KR100829342B1 - 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템 및 위성-기반 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템 및 위성-기반 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 방법은 제1 스크램블 코드를 이용하여 제1 신호의 제1 헤더를 스크램블링하는 단계, 제2 스크램블링 코드를 이용하여 제2 신호의 제2 헤더를 스크램블링하는 단계, 및 서로 다른 통신 시스템 채널을 통해 스크램블링된 제1 헤더를 가지는 제1 신호 및 스크램블링된 제2 헤더를 가지는 제2 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
동일-채널 간섭, 위성 기반 방송 시스템, 텔레비전 신호

Description

최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템 및 위성-기반 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법 및 장치{A METHOD AND AN APPARATUS FOR MINIMIZING CO-CHANNEL INTERFERENCE IN A COMMUNICATION SYSTEM AND IN A SATELLITE BASED COMMUNICATION SYSTEM}
<관련 출원으로의 상호 참조>
본 출원은 35 U. S. C. §119(e) 하에 2004년 4월 12일에 출원되고, 발명의 명칭이 "Co-channel Interference Mitigation for DVB-S2"이며, 그 전체가 본원에 참조로서 포함되는 미국 가출원 제60/561,418호의 우선권을 주장한다.
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 신호 간섭을 최소화하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1a 및 1b는 본 기술 분야의 통상적인 위성 기반 방송 시스템을 도시한다.
도 1a는 위성을 통해 오디오, 비디오, 및 데이터 신호를 송수신하는 통신 시스템, 구체적으로는 텔레비전 방송 시스템(20)을 도시한다. 본 발명은 위성-기반 텔레비전 방송 시스템의 관점으로 기술될 것이지만, 본원에 기술된 기법은 지상파의 OTA(over-the-air) 시스템, 케이블 기반 시스템, 및 인터넷 등의 다른 프로그램 컨텐츠 전달 방법에도 마찬가지로 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 텔레비전 컨텐츠(즉, 오디오 및 비디오 컨텐츠)에 관련하여 주로 기술될 것이지만, 본 발명은 비디오 컨텐츠, 오디오 컨텐츠, 오디오 및 비디오 관련 컨텐츠(예를 들면, 텔레비 전 시청자 채널) 또는 데이터 컨텐츠를 비롯하여 매우 다양한 프로그램 컨텐츠 재료에 대해 실행될 수 있다.
텔레비전 방송 시스템(20)은 송신국(26), 업링크 위성안테나(30), 적어도 하나의 위성(32), 및 수신국(34A-34C)(집합적으로 수신국(34)이라 칭함)을 포함한다. 송신국(26)은 아날로그 텔레비전 신호, 디지털 텔레비전 신호, 비디오 테이프 신호, 초기 프로그래밍 신호 및 HTML 컨텐츠를 포함하는 컴퓨터가 생성한 신호 등의 다양한 신호를 수신하기 위한 복수의 입력(22)을 포함한다. 또한, 입력(22)은 하드 디스크 또는 다른 디지털 저장 매체를 가지는 디지털 비디오 서버로부터 신호를 수신한다. 송신국(26)은 또한 신문 및 텔레비전 안내에 포함되는 텔레비전 편성표에서 볼 수 있는 것과 같은 다양한 텔레비전 채널의 내용 및 시간에 대한 전자적인 스케줄 정보를 제공하는 복수의 시간 입력(24)을 포함한다. 송신국(26)은 시간 입력(24)으로부터의 데이터를 프로그램 안내 데이터로 변환한다. 프로그램 안내 데이터는 또한 송신국(26)의 위치에서 수동으로 입력될 수도 있다. 프로그램 안내 데이터는 복수의 "오프젝트"로 이루어져 있다. 프로그램 안내 데이터 오브젝트들은 사용자의 텔레비전에 최종적으로 디스플레이되는 전자적인 프로그램 안내를 구성하기 위한 데이터를 포함한다.
송신국(26)은 입력(22) 및 시간 입력(24)에서 수신되는 다양한 입력 신호를 수신하고 처리하며, 이 수신된 신호를 표준 형식으로 변환하고, 표준 신호를 단일한 출력 데이터 스트림(28)으로 결합시키고, 지속적으로 출력 데이터 스트림(28)을 업링크 위성안테나(30)로 송신한다. 출력 데이터 스트림(28)은 통상적으로 MPEG2 인코딩을 이용하여 압축된 디지털 데이터 스트림이지만, 다른 압축 방식을 이용할 수 있다.
출력 데이터 스트림(28)의 디지털 데이터는, 각각이 서비스 채널 식별(SCID) 번호로 표시되는 복수의 패킷으로 나뉘어진다. SCID는 추후에 (도 1b에 도시된) 수신기(64)가 각 텔레비전 채널에 대응하는 패킷을 식별하는 데에 이용된다. 에러 정정 데이터 또한 출력 데이터 스트림(28)에 포함된다.
