JP5513525B2

JP5513525B2 - ケーブルデジタルビデオ放送システム及びその予約トーン処理方法

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Publication number: JP5513525B2
Application number: JP2011547807A
Authority: JP
Inventors: ユン，スン−リュル; リ，ハク−ジュ; キム，ジェ−ヨル; リム，ヨン−ジュ; ミュン，セ−ホ
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2010-02-01
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2030-02-01
Also published as: JP2012516615A; CN102301706B; RU2532247C2; US9172572B2; TWI487337B; AU2010208802B2; SG172411A1; EP2905936A1; ES2659291T3; CN102301706A; AU2010208802A8; KR101640083B1; EP2214366B1; TW201042962A; WO2010087667A3; MY163434A; EP2905936B1; EP2214366A3; RU2011132049A; KR20110115146A

Description

本発明は、通信システム及びその通信方法に関し、特に放送サービスを提供するための直交周波数分割多重方式のケーブルデジタルビデオ放送システム及びその予約トーン処理方法に関する。

現在の通信システムは、高速の伝送速度及び向上したサービス品質（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ；ＱｏＳ）を有する多様で高度な通信サービスを提供している。このような通信システムとして、直交周波数分割多重（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；ＯＦＤＭ）方式の通信システムがある。

直交周波数分割多重方式は、直交性（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｉｔｙ）を維持するように配列される多数の副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）を通じてデータを伝送するマルチキャリア（ｍｕｌｔｉ−ｃａｒｒｉｅｒ）方式であって、他の多重化方式と比べて周波数使用効率が高く、且つ多重経路フェージング（ｍｕｌｔｉｐａｔｈｆａｄｉｎｇ）に強いという利点がある。そのため、直交周波数分割多重方式は、ヨーロッパのデジタルオーディオ放送（ＤｉｇｉｔａｌＡｕｄｉｏＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ；ＤＡＢ）システム、地上波デジタルビデオ放送（ＤｉｇｉｔａｌＶｉｄｅｏＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ；ＤＶＢ−Ｔ）システムなどのような大容量の通信システムの規格として採用されている。ここで、地上波デジタルビデオ放送システムは、単一のチャネル帯域を通じて放送サービスを提供する。

一方、ケーブルデジタルビデオ放送（ＤｉｇｉｔａｌＶｉｄｅｏＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｃａｂｌｅ；ＤＶＢ−Ｃ）システムは、１つの副搬送波を通じてデータを伝送する単一のキャリア（ｓｉｎｇｌｅ−ｃａｒｒｉｅｒ）方式の通信システムである。この際、ケーブルデジタルビデオ放送システムは、多数のチャネル帯域を通じて放送サービスを提供するので、周波数使用効率が高いという利点がある。ここで、チャネル帯域は、図１に示されたように、単純連結された構造よりなる。そのため、ケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて使用するチャネル帯域の数が増加するほど、各々のチャネル帯域両端の保護帯域（ｇｕａｒｄｂａｎｄ）の数が増加する。すなわちケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて、例えば、４つのチャネル帯域を使用するとき、実質的に放送サービスを提供するための帯域幅は、４つのチャネル帯域の全体合計から８個の保護帯域を除外した値になる。

これにより、直交周波数分割多重方式を利用するだけでなく、少なくとも１つのチャネル帯域を通じて放送サービスを提供するための第２世代ケーブルデジタルビデオ放送（ＤｉｇｉｔａｌＶｉｄｅｏＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−ＣａｂｌｅＳｅｃｏｎｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ＤＶＢ−Ｃ２）システムが具現化されている。この際、チャネル帯域は、図２に示されたように、相互結合された構造の多重チャネルバンドル（ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌｂｕｎｄｌｅ）よりなる。これにより、第２世代ケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて使用するチャネル帯域の数が増加しても、保護帯域の数は、一定に維持される。すなわち図２に示されたように、第２世代ケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて、例えば、４つのチャネル帯域を使用するとき、実質的に放送サービスを提供するための帯域幅は、４つのチャネル帯域の全体合計から２つの保護帯域を除外した値になる。言い換えれば、第２世代ケーブルデジタルビデオ放送システムが地上波デジタルビデオ放送システムまたはケーブルデジタルビデオ放送システムより周波数効率が高いという利点がある。

ところが、前述のような第２世代ケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて、直交周波数分割多重方式を利用することによって、他のシステムに比べて比較的高いピーク電力対平均電力比（ＰｅａｋｔｏＡｖｅｒａｇｅＰｏｗｅｒＲａｔｉｏ；ＰＡＰＲ）が発生するという問題点がある。すなわち、直交周波数分割多重方式による放送信号の振幅の大きさが各々の副搬送波の振幅の大きさの合計になることによって、放送信号で振幅の変化幅が激しいため、多数の副搬送波の位相が一致すれば、非常に大きい値になることがある。そのため、第２世代ケーブルデジタルビデオ放送システムの性能が低下することがある。

