本発明の好適な実施例について具体的に説明し、その例は添付図面に示す。添付図面を参照する以下の詳細な説明は、本発明の実施例によって具現可能な実施例のみを示すよりは、本発明の好適な実施例を説明するためのものである。次の詳細な説明は、本発明の完璧な理解を提供するために特定の細部事項を含む。しかし、本発明がこのような特定の細部事項なしでも実行可能であることは当業者にとって自明である。
本発明で使用されるほとんどの用語は、本技術で広く使用されるものから選択されたが、一部の用語は、出願人によって任意に選択されたものであって、その意味は、必要に応じて次の説明で詳細に説明する。よって、本発明は、単純な名前又は意味よりは、用語の意図された意味に基づいて理解しなければならない。
本発明は、未来の放送サービスのための放送信号を送受信する装置及び方法を提供する。本発明の実施例による未来の放送サービスは、地上波放送サービス、モバイル放送サービス、UHDTVサービスなどを含む。本発明は、一実施例により、非−MIMO(multiple input multiple output)又はMIMOを通じて未来の放送サービスのための放送信号を処理することができる。本発明の実施例による非−MIMO方式は、MISO(multiple input single output)方式、SISO(single input single output)方式などを含むことができる。
MISO又はMIMOは、説明の便宜上、以下で2個のアンテナを使うが、本発明は、2個以上のアンテナを用いるシステムに適用することができる。本発明は、特定の使用ケースのために要求される性能を獲得しながら、受信機の複雑度を最小化するのにそれぞれ最適化された3個の物理層(PL)プロファイル(ベース、ハンドヘルド及びアドバンスドプロファイル)を定義することができる。物理層(PHY)プロファイルは、該当受信機が具現しなければならない全ての構成のサブセットである。
3個のPHYプロファイルは、機能ブロックのほとんどを共有するが、特定のブロック及び/又はパラメータにおいて少し異なる。追加のPHYプロファイルを未来に定義することができる。また、システム進化のために、未来のプロファイルは、FEF(future extension frame)を通じて単一RFチャネル内の既存のプロファイルとマルチプレクスされ得る。以下では、それぞれのPHYプロファイルの細部事項について説明する。
1.ベースプロファイル
ベースプロファイルは、通常、ルーフトップ(roof−top)アンテナに接続する固定受信装置に対する主要な使用ケースを示す。また、ベースプロファイルは、いずれかの場所に搬送可能であるが、比較的停止した受信カテゴリーに属するポータブル装置を含む。ベースプロファイルの使用は、任意の改善された具現例によってハンドヘルド装置又は車両装置に拡張可能であるが、これら使用ケースは、ベースプロファイル受信機の動作に対しては期待されない。
受信のターゲットSNR範囲は約10dB〜20dBであって、これは、既存の放送システム(例えば、ATSC A/53)の15dB SNR受信能力を含む。受信機の複雑度及び消費電力は、ハンドヘルドプロファイルを使うバッテリ動作ハンドヘルド装置の場合のように重要ではない。以下では、ベースプロファイルに対する重要なシステムパラメータを表1に列挙する。
2.ハンドヘルドプロファイル
2.ハンドヘルドプロファイル
ハンドヘルドプロファイルは、バッテリ電力で動作するハンドヘルド及び車両装置に使用されるように設計された。装置は、歩行者又は車両速度で移動することができる。受信機の複雑度のみならず、消費電力はハンドヘルドプロファイルの装置の具現において非常に重要である。ハンドヘルドプロファイルのターゲットSNR範囲は約0dB〜10dBであるが、より深い室内受信を対象にすると、0dB未満に到逹するように構成することができる。
低いSNR能力に加えて、受信機の移動度によって誘発されたドップラー効果に対する弾力性は、ハンドヘルドプロファイルの最も重要な性能属性である。以下では、ハンドヘルドプロファイルに対する重要なパラメータを表2に列挙する。
3.アドバンスドプロファイル
アドバンスドプロファイルは、より多くの具現複雑度を犠牲し、最も高いチャネル容量を提供する。このプロファイルは、MIMO送信及び受信の利用を要求し、UHDTVサービスは、このプロファイルが特別に設計されたターゲット使用ケースである。また、増加した容量は、与えられた帯域幅内で増加した数のサービス、例えば、SDTV又はHDTVサービスを許容するように使うことができる。
アドバンスドプロファイルのターゲットSNR範囲は、約20dB〜30dBである。MIMO送信は、初期に既存の楕円偏波(elliptically−polarized)送信装置を利用できるが、未来にフル電力交差偏波送信(full−power cross−polarized transmission)に拡張される。以下では、アドバンスドプロファイルに対する重要なシステムパラメータを表3に列挙する。
この場合、ベースプロファイルは、地上波放送サービス及びモバイル放送サービスの全てのためのプロファイルとして使うことができる。すなわち、ベースプロファイルは、モバイルプロファイルを含むプロファイルの概念を定義するのに使うことができる。また、アドバンスドプロファイルは、MIMOを有するベースプロファイルのためのアドバンスドプロファイル、及びMIMOを有するハンドヘルドプロファイルのためのアドバンスドプロファイルに分離することができる。また、3個のプロファイルは、設計者の意図によって変更可能である。
次の用語及び定義を本発明に適用することができる。次の用語及び定義は、設計によって変更可能である。
補助ストリーム:未だに定義されていない変調及びコーディングのデータを伝達するセルのシーケンスであって、未来拡張のために、又は、ブロードキャスタ又はネットワークオペレータによる要求通りに使うことができる。
ベースデータパイプ:サービスシグナリングデータを伝達するデータパイプ
ベースバンドフレーム(又はBBFRAME):一つのFECエンコーディングプロセス(BCH及びLDPCエンコーディング)への入力を形成するKbchビットのセット
セル:OFDM送信の一つのキャリアによって伝達される変調値
コーディングブロック:PLS1データのLDPCエンコーディングブロック及びPLS2データのLDPCエンコーディングブロックのうち一つ
データパイプ:サービスデータ又は関連メタデータを伝達する物理層内の論理チャネルであって、一つ又は多数のサービス又はサービスコンポーネントを伝達することができる。
データパイプ単位:フレーム内のDPにデータセルを割り当てる基本単位
データシンボル:プリアンブルシンボルでないフレーム内のOFDMシンボル(フレームシグナリングシンボル及びフレームエッジシンボルはデータシンボルに含まれる。)
DP_ID:この8ビットフィールドは、SYSTEM_IDによって識別されたシステム内のDPを固有に識別する。
ダミーセル:PLSシグナリング、DP又は補助ストリームに使用されない残りの容量を充填するのに使用される擬似ランダム値を伝達するセル
非常境界チャネル(emergency alert channel;EAS):EAS情報データを伝達するフレームの一部
フレーム:プリアンブルから開始し、フレームエッジシンボルで終了する物理層時間スロット
フレーム繰り返し単位:FETを含む同一又は異なる物理層プロファイルに属するフレームセットであって、スーパーフレーム内で8回繰り返される。
高速情報チャネル:サービスと対応ベースDPとの間のマッピング情報を伝達するフレーム内の論理チャネル
FECBLOCK:DPデータのLDPCエンコーディングビットのセット
FFTサイズ:特定のモードに使用される公称FFTサイズであって、基本期間(elementary period)Tの周期で表現されるアクティブシンボル期間Tsと同一である。
フレームシグナリングシンボル:FFTサイズ、保護区間(guard interval)及び分散型パイロットパターンの所定の組合せでフレームの開始時に使用されるより高いパイロット密度を有するOFDMシンボルであって、PLSデータの一部を伝達する。
フレームエッジシンボル:FFTサイズ、保護区間(guard interval)及び分散型パイロットパターンの所定の組合せでフレームの終了時に使用されるより高いパイロット密度を有するOFDMシンボル
フレームグループ:スーパーフレーム内の同一のPHYプロファイルタイプを有する全てのフレームのセット
未来拡張フレーム:未来拡張のために使用可能なスーパーフレーム内の物理層時間スロットであって、プリアンブルから開始する。
フューチャーキャスト(futurecast)UTBシステム:入力が一つ以上のMPEG2−TS又はIP又は一般ストリームであって、出力がRF信号である提案された物理層放送システム
入力ストリーム:システムによってエンドユーザに伝達されるサービスのアンサンブルのためのデータのストリーム
正常データシンボル:フレームシグナリングシンボル及びフレームエッジシンボルを除いたデータシンボル
PHYプロファイル:該当受信機が具現しなければならない全ての構成のサブセット
PLS:PLS1及びPLS2で構成された物理層シグナリングデータ
PLS1:固定サイズ、コーディング及び変調を有するFSSシンボルで伝達されるPLSデータの第1セットであって、PLS2をデコードするのに必要なパラメータのみならず、システムに関する基本情報を伝達する。
NOTE:フレームグループのデュレーションのために、PLS1データは一定に維持される。
PLS2:FSSシンボルで送信されるPLSデータの第2セットであって、システム及びDPに対するより細部的なPLSデータを伝達する。
PLS2動的データ:フレーム別に動的に変化可能なPLS2データ
PLS2静的データ:フレームグループのデュレーションの間に静的に維持されるPLS2データ
プリアンブルシグナリングデータ:プリアンブルシンボルによって伝達され、システムの基本モードを識別するのに使用されるシグナリングデータ
プリアンブルシンボル:基本PLSデータを伝達し、フレームの初期に位置する固定長さパイロットシンボル
NOTE:プリアンブルシンボルは、主に高速初期帯域スキャンのために使用され、システム信号、そのタイミング、周波数オフセット及びFFTサイズを検出する。
未来の使用のために予約:現在の文書では定義されないが、未来に定義可能である。
スーパーフレーム:8個のフレーム反復単位のセット
時間インタリービングブロック(TIブロック):時間インタリーバメモリの一つの用途に対応する時間インタリービングが行われるセルのセット
TIグループ:特定のDPのための動的容量割当てが行われる単位であって、整数、すなわち、動的に変わる数のXFECBLOCKで構成される。
NOTE:TIグループは、一つのフレームに直接マップされるか、多数のフレームにマップされ得る。これは、一つ以上のTIブロックを含むことができる。
タイプ1 DP:全てのDPがTDM方式でマップされるフレームのDP
タイプ2 DP:全てのDPがFDM方式でマップされるフレームのDP
XFECBLOCK:一つのLDPC FECBLOCKの全てのビットを伝達するNcellsセルのセット
図1は、本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を送信する装置の構造を示す図である。
本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を送信する装置は、入力フォーマッティングブロック1000、BICM(bit interleaved coding & modulation)ブロック1010、フレーム構造ブロック1020、OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)生成ブロック1030、及びシグナリング生成ブロック1040を含むことができる。以下では、放送信号を送信する装置の各モジュールの動作を説明する。
IPストリーム/パケット及びMPEG2−TSはメイン入力フォーマットで、他のストリームタイプは一般ストリームとして処理される。これらデータ入力に加えて、管理情報が入力され、各入力ストリームに対する該当帯域幅のスケジューリング及び割当てを制御する。一つ又は多数のTSストリーム、IPストリーム及び/又は一般ストリームの入力が同時に許容される。
入力フォーマッティングブロック1000は、各入力ストリームを一つ又は多数のデータパイプにデマルチプレクスし、独立コーディング及び変調がデータパイプに適用される。データパイプ(DP)は、ロバスト性制御のための基本単位であって、QoSに影響を与える。一つ又は多数のサービス又はサービスコンポーネントは単一のDPによって伝達され得る。入力フォーマッティングブロック1000の動作の細部事項については後で説明する。
データパイプは、サービスデータ又は関連メタデータを伝達する物理層内の論理チャネルであって、一つ又は多数のサービス又はサービスコンポーネントを伝達することができる。
また、データパイプ単位は、フレーム内のDPにデータセルを割り当てる基本ユニットである。
入力フォーマットブロック1010において、パリティデータが誤り訂正のために追加され、エンコードされたビットストリームは複素数値の星状シンボルにマップされる。シンボルは、該当DPに使用される特定のインタリービング深さを横切ってインタリーブされる。アドバンスドプロファイルに対して、MIMOエンコーディングがBICMブロック1010で行われ、追加のデータ経路はMIMO送信のための出力で追加される。BICMブロック1010の細部事項については後で説明する。
フレームビルディングブロック1020は、入力DPのデータセルをフレーム内のOFDMシンボルにマップすることができる。マップした後、周波数インタリービングは、周波数領域多様性に使用され、特に、周波数選択フェーディングチャネルを防止する。フレームビルディングブロック1020の動作の細部事項については後で説明する。
各フレームの初期にプリアンブルを挿入した後、OFDM生成ブロック1030は、保護区間として循環前置(cyclic prefix)を有する従来のOFDM変調を適用することができる。アンテナ空間ダイバーシティのために、分散型MISO方式が送信機に適用される。また、PAPR(peak−to−average power reduction)方式が時間領域で行われる。柔軟なネットワーク計画のために、この提案は、多様なFFTサイズ、保護区間長さ及び該当パイロットパターンのセットを提供する。OFDM生成ブロック1030の動作に対する詳細な内容は後で説明する。
シグナリング生成ブロック1040は、各機能ブロックの動作に使用される物理層シグナリング情報を生成することができる。また、このシグナリング情報は、関心のあるサービスが受信側で適切に回復されるように送信される。シグナリング生成ブロック1040の動作の細部事項については後で説明する。
図2、図3及び図4は、本発明の実施例による入力フォーマッティングブロック1000を示す。以下では、各図面に対して説明する。
図2は、本発明の一実施例による入力フォーマッティングブロックを示す図である。図2は、入力信号が単一入力ストリームであるときの入力フォーマッティングブロックを示す。
図2に示した入力フォーマッティングブロックは、図1を参照して説明した入力フォーマッティングブロック1000の実施例に該当する。
物理層への入力は、一つ又は多数のデータストリームで構成することができる。各データストリームは一つのDPによって伝達される。モード適応モジュールは、入り込むデータストリームをベースバンドフレーム(BBF)のデータフィールドにスライスする。システムは、3つのタイプの入力データストリーム、すなわち、MPEG2−TS、インターネットプロトコル(IP)及びGS(generic stream)をサポートする。MPEG2−TSは、固定長さ(188バイト)パケットで特性化され、第1バイトはシンク(sync)バイト(0x47)である。IPストリームは、IPパケットヘッダ内でシグナルされる可変長さIPデータグラムパケットで構成される。システムは、IPストリームのためのIPv4及びIPv6をサポートする。GSは、カプセル化パケットヘッダ内でシグナルされる可変長さパケット又は固定長さパケットで構成することができる。
(a)は、信号DPのためのモード適応ブロック2000及びストリーム適応ブロック2010を示し、(b)は、PLS信号を生成して処理するPLS生成ブロック2020及びPLSスクランブラ2030を示す。以下では、各ブロックの動作を説明する。
入力ストリームスプリッタは、入力TS、IP、GSストリームを多数のサービス又はサービスコンポーネント(オーディオ、ビデオなど)ストリームに分離する。モード適応モジュール2010は、CRCエンコーダー、BB(baseband)フレームスライサ及びBBフレームヘッダ挿入ブロックで構成される。
CRCエンコーダーは、ユーザパケット(UP)レベル、すなわち、CRC−8、CRC−16及びCRC−32で誤り訂正のための3つのタイプのCRCエンコーディングを提供する。計算されたCRCバイトはUPの後に添付される。CRC−8はTSストリームに使用され、CRC−32はIPストリームに使用される。GSストリームがCRCエンコーディングを提供しない場合、提案されたCRCエンコーディングが適用されなければならない。
BBフレームスライサは、入力を内部論理ビットフォーマットにマップする。最初に受信されたビットはMBSであると定義される。BBフレームスライサは、利用可能なデータフィールド容量と同一の多数の入力ビットを割り当てる。BBFペイロードと同一の多数の入力ビットを割り当てるために、UPパケットストリームはBBFのデータフィールドに合わせてスライスされる。
BBフレームヘッダ挿入ブロックは、2バイトの固定長さBBFヘッダをBBフレームの前に挿入することができる。BBFヘッダは、STUFFI(1ビット)、SYNCD(13ビット)及びRFU(2ビット)で構成される。固定2バイトBBFヘッダに加えて、BBFは、2バイトBBFヘッダの端に拡張フィールド(1バイト又は3バイト)を有することができる。
ストリーム適応ブロック2010は、スタッフィング(stuffing)挿入ブロック及びBBスクランブラで構成される。スタッフィング挿入ブロックは、スタッフィングフィールドをBBフレームのペイロードに挿入することができる。ストリーム適応への入力データがBBフレームを充填するのに十分である場合、STUFFIは「0」に設定され、BBFはスタッフィングフィールドを有さない。そうでない場合、STUFFIが「1」に設定され、スタッフィングフィールドがBBFヘッダの直後に挿入される。スタッフィングフィールドは、2バイトのスタッフィングフィールドヘッダ及び可変サイズのスタッフィングデータを含む。
BBスクランブラは、エネルギー分散(energy dispersal)のために完全なBBFをスクランブルする。スクランブリングシーケンスはBBFと同時に発生する。スクランブリングシーケンスは、フィードバックされたシフトレジスタによって生成される。
PLS生成ブロック2020は、物理層シグナリング(PLS)データを生成することができる。PLSは、受信機に物理層DPにアクセスする手段を提供する。PLSデータは、PLS1データ及びPLS2データで構成される。
PLS1データは、固定サイズ、コーディング及び変調を有するフレーム内のFSSシンボルで伝達されるPLSデータの第1セットであって、PLS2データをデコードするのに必要なパラメータのみならず、システムに関する基本情報を伝達する。PLS1データは、PLS2データの受信及びデコーディングを可能にするのに要求されるパラメータを含む基本送信パラメータを提供する。また、PLS1データは、フレームグループのデュレーションの間に一定に維持される。
PLS2データは、FSSシンボルで送信されるPLSデータの第2セットであって、システム及びDPに対するより詳細なPLSデータを伝達する。PLS2は、受信機に十分なデータを提供し、所望のDPをデコードするパラメータを含む。また、PLS2シグナリングは、2つのタイプのパラメータ、すなわち、PLS2静的データ(PLS2−STATデータ)及びPLS2動的データ(PLS2−DYNデータ)で構成される。PLS2静的データは、フレームグループのデュレーションの間に静的に残っているPLS2データであり、PLS2動的データは、フレーム別に動的に変わり得るPLS2データである。
PLSデータの細部事項については後で説明する。
PLSスクランブラ2030は、エネルギー分散のために生成されたPLSデータをスクランブルすることができる。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図3は、本発明の他の実施例による入力フォーマッティングブロックを示す図である。
図3に示した入力フォーマッティングブロックは、図1を参照して説明した入力フォーマッティングブロック1000の実施例に該当する。
図3は、入力信号が多数の入力ストリームに対応するときの入力フォーマッティングブロックのモード適応ブロックを示す。
多数の入力ストリームを処理する入力フォーマッティングブロックのモード適応ブロックは、独立的に多数の入力ストリームを処理することができる。
図3を参照すると、多数の入力ストリームをそれぞれ処理するモード適応ブロックは、入力ストリームスプリッタ3000、入力ストリーム同期化器3010、補償遅延ブロック3020、ヌル(null)パケット削除ブロック3030、ヘッド圧縮ブロック3040、CRCエンコーダー3050、BBフレームスライサ3060及びBBヘッダ挿入ブロック3070を含むことができる。以下では、モード適応ブロックの各ブロックを説明する。
CRCエンコーダー3050、BBフレームスライサ3060及びBBヘッダ挿入ブロック3070の動作は、図2を参照して説明したCRCエンコーダー、BBフレームスライサ及びBBヘッダ挿入ブロックに対応するので、それに対する説明は省略する。
入力ストリームスプリッタ3000は、入力TS、IP GSストリームを多数のサービス又はサービスコンポーネント(オーディオ、ビデオなど)ストリームに分離することができる。