출력 데이터 스트림(28)은 송신국(26)에 의해 표준 주파수 및 편파 변조 기법을 이용하여 변조된 멀티플렉싱된 신호이다. 출력 데이터 스트림(28)은 각각이 좌측 편파 또는 우측 편파 중 하나를 가지는 16개의 주파수 대역을 포함하는 것이 바람직하다. 대안으로, 수직 편파 및 수평 편파를 이용할 수 있다.
업링크 위성안테나(30)는 지속적으로 송신국(26)으로부터 출력 데이터 스트림(28)을 수신하고, 이 수신된 신호를 증폭하고 이 신호(31)를 적어도 하나의 위성(32)에 전송한다. 도 1에는 하나의 업링크 위성안테나와 위성이 도시되었지만, 바람직하게는 추가적인 대역폭을 제공하고 지속적인 신호 전달을 보장하는 것을 돕기 위해 복수의 위성안테나 및 위성이 이용된다.
위성(32)은 지구에 대하여 정지 궤도를 운행한다. 위성(32)은 각각 업링크 위성안테나(30)에 의해 전송된 신호(31)를 수신하고, 수신된 신호(31)를 증폭하고, 수신된 신호(31)의 주파수를 낮은 주파수 대역으로 시프트(shift)한 다음, 이 증폭되고, 주파수 시프트된 신호(33)를 수신국(34)으로 다시 전송하는 복수의 트랜스폰더를 포함한다.
수신국(34)은 위성(32)이 전송한 신호(33)를 수신하고 처리한다. 수신국(34)은 도 1b에 관련하여 이하 보다 상세히 기술한다.
도 1b는 오디오, 비디오 및 데이터 신호를 수신하고 디코딩하는 수신국(34)중 하나의 블록도이다. 통상적으로, 수신국(34)은 위성 방송된 텔레비전 신호를 수신하기 위한 일반적으로 가정 또는 다세대 주택 설비에 상주하는 IRD(Integrated Receiver Decoder)로도 알려진 "셋톱박스"이다. 수신 위성안테나(60)는 일반적으로 가정 또는 다세대 주택 설비에 장착된 소형 위성 안테나인 ODU(Outdoor Unit)일 수 있다. 그러나, 수신 위성안테나(60)는 원할 경우 대형 지면 장착 위성 안테나일 수도 있다.
수신국(34)은 수신 위성안테나(60), 교호형 컨텐츠 소스(62), 수신기(64), 모니터(66), 기록 장치(68), 원격 컨트롤(86) 및 액세스 카드(88)를 포함한다. 수신기(64)는 튜너(70)/복조기/FEC(Forward Error Correction) 디코더(71), 디지털-아날로그(D/A) 변환기(72), CPU(74), 클럭(76), 메모리(78), 논리 회로(80), 인터페이스(82), 적외선(IR) 수신기(84) 및 액세스 카드 인터페이스(90)를 포함한다. 수신 위성안테나(60)는 위성(32)이 송신한 신호(33)를 수신하고, 신호(33)를 증폭하고 신호(33)를 튜너(70)에 전달한다. 튜너(70) 및 복조기/FEC 디코더(71)는 CPU(74)의 제어 하에 동작한다.
CPU(74)는 메모리(78) 또는 CPU(74) 내의 보조 메모리에 저장되는 운영 체제의 제어 하에 동작한다. CPU(74)가 수행하는 기능은 메모리(78)에 저장된 하나 이상의 제어 프로그램 또는 애플리케이션에 의해 제어된다. 운영 체제 및 애플리케 이션은, CPU(74)에 의해 판독되고 실행될 때, 통상적으로, 메모리(78)에 저장된 데이터를 액세스하고 조작함으로써, 수신기(64)가 본 발명을 구현하고/거나 이용하는 데에 필요한 기능 및 단계를 수행하도록 하는 명령어로 이루어진다. 이러한 애플리케이션을 구현하는 명령어는 메모리(78) 또는 액세스 카드(88) 등의 컴퓨터-판독가능 매체에 유형적으로 포함된다. CPU(74)는 또한 인터페이스(82) 또는 수신 위성안테나(60)를 통해 다른 장치와 통신하여 메모리(78)에 저장될 명령 또는 명령어를 수신하므로, 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램 제품 또는 제조품을 제조할 수 있다. 그러한 것으로서, 본 명세서에서 이용되는 용어 "제조품", "프로그램 저장 장치" 및 "컴퓨터 프로그램 제품"은 임의의 컴퓨터 판독가능 장치 또는 매체로부터 CPU(74)에 의해 액세스될 수 있는 임의의 애플리케이션을 포함한다고 의도된다.
메모리(78) 및 액세스 카드(88)는, 수신기(64)가 처리하고 디스플레이를 생성하도록 허가된 채널 리스트; 수신기(64)가 이용되는 지역의 우편 번호 및 지역 번호; 수신기(64)의 모델명 또는 모델번호; 수신기(64)의 일련번호; 액세스 카드(88)의 일련번호; 수신기(64) 소유자의 이름, 주소 및 전화번호, 및 수신기(64)의 제조업체 이름 등의 수신기(64)의 각종 파라미터를 저장할 수 있다.