本発明は、上記問題を解決する放送信号送受信方法及び装置を提供する。

本発明による放送信号受信方法は、周波数帯域に沿って分割される多数の結合帯域よりなるフレームで放送信号を受信するとき、前記フレームで前記結合帯域ごとに予約トーンの位置を決定する過程と、前記予約トーンの位置を考慮して前記放送信号から放送データを抽出する過程とを含むことを特徴とする。

また、本発明による放送信号送信方法は、周波数帯域に沿って分割される多数の結合帯域よりなるフレームで前記結合帯域別に予約トーンの位置を決定する過程と、前記決定された位置を考慮して予約トーン及び放送データを挿入して放送信号を送信する過程とを含むことを特徴とする。

また、本発明による放送信号受信機は、周波数帯域に沿って分割される多数の結合帯域よりなるフレームで放送信号を受信するとき、前記フレームで前記結合帯域ごとに予約トーンの位置を決定するための位置決定部と、前記予約トーンの位置を考慮して前記放送信号から放送データを抽出して処理するための放送データ処理部とを含むことを特徴とする。

また、本発明による放送信号送信機は、周波数帯域に沿って分割される多数の結合帯域よりなるフレームで前記結合帯域ごとに予約トーンの位置を決定するためのシンボルビルダーと、前記決定された位置を考慮して予約トーン及び放送データを挿入して放送信号を送信するための放送信号生成部とを含むことを特徴とする。

したがって、前述のような本発明によるケーブルデジタルビデオ放送システム及びその予約トーン処理方法は、多数のチャネル帯域が結合された多重チャネルバンドルの全般にわたって予約トーンを挿入することによって、多重チャネルバンドルを通じて送信するための放送データの最大電力を補償することができる。そのため、ケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて放送信号のピーク電力対平均電力比を低減することができる。これにより、ケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて直交周波数分割多重方式を利用すると同時に、放送信号のピーク電力対平均電力比を低減することによって、性能が向上するという利点がある。

従来技術によるケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて利用するチャネル帯域の構造例を示す図である。本発明が適用されるケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて利用するチャネル帯域の構造例を示す図である。本発明の実施形態によるケーブルデジタルビデオ放送システムの送信機の内部構成を示すブロック図である。本発明の実施形態によるケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて送信機の予約トーン処理手続を示すフローチャートである。本発明の実施形態によるケーブルデジタルビデオ放送システムの受信機の内部構成を示すブロック図である。図５で受信機の動作例を説明するための図である。本発明の実施形態によるケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて受信機の予約トーン処理手続を示すフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面を参照して詳しく説明する。この際、図面において、同一の参照符号は、同一または類似の部分を参照するために使用される。公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすることを防止するために、その詳細な説明が省略されていることがある。

本発明のケーブルデジタルビデオ放送システムは、放送サービスを提供する。この際、本発明の実施形態によるケーブルデジタルビデオ放送システムは、第２世代ケーブルデジタルビデオ放送システムであって、図２に示されたように、少なくとも１つのチャネル帯域よりなる多重チャネルバンドルを通じて放送サービスを提供する。このようなケーブルデジタルビデオ放送システムは、送信機及び受信機を含む。送信機は、放送データを有する放送信号を生成して送信する。受信機は、放送信号を受信し、放送信号で放送データを処理する。これにより、ケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて、ユーザは、放送サービスを利用することができる。

この際、本発明の実施形態によるケーブルデジタルビデオ放送システムは、直交周波数分割多重方式を利用して放送サービスを提供し、トーン予約（ＴｏｎｅＲｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ；ＴＲ）方式でピーク電力対平均電力比を低下させる。すなわち本発明の実施形態によるケーブルデジタルビデオ放送システム及びその予約トーン処理方法によれば、多数のチャネル帯域が結合された多重チャネルバンドルの全般にわたって予約トーンを挿入することによって、多重チャネルバンドルを通じて送信するための放送データの最大電力を補償することができる。そのため、ケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて放送信号のピーク電力対平均電力比を低減することができる。これにより、ケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて直交周波数分割多重方式を利用すると同時に、放送信号のピーク電力対平均電力比を低減することによって、性能が向上することができる。

ここで、ケーブルデジタルビデオ放送システムは、地上波デジタルビデオ放送システムとの共通性（ｃｏｍｍｏｎａｌｉｔｙ）を維持するために、地上波デジタルビデオ放送システムと同一の規格を使用することができる。例えば、ケーブルデジタルビデオ放送システムは、地上波デジタルビデオ放送システムと同様に、８ＭＨｚのチャネル帯域を利用することができ、ＯＦＤＭパラメータ（ｐａｒａｍｅｔｅｒ）で変復調のための単位として４ＫＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）を使用することができる。すなわちケーブルデジタルビデオ放送システムは、Ｎ個のチャネル帯域を結合し、８ＭＨｚのＮ倍に該当するサイズと２^Ｎ＋１ＫＦＦＴに該当する変復調単位に対応する多重チャネルバンドルを通じて放送サービスを提供することができる。この際、ケーブルデジタルビデオ放送システムは、最大３２個のチャネル帯域を結合して使用することができる。下記で、各々のチャネル帯域が３４０８個の副搬送波よりなる場合を仮定して説明するが、これに限定されるものではない。このようなケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて送信機の内部構成を説明すれば、以下の通りである。