入力ストリーム同期化器3010はISSYと称することができる。ISSYは、任意の入力データフォーマットに対する一定のエンド−ツー−エンド送信遅延及びCBR(constant bit rate)を保証する適切な手段を提供することができる。ISSYは、常にTSを伝達する多数のDPの場合に使用され、選択的に、GSストリームを伝達するDPに使用される。
補償遅延ブロック3020は、ISSY情報の挿入後に分離されたTSパケットストリームを遅延させ、受信機内の追加のメモリを要求せずにTSパケット再結合メカニズムを許容することができる。
ヌルパケット削除ブロック3030は、TS入力ストリームケースにのみ使用される。任意のTS入力ストリーム又は分離されたTSストリームは、CBR TSストリームにVBR(variable bit−rate)サービスを収容するために存在する多数のヌルパケットを有することができる。この場合、不要な送信オーバーヘッドを避けるために、ヌルパケットが識別され、送信されない。受信機において、除去されたヌルパケットは、送信時に挿入されたDNP(deleted null−packet)カウンターを参照し、本来にあった正確な場所に再挿入され、一定のビットレートを保証し、タイムスタンプ(PCR)アップデートに対する必要性を避けることができる。
ヘッド圧縮ブロック3040は、パケットヘッダ圧縮を提供し、TS又はIP入力ストリームに対する送信効率を増加させることができる。受信機がヘッダの所定部分に対する先験的情報(a priori information)を有し得るので、この既知の情報は送信機で削除され得る。
送信ストリームに対して、受信機は、シンク−バイト構成(0x47)及びパケット長さ(188バイト)に関する先験的情報を有する。入力TSストリームが一つのPIDを有するコンテンツを伝達すると、すなわち、一つのサービスコンポーネント(ビデオ、オーディオなど)又はサービスサブコンポーネント(SVCベース層、SVCインヘンスメント層、MVCベースビュー又はMVC従属ビュー)に対してのみ、TSパケットヘッダ圧縮を(選択的に)送信ストリームに適用することができる。入力ストリームがIPストリームであると、IPパケットヘッダ圧縮が選択的に使用される。上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図4は、本発明の他の実施例による入力フォーマッティングブロックを示す図である。
図4に示した入力フォーマッティングブロックは、図1を参照して説明した入力フォーマッティングブロック1000の実施例に該当する。
図4は、入力信号が多数の入力ストリームに対応するときの入力フォーマッティングモジュールのストリーム適応ブロックを示す。
図4を参照すると、多数の入力ストリームをそれぞれ処理するモード適応ブロックは、スケジューラ4000、1フレーム遅延ブロック4010、スタッフィング挿入ブロック4020、帯域内(in−band)シグナリング4030、BBフレームスクランブラ4040、PLS生成ブロック4050及びPLSスクランブラ4060を含むことができる。以下では、ストリーム適応ブロックのそれぞれのブロックを説明する。
スタッフィング挿入ブロック4020、BBフレームスクランブラ4040、PLS生成ブロック4050及びPLSスクランブラ4060の動作は、図2を参照して説明したスタッフィング挿入ブロック、BBスクランブラ、PLS生成ブロック及びPLSスクランブラに対応するので、それに対する説明は省略する。
スケジューラ4000は、それぞれのDPのFECBLOCKの量から全体のフレームにわたった全体のセル割り当てを決定することができる。PLS、EAC及びFICに対する割り当てを含めて、スケジューラはPLS2−DYNデータの値を生成し、これは、フレームのFSS内の帯域内シグナリング又はPLSセルとして送信される。FECBLOCK、EAC及びFICの細部事項については後で説明する。
1フレーム遅延ブロック4010は、入力データを1送信フレームだけ遅延させ、次のフレームに関するスケジューリング情報を、DPに挿入される帯域内シグナリング情報に対する現在のフレームを通じて送信させることができる。
帯域内シグナリング4030は、PLS2データの遅延されていない部分をフレームのDPに挿入することができる。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図5は、本発明の実施例によるBICMブロックを示す図である。
図5に示したBICMブロックは、図1を参照して説明したBICMブロック1010の実施例に該当する。
上述したように、本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を送信する装置は、地上波放送サービス、モバイル放送サービス、UHDTVサービスなどを提供することができる。
QoSは、本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を送信する装置によって提供されるサービスの特性に依存するので、各サービスに対応するデータは、異なる方式を通じて処理される必要がある。よって、本発明の実施例によるBICMブロックは、SISO、MISO及びMIMO方式をデータ経路にそれぞれ対応するデータパイプに独立的に適用することによって、それに入力されたDPを独立的に処理することができる。結果的に、本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を送信する装置は、それぞれのDPを通じて送信されるそれぞれのサービス又はサービスコンポーネントに対するQoSを制御することができる。
(a)は、ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルによって共有されたBICMブロックを示し、(b)は、アドバンスドプロファイルのBICMブロックを示す。
ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルによって共有されたBICMブロック及びアドバンスドプロファイルによって共有されたBICMブロックは、各DPを処理する複数の処理ブロックを含むことができる。
ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルのためのBICMブロック、及びアドバンスドプロファイルのためのBICMブロックのそれぞれの処理ブロックを説明する。
ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルのためのBICMブロックの処理ブロック5000は、データFECエンコーダー5010、ビットインタリーバ5020、星状マッパー5030、SSD(signal space diversity)エンコーディングブロック5040及び時間インタリーバー5050を含むことができる。
データFECエンコーダー5010は、入力BBFに対してFECエンコーディングを行い、アウターコーディング(BCH)及びインナーコーディング(LDPC)を用いてFECBLOCK手続を生成することができる。アウターコーディング(BCH)は選択的なコーディング方法である。データFECエンコーダー5010の動作の細部事項については後で説明する。
ビットインタリーバ5020は、データFECTエンコーダー5010の出力をインタリーブし、効率的に具現可能な構造を提供しながらLDPCコード及び変調方式の組み合わせで最適化された性能を達成することができる。ビットインタリーバ5020の動作の細部事項については後で説明する。
星状マッパー5030は、QPSK、QAM−16、不均一QAM(NUQ−64、NUQ−256、NUQ−1024)又は不均一星状(NUC−16、NUC−64、NUC−256、NUC−1024)を用いてベース及びハンドヘルドプロファイル内のビットインタリーバ5020からの各セルワード及びアドバンスドプロファイル内のセル−ワードデマルチプレクサ5010−1からのセルワードを変調し、電力正規化星状ポイントを提供することができる。この星状マッピングはDPに対してのみ適用される。QAM−16及びNUQが方形(square shaped)であるが、NUCは任意の形状を有する。それぞれの星状が90度の任意の倍数で回転すると、回転した星状は正確に本来の星状と重畳する。この「回転−感覚(rotation−sense)対称特性は、実数成分及び虚数成分の平均電力及び容量を互いに同一にする。NUQ及びNUCは、各コードレートに対して特別に定義され、使用される特定の一つがPLS2データで提出されたパラメータ(DP_MOD)によってシグナルされる。
SSDエンコーディングブロック5040は、2(2D)、3(3D)及び4(4D)次元でセルをプリコードし、異なるフェーディング条件下で受信ロバスト性を増加させることができる。
時間インタリーバー5050はDPレベルで動作し得る。時間インタリービング(TI)のパラメータは、各DPに対して異なる形に設定することができる。時間インタリーバー5050の動作の細部事項については後で説明する。
アドバンスドプロファイルのためのBICMブロックの処理ブロック5000−1は、データFECエンコーダー、ビットインタリーバ、星状マッパー及び時間インタリーバーを含むことができる。
しかし、処理ブロック5000−1は処理ブロック5000と区別され、セル−ワードデマルチプレクサ5010−1及びMIMOエンコーディングブロック5020−1をさらに含む。
また、処理ブロック5000−1のデータFECエンコーダー、ビットインタリーバ、星状マッパー及び時間インタリーバーの動作は、上述したデータFECエンコーダー5010、ビットインタリーバ5020、星状マッパー5030及び時間インタリーバー5050に対応するので、それに対する説明は省略する。
セル−ワードデマルチプレクサ5010−1は、アドバンスドプロファイルのDPに使用され、単一セル−ワードストリームをMIMO処理のためのデュアルセル−ワードストリームに分離する。セル−ワードデマルチプレクサ5010−1の動作の細部事項については後で説明する。
MIMOエンコーディングブロック5020−1は、MIMOエンコーディング方式を用いてセル−ワードデマルチプレクサ5010−1の出力を処理することができる。MIMOエンコーディング方式は、放送信号の送信のために最適化された。MIMO技術は、容量を増加させる優れた方式であるが、チャネル特性に依存する。特に、ブロードキャスティングに対して、異なる信号伝播特性によって誘発された2個のアンテナ間の受信された信号電力の差又はチャネルの強いLOS成分は、MIMOから容量利得を得ることを困難にし得る。提案されたMIMOエンコーディング方式は、MIMO出力信号のうち一つの回転基盤プリコーディング及び位相ランダム化を用いてこの問題を克服する。
MIMOエンコーディングは、送信機及び受信機で少なくとも2個のアンテナを必要とする2x2 MIMOシステムを目的とすることができる。この提案において、2個のMIMOエンコーディングモード、すなわち、FR−SM(full−rate spatial multiplexing)及びFRFD−SM(full−rate full−diversity spatial multiplexing)が定義される。FR−SMエンコーディングは、受信機側で比較的小さい複雑度の増加と共に容量の増加を提供するが、FRFD−SMエンコーディングは、受信機側で大きい複雑度の増加と共に、容量の増加及び追加の多様性利得を提供する。提案されたMIMOエンコーディング方式は、アンテナ極性構成に対する制限を有さない。
MIMO処理は、アドバンスドプロファイルフレームのために要求することができ、これは、アドバンスドプロファイルフレーム内の全てのDPがMIMOエンコーダーによって処理されることを意味する。MIMO処理はDPレベルで適用することができる。星状マッパー出力(constellation mapper output)(NUQ)のペア(e1,i及びe2,i)は、MIMOエンコーダーの入力に供給することができる。MIMOエンコーダー出力のペア(g1,i及びg2,i)は、それぞれのTXアンテナのOFDMシンボル(l)及び同一のキャリア(k)によって送信され得る。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図6は、本発明の他の実施例によるBICMブロックを示す図である。
図6に示したBICMブロックは、図1を参照して説明したBICMブロック1010の実施例に該当する。
図6は、物理層シグナリング(PLS)、非常境界チャネル(EAC)及び高速情報チャネル(FIC)の保護のためのBICMブロックを示す。EACは、EAS情報を伝達するフレームの一部であって、FICは、サービスと該当ベースDPとの間のマッピング情報を伝達するフレーム内の論理チャネルである。EAC及びFICの細部事項については後で説明する。
図6を参照すると、PLS、EAC及びFICの保護のためのBICMブロックは、PLS FECエンコーダー6000、ビットインタリーバ6010、星状マッパー6020を含むことができる。
また、PLS FECエンコーダー6000は、スクランブラ、BCHエンコーディング/ゼロ挿入ブロック、LDPCエンコーディングブロック及びLDPCパリティパンクチャリングブロックを含むことができる。以下では、BICMブロックの各ブロックを説明する。
PLS FECエンコーダー6000は、スクランブルされたPLS 1/2データ、EAC及びFICセクションをエンコードすることができる。
スクランブラは、BCHエンコーディング及び短縮及びパンクチャされたLDPCエンコーディング前にPLS1データ及びPLS2データをスクランブルすることができる。
BCHエンコーディング/ゼロ挿入ブロックは、PLS保護のために短縮されたBCHコードを用いてスクランブルされたPLS 1/2データに対してアウターエンコーディングを行い、BCHエンコーディング後にゼロビットを挿入することができる。PLS1データに対してのみ、LDPCエンコーディング前にゼロ挿入の出力ビットがパーミュート(permute)され得る。
LDPCエンコーディングブロックは、LDPCコードを用いてBCHエンコーディング/ゼロ挿入ブロックの出力をエンコードすることができる。完全なコーディングブロック(Cldpc)を生成するために、パリティビット(Pldpc)がそれぞれのゼロ挿入PLS情報ブロック(Ildpc)から組織的にエンコードされ、その後に添付される。
PLS1及びPLS2に対するLDPCコードパラメータは、次の表4の通りである。
LDPCパリティパンクチャリングブロックは、PLS1データ及びPLS2データに対してパンクチャリングを行うことができる。
PLS1データ保護に短縮が適用されると、任意のLDPCパリティビットは、LDPCエンコーディング後にパンクチャされる。また、PLS2データの保護のために、PLS2のLDPCパリティビットはLDPCエンコーディング後にパンクチャされる。これらパンクチャされたビットは送信されない。
ビットインタリーバ6010は、それぞれ短縮及びパンクチャされたPLS1データ及びPLS2データをインタリーブする。
星状マッパー6020は、ビットインタリーブされたPLS1データ及びPLS2データを星状にマップすることができる。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図7は、本発明の一実施例によるフレームビルディングブロックを示す図である。
図7に示したフレームビルディングブロックは、図1を参照して説明したフレームビルディングブロック1020の実施例に該当する。
図7を参照すると、フレームビルディングブロックは、遅延補償ブロック7000、セルマッパ7010及び周波数インタリーバー7020を含むことができる。以下では、フレームビルディングブロックのそれぞれのブロックを説明する。
遅延補償ブロック7000は、データパイプと対応PLSデータとの間のタイミングを調節し、送信端で時間が共に合わせられるように保証することができる。PLSデータは、入力フォーマッティングブロック及びBICMブロックによって誘発されたデータパイプの遅延を処理することによって、データパイプと同一の量だけ遅延される。BICMブロックの遅延は、主に時間インタリーバー5050による。帯域内シグナリングデータは、次のTIグループの情報を伝達し、シグナルされるDPより一つのフレームだけ速く伝達される。よって、遅延補償ブロックは、帯域内シグナリングデータを遅延させる。
セルマッパ7010は、PLS、EAC、FIC、DP、補助ストリーム及びダミーセルをフレーム内のOFDMシンボルのアクティブキャリアにマップすることができる。セルマッパ7010の基本機能は、もしあれば、DP、PLSセル及びEAC/FICセルのそれぞれに対してTIによって生成されたデータセルをフレーム内のOFDMシンボルのそれぞれに対応するアクティブOFDMセルのアレイにマップすることである。サービスシグナリングデータ(PSI(program specific information)/SI))は、データパイプによって個別的に集めて送信することができる。セルマッパは、スケジューラによって生成された動的情報及びフレーム構造の構成によって動作する。フレームの細部事項については後で説明する。
周波数インタリーバー7020は、セルマッパ7010から受信されたデータセルをランダムにインタリーブし、周波数多様性を提供することができる。また、周波数インタリーバー7020は、異なるインタリービングシード(interleaving−seed)順序を用いて2個の順次的なOFDMシンボルで構成されるOFDMシンボルペアに対して動作し、単一フレーム内の最大のインタリービング利得を得ることができる。周波数インタリーバー7020の動作の細部事項については後で説明する。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図8は、本発明の実施例によるOFDM生成ブロックを示す図である。
図8に示したOFDM生成ブロックは、図1を参照して説明したOFDM生成ブロック1030の実施例に該当する。
OFDM生成ブロックは、フレームビルディングブロックによって生成されたセルによってOFDMキャリアを変調し、パイロットを挿入し、送信される時間領域信号を生成する。また、このブロックは、保護区間を順次挿入し、PAPR(peak−to−average power ratio)減少処理を適用して最終RF信号を生成する。
図8を参照すると、フレームビルディングブロックは、パイロット及び予約トーン挿入ブロック8000、2D−eSFNエンコーディングブロック8010、IFFT(inverse fast Fourier transform)ブロック8020、PAPR減少ブロック8030、保護区間挿入ブロック8040、プリアンブル挿入ブロック8050、他のシステム挿入ブロック8060及びDACブロック8070を含むことができる。以下では、フレームビルディングブロックのそれぞれのブロックを説明する。
パイロット及び予約トーン挿入ブロック8000は、パイロット及び予約トーンを挿入することができる。
OFDMシンボル内の多様なセルは、パイロットとして知られた基準情報で変調され、パイロットは、受信機で先験的に知られた送信値を有する。パイロットセルの情報は、分散されたパイロット、反復パイロット(continual pilot)、エッジパイロット、FSS(frame signaling symbol)パイロット及びFES(frame edge symbol)パイロットで構成される。それぞれのパイロットは、パイロットタイプ及びパイロットパターンによって特定のブースティング電力レベルで送信される。パイロット情報の値は、任意の与えられたシンボル上のそれぞれの送信されたキャリアに対して一連の値である基準シーケンスから導出される。パイロットは、フレーム同期化、周波数同期化、時間同期化、チャネル推定及び送信モード識別に使うことができ、また、位相雑音をフォローする(following)のに使うことができる。
基準シーケンスから取得された基準情報は、フレームのプリアンブル、FSS及びFESを除いた全てのシンボルで分散されたパイロットセルで送信される。反復パイロットは、フレームの全てのシンボルに挿入される。反復パイロットの数と位置は、FFTサイズ及び分散されたパイロットパターンに依存する。エッジキャリアは、プリアンブルシンボルを除いた全てのシンボル内のエッジパイロットである。これらは、スペクトルのエッジまで周波数補間を許容するために挿入される。FSSパイロットはFSSに挿入され、FESパイロットはFESに挿入される。これらは、フレームのエッジまで時間補間を許容するために挿入される。
本発明の実施例によるシステムは、SFNネットワークをサポートし、分散型MISO方式は、選択的に非常にロバストな送信モードをサポートするのに使用される。2D−eSFNは、多数のTXアンテナを用いる分散型MISO方式であって、それぞれのTXアンテナはSFNネットワーク内の異なる送信側に配置される。
2D−eSFNエンコーディングブロック8010は、SFN構成で時間及び周波数多様性を生成するために2D−eSFN処理を行い、多数の送信機から送信された信号の位相を歪曲することができる。そのため、長い時間の間の低いフラットフェーディング又は深いフェーディングによるバーストエラーを緩和することができる。
IFFTブロック8020は、OFDM変調方式を用いて2D−eSFNエンコーディングブロック8010からの出力を変調することができる。パイロットとして(又は予約トーンとして)指定されていないデータシンボル内の任意のセルは、周波数インタリーバーからのデータセルのうち一つを伝達する。セルはOFDMキャリアにマップされる。
PAPR減少ブロック8030は、時間領域内の多様なPAPR減少アルゴリズムを用いて入力信号に対するPAPR減少を行うことができる。
保護区間挿入ブロック8040は保護区間を挿入することができ、プリアンブル挿入ブロック8050は信号の前にプリアンブルを挿入することができる。プリアンブルの構造の細部事項については後で説明する。
