピングされ、フレームの最後のOFDMシンボルに到達した後、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の使用可能シンボルに戻った後、そのシンボルインデックスから増加する。1つのフレームで複数のデータパイプをマッピングした後、各々のタイプ2のデータパイプはデータパイプのFDMと類似するように周波数にグルーピングされる。
タイプ1のデータパイプ及びタイプ2のデータパイプは、必要な時、フレームで共存できるが、タイプ1のデータパイプが常にタイプ2のデータパイプに先行するという制限がある。タイプ1及びタイプ2のデータパイプを伝達するOFDMセルの総数はデータパイプの送信に使用することができるOFDMセルの総数を超過できない。
この際、DDP1はタイプ1のデータパイプが占めるOFDMセルの数に該当し、DDP2はタイプ2のデータパイプが占めるセルの数に該当する。PLS、EAC、FICが全てタイプ1のデータパイプと同様の方式によりマッピングされるので、PLS、EAC、FICは全て“タイプ1のマッピング規則”に従う。したがって、概してタイプ1のマッピングが常にタイプ2のマッピングに先行する。
図21は、本発明の一実施形態に係るデータパイプマッピングを示す。
(a)はタイプ1のデータパイプをマッピングするためのOFDMセルのアドレッシングを示し、(b)はタイプ2のデータパイプをマッピングするためのOFDMセルのアドレッシングを示す。
タイプ1のデータパイプ(0,...,DDP1−1)をマッピングするためのOFDMセルのアドレッシングはタイプ1のデータパイプのアクティブ(active)データセルに対して定義される。アドレッシング方式は各々のタイプ1のデータパイプに対するタイムインターリービングからのセルがアクティブ(active)データセルに割り当てられる順序を定義する。また、アドレッシング方式はPLS2のダイナミック(dynamic:動的)部分でデータパイプの位置をシグナリングすることに使用される。
EAC及びFIC無しで、アドレス0は最後のFSSでPLSを伝達する最後のセルに後続するセルをいう。EACが送信され、FICが該当するフレームになければ、アドレス0はEACを伝達する最後のセルに後続するセルをいう。FICが該当するフレームで送信されれば、アドレス0はFICを伝達する最後のセルに後続するセルをいう。タイプ1のデータパイプに対するアドレス0は(a)に示したような2つの互いに異なる場合を考慮して算出できる。(a)の例で、PLS、EAC、FICは全て送信されると仮定する。EACとFICのうちの1つまたは全てが省略される場合への拡張は自明である。(a)の左側に示したように、FICまで全てのセルをマッピングした後、FSSに残っているセルがあれば、タイプ2のデータパイプ(0,...,DDP2−1)をマッピングするためのOFDMセルのアドレッシングはタイプ2のデータパイプのアクティブ(active)データセルに対して定義される。アドレッシング方式は各々のタイプ2のデータパイプに対するタイムインターリービングからのセルがアクティブ(active)データセルに割り当てられる順序を定義する。また、アドレッシング方式はPLS2のダイナミック(dynamic:動的)部分でデータパイプの位置をシグナリングすることに使用される。
(b)に示すように、3種類の若干異なる場合が可能である。(b)の左側に示した第1の場合に、最後のFSSにあるセルはタイプ2のデータパイプマッピングに使用できる。中央に示した第2の場合に、FICはノーマルシンボルのセルを占めるが、該当シンボルでのFICセルの数はCFSSより大きくない。(b)の右側に示した第3の場合は該当シンボルにマッピングされたFICセルの数がCFSSを超過する点を除いて、第2の場合と同一である。
PLS、EAC、FICがタイプ1のデータパイプと同一な“タイプ1のマッピング規則”に従うので、タイプ1のデータパイプがタイプ2のデータパイプに先行する場合への拡張は自明である。
データパイプユニット(DPU)は、フレームにおけるデータセルをデータパイプに割り当てる基本単位である。
DPUはフレームにおけるデータパイプの位置を探し出すためのシグナリング単位として定義される。セルマッパー7010は、各々のデータパイプに対してタイムインターリービングにより生成されたセルをマッピングすることができる。タイムインターリーバ5050は一連のタイムインターリービングブロックを出力し、各々のタイムインターリービングブロックはXFECBLOCKの可変数を含み、これは結局、セルの集合で構成される。XFECBLOCKにおけるセルの数NcellsはFECBLOCKサイズ、Nldpc、コンステレーションシンボル当たり送信されるビット数に依存する。DPUは与えられたフィジカルプロファイルでサポートされるXFECBLOCKにおけるセルの数Ncellsの全ての可能な値の最大公約数として定義される。セルでのDPUの長さはLDPUとして定義される。各々のフィジカルプロファイルはFECBLOCKサイズの互いに異なる組合せ及びコンステレーションシンボル当たり異なるビット数をサポートするので、LDPUはフィジカルプロファイルに基づいて定義される。
図22は、本発明の一実施形態に係るFEC構造を示す。
図22は、ビットインターリービングの前の本発明の一実施形態に係るFEC構造を示す。前述したように、データFECエンコーダは外部コーディング(BCH)及び内部コーディング(LDPC)を用いてFECBLOCK手続を生成するために入力BBFにFECエンコーディングを実行することができる。図示されたFEC構造はFECBLOCKに該当する。また、FECBLOCK及びFEC構造はLDPCコードワードの長さに該当する同一な値を有する。
図22に示すように、BCHエンコーディングが各々のBBF(Kbchビット)に適用された後、LDPCエンコーディングがBCH−エンコーディングされたBBF(Kldpcビット=Nbchビット)に適用される。
Nldpcの値は64800ビット(ロングFECBLOCK)または16200ビット(ショートFECBLOCK)である。
以下の<表28>及び<表29>はロングFECBLOCK及びショートFECBLOCKの各々に対する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具体的な動作は、次の通りである。
12−エラー訂正BCHコードがBBFの外部エンコーディングに使用される。ショートFECBLOCK及びロングFECBLOCKに対するBBF生成多項式は全ての多項式を掛けることによって得られる。
LDPCコードは外部BCHエンコーディングの出力をエンコーディングすることに使用される。完成されたBldpc(FECBLOCK)を生成するために、Pldpc(パリティビット)が各々のIldpc(BCH−エンコーディングされたBBF)から組織的にエンコーディングされ、Ildpcに添付される。完成されたBldpc(FECBLOCK)は次の数式で表現される。
ロングFECBLOCK及びショートFECBLOCKに対するパラメータは前記の<表28>及び<表29>に各々与えられる。
ロングFECBLOCKに対してNldpc−Kldpcパリティビットを計算する具体的な手続は、次の通りである。
1)パリティビット初期化
2)パリティーチェックマトリックスのアドレスの第1の行で特定されたパリティビットアドレスで第1の情報ビットiO累算(accumulate)。パリティーチェックマトリックスのアドレスの詳細な内容は後述する。例えば、割合13/15に対し、
3)次の359個の情報ビットis、s=1,2,...,359に対し、次の数式を用いてパリティビットアドレスでis累算(accumulate)。
ここで、xは第1のビットi0に該当するパリティビット累算器のアドレスを示し、Qldpcはパリティーチェックマトリックスのアドレッサで特定されたコードレート(code rate)依存定数である。前記の例である、割合13/15に対する、したがって情報ビットi1に対するQldpc=24に引続き、次の動作が実行される。
4)361番目の情報ビットi360に対し、パリティビット累算器のアドレスはパリティーチェックマトリックスのアドレスの第2の行に与えられる。同様の方式により、次の359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>を用いて得られる。ここで、xは情報ビットi360に該当するパリティビット累算器のアドレス、即ちパリティーチェックマトリックスの第2の行のエントリーを示す。
5)同様の方式で、360個の新たな情報ビットの全てのグループに対し、パリティーチェックマトリックスのアドレスからの新たな行はパリティビット累算器のアドレスを求めることに使用される。
全ての情報ビットが用いられた後、最終パリティビットが次の通り得られる。
6)i=1から始めて次の動作を順次に実行
ここで、pi、i=0,1,...,Nldpc−Kldpc−1の最終コンデンツはパリティビットpiと同一である。
<表30>を<表31>に取り替えて、ロングFECBLOCKに対するパリティーチェックマトリックスのアドレスをショートFECBLOCKに対するパリティー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、ショートFECBLOCKに対する該当LDPCエンコーディング手続はロングFECBLOCKに対するtLDPCエンコーディング手続に従う。
図23は、本発明の一実施形態に係るビットインターリービングを示す。
LDPCエンコーダの出力はビットインターリービングされるが、これはQCB(quasi-cyclic block)インターリービング及び内部グループインターリービングが後続するパリティインターリービングで構成される。
(a)はQCBインターリービングを示し、(b)は内部グループインターリービングを示す。
FECBLOCKはパリティインターリービングできる。パリティインターリービングの出力で、LDPCコードワードはロングFECBLOCKで180個の隣接するQCBで構成され、ショートFECBLOCKで45個の隣接するQCBで構成される。ロングまたはショートFECBLOCKにおける各々のQCBは360ビットで構成される。パリティインターリービングされたLDPCコードワードはQCBインターリービングによりインターリービングされる。QCBインターリービングの単位はQCBである。パリティインターリービングの出力でのQCBは、図23に示すように、QCBインターリービングによりパーミュテーションされるが、ここで、FECBLOCK長さによってNcells=64800/ηMODまたは16200/ηMODである。QCBインターリービングパターンは変調タイプ及びLDPCコードレート(code rate)の各組合せに固有である。
QCBインターリービングの後に、内部グループインターリービングが以下の<表32>に定義された変調タイプ及び次数(ηMOD)によって実行される。1つの内部グループに対するQCBの数NQCB_IGも定義される。
内部グループインターリービング過程はQCBインターリービング出力のNQCB_IG個のQCBで実行される。内部グループインターリービングは360個の列及びNQCB_IG個の行を用いて内部グループのビットを記入し読み取る過程を含む。記入動作で、QCBインターリービング出力からのビットが行方向に記入される。読取動作は列方向に実行されて各行でm個のビットを読み取る。ここで、mはNUCの場合1と同一であり、NUQの場合2と同一である。
図24は、本発明の一実施形態に係るセル−ワードデマルチプレキシングを示す。
図24で、(a)は8及び12bpcu 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10bpcu MIMOに対するセル−ワードデマルチプレキシングを示す。
ビットインターリービング出力の各々のセルワード(c0,l,c1,l,... ,cnmod−1,l)は1つのXFECBLOCKに対するセル−ワードデマルチプレキシング過程を説明する(a)に示したように(d1,0,m,d1,1,m,...,d1,nmod−1,m)及び(d2,0,m,d2,1,m,...,d2,nmod−1,m)にデマルチプレキシングされる。
MIMOエンコーディングのために異なるタイプのNUQを用いる10bpcu MIMOの場合に、NUQ−1024に対するビットインターリーバが再使用される。ビットインターリーバ出力の各々のセルワード(c0,l,c1,l,...,c9,l)は(b)に示したように(d1,0,m,d1,1,m,...,d1,3,m)及び(d2,0,m,d2,1,m,...,d2,5,m)にデマルチプレキシングされる。
図25は、本発明の一実施形態に係るタイムインターリービングを示す。
(a)から(c)はタイムインターリービングモードの例を示す。
タイムインターリーバはデータパイプレベルで動作する。タイムインターリービングのパラメータは各々のデータパイプに対して異に設定できる。
PLS2−STATデータの一部に表れる次のパラメータはタイムインターリービングを構成する。
DP_TI_TYPE(許容された値:0または1):タイムインターリービングモードを示す。0はタイムインターリービンググループ当たり複数のタイムインターリービングブロック(1つ以上のタイムインターリービングブロック)を有するモードを示す。この場合、1つのタイムインターリービンググループは1つのフレームに(フレーム間インターリービング無しで)直接マッピングされる。1はタイムインターリービンググループ当たり1つのタイムインターリービングブロックのみを有するモードを示す。この場合、タイムインターリービングブロックは1つ以上のフレームに亘って拡散される(フレーム間インターリービング)。
DP_TI_LENGTH:DP_TI_TYPE=‘0’であれば、該当パラメータはタイムインターリービンググループ当たりタイムインターリービングブロックの数NTIである。DP_TI_TYPE=‘1’の場合、該当パラメータは1つのタイムインターリービンググループから拡散されるフレームの数PIである。
DP_NUM_BLOCK_MAX(許容された値:0乃至1023):タイムインターリービンググループ当たりXFECBLOCKの最大数を示す。
DP_FRAME_INTERVAL(許容された値:1、2、4、8):与えられたフィジカルプロファイルの同一なデータパイプを伝達する2つの順次的なフレーム間のフレームの数IJUMPを示す。
DP_TI_BYPASS(許容された値:0または1):タイムインターリービングがデータフレームに用いられなければ、該当パラメータは1に設定される。タイムインターリービングが用いられれば、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はデータグループの1つのタイムインターリービンググループにより伝達されるXFECBLOCKの数を示す。
タイムインターリービングがデータフレームに用いられなければ、次のタイムインターリービンググループ、タイムインターリービング動作、タイムインターリービングモードは考慮されない。しかしながら、スケジューラからのダイナミック(dynamic:動的)構成情報のためのディレイコンペンセーション(delay compensation:遅延補償)ブロックは相変らず必要である。各々のデータパイプで、SSD/MIMOエンコーディングから受信したXFECBLOCKはタイムインターリービンググループにグルーピングされる。即ち、各々のタイムインターリービンググループは整数個のXFECBLOCKの集合であり、ダイナミック(dynamic:動的)に変化する数のXFECBLOCKを含む。インデックスnのタイムインターリービンググループにあるXFECBLOCKの数はNxBLOCK_Group(n)で示し、PLS2−DYNデータでDP_NUM_BLOCKにシグナリングされる。この際、NxBLOCK_Group(n)は最小値0から最も大きい値が1023である最大値NxBLOCK_Group_MAX(DP_NUM_BLOCK_MAXに該当)まで変化することができる。
各々のタイムインターリービンググループは1つのフレームに直接マッピングされるか、またはPI個のフレームに亘って拡散される。また、各々のタイムインターリービンググループは1つ以上(NTI個)のタイムインターリービングブロックに分離される。ここで、各々のタイムインターリービングブロックはタイムインターリーバメモリの1つの使用に該当する。タイムインターリービンググループ内のタイムインターリービングブロックは若干の異なる数のXFECBLOCKを含むことができる。タイムインターリービンググループが複数のタイムインターリービングブロックに分離されれば、タイムインターリービンググループは1つのフレームのみに直接マッピングされる。以下の<表33>に示したように、タイムインターリービングには3種類のオプションがある(タイムインターリービングを省略する追加オプション除外)。
各々のデータパイプで、タイムインターリービングメモリは入力されたXFECBLOCK(SSD/MIMOエンコーディングブロックから出力されたXFECBLOCK)を格納する。入力されたXFECBLOCKは、
として定義されると仮定する。ここで、