図３は、本発明の実施形態によるケーブルデジタルビデオ放送システムの送信機の内部構成を示すブロック図である。

図３を参照すれば、本実施形態の送信機３００は、多数の放送データ生成部３１０、放送信号生成部３３０及びフレーム構成部３５０を含む。

放送データ生成部３１０は、１つのシンボル内のチャネル帯域の個数に相当する個数よりなる。この時、放送データ生成部３１０は、入力信号を利用して各々のチャネル帯域で送信するための放送データを生成する。このような放送データ生成部３１０は、基底帯域変換器（ＢａｓｅＢａｎｄＳｃｒａｍｂｌｅｒ；ＢＢＳｃｒａｍｂｌｅｒ）３１１で入力信号を一定の周波数帯域内に拡散する。また、放送データ生成部３１０は、入力信号をＢＣＨエンコーダ（ＢＣＨｅｎｃｏｄｅｒ；Ｂｏｓｅ、Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ、Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍｅｎｃｏｄｅｒ）３１３でＢＣＨコードにエンコードし、ＬＤＰＣエンコーダ（ＬＤＰＣｅｎｃｏｄｅｒ；ＬｏｗＤｅｎｓｉｔｙＰａｒｉｔｙＣｈｅｃｋｅｎｃｏｄｅｒ）３１５でＬＤＰＣコードにエンコードする。また、放送データ生成部３１０は、ビットインターリーバ（ＢｉｔＩｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）３１７及びＱＡＭエンコーダ（ＱＡＭｅｎｃｏｄｅｒ；ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎｅｎｃｏｄｅｒ）３１９で入力信号から複素数に基づく信号配列（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌ）を生成する。また、放送データ生成部３１０は、時間インターリーバ（ＴｉｍｅＩｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）３２１及び周波数インターリーバ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）３２３で入力信号を時間領域及び周波数領域にインターリーブする。

放送信号生成部３３０は、放送データを利用して放送信号を生成する。すなわち放送信号生成部３３０は、多数のチャネル帯域が結合された多重チャネルバンドルに対応して放送信号を生成する。このような放送信号生成部３３０は、ＯＦＤＭシンボルビルダー（ＯＦＤＭｓｙｍｂｏｌＢｕｉｌｄｅｒ）３３３でチャネル帯域の放送データを結合し、チャネル帯域の各々にシンボルを構成する。すなわち放送信号生成部３３０は、ＯＦＤＭシンボルビルダー３３３でチャネル帯域の各々でパイロット、放送データ及び予約トーンの位置を決定する。ここで、ＯＤＭシンボルビルダー３３３は、各副搬送波のインデックスをパイロット、放送データまたは予約トーンの位置に決定する。このようなＯＦＤＭシンボルビルダー３３３は、メモリ（図示せず）を備えることができる。また、放送信号生成部３３０は、パイロット挿入部（ＰｉｌｏｔＩｎｓｅｒｔｅｒ）３３１で生成されたパイロット、放送データ生成部３１０で生成された放送データをＯＦＤＭシンボルビルダー３３３で各々の位置に挿入し、ＩＦＦＴ（ＩｎｖｅｒｓｅＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）を行う。また、放送信号生成部３３０は、ＰＡＰＲ低減部（ＰＡＰＲＲｅｄｕｃｔｅｒ）３３５で放送データのピーク電力対平均電力比を減少させるための予約トーンを当該位置に挿入する。また、放送信号生成部３３０は、保護帯域挿入部（ＧｕｒａｄＩｎｔｅｒｖａｌＩｎｓｅｒｔｅｒ）３３７で多重チャネルバンドルの両端に保護帯域を挿入する。

フレーム構成部３５０は、多重チャネルバンドルでフレームを構成する。このようなフレーム構成部３５０は、ノッチ挿入部（ＮｏｔｃｈＩｎｓｅｒｔｅｒ）３５１でノッチを挿入し、トレーニングシーケンス生成部（ｔｒａｉｎｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅＧｅｎｅｒａｔｏｒ）３５３及びＬ１信号生成部（Ｌ１ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇＧｅｎｅｒａｔｏｒ）３５５でトレーニングシーケンス及びＬ１信号を付加する。また、フレーム構成部３５０は、プリアンブル挿入部（ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｓｅｒｔｅｒ）３５７でプリアンブルを挿入する。また、フレーム構成部３５０は、フレームビルダー（ＦｒａｍｅＢｕｉｌｄｅｒ）３５９でプリアンブル及び多重チャネルバンドルなどでフレームを決定する。

このような構成を有する送信機で放送信号を送信するとき、予約トーン処理手続を説明すれば、以下の通りである。図４は、本発明の実施形態によるケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて送信機の予約トーン処理手続を示すフローチャートである。この際、本実施形態において送信機の予約トーン処理手続は、フレーム別に行われる。