他のシステム挿入ブロック8060は、時間領域で複数の放送送受信システムの信号をマルチプレクスし、放送サービスを提供する2個以上の異なる放送送信/受信システムのデータが同一のRF信号帯域幅で同時に送信され得る。この場合、2個以上の異なる放送送受信システムは、異なる放送サービスを提供するシステムを称する。異なる放送サービスは、地上波放送サービス、モバイル放送サービスなどを称する。それぞれの放送サービスと関連するデータは、異なるフレームを通じて送信できる。
DACブロック8070は、入力デジタル信号をアナログ信号に変換し、アナログ信号を出力することができる。DACブロック8070から出力された信号は、物理層プロファイルによって多数の出力アンテナを介して送信され得る。本発明の実施例によるTXアンテナは、垂直又は水平極性(polarity)を有することができる。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図9は、本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を受信する装置の構造を示す図である。
本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を受信する装置は、図1を参照して説明した未来の放送サービスのために放送信号を送信する装置に対応し得る。
本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を受信する装置は、同期化及び復調モジュール9000、フレームパーシングモジュール9010、デマッピング及びデコーディングモジュール9020、出力プロセッサ9030及びシグナリングデコーディングモジュール9040を含むことができる。以下では、放送信号を受信する装置の各モジュールの動作を説明する。
同期化及び復調モジュール9000は、m個のRxアンテナを介して入力信号を受信し、放送信号を受信する装置に対応するシステムに対して信号検出及び同期化を行い、放送信号を送信する装置によって行われる手続の逆の手続に対応する復調を行うことができる。
フレームパーシングモジュール9100は、入力信号フレームをパースし、ユーザによって選択されたサービスが送信されるデータを抽出することができる。放送信号を送信する装置がインタリービングを行うと、フレームパーシングモジュール9100は、インタリービングの逆の手続に対応するデインタリービングを行うことができる。この場合、抽出される必要がある信号及びデータの位置は、シグナリングデコーディングモジュール9400から出力されたデータをデコードし、放送信号を送信する装置によって生成されたシグナリング情報を回復することによって得ることができる。
デマッピング及びデコーディングモジュール9200は、入力信号をビット領域データに変換した後、必要に応じてデインタリービングを行うことができる。デマッピング及びデコーディングモジュール9200は、送信効率のために適用されたマッピングに対してデマッピングを行い、デコーディングを通じて送信チャネルに対して生成された誤りを訂正することができる。この場合、デマッピング及びデコーディングモジュール9200は、シグナリングデコーディングモジュール9400から出力されたデータをデコードすることによって、デマッピング及びデコーディングに必要な送信パラメータを得ることができる。
出力プロセッサ9300は、放送信号を送信し、送信効率を改善する装置によって適用される多様な圧縮/信号処理手続の逆の手続を行うことができる。この場合、出力プロセッサ9300は、シグナリングデコーディングモジュール9400から出力されたデータから必要な制御情報を得ることができる。出力プロセッサ8300の出力は、放送信号を送信する装置に入力される信号に対応し、MPEG−TS、IPストリーム(v4又はv6)及び一般ストリームであり得る。
シグナリングデコーディングモジュール9400は、同期化及び復調モジュール9000によって復調された信号からPLS情報を得ることができる。上述したように、フレームパーシングモジュール9100、デマッピング及びデコーディングモジュール9200及び出力プロセッサ9300は、シグナリングデコーディングモジュール9400から出力されたデータを用いてその機能を実行することができる。
図10は、本発明の実施例によるフレーム構造を示す図である。
図10は、スーパーフレーム内のフレームタイプ及びFRUの例示的な構成を示す。(a)は、本発明の実施例によるスーパーフレームを示し、(b)は、本発明の実施例によるFRU(frame repetition unit)を示し、(c)は、FRU内の可変PHYプロファイルのフレームを示し、(d)はフレームの構造を示す。
スーパーフレームは8個のFRUで構成することができる。FRUは、フレームのTDMのための基本マルチプレキシング単位であって、スーパーフレーム内で8回繰り返される。
FRU内の各フレームは、PHYプロファイル(ベース、ハンドヘルド、アドバンスド)及びFETのうち一つに属する。FRU内のフレームの最大許容数は4であり、与えられたPHYプロファイルは、FRU(例えば、ベース、ハンドヘルド、アドバンスド)で0倍から4倍までの任意の回数だけ表れ得る。PHYプロファイルの定義は、必要であれば、プリアンブル内のPHY_PROFILEの予約値を用いて拡張することができる。
FET部分は、含まれるならば、FRUの端に挿入される。FETがFRUに含まれると、スーパーフレームでFETの最小数は8である。FET部分が互いに隣接することは推薦されない。
また、一つのフレームは、多数のOFDMシンボル及びプリアンブルに分離される。(d)に示したように、フレームは、プリアンブル、一つ以上のフレームシグナリングシンボル(FSS)、正常データシンボル及びフレームエッジシンボル(FES)を含む。
プリアンブルは、高速フューチャーキャストUTBシステム信号の検出が可能であり、信号の効率的な送受信のための基本送信パラメータのセットを提供する特殊シンボルである。プリアンブルの細部説明については後で説明する。
FSSの主要目的はPLSデータを伝達することにある。高速同期化及びチャネル推定、及びPLSデータの高速デコーディングのために、FSSは、正常データシンボルより密集したパイロットパターンを有する。FESは、正確にFSSと同一のパイロットを有し、これは、FESの直前のシンボルに対して外挿せず、FES内の周波数専用補間及び時間補間を可能にする。
図11は、本発明の実施例によるフレームのシグナリング層構造を示す図である。
図11は、3個の主要部分、すなわち、プリアンブルシグナリングデータ11000、PLS1データ11010及びPLS2データ11020に分離されたシグナリング層構造を示す。全てのフレームでプリアンブルシンボルによって伝達されるプリアンブルの目的は、そのフレームの送信タイプ及び基本送信パラメータを指示することにある。PLS1は、受信機がPLS2データにアクセスし、PLS2データをデコードするようにし、これは、関心のあるDPにアクセスするパラメータを含む。PLS2は、全てのフレームで伝達され、2個の主要部分、すなわち、PLS2−STATデータ及びPLS2−DYNデータに分離される。PLS2データの静的及び動的部分には、必要であればパディングが後に来る。
図12は、本発明の実施例によるプリアンブルシグナリングデータを示す図である。
プリアンブルシグナリングデータは、フレーム構造内で受信機がPLSデータにアクセスし、DPをトレースさせるのに必要な情報の21ビットを伝達する。プリアンブルシグナリングの細部事項は次の通りである。
PHY_PROFILE:この3ビットフィールドは、現在のフレームのPHYプロファイルタイプを示す。異なるPHYプロファイルタイプのマッピングは、以下の表5に与えられる。
FFT_SIZE:この2ビットフィールドは、以下の表6に記載したように、フレームグループ内の現在のフレームのFFTサイズを示す。
GI_FRACTION:この3ビットフィールドは、以下の表7に記載したように、現在のスーパーフレーム内の保護区間分数(fraction)値を示す。
EAC_FLAG:この1ビットフィールドは、EACが現在のフレームに提供されるか否かを示す。このフィールドが「1」に設定されると、EAS(emergency alert service)が現在のフレームで提供される。このフィールドが「0」に設定されると、EASが現在のフレームで伝達されない。このフィールドは、スーパーフレーム内で動的にスイッチされ得る。
PILOT_MODE:この1ビットフィールドは、プロファイルモードが現在のフレームグループ内の現在のフレームに対してモバイルモードであるのか、それとも固定モードであるのかを指示する。このフィールドが「0」に設定されると、モバイルパイロットモードが使用される。フィールドが「1」に設定されると、固定パイロットモードが使用される。
PAPR_FLAG:この1ビットフィールドは、PAPR減少が現在のフレームグループ内の現在のフレームに使用されるか否かを指示する。このフィールドが「1」に設定されると、PAPR減少にトーン予約(tone reservation)が使用される。このフィールドが「0」に設定されると、PAPR減少が使用されない。
FRU_CONFIGURE:この3ビットフィールドは、現在のスーパーフレーム内に存在するFRU(frame repetition unit)のPHYプロファイルタイプ構成を示す。現在のスーパーフレームで伝達される全てのプロファイルタイプは、現在のスーパーフレーム内の全てのフレーム内のこのフィールドで識別される。3ビットフィールドは、以下の表8に示したように、各プロファイルに対する異なる定義を有する。
RESERVED:この7ビットフィールドが未来の使用のために予約される。
図13は、本発明の実施例によるPLS1データを示す図である。
PLS1データは、PLS2の受信及びデコーディングを可能にするのに必要なパラメータを含む基本送信パラメータを提供する。上述したように、PLS1データは、一つのフレームグループの全体のデュレーションの間に変更されない。PLS1データのシグナリングフィールドの詳細な定義は次の通りである。
PREAMBLE_DATA:この20ビットフィールドは、EAC_FLAGを除いたプリアンブルシグナリングデータの写本である。
NUM_FRAME_FRU:この2ビットフィールドは、FRU当たりのフレームの数を示す。
PAYLOAD_TYPE:この3ビットフィールドは、フレームグループで伝達されるペイロードデータのフォーマットを指示する。PAYLOAD_TYPEは、表9に示したようにシグナルされる。
NUM_FSS:この2ビットフィールドは、現在のフレーム内のFSSシンボルの数を示す。
SYSTEM_VERSION:この8ビットフィールドは、送信された信号フォーマットのバージョンを示す。SYSTEM_VERSIONは、2個の4ビットフィールド、すなわち、メジャーバージョン及びマイナーバージョンに分離される。
メジャーバージョン:SYSTEM_VERSIONフィールドのMSB4ビットは、メジャーバージョン情報を示す。メジャーバージョンフィールドの変化は、非−下位−互換(non−backward−compatible)変化を示す。デフォルト値は「0000」である。この標準に記載したバージョンにおいて、値は「0000」に設定される。
マイナーバージョン:SYSTEM_VERSIONのLSB4ビットは、マイナーバージョン情報を示す。マイナーバージョンフィールドの変化は下位互換性である。
CELL_ID:これは、ATSCネットワークで地理的なセルを固有に識別する16ビットフィールドである。ATSCセルカバレッジ領域は、フューチャーキャストUTBシステムに使用される周波数の数に依存し、一つ以上の周波数で構成することができる。CELL_IDの値が知られていないか、特定されていない場合、このフィールドは「0」に設定される。
NETWORK_ID:これは、現在のATSCネットワークを固有に識別する16ビットフィールドである。
SYSTEM_ID:この16ビットフィールドは、ATSCネットワーク内のフューチャーキャストUTBシステムを固有に識別する。フューチャーキャストUTBシステムは、入力が一つ以上の入力ストリーム(TS、IP、GS)であって、出力がRF信号である地上波放送システムである。フューチャーキャストUTBシステムは、もしあれば、一つ以上のPHYプロファイル及びFETを伝達する。同一のフューチャーキャストUTBシステムは、異なる入力ストリームを伝達することができ、異なる地理的領域で異なるRF周波数を使用してローカルサービス挿入を許容する。フレーム構造及びスケジューリングは、一つの場所で制御され、フューチャーキャストUTBシステム内で全ての送信に対して同一である。一つ以上のフューチャーキャストUTBシステムは、全て同一の物理層構造及び構成を有することを意味する同一のSYSTEM_IDを有することができる。
次のループは、各フレームタイプのFRU構成及び長さを指示するのに使用されるFRU_PHY_PROFILE、FRU_FRAME_LENGTH、FRU_GI_FRACTION及びRESERVEDで構成される。ループサイズは固定され、4個のPHYプロファイル(FETを含む)がFRU内でシグナルされる。NUM_FRAME_FRUが4より小さいと、使用されないフィールドはゼロで充填される。
FRU_PHY_PROFILE:この3ビットフィールドは、連関したFRUの(i+1)番目(iは、ループインデックスである)フレームのPHYプロファイルタイプを示す。このフィールドは、表8に示したように、同一のシグナリングフォーマットを使う。
FRU_FRAME_LENGTH:この2ビットフィールドは、連関したFRUの(i+1)番目のフレームの長さを示す。FRU_GI_FRACTIONと共にFRU_FRAME_LENGTHを用いて、フレームデュレーションの正確な値を得ることができる。
FRU_GI_FRACTION:この3ビットフィールドは、連関したFRUの(i+1)番目のフレームの保護区間分数値を示す。FRU_GI_FRACTIONは、表7によってシグナルされる。
RESERVED:この4ビットフィールドが未来の使用のために予約される。
次のフィールドは、PLS2データをデコードするパラメータを提供する。
PLS2_FEC_TYPE:この2ビットフィールドは、PLS2保護によって使用されるFECタイプを示す。FECタイプは、表10によってシグナルされる。LDPCコードの細部事項については後で説明する。
PLS2_MOD:この3ビットフィールドは、PLS2によって使用される変調タイプを示す。変調タイプは、表11によってシグナルされる。
PLS2_SIZE_CELL:この15ビットフィールドは、現在のフレームグループで伝達されるPLS2に対するフルコーディングブロック(full coded blocks)の集合(collection)のサイズ(QAMセルの数として特定される)(Ctotal_partial_block)を示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_STAT_SIZE_BIT:この14ビットフィールドは、現在のフレームグループに対するPLS2−STATのビットサイズを示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_DYN_SIZE_BIT:この14ビットフィールドは、現在のフレームグループに対するPLS2−DYNのビットサイズを示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_REP_FLAG:この1ビットフラグは、現在のフレームグループでPLS2反復モードが使用されるか否かを示す。このフィールドが値「1」に設定されると、PLS2反復モードが活性化される。このフィールドが値「0」に設定されると、PLS2反復モードが非活性化される。
PLS2_REP_SIZE_CELL:この15ビットフィールドは、PLS2反復が使用されるとき、現在のフレームグループの全てのフレームで伝達されるPLS2に対する部分コーディングブロック(partial coded blocks)の集合(collection)のサイズ(QAMセルの数として特定される)(Ctotal_partial_block)を示す。反復が使用されない場合、このフィールドの値は0と同一である。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_NEXT_FEC_TYPE:この2ビットフィールドは、次のフレームグループの全てのフレームで伝達されるPLS2に使用されるFECタイプを示す。FECタイプは、表10によってシグナルされる。
PLS2_NEXT_MOD:この3ビットフィールドは、次のフレームグループの全てのフレームで伝達されるPLS2に使用される変調タイプを示す。変調タイプは、表11によってシグナルされる。
PLS2_NEXT_REP_FLAG:この1ビットフィールドは、次のフレームグループでPLS2反復モードが使用されるか否かを示す。このフィールドが値「1」に設定されると、PLS2反復モードが活性化される。このフィールドが値「0」に設定されると、PLS2反復モードが非活性化される。
PLS2_NEXT_REP_SIZE_CELL:この15ビットフィールドは、PLS2反復が使用されるとき、次のフレームグループの全てのフレームで伝達されるPLS2に対するフルコーディングブロック(full coded blocks)の集合(collection)のサイズ(QAMセルの数として特定される)(Ctotal_partial_block)を示す。次のフレームグループで反復が使用されない場合、このフィールドの値は0と同一である。この値は、現在のフレームグループで一定である。
PLS2_NEXT_REP_STAT_SIZE_BIT:この14ビットフィールドは、次のフレームグループに対するPLS2−STATのビットサイズを示す。この値は、現在のフレームグループで一定である。
PLS2_NEXT_REP_DYN_SIZE_BIT:この14ビットフィールドは、次のフレームグループに対するPLS2−DYNのビットサイズを示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_AP_MODE:この2ビットフィールドは、現在のフレームグループ内のPLS2に追加のパリティが提供されるか否かを示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。下記の表12は、このフィールドの値を示す。このフィールドが「00」に設定されると、現在のフレームでPLS2に対して追加のパリティが使用されない。
PLS2_AP_SIZE_CELL:この15ビットフィールドは、PLS2の追加のパリティビットのサイズ(QAMセルの数として特定される)を示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_NEXT_AP_MODE:この2ビットフィールドは、次のフレームグループでPLS2に追加のパリティが提供されるか否かを示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。表12は、このフィールドの値を定義する。
PLS2_NEXT_AP_SIZE_CELL:この15ビットフィールドは、次のフレームグループの全てのフレームでのPLS2の追加のパリティビットのサイズ(QAMセルの数として特定される)を示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
RESERVED:この32ビットフィールドが未来の使用のために予約される。
CRC_32:全体のPLS1シグナリングに適用される32ビットエラー検出コード
図14は、本発明の実施例によるPLS2データを示す図である。
図14は、PLS2データのPLS2−STATデータを示す。PLS2−STATデータは、フレームグループ内で同一であるが、PLS2−DYNデータは現在のフレームに特定された情報を提供する。
PLS2−STATデータのフィールドの細部事項は次の通りである。
FIC_FLAG:この1ビットフィールドは、FICが現在のフレームグループに使用されるか否かを示す。このフィールドが「1」に設定されると、FICが現在のフレームで提供される。このフィールドが「0」に設定されると、FICが現在のフレームで伝達されない。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
AUX_FLAG:この1ビットフィールドは、現在のフレームグループで補助ストリームが使用されるか否かを示す。このフィールドが「1」に設定されると、補助ストリームが現在のフレームで提供される。このフィールドが「0」に設定されると、補助ストリームが現在のフレームで伝達されない。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
NUM_DP:この6ビットフィールドは、現在のフレームで伝達されるDPの数を示す。このフィールドの値は、1〜64の範囲内にあり、DPの数はNUM_DP+1である。
DP_ID:この6ビットフィールドは、PHYプロファイル内でDPを固有に識別する。
DP_TYPE:この3ビットフィールドはDPのタイプを示す。これは、以下の表13によってシグナルされる。
DP_GROUP_ID:この8ビットフィールドは、現在のDPが連関したDPグループを識別する。これは、受信機が特定のサービスと連関したサービスコンポーネントのDPにアクセスするのに使うことができ、これらDPは同一のDP_GROUP_IDを有する。
BASE_DP_ID:この6ビットフィールドは、管理層で使用されるサービスシグナリングデータ(PSI/SI)を伝達するDPを示す。BASE_DP_IDで指示されたDPは、サービスシグナリングデータのみを伝達する専用DP又はサービスデータと共にサービスシグナリングデータを伝達する正常DPであり得る。
DP_FEC_TYPE:この2ビットフィールドは、連関したDPによって使用されるFECタイプを示す。FECタイプは、以下の表14によってシグナルされる。