はn番目タイムインターリービンググループのs番目タイムインターリービングブロックでr番目XFECBLOCKのq番目セルであり、次のようなSSD及びMIMOエンコーディングの出力を示す。
また、タイムインターリーバ5050から出力されたXFECBLOCKは
として定義されると仮定する。ここで、
はn番目タイムインターリービンググループのs番目タイムインターリービングブロックでi番目
出力セルである。
一般に、タイムインターリーバはフレーム生成過程の以前にデータパイプデータに対するバッファとしても作用する。これは、各々のデータパイプに対して2つのメモリバンクで達成される。第1のタイムインターリービングブロックは第1のバンクに記入される。第1のバンクで読取される間、第2のタイムインターリービングブロックが第2のバンクに記入される。
タイムインターリービングはツイストされた行−列ブロックインターリーバである。n番目タイムインターリービンググループのs番目タイムインターリービングブロックに対し、列の数N
cが
と同一である一方、タイムインターリービングメモリの行の数N
rはセルの数N
cellと同一である(即ち、N
r=N
cell)。
図26は、本発明の一実施形態に係るツイストされた行−列ブロックインターリーバの基本動作を示す。
図26(a)は、タイムインターリーバで記入動作を示し、図26(b)は、タイムインターリーバで読取動作を示す。(a)に示したように、1番目のXFECBLOCKは、タイムインターリービングメモリの1番目の列に列方向に記入され、2番目のXFECBLOCKは、次の列に記入され、このような動作が続く。そして、インターリービングアレイで、セルが対角線方向に読み取られる。(b)に示したように、1番目の行から(最も左側の列を始めとして行に沿って右に)最後の行まで対角線方向の読取が進まれる間、
個のセルが読み取られる。具体的に、
が順次読み取られるタイムインターリービングメモリセル位置と仮定すれば、このようなインターリービングアレイでの読取動作は、下記の式のように、行インデックス
、列インデックス
、関連したツイストパラメータ
を算出することによって実行される。
ここで、
に関係なく、対角線方向読取過程に対する共通シフト値であり、シフト値は、下記の式のように、PLS2−STATで与えられた
により決定される。
結果的に、読み取られるセル位置は、座標
により算出される。
図27は、本発明の他の一実施形態に係るツイストされた行−列ブロックインターリーバの動作を示す。
より具体的に、図27は、
であるとき、仮想XFECBLOCKを含むそれぞれのタイムインターリービンググループに対するタイムインターリービングメモリでインターービングアレイを示す。
変数
より小さいか、同じであろう。したがって、
に関係なく、受信機側で単一メモリデインターリービングを達成するために、ツイストされた行−列ブロックインターリーバ用インターリービングアレイは、仮想XFECBLOCKをタイムインターリービングメモリに挿入することにより、
の大きさに設定され、読取過程は、次の式のようになされる。
タイムインターリービンググループの数は、3に設定される。タイムインターリーバのオプションは、DP_TI_TYPE=‘0’、DP_FRAME_INTERVAL=‘1’、DP_TI_LENGTH=‘1’、すなわち、NTI=1、IJUMP=1、PI=1によりPLS2−STATデータでシグナリングされる。各々Ncells=30であるXFECBLOCKのタイムインターリービンググループ当たりの数は、それぞれのNxBLOCK_TI(0、0)=3、NxBLOCK_TI(1、0)=6、NxBLOCK_TI(2、0)=5によりPLS2−DYNデータでシグナリングされる。XFECBLOCKの最大数は、NxBLOCK_Group_MAXによりPLS2−STATデータでシグナリングされ、これは、
に繋がる。
図28は、本発明の一実施形態に係るツイストされた行−列ブロックインターリーバの対角線方向読取パターンを示す。
より具体的に、図28は、パラメータ
及びSshift=(7−1)/2=3を有するそれぞれのインターリービングアレイからの対角線方向読取パターンを示す。このとき、上記に類似コードで示した読取過程で、
であれば、Viの値が省略され、Viの次の計算値が使用される。
図29は、本発明の一実施形態に係るそれぞれのインターリービングアレイからのインターリービングされたXFECBLOCKを示す。
図29は、パラメータ
及びSshift=3を有するそれぞれのインターリービングアレイからインターリービングされたXFECBLOCKを示す。
図30は本発明の一実施形態に係る同期及び復調(synchronization & demodulation)モジュールを示す図である。
図30に図示された同期及び復調モジュールは、図9で説明した同期及び復調モジュールの一実施形態に該当する。また、図30に図示された同期及び復調モジュールは、図9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遂行することができる。
図30に示すように、本発明の一実施形態に係る同期及び復調モジュールは、m個のRxアンテナを使用する受信装置の同期及び復調モジュールの実施形態であって、m個のパス(path)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な処理過程を遂行することができる。以下、m個の処理ブロックのうち、第1の処理ブロック30000の動作を中心に説明する。
第1の処理ブロック30000は、チューナー30100、ADCブロック30200、プリアンブルディテクタ(preamble dectector)30300、ガードシーケンスディテクタ(guard sequence detector)30400、ウェーブフォームトランスフォーム(waveform transform)ブロック30500、時間/周波数同期化(Time/freq sync)ブロック30600、レファレンスシグナルディテクタ(Reference signal detector)30700、チャネルイコライザー(Channel equalizer)30800、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30900を含むことができる。
チューナー30100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30200に出力することができる。
ADCブロック30200は、チューナー30100から出力された信号をディ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30300は、ディ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か否かを確認するためにプリアンブル(または、プリアンブル信号またはプリアンブルシンボル)をディテクティングすることができる。この場合、プリアンブルディテクタ30300はプリアンブルを通じて受信される基本的な送信パラメータ(transmission parameter)を復号することができる。
ガードシーケンスディテクタ30400は、ディジタル信号内のガードシーケンス(guard sequence)をディテクティング(検出)することができる。時間/周波数同期化ブロック30600は、ディテクティングされたガードシーケンスを用いて時間/周波数同期化(time/frequency synchronization)を遂行することができ、チャネルイコライザー30800はディテクティングされたガードシーケンスを用いて受信/復元されたシーケンスを通じてチャ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30500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遂行された場合、これに対する逆変換過程を遂行することができる。本発明の一実施形態に係る放送送受信システムが多重キャリアシステム(multi-carrier system)の場合、ウェーブフォームトランスフォームブロック30500はFFT変換過程を遂行することができる。また、本発明の一実施形態に係る放送送受信システムが単一キャリアシステム(single carrier system)の場合、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るか、または時間領域で全て処理される場合、ウェーブフォームトランスフォームブロック30500は使用されないことがある。
時間/周波数同期化ブロック30600は、プリアンブルディテクタ30300、ガードシーケンスディテクタ30400、レファレンスシグナルディテクタ30700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遂行することができる。この際、周波数同期化のために時間/周波数同期化ブロック30600は、ウェーブフォームトランスフォームブロック30500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。
レファレンスシグナルディテクタ30700は、受信されたレファレンスシグナルを検出することができる。したがって、本発明の一実施形態に係る受信装置は同期化を遂行するか、またはチャネル推定(channel estimation)を遂行することができる。
チャネルイコライザー30800は、ガードシーケンスやレファレンスシグナルから各送信アンテナから各受信アンテナまでの送信チャネルを推定し、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)を遂行することができる。
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30900は、同期及びチャネル推定/補償を効率的に遂行するために、ウェーブフォームトランスフォームブロック30500がウェーブフォームトランスフォームを遂行した場合、また元の受信データドメイン(domain)に復元してくれる役割を遂行することができる。本発明の一実施形態に係る放送送受信システムが単一キャリアシステムの場合、ウェーブフォームトランスフォームブロック30500は同期/チャネル推定/補償を周波数領域で遂行するためにFFTを遂行することができ、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30900はチャネル補償が完了した信号に対してIFFTを遂行することで、送信されたデータシンボル(data symbol)を復元することができる。本発明の一実施形態に係る放送送受信システムが多重キャリアシステムの場合、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30900は使用されないこともある。
また、前述したブロックは設計者の意図によって省略されるか、類似または同一機能を有する他のブロックにより取替できる。
図31は、本発明の一実施形態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31に図示されたフレームパーシングモジュールは、図9で説明したフレームパーシングモジュールの一実施形態に該当する。
図31に示すように、本発明の一実施形態に係るフレームパーシングモジュールは、少なくとも1つ以上のブロックデインターリーバ31000及び少なくとも1つ以上のセルデマッパー31100を含むことができる。
ブロックデインターリーバ31000はm個の受信アンテナの各データパスに入力されて同期及び復調モジュールで処理されたデータに対して、各シグナル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遂行することができる。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(pair-wise interleaving)が遂行された場合、ブロックデインターリーバ31000は各入力パス(path)に対して連続した2つのデータを1つのペアに処理することができる。したがって、ブロックデインターリーバ31000はデインターリービングを遂行し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、ブロックデインターリーバ31000は送信端で遂行したインターリービング過程の逆過程を遂行し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31100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、データパイプに対応するセル、及びPLSデータに対応するセルを抽出することができる。必要の場合、セルデマッパー31100は複数個の部分に分散されて送信されたデータをマージ(merge)して1つのストリームに出力することができる。また、図7で説明したように、送信端で2つの連続したセル入力データが1つのペアに処理されてマッピングされた場合、セルデマッパー31100はこれに該当する逆過程で連続した2つの入力セルを1つの単位で処理するペアワイズセルデマッピングを遂行することができる。
また、セルデマッパー31100は現在フレームを通じて受信したPLSシグナリングデータに対し、各々PLS−プリ(pre)及びPLS−ポスト(post)データとして全て抽出して出力することができる。
前述したブロックは設計者の意図によって省略されるか、類似または同一機能を有する他のブロックにより取替できる。
図32は、本発明の一実施形態に係るデマッピング及びデコーディングモジュールを示す図である。
図32に図示されたデマッピング及びデコーディングモジュールは、図9で説明したデマッピング及びデコーディングモジュールの一実施形態に該当する。
前述したように、本発明の一実施形態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、入力されたデータパイプに対し、各々のパス別にSISO、MISO、及びMIMO方式を独立的に適用して処理することができる。したがって、図32に図示されたデマッピング及びデコーディングモジュールやはり送信装置に対応してフレームパーサから出力されたデータを各々SISO、MISO、MIMO処理するためのブロックを含むことができる。
図32に示すように、本発明の一実施形態に係るデマッピング及び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32000、MISO方式のための第2ブロック32100、MIMO方式のための第3ブロック32200、及びPLSプリ/ポスト情報を処理するための第4ブロック32300を含むことができる。図32に図示されたデマッピング及びデコーディングモジュールは一実施形態に過ぎず、設計者の意図によってデマッピング及びデコーディングモジュールは第1ブロック32000及び第4ブロック32300のみを含むこともでき、第2ブロック32100及び第4ブロック32300のみを含むこともでき、第3ブロック32200及び第4ブロック32300のみを含むこともできる。即ち、設計者の意図によってデマッピング及びデコーディングモジュールは各データパイプを同一に、または異なるように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32000は入力されたデータパイプをSISO処理するためのブロックであって、時間デインターリーバブロック32010、セルデインターリーバブロック32020、コンステレーションデマッパーブロック32030、セルトゥビットマルチプレキシング(cell to bit mux)ブロック32040、ビットデインターリーバブロック32050、及びFECデコーダブロック32060を含むことができる。
時間デインターリーバブロック32010は、時間インターリーバブロックの逆過程を遂行することができる。即ち、時間デインターリーバブロック32010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32020は、セルインターリーバブロックの逆過程を遂行することができる。即ち、セルデインターリーバブロック32020は1つのFECブロック内でスプレッディング(spreading)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32030は、コンステレーションマッパーブロックの逆過程を遂行することができる。即ち、コンステレーションデマッパーブロック32030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32030は硬判定(hard decision)を遂行して判定されたビットデータを出力することもでき、軟判定(soft decision)値や、あるいは確率的な値に該当する各ビットの対数尤度比(Log-likelihood ratio:LLR)を出力することができる。仮に、送信端で追加的なダイバーシティゲインを得るために回転(rotated)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32030はこれに相応する2次元のLLR デマッピングを遂行することができる。この際、コンステレーションデマッパーブロック32030はLLRを計算する時、送信装置でIまたはQコンポネントに対して遂行された遅延値を補償できるように計算を遂行することができる。