図４を参照すれば、本実施形態において送信機３００の予約トーン処理手続は、放送サービスを提供するとき、送信機３００がステップ４１１でこれを感知し、ステップ４１３で放送データを生成することから出発する。この際、送信機３００は、入力信号から多重チャネルバンドルの放送データを生成する。すなわち送信機３００は、チャネル帯域別に放送データを生成した後、これを結合する。その後、送信機３００は、ステップ４１５で、放送データ及び予約トーンの位置を決定する。この際、送信機３００は、各々のチャネル帯域で放送データ及び予約トーンの位置を決定する。すなわち送信機３００は、チャネル帯域に配列される多数の副搬送波のうちいずれか１つでパイロット、放送データまたは予約トーンのうち少なくとも２つが衝突しないように位置を決定する。この際、送信機３００が予約トーンの位置を決定するのに２つの方式がある。ここで、送信機３００は、あらかじめ決定された初期チャネル帯域のサイズによる副搬送波の個数を考慮して放送データ及び予約トーンの位置を決定することができる。

第一の方式は、送信機３００が多重チャネルバンドルのチャネル帯域間のシフト値（ｓｈｉｆｔｖａｌｕｅ）を利用して予約トーンの位置を決定する。ここで、各々のシンボルのうち、前段部のチャネル帯域を初期チャネル帯域と称し、初期チャネル帯域に連続する少なくとも１つの他のチャネル帯域を付加チャネル帯域と称することとする。
すなわち、送信機３００は、初期チャネル帯域で放送データ及び予約トーンの位置を決定する。言い換えれば、送信機３００は、初期チャネル帯域でパイロットの位置を分散させて決定し、パイロット間の間隔を考慮して予約トーンの位置を決定する。ここで、送信機３００は、パイロットの位置と異なるように予約トーンの位置を決定する。また、送信機３００は、パイロット及び予約トーンの位置を除外した残りに放送データの位置を決定する。この際、初期チャネル帯域で予約トーンの位置は、下記数１によって決定されることができる。また、初期チャネル帯域で予約トーンの位置は、下記表１のように決定され、メモリに保存されてもよい。

ここで、Ｓは、予約トーンの位置組合せを示し、ｌは、シンボルのインデックスを示し、ｉは、予約トーンのインデックスを示し、Ｄ_Ｘは、パイロット間の周波数間隔を示し、Ｄ_Ｙは、パイロット間のシンボル間隔を示し、Ｎ_ＲＴは、予約トーンの個数を示し、Ｎ_Ｐ２は、フレーム内でのＰ２シンボルの個数を示し、Ｌ_{ｎｏｒｍａｌ}は、フレーム内での全体シンボルの個数からＰ２シンボルの個数を除外した個数を示す。

また、送信機３００は、初期チャネル帯域から付加チャネル帯域へのシフト値を計算し、付加チャネル帯域で放送データ及び予約トーンの位置を決定する。ここで、初期チャネル帯域から付加チャネル帯域へのシフト値は、初期チャネル帯域のサイズの整数倍に相当する。言い換えれば、送信機３００は、初期チャネル帯域の各々の予約トーン位置をシフト値だけ移動し、付加チャネル帯域で予約トーン位置を決定する。この際、付加チャネル帯域における予約トーンの位置は、下記数２によって決定される。

ここで、ｃｈは、１つのシンボル内のチャネル帯域のインデックスを示し、Ｎ_ＦＦＴは、初期チャネル帯域のサイズを示し、Ｎ_ｃｈは、チャネル帯域の個数を示す。
例えば、初期チャネル帯域で予約トーンの位置組合せがＳ^１であり、初期チャネル帯域のサイズが４Ｋなら、１つのシンボル内の予約トーンの位置組合せは、下記表２のように決定される。ここで、１つのシンボル内の多重チャネルバンドルが初期チャネル帯域と３つの付加チャネル帯域よりなる場合を仮定する。

これより、送信機３００は、初期チャネル帯域及び付加チャネル帯域が結合されたシンボルの多重チャネルバンドルで放送データ及び予約トーンの位置を決定することができる。この際、多重チャネルバンドルで予約トーンの位置は、下記数３のように決定されることができる。

一方、第２の方式は、送信機３００が多重チャネルバンドルのサイズを利用して予約トーンの位置を決定する。ここで、各々のシンボルのうち、前段部のチャネル帯域を初期チャネル帯域と称し、初期チャネル帯域に連続する少なくとも１つの他のチャネル帯域を付加チャネル帯域と称することとする。
このような第２の方式の一例によれば、送信機３００は、初期チャネル帯域で放送データ及び予約トーンの位置を決定する。言い換えれば、送信機３００は、初期チャネル帯域でパイロットの位置を分散させて決定し、パイロット間の間隔を考慮して予約トーンの位置を決定する。ここで、送信機３００は、パイロットの位置と異なるように予約トーンの位置を決定する。また、送信機３００は、パイロット及び予約トーンの位置を除外した残りに放送データの位置を決定する。また、送信機３００は、初期チャネル帯域で放送データ及び予約トーンの位置を維持した状態で、付加チャネル帯域で放送データ及び予約トーンの位置を決定する。言い換えれば、送信機３００は、付加チャネル帯域でパイロットの位置を分散させて決定し、パイロット間の間隔を考慮して予約トーンの位置を決定する。ここで、送信機３００は、パイロットの位置と異なるように予約トーンの位置を決定する。また、送信機３００は、パイロット及び予約トーンの位置を除外した残りに放送データの位置を決定する。この際、初期チャネル帯域で予約トーンの位置は、下記表３のように決定され、メモリに保存されてもよい。さらに、シンボルの初期チャネル帯域または付加チャネル帯域の各々で予約トーンの位置は、下記数４によって決定されてもよい。