DP_COD:この4ビットフィールドは、連関したDPによって使用されるコードレートを示す。コードレートは、以下の表15によってシグナルされる。
DP_MOD:この4ビットフィールドは、連関したDPによって使用される変調を示す。変調は、以下の表16によってシグナルされる。
DP_SSD_FLAG:この1ビットフィールドは、SSDモードが連関したDPで使用されるか否かを示す。このフィールドが値「1」に設定されると、SSDが使用される。このフィールドが値「0」に設定されると、SSDが使用されない。
PHY_PROFILEがアドバンスドプロファイルを示す「010」と同一である場合のみに次のフィールドが表れる。
DP_MIMO:この3ビットフィールドは、連関したDPにいずれのタイプのMIMOエンコーディングプロセスが適用されるのかを示す。MIMOエンコーディングプロセスのタイプは、表17によってシグナルされる。
DP_TI_TYPE:この1ビットフィールドは、時間インタリービングのタイプを示す。「0」の値は、一つのTIグループが一つのフレームに対応し、一つ以上のTIブロックを含むことを示す。「1」の値は、一つのTIグループが1より多いフレームで伝達され、一つのTIブロックのみを含むことを示す。
DP_TI_LENGTH:2ビットフィールドの使用(許容される値が1、2、4、8のみである)は、次のようにDP_TI_TYPEフィールド内に設定された値によって決定される。
DP_TI_LENGTHが値「1」に設定されると、このフィールドは、PI、すなわち、各TIグループがマップされるフレームの数を示し、TIグループ当たりに一つのTIブロックがある(NTI=1)。2ビットフィールドを有する許容されたPI値は、以下の表18で定義される。
DP_TI_TYPEが「0」に設定されると、このフィールドは、TIグループ当たりのTIブロックの数(NTI)を示し、フレーム当たりに一つのTIグループがある(PI=1)。2ビットフィールドを有する許容されたPI値は、以下の表18で定義される。
DP_FRAME_INTERVAL:この2ビットフィールドは、連関したDPに対するフレームグループ内のフレーム区間(IJUMP)を示し、許容される値は1、2、4、8である(対応する2ビットフィールドは、それぞれ「00」、「01」、「10」、「11」である)。フレームグループの全てのフレームで表れないDPに対して、このフィールドの値は連続的なフレーム間の間隔と同一である。例えば、DPがフレーム1、5、9、13などで表れると、このフィールドは「4」に設定される。全てのフレームで表れるDPに対して、このフィールドは「1」に設定される。
DP_TI_BYPASS:この1ビットフィールドは、時間インタリーバー5050の利用可能性を決定する。DPに対して時間インタリービングが使用されない場合、これは「1」に設定される。時間インタリービングが使用される場合、これは「0」に設定される。
DP_FIRST_FRAME_IDX:この5ビットフィールドは、現在DPが発生するスーパーフレームの第1フレームのインデックスを示す。DP_FIRST_FRAME_IDXの値は0〜31の範囲内にある。
DP_NUM_BLOCK_MAX:この10ビットフィールドは、このDPに対するDP_NUM_BLOCKSの最大値を示す。このフィールドの値は、DP_NUM_BLOCKSと同一の範囲を有する。
DP_PAYLOAD_TYPE:この2ビットフィールドは、与えられたDPによって伝達されるペイロードデータのタイプを示す。DP_PAYLOAD_TYPEは、以下の表19によってシグナルされる。
DP_INBAND_MODE:この2ビットフィールドは、現在のDPが帯域内シグナリング情報を伝達するか否かを示す。帯域内シグナリングタイプは、以下の表20によってシグナルされる。
DP_PROTOCOL_TYPE:この2ビットフィールドは、与えられたDPによって伝達されるペイロードのプロトコルタイプを示す。入力ペイロードタイプが選択されると、以下の表21によってシグナルされる。
DP_CRC_MODE:この2ビットフィールドは、入力フォーマッティングブロックでCRCエンコーディングが使用されるか否かを示す。CRCモードは、以下の表22によってシグナルされる。
DNP_MODE:この2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)に設定されるとき、連関したDPによって使用されるヌル−パケット削除モードを示す。DNP_MODEは、以下の表23によってシグナルされる。DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)でない場合、DNP_MODEは値「00」に設定される。
ISSY_MODE:この2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)に設定されるとき、連関したDPによって使用されるISSYモードを示す。ISSY_MODEは、以下の表24によってシグナルされる。DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)でない場合、ISSY_MODEは値「00」に設定される。
HC_MODE_TS:この2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)に設定されるとき、連関したDPによって使用されるTSヘッダ圧縮モードを示す。HC_MOD_TSは、以下の表25によってシグナルされる。
HC_MODE_IP:この2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがIP(「01」)に設定されるときのIPヘッダ圧縮モードを示す。HC_MOD_IPは、以下の表26によってシグナルされる。
PID:この13ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)に設定され、HC_MODE_TSが「01」又は「10」に設定されるときのTSヘッダ圧縮のためのPID番号を示す。
RESERVED:この8ビットフィールドは、未来の使用のために予約される。
FIC_FLAGが「1」と同一である場合のみに次のフィールドが表れる。
FIC_VERSION:この8ビットフィールドは、FICのバージョン番号を示す。
FIC_LENGTH_BYTE:この13ビットフィールドは、FICのバイト長さを示す。
RESERVED:この8ビットフィールドは、未来の使用のために予約される。
AUX_FLAGが「1」と同一である場合のみに次のフィールドが表れる。
NUM_AUX:この4ビットフィールドは、補助ストリームの数を示す。ゼロは、補助ストリームが使用されないことを意味する。
AUX_CONFIG_RFU:この8ビットフィールドは、未来の使用のために予約される。
AUX_STREAM_TYPE:この4ビットフィールドは、現在の補助ストリームのタイプを示すための未来の使用のために予約される。
AUX_PRIVATE_CONFIG:この28ビットフィールドは、補助ストリームをシグナルするための未来の使用のために予約される。
図15は、本発明の他の実施例によるPLS2データを示す図である。
図15は、PLS2データのPLS2−DYNデータを示す。PLS2−DYNデータの値は、一つのフレームグループのデュレーションの間に変化可能であり、フィールドのサイズは一定に維持される。
PLS2−DYNデータのフィールドの細部事項は次の通りである。
FRAME_INDEX:この5ビットフィールドは、スーパーフレーム内の現在のフレームのフレームインデックスを示す。スーパーフレームの第1フレームのインデックスは「0」に設定される。
PLS_CHANGE_COUNTER:この4ビットフィールドは、構成が変更される前のスーパーフレームの数を示す。構成において、変更された後のスーパーフレームは、このフィールド内でシグナルされる値によって指示される。このフィールドが値「0000」に設定されると、スケジュールされた変化が予想されないことを意味し、値「1」は、次のスーパーフレームで変化があることを意味する。
FIC_CHANGE_COUNTER:この4ビットフィールドは、構成(すなわち、FICの内容)が変更される前のスーパーフレームの数を示す。構成において、変更された後のスーパーフレームは、このフィールド内でシグナルされる値によって指示される。このフィールドが値「0000」に設定されると、スケジュールされた変化が予想されないことを意味し、値「0001」は、次のスーパーフレームで変化があることを意味する。
RESERVED:この16ビットフィールドは、未来の使用のために予約される。
NUM_DPを通じてループで次のフィールドが表れ、これは、現在のフレームで伝達されるDPと連関したパラメータを示す。
DP_ID:この6ビットフィールドは、PHYプロファイル内のDPを固有に指示する。
DP_START:この15ビット(又は13ビット)フィールドは、DPUアドレッシング方式を用いて第1DPの開始位置を示す。DP_STARTフィールドは、以下の表27に示したように、PHYプロファイル及びFFTサイズによって異なる長さを有する。
DP_NUM_BLOCK:この10ビットフィールドは、現在のDPに対する現在のTIグループ内のFECブロックの数を示す。DP_NUM_BLOCKの値は0〜1023の範囲内にある。
RESERVED:この8ビットフィールドは、未来の使用のために予約される。
次のフィールドは、EACと連関したFICパラメータを示す。
EAC_FLAG:この1ビットフィールドは、現在のフレーム内のEACの存在を示す。このビットは、プリアンブル内のEAC_FLAGと同一の値である。
EAS_WAKE_UP_VERSION_NUM:この8ビットフィールドは、ウェイクアップ指示のバージョン番号を示す。
EAC_FLAGフィールドが「1」と同一である場合、次の12ビットは、EAC_LENGTH_BYTEフィールドに対して割り当てられる。EAC_FLAGフィールドが「0」と同一である場合、次の12ビットは、EAC_COUNTERに割り当てられる。
EAC_LENGTH_BYTE:この12ビットフィールドは、EACのバイト長さを示す。
EAC_COUNTER:この12ビットフィールドは、EACが到逹するフレームの前のフレームの数を示す。
AUX_FLAGフィールドが「1」と同一である場合にのみ次のフィールドが表れる。
AUX_PRIVATE_DYN:この48ビットフィールドは、補助ストリームをシグナルするための未来使用のために予約される。このフィールドの意味は、構成可能なPLS2−STAT内のAUX_STREAM_TYPEの値に依存する。
CRC_32:全体のPLS2に適用される32ビットエラー検出コード。
図16は、本発明の実施例によるフレームの論理構造を示す図である。
上述したように、PLS、EAC、FIC、DP、補助ストリーム及びダミーセルは、フレーム内のOFDMシンボルのアクティブキャリアにマップされる。PLS1及びPLS2は、まず、一つ以上のFSSにマップされる。その後、もしあれば、EACセルがPLSフィールドの直後にマップされ、その後、もしあれば、FICセルがマップされる。もしあれば、DPは、PLS又はEAC、FICの後にマップされる。まず、タイプ1 DPが後に来た後、タイプ2 DPが後に来る。DPのタイプの細部事項については後で説明する。任意の場合、DPは、EASのための任意の特殊データ又はサービスシグナリングデータを伝達することができる。もしあれば、補助ストリーム又は各ストリームがDPの後に来た後、ダミーセルが後に来る。これら全てを上述した順序、すなわち、PLS、EAC、FIC、DP、補助ストリーム及びダミーデータセルの順にマップすることは、フレーム内のセル容量を正確に充填する。
図17は、本発明の実施例によるPLSマッピングを示す図である。
PLSセルは、FSSのアクティブキャリアにマップされる。PLSによって占有されたセルの数に依存して、一つ以上のシンボルがFSSとして指定され、FSSの数(NFSS)は、PLS1内のNUM_FSSによってシグナルされる。FSSは、PLSセルを伝達する特殊シンボルである。ロバスト性及びレイテンシ(latency)はPLSの重要な問題であるので、FSSは、FSS内の周波数専用補間及び高速同期化を許容するより高い密度のパイロットを有する。
PLSセルは、図17の例に示したように、トップ−ダウン(top−down)方式でNFSS個のFSSのアクティブキャリアにマップされる。PLS1セルは、セルインデックスの増加順に第1FSSの第1セルから先にマップされる。PLS2セルは、PLS1の最後のセルの直後にマップされ、第1FSSの最後のセルインデックスまでマッピングが下向きに継続される。要求されるPLSセルの総数が一つのFSSのアクティブキャリアの数を超えると、マッピングは、次のFSSに進行し、第1FSSと正確に同一の方式で継続される。
PLSマッピングの完了後、DPが次に伝達される。EAC、FIC又はEAC及びFICが現在のフレームに存在すると、これらはPLSと「正常」DPとの間に配置される。
図18は、本発明の実施例によるEACマッピングを示す図である。
EACは、EASメッセージを伝達する専用チャネルであって、EASに対するDPにリンクされる。EASサポートは提供されるが、EAC自体は、全てのフレームに存在することもあり、全てのフレームに存在しないこともある。もしあれば、EACはPLS2セルの直後にマップされる。EACは、PLSセル以外に、FIC、DP、補助ストリーム及びダミーセルのうちいずれかの後に来ない。EACセルをマップする順序はPLSと正確に同一である。
EACセルは、図18に示したように、セルインデックスの増加順にPLS2の次のセルからマップされる。EASメッセージサイズによって、EACセルは、図18に示したようにいくつかのシンボルを占有する。
EACセルは、PLS2の最後のセルの直後にマップされ、マッピングは、最後のFSSの最後のセルインデックスまで下向きに継続される。要求されるEACの総数が最後のFSSの残りのアクティブキャリアの数を超えると、マッピングは次のシンボルに進行し、FSSと正確に同一の方式で継続される。この場合のマッピングのための次のシンボルは正常データシンボルであって、これは、FSSより多くのアクティブキャリアを有する。
EACマッピングの完了後、もし存在すれば、FICが次に伝達される。(PLS2フィールドでシグナルされることによって)FICが送信されないと、DPはEACの最後のセルの直後にマップされる。
図19は、本発明の実施例によるFICマッピングを示す図である。
(a)は、EACがないFICの例示的なマッピングを示し、(b)は、EACがあるFICの例示的なマッピングを示す。
FICは、高速サービス獲得及びチャネルスキャニングを可能にする層間(cross−layer)情報に対する専用チャネルである。この情報は、主に各ブロードキャスタのDPとサービスとの間の情報を結合するチャネルを含む。高速スキャンのために、受信機は、FICをデコードし、ブロードキャスタID、サービスの数及びBASE_DP_IDなどの情報を得ることができる。高速サービスの獲得のために、FICに加えて、ベースDPがBASE_DP_IDを用いてデコードされ得る。伝達される内容以外に、ベースDPは、正常DPと正確に同一の方式でエンコードされ、フレームにマップされる。そのため、ベースDPに対して追加の説明が要求されない。FICデータが生成されて管理層で消費される。FICデータの内容は、管理層の説明書に記載した通りである。
FICデータは選択的であり、FICの使用は、PLS2の静的部分内のFIC_FLAGパラメータによってシグナルされる。FICが使用されると、FIC_FLAGが「1」に設定され、FICのためのシグナリングフィールドはPLS2の静的部分に定義される。このフィールドでは、FIC_VERSION及びFIC_LENGTH_BYTEがシグナルされる。FICは、PLS2と同一の変調、コーディング及び時間インタリービングパラメータを用いる。FICは、PLS2_MODE及びPLS2_FECなどの同一のシグナリングパラメータを共有する。もしあれば、FICデータは、PLS2又は、もしあれば、EACの直後にマップされる。FICは、任意の正常DP、補助ストリーム又はダミーセルの後にマップされない。FICセルをマップする方法はEACと正確に同一であり、これはPLSと同一である。
PLSの後にEACがない場合、FICセルは、(a)の例に示したように、セルインデックスの増加順にPLS2の次のセルからマップされる。FICデータサイズによって、FICセルは、(b)に示したように、いくつかのシンボルにわたってマップされ得る。
FICセルは、PLS2の最後のセルの直後にマップされ、マッピングは、最後のFSSの最後のセルインデックスまで下向きに継続される。要求されるFICセルの総数が最後のFSSの残りのアクティブキャリアの数を超えると、マッピングは次のシンボルに進行し、FSSと正確に同一の方式で継続される。この場合のマッピングのための次のシンボルは、FSSより多くのアクティブキャリアを有する正常データシンボルである。
EASメッセージが現在のフレームで送信されると、EACはFICに先行し、FICセルは、(b)に示したように、セルインデックスの増加順にEACの次のセルからマップされる。
FICマッピングの完了後、一つ以上のDPがマップされ、その後、もしあれば、補助ストリーム及びダミーセルがマップされる。
図20は、本発明の実施例によるDPのタイプを示す図である。
図20の(a)はタイプ1 DPを示し、(b)はタイプ2 DPを示す。
先行チャネル、すなわち、PLS、EAC及びFICがマップされた後、DPのセルがマップされる。DPは、マッピング方法によって2個のタイプのうち一つに分類される。
タイプ1 DP:DPは、TDMによってマップされる。
タイプ2 DP:DPは、FDMによってマップされる。
DPのタイプは、PLS2の静的部分でDP_TYPEフィールドによって指示される。図20は、タイプ1 DP及びタイプ2 DPのマッピング順序を示す。タイプ1 DPは、まず、セルインデックスの増加順にマップされ、最後のセルインデックスに到逹した後、シンボルインデックスが1ずつ増加する。次のシルボル内で、DPは、p=0からセルインデックスの増加順に継続してマップされる。一つのフレームで共にマップされた多数のDPで、タイプ1 DPのそれぞれは、DPのTDMマルチプレキシングと類似する形に時間でグループ化される。
タイプ2 DPは、まず、シンボルインデックスの増加順にマップされ、フレームの最後のOFDMシンボルに到逹した後、セルインデックスは1ずつ増加し、シンボルインデックスは第1利用可能なシンボルに後退し、そのシンボルインデックスから増加する。一つのフレームで多数のDPを共にマップした後、タイプ2 DPのそれぞれは、DPのFDMマルチプレキシングと類似する形に周波数でグループ化される。
一つの制限が必要であれば、すなわち、タイプ1 DPが常にタイプ2 DPに先行すると、タイプ1 DP及びタイプ2 DPはフレーム内で共存し得る。タイプ1及びタイプ2 DPを伝達するOFDMセルの総数は、DPの送信のために利用可能なOFDMセルの総数を超えることができない。
ここで、DDP1は、タイプ1 DPによって占有されるOFDMセルの数であり、DDP2は、タイプ2 DPによって占有されるOFDMセルの数である。PLS、EAC、FICは、いずれもタイプ1 DPと同一の方式でマップされるので、これらは全て「タイプ1のマッピング規則」に従う。そのため、タイプ1のマッピングは、常にタイプ2のマッピングより先行する。
図21は、本発明の実施例によるDPマッピングを示す図である。
(a)は、タイプ1 DPをマップするためのOFDMセルのアドレッシングを示し、(b)は、タイプ2 DPをマップするためのOFDMセルのアドレッシングを示す。
タイプ1 DP(0,DDP1−1)をマップするためのOFDMセルのアドレッシングは、タイプ1 DPのアクティブデータセルのために定義される。アドレッシング方式は、タイプ1 DPのそれぞれに対するTIからのセルがアクティブデータセルに割り当てられる順序を定義する。また、これは、PLS2の動的部分内のDPの位置をシグナルするのに使用される。
EAC及びFICなしで、アドレス0は、最後のFSS内のPLSを伝達する最後のセルの直後のセルを称する。EACが送信され、FICがその該当フレームでない場合、アドレス0は、EACを伝達する最後のセルの直後のセルを称する。FICが該当フレームで送信されると、アドレス0は、FICを伝達する最後のセルの直後のセルを称する。タイプ1 DPに対するアドレス0は、(a)に示したように、2個の異なるケースを考慮して算出することができる。(a)に示した例において、PLS、EAC及びFICは全て送信されると仮定する。EAC及びFICのうち一つ又は二つとも省略される場合への拡張は容易である。(a)の左側に示したように、FICまでの全てのセルをマップした後、FSS内に残りのセルが残っている。
タイプ2 DP(0,…,DDP2−1)をマップするOFDMセルのアドレッシングは、タイプ2 DPのアクティブデータセルのために定義される。アドレッシング方式は、タイプ2 DPのそれぞれに対するTIからのセルがアクティブデータセルに割り当てられる順序を定義する。また、これは、PLS2の動的部分内のDPの位置をシグナルするのに使用される。
(b)に示したように、3個の少し異なるケースが可能である。(b)の左側上に示した第1ケースでは、最後のFSS内のセルはタイプ2 DPマッピングに用いられる。中間に示した第2ケースでは、FICが正常シンボルのセルを占めるが、そのシンボル上のFICセルの数はCFSSより小さい。(b)の右側に示した第3ケースは、そのシンボル上にマップされたFICセルの数がCFSSを超えることを除いては第2ケースと同一である。
PLS、EAC及びFICは、タイプ1 DPと同一の「タイプ1のマッピング規則」に従うので、タイプ1 DPがタイプ2 DPに先行する場合への拡張は簡単である。
データパイプ単位(DPU)は、データセルをフレーム内のDPに割り当てる基本単位である。