セルトゥビットマルチプレキシングブロック32040は、ビットトゥセルデマルチプレキシングブロックの逆過程を遂行することができる。即ち、セルトゥビットマルチプレキシングブロック32040は、ビットトゥセルデマルチプレキシングブロック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32050は、ビットインターリーバブロックの逆過程を遂行することができる。即ち、ビットデインターリーバブロック32050はセルトゥビットマルチプレキシングブロック32040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32060は、FECエンコーダブロックの逆過程を遂行することができる。即ち、FECデコーダブロック32060はLDPCデコーディングとBCHデコーディングを遂行して送信チャネル上の発生したエラーを訂正することができる。
第2ブロック32100は入力されたデータパイプをMISO処理するためのブロックであって、図32に示すように、第1ブロック32000と同一に時間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、セルトゥビットマルチプレキシングブロック、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32110をさらに含むという点で差がある。第2ブロック32100は、第1ブロック32000と同様に時間デインターリーバから出力まで同一な役割の過程を遂行するので、同一なブロックに対する説明は省略する。
MISOデコーディングブロック32110は、MISOプロセッシングブロックの逆過程を遂行することができる。本発明の一実施形態に係る放送送受信システムがSTBCを使用したシステムの場合、MISOデコーディングブロック32110はアラモウチ(Alamouti)デコーディングを遂行することができる。
第3ブロック32200は入力されたデータパイプをMIMO処理するためのブロックであって、図32に示すように、第2ブロック32100と同一に時間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、セルトゥビットマルチプレキシングブロック、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32210を含むという点でデータ処理過程の差がある。第3ブロック32200に含まれた時間デインターリーバ、セルデインターリーバ、コンステレーションデマッパー、セルトゥビットマルチプレキシング、ビットデインターリーバブロックなどの動作は、第1乃至第2ブロック32000−32100に含まれた該当ブロックの動作と具体的な機能は異なることがあるが、基本的な役割は同一である。
MIMOデコーディングブロック32210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に受けて、MIMOプロセッシングブロックの逆過程としてMIMOデコーディングを遂行することができる。MIMOデコーディングブロック32210は、最高の復号化性能を得るために最尤復号(Maximum likelihood decoding)を遂行するか、複雑度を減少させたスフィアデコーディング(Sphere decoding)を遂行することができる。または、MIMOデコーディングブロック32210はMMSEディテクションを遂行するか、または反復デコーディング(iterative decoding)を共に結合遂行して、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32300はPLSプリ/ポスト情報を処理するためのブロックであって、SISOまたはMISOデコーディングを遂行することができる。第4ブロック32300は第4ブロックの逆過程を遂行することができる。
第4ブロック32300に含まれた時間デインターリーバ、セルデインターリーバ、コンステレーションデマッパー、セルトゥビットマルチプレキシング、ビットデインターリーバブロックの動作は、第1乃至第3ブロック32000−32200に含まれた該当ブロックの動作と具体的な機能は異なることがあるが、基本的な役割は同一である。
第4ブロック32300に含まれた短縮及びパンクチャリングFECデコーダ(Shortened/Punctured FEC decoder)32310は、短縮及びパンクチャリングFECエンコーダブロックの逆過程を遂行することができる。即ち、短縮及びパンクチャリングFECデコーダ32310はPLSデータの長さによって短縮及びパンクチャリングされて受信されたデータに対して非短縮(de-shortening)とデパンクチャリング(de-puncturing)を遂行した後にFECデコーディングを遂行することができる。この場合、データパイプに使われたFECデコーダを同一にPLSにも使用することができるので、PLSのみのための別途のFECデコーダハードウェアが必要でないので、システム設計が容易であり、効率的なコーディングが可能であるという長所がある。
前述したブロックは設計者の意図によって省略されるか、類似または同一機能を有する他のブロックにより取替できる。
結果的に、図32に示すように、本発明の一実施形態に係るデマッピング及びデコーディングモジュールは、各パス別に処理されたデータパイプ及びPLS情報をアウトプットプロセッサに出力することができる。
図33及び図34は、本発明の一実施形態に係るアウトプットプロセッサ(output processor)を示す図である。
図33は、本発明の一実施形態に係る出力プロセッサを示す図である。
図33に図示された出力プロセッサは、図9で説明した出力プロセッサの一実施形態に該当する。また、図33に図示された出力プロセッサはデマッピング及びデコーディングモジュールから出力された単一データパイプを受信して単一出力ストリームを出力するためのものであって、インプットフォーマッティングモジュールの逆動作を遂行することができる。
図33のアウトプットプロセッサは、後述する図50、図51、及び図53において提案された機能、過程、及び/又は方法を実現する。
図33に図示された出力プロセッサは、BBデスクランブラーブロック33000、パディング削除(Padding removal)ブロック33100、CRC−8デコーダブロック33200、及びBBフレームプロセッサブロック33300を含むことができる。
BBデスクランブラーブロック33000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なPRBSを発生させてビット列とXORしてデスクランブリングを遂行することができる。
パディング削除ブロック33100は、送信端で必要によっ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33200は、パディング削除ブロック33100から入力を受けたビットストリームに対してCRCデコーディングを遂行し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33300は、BBフレームヘッダに送信された情報をデコーディングし、デコーディングされた情報を用いてMPEG−TS、IPストリーム(v4またはv6)またはジェネリックストリーム(Generic stream)を復元することができる。
前述したブロックは設計者の意図によって省略されるか、類似または同一機能を有する他のブロックにより取替できる。
図34は、本発明の他の実施形態に係るアウトプットプロセッサを示す図である。
図34に図示されたアウトプットプロセッサは、図9で説明したアウトプットプロセッサの一実施形態に該当する。また、図34に図示されたアウトプットプロセッサは、デマッピング及びデコーディングモジュールから出力された多重(multiple)データパイプを受信する場合に該当する。多重データパイプに対するデコーディングは複数のデータパイプに共通に適用できるコモンデータ及びこれと関連したデータパイプをマージしてデコーディングする場合、または受信装置が複数個のサービスあるいはサービスコンポーネント(scalable video serviceを含み)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34に図示されたアウトプットプロセッサは、アウトプットプロセッサの場合と同様に、BBデスクランブラーブロック、パディング削除ブロック、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33で説明したブロックの動作と具体的な動作は異なることがあるが、基本的な役割は同一である。
図34のアウトプットプロセッサは、後述する図50、図51、及び図53において提案された機能、過程、及び/又は方法を実現する。
図34に図示されたアウトプットプロセッサに含まれたデ−ジッタバッファブロック34000は、多重データパイプ間の同期化のために送信端で任意に挿入された遅延(delay)を復元されたTTO(time to output)パラメータに従って補償することができる。
また、ヌルパケット挿入ブロック34100は復元されたDNP(deleted null packet)情報を参考してストリーム内の除去されたヌルパケットを復元することができ、コモンデータを出力することができる。
TSクロック再生ブロック34200は、ISCRインプットストリーム時間レファレンス(ISCR-Input Stream Time Reference)情報を基準に出力パケットの詳細な時間同期を復元することができる。
TS再結合(recombining)ブロック34300は、ヌルパケット挿入ブロック34100から出力されたコモンデータ及びこれと関連したデータパイプを再結合して元のMPEG−TS、IPストリーム(v4またはv6)、あるいはジェネリックストリームに復元して出力することができる。TTO、DNP、ISCR情報は全てBBフレームヘッダを通じて取得できる。
インバンドシグナリングデコーダブロック34400は、データパイプの各FECフレーム内のパディングビットフィールドを通じて送信されるインバンド物理階層シグナリング(in-band physical layer signaling)情報を復元して出力することができる。
図34に図示されたアウトプットプロセッサは、PLS−プリパスとPLS−ポストパスによって入力されるPLS−プリ情報及びPLS−ポスト情報を各々BBデスクランブリングし、デスクランブリングされたデータに対してデコーディングを遂行して、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制御器(system controller)に伝達され、システム制御器は受信装置の同期化及び復調モジュール、フレームパーシングモジュール、デマッピング及び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とするパラメータを供給することができる。
前述したブロックは設計者の意図によって省略されるか、類似または同一機能を有する他のブロックにより取替できる。
図35は、本発明の他の実施形態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35に図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、各データパイプを通じて送信するサービスやサービスコンポーネント別にQoSを調節するために、モジュールはSISO方式のための第1ブロック35000、MISO方式のための第2ブロック35100、MIMO方式のための第3ブロック35200、及びPLSプリ/ポスト情報を処理するための第4ブロック35300を含むことができる。また、本発明の一実施形態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、前述したように、設計者の意図によって各データパイプを同一に、または異なるように処理するためのブロックを含むことができる。図35に図示された第1ブロック乃至第4ブロック35000−35300は、第1ブロック乃至第4ブロックと略同一なブロックを含んでいる。
しかしながら、第1ブロック乃至第3ブロック35000−35200に含まれたコンステレーションマッパーブロック35010の機能が第1ブロック乃至第3ブロックに含まれたコンステレーションマッパーブロックの機能と異なるという点、第1ブロック乃至第4ブロック35000−35300のセルインターリーバ及び時間インターリーバの間に回転(rotation)及びI/Qインターリーバブロック35020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31200の構成がMIMO方式のための第3ブロックの構成が異なるという点に差がある。
図35に図示されたコンステレーションマッパーブロック35010は、入力されたビットワードを複合シンボル(complex symbol)にマッピングすることができる。
図35に図示されたコンステレーションマッパーブロック35010は、前述したように、第1ブロック乃至第3ブロック35000−35200に共通的に適用できる。
回転及びI/Qインターリーバブロック35020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複合シンボルの同相(In-phase)と直交位相(Quadrature-phase)コンポーネントを独立的にインターリービングしてシンボル単位で出力することができる。回転及びI/Qインターリーバブロック35020の入力データ及び出力シンボルの個数は2つ以上であり、これは設計者の意図によって変更可能である。また、回転及びI/Qインターリーバブロック35020は同相成分に対してはインターリービングを遂行しないこともある。
回転及びI/Qインターリーバブロック35020は、前述したように、第1ブロック乃至第4ブロック35000−35300に共通的に適用できる。この場合、回転及びI/Qインターリーバブロック35020がPLSプリ/ポスト情報を処理するための第4ブロック35300に適用されるか否かは前述したプリアンブルを通じてシグナリングできる。
MIMO方式のための第3ブロック35200は、図35に示すように、Q−ブロックインターリーバブロック35210、及び複合シンボル生成ブロック35220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35210は、FECエンコーダから入力を受けたFECエンコーディングが遂行されたFECブロックのパリティパート(parity part)に対し、パーミュテーション(permutation)を遂行することができる。これを通じてLDPC Hマトリックスのパリティパートを情報パート(information part)と同一に環状構造(cyclic structure)に作ることができる。Q−ブロックインターリーバブロック35210は、LDPCH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パーミュテーションした後、行(row)−列(column)ブロックインターリービングを遂行して最終ビット列を生成して出力することができる。
複合シンボル生成器ブロック35220は、Q−ブロックインターリーバブロック35210から出力されたビット列の入力を受けて、複合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、複合シンボル生成器ブロック35220は少なくとも2つの経路を通じ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可能である。
前述したブロックは設計者の意図によって省略されるか、類似または同一機能を有する他のブロックにより取替できる。
結果的に、図35に示すように、本発明の他の実施形態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、各パス別に処理されたデータパイプ、PLS−プリ情報、PLS−ポスト情報をフレーム構造モジュールに出力することができる。
図36は、本発明の他の実施形態に係るデマッピング及びデコーディングモジュールを示す図である。
図36に図示されたデマッピング及びデコーディングモジュールは、図9及び図32で説明したデマッピング及びデコーディングモジュールの他の実施形態に該当する。また、図36に図示されたデマッピング及びデコーディングモジュールは図35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遂行することができる。