ここで、Ｎ_ｃｈは、チャネル帯域の個数を示す。
例えば、初期チャネル帯域で予約トーンの位置組合せがＳ^１であり、初期チャネル帯域のサイズが４Ｋなら、１つのシンボル内の予約トーンの位置組合せは、下記表４のように決定されることができる。ここで、１つのシンボル内の多重チャネルバンドルが初期チャネル帯域と３つの付加チャネル帯域よりなる場合を仮定する。

これより、送信機３００は、初期チャネル帯域及び付加チャネル帯域が結合された多重チャネルバンドルで放送データ及び予約トーンの位置を決定することができる。言い換えれば、送信機３００は、あらかじめ設定された方式によって予約トーンの位置を決定する。この際、多重チャネルバンドルで予約トーンの位置は、下記数５のように決定されることができる。

一方、第２の方式の他の例によれば、送信機３００は、初期チャネル帯域で放送データ及び予約トーンの位置を決定する。言い換えれば、送信機３００は、初期チャネル帯域でパイロットの位置を分散させて決定し、パイロット間の間隔を考慮して予約トーンの位置を決定する。ここで、送信機３００は、パイロットの位置と異なるように予約トーンの位置を決定する。また、送信機３００は、パイロット及び予約トーンの位置を除外した残りに放送データの位置を決定する。また、送信機３００は、初期チャネル帯域で放送データ及び予約トーンの位置を維持した状態で、付加チャネル帯域で放送データ及び予約トーンの位置を決定する。言い換えれば、送信機３００は、付加チャネル帯域でパイロットの位置を分散させて決定し、パイロット間の間隔を考慮して予約トーンの位置を決定する。ここで、送信機３００は、パイロットの位置と異なるように予約トーンの位置を決定する。また、送信機３００は、パイロット及び予約トーンの位置を除外した残りに放送データの位置を決定する。この際、シンボルは、各々少なくとも１つのチャネル帯域よりなる多数の結合帯域より構成される。例えば、シンボルが４個の結合帯域を含んでもよい。ここで、シンボルの前段部で結合帯域内の予約トーンの位置は、下記表５のように決定され、メモリに保存されてもよい。また、各々の結合帯域は、８個のチャネル帯域より形成されてもよい。ここで、シンボルの前段部で結合帯域内の予約トーンの位置は、下記表６のように決定され、メモリに保存されてもよい。さらに、シンボルの初期チャネル帯域または付加チャネル帯域の各々で予約トーンの位置は、下記数６によって決定されてもとよい。

ここで、ｃ２＿ｆｒａｍｅ＿ｌｅｎｇｔｈは、ケーブルデジタルビデオ放送システムのフレーム内の全体シンボルの個数を示す。
これより、送信機３００は、初期チャネル帯域及び付加チャネル帯域が結合された多重チャネルバンドル内での放送データ及び予約トーンの位置を決定することができる。言い換えれば、送信機３００は、あらかじめ設定された方式によって予約トーンの位置を決定する。この際、多重チャネルバンドル内での予約トーンの位置は、多重チャネルバンドルのチャネル帯域の数によって数７のように決定されてもよい。

ここで、ＮＵＭ＿ＢＵＮＤＬＥＤ＿ＣＨは、多重チャネルバンドルのチャネル帯域の数を示し、Ｔ_ｃｈは、１つのシンボル内の各チャネル帯域別の予約トーンの位置組合せ、すなわちセット（ｓｅｔ）を示し、∪は、１つのシンボル内の各チャネル帯域別の３つのユニオン（Ｕｎｉｏｎ）を示す。

例えば、多重チャネルバンドルでチャネル帯域の数が２であり、特定シンボルの初期チャネル帯域を含む場合、多重チャネルバンドルで予約トーンの全体位置組合せは、Ｔ_１及びＴ_２のセットに該当する予約トーンの位置組合せよりなる。または、多重チャネルバンドルでチャネル帯域の数が４であり、特定シンボルの初期チャネル帯域を含む場合、多重チャネルバンドルで予約トーンの全体位置組合せは、Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３及びＴ_４のセットに該当する予約トーンの位置組合せよりなる。

また、１つのシンボル内の初期チャネル帯域を含んでチャネル帯域の数があらかじめ設定された数、例えば８個を超過するように拡張するとき、１つのシンボル内の各チャネル帯域別の予約トーンの位置は、下記数８のように決定されてもよい。すなわち１つのシンボル内の予約トーンの位置は、Ｔ_１からＴ_８のセットが３４０８ｘ８副搬送波間隔で繰り返されて決定されるてもよい。