DPUは、フレーム内にDPを位置させるシグナリング単位として定義される。セルマッパ7010は、DPのそれぞれに対するTIによって生成されたセルをマップすることができる。時間インタリーバー5050は、一連のTIブロックを出力し、それぞれのTIブロックは、セルのセットで構成される可変数(variable number)のXFECBLOCKを含む。XFECBLOCK内のセルの数(Ncells)は、FECBLOCKサイズ(Nldpc)及び星状シンボル当たりの送信ビット数に依存する。DPUは、与えられたPHYプロファイルでサポートされるXFECBLOCK内のセルの数の全ての可能な値の最も大きい共通除数(divisor)(Ncells)として定義される。セル内のDPUの長さはLDPUとして定義される。各PHYプロファイルがFECBLOCKサイズ及び星状シンボル当たりに異なる数の異なる組み合わせをサポートするので、LDPUはPHYプロファイルに基づいて定義される。
図22は、本発明の実施例によるFEC構造を示す図である。
図22は、ビットインタリービング前の本発明の実施例によるFEC構造を示す。上述したように、データFECエンコーダーは、入力BBFに対してFECエンコーディングを行い、アウターコーディング(BCH)及びインナーコーディング(LDPC)を用いてFECBLOCK手続を生成することができる。図示したFEC構造はFECBLOCKに対応する。また、FECBLOCK及びFEC構造は、LDPCコードワードの長さに対応する同一の値を有する。
図22に示したように、BCHエンコーディングはそれぞれのBBF(Kbchビット)に適用され、LDPCエンコーディングはBCHエンコーディングBBF(Kldpcビット=Nbchビット)に適用される。
Nldpcの値は、64800ビット(長いFECBLOCK)又は16200ビット(短いFECBLOCK)である。
以下の表28及び表29は、それぞれ長いFECBLOCK及び短いFECBLOCKに対するFECエンコーディングパラメータを示す。
BCHエンコーディング及びLDPCエンコーディングの動作の細部事項は次の通りである。
12誤り訂正BCHコードは、BBFのアウターエンコーディングに使用される。短いFECBLOCK及び長いFECBLOCKに対するBCH生成多項式は、全ての多項式を共に乗じることによって得られる。
LDPCコードは、アウターBCHエンコーディングの出力をエンコードするのに使用される。完成したBldpc(FECBLOCK)を生成するために、Pldpc(パリティビット)は各Ildpc(BCHエンコーディングBBF)から体系的にエンコードされ、Ildpcに添付される。完成したBldpc(FECBLOCK)は次の数式として表現される。
長いFECBLOCK及び短いFECBLOCKに対するパラメータは、それぞれ前記表28及び表29に与えられる。
長いFECBLOCKに対するNldpc−Kldpcを算出する細部手続は次の通りである。
1)パリティビット初期化
2)パリティチェックマトリックスのアドレスの第1行に特定されたパリティビットアドレスで第1情報ビット(i0)を累算する。パリティチェックマトリックスのアドレスの細部事項については後で説明する。例えば、レート13/15に対して、
3)次の359個の情報ビット(is)(s=1、2、…、359)が次の数式を用いてパリティビットで累算される。
ここで、xは、第1ビット(i0)に対応するパリティビット累算器のアドレスを示し、Qldpcは、パリティチェックマトリックスのアドレスで特定されたコードレート従属定数である。継続して、例えば、レート13/15に対してQldpc=24であって、よって、情報ビット(i1)に対して次の動作が行われる。
4)361番目の情報ビット(i360)に対して、パリティビット累算器のアドレスは、パリティチェックマトリックスのアドレスの第2行に与えられる。類似する方式で、次の358個の情報ビット(is)(s=361、362、…、719)に対するパリティビット累算器のアドレスは数式6を用いて得られ、ここで、xは、情報ビット(i360)に対応するパリティビット累算器のアドレス、パリティチェックマトリックスのアドレスの第2行内のエントリーを示す。
5)類似する方式で、360個の新たな情報ビットの全てのグループに対して、パリティチェックマトリックスのアドレスからの新たな行がパリティビット累算器のアドレスを探すのに使用される。
情報ビットが全部消尽した後、最終パリティが次のように得られる。
6)i=1から開始する次の動作を順次行う。
ここで、pi(i=0、1、…、Nldpc−Kldpc−1)の最終内容は、パリティビット(pi)と同一である。
短いFECBLOCKに対するこのLDPCエンコーディング手続は、表30及び表31に取り替え、長いFECBLOCKに対するパリティチェックマトリックスのアドレスを短いFECBLOCKに対するパリティチェックマトリックスのアドレスに取り替えることを除いては、長いFECBLOCKに対するt LDPCエンコーディング手続に従う。
図23は、本発明の実施例によるビットインタリービングを示す図である。
LDPCエンコーダーの出力はビットインタリーブされ、これは、パリティインタリービング、その後のQCB(quasi−cyclic block)インタリービング及び内部グループインタリービングで構成される。
(a)は、QCBインタリービングを示し、(b)は、内部グループインタリービングを示す。
FECBLOCKはパリティインタリーブされ得る。パリティインタリービングの出力において、LDPCコードワードは、長いFECBLOCK内の180個の隣接したQCブロック及び短いFECBLOCK内の180個の隣接したQCブロックで構成される。長い又は短いFECBLOCK内のそれぞれのQCブロックは360ビットで構成される。パリティインタリーブされたLDPCコードワードは、QCBインタリービングによってインタリーブされる。QCBインタリービングの単位はQCブロックである。パリティインタリービングの出力におけるQCブロックは、図23に示したように、QCBインタリービングによってパーミュートされ、ここで、FECBLOCK長さによってNcells=6480/ηmod又は16200/ηmodである。QCBインタリービングパターンは、変調タイプ及びLDPCコードレートの各組み合わせに固有である。
QCBインタリービング後、内部グループインタリービングは、以下の表32に定義された変調タイプ及び順序(ηmod)に従って行われる。また、一つの内部グループに対するQCブロックの数(NQCB_IG)が定義される。
内部グループインタリービングプロセスは、QCBインタリービング出力のNQCB_IG個のQCブロックで行われる。内部グループインタリービングは、360個の列とNQCB_IG個の行を用いて内部グループのビットを記入及び判読するプロセスを有する。記入動作において、QCBインタリービング出力からのビットが行方向に記入される。判読動作は列方向に行われ、各行からm個のビットを判読し、ここで、mは、NUCに対して1と同一であり、NCQに対して2と同一である。
図24は、本発明の実施例によるセル−ワードデマルチプレキシングを示す図である。
(a)は、8及び12 bpcu MIMOに対するセル−ワードデマルチプレキシングを示し、(b)は、10 bpcu MIMOに対するセル−ワードデマルチプレキシングを示す。
図25は、本発明の実施例による時間インタリービングを示す図である。
(a)〜(c)は、TIモードの例を示す。
時間インタリーバーはDPレベルで動作する。時間インタリービング(TI)のパラメータは、各DPに対して異なる形に設定することができる。
PLS2−STATデータの一部で表れる次のパラメータはTIを構成する。
DP_TI_TYPE(許容値:0又は1):TIモードを示す。;「0」は、TIグループ当たりに多数のTIブロック(1より多いTIブロック)を有するモードを示す。この場合、一つのTIグループは一つのフレームに直接マップされる(インタフレームインタリービングではない)。「1」は、TIグループ当たり一つのみのTIブロックを有するモードを示す。この場合、TIブロックは、1より多いフレームに拡散され得る(インタフレームインタリービング)。
DP_TI_LENGTH:DI_TI_TYPE=「0」である場合、このパラメータは、TIグループ当たりのTIブロックの数(NTI)である。DP_TI_TYPE=「1」に対して、このパラメータは、一つのTIグループから拡散されたフレームの数(PI)である。
DP_NUM_BLOCK_MAX(許容値:0〜1023):TIグループ当たりのXFECBLOCKの最大数を示す。
DP_FRAME_INTERVAL(許容値:1、2、4、8):与えられたPHYプロファイルの同一のDPを伝達する2個の連続的なフレーム間のフレームの数(IJUMP)を示す。
DP_TI_BYPASS(許容値:0又は1):時間インタリービングがDPに使用されない場合、このパラメータは「1」に設定される。時間インタリービングが使用される場合、「0」に設定される。
さらに、PLS2−DYNデータからのパラメータ(DP_NUM_BLOCK)は、DPの一つのTIグループによって伝達されたXFECBLOCKの数を示すのに使用される。
時間インタリービングがDPに使用されない場合、次のTIグループ、時間インタリービング動作及びTIモードは考慮されない。しかし、スケジューラからの動的構成情報に対する補償ブロックは依然として必要である。各DPにおいて、SSD/MIMOエンコーディングから受信されたXFECBLOCKはTIグループにグループ化される。すなわち、それぞれのTIグループは、整数のXFECBLOCKのセットであり、動的に可変する数のXFECBLOCKを含む。インデックスのTIグループ内のXFECBLOCKの数(n)はNxBLOCK_Group_(n)で表示され、PLS2−DYNデータのDP_NUM_BLOCKとしてシグナルされる。NxBLOCK_Group_(n)は、0の最小値から最も大きい値が1023である最大値(NxBLOCK_Group_MAX)(DP_NUM_BLOCK_MAXに対応)まで変わり得る。
各TIグループは、一つのフレームに直接マップされるか、PIフレームにわたって拡散される。また、それぞれのTIグループは、1より多いTIブロック(NTI)に分離され、それぞれのTIブロックは、時間インタリーバメモリの一つの用途に対応する。TIグループ内のTIブロックは、少し異なる数のXFECBLOCKを含むことができる。TIグループが多数のTIブロックに分離されると、一つのフレームのみに直接マップされる。以下の表33に示したように(時間インタリービングをスキップする追加のオプションを除いて)、時間インタリービングのための3個のオプションが存在する。
各DPにおいて、TIメモリは、入力XFECBLOCK(SSD/MIMOエンコーディングブロックからの出力XFECBLOCK)を格納する。入力XFECBLOCKは、
として定義され、ここで、dn,s,r,qは、n番目のTIグループのs番目のTIブロック内のr番目のXFECBLOCKのq番目のセルであって、次のようにSSD及びMIMOエンコーディングの出力を示す。
また、時間インタリーバーからの出力XFECBLOCKは、次のように定義されると仮定する。
一般に、時間インタリーバーは、フレームビルディングプロセス前にDPデータのためのバッファとして動作する。これは、それぞれのDPに対する2個のメモリバンクによって達成される。第1TIブロックは第1バンクに記入される。第1バンクが判読される間、第2TIブロックが第2バンクに記入される。
TIは、ツイスト行−列ブロックインタリーバーである。n番目のTIグループのs番目のTIブロックに対して、TIメモリの行(Nr)の数はセルの数(Ncell)と同一である。すなわち、Nr=Ncellであるが、列の数(Nc)は数(NxBLOCK_TI(n,s))と同一である。
図26は、本発明の一実施例によるツイスト行−列ブロックインタリーバーの基本動作を示す図である。
図27は、本発明の一実施例によるツイスト行−列ブロックインタリーバーの動作を示す図である。
図28は、本発明の実施例によるツイスト行−列ブロックインタリーバーの対角線方向読み取りパターンを示す図である。
図29は、本発明の実施例によるそれぞれのインタリービングアレイからインタリーブされたXFECBLOCKを示す図である。
以下では、本発明の一実施例に係る周波数インタリービング過程について説明する。
本発明の一実施例に係る周波数インタリーバー7020は、多数のセルで構成されたOFDMシンボル構造において周波数ダイバーシティ(diversity)性能の向上のために毎OFDMシンボルに対応するセルに対して互いに異なるインタリービングシーケンスを適用するためのものである。
本発明では、上述した周波数インタリービング方法をランダム周波数インタリービング(random frequency interleaving)又はランダムFI(random FI)と呼ぶことができ、これは、設計者の意図によって変更可能である。
上述したように、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置又は放送信号送信装置内の周波数インタリーバー7020は、少なくとも1つ以上のフレームを構成するシンボル、すなわち、各シンボル又はペア(pair)となった2つのシンボルに対応するセルに対して互いに異なるインタリービングシーケンスを適用して周波数インタリービングを行うので、周波数ダイバーシティを取得することができる。上述した少なくとも1つ以上のシンボルは、後で変調過程で少なくとも1つ以上のOFDMシンボル、すなわち、各OFDMシンボル又はペア(pair)となった2つのOFDMシンボル(ペアワイズ(pair−wise)OFDMシンボル又は各OFDMシンボルペア)に変換され得る。
本発明の一実施例に係る周波数インタリーバーは、メインインタリービングシーケンス(又は基本インタリービングシーケンス)とシンボルオフセット(symbol offset)に基づいて生成された周波数インタリービングアドレス(frequency interleaving address)を用いて、入力されたOFDMシンボルに対応するセルに対して周波数インタリービングを行うことができる。
図30は、本発明の一実施例に係る周波数デインタリービング過程を示した図である。
本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、シングルメモリを用いて、上述した周波数インタリービング過程の逆過程を行うことができる。
同図は、連続して入力されたOFDMシンボルに対応するデータセルに対してシングルメモリを用いた周波数デインタリービング過程を示す。
基本的に、本発明の一実施例に係る周波数デインタリービングは、上述した周波数インタリービングの逆過程によって行うことができる。
すなわち、図面の左側に示したように、連続して入力されるOFDMシンボルに対応するデータセルに対して、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、シングルメモリを用いて、上述した周波数インタリービングの書き込む動作及び読み出す動作の逆過程を行うことができる。この場合、シングルメモリのみを用いることによって、メモリ使用の効率性を増加させることができる。これは、送信側で使用されたピンポンインタリービング動作によって発生した効果である。
図31は、入力OFDMシンボルに対応するデータに対するシングルメモリデインタリービングを示した図である。
図31は、放送信号送信装置(又は周波数インタリーバー7020)で使用されたインタリービングシーケンスを毎ペアワイズOFDMシンボルに対応するデータシンボルに適用してデインタリービングを行う放送信号受信装置又は放送信号受信装置の周波数デインタリーバーの動作を概念化して示した図である。
上述したように、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、シングルメモリを用いて、上述した周波数インタリービング過程の逆過程を行うことができる。同図は、入力された連続したOFDMシンボルに対応するデータシンボルに対するシングルメモリ周波数デインタリービングを行う放送信号受信装置の動作を示す。
本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、上述した周波数インタリーバー7020の動作の逆過程を行うことができる。したがって、デインタリービングシーケンスは、上述したインタリービングシーケンスに対応する。
以下では、ランダムインタリービングシーケンスを生成する周波数インタリーバー7020の動作を説明する。
ランダムインタリービングシーケンスジェネレータは、周波数インタリーバー自体を意味してもよく、周波数インタリーバーに含まれるブロック又はモジュールとして説明されてもよい。
ランダムインタリービングシーケンスジェネレータは、インタリービングアドレスジェネレータ又はインタリービングシーケンスジェネレータと呼ぶことができ、これは、設計者の意図によって変更可能である。本発明の一実施例に係るインタリービングシーケンスジェネレータは、基本インタリービングシーケンスジェネレータ(basic interleaving sequence generator)、シンボルオフセットジェネレータ(symbol offset generator)、モジュロオペレータ(modulo operator)、及びアドレスチェックブロック(address check block)を含むことができる。本発明の一実施例に係る基本インタリービングシーケンスジェネレータは、ランダムメインシーケンスジェネレータと呼ぶことができ、アドレスチェックブロックは、メモリインデックスチェックブロックと呼ぶことができる。各ブロックの名称又は位置、機能などは、設計者の意図によって変更可能な事項である。
上述したように、本発明の一実施例に係るFFTモード又はFFTサイズは、8K、16K、32Kなどであってもよい。これは、設計者の意図によって変更可能な事項である。
以下では、本発明の32K FFTモードの周波数インタリーバーの一実施例を説明する。
本発明の32K FFTモードの周波数インタリーバーは、上述したように、OFDMシンボルペアに対応するデータ(又はデータセル)に対して、同じインタリービングシーケンス又はインタリービングアドレスを適用することができる。この場合、本発明の一実施例に係る32K FFTモードの周波数インタリーバーは、OFDMシンボルペアの偶数番目のシンボルに対応するデータセルに対して、インタリービングシーケンスを用いてメモリに書き込む動作を行うことができ、OFDMシンボルペアの奇数番目のシンボルに対応するデータセルに対しては、インタリービングシーケンスを用いてメモリから読み出す動作を行うことができる。また、本発明の一実施例に係る周波数インタリーバーの書き込む動作及び読み出す動作は、入力データセルに対して連続して行われ、且つ同時に行われ得る。すなわち、本発明の一実施例に係る周波数インタリーバーは、偶数番目のシンボルに対応するデータセルをメモリにランダムに書き込む動作を行った後、奇数番目のシンボルに対応するデータセルが入力されると、書き込まれた偶数番目のシンボルに対応するデータセルをメモリから線形的(linear)に読んでいくと同時に、入力された奇数番目のシンボルに対応するデータセルをメモリに線形的に書き込むことができる。その後、メモリに書き込まれた奇数番目のシンボルに対応するデータセルはランダムに読み出され得る。また、本発明の一実施例に係る周波数インタリーバーは、OFDMシンボルペアに対応するデータセルに対して動作するので、信号フレーム内のOFDMシンボルに対応するシンボルの個数は、常に偶数となる。
本発明の32K FFTモードの周波数インタリーバーは、毎OFDMシンボルペアに対応するデータセルごとに異なるインタリービングシーケンスを用いてランダム性質を向上させて、ダイバーシティ性能を最大化することができる。具体的に、本発明の32K FFTモードの周波数インタリーバーは、毎OFDMシンボルペアに対応するデータセルに対して、基本インタリービングシーケンスをシンボルオフセットだけ回転させて、異なるインタリービングシーケンスを生成することができる。この場合、シンボルオフセット値は、毎OFDMシンボルペアに対応するデータセルに対して異なって生成され得る。したがって、送信端で、周波数インタリービング過程でOFDMシンボルペアの偶数番目のシンボルに対応するデータセルが線形的に読み出され、奇数番目のシンボルに対応するデータセルが線形的に書き込まれるので、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置又は放送信号受信装置に含まれた周波数デインタリーバーは、シングルメモリを用いた周波数デインタリービングを行うことができる。このときに要求される最大メモリサイズは32Kとなり得る。
図32は、本発明の32K FFTモードの周波数インタリーバーの動作を示す数式である。
図示されたブロックは、OFDMシンボルペアにおいて偶数番目のシンボルに対応するデータセルと奇数番目のシンボルに対応するデータセルに対する周波数インタリービング入力及び出力を示す数式である。
左側は、周波数インタリービングが行われた出力データ(インタリーブドベクトル)を示し、右側は、周波数インタリービングの入力データセル(インタリーバーインプットベクトル)を示す。図示されたXm,l,pは、m番目のフレームのl番目のOFDMシンボルにマッピングされるセルインデックスpを意味し得、Xm,l,H(p)は、m番目のフレームのl番目のOFDMシンボルにマッピングされるセルインデックスpがインタリービングアドレス(又は、インタリービングシーケンス)によって読み出されたことを意味する。
すなわち、図示された数式は、OFDMシンボルペアにおいて偶数番目のシンボルに対応するデータセルはインタリービングシーケンスを用いてメモリに書き込まれたことを示し、奇数番目のシンボルに対応するデータセルはインタリービングシーケンスに従って読み出されたことを示す。
以下では、本発明の16K FFTモードの周波数インタリーバーの一実施例を説明する。