図36に示すように、本発明の他の実施形態に係るデマッピング及び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36000、MISO方式のための第2ブロック36100、MIMO方式のための第3ブロック36200、及びPLSプリ/ポスト情報を処理するための第4ブロック36300を含むことができる。また、本発明の一実施形態に係るデマッピング及びデコーディングモジュールは、前述したように、設計者の意図によって各データパイプを同一に、または異なるように処理するためのブロックを含むことができる。図36に図示された第1ブロック乃至第4ブロック36000−36300は、図32で説明した第1ブロック乃至第4ブロック32000−32300と略同一なブロックを含んでいる。
しかしながら、第1ブロック乃至第4ブロック36000−36300の時間デインターリーバ及びセルデインターリーバの間にI/Qデインターリーバ及びデローテーションブロック36010が含まれているという点、第1ブロック乃至第3ブロック36000−36200に含まれたコンステレーションデマッパーブロック36020の機能が図32の第1ブロック乃至第3ブロック32000−32200に含まれたコンステレーションマッパーブロック32030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36200の構成が図32に図示されたMIMO方式のための第3ブロック32200の構成が異なるという点に差がある。以下、図32と同一なブロックに対する説明は省略し、前述した差異点を中心に説明する。
I/Qデインターリーバ及びデローテーションブロック36010は、図35で説明した回転及びI/Qインターリーバブロック35020の逆過程を遂行することができる。即ち、I/Qデインターリーバ及びデローテーションブロック36010は、送信端でI/Qインターリービングされて送信されたI及びQコンポーネントに対して各々デインターリービングを遂行することができ、復元されたI/Qコンポーネントを有する複合シンボルをまたデローテーションして出力することができる。
I/Qデインターリーバ及びデローテーションブロック36010は、前述したように、第1ブロック乃至第4ブロック36000−36300に共通的に適用できる。この場合、I/Qデインターリーバ及びデローテーションブロック36010がPLSプリ/ポスト情報を処理するための第4ブロック36300に適用されるか否かは前述したプリアンブルを通じてシグナリングできる。
コンステレーションデマッパーブロック36020は、図35で説明したコンステレーションマッパーブロック35010の逆過程を遂行することができる。即ち、コンステレーションデマッパーブロック36020は、デローテーションを遂行せず、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遂行することができる。
MIMO方式のための第3ブロック36200は、図36に示すように、複合シンボルパーシングブロック36210及びQ−ブロックデインターリーバブロック36220を含むことができる。
複合シンボルパーシングブロック36210は、図35で説明した複合シンボル生成器ブロック35220の逆過程を遂行することができる。即ち、複合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、複合シンボルパーシングブロック36210は少なくとも2つの経路を通じて複合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36220は、図35で説明したQ−ブロックインターリーバブロック35210の逆過程を遂行することができる。即ち、Q−ブロックデインターリーバブロック36220は、行−列デインターリービングによりQサイズブロックを復元した後、 パーミュテーションされた各ブロックの順序を元の順に復元した後、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の通り復元して出力することができる。
前述したブロックは設計者の意図によって省略されるか、類似または同一機能を有する他のブロックにより取替できる。
結果的に、図36に示すように、本発明の他の実施形態に係るデマッピング及びデコーディングモジュールは、各パス別に処理されたデータパイプ及びPLS情報をアウトプットプロセッサに出力することができる。
以下、本明細書で提案するBBF送信のオーバーヘッドを減らし、パディング(Padding)フィールドを用いて多様な機能を追加するための新たなBBFヘッダ構造について具体的に説明する。
図37は、本明細書で提案するモードアダプテーションモジュールの一例を示す図である。
前述したように、インプットフォーマッティング(Input Formatting)モジュールはモードアダプテーション(Mode Adaptation)モジュールを含む。
図37のモードアダプテーションモジュールの構成は、前述したモードアダプテーションモジュールの構成と一部相異することがある。
図37に示すように、モードアダプテーションモジュールは、プリプロセッシング(Pre ProcessingまたはSplitting)ブロック3710、インプットインターフェース(Input Interface)ブロック3720、インプットストリーム同期化(input stream synchronizer)をブロック3730、ディレイ補償(compensating delay)ブロック3740、ヘッダコンプレッション(Header Compression)ブロック3750、ヌルデータ再使用(Null data reuse)ブロック3760、ヌルパケット除去(null packet deletion)ブロック3770、またはBBフレームヘッダ挿入(BB Frame Header Insertion)ブロック3780のうち、少なくとも1つを含んで構成できる。
プリプロセッシング(Pre Processing)ブロックは、複数個の入力ストリームを複数個のデータパイプにスプリッティング(splitting)またはデマルチプレキシングすることができる。ここで、データパイプはPLP(Physical Layer pipe)と呼ばれることもできる。ここで、入力ストリームはTS(MPEG2−TS)、IP(Internet protocol)及び/又はGS(Generic Stream)でありうる。
実施形態によって他の形態の入力ストリームも可能でありうる。
ヘッダコンプレッションブロックは、パケットヘッダを圧縮することができる。これは、TSまたはIP入力ストリームの送信効率を増加させるためでありうる。受信機が既にヘッダの先験的(a priori)情報を有しているので、既知データ(known data)が送信端から除去できる。例えば、PIDなどの情報が圧縮されることができ、他の形態の情報は除去または取替できる。実施形態によって、ヘッダコンプレッションブロックはヌルパケット除去ブロックの後に位置することができる。
ヌルデータ再使用(Null data reuse)ブロックは、ヘッダコンプレッションのその後にヌルデータをパケットに挿入する動作を遂行することができる。このブロックは実施形態によって省略できる。
BBフレームヘッダ挿入ブロックは、前述したBBフレームヘッダ挿入ブロックと異なる方式により動作することもできる。
本明細書は、BB(Base Band)フレームのデータフィールド長さのシグナリングを減少させる方法を提供する(data Field Length signaling reduction method)。
また、本明細書はBBフレームのFECブロックへの送信に対するオーバーヘッドを減らすための方法を提供する。
即ち、本明細書で提案する新たなBBフレーム構成方法はBBフレームヘッダ挿入ブロックで遂行できる。
本明細書で提案する方法により、BBフレーム及びBBフレームヘッダが構成できる。本明細書はインプットストリームがインプットプロセシングを経てFECブロックに伝達されるために、BBフレームが生成される過程に関するものでありうる。
また、本明細書はBBフレームヘッダの大きさを縮めて送信効率を高める方法でありうる。BBフレームヘッダ挿入ブロックと関連した具体的な内容は後述する。
従来技術において、BBフレームはデータフィールドの長さを受信装置に知らせるために、DFL(data field length)をBBフレームヘッダごとに割り当てた。前記DFLは16bitまたは11bitでありうる。これによって、従来技術はBBF送信に対するオーバーヘッドが大きい。
常に同一なサイズのBBフレームでデータフィールドの長さが異なる場合は、データがBBフレームを全て詰められないか、またはBBフレームがインバンドシグナリング(in band signaling)情報を含んでいる場合でありうる。
更に他の従来技術において、BBフレームはデータフィールドの長さを直接知らせる代わり、インジケータ(indicator)のみ送信した。そして、BBフレームはBBフレームのパディング(padding)の長さをパディングでシグナリングしてくれた。しかしながら、この場合、インバンドシグナリングを考慮していないので、インバンドシグナリングが運用される場合に制限を受けることができる。
本明細書で提案する方法は、DFLを減らし、追加フィールドを挿入できるようにするBBフレームヘッダを構成する方法でありうる。ここで、追加フィールドはインバンドシグナリングのタイプなどを指示することもでき、他の用途に使用することもできる。
本明細書で提案する方法によりBBF送信に対するオーバーヘッドを最小化することができ、パディング(または、スタッフィング(stuffing))フィールドに多様な機能が追加できる。
図38は、本明細書で提案するアウトプットプロセッサの一例を示す図である。
前述したように、アウトプットプロセッサ(output processor)はBBフレームヘッダパーサブロックを含むことができる。図38のアウトプットプロセッサの構成要素は前述したアウトプットプロセッサの構成要素と一部相異することがある。
図38のアウトプットプロセッサは、後述する図50、図51、及び図53において提案された機能、過程、及び/又は方法を実現する。
アウトプットプロセッサは、BBフレームヘッダパーサブロック3810、ヌルパケット挿入(Null packet insertion)ブロック3820、ヌルデータ再生成(Null data regenerator)ブロック3830、ヘッダデコンプレッションブロック3840、TSクロック再生成(TS clock regeneration)ブロック3850、デジッタバッファブロック3860、またはTS再結合(TS recombining)ブロック3870のうち、少なくとも1つを含んで構成できる。
ここで、ヌルパケット挿入ブロック、TSクロック再生成ブロック、デジッタバッファブロック、及びTS再結合ブロックは、前述したアウトプットプロセッサのブロックと同一の動作を遂行することができる。
本明細書で提案するBBフレームヘッダ構成方法は、受信端(または、受信装置、受信機、レシーバー)ではBBフレームヘッダパーサブロックに対応できる。
BBフレームヘッダパーサブロック3810は、前述したBBフレームヘッダパーサブロックと相異するように動作することができる。BBフレームヘッダパーサブロック3810は、本明細書で提案する方式に従うBBフレームヘッダをパーシングする動作を遂行することができる。
本明細書で提案するBBフレーム及びBBフレームヘッダの構成方法は後述する。
ヌルデータ再生成ブロックは、受信端のヌルデータ再使用ブロックに対応する構成でありうる。ヌルデータ再生成ブロックは、アウトプットをヘッダデコンプレッションブロックに出力することができる。このブロックは実施形態によって省略できる。
ヘッダデコンプレッションブロックは、受信端のヘッダコンプレッションブロックに対応する構成でありうる。ヘッダデコンプレッションブロックは、圧縮されたパケットヘッダの圧縮を復元することができる。前述したように、パケットヘッダはTSまたはIP入力ストリームの送信効率を増加させるために圧縮されていることができる。実施形態によって、ヘッダデコンプレッションブロックは、実施形態によってヌルパケット挿入ブロックの前に位置することができる。
図39は、従来のBBフレーム構造の一例を示す図である。
インプットフォーマッティングモジュール、特に、モードアダプテーションモジュールに入力されたデータストリームはBICMモジュールでFECを遂行することができるように適切な長さにスライシングできる。これを通じてBBフレームが生成できる。
BBフレームのデータフィールドの長さはBBフレームの全体長さからBBフレームヘッダの長さを引いた値に該当する。
前記BBFのデータフィールド部分に実際UP(User Packet)が挿入できる。
データフィールドの長さはBBフレームヘッダのDFL(data Field Length)フィールドで知らせることができる。DFLフィールドはDFLで表現できる。
インプットフォーマッティングを通じて生成されるBBフレームは、予め設定されたFECブロックでエンコーディングできる。
ここで、BBフレームの全長は固定されていることができる。
また、BBFのデータフィールドの長さが変わる場合は、UPが充分でなくてBBフレームを全て詰められない場合、または意図的にインバンドシグナリング(in-band signaling)情報が含まれた場合でありうる。
BBフレームを全て詰められない場合には、該当空間にスタッフィング(stuffing)が詰められる。前記スタッフィングはパディング(padding)で表現できる。
図40は、従来のBBフレーム構造の更に他の一例を示す図である。
図40bに示すように、BBフレームのデータフィールド(または、ペイロード)に送信されるデータを全て詰められなかった場合、スタッフィングバイトが挿入できる。
前記スタッフィングバイトをシグナリングするために、STUFFIフィールドがBBFヘッダに挿入できる。前記BBFヘッダはTSヘッダでありうる。
前記STUFFIフィールドはBBフレームにスタッフィングバイトの存否を示す1ビットの指示子を示す。
BBフレームのペイロードにUPが全て詰められる場合には、前記スタッフィングバイトが存在しなくなる。この際、前記STUFFIは‘0’に設定できる。
BBフレームにUPが全て詰められない場合には前記スタッフィングバイトが存在することができる。この場合、前記STUFFIは‘1’に設定できる。
前記スタッフィングバイトがBBフレームに含まれている場合、前記スタッフィングバイトの長さはBBフレームペイロードの第1のバイトを通じて確認することができる。
一例に、前記BBフレームペイロードの第1のバイト値が0xFFの場合、BBフレームペイロードに1つのスタッフィングバイト(1byteのスタッフィングバイト)を含むことができる。
前記BBフレームペイロードの第1のバイト及び第2のバイト値が各々0xFE、0xFFの場合、前記BBフレームペイロードに2つのスタッフィングバイトを含むことができる。
ここで、スタッフィングバイトが2つ以上(スタッフィングバイトの大きさが2byte以上)の場合には、第1及び第2のバイト値を各々MSB、LSBにしてスタッフィングバイトの長さをシグナリングすることができる。
図40aの表で、‘N’は全体スタッフィングバイトの長さを示す。
‘N’値が1バイトの場合、スタッフィングバイトの全体長さを知らせるフィールドの長さは1バイトでありうる。この際、前記フィールド値は0xFFに設定できる。
ここで、前記スタッフィングバイトの全長を知らせるフィールドはスタッフィングバイト長さフィールドで表現できる。
‘N’値が2バイトの場合、スタッフィングバイト長さフィールドの長さは2バイトでありうる。
この際、前記スタッフィングバイト長さフィールド値は0xFE及び0xFFに設定できる。
‘N’値が‘3以上’の場合、一例に、Nが3から65278の間の値を有する場合にも前記スタッフィングバイト長さフィールドの長さは2バイトでありうる。
この際、前記スタッフィングバイト長さフィールドはMSBとLSBで構成できる。
即ち、前記2byteのスタッフィングバイト長さフィールドは全体スタッフィングバイトの長さをシグナリングすることができる。
図40に示すように、MSBとLSBの後に追加的なスタッフィングバイトが存在することができる。即ち、総スタッフバイト長さがNであり、MSB及びLSBの長さが2バイトであるので、後続するスタッフィングバイト長さはN−2バイトである。
図41は、従来のBBフレーム構造の更に他の一例を示す図である。
図41に示すように、スタッフィングバイトの状態を示すために2bitのインジケータ(indicator)が使用できる。前記インジケータはPADI(Padding Indicator)で表現できる。
BBFペイロード(または、データフィールドまたはFECフレーム)にスタッフィングバイト、即ちパディングが含まれない場合、前記PADIは‘00’に設定できる。
図41bに図示された第1のBBフレームで、PADIは‘00’に設定され、BBFペイロードにパディングが存在しないことを確認することができる。
PADIが‘01’の場合、BBFペイロードに含まれるパディングの長さは1バイトであることを示すことができる。
図41bに図示された第2のBBフレームで、PADI値が‘01’に設定され、パディングの長さは1バイトであることが分かる。‘P’で表示されたものがパディングバイトを示す。