ここで、ｉは、１つのシンボル内の８個のチャネル帯域が結合された結合帯域のインデックスを示し、ｊは、各々の結合帯域内の各チャネル帯域別のインデックスを示す。

すなわち送信機３００は、１つのシンボル内の８個のチャネル帯域、言い換えれば、結合帯域を単位で繰り返されるように予約トーンの位置を決定してもよい。この際、各々の結合帯域での予約トーンの位置は、表６を利用して決定されてもよい。言い換えれば、結合帯域間の距離と表６のように保存された予約トーンの位置を利用してフレームで各チャネル帯域別の予約トーンの位置を決定してもよい。また、各々の結合帯域での予約トーンの位置は、下記数９のように決定される条件に符合するように決定されてもよい。言い換えれば、送信機３００は、結合帯域別に同一に配列されるように予約トーンの位置を決定してもよい。

ここで、ｋは、１つシンボル内の副搬送波のインデックスを示し、Ｌ_ＤＡＴＡは、１つのフレーム内のデータシンボルの個数を示し、Ｋ_Ｌ１は、チャネル帯域別の副搬送波の個数を示す。また、Ｓ_０は、表６のように決定された予約トーンの位置組合せを示す。
この際、ケーブルデジタルビデオ放送システムにおいては、一部の帯域（副搬送波領域）を他の用途に割り当てる場合が発生する。これをノッチ（notch）と言い、ノッチが割り当てられた副搬送波は、データ及びパイロット、予約トーンなどいずれの信号をも伝送してはならない。したがって、ノッチの開始と終了の副搬送波の間に位置する予約トーンを除いて残りの予約トーンを利用してＰＡＰＲ低減を行う。

この際、表６において、１つのシンボル内のチャネル帯域を変復調のための単位として４ＫＦＦＴに分割する場合を仮定してチャネル帯域別にセルを区分したが、これに限定するものではない。例えば、１つのシンボル内のチャネル帯域を８ＫＦＦＴに分割する場合、各チャネル帯域別のセルは、Ｔ_１＋Ｔ_２、Ｔ_３＋Ｔ_４、Ｔ_５＋Ｔ_６及びＴ_７＋Ｔ_８に区分されてもよい。次に、送信機３００は、ステップ４１７で、多重チャネルバンドルに対応する放送信号を生成する。すなわち送信機３００は、各々のチャネル帯域に放送データ及び予約トーンを挿入して放送信号を生成する。この際、放送信号で、予約トーンにより放送データのピーク電力対平均電力比が減少する。その後、送信機３００は、ステップ４１９で、放送信号を伝送する。これにより、送信機３００は、放送サービスを提供する。

一方、ケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて受信機の内部構成を説明すれば、次の通りである。図５は、本発明の実施形態によるケーブルデジタルビデオ放送システムの受信機の内部構成を示すブロック図である。また、図６は、図５で受信機の動作例を説明するための図である。

図５を参照すれば、本実施形態の受信機５００は、放送信号処理部５１０及び放送データ処理部５３０を含む。

放送信号処理部５１０は、フレーム別に多重チャネルバンドルから放送信号を抽出する。このような放送信号処理部５１０は、プリアンブル除去部（ＰｒｅａｍｂｌｅＲｅｍｏｖｅｒ）５１１によりフレームの同期を合わせる。また、放送信号処理部５１０は、Ｌ１信号検出部（Ｌ１ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇＤｅｔｅｃｔｏｒ）５１３によりＬ１信号を検出し、チューナ（Ｔｕｎｅｒ）５１５により、図６に示されたように、当該受信機５００に割り当てられた周波数帯域（ＲｘＴｕｎｅｒＢａｎｄｗｉｄｔｈ）で放送信号を受信する。すなわち、放送信号処理部５１０は、多重チャネルバンドル（ＴｘＣｈａｎｎｅｌＢａｎｄｗｉｄｔｈ）の少なくとも一部分から放送信号を抽出する。また、放送信号処理部５１０は、ＦＦＴ処理部（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｒｏｍＰｅｒｆｏｍｅｒ）５１７によりＦＦＴを行う。また、放送信号処理部５１０は、予約トーン除去部（ＲｅｓｅｒｖｅｄＴｏｎｅＲｅｍｏｖｅｒ）５１９により放送信号での予約トーンの位置を決定し、当該位置から予約トーンを除去する。このような予約トーン除去部５１９は、メモリ（図示せず）及び位置決定部（図示せず）を備えることができる。メモリは、表５または表６のように、シンボルの前段部での結合帯域内における予約トーンの位置を保存してもよい。位置決定部は、メモリに保存された位置を利用して当該多重チャネルバンドルでの予約トーンの位置を決定することができる。これにより、予約トーン除去部５１９は、多重チャネルバンドルから予約トーンを除去することによって、放送信号から放送データを抽出することができる。