本発明の16K FFTモードの周波数インタリーバーは、OFDMシンボルペアに対応するセルに対して同じインタリービングシーケンスを適用することができる。この場合、本発明の一実施例に係る16K FFTモードの周波数インタリーバーは、32K FFTモードの周波数インタリーバーと同様に、OFDMシンボルペアの偶数番目のシンボルに対応するデータセルに対してインタリービングシーケンスを用いてメモリに書き込む動作を行うことができ、OFDMシンボルペアの奇数番目のシンボルに対応するデータセルに対しては、インタリービングシーケンスを用いてメモリから読み出す動作を行うことができる。16K FFTモードの周波数インタリーバーの動作は、32K FFTモードの周波数インタリーバーの動作と同一であるので、具体的な説明は省略する。結果的に、本発明の16K FFTモードの周波数インタリーバーは、受信側でシングルメモリを用いた周波数デインタリービングを行うことができるようにし、このときに要求される最大メモリサイズは16Kとなり得る。
また、本発明の一実施例に係る16K FFTモードの周波数インタリーバーは、各OFDMシンボルに対応するデータセルに対して互いに異なるインタリービングシーケンスを適用して周波数インタリービングを行うことができる。この場合、本発明の一実施例に係る16K FFTモードの周波数インタリーバーは、入力シンボルに対応するデータセルをメモリからランダムに読み出す動作を行うためにインタリービングシーケンスを適用することができ、フレーム内のOFDMシンボルの個数に対して制約がない。また、本発明の16K FFTモードの周波数インタリーバーは、各OFDMシンボルに対応するデータセルに対して互いに異なるインタリービングシーケンスを適用する場合にも、各OFDMシンボルに対応するデータセル毎に基本インタリービングシーケンスをシンボルオフセットだけ回転させて、異なるインタリービングシーケンスを生成することができる。この場合、シンボルオフセット値は、毎OFDMシンボルペアに対応するデータセル毎に異なって生成され得る。
この場合、受信側は、ダブルメモリを用いた周波数デインタリービングを行うことができる。このときに要求される最大メモリサイズは32Kとなり得る。
図33は、本発明の16K FFTモードの周波数インタリーバーの動作を示す数式である。
(a)は、本発明の16K FFTモードの周波数インタリーバーがOFDMシンボルペアに対応するデータセルに対して同じインタリービングシーケンスを適用する場合の動作を示す数式であって、OFDMシンボルペアにおいて偶数番目のシンボルに対応するデータセルと奇数番目のシンボルに対応するデータセルに対する周波数インタリービング入力及び出力を示す数式である。
(b)は、本発明の16K FFTモードの周波数インタリーバーが各OFDMシンボルに対応するデータセル毎に異なるインタリービングシーケンスを適用して読み出す動作を行う場合の周波数インタリービング入力及び出力を示す数式である。
具体的に、数式の左側は、周波数インタリービングが行われた出力データ(インタリーブドベクトル)を示し、右側は、周波数インタリービングの入力データセル(インタリーバーインプットベクトル)を示す。
図示されたXm,l,pは、m番目のフレームのl番目のOFDMシンボルにマッピングされるセルインデックスpを意味し得、Xm,l,H(p)は、m番目のフレームのl番目のOFDMシンボルにマッピングされるセルインデックスpがインタリービングアドレス(又は、インタリービングシーケンス)によって読み出されたことを意味する。
したがって、(a)に示された数式は、OFDMシンボルペアにおいて偶数番目のシンボルに対応するデータセルはインタリービングシーケンスを用いてメモリに書き込まれたことを示し、奇数番目のシンボルに対応するデータセルはインタリービングシーケンスに従って読み出されたことを示す。
また、(b)に示された数式は、各OFDMシンボルに対応するデータセルをインタリービングシーケンスを用いて読み出す過程を示す。
以下では、本発明の8K FFTモードの周波数インタリーバーの他の実施例を説明する。
本発明の8K FFTモードの周波数インタリーバーは、各OFDMシンボルに対応するデータセル毎に互いに異なるインタリービングシーケンスを適用することができる。この場合、本発明の一実施例に係る8K FFTモードの周波数インタリーバーは、入力シンボルに対応するデータセルをメモリからランダムに読み出す動作を行うためにインタリービングシーケンスを適用することができ、フレーム内のOFDMシンボルの個数に対して制約がない。また、本発明の8K FFTモードの周波数インタリーバーは、各OFDMシンボルに対応するデータセルに対して互いに異なるインタリービングシーケンスを適用する場合にも、各OFDMシンボルに対応するデータセル毎に基本インタリービングシーケンスをシンボルオフセットだけ回転させて、異なるインタリービングシーケンスを生成することができる。この場合、シンボルオフセット値は、毎OFDMシンボルペアに対応するデータセル毎に異なって生成され得る。
また、受信側は、ダブルメモリを用いた周波数デインタリービングを行うことができる。このときに要求される最大メモリサイズは16Kとなり得る。
図34は、本発明の8K FFTモードの周波数インタリーバーの動作を示す数式である。
図示された数式は、本発明の8K FFTモードの周波数インタリーバーが各OFDMシンボルに対応するデータセル毎に異なるインタリービングシーケンスを適用して読み出す動作を行う場合の周波数インタリービング入力及び出力を示す数式である。具体的に、数式の左側は、周波数インタリービングが行われた出力データ(インタリーブドベクトル)を示し、右側は、周波数インタリービングの入力データセル(インタリーバーインプットベクトル)を示す。
図示されたXm,l,H(p)は、m番目のフレームのl番目のOFDMシンボルにマッピングされるセルインデックスpがインタリービングアドレス(又は、インタリービングシーケンス)によって読み出されたことを意味する。
したがって、図示された数式は、各OFDMシンボルに対応するデータセルをインタリービングシーケンスを用いて読み出す過程を示す。
図35は、各FFTモードによる周波数インタリーバーの入力及び出力を示す数式である。
同図の上段に示されたブロック内の数式は、32K FFTモード及び16K FFTモードの周波数インタリーバーの入力及び出力の関係であって、一つのインタリービングシーケンスを一つのOFDMシンボルペアに対応するデータセルに適用する場合を示す。
同図の下段に示されたブロック内の数式は、16K FFTモード及び8K FFTモードの周波数インタリーバーの入力及び出力の関係であって、一つのインタリービングシーケンスを一つのOFDMシンボルに対応するデータセルに適用する場合を示す。
上述したように、左側は、周波数インタリーバーの出力であるインタリーブされたベクトルを意味し、右側は、周波数インタリーバーの入力であるインプットデータベクトル(又はインプットベクトル)を意味する。
図36は、本発明の他の実施例に係る32K FFTモードの周波数インタリーバーを示した図である。
32K FFTモードの周波数インタリーバーは、上述したように、入力OFDMシンボルペアに対してインタリービングシーケンス又はインタリービングアドレスを用いてインタリーブすることができる。図36に示された32K FFTモードの周波数インタリーバーは、上述したインタリービングシーケンス又はインタリービングアドレスを生成するために、基本インタリービングシーケンスジェネレータ、シンボルオフセットジェネレータ、モジュロオペレータ及びアドレスチェック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。
基本インタリービングシーケンスジェネレータは、基本ランダムアドレスジェネレータ(basic random address generator)及びワイヤパーミュテーション(wire permutation)ブロックを含むことができる。基本ランダムアドレスジェネレータは、1ビットトグリング及び14ビットPNジェネレータを含むことができ、インタリービング時に準任意性(quasi−random)が発生するように動作することができる。ワイヤパーミュテーションブロックは、PRBSレジスタの値を用いて10進数のアドレスを作るときにビットの順序を変えることができる。この場合、ワイヤパーミュテーションブロックは、予め設定されたワイヤパーミュテーションテーブルを用いてビットの順序を変えることができる。
32K FFTモードの場合、OFDMシンボルペアを構成する各シンボルに対応するデータセルに対して同じワイヤパーミュテーションテーブルが用いられてもよい。具体的な内容は後述する。
シンボルオフセットジェネレータは、OFDMシンボルペア単位で動作し、生成された基本インタリービングシーケンスジェネレータから出力された基本インタリービングシーケンスを巡回シフト(cyclic shift)するためのシンボルオフセット値を生成して出力することができる。
モジュロオペレータは、出力されたデータがNmaxを超える場合に動作し、32Kの場合、Nmax値は32768となり得る。
アドレスチェックブロック及びPRBSコントローラーは、出力された15ビットのHl(p)、すなわち、インタリービングシーケンス(又はインタリービングアドレス)値が入力データベクトルの大きさ(Ndata)よりも大きい場合、出力値を使用せずに無視し、反復的に基本インタリービングシーケンスジェネレータの動作を調節して、インタリービングアドレス値がNmaxを超えないようにすることができる。
上述したように、モジュロオペレータは、アドレスチェックブロックより先に動作することができる。これは、OFDMシンボルペアにおいてデータベクトル(又はデータセル)の大きさが互いに異なる場合にも、受信機がシングルメモリを用いてデインタリービングを行うことができるようにするためである。
図37は、本発明の他の実施例に係る16K FFTモードの周波数インタリーバーを示した図である。
16K FFTモードの周波数インタリーバーは、上述したように、入力OFDMシンボルペア又は入力OFDMシンボルに対応するデータセルに対してインタリービングシーケンス又はインタリービングアドレスを用いてインタリーブすることができる。図37に示された16K FFTモードの周波数インタリーバーは、上述したインタリービングシーケンス又はインタリービングアドレスを生成するために、基本インタリービングシーケンスジェネレータ、シンボルオフセットジェネレータ、モジュロオペレータ及びアドレスチェック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。
基本インタリービングシーケンスジェネレータは、基本ランダムアドレスジェネレータ(basic random address generator)及びワイヤパーミュテーション(wire permutation)ブロックを含むことができる。基本ランダムアドレスジェネレータは、1ビットトグリング及び13ビットPNジェネレータを含むことができ、インタリービング時に準任意性(quasi−random)が発生するように動作することができる。ワイヤパーミュテーションブロックは、PRBSレジスタの値を用いて10進数のアドレスを作るときにビットの順序を変えることができる。この場合、ワイヤパーミュテーションブロックは、予め設定されたワイヤパーミュテーションテーブルを用いてビットの順序を変えることができる。16K FFTモードの場合、OFDMシンボルペアを構成する各シンボルに対応するデータセルに対して同一のワイヤパーミュテーションテーブルが用いられてもよく、OFDMシンボルペアを構成する各シンボルに対応するデータセル毎に異なるワイヤパーミュテーションテーブルが用いられてもよい。具体的な内容は後述する。
シンボルオフセットジェネレータは、OFDMシンボルペア単位で動作し、生成された基本インタリービングシーケンスジェネレータから出力された基本インタリービングシーケンスを巡回シフト(cyclic shift)するためのシンボルオフセット値を生成して出力することができる。
モジュロオペレータは、出力されたデータがNmaxを超える場合に動作し、16Kの場合、Nmax値は16384となり得る。
アドレスチェックブロック及びPRBSコントローラーは、出力された14ビットのHl(p)、すなわち、インタリービングシーケンス(又はインタリービングアドレス)値が入力データベクトルの大きさ(Ndata)よりも大きい場合、出力値を使用せずに無視し、反復的に基本インタリービングシーケンスジェネレータの動作を調節して、インタリービングアドレス値がNmaxを超えないようにすることができる。
上述したように、モジュロオペレータは、アドレスチェックブロックより先に動作することができる。これは、OFDMシンボルペアにおいてデータベクトル(データセル)の大きさが互いに異なる場合にも、受信機がシングルメモリを用いてデインタリービングを行うことができるようにするためである。
図38は、本発明の他の実施例に係る8K FFTモードの周波数インタリーバーを示した図である。
8K FFTモードの周波数インタリーバーは、上述したように、入力シンボルに対してインタリービングシーケンス又はインタリービングアドレスを用いてインタリーブすることができる。図38に示された8K FFTモードの周波数インタリーバーは、上述したインタリービングシーケンス又はインタリービングアドレスを生成するために、基本インタリービングシーケンスジェネレータ、シンボルオフセットジェネレータ、モジュロオペレータ及びアドレスチェックブロックを含むことができる。
基本インタリービングシーケンスジェネレータは、基本ランダムアドレスジェネレータ(basic random address generator)及びワイヤパーミュテーション(wire permutation)ブロックを含むことができる。基本ランダムアドレスジェネレータは、1ビットトグリング及び12ビットPNジェネレータを含むことができ、インタリービング時に準任意性(quasi−random)が発生するように動作することができる。ワイヤパーミュテーションブロックは、PRBSレジスタの値を用いて10進数のアドレスを作るときにビットの順序を変えることができる。この場合、ワイヤパーミュテーションブロックは、予め設定されたワイヤパーミュテーションテーブルを用いてビットの順序を変えることができる。8K FFTモードの場合、OFDMシンボルペアを構成する各シンボルに対応するデータセル毎に異なるワイヤパーミュテーションテーブルが用いられてもよい。具体的な内容は後述する。
シンボルオフセットジェネレータは、OFDMシンボルペア単位で動作し、生成された基本インタリービングシーケンスジェネレータから出力された基本インタリービングシーケンスを巡回シフト(cyclic shift)するためのシンボルオフセット値を生成して出力することができる。
モジュロオペレータは、出力されたデータがNmaxを超える場合に動作し、8Kの場合、Nmax値は8192となり得る。
アドレスチェックブロック及びPRBSコントローラーは、出力された13ビットのHl(p)、すなわち、インタリービングシーケンス(又はインタリービングアドレス)値が入力データベクトルの大きさ(Ndata)よりも大きい場合、出力値を使用せずに無視し、反復的に基本インタリービングシーケンスジェネレータの動作を調節して、インタリービングアドレス値がNmaxを超えないようにすることができる。
上述したように、モジュロオペレータは、アドレスチェックブロックより先に動作することができる。これは、OFDMシンボルペアにおいてデータベクトルの大きさが互いに異なる場合にも、受信機がシングルメモリを用いてデインタリービングを行うことができるようにするためである。
図39は、本発明の一実施例に係るワイヤパーミュテーションテーブルを示した図である。
各テーブルの1番目の行は、入力されたビットシーケンスのビットポジションを示し、2番目及び3番目の行は、パーミュテーションによって変更されるビットポジションを示す。
(a)は、32K FFTモードに対するワイヤパーミュテーションテーブルの実施例であって、入力OFDMシンボルペアを構成するシンボルに対応するデータセルに対して同一に適用されるワイヤパーミュテーションテーブルを示す。
(b)は、16K FFTモードに対するワイヤパーミュテーションテーブルの実施例であって、入力OFDMシンボルペアを構成するシンボルに対応するデータセルに対して同一に適用されるワイヤパーミュテーションテーブルを示す。
(c)は、16K FFTモードに対するワイヤパーミュテーションテーブルの実施例であって、各OFDMシンボルペアに対応するデータセル毎に異なって適用されるワイヤパーミュテーションテーブルを示す。図示のように、2番目の行は、入力OFDMシンボルペアの偶数番目のシンボルに対応するデータセルの変更されたビットポジションを示し、3番目の行は、入力OFDMシンボルペアの奇数番目のシンボルに対応するデータセルの変更されたビットポジションを示す。
(d)は、8K FFTモードに対するワイヤパーミュテーションテーブルの実施例であって、各OFDMシンボルペアに対応するデータセル毎に異なって適用されるワイヤパーミュテーションテーブルを示す。テーブルについての説明は(c)と同一であるので、省略する。各ビットポジションは、設計者の意図によって変更可能である。
図40は、本発明の一実施例に係る基本インタリービングシーケンスジェネレータの動作を示した数式である。
上述したように、本発明の一実施例に係る基本インタリービングシーケンスジェネレータは、各FFTモード毎に互いに異なる大きさのビット数を有するバイナリワードR’を生成することができる。図40は、このようなバイナリワードを生成する過程を示す数式である。これは、任意のPRBSに変更可能である。本発明の一実施例に係る基本インタリービングシーケンスジェネレータは、生成されたバイナリワードR’に対してワイヤパーミュテーションを経てトグリングを行って基本インタリービングシーケンスを出力することができる。
図41は、本発明の一実施例に係るシンボルオフセットジェネレータの動作を示した数式である。
上述したように、本発明の一実施例に係るシンボルオフセットジェネレータは、各OFDMシンボルペアに対してシンボルオフセット値を生成することができ、生成されたシンボルオフセット値は、OFDMシンボルペアを構成する2つのシンボルに対応するデータセルに対して同一である。また、シンボルオフセット値は、FFTモード毎に特定の値を有するバイナリワードGkに基づいて生成され得る。これは、任意のPRBSに変更可能である。
図42は、本発明の一実施例に係るインタリービングアドレスを示す数式である。
本発明の周波数インタリーバーは、上述した基本インタリービングシーケンス及びシンボルオフセット値を用いてインタリービングアドレスHl(p)を生成することができる。
同図の上段に示された数式は、インタリービングアドレスを生成する過程を示し、同図の下段に示された数式は、シンボルオフセットを示す。この数式は、設計者の意図によって変更可能である。
以下では、本発明の16K FFTモードの周波数インタリーバーの他の実施例を説明する。
本発明の16K FFTモードの周波数インタリーバーは、各OFDMシンボルに対応するデータセル毎に互いに異なるインタリービングシーケンスを適用することができる。この場合、本発明の一実施例に係る16K FFTモードの周波数インタリーバーは、入力シンボルに対応するデータセルをメモリからランダムに読み出す動作を行うためにインタリービングシーケンスを適用することができ、フレーム内のOFDMシンボルの個数に対して制約がない。また、本発明の16K FFTモードの周波数インタリーバーは、各OFDMシンボル毎に互いに異なるインタリービングシーケンスを適用する場合にも、各OFDMシンボル毎に基本インタリービングシーケンスをシンボルオフセットだけ回転させて、異なるインタリービングシーケンスを生成することができる。この場合、シンボルオフセットの値は、毎OFDMシンボルペアに対応するセルに対しては同一であってもよい。
結果的に、本発明の16K FFTモードの周波数インタリーバーは、受信側でシングルメモリを用いた周波数デインタリービングを行うことができるようにし、このときに要求される最大メモリサイズは16Kとなり得る。
図43は、本発明の他の実施例に係る16K FFTモードの周波数インタリーバーの動作を示す数式である。
図43は、図33で説明した16K FFTモードの周波数インタリーバーの動作の他の実施例に該当する。同図は、本発明の16K FFTモードの周波数インタリーバーが各OFDMシンボルに対応するデータセル毎に異なるインタリービングシーケンスを適用してメモリにランダムに書き込む動作を行う場合の周波数インタリービング入力及び出力を示す数式である。
具体的に、数式の左側は、周波数インタリービングが行われた出力データ(インタリーブドベクトル)を示し、右側は、周波数インタリービングの入力データセル(インタリーバーインプットベクトル)を示す。
図示されたXm,l,pは、m番目のフレームのl番目のOFDMシンボル内のセルインデックスpを意味する。
図示のように、インタリービングシーケンスは、シンボルオフセット及びNmax値を用いて計算することができる。Nmaxの大きさは、上述した通りである。
また、受信側は、ダブルメモリを用いた周波数デインタリービングを行うことができる。このときに要求される最大メモリサイズは32Kとなり得る。
以下では、本発明の8K FFTモードの周波数インタリーバーの他の実施例を説明する。
本発明の8K FFTモードの周波数インタリーバーは、OFDMシンボルペアに対応するデータセルに対して同じインタリービングシーケンスを適用することができる。この場合、本発明の一実施例に係る8K FFTモードの周波数インタリーバーは、上述した32K FFTモードの周波数インタリーバーと同様に、OFDMシンボルペアの偶数番目のシンボルに対応するデータセルに対しては書き込む動作を行うためにインタリービングシーケンスを用いることができ、OFDMシンボルペアの奇数番目のシンボルに対応するデータセルに対しては読み出す動作を行うためにインタリービングシーケンスを用いることができる。8K FFTモードの周波数インタリーバーの動作は、32K FFTモードの周波数インタリーバーの動作と同一であるので、具体的な説明は省略する。結果的に、本発明の8K FFTモードの周波数インタリーバーは、受信側でシングルメモリを用いた周波数デインタリービングを行うことができるようにし、このときに要求される最大メモリサイズは8Kとなり得る。