PADIが‘10’の場合、パディングバイトは2つ以上であることを示すことができる。
この場合にはパディングフィールドでMSB及びLSBなどを用いてパディングの長さをシグナリングしてくれることができる。
図41bに図示された第3のBBフレームで、PADI値が‘10’に設定され、パディングフィールドの第1及び第2のバイトが各々MSB、LSBに割り当てられたことを見ることができる。
前記MSB、LSBの次に‘P’で表記された追加的なパディングが存在することができる。
図42は、本明細書で提案するBBフレーム構造の一例を示す。
本明細書はBBフレーム及びBBフレームヘッダの構成に対して以下のような方式を提供する。
BBフレームは、BBフレームヘッダ、スタッフィングフィールド(stuffing field)、またはペイロード(payload)のうち、少なくとも1つを含んで構成できる。
図42は、前記スタッフィングフィールドが前記ペイロードの前に位置するBBフレーム構造の一例を示す。
前記スタッフィングフィールドは実施形態によって前記ペイロードの後に位置することもでき、これに対しては図44及び図45で具体的に説明する。
前記スタッフィングフィールド及びペイロードを含んでBBフレームペイロード(または、BBフレームデータフィールドまたはFECフレーム)と称することもできる。
前記BBフレームヘッダはペイロード、即ちデータフィールドのフォーマットを記述することができる(describing)。
また、前記スタッフィングフィールドの前にDNP(Deleted Null Packet)またはISSY(Input Stream Synchronizer)関連情報などが追加で挿入されることもできる。
前述したように、前記ペイロードはデータフィールドを意味することができる。
前記BBフレームヘッダは、STUFFIフィールドを含むことができる。
前記STUFFIフィールドはBBフレームにスタッフィングバイトが存在するか否かを示すインジケータの役割をすることができる。
前記STUFFIフィールドは1bitでありうる。実施形態によってSTUFFIの位置は変更できる。
一例に、前記STUFFI値が‘0’の場合、BBフレームはスタッフィングフィールドを含まず、インバンドシグナリングフィールドやはり含まないことがある。
STUFFI値が‘1’の場合、BBフレームはスタッフィングフィールドを含むか、またはインバンドシグナリングフィールドを含むことができる。即ち、前記ペイロードにUPの以外の情報、即ち、パディングまたはインバンドフィールドが追加で存在することができる。
本発明の実施形態によって、STUFFIの値が有する‘0’と‘1’が示す意味は互いに後先になることもできる。
スタッフィングフィールドは、スタッフィングフィールドヘッダまたはスタッフィングデータ領域のうち、少なくとも1つを含むことができる。
前記スタッフィングデータ領域は、スタッフィングデータまたはインバンドシグナリング情報のうち、少なくとも1つを含むことができる。
前記スタッフィングフィールドヘッダは、実施形態によって2バイトでありうる。
また、前記スタッフィングフィールドヘッダは、STUFF_ONE(または、PAD_ONE)、STUFF_TYPE(PAD_TYPE)、またはSTUFF_LEN(または、PAD_LEN)のうち、少なくとも1つを含むことができる。
図44に図示された1stByteはスタッフィングフィールドの第1のバイトを示す。
2ndByteやはりスタッフィングフィールドに属することができる。実施形態によって、最初の2バイト(1stByte及び2ndByte)がスタッフィングフィールドヘッダに該当することができる。
実施形態によって第3のバイト(3rdByte)からはスタッフィングデータ領域に含まれるか、またはペイロードに含まれることができる。
PAD_ONEフィールドは、実施形態によって、STUFF_ONEフィールドで表現できる。
STUFFIが‘1’の場合、STUFF_ONEが確認できる。STUFF_ONEはスタッフィングバイトの長さが1バイトか否かを示すことができる。STUFF_ONEは1ビット(bit)のMSBでありうる。STUFF_ONEが1であれば、スタッフィングバイトの長さが1バイトでありうる。この場合、スタッフィングバイトの長さを表してくれるSTUFF_LEN_LSBは使用されないことがある。
また、STUFF_LEN_MSBは全て0に設定できる。この場合、実施形態によってSTUFF_LEN_MSBは全て1に設定されることもできる。即ち、実施形態によって1バイトのスタッフィングバイトが00000000、11111111、10000000、または01111111の値を有することができる。
STUFF_ONEが0であれば、スタッフィングバイトの長さが1バイトより大きいことがある。
この場合、2バイトのスタッフィングフィールドヘッダがスタッフィングデータ領域の長さ及びタイプを示すことに使用できる。
STUFF_ONEの値が示すところは、設計者によって互いに後先になることもできる。即ち、1と0が示す意味が互いに後先になることもできる。
図示されたSTUFF_ONE(PAD_ONE)は第1のバイトの第1のビットに位置できる。この位置は実施形態によって変更可能な事項である。STUFF_ONEは実施形態によってBBフレームヘッダに位置することもできる。
実施形態によってSTUFFIとSTUFF_ONEの役割をする2ビットの1フィールドが設定できる。STUFFIとSTUFF_ONEは各々1ビットであるので、2ビットの1フィールドを設定することによって、その役割に代えることができる。このフィールドはBBフレームヘッダに位置することも、スタッフィングフィールドに位置することもできる。
PAD_LENは、実施形態によって、STUFF_LENと呼ばれることができる。STUFF_LENはSTUFF_LEN_MSBまたはSTUFF_LEN_LSBのうち、少なくとも1つを含むことができる。
STUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBは、各々5ビット、8ビットのフィールドでありうる。
前記STUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBフィールドは、全体スタッフィングフィールド長さを示すことに使用できる。実施形態によって、STUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBの長さは互いに変わって、各々8ビット、5ビットでありうる。また、実施形態によって、両者の位置も互いに変わることができる。実施形態によって、パディングの長さを示すフィールドはスタッフィングデータ領域に位置することもできる。
従来の場合、最初の2バイトを用いてパディングの長さを表現した。しかしながら、64K LDPCを使用する場合、パディングの長さは最大6370バイト(64k、5/6コードレート、BCHコード)の値を有するようになる。したがって、パディングの長さは13ビット2^13=8192バイト)で十分に表現できる。
したがって、本明細書で提案するPAD_LENは13ビット(5+8)を有することができる。
このように、パディングの長さを13ビットで表現する場合、最初の2バイトのうち、余分の2ビットが残ることができる。
本明細書では、前記余分の2ビットをPAD_TYPEに割り当てて、パディング領域が他の用途(例えば、インバンドシグナリング)に使用される場合、そのタイプをシグナリングすることができる方法を提供する。
STUFF_TYPEは、実施形態によって、PAD_TYPEで表現できる。
STUFF_TYPEは、前述したように、2ビットのフィールドとして、スタッフィングデータ(または、スタッフィングデータ領域)のタイプを示すことができる。
図42に示すように、STUFF_TYPE値が‘00’の場合、スタッフィングデータ領域はスタッフィングデータのみを含むことができる。
STUFF_TYPE値が‘01’の場合、特定の種類のインバンドシグナリング情報がスタッフィングデータと共にスタッフィングデータ領域に含まれることができる。
STUFF_TYPE値が‘10’の場合、異なる種類のインバンドシグナリング情報がスタッフィングデータと共にスタッフィングデータ領域に含まれることができる。
STUFF_TYPE値が‘11’の場合、特定の種類及び他の種類のインバンドシグナリング情報が全てスタッフィングデータと共にスタッフィングデータ領域に含まれることができる。
ここで、特定の種類のインバンドシグナリング情報とは、‘インバンドA’を意味することができ、他の種類のインバンドシグナリング情報とは、‘インバンドB’を意味することができる。
これは、一実施形態に過ぎず、STUFF_TYPE値が指示するタイプ種類は多様な方式により変更できる。
また、STUFF_TYPEはBBフレームペイロードまたはペイロードの構成を指示することができる。例えば、ペイロードのうち、切られていない完全な第1のパケットの位置が指示されることもできる。
本明細書で提案するように、スタッフィングフィールドでシグナリングする場合、インバンドシグナリングを他の複数のフレームに挿入可能になる。また、インバンドシグナリング無しでパディングのみ入っている場合と区別が可能になる長所がある。
STUFF_TYPEの位置は、実施形態によって、BBフレームヘッダに位置することもできる。
または、本実施形態のように、スタッフィングフィールドに位置することもできる。実施形態によって、STUFF_TYPEの長さは変更されることもできる。
STUFF_TYPEの値が示すところは、設計者によって互いに後先になることもできる。
例えば、00が示すところと11が示すところとが互いに後先になることもできる。また、10が示すところと01が示すところとが互いに後先になることもできる。
スタッフィングデータは、実施形態によって、全て0または全て1の値を有することができる。
以下、図42に図示されたcase#1からcase#6について具体的に説明する。
1)Case#1は、BBフレームにスタッフィングデータ及びインバンドシグナリングが含まれない場合を示す。
この場合、STUFFIフィールドは‘0’に設定できる。したがって、BBフレームの構造はBBフレームヘッダの直後のデータ領域、即ち、ペイロードが位置することができる。
2)Case#2は、BBフレームに1バイトのスタッフィングフィールドが存在し、インバンドシグナリングが存在しない場合を示す。
この場合、STUFFIフィールドは‘1’に設定できる。即ち、BBフレームはスタッフィングフィールドを含み、前記スタッフィングフィールドは1バイトの大きさを有することができる。
ここで、前記スタッフィングフィールドの第1のビットはSTUFF_ONEフィールドを表し、前記スタッフィングフィールドの大きさが1バイトであるので、‘1’の値を有する。
前記スタッフィングフィールドの残りの7個のビットは1111111の値を有することができる。
したがって、1byteのスタッフィングフィールドは11111111で表現できる。
3)Case#3は、BBフレームに1バイトより大きいスタッフィングフィールドが存在し、インバンドシグナリングが存在しない場合を示す。
即ち、前記スタッフィングフィールドは2バイトまたは2バイトより大きいことがある。
スタッフィングフィールドが存在するので、STUFFIフィールドは‘1’に設定できる。
前記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を有することができる。前記スタッフィングフィールドヘッダの第1のバイトの第1のビットはSTUFF_ONEフィールドに該当する。
前記STUFF_ONEフィールドは、前記スタッフィングフィールドの大きさが1バイトより大きいので‘0’値に設定できる。
前記スタッフィングフィールドヘッダの第1のバイトの第2及び第3のビットはSTUFF_TYPEフィールドに該当する。
BBフレームのスタッフィングデータ領域にスタッフィングデータのみがある場合であるので、前述したように、STUFF_TYPEは00の値を有することができる。
本図面では、他の実施形態として、STUFF_TYPEが11値を有する場合が図示されている。
即ち、この場合はBBフレームのスタッフィングデータ領域にスタッフィングデータのみがある場合であって、STUF_TYPEフィールドが11値として指示できる。
この後、スタッフィングフィールドヘッダのSTUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBがスタッフィングフィールドの長さ情報を有することができる。前述したように、スタッフィングフィールドの長さは総13ビットを用いて表現できる。STUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBのその後にはスタッフィングデータ領域が位置することができる。このケースで、スタッフィングデータ領域にはスタッフィングデータのみ来ることができる。
(4)Case#4は、BBフレームに1バイトより大きいスタッフィングフィールドが存在し、インバンドAシグナリングが存在する場合を示す。
この場合、BBフレームのスタッフィングデータ領域にはスタッフィングデータ及びインバンドAシグナリングが存在することができる。
前記インバンドAシグナリングは、前述した特定の種類のインバンドシグナリングを意味することができる。この場合、スタッフィングフィールドが存在するので、STUFFIは1の値を有することができる。
前記スタッフィングフィールドヘッダの第1のバイトの第1のビットはSTUFF_ONEフィールドであって、スタッフィングフィールドの大きさが1バイトより大きいので‘0’の値を有することができる。
スタッフィングフィールドヘッダの第1のバイトの第2、第3のビットは前述したSTUFF_TYPEフィールドでありうる。
BBフレームのスタッフィングデータ領域にインバンドAシグナリングが存在する場合であるので、前述したように、STUFF_TYPEは10の値を有することができる。実施形態によって、この値は01でありうる。
この後、スタッフィングフィールドヘッダのSTUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBがスタッフィングフィールドの長さ情報を有することができる。前述したように、スタッフィングフィールドの長さは総13ビットを用いて表現できる。STUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBのその後にはスタッフィングデータ領域が位置することができる。このケースで、スタッフィングデータ領域にはスタッフィングデータの他にもインバンドAシグナリングが存在することができる。
(5)Case#5は、BBフレームに1バイトより大きいスタッフィングフィールドが存在し、インバンドBシグナリングが存在する場合でありうる。
この場合、BBフレームのスタッフィングデータ領域にはスタッフィングデータ及びインバンドBシグナリングが存在することができる。
前記インバンドBシグナリングとは、前述した他の種類のインバンドシグナリングを意味することができる。この場合、スタッフィングフィールドが存在するので、STUFFIは1の値を有することができる。
スタッフィングフィールドヘッダの第1のバイトの第1のビットはSTUFF_ONEフィールドであって、スタッフィングフィールドの大きさが1バイトより大きいので、0の値を有することができる。
スタッフィングフィールドヘッダの第1のバイトの第2及び第3のビットは前述したSTUFF_TYPEフィールドでありうる。BBフレームのスタッフィングデータ領域にインバンドBシグナリングが存在する場合であるので、前述したように、STUFF_TYPEは01の値を有することができる。実施形態によって、この値は10でありうる。
この後、スタッフィングフィールドヘッダのSTUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBがスタッフィングフィールドの長さ情報を有することができる。前述したように、スタッフィングフィールドの長さは総13ビットを用いて表現できる。STUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBのその後には、スタッフィングデータ領域が位置することができる。このケースで、スタッフィングデータ領域にはスタッフィングデータの他にもインバンドBシグナリングが存在することができる。
(6)Case#6は、BBフレームに1バイトより大きいスタッフィングフィールドが存在し、インバンドA及びBシグナリングが存在する場合でありうる。
この場合、BBフレームのスタッフィングデータ領域には、スタッフィングデータ及びインバンドA及びBシグナリングが全て存在することができる。
この場合、STUFFIは1の値を有することができる。スタッフィングフィールドヘッダの第1のバイトの第1のビットはSTUFF_ONEフィールドであって、スタッフィングフィールドの大きさが1バイトより大きいので、0の値を有することができる。スタッフィングフィールドヘッダの第1のバイトの第2、第3のビットは、前述したSTUFF_TYPEフィールドでありうる。BBフレームのスタッフィングデータ領域にインバンドA及びBシグナリングが存在する場合であるので、前述したように、STUFF_TYPEは11の値を有することができる。