放送データ処理部５３０は、放送信号から予約トーンが除去されることによって形成される放送データを処理する。このような放送データ処理部５３０は、周波数デインターリーバ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｅｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）５３１及び時間デインターリーバ（ＴｉｍｅＤｅｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）５３３により放送データを周波数領域及び時間領域でデインタリーブする。また、放送データ処理部５３０は、ＱＡＭデコーダ（ＱＡＭＤｅｃｏｄｅｒ）５３５及びビットデインターリーバ（ＢｉｔＤｅｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）５３７により放送データから出力信号を生成する。また、放送データ処理部５３０は、ＬＤＰＣデコーダ（ＬＤＰＣｄｅｃｏｄｅｒ）５３９によりＬＤＰＣコードをデコードし、ＢＣＨデコーダ（ＢＣＨｄｅｃｏｄｅｒ）５４１によりＢＣＨコードをデコードする。また、放送データ処理部５３０は、基底帯域変換器（ＢａｓｅＢａｎｄＵｎｓｃｒａｍｂｌｅｒ；ＢＢＵｎｓｃｒａｍｂｌｅｒ）５４３により出力信号を調整する。

このような構成を有する受信機により放送信号を受信するとき、予約トーン処理手続を説明すれば、次の通りである。図７は、本発明の実施形態によるケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて受信機の予約トーン処理手続を示すフローチャートである。この際、本実施例において、受信機の予約トーン処理手続は、フレーム別に行われる。

図７を参照すれば、本実施例において受信機５００の予約トーン処理手続は、放送信号を受信するとき、受信機５００がステップ７１１でこれを感知することから出発する。また、受信機５００は、ステップ７１３で放送信号から予約トーンを除去する。この際、受信機５００は、割り当てられた周波数帯域の放送信号でパイロットの位置を利用して放送データ及び予約トーンの位置を把握する。ここで、受信機５００で予約トーンの位置を決定する方式は、送信機３００と同一の方式よりなるので、詳細な説明を省略する。言い換えれば、受信機５００は、あらかじめ設定された方式によって予約トーンの位置を決定する。また、受信機５００は、放送信号から予約トーンを除去する。

例えば、受信機５００は、表５または表６のように、あらかじめ保存された予約トーンの位置組合せを利用してフレーム内の予約トーンの位置を決定することができる。すなわち受信機５００は、結合帯域で当該受信機５００に割り当てられた多重チャネルバンドルに相当するチャネル帯域の位置を決定することができる。また、受信機５００は、フレーム内のチャネル帯域の位置と表５のように保存された予約トーンの位置を利用して多重チャネルバンドルで予約トーンの位置を決定することができる。

次に、受信機５００は、ステップ７１５で放送データを処理する。この際、受信機５００は、放送データを処理し、出力信号を生成する。ここで、受信機５００は、放送データを再生することができる。これにより、受信機５００のユーザは、放送サービスを利用することができる。

一方、前述の実施形態において放送サービスを提供するとき、ケーブルデジタルビデオ放送システムの送信機及び受信機が多重チャネルバンドルでの予約トーンの位置をあらかじめ設定された方式によって算出して決定する例を開示したが、これに限定するものではない。例えば、ケーブルデジタルビデオ放送システムの送信機及び受信機が多重チャネルバンドルを構成するためのチャネル帯域の数によって予約トーンの位置をあらかじめ保存することによって、本発明を具現することが可能である。すなわち放送サービスを提供するとき、ケーブルデジタルビデオ放送システムの送信機及び受信機があらかじめ保存されたところによって、多重チャネルバンドルで予約トーンの位置を決定することができる。

したがって、本発明によるケーブルデジタルビデオ放送システム及びその予約トーン処理方法によれば、多数のチャネル帯域が結合された多重チャネルバンドルの全般にわたって予約トーンを挿入することによって、多重チャネルバンドルを通じて送信するための放送データの最大電力を補償することができる。そのため、ケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて放送信号のピーク電力対平均電力比を低減することができる。これにより、ケーブルデジタルビデオ放送システムにおいて直交周波数分割多重方式を利用すると同時に、放送信号のピーク電力対平均電力比を低減することによって、性能が向上するという利点がある。

なお、本明細書と図面に開示された本発明の実施形態は、クレームに定義された本発明の技術的思想に基づく様々な変形が可能であることは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に自明であろう。