また、本発明の一実施例に係る8K FFTモードの周波数インタリーバーは、入力シンボルに対応するデータセルをメモリにランダムに書き込む動作を行うためにインタリービングシーケンスを適用することができ、フレーム内のOFDMシンボルの個数に対して制約がない。また、本発明の8K FFTモードの周波数インタリーバーは、各OFDMシンボル毎に互いに異なるインタリービングシーケンスを適用する場合にも、各OFDMシンボル毎に基本インタリービングシーケンスをシンボルオフセットだけ回転させて、異なるインタリービングシーケンスを生成することができる。この場合、シンボルオフセットは、毎OFDMシンボルペア毎に異なって生成され得る。
この場合、受信側では、ダブルメモリを用いた周波数デインタリービングを行うことができ、このときに要求される最大メモリサイズは16Kとなり得る。
図44は、本発明の他の実施例に係る8K FFTモードの周波数インタリーバーの動作を示す数式である。
図44は、図34で説明した8K FFTモードの周波数インタリーバーの動作の他の実施例に該当する。
(a)は、本発明の8K FFTモードの周波数インタリーバーがOFDMシンボルペアに対応するデータセルに対して同じインタリービングシーケンスを適用する場合の動作を示す数式であって、OFDMシンボルペアにおいて偶数番目のシンボルに対応するデータセルと奇数番目のシンボルに対応するデータセルに対する周波数インタリービング入力及び出力を示す数式である。
(b)は、本発明の8K FFTモードの周波数インタリーバーが各OFDMシンボルに対応するデータセル毎に異なるインタリービングシーケンスを適用して書き込む動作を行う場合の周波数インタリービング入力及び出力を示す数式である。
具体的に、数式の左側は、周波数インタリービングが行われた出力データ(インタリーブドベクトル)を示し、右側は、周波数インタリービングの入力データセル(インタリーバーインプットベクトル)を示す。
図示されたXm,l,pは、m番目のフレームのl番目のOFDMシンボルにマッピングされるセルインデックスpを意味し得、Xm,l,H(p)は、m番目のフレームのl番目のOFDMシンボルにマッピングされるセルインデックスpがインタリービングアドレス(又はインタリービングシーケンス)によって読み出されたことを意味する。
したがって、(a)に示された数式は、OFDMシンボルペアにおいて偶数番目のシンボルに対応するデータセルはインタリービングシーケンスを用いてメモリに書き込まれたことを示し、奇数番目のシンボルに対応するデータセルはインタリービングシーケンスに従って読み出されたことを示す。
また、(b)に示された数式は、各OFDMシンボルに対応するデータセルをインタリービングシーケンスを用いて書き込む過程を示す。
図45は、各FFTモードによる周波数インタリーバーの入力及び出力を示す数式である。
図示されたブロック内の数式は、16K FFTモード及び8K FFTモードの周波数インタリーバーの入力及び出力の関係であって、一つのインタリービングシーケンスを一つのOFDMシンボルに対応するデータセルに適用する場合を示す。上述したように、左側は、周波数インタリーバーの出力であるインタリーブされたベクトルを意味し、右側は、周波数インタリーバーの入力であるインプットデータベクトル(又はインプットベクトル)を意味する。
図46は、本発明の一実施例に係る周波数デインタリービング過程を示す。
具体的に、図46は、16K及び8K FFTモードの周波数インタリーバーが各OFDMシンボルに対応するデータセルに対して互いに異なるインタリービングシーケンスを適用して周波数インタリービングを行う場合の受信側の周波数デインタリービング過程を示す。この場合、上述したように、受信側は、ダブルメモリを用いた周波数デインタリービングを行うことができるので、ピンポン構造の周波数デインタリービングを行うことができる。このときに用いられる基本インタリービングシーケンスは、送信部で用いられたものと同一である。
以下では、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスに対する放送信号送/受信装置の信号フレームの構造を説明する。
図47は、本発明の一実施例に係る信号フレームの論理構造を示す。
図47は、図1乃至図29で説明したフレームの他の実施例であって、本発明の一実施例に係る信号フレームの論理構造は、ブートストラップ(bootstrap)、プリアンブルシンボル(L1シグナリング)、及びペイロードデータシンボル(又はデータシンボル)を含むことができる。
図47に示されたブートストラップは、上述したプリアンブルに対応し、図47に示されたプリアンブルシンボルは、上述したFSSに対応し、ペイロードデータシンボルは、ノーマルデータシンボルに対応し得る。また、L1シグナリングは、上述したPLS1、PLS2シグナリングに対応し得る。
本発明の一実施例に係るブートストラップは、IFFTの後に出力される信号フレームの前の部分に挿入され得、放送信号受信装置が当該信号フレームを検出できるように、プリアンブルやペイロードデータに比べてロバスト性(robust)を有するように処理され得る。また、本発明の一実施例に係るブートストラップは、必須の放送システム情報及び当該放送システムに接近するための必須の情報を伝送することができる。本発明の一実施例に係るブートストラップは、EASウェークアップ(Emergency Alert System wake−up)情報、システム情報、プリアンブル構造指示(Preamble structure indicator)情報、及び未来の拡張使用のための情報などを含むことができる。
本発明の一実施例に係るプリアンブル構造指示情報は、プリアンブルのFFTモード、プリアンブルのNOA(Number Of Active carrier)情報、及びプリアンブルを構成するOFDMシンボルの個数などを含むことができる。
図示のように、本発明の一実施例に係るプリアンブルシンボル及びデータシンボルに対しては、上述した周波数インタリービング処理が行われるが(FI ON)、ブートストラップに対しては周波数インタリービングが適用されない(FI OFF)。
以下では、本発明のプリアンブルシンボルに対する周波数インタリービングの実施例を説明する。
図48は、本発明の一実施例に係るプリアンブルシンボルの構造を示す。
本発明の一実施例に係るプリアンブルシンボルは、伝送されるL1シグナリング情報のビット数に応じて少なくとも1つ以上のOFDMシンボルで構成され得る。プリアンブルシンボルを介して伝送されるL1シグナリング情報は、OFDMシンボルのアクティブキャリアにマッピングされた後、周波数インタリービング処理が行われ得る。この場合、周波数インタリーバーの入力データは、OFDMシンボルに対応するプリアンブルセルとなり得る。
プリアンブルシンボルのパラメータは、データシンボルとは異なり、任意の固定された値を有する。
したがって、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、ブートストラップからプリアンブルに対するシグナリング情報を取得しなくてもプリアンブルシンボルを処理することができ、プリアンブルシンボルを介して伝送されるL1シグナリング情報を迅速に把握して、チャネルスキャンを含むサービス取得時間を短縮することができる。また、劣悪なチャネル環境でもFFT/GI取得失敗の可能性を最小化できるので、放送信号受信性能を向上させることができる。
本発明の一実施例に係るプリアンブルシンボルのパラメータ及びパラメータの使用のための前提条件は、次の通りである。
まず、放送信号システムの運営において柔軟性(flexibility)を向上させるために、プリアンブルシンボルには最も小さいFFTモード(例えば、8Kモード)を適用できる。また、受信機でブートストラップを介したシグナリングなしにもプリアンブルシンボルをディテクトするために、プリアンブルシンボルのNoAは固定され得る。また、プリアンブルシンボルの個数は、プリアンブルシンボルのFFTモードとデータシンボルのFFTモードとの関係を考慮して決定することができる。
プリアンブルシンボルのFFTモードとデータシンボルのFFTモードとが異なる場合、プリアンブルシンボルの個数は偶数個に限定される。これは、上述した周波数デインタリービングにおいて放送信号受信装置がシングルメモリを用いてデータシンボルを連続してデインタリーブするためである。
プリアンブルシンボルのFFTモードとデータシンボルのFFTモードとが同一である場合、プリアンブルシンボルの個数は限定されない。すなわち、データシンボルと関係なく、奇数個又は偶数個のプリアンブルシンボルが用いられてもよい。
図49は、本発明の一実施例に係るプリアンブルシンボルに対する周波数インタリービング過程を示す。
具体的に、図49は、プリアンブルシンボルのFFTモードとデータシンボルのFFTモードとが異なる場合のプリアンブルシンボルに対応するプリアンブルセルに適用される周波数インタリービング過程を示す。
この場合、図48で説明したように、プリアンブルシンボルは偶数個であり得る。本発明の一実施例に係る周波数インタリーバーは、連続した2つのシンボルを含むOFDMシンボルペアに対応するプリアンブルセルを一つのグループと見なして周波数インタリービングを行うことができる。
同図の下段に示したように、本発明の一実施例に係る周波数インタリーバーは、OFDMシンボルペアの偶数番目のシンボルに対応するプリアンブルセルに対して、インタリービングシーケンスを用いてメモリに書き込む動作を行うことができ、OFDMシンボルペアの奇数番目のシンボルに対応するプリアンブルセルに対しては、インタリービングシーケンスを用いてメモリから読み出す動作を行うことができる。また、本発明の一実施例に係る周波数インタリーバーの書き込む動作及び読み出す動作は、入力プリアンブルセルに対して連続して行われ、且つ同時に行われ得る。
すなわち、本発明の一実施例に係る周波数インタリーバーは、偶数番目のシンボル(1番目のシンボル)に対応するプリアンブルセルをメモリにランダムに書き込む動作を行った後、奇数番目のシンボル(2番目のシンボル)に対応するプリアンブルセルが入力されると、書き込まれた偶数番目のシンボルに対応するプリアンブルセルをメモリから線形的(linear)に読んでいくと同時に、入力された奇数番目のシンボルに対応するプリアンブルセルをメモリに線形的に書き込むことができる。その後、メモリに書き込まれた奇数番目のシンボルに対応するプリアンブルセルはランダムに読み出され得る。
結果的に、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置又は放送信号受信装置に含まれた周波数デインタリーバーは、シングルメモリを用いた周波数デインタリービングを行うことができる。これは、データシンボルに対する周波数インタリービングと同一である。
図50は、本発明の他の実施例に係るプリアンブルシンボルに対する周波数インタリービング過程を示す。
具体的に、図50は、プリアンブルシンボルのFFTモードとデータシンボルのFFTモードとが同一である場合のプリアンブルシンボルに対応するプリアンブルセルに適用される周波数インタリービング過程を示す。
この場合、プリアンブルシンボルは、データシンボルと同じパラメータ(FFT/GI/NoA)を使用し、放送信号受信装置は、ブートストラップ(プリアンブル構造指示情報)からプリアンブルシンボルのパラメータ情報及びプリアンブルの個数に関する情報を取得すると仮定する。また、図48で説明したように、プリアンブルシンボルは、偶数個又は奇数個であってもよい。
図50は、プリアンブルシンボルの個数が偶数個である場合の周波数インタリービング過程を示す。したがって、本発明の一実施例に係る周波数インタリーバーは、連続した2つのシンボルを含むOFDMシンボルペアに対応するプリアンブルセルを一つのグループと見なして周波数インタリービングを行うことができる。具体的な動作は、図49での説明と同一であるので省略する。
図51は、本発明の一実施例に係る信号フレームの論理構造でのシグナリング構造を示す。
具体的に、図51は、本発明の一実施例に係る周波数インタリービング及び周波数デインタリービングのために要求されるブートストラップ、プリアンブルシンボル、データシンボルの順に伝達されるシグナリング情報/コンテンツ及び全体の動作メカニズムを示す。本発明のデータシンボルに適用されるFFTモードが異なる場合、同じFFTモードで処理されるデータシンボルの集合をパーティション(partition)と呼ぶことができる。
本発明の一実施例に係る信号フレームは、少なくとも1つ以上のパーティションを含むことができ、パーティションは、サブフレーム(sub frame)と呼ぶことができる。これは、設計者の意図によって変更可能な事項である。
図51は、データシンボルに適用されるFFTモードが同一又は異なる場合を全て含む信号フレームの論理構造を示す。
本発明の一実施例に係るブートストラップは、上述したように、放送信号受信装置がプリアンブルシンボルを取得するのに必要な情報を伝送する。具体的に、本発明の一実施例に係るブートストラップは、プリアンブルシンボルのFFTモード情報、プリアンブルシンボルのNoA、プリアンブルシンボルの個数情報などを伝送することができる。
本発明の一実施例に係るプリアンブルシンボルは、放送信号受信装置がデータシンボルをディテクトするために必要な情報を伝送することができる。具体的に、本発明の一実施例に係るプリアンブルシンボルは、パーティションの個数情報、パーティション別のFFTモード情報、各パーティションに含まれたデータシンボルのNoA、各パーティション別のデータシンボルの個数、各パーティションの開始シンボル(又はセル)情報、同一のFFTモードが信号フレーム内でどこにあるのか(又は、いつ現れるか)を示す同一FFT指示情報(same FFT indicator)などを含むことができる。上述した情報は、信号フレーム毎にダイナミックに変更されてもよい。
図52は、本発明の一実施例に係る信号フレームのペイロードデータの構造を示す。
(a)は、ペイロードデータ、すなわち、データシンボルに同一のFFTモードが適用される場合のペイロードデータの構造を示し、(b)は、データシンボルに様々なFFTモードが適用される場合のペイロードデータの構造を示す。
本発明では、(a)に示された信号フレームをシングルFFT信号フレームと呼ぶことができ、(b)に示された信号フレームをミックスド(mixed)FFT信号フレームと呼ぶことができる。これは、設計者の意図によって変更可能な事項である。
(a)の場合、一つの信号フレーム内のデータシンボルは、同じOFDMシンボル構造を有し、同じパラメータ(FFTモード、GI長、NoA、パイロットパターンなど)を有する。上述したように、データシンボルに対するパラメータは、プリアンブルシンボルを介して伝送される。
本発明の一実施例に係る周波数インタリーバーがOFDMシンボルペアに対応するデータセルに対して動作する場合、データシンボルの個数は、必ず偶数で定義されなければならない。したがって、プリアンブルシンボルのFFTモードとデータシンボルのFFTモードとの関係によって、データシンボルの個数は、次のように定義することができる。
プリアンブルシンボルのFFTモードとデータシンボルのFFTモードとが異なる場合、データシンボルの個数は偶数でなければならない。
プリアンブルシンボルのFFTモードとデータシンボルのFFTモードとが同一である場合、プリアンブルシンボルの個数とデータシンボルの個数の和は偶数個にならなければならない。結果的に、プリアンブルシンボルの個数に応じて、データシンボルの個数は偶数又は奇数となり得る。
(b)の場合、一つの信号フレーム内のデータシンボルは、複数のOFDMシンボル構造を有し、シンボルの構造に応じて互いに異なるパラメータ(FFTモード、GI長、NoA、パイロットパターンなど)を有する。ミックスドFFTフレーム内の同じOFDM構造を有するデータシンボルの集合はパーティションと定義できるので、一つのミックスドFFTフレームは複数個のパーティションを含むことができる。
したがって、図示のように、各パーティションに対して独立したパラメータ(FFTモード、GI長、NoA、パイロットパターンなど)の設定が可能であり、プリアンブルシンボルは、各パーティションの位置、構造に関する情報、データシンボルの個数に関する情報などを含むことができる。また、様々なFFTモードのパーティションは、TDM(Time Division Multiplexing)、LDM(Layered Division Multiplexing)、またはFDM(Frequency Division Multiplexing)構造の信号フレームを介して伝送されてもよく、各FFTモードのパーティションは、特定のGIを有するOFDMシンボルのセットと定義することができる。
互いに異なるFFTモードは、様々な放送信号受信装置、例えば、モバイル用放送信号受信装置、固定型放送信号受信装置などに適した放送サービスを処理するために定義することができる。したがって、FFTモード別にターゲット放送サービス又はターゲット放送信号受信装置が決定されると、放送信号受信装置は、自身に適した放送サービスが伝送される区間(パーティション)のみを取得して処理すればよいので、受信機の節電(power saving)効果を増加させることができる。
本発明の一実施例に係る放送信号受信装置の周波数デインタリービングは、プリアンブルシンボルのFFTモードとデータシンボルのFFTモードとが同じ場合及び異なる場合による各パーティションのデータシンボルの個数とプリアンブルシンボルの個数との関係によって、次のように動作することができる。
プリアンブルシンボルのFFTモードと、1番目のパーティションのデータシンボルのFFTモードとが同じ場合であって、プリアンブルシンボルの個数と各パーティションのデータシンボルの個数がいずれも偶数である場合:
放送信号受信装置は、シングルメモリを用いて(最大値32K)プリアンブルシンボルとデータシンボルを連続してデインタリーブすることができる。特に、放送信号受信装置は、各パーティション別にFFTモードが異なる場合にも、シングルメモリを用いてデインタリービングを行うことができるので、効率的なメモリ運用が可能であるという利点がある。
プリアンブルシンボルのFFTモードと、1番目のパーティションのデータシンボルのFFTモードとが同じ場合であって、プリアンブルシンボルの個数は奇数であり、各パーティションのデータシンボルの個数は偶数又は奇数である場合:
この場合、放送信号受信装置は、シングルメモリを用いて、互いに異なるFFTモードに対応するパーティションを連続してデインタリーブすることができない。したがって、放送信号受信装置は、ダブルメモリを用いてプリアンブルシンボルとデータシンボルをデインタリーブするため、メモリ効率が低下することがある。
プリアンブルシンボルのFFTモードと、1番目のパーティションのデータシンボルのFFTモードとが異なる場合であって、プリアンブルシンボルの個数と各パーティションのデータシンボルの個数がいずれも偶数である場合:
放送信号受信装置は、シングルメモリを用いて(最大値32K)プリアンブルシンボルとデータシンボルを連続してデインタリーブすることができる。特に、放送信号受信装置は、各パーティション別にFFTモードが異なる場合にも、シングルメモリを用いてデインタリービングを行うことができるので、効率的なメモリ運用が可能であるという利点がある。
プリアンブルシンボルのFFTモードと、1番目のパーティションのデータシンボルのFFTモードとが異なる場合であって、プリアンブルシンボルの個数は奇数であり、各パーティションのデータシンボルの個数は偶数又は奇数である場合:
この場合、放送信号受信装置は、シングルメモリを用いて、互いに異なるFFTモードに対応するパーティションを連続してデインタリーブすることができない。したがって、放送信号受信装置は、ダブルメモリを用いてプリアンブルシンボルとデータシンボルをデインタリーブするため、メモリ効率が低下することがある。
したがって、放送信号受信装置がシングルメモリを用いて効率的な周波数デインタリービングを行うためには、プリアンブルシンボルのFFTモードと1番目のパーティションのFFTモードとが同一でなければならない。また、放送信号受信装置が各パーティションのFFTモードが異なる場合にも連続した周波数デインタリービングを行うために、各パーティション内のデータシンボルの個数は、次のような条件を有することができる。
プリアンブルシンボルの個数と1番目のパーティション内のデータシンボルの個数との総和は偶数でなければならない。また、残りのパーティションに含まれたデータシンボルの個数は偶数である。
図53は、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置においてシングルFFTモードの信号フレームを処理する過程を示す。
(a)は、放送信号受信装置で連続して入力される互いに異なるFFTモードのシングルFFTモード信号フレームを処理する過程を示し、(b)は、放送信号受信装置で連続して入力されたシングルFFTモード信号フレームを周波数デインタリーブする前に処理する過程を示す。
具体的に、(a)に示したように、シングルFFTモード信号フレームの場合、一つの信号フレーム内のプリアンブルシンボル及びデータシンボルのFFTモードは同一であり、各信号フレームのFFTモードは異なり得る。同図は、1番目の信号フレームは16K FFTモード、2番目の信号フレームは8K FFTモード、3番目の信号フレームは16K FFTモード、4番目及び5番目の信号フレームは32K FFTモードである実施例を示す。また、各信号フレーム内のプリアンブルシンボルの個数と、プリアンブルシンボルと隣接するデータシンボルの個数との和は偶数であり、各信号フレームは、一つのパーティションを含むことができる。