本図面では、他の実施形態として、STUFF_TYPEこの00値を有する場合が図示されている。即ち、この場合はスタッフィングデータ領域にインバンドA及びBシグナリングが全て存在する場合が、STUF_TYPEフィールドが00値として指示できる。
この後、スタッフィングフィールドヘッダのSTUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBがスタッフィングフィールドの長さ情報を有することができる。前述したように、スタッフィングフィールドの長さは総13ビットを用いて表現できる。
STUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBのその後にはスタッフィングデータ領域が位置することができる。このケースで、スタッフィングデータ領域にはスタッフィングデータの他にもインバンドA及びBシグナリングが存在することができる。
図43は、本明細書で提案するBBフレーム構造の更に他の一例を示す図である。
図43(a)はパディング、即ちスタッフィングデータ無しでデータのみがある場合のBBフレームでありうる。
BBフレームヘッダのSTUFFIが0の値を有していることができる。BBフレームヘッダの後にスタッフィングフィールド無しで、直ぐペイロードが位置することが分かる。図42のCase#1に該当することができる。
図43(b)は、1バイトのパディングを有する場合でありうる。
この場合、BBフレームヘッダのSTUFFIが1の値を有することができる。第1のバイトの第1のビットはSTUFF_ONEとして1の値を有することができる。これは、パディングが1バイトであることを意味することができる。図43で、パディングの各ビットは11111111の値を有することができる(0xFF)。または、実施形態によって10000000の値を有することもできる。図42のCase#2に該当することができる。
図43(c)は、nバイトのパディングを有する場合でありうる。
この場合、BBフレームヘッダのSTUFFIが1の値を有することができる。また、STUFF_ONEは0の値を有することができる。STUFF_TYPEはインバンドシグナリング無しで、スタッフィングデータのみ使用されいるという点を指示することができる。
即ち、実施形態によって、STUFF_TYPEは00の値を有することができる。
その後、残りの13ビットはスタッフィングフィールドの長さがnバイトであることを指示することができる。この13ビットは、STUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBでありうる。STUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBの後には、スタッフィングデータが来ることができる。図42のCase#3のうち、スタッフィングフィールドが3バイト以上の場合に該当することができる。
図43(d)は、インバンドAシグナリングと共にnバイトのパディングを有する場合でありうる。
この場合、BBフレームヘッダのSTUFFIが1の値を有することができる。また、STUFF_ONEは0の値を有することができる。STUFF_TYPEはインバンドAシグナリングが使用されいることを指示することができる。
即ち、実施形態によってSTUFF_TYPEは01の値を有することもできる。STUFF_TYPEの値自体は前述したように変更できる。その後、残りの13ビットはスタッフィングフィールドの長さがnバイトであることを指示することができる。この13ビットはSTUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBでありうる。STUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBの後にはインバンドAシグナリングデータが来ることができる。図38のCase#4に該当することができる。
図43(e)は、インバンドBシグナリングと共にnバイトのパディングを有する場合でありうる。
この場合、BBフレームヘッダのSTUFFIが1の値を有することができる。また、STUFF_ONEは0の値を有することができる。STUFF_TYPEはインバンドBシグナリングが使用されいることを指示することができる。
即ち、実施形態によってSTUFF_TYPEは10の値を有することもできる。STUFF_TYPEの値自体は前述したように変更できる。
その後、残りの13ビットはスタッフィングフィールドの長さがnバイトであることを指示することができる。
この13ビットはSTUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBでありうる。STUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBの後にはインバンドBシグナリングデータが来ることができる。図42のCase#5に該当することができる。
図43(f)は、インバンドA及びBシグナリングと共にnバイトのパディングを有する場合でありうる。
この場合、BBフレームヘッダのSTUFFIが1の値を有することができる。また、STUFF_ONEは0の値を有することができる。STUFF_TYPEはインバンドA及びBシグナリングが全て使用されていることを指示することができる。
即ち、実施形態によって、STUFF_TYPEは11の値を有することもできる。STUFF_TYPEの値自体は前述したように変更できる。その後、残りの13ビットはスタッフィングフィールドの長さがnバイトであることを指示することができる。この13ビットはSTUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBでありうる。STUFF_LEN_MSB及びSTUFF_LEN_LSBの後にはインバンドA及びBシグナリングデータが来ることができる。図38のCase#6に該当することができる。
図44は、本明細書で提案するBBフレーム構造の更に他の一例を示す図である。
図44は、スタッフィングフィールド(Stuffing field)がBBフレームの端(ペイロードの後)に位置する場合のBBフレーム構造の一例を示す。
BBフレームはBBFヘッダ及びBBフレームペイロードを含む。
前記BBFヘッダは、BBFデータフィールドのフォーマットを示すためにBBFフレームペイロードの前に挿入される。
前記BBFヘッダは2bytes(バイト)の固定された長さを有することができる。
前記BBFヘッダは、BBフレームにスタッフィング(Stuffing)またはパディングがあるか否かを示すインジケータに該当するSTUFFIフィールドを含む。前記STUFFIフィールドは1bitで表現できる。
前記BBフレームペイロードは、スタッフィングフィールド及びペイロードを含むことができる。
前記スタッフィングフィールドは、前記BBフレームペイロードにUPが全て詰められない場合に含まれる。
一例に、前記STUFFIフィールドが‘1’に設定される場合、前記BBフレームペイロードは前記スタッフィングフィールドを含むことができる。
前記ペイロードは、UP(User Packet)が含まれる領域をいう。
前記スタッフィングフィールドは、スタッフィングヘッダフィールド(または、スタッフィングフィールドヘッダ)及びスタッフィングデータ(領域)で構成できる。
前記スタッフィングデータ領域は、スタッフィングデータフィールドまたはスタッフィングデータで表現できる。
前記スタッフィングデータ領域にはスタッフィングデータ、インバンドシグナリング情報などが含まれることができる。
前記スタッフィングヘッダフィールドは、STUFF_ONEフィールド、STUFF_TYPEフィールド、及びSTUFF_LENフィールドを含むことができる。
前記STUFF_LENフィールドは前記スタッフィングヘッダフィールドを含む全体スタッフィングフィールドの長さを示し、STUFF_LEN_MSBフィールド及びSTUFF_LEN_LSBフィールドを含むことができる。前記STUFF_LENフィールドは13bit(ビット)で表現される。
前記STUFF_ONEフィールドは、前記スタッフィングフィールドの長さが1byteか否かを示す1bitのフィールドをいう。
一例に、前記STUFF_ONEフィールドが‘1’に設定された場合、前記スタッフィングフィールドの長さは1byteであることを示す。この場合、前記STUFF_LEN_LSBフィールドは、前記スタッフィングフィールド、即ちSTUFF_LENフィールドに含まれない。
仮に、前記STUFF_ONEフィールドが‘0’に設定された場合、前記スタッフィングフィールドの長さは1byteより大きいことを示す。この場合、前記スタッフィングヘッダの2bytesはスタッフィングデータのタイプと長さを示すために使用される。
即ち、前記STUFF_TYPEフィールドは、スタッフィングデータのタイプを示し、2ビットで表現できる。
以下の<表34>は、図44のSTUFF_TYPEフィールドの一例を示す。
<表34>及び図44を参照すると、STUFF_TYPEフィールドが(1)‘00’に設定された場合、スタッフィングデータ領域はスタッフィングデータのみに使用され、(2)‘01’に設定された場合、スタッフィングデータ領域はインバンドAシグナリング情報とスタッフィングデータに使用され、(3)‘10’に設定された場合、スタッフィングデータ領域はインバンドBシグナリング情報とスタッフィングデータに使用され、(4)‘11’に設定された場合、スタッフィングデータ領域はインバンドAシグナリング情報、インバンドBシグナリング情報、及びスタッフィングデータに使用される。
<表34>で、インバンドAはインバンドISSYであり、インバンドBはインバンドPLSでありうる。
前記STUFF_LEN_MSBフィールドは、前記スタッフィングヘッダフィールドを含む全体スタッフィングフィールド長さのMSB(Most Significant Bit)値を示し、5bitで表現される。
一例に、STUFF_ONEフィールドが‘1’に設定された場合、前記STUFF_LEN_MSBフィールドは‘11111’で表現できる。または、‘00000’に設定されることもできる。
前記STUFF_LEN_LSBフィールドは、全体スタッフィングフィールド長さのLSB(Least Significant Bit)値を示し、8ビットで表現される。
前記スタッフィングデータフィールドはスタッフィング及び/又はインバンドシグナリングフィールドを含むことができる。
ここで、‘スタッフィング及び/又はインバンドシグナリング’は、スタッフィング、インバンド シグナリング、またはスタッフィング及びインバンドシグナリングを意味する。
即ち、‘A及び/又はB’の表現はAまたはBのうち、少なくともいずれか1つの意味と同一でありうる。
図44を参照すると、スタッフィングフィールドのNth Byteの第8のビットはSTUFF_ONEフィールドを示し、Nth Byteの第6及び第7のビットはSTUFF_TYPEフィールドを示し、スタッフィングフィールドのNth Byteの第1のビット乃至第5のビットはSTUFF_LEN_LSBフィールドを示し、スタッフィングフィールドの(N−1)th ByteはSTUFF_LEN_MSBフィールドを示すことを見ることができる。
また、スタッフィングフィールドの(N−2)th Byteからデータ(UP)またはスタッフィングデータまたはインバンドAデータまたはインバンドBデータ、またはインバンドA及びBデータを示すことを見ることができる。
図44のCase#1乃至Case#6に対するより具体的な説明は、各々対応する図42のCase#1乃至Case#6の説明を参照する。
図44のフレーム構造は、図42のフレーム構造と同一な機能を遂行することができる。
図44に図示されたBBフレーム構造のように、スタッフィングフィールドがBBフレームの端に位置する場合、受信装置でスタッフィング確認無しでUP(User Packet)を直ぐ受信することができるので、UPに対するアクセス時間が図38に図示されたBBフレーム構造に比べて短くなる効果がある。
図45は、本明細書で提案するBBフレーム構造の更に他の一例を示す図である。
図45は、スタッフィングフィールドがBBフレームの最後に位置(または、ペイロード、FECフレームの後に位置)する場合の多様なBBフレーム構造を示す。
図45のフレーム構造は、図43のフレーム構造とスタッフィングフィールドの位置のみ異なり、他の部分は全て同一であるので、図45に対する具体的な説明は、図43を参照する。
図46は、多様なBBフレーム構造でBBフレーム送信に対するオーバーヘッドを計算した結果を比較して示す図である。
DVB−T2で表記されたグラフは、前述した従来技術のオーバーヘッドグラフでありうる。DVB−T2とは、DVB(Digital Video Broadcasting)の地上波TV放送システム(terrestrial television broadcasting system)関連標準を意味することができる。DVB−T2とは、ヨーロッパの次世代地上波放送に関連した標準を意味することができる。DVB−T2で表記されたグラフは、この標準技術に従うBBフレームにおいて、そのオーバーヘッドを計算したグラフでありうる。
MHで表記されたグラフは、前述した他の従来技術のオーバーヘッドグラフでありうる。MHとは、CEA(Consumer Electronics Association)のモバイル/ハンドヘルド(Mobile/Handheld)DTVシステム関連標準を意味することがきる。MHとは、北−米モバイルハンドヘルド(mobile handheld)関連標準を意味することができる。MHで表記されたグラフは、この標準技術に従うBBフレームにおいて、そのオーバーヘッドを計算したグラフでありうる。
SS & SNで表記されたグラフは、前述した更に他の従来技術のオーバーヘッドグラフでありうる。SS & SNは、従来技術のうちの1つを意味することができる。この従来技術で提示する方法によりBBフレーム及びBBフレームヘッダを構成した時のオーバーヘッドを計算したグラフが、SS & SNで表記されたグラフで図示されている。
以下の<表35>は各BBフレーム送信時、オーバーヘッドを計算した結果を示した表である。
オーバーヘッドは、データフィールドの長さを示すフィールドのオーバーヘッドを意味することができる。
従来技術は毎BBフレームに2バイトのフィールドを使用するので、オーバーヘッドを最大0.22%有することができる。
他の従来技術は1ビットのフィールドのみを使用するので、オーバーヘッドを最大0.0139%のみを有することができる。最も低い場合でありうる。
更に他の従来技術は2ビットのフィールドを使用することができる。この場合、オーバーヘッドは他の従来技術に比べて2倍でありうる。
LGで表記されたグラフは、本発明によるオーバーヘッドグラフでありうる。本発明の場合、スタッフィングフィールドのシグナリングのために1ビットのフィールドのみを使用することができる。したがって、オーバーヘッドが最小になることができる。また、追加的に余分の2ビットフィールドを設けることによって、インバンドシグナリングのタイプなどを指示することに活用できるという長所がある。本発明はこの余分のフィールドを用いて、BBフレームの構成を示すなど、他の用途にも利用可能な構造をサポートすることができる。
図47は、従来のBBフレーム構造の一例を示す。
図47に示すように、BBフレームはヘッダ、オプショナルヘッダ、及びペイロードデータを含んで構成される。
前記ヘッダは、PSPMI(Packet Start Pointer Mode Indicator)フィールド、PADI(Padding Indicator)フィールド、PKTSPTR_LSB(Packet Start Pointer Low Significant Bits)フィールドを含む。
前記PSPMIフィールドは、PKTSPTR(Packet Start Pointer)フィールドがショートモード(short mode)か、またはロングモード(long mode)かを示す1bitの大きさのフラグフィールドをいう。
前記PKTSPTR(Packet Start Pointer)フィールドはSYNCDフィールドと同一な概念でありうる。
即ち、前記PSPMIフィールドはPKTSPTR(Packet Start Pointer)フィールドの長さが短いか長いかを表示してくれるフラグをいう。
前記PKTSPTR_LSB(Packet Start Pointer Low Significant Bits)フィールドは、13bitのPKTSPTR(Packet Start Pointer)フィールドの5LSB bitsを示す。
前記オプショナルヘッダは、PKTSPTR_MSB(Packet Start Pointer Most Significant Bits)フィールド、パディング(PADDING)フィールドを含むことができる。
前記PKTSPTR_MSBフィールドは、13bitのPKTSPTR(Packet Start Pointer)フィールドの8MSB bitsを示す。
また、前記パディングフィールドはPADL(Padding data Length)フィールド及びPADDING_DATAフィールドを含むことができる。