Claims

放送信号受信方法において、
周波数帯域に沿って分割される多数の結合帯域よりなるフレームで放送信号が受信されると、予約トーンのパターンが既に設定された結合帯域間隔で繰り返されるように前記予約トーンの位置を決定する過程と、
前記決定された予約トーンの位置を考慮して前記放送信号から放送データを抽出する過程と、
を含むことを特徴とする放送信号受信方法。
前記予約トーンの位置を決定する過程は、下記表による副搬送波のインデックスの組合せを用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の放送信号受信方法。
前記結合帯域は、周波数帯域に沿って８個のチャネル帯域に分割され、前記チャネル帯域は、３４０８個の副搬送波よりなることを特徴とする請求項１または２に記載の放送信号受信方法。
前記予約トーンの位置は、下記数式を満たすように決定されることを特徴とする請求項２に記載の放送信号受信方法。
ここで、前記ｋは、副搬送波のインデックスを示し、前記Ｋ_Ｌ１は、各チャネル帯域別の副搬送波の個数を示し、前記Ｄ_Ｘは、前記フレームでのパイロット間の周波数間隔を示し、前記ｌは、前記フレームでのシンボルのインデックスを示し、前記Ｄ_Ｙは、前記フレームでのパイロット間のシンボル間隔を示し、前記Ｌ_ＤＡＴＡは、前記フレームでのデータシンボルの個数を示し、Ｓ_０は、前記表による予約トーンの位置組合せを示す。
放送信号送信方法において、
周波数帯域に沿って分割される多数の結合帯域よりなるフレームで予約トーンのパターンが既に設定された結合帯域間隔で繰り返されるように前記予約トーンの位置を決定する過程と、
前記決定された予約トーンの位置を考慮して前記放送信号に前記予約トーン及び放送データを挿入する過程と、を含むことを特徴とする放送信号処理方法。
放送信号受信装置において、
周波数帯域に沿って分割される多数の結合帯域よりなるフレームで放送信号が受信されると、予約トーンのパターンが既に設定された結合帯域間隔で繰り返されるように前記予約トーンの位置を決定するための位置決定部と、
前記決定された予約トーンの位置を考慮して前記放送信号から放送データを抽出するための放送データ処理部と、を含むことを特徴とする放送信号受信装置。
前記位置決定部は、下記表による副搬送波のインデックスの組合せを用いて前記予約トーンの位置を決定することを特徴とする請求項６に記載の放送信号受信装置。
前記結合帯域は、周波数帯域に沿って８個のチャネル帯域に分割され、前記チャネル帯域は、３４０８個の副搬送波よりなることを特徴とする請求項６または７に記載の放送信号受信装置。
前記予約トーンの位置は、下記数式を満たすように決定されることを特徴とする請求項７に記載の放送信号受信装置。
ここで、前記ｋは、副搬送波のインデックスを示し、前記Ｋ_Ｌ１は、前記チャネル帯域の副搬送波の個数を示し、前記Ｄ_Ｘは、前記フレームでのパイロット間の周波数間隔を示し、前記ｌは、前記フレームでのシンボルのインデックスを示し、前記Ｄ_Ｙは、前記フレームでのパイロット間のシンボル間隔を示し、前記Ｌ_ＤＡＴＡは、前記フレームでのデータシンボルの個数を示し、Ｓ_０は、前記表による予約トーンの位置組合せを示す。
放送信号送信装置において、
周波数帯域に沿って分割される多数の結合帯域よりなるフレームで、予約トーンのパターンが既に設定された結合帯域間隔で繰り返されるように前記予約トーンの位置を決定するためのシンボルビルダーと、
前記決定された予約トーンの位置を考慮して前記放送信号に前記予約トーン及び放送データを挿入するための放送信号生成部と、を含むことを特徴とする放送信号送信装置。
前記予約トーンの位置を決定する過程は、
下記表による副搬送波のインデックスの組合せを用いて行われることを特徴とする請求項５に記載の放送信号送信方法。
前記結合帯域は、周波数帯域に沿って８個のチャネル帯域に分割され、前記チャネル帯域は、３４０８個の副搬送波よりなることを特徴とする請求項５または１１に記載の放送信号送信方法。
前記予約トーンの位置は、下記数式を満たすように決定されることを特徴とする請求項１１に記載の放送信号送信方法。
ここで、前記ｋは、副搬送波のインデックスを示し、前記Ｋ _Ｌ１は、前記チャネル帯域別の副搬送波の個数を示し、前記Ｄ _Ｘは、前記フレームでのパイロット間の周波数間隔を示し、前記ｌは、前記フレームでのシンボルのインデックスを示し、前記Ｄ _Ｙは、前記フレームでのパイロット間のシンボル間隔を示し、前記Ｌ _ＤＡＴＡは、前記フレームでのデータシンボルの個数を示し、Ｓ _０は、前記表による予約トーンの位置組合せを示す。
前記シンボルビルダーは、
下記表による副搬送波のインデックスの組合せを用いて、前記予約トーンの位置を決定することを特徴とする請求項１０に記載の放送信号送信装置。
前記結合帯域は、周波数帯域に沿って８個のチャネル帯域に分割され、前記チャネル帯域は、３４０８個の副搬送波よりなることを特徴とする請求項１０または１４に記載の放送信号送信装置。
前記予約トーンの位置は、下記数式を満たすように決定されることを特徴とする請求項１４に記載の放送信号送信装置。
ここで、前記ｋは、副搬送波のインデックスを示し、前記Ｋ _Ｌ１は、前記チャネル帯域の副搬送波の個数を示し、前記Ｄ _Ｘは、前記フレームでのパイロット間の周波数間隔を示し、前記ｌは、前記フレームでのシンボルのインデックスを示し、前記Ｄ _Ｙは、前記フレームでのパイロット間のシンボル間隔を示し、前記Ｌ _ＤＡＴＡは、前記フレームでのデータシンボルの個数を示し、Ｓ _０は、前記表による予約トーンの位置組合せを示す。