各信号フレームは、ブートストラップ、少なくとも1つ以上のプリアンブルシンボル、及びデータシンボルを含むことができる。ブートストラップ及びプリアンブルシンボルを介して伝送される情報は、上述した通りである。
したがって、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、ブートストラップ情報を用いてプリアンブルシンボルをデコードし、プリアンブルシンボルを介して伝送される情報を用いてデータシンボルをデコードすることができる。
(b)に示したように、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、(a)のように受信した信号フレームに対して周波数デインタリービングを行うことができる。本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、ブートストラップ及びプリアンブルシンボル内の情報を用いて周波数デインタリービングを行うことができ、この場合に用いられる最大受信メモリのサイズは32Kとなり得る。また、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、各OFDMシンボルに対応する入力データに対して読み出す過程及び書き込む過程を同時に行うことができ、シングルメモリを用いて、互いに異なるFFTモードの信号フレームに対して連続した周波数デインタリービングを行うことができる。
したがって、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、(b)に示したように、32K FFTモードの信号フレーム0、16K FFTモードの信号フレーム1、及び8K FFTモードの信号フレーム2を連続して受信した場合、32Kシングルメモリを用いて効率的に周波数デインタリービングを行うために、周波数デインタリーバーの入力フォーマットを仮想的に変更することができる。(b)は、32K FFTモードのNoAに合わせて各信号フレーム内のデータシンボルの位置を再配置する方法を用いて入力フォーマットを変更する過程を示す。この場合、入力フォーマットは、設計者の意図又は受信装置の具現方法に応じて変更可能である。
したがって、(b)の右側ブロックのように周波数デインタリーバーの入力フォーマットが変更されると、周波数デインタリーバーは、互いに異なるFFTモードの信号フレームのNoAと関係なく、シングルメモリを用いて周波数デインタリービングを行うことができる。
図54は、本発明の他の実施例に係る放送信号受信装置においてシングルFFTモードの信号フレームを処理する過程を示す。
図54は、図53の他の実施例であって、放送信号受信装置がシングルメモリを用いて一つのFFTモード信号フレームに対してのみ周波数デインタリービングを行う場合を示す。
(a)は、放送信号受信装置が連続して入力されたシングルFFTモード信号フレームのうち16K FFTモード信号フレームのみをディテクトして処理する過程を示し、(b)は、放送信号受信装置が連続して入力されたシングルFFTモード信号フレームのうち32K FFTモード信号フレームのみを選択的に周波数デインタリーブする過程を示す。
(a)に示したように、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、16K FFTモード信号フレームのみを選択的にデコードすることができる。(a)の場合、各信号フレーム内のプリアンブルシンボルの個数と、プリアンブルシンボルと隣接するデータシンボルの個数との和は偶数であり、各信号フレームは一つのパーティションを含むことができる。また、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、プリアンブルシンボルを介して伝送される同一FFT指示情報を用いて、同じFFTモードの信号フレームをディテクトすることができる。
また、(b)に示したように、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、最大32Kサイズのシングルメモリを用いて32K FFTモード信号フレームのみを周波数デインタリーブすることができる。
具体的に、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、(b)に示したように、32K FFTモードの信号フレーム0、16K FFTモードの信号フレーム1、8K FFTモードの信号フレーム2、32K FFTモードの信号フレーム3を連続して受信した場合、32K FFTモードの信号フレーム0,3のみをディテクトし、周波数デインタリービングを行うことができる。
(b)は、32K FFTモード信号フレームのみをディテクトして周波数デインタリーバーの入力フォーマットを変更する過程を示す。したがって、(b)の右側ブロックのように周波数デインタリーバーの入力フォーマットが変更されると、周波数デインタリーバーは、32K FFTモードの信号フレームのみをシングルメモリを用いて周波数デインタリービングを行うことができる。
図55は、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置においてミックスドFFTモードの信号フレームを処理する過程を示す。
(a)は、放送信号受信装置で連続して入力される互いに異なるFFTモードのミックスドFFTモード信号フレームを処理する過程を示し、(b)は、放送信号受信装置で連続して入力されたミックスドFFTモード信号フレームを周波数デインタリーブする前に処理する過程を示す。
具体的に、(a)に示したように、ミックスドFFTモード信号フレームの場合、一つの信号フレーム内のプリアンブルシンボル及び1番目のパーティションのFFTモードは同一であり、プリアンブルシンボルの個数と、プリアンブルシンボルと隣接するパーティションのデータシンボルの個数との総和は偶数となり得る。また、残りのパーティションに含まれたデータシンボルの個数は偶数となり得、ミックスドFFTモード信号フレーム内には、少なくとも2つ以上の互いに異なるFFTモードを有するパーティションが含まれ得る。
同図は、1番目の信号フレームは8K、16K FFTモードのパーティションを含み、2番目の信号フレームは8K、32K FFTモードのパーティションを含み、3番目の信号フレームは8K、16K、32K FFTモードのパーティションを含み、4番目の信号フレームは8K、16K FFTモードのパーティションを含み、5番目の信号フレームは8K、32K FFTモードのパーティションを含む実施例を示す。
また、各信号フレームは、ブートストラップ、少なくとも1つ以上のプリアンブルシンボル、及びデータシンボルを含むことができる。ブートストラップ及びプリアンブルシンボルを介して伝送される情報は、上述した通りである。
したがって、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、ブートストラップ情報を用いてプリアンブルシンボルをデコードし、プリアンブルシンボルを介して伝送される情報を用いてデータシンボルをデコードすることができる。特に、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、プリアンブルシンボル内の各パーティションの開始シンボル(又はセル)情報及びパーティション別のFFTモード情報を用いて、一つの信号フレーム内の各パーティションの位置及びFFTモードを確認することができる。
(b)に示したように、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、(a)のように受信した信号フレームに対して周波数デインタリービングを行うことができる。本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、ブートストラップ及びプリアンブルシンボル内の情報を用いて周波数デインタリービングを行うことができ、この場合に用いられる最大受信メモリのサイズは32Kとなり得る。また、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、各OFDMシンボルに対応する入力データに対して読み出す過程及び書き込む過程を同時に行うことができ、シングルメモリを用いて、一つの信号フレームに含まれた少なくとも2つ以上のFFTモードに対応するデータを連続して周波数デインタリーブすることができる。
したがって、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、(b)に示したように、32K FFTモードのパーティション、16K FFTモードのパーティション及び8K FFTモードのパーティションを含むミックスドFFT信号フレームを受信した場合、32Kシングルメモリを用いて効率的に周波数デインタリービングを行うために、周波数デインタリーバーの入力フォーマットを仮想的に変更することができる。(b)は、32K FFTモードのNoAに合わせてミックスドFFT信号フレーム内のパーティションに含まれたデータシンボルの位置を再配置する方法を用いて入力フォーマットを変更する過程を示す。この場合、入力フォーマットは、設計者の意図又は受信装置の具現方法に応じて変更可能である。
したがって、(b)の右側ブロックのように周波数デインタリーバーの入力フォーマットが変更されると、周波数デインタリーバーは、一つのミックスドFFT信号フレーム内の互いに異なるFFTモードのパーティションに対しても、シングルメモリを用いて周波数デインタリービングを行うことができる。
図56は、本発明の他の実施例に係る放送信号受信装置においてミックスドFFTモードの信号フレームを処理する過程を示す。
図56は、図55の他の実施例であって、放送信号受信装置がシングルメモリを用いて特定のFFTモードパーティションに対してのみ周波数デインタリービングを行う場合を示す。
(a)は、放送信号受信装置で連続して入力される互いに異なるFFTモードのミックスドFFTモード信号フレームに含まれた特定のFFTモード、すなわち、16K FFTモードのパーティションのみをディテクトして処理する過程を示し、(b)は、放送信号受信装置で連続して入力されたミックスドFFTモード信号フレームに含まれた32K FFTモードのパーティションに対して周波数デインタリーブする前に処理する過程を示す。
(a)に示したように、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、16K FFTモードのパーティションのみを選択的にデコードすることができる。一つの信号フレーム内のプリアンブルシンボル及び1番目のパーティションのFFTモードは同一であり、プリアンブルシンボルの個数と、プリアンブルシンボルと隣接するパーティションのデータシンボルの個数との総和は偶数となり得る。また、残りのパーティションに含まれたデータシンボルの個数は偶数となり得、ミックスドFFTモード信号フレーム内には、少なくとも2つ以上の互いに異なるFFTモードを有するパーティションが含まれ得る。
本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、ブートストラップ情報を用いてプリアンブルシンボルをデコードし、プリアンブルシンボルを介して伝送される情報を用いてデータシンボルをデコードすることができる。特に、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、プリアンブルシンボル内の各パーティションの開始シンボル(又はセル)情報及びパーティション別のFFTモード情報を用いて、現在の信号フレーム内の各パーティションの位置及びFFTモードを確認し、所望のFFTモードのパーティションを処理することができ、同一FFT指示情報を用いて、他の信号フレームを介して伝送される同じFFTモードのパーティションをディテクトすることができる。
(b)に示したように、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、最大32Kサイズのシングルメモリを用いて32K FFTモードのパーティションのみを周波数デインタリーブすることができる。
具体的に、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、(b)に示したように、32K、16K、8K FFTモードのパーティションを含む信号フレーム0、及び32K FFTモードのパーティションとその他のFFTモードのパーティションを含む信号フレーム3を連続して受信した場合、各信号フレーム内で32K FFTモードのパーティションのみをディテクトし、周波数デインタリービングを行うことができる。
(b)は、32K FFTモードパーティションのみをディテクトして周波数デインタリーバーの入力フォーマットを変更する過程を示す。したがって、(b)の右側ブロックのように周波数デインタリーバーの入力フォーマットが変更されると、周波数デインタリーバーは、シングルメモリを用いて32K FFTモードのパーティションのみを周波数デインタリーブすることができる。
以下では、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスに対する放送信号送/受信装置の信号フレームの構造、及び周波数インタリーバーの動作について説明する。
上述したように、本発明の一実施例に係るフレームビルディングブロックは、独立した物理的経路(DP又はPLP(Physical Layer Pipe)と呼ぶ)を介して処理されたデータを受信し、フレームシンボルを出力することができる。その後、フレームを構成するシンボルは、OFDM生成ブロックで時間ドメイン上のOFDMシンボルに変換されて伝送され得る。
本発明の一実施例に係る信号フレームは、ブートストラップ、プリアンブル(又はプリアンブルシンボル)、及び少なくとも1つ以上のサブフレームを含むことができる。
本発明の一実施例に係るブートストラップは、信号フレームの最も前に位置し、少なくとも1つ以上のシンボルを含むことができ、固定された2K FFTサイズを有する。本発明の一実施例に係るOFDM生成ブロックは、IFFT実行及びガードインターバル挿入後、ブートストラップを信号フレームの最も前の部分に挿入することができる。
また、本発明の一実施例に係るプリアンブルは、少なくとも1つ以上のシンボルを含むことができ、これをプリアンブルシンボルと呼ぶことができる。本発明の一実施例に係るプリアンブルは、ブートストラップと1番目のサブフレームとの間に位置し得、プリアンブルに用いられるFFTサイズは、8K、16K、及び32Kのいずれか1つであってもよい。また、プリアンブルに用いられるFFTサイズは、1番目のサブフレームに用いられたFFTサイズと同一又は異なっていてもよい。
本発明の一実施例に係る少なくとも1つ以上のサブフレームは、プリアンブルの後に位置し得る。上述したように、少なくとも1つ以上のサブフレームは信号フレームのペイロードに含まれ、一つのサブフレームは少なくとも1つ以上のデータシンボルを含むことができる。本発明の一実施例に係る信号フレームは、同一又は異なるFFTサイズを有する少なくとも1つ以上のサブフレームを有することができ、各サブフレームに用いられるFFTサイズは、8K、16K、及び32Kのいずれか1つであってもよい。
また、本発明の一実施例に係る周波数インタリービングは、ブートストラップ、プリアンブル、及びサブフレーム毎に適用するか否かが異なり得る。具体的に、ブートストラップに対しては周波数インタリービングが適用されず、プリアンブルに対しては常に周波数インタリービングが適用される。サブフレームの場合、各サブフレーム別に周波数インタリービングが適用されてもよく、適用されなくてもよい。
サブフレーム別に周波数インタリービングを適用するか否かを示すシグナリング情報は、プリアンブルを介して伝送されるL1シグナリング情報に含まれてもよい。サブフレーム別に周波数インタリービングを適用するか否かを示すシグナリング情報は、周波数インタリービングのon/offを示すフラグ形態で定義されてもよい。これは、設計者の意図によって変更可能である。
以下では、プリアンブルと1番目のサブフレームとのFFTサイズが同一である場合、又は異なる場合において、本発明の一実施例に係る周波数インタリーバーの動作について説明する。
図57は、プリアンブルと1番目のサブフレームとのFFTサイズが同一又は異なる場合の周波数インタリーバーの動作を示した図である。
(a)は、プリアンブルと1番目のサブフレームとのFFTサイズが同一であり、1番目のサブフレーム(#0)にも周波数インタリービングが適用される場合、シンボルオフセット値(又はシンボルオフセット)をプリアンブルの開始部分(1番目のプリアンブルシンボル)でのみ初期化(reset)する周波数インタリーバーの動作を示す。本発明では、0に初期化される場合を説明しているが、これは、設計者の意図によって変更可能な事項である。この場合、プリアンブル及び1番目のサブフレームに対しては、FFTサイズによる一つの周波数インタリービングが適用され、シンボルオフセット値は、プリアンブル及び1番目のサブフレーム内で連続して変更され得る。
(b)は、プリアンブル及び1番目のサブフレームのFFTサイズに関係なく、1番目のサブフレーム(#0)に周波数インタリービングが適用される場合であって、シンボルオフセット値をプリアンブルの開始部分(1番目のプリアンブルシンボル)及び1番目のサブフレームの開始部分(1番目のデータシンボル又は1番目のシンボル)でそれぞれ初期化(reset)する周波数インタリーバーの動作を示す。
プリアンブルと1番目のサブフレームとが同じFFTサイズを有する場合、プリアンブル及び1番目のサブフレームに対して互いに異なる周波数インタリービングが適用され得る。したがって、概念的には、同じFFTサイズに対する2つの周波数インタリービングが用いられるものと解釈される。
プリアンブルと1番目のサブフレームとが異なるFFTサイズを有する場合、プリアンブル及び1番目のサブフレームに対して各FFTサイズによる周波数インタリービングが適用され得る。
(c)は、プリアンブル及び1番目のサブフレームのFFTサイズに関係なく、1番目のサブフレーム(#0)に周波数インタリービングが適用されない場合であって、シンボルオフセット値をプリアンブルの開始部分(1番目のプリアンブルシンボル)でのみ初期化(reset)する周波数インタリーバーの動作を示す。図示のように、周波数インタリーバーの動作は、1番目のサブフレームでオフ(off)され得る。
本発明の一実施例に係る放送信号送信装置に対応する放送信号受信装置は、上述した周波数インタリーバーの逆過程に該当する周波数デインタリービングを行うことができる。
シンボルオフセット値がプリアンブル及び1番目のサブフレームで初期化される場合、放送信号受信装置がシングルメモリを用いて周波数デインタリービングを行うことができるという利点を有する。すなわち、プリアンブルと1番目のサブフレームとのFFTサイズが同一か又は異なるかを判断する必要なしに、FFTサイズに関係なく同一の動作を行うように設定できるので、放送信号受信装置の不必要な動作を除去できるという利点がある。上述した本発明の実施例は、フレーム内でFFTサイズが異なる全てのサブフレームの境界で適用されてもよく、これは、設計者の意図によって変更可能である。
図58は、本発明の一実施例に係る放送信号送信方法のフローチャートである。
本発明の一実施例に係る放送信号送信装置はサービスデータをエンコードすることができる(S58000)。
上述したように、各物理経路は、少なくとも1つ以上のサービス又は少なくとも1つ以上のサービスコンポーネントを伝送することができる。本発明の一実施例に係る物理経路は、上述したDPと同一であり、呼称は設計者の意図によって変更可能である。具体的なエンコーディング方法は、図1乃至図29で説明した通りである。
この場合、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、エンコードされたサービスデータを含む少なくとも1つ以上の信号フレームを生成することができる(S58100)。具体的なエンコーディング方法は、図1乃至図29で説明した通りである。
その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、少なくとも1つ以上の信号フレーム内のデータを基本インタリービングシーケンス及びシンボルオフセット値に基づいて生成されたインタリービングシーケンスを用いて周波数インタリーブすることができる(S58200)。具体的なフレーム生成方法は、図30乃至図57で説明した通りである。
その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、周波数インタリーブされたデータをOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式で変調することができる(S58300)。具体的な内容は、図1乃至図29で説明した通りである。
その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、変調されたデータを含む放送信号を送信することができる(S58400)。具体的な内容は、図1及び図8で説明した通りである。
本発明の思想や範囲を逸脱することなく、本発明で様々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、添付の特許請求の範囲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ものとして意図される。
本明細書で装置及び方法発明がいずれも言及され、装置及び方法発明の両方の説明は互いに補完して適用されてもよい。
本発明の一実施例に係るモジュール、ユニット又はブロックは、メモリ(又は格納ユニット)に格納された連続した過程を実行するプロセッサ/ハードウェアであってもよい。上述した実施例の各段階又は方法は、ハードウェア/プロセッサによって行われてもよい。また、本発明が提示する方法はコードとして実行されてもよい。このコードは、プロセッサが読み取り可能な格納媒体に書き込まれてもよく、本発明の実施例に係る装置が提供するプロセッサによって読み取られてもよい。