前記PADLフィールドはパディングデータフィールドの長さを示し、16bitの大きさを有する。
前記PADDING_DATAフィールドは可変的な長さを有し、パディング情報を示す。
図47に示すように、BBフレーム構造は最大13byteの(Payload)データフィールドの長さを表現するために、前記データフィールドの長さを示す情報(例:DFL)を使用せず、PADDINGフィールドの長さを送信して受信装置でデータフィールドの長さを計算するようになっている。
ここで、前記パディングフィールドの長さはBBフレームのペイロードデータサイズ−データフィールド長さに該当する。
BBフレームにパディングフィールドが存在しない場合にはBBフレームサイズを用いてDFL(data Field Length)を計算する。
前記BBフレームにパディングフィールドがある場合にはBBフレームヘッダに2bitのPADIを含むことによって、パディングの長さを知らせるようになる。
より効率的に、FECブロックにBBF(BaseBand Frame)を送信するために、即ちBBフレームヘッダ送信に対するオーバーヘッドを減らすために、PKTSPRTフィールドをPKTSPTR_LSB及びPKTSPTR_MSBに分けて運用する。
即ち、PKTSPTRフィールドは2byteの大きさまでサポート可能であるが、前記PKTSPTRフィールドの長さが短い場合(≦31byte)、PKTSPTR_LSBのみ使用することができるので、前記PKTSPTRフィールドの送信大きさを1byteに減らすことができる。
しかしながら、PKTSPTR_LSBの長さが5bitと短いため、PKTSPTRフィールドの大きさが31byte以下の場合のみに1byteのBBFヘッダ構成が可能であるという短所がある。
図39で説明したように、従来のBBフレームはBBフレームのデータフィールドの長さを受信装置(または、受信端)に知らせるためにDFL(data field length:16ビット、11ビット)をBBフレームヘッダごとに割り当てて使用しているので、BBフレームをFECブロックに送信するに当たってオーバーヘッドが大きく発生する。
したがって、BBフレームヘッダに対する送信効率を高めて、エラー確認(error check)の新たな機能を追加するための新たなBBフレーム構造について具体的に説明する。
即ち、本明細書はBBフレームヘッダに含まれるSYNCDフィールドの大きさを調節して全体的にBBフレームヘッダの大きさを減らす方法、BBフレームヘッダ内の余分の1bitを活用してエラー確認を遂行する方法などを提供する。
以下、本明細書で提案する方法及びBBフレーム構造は、送信装置ではBBフレームヘッダ挿入(BB Frame Header Insertion)ブロックで、受信装置ではBBフレームヘッダパーサ(BB Frame Header Parser)ブロックで動作する。
図48は、本明細書における提案するBBフレーム構造の一例を示す図である。
図48aのインプットストリームは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(mode adaptation)モジュールを通じて図48bのBBフレーム構造を形成する。
図48に示すように、複数のパケットを含むインプットストリームはモードアダプテーションモジュールを通じてペイロード(Payload)にスライシング(slicing)またはマッピングされ、前記ペイロードの前に前記ペイロードと関連した情報を含むヘッダが付加される。
前記ペイロードは、BBフレームデータフィールドで表現できる。
前記ヘッダは、OPTIONIフィールド、STUFFIフィールド、SYNCD_LSBフィールド、SYNCD_MSBフィールド、Checksumフィールド、またはStuffingフィールドのうち、少なくとも1つを含んで構成できる。
前述したように、前記Stuffingフィールドは、Stuffing Headerフィールド及びStuffing Byteフィールドを含むことができる。
前記Stuffing Byteフィールドは、スタッフィングデータフィールドまたはスタッフィングデータ領域で表現されることもできる。
前記OPTIONIフィールド、STUFFIフィールド、及びSYNCD_LSBフィールドを含むBBフレームヘッダが定義されることもでき、SYNCD_MSBフィールド及びChecksumフィールドを含むオプションヘッダが定義されることもできる。
図48の場合、BBフレームヘッダ及びオプションヘッダが定義されたことを見ることができる。
また、前記スタッフィングフィールドは前記ヘッダに含まれることもでき、前記ヘッダに含まれないこともできる。
前記スタッフィングフィールドが前記ヘッダに含まれない場合には、前記ペイロードと共にBBフレームペイロードを構成することができる。
前記スタッフィングフィールドはペイロードの前に位置するか(図48)、または前記ペイロードの後に位置することもできる。
SYNCDフィールドは、データフィールドの開始から前記データフィールドで始まる最初に送信されるUP(User Packet)の開始までの距離を示すことができる。
ここで、前記SYNCDフィールドはSYNCD_LSBフィールド及びSYNCD_MSBフィールドに区分されることができ、13bitの大きさを有する。
前記SYNCD_LSBフィールドはSYNCDのLSB(Least Significant bit)を示す値で、6bitsの大きさを有し、最大63byteのSYNCDを表現することができる。
図48に示すように、ヘッダがBBフレームヘッダとオプションヘッダに区分される場合、前記SYNCD_LSBフィールドは前記BBフレームヘッダに含まれることができる。
また、前記SYNCD_MSBフィールドはSYNCDのMSB(Most Significant bit)を示す値で、7bitsの大きさを有する。
図48に示すように、ヘッダがBBフレームヘッダとオプションヘッダに区分される場合、前記SYNCD_MSBフィールドは前記オプションヘッダに含まれることができる。
前記SYNCD_MSBフィールドはOPTIONIフィールドにより使用有無が定まる。
前記OPTIONIフィールドはペイロードを通じて送信されるパケットのうち、新しく始まるパケットの位置がSYNCD_LSB(6ビット)で表現できるか否かを示す。
一例に、前記OPTIONIフィールドが‘0’に設定された場合、ペイロードを通じて送信されるパケットのうち、新しく始まるパケットの位置がSYNCD_LSB(6ビット)で表現できることを示す。
前記OPTIONIフィールドが‘1’に設定された場合、ペイロードを通じて送信されるパケットのうち、新しく始まるパケットの位置がSYNCD_LSB(6ビット)で表現できない場合を示す。
したがって、前記OPTIONIフィールドが‘1’に設定された場合、SYNCD_LSBフィールド(6ビット)及びSYNCD_MSBフィールド(7ビット)を用いてペイロード内の新しく始まるパケットの位置を示さなければならない。
ここで、前記SYNCD_MSBフィールドがオプションヘッダに含まれる場合には前記オプションヘッダがBBフレームに含まれる。
前記STUFFIフィールドは1bitの大きさを有し、BBフレームにStuffingフィールド(または、Stuffing byte)、またはin-band Signalingフィールドが存在するかを示すインジケータをいう。
前記チェックサム(Check-sum)フィールドは1bitの大きさで、BBフレームヘッダまたはOPTIONIフィールドのエラー確認のための用途に使用できる。
前記チェックサム(Check-sum)フィールドは、ヘッダがBBフレームヘッダ及びオプションヘッダに区分される場合、前記オプションヘッダに含まれることができる。
説明したように、前記Stuffingフィールドはスタッフィングヘッダ及びスタッフィングバイトを含む。
図48のSYNCD_LSBフィールドと図43のPKTSPTR_LSBフィールドは同一な意味として使用できる。
ここで、前記PKTSPTR_LSBフィールドの大きさは5bitsである一方、本明細書で提案する図48のSYNCD_LSBフィールドの大きさは6bitsで、1bit増加するようになる。
即ち、5bitsのPKTSPTR_LSBフィールドで表現できるPKTSPTRの長さは最大31(25−1)bytesであることに比べて、6bitsのSYNCD_LSBフィールドで表現できるSYNCDの長さは63(26−1)bytesで、約2倍が増加するようになる。
即ち、本明細書で提案するSYNCD_LSBフィールドの大きさ調節を通じてSYNCD_MSBフィールドがヘッダまたはBBフレームヘッダまたはオプションヘッダに追加される場合が減るようになって、BBフレームの送信に対するオーバーヘッドを減らすようになる。
例えば、188byteのMPEG2−TSストリームを送信すると仮定する。
(1)図47のBBフレーム構造の場合、188byteのTSパケットを送信するためにBBフレームヘッダにPKTSPTR_LSBフィールドのみ含まれる場合(即ち、PKTSPTR長さが31byte以下の値を有する場合)は約16.49%(31byte/188byte)に該当する。
即ち、16.49%に該当するBBフレームは1byteの大きさを有するヘッダを含み、残りの83.51%に該当するBBフレームは2byteの大きさを有するヘッダを含む。
ここで、前記ヘッダはペイロードと関連したフォーマットを示し、BBフレームヘッダを意味するか、またはBBフレームヘッダ及びオプションヘッダを含む意味でありうる。
したがって、平均的にBBフレームは1.83byteの大きさを有するヘッダを含むようになる。
(2)一方、図48のBBフレーム構造の場合、188byteのTSパケットを送信するためにBBフレームヘッダにSYNCD_LSBフィールドのみが含まれる場合(即ち、SYNCD長さが63byte以下の値を有する場合)は約33.51%(63byte/188byte)に該当する。
即ち、33.51%に該当するBBフレームは1byteの大きさを有するヘッダを含み、残りの66.49%に該当するBBフレームは2byteの大きさを有するヘッダを含む。
したがって、平均的にBBフレームは1.66byteの大きさを有するBBフレームヘッダを含むようになることで、図47のBBフレーム構造を有する場合よりBBフレーム送信に対するオーバーヘッドを格段に減らすことができることが分かる。
また、図48のBBフレーム構造はオプショナルヘッダに含まれる1bitをヘッダのチェックサム1bitに使用するか、または前記ヘッダに含まれるOPTIONIフィールドのチェックサム1bitに使用することによって、ヘッダに対するエラーが検出できる追加機能を遂行することができるようになる。
図49は、本明細書で提案するBBフレーム構造の更に他の一例を示す図である。
図49のBBフレーム構造は、図48のBBフレーム構造とSYNCD_LSBフィールド/SYNCD_MSBフィールドの大きさとSTUFFIフィールドの位置において相異し、他の部分は同一である。
以下、図48のBBフレーム構造と同一な部分に対する説明は省略し、差がつく部分を中心に説明する。
OPTIONIフィールド及びSYNCD_LSBフィールドが合わせられてBBフレームヘッダとして定義されることができ、SYNCD_MSBフィールド、STUFFIフィールド、及びチェックサムフィールドが合わせられてオプションヘッダとして定義できる。
また、OPTIONIフィールド、SYNCD_LSBフィールド、SYNCD_MSBフィールド、STUFFIフィールド、Checksumフィールドが合わせられて1つのヘッダとして定義できる。
この場合、前記ヘッダをBBフレームヘッダとして表現することもできる。
更に他の一例として、前記STUFFIフィールド及び前記Checksum フィールドは特定フィールドに合わせられることができる。これについては、後述する図50及び図51で具体的に説明する。図49に示すように、前記SYNCD_LSBフィールドの大きさは7bitであり、前記SYNCD_MSBフィールドの大きさは6bitである。
図49のように、前記SYNCD_LSBフィールドの大きさが7bitの場合、より多い数のSYNCDの長さを表現できるようになる。
即ち、前記SYNCD_LSBフィールドの大きさが7bitの場合、表現できるSYCNDの長さは127(27−1)byteであって、図48の場合(31byte)より約4倍増加するようになる。
同様に、188byteのMPEG2−TSストリームを送信すると仮定する。
図49のBBフレーム構造の場合、188byteのTSパケットを送信するためにヘッダにSYNCD_LSBフィールドのみ含まれる場合(即ち、SYNCD長さが127byte以下の値を有する場合)は、約67.55%(127byte/188byte)に該当する。
即ち、67.55%に該当するBBフレームは1byteの大きさを有するヘッダを含み、残りの32.45%に該当するBBフレームは2byteの大きさを有するヘッダを含む。
したがって、平均的にBBフレームは1.32byteの大きさを有するヘッダを含むようになって、図47及び図48のBBフレーム構造を有する場合よりBBフレーム送信に対するオーバーヘッドを格段に減らすことができるようになる。
図49のBBフレーム構造でも同様に、ヘッダに存在する余分の1bitをチェックサムに活用することによって(ヘッダのチェックサム1ビットに使用するか、またはOPTIONIフィールドのチェックサムに使用)、ヘッダに対するエラー確認を追加的に遂行できるようになる。
図50は、本明細書で提案するBBフレーム構造のさらに他の一例を示す図である。
図50に示すように、前述したSTUFFIフィールド及びChecksumフィールドは、1つの特定フィールド5010に合わせられることができる。
前記特定フィールド5010は、BBフレーム内のStuffing fieldの存在可否を表す値で使用されることができる。
前記特定フィールド5010は、EXT_I(Extension Indicator)フィールドで表現されることができ、2bitの大きさを有することができる。
また、前記特定フィールド5010は、OPTI(Optional Header Indicator)フィールドで表現されることができる。
前記OPTIフィールドは、Stuffingが含まれたヘッダの存在可否を表すフィールドを意味できる。
BB frameは、Header及びPayloadで構成されることができ、前記Headerは、1つ以上のsub−headerなどで構成されることができる。
すなわち、前記1つ以上のsub−headerは、第1のヘッダ、第2のヘッダ、第3のヘッダなどで表現されることができる。
一例として、前記第1のヘッダは、BBF Header、Base Headerなどで表現されることができ、前記第2のヘッダは、Option Header、Optional Headerなどで表現されることができる。
前記特定フィールド5010は、BB frameのOption(al) Headerに含まれることができる。
下記の表36は、特定フィールド(EXT_Iフィールド)フォーマットの一例を示した表である。
表36において、前記特定フィールド値が(1)‘00’である場合、BBフレーム内にスタッフィングがない場合を表し、(2)‘01’である場合、BBフレーム内に1byteのスタッフィングが存在する場合を表し、(3)‘10’である場合、BBフレーム内に2byteのスタッフィングが存在する場合を表し、(4)‘11’である場合、BBフレーム内に3byte以上のスタッフィングが存在する場合を表すことができる。
前述したように、Stuffingフィールドは、Stuffing Headerフィールド及びStuffing Byteフィールドを含むことができる。
また、前記Stuffing Headerフィールドは、STUFF_TYPEフィールド、STUFF_LEN_LSBフィールド、及びSTUFF_LEN_MSBフィールドを含むことができる。
前記STUFF_TYPEフィールドは、EXT_TYPE(Extension Type)フィールドで表現されることができる。この場合、前記EXT_TYPEフィールドは、スタッフィングフィールドのタイプを表すことができる。
また、前記スタッフィングフィールドは、Extensionフィールドで表現されることもできる。
前記STUFF_TYPEフィールドは、前記EXT_Iフィールドが‘01’または‘10’または‘11’値を有する場合、BB frameまたは前記BB frameヘッダに含まれることができる。これに関する具体的な内容は、下記の表37を参照する。
前記STUFF_TYPEフィールドは、3bits、前記STUFF_LEN_LSBフィールドは、5bits、前記STUFF_LEN_MSBフィールドは、8bitsでありうる。
前記STUFF_LEN_LSBフィールドは、EXT_LENLSBフィールドで、前記STUFF_LEN_MSBフィールドは、EXT_LEN_MSBフィールドで表現されることができる。
以下では、前記特定フィールド値に応じて定義され得るSTUFF_TYPEフィールド、STUFF_LENフィールド、及びその意味について表37を一例に挙げて説明する。
表37において、特定フィールド(例:EXT_Iフィールド)値が‘00’である場合、スタッフィングがないので、前記STUFF_TYPEフィールド及びSTUFF_LENフィールドは、スタッフィングフィールドに存在しない。
前記特定フィールド値が‘01’であり、前記STUFF_TYPEフィールド値が‘000’であり、前記STUFF_LENフィールド値が‘00000’である場合、1byteスタッフィングがBBフレーム(または、スタッフィングフィールド)に含まれることを表すことができる。
前記特定フィールド値が‘10’であり、前記STUFF_TYPEフィールド値が‘000’であり、前記STUFF_LENフィールド値が‘00000’である場合、2byteスタッフィングがBBフレーム(または、スタッフィングフィールド)に含まれることを表すことができる。前記特定フィールド値が‘11’であり、前記STUFF_TYPEフィールド値が‘000’であり、前記STUFF_LENフィールド値が‘stuff_len’である場合、3byte以上のスタッフィングがBBフレーム(または、スタッフィングフィールド)に含まれることを表すことができる。
前記特定フィールド値が‘11’であり、前記STUFF_TYPEフィールド値が‘001’であり、前記STUFF_LENフィールド値が‘stuff_len’である場合、スタッフィングとin−band A signalingがBBフレーム(または、スタッフィングフィールド)に含まれることを表すことができる。
前記in−band Aは、INBAND_ISSYでありうる。
前記特定フィールド値が‘11’であり、前記STUFF_TYPEフィールド値が‘010’であり、前記STUFF_LENフィールド値が‘stuff_len’である場合、スタッフィングとin−band B signalingがBBフレーム(または、スタッフィングフィールド)に含まれることを表すことができる。
前記in−band Bは、INBAND_SIGでありうる。
前記特定フィールド値が‘11’であり、前記STUFF_TYPEフィールド値が‘111’であり、前記STUFF_LENフィールド値が‘stuff_len’である場合、スタッフィング及び他の情報がBBフレーム(または、スタッフィングフィールド)に含まれることを表すことができる。
また、前記STUFF_LENフィールド値は、STUFF_LEN_LSBフィールド(5bit)値とSTUFF_LEN_MSBフィールド(8bit)値とに区分されることができる。
これについて、表38を参考して説明する。
表38において、前記特定フィールド値が‘01’であり、前記STUFF_TYPEフィールド値が‘000’であり、前記STUFF_LEN_LSBフィールド値が‘00000’であり、前記STUFF_LEN_MSBフィールド値が‘Not exist’である場合、1byteスタッフィングがBBフレーム(または、スタッフィングフィールド)に含まれることを表すことができる。
前記特定フィールド値が‘10’であり、前記STUFF_TYPEフィールド値が‘000’であり、前記STUFF_LEN_LSBフィールド値が‘00000’であり、前記STUFF_LEN_MSBフィールド値が‘00000000’である場合、2byteスタッフィングがBBフレーム(または、スタッフィングフィールド)に含まれることを表すことができる。
前記特定フィールド値が‘11’であり、前記STUFF_TYPEフィールド値が‘000’であり、前記STUFF_LEN_LSBフィールド値が‘stuff_len_lsb’であり、前記STUFF_LEN_MSBフィールド値が‘stuff_len_msb’である場合、3byte以上のスタッフィングがBBフレーム(または、スタッフィングフィールド)に含まれることを表すことができる。
前記特定フィールド値が‘11’であり、前記STUFF_TYPEフィールド値が‘001’であり、前記STUFF_LEN_LSBフィールド値が‘stuff_len_lsb’であり、前記STUFF_LEN_MSBフィールド値が‘Not exist’である場合、in−band A signalingのみがBBフレーム(または、スタッフィングフィールド)に含まれることを表すことができる。前記in−band A signalingのみがスタッフィングフィールドに含まれる場合は、前記in−band A signalingが32byteで表現可能な場合のみに使用することが好ましい。前記in−band Aは、INBAND_ISSYでありうる。
前記特定フィールド値が‘11’であり、前記STUFF_TYPEフィールド値が‘010’であり、前記STUFF_LEN_LSBフィールド値が‘stuff_len_lsb’であり、前記STUFF_LEN_MSBフィールド値が‘stuff_len_msb’である場合、スタッフィングとin−band A signalingがBBフレーム(または、スタッフィングフィールド)に含まれることを表すことができる。
前記特定フィールド値が‘11’であり、前記STUFF_TYPEフィールド値が‘111’であり、前記STUFF_LEN_LSBフィールド値が‘stuff_len_lsb’であり、前記STUFF_LEN_MSBフィールド値が‘stuff_len_msb’である場合、スタッフィング及び他の情報がBBフレーム(またはスタッフィングフィールド)に含まれることを表すことができる。
図51は、本明細書で提案するBBフレーム構造のさらに他の一例を示す図である。
図51の場合、STUFF_TYPEフィールドの利用方法と関連したものであって、3bitsのSTUFF_TYPEフィールドを効率的な利用のために、1bitのMSB_I(MSB Indicator)フィールド5111と2bitsのSTUFF_TYPEフィールド5112とに分割して利用する方法を提供する。
前記MSB_Iフィールド5111は、STUFF_LEN_MSBフィールドの存在有無を表すindicatorをいう。
一例として、前記MSB_Iフィールド値が‘0’である場合、Stuffing Header内にSTUFF_LEN_LSB(5bit)のみが使用されることを表すことができ、前記MSB_Iフィールド値が‘1’である場合、Stuffing Header5110内にSTUFF_LEN_LSB(5bits)フィールド及びSTUFF_LEN_MSB(8bits)フィールドが使用されることを表すことができる。
一例として、前記MSB_Iフィールド値が‘0’である場合、STUFF_LEN_LSB(5bits)フィールドのみがStuffing Headerに使用され(または、含まれ)、表現できるStuffingフィールドの大きさ(size)は、32byteである。
前記MSB_Iフィールド値が‘1’である場合、STUFF_LEN_LSB(5bits)フィールドとSTUFF_LEN_MSB(8bits)フィールドとがStuffing Headerに使用され(または、含まれ)、表現できるSTUFF_LENは、13bitとなる。
次に、STUFF_TYPEフィールド(2bit、4712)は、Stuffingフィールドの使用Typeを知らせるフィールドを表す。
前記STUFF_TYPEフィールドの一例としては、ISSY、in−band signalingなどがありうる。
前記STUFF_TYPEフィールドは、Stuffingフィールド区間がStuffing以外に、他の用途(例:inband用signaling、inband用ISSY)で使用することができるように指定されたSTUFF TYPEを知らせる。
下記の表39を参照してMSB_Iフィールド及び2bitsの大きさで新しく定義されたSTUFF_TYPEフィールドの意味についてさらに具体的に説明する。
表39において、前記STUFF_TYPEフィールド値が‘00’である場合、Stuffingフィールドは、stuffing byteのみで構成されている場合を表し、前記STUFF_TYPEフィールド値が01、10、11である場合、Stuffingフィールドで他の用途で使用されるそれぞれのモードを表現する。
図51及び表39において説明したように、Stuffing Header内にMSB_IフィールドとSTUFF_TYPEフィールドとを共に使用する場合、Stuffingフィールド内のISSYとstuffingとを合わせた値の大きさが32bytes以下である場合、Stuffing Headerは、STUFF_LEN_MSBフィールドを含まなくても良いので、1byteのoverheadを減らすことができるという長所がある。
仮に、Stuffingフィールド内のISSYとstuffingとを合わせた値の大きさが32bytesより大きい場合には、MSI_Iフィールドを‘1’に設定し(または、マークし)、STUFF_LEN_MSBフィールドをStuffing Headerに使用することができる。
図52は、本明細書で提案する放送信号の送信方法の一例を示す順序図である。
図52に示すように、本明細書で提案する放送信号送信装置は、インプットストリーム(Input Stream)をインプットフォーマッティング(Input Formatting)モジュールを介してプロセシング(Processing)する(S5210)。すなわち、前記放送信号送信装置は、インプットフォーマッティング(Input Formatting)モジュールで前記インプットストリームを複数のDP(Data Pipe)でフォーマッティングする。
具体的に、前記放送信号送信装置は、S5210のインプットフォーマッティング(Input Formatting)のために、データパケットをベースバンドフレーム(Baseband Frame:BBF)のペイロード(Payload)に割り当て、前記ベースバンドフレームのペイロードに対するフォーマットを表すヘッダを付加する。
ここで、前記複数のDP(Data Pipe)は、複数のデータ送信チャネル(data transmission channels)で表現されることができる。
前記ヘッダは、図50及び図51において説明したように、EXT_Iフィールド及びStuffingフィールドを含むことができる。
前記EXT_Iフィールドは、BBフレーム内のStuffing fieldの存在可否を表すフィールドを意味し、2bitsの大きさを有することができる。
前記Stuffingフィールドは、Stuffing Headerを含み、前記Stuffing Headerは、MSB_Iフィールド及びSTUFF_TYPEフィールドを含む。
前記MSB_Iフィールドは、STUFF_LEN_MSBフィールドの存在有無を表すindicatorをいい、1bitの大きさを有することができる。
また、前記STUFF_TYPEフィールドは、Stuffingフィールドの使用Typeを知らせるフィールドを意味し、2bitsの大きさを有することができる。
前記EXT_Iフィールド、前記MSB_Iフィールド、及び前記STUFF_TYPEフィールドは、他の実施形態に適用されるために、制御情報の表現で使用されることもできる。
その後、前記放送送信装置は、(フォーマッティングされた)複数のDPのデータをBICM(Bit Interleaved Coding and Modulation)モジュールを介して各DP別にエンコーディング(encoding)する(S5220)。
前記BICMモジュールは、エンコーダ(encoder)で表現されることもできる。
したがって、前記放送送信装置は、エンコーダ(encoder)を介してサービスデータまたはサービスコンポーネントデータを送信するデータ送信チャネルの各々に該当するデータをエンコーディングする。
その後、前記放送送信装置は、前記エンコーディングされたDPのデータをフレームビルディング(Frame Building)モジュールを介してマッピングして、少なくとも1つの信号フレームを生成する(S5230)。
前記フレームビルディング(Frame Building)モジュールは、フレームビルダー(frame builder)で表現されることもできる。
その後、前記放送送信装置は、OFDMジェネレーション(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Generation)モジュールを介してOFDM方式により前記生成された信号フレームのデータを変調し、前記変調された信号フレームのデータを含む放送信号を送信機(transmitter)を介して送信する(S5240)。
図53は、本明細書で提案する放送信号の受信方法の一例を示す順序図である。
図53に示すように、本明細書で提案する放送信号受信装置は、Synchronization及びDemodulationモジュールを介して外部から放送信号を受信し、前記受信された放送信号に対してOFDM方式によりデータを復調する(S5310)。
前記Synchronization及びDemodulationモジュールは、受信機(receiver)及び復調器(demodulator)で表現されることもできる。
したがって、前記放送信号受信装置は、受信機(receiver)を介して前記少なくとも1つの信号フレームを含む放送信号を受信し、前記復調器(demodulator)を介して前記受信された放送信号をOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式によりデータを復調する。
その後、前記放送信号受信装置は、前記復調されたデータをフレームパーシング(Frame Parsing)モジュールを介して少なくとも1つの信号フレームでパーシングする(Parsing、S5320)。
前記フレームパーシングモジュールは、フレームパーサ(frame parser)で表現されることもできる。
したがって、前記放送信号受信装置は、前記フレームパーサ(frame parser)を介してサービスデータ(service data)またはサービスコンポーネントデータ(service component data)を抽出するために、前記受信された放送信号に含まれた前記少なくとも1つの信号フレームをパーシング(Parsing)する。
その後、前記放送信号受信装置は、前記パーシングされた少なくとも1つの信号フレームをデマッピング及びデコーディング(demapping and decoding)モジュールを介して複数のDPでデコーディングする(S5330)。
前記デマッピング及びデコーディング(demapping and decoding)モジュールは、変換機(converter)及びデコーダ(decoder)で表現されることもできる。
したがって、前記放送信号受信装置は、変換機(converter)を介して前記サービスデータ(service data)またはサービスコンポーネントデータ(service component data)をビットに変換し、デコーダ(decoder)を介して前記変換されたビットをデコーディング(decoding)する。
その後、前記放送信号受信装置は、前記デマッピング及びデコーディングモジュールから出力される複数のDP(Data Pipe)をアウトプットプロセッサ(output processor)モジュールを介してインプットストリーム(Input Stream)などで復元する(S5340)。
または、前記放送信号受信装置は、前記アウトプットプロセッサ(output processor)を介して前記デコーディングされたビットを含むデータストリームを出力する。
前記放送信号受信装置は、S5340のアウトプットプロセシングのために、ベースバンドフレームプロセッサ(Baseband Frame Processor)ブロックを介してベースバンドフレーム(Baseband Frame)のヘッダに送信された情報をディテクティング(検出)(detecting)または取得(obtaining)し、前記デコーディングされた情報を利用してインプットストリーム(Input Stream)を復元する。
前記ヘッダは、図50〜図52において説明したように、EXT_Iフィールド及びStuffingフィールドを含むことができる。
前記EXT_Iフィールドは、BBフレーム内のStuffing fieldの存在可否を表すフィールドを意味し、2bitsの大きさを有することができる。
前記Stuffingフィールドは、Stuffing Headerを含み、前記Stuffing Headerは、MSB_Iフィールド及びSTUFF_TYPEフィールドを含む。
前記MSB_Iフィールドは、STUFF_LEN_MSBフィールドの存在有無を表すindicatorをいい、1bitの大きさを有することができる。
また、前記STUFF_TYPEフィールドは、Stuffingフィールドの使用Typeを知らせるフィールドを意味し、2bitsの大きさを有することができる。
前記EXT_Iフィールド、前記MSB_Iフィールド、及び前記STUFF_TYPEフィールドは、他の実施形態に適用されるために、制御情報の表現で使用されることができる。
本発明の思想や範囲を逸脱することなく、本発明において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。したがって、本発明は、添付された請求項及びその同等範囲内で提供される本発明の変更及び変形を含むことと意図される。
本明細書において装置及び方法発明が全て言及され、装置及び方法発明の全ての説明は互いに補完して適用されることができる。