액세스 카드(88)는 수신기(64)로부터 분리될 수 있다(도 1b 참조). 수신기(64)에 삽입될 때, 액세스 카드(88)는 (도시되지 않은) 고객 서비스 센터와의 인터페이스(82)를 통해 통신하는 액세스 카드 인터페이스(90)와 연결된다. 액세스 카드(88)는 사용자 특정 계정 정보에 기초하여 고객 서비스 센터로부터 액세스 허가 정보를 수신한다. 또한, 액세스 카드(88) 및 고객 서비스 센터는 서비스의 비 용 청구 및 주문에 관련하여 서로 통신한다.
클럭(76)은 CPU(74)에 현재의 지역 시간을 제공한다. 인터페이스(82)는 수신국(34) 위치에서 전화기 잭(83)에 연결되는 것이 바람직하다. 인터페이스(82)는 도 1a에 도시된 바와 같이 수신기(64)가 전화기 잭(83)을 통해 송신국(26)과 통신할 수 있게 한다. 인터페이스(82)는 인터넷 등의 네트워크에 및 네트워크로부터 데이터를 전송하는 데에도 이용될 수 있다.
수신 위성안테나(60)로부터 튜너(70)로 전송된 신호는 복수의 변조된 RF(무선 주파수) 신호이다. 그 다음 소망의 RF 신호는 튜너(70)에 의해 기저대역으로 하향 변환되어 I(동상) 및 Q(직각) 신호 또한 생성된다. 그 다음 이들 두 신호는 복조기/FEC ASIC(71)로 전달된다. 그 다음 복조기(71) ASIC는 I 신호 및 Q 신호를 복조하고, FEC 디코더는 각 전송된 심볼을 올바르게 식별한다. QPSK(Quaternary Phase Shift Keying) 또는 8PSK 신호용으로 수신된 이러한 심볼은 각각 2개 또는 3개의 데이터 비트를 전달한다. 정정된 심볼은 데이터 비트들로 변환되고 그 다음 페이로드(payload) 데이터 바이트와 합해져, 최종적으로 데이터 패킷이 생성된다. 데이터 패킷은 130 데이터 바이트 또는 188 바이트(187 데이터 바이트 및 1 싱크 바이트)를 전달할 수 있다.
수신 위성안테나(60)에 의해 수신된 디지털 위성 신호 외에도, 다른 텔레비전 컨텐츠 소스도 이용되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 교호형 컨텐츠 소스(62)는 모니터(66)에 추가적인 텔레비전 컨텐츠를 제공한다. 교호형 컨텐츠 소스(62)는 튜너(70)에 연결된다. 교호형 컨텐츠 소스(62)는 공중파 신호 NTSC 신호 수신 용 안테나, ATSC 신호 수신용 케이블, 또는 다른 컨텐츠 소스일 수 있다. 하나의 교호형 컨텐츠 소스(62)만이 도시되었지만, 복수의 소스가 이용될 수 있다.
우선, 데이터가 수신기(64)에 도달할 때, CPU(74)는 본 산업 분야에서는 일반적으로 부트 오브젝트라 칭하는 초기화 데이터를 탐색한다. 부트 오브젝트는 모든 다른 프로그램 안내 오브젝트를 발견할 수 있는 SCID를 식별한다. 부트 오브젝트는 항상 동일한 SCID를 가지고 전송되므로, CPU(74)는 그 SCID로 표시된 패킷을 찾아야 함을 알 수 있다. 부트 오브젝트로부터의 정보는 CPU(74)가 프로그램 안내 데이터의 패킷을 식별하고 이들을 메모리(78)에 라우팅 하는 데에 이용된다.
원격 컨트롤(86)은 수신기(64)의 적외선(IR) 수신기(84)에 의해 수신되는 IR 신호(85)를 방출한다. 예로서 초고주파(UHF) 원격 컨트롤, 수신기(64) 상의 키패드, 원격 키보드 및 원격 마우스 등의 다른 유형의 데이터 입력 장치가 대안으로 이용될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 사용자가 원격 컨트롤(86)의 "안내" 버튼을 누름으로써 프로그램 안내의 디스플레이를 요청한다면, 안내 요청 신호가 IR 수신기(84)에 의해 수신되고 논리 회로(80)로 전송된다. 논리 회로(80)는 안내 요청을 CPU(74)에 알린다. 이 안내 요청에 대한 응답으로, CPU(74)는 메모리(78)에게 프로그램 안내 디지털 이미지를 D/A 변환기(72)에 전송하도록 하게 한다. D/A 변환기(72)는 프로그램 안내 디지털 이미지를 표준 아날로그 텔레비전 신호로 변환하여, 그 후 이 신호는 모니터(66)로 전송된다. 그 다음 모니터(66)는 TV 비디오 및 오디오 신호를 디스플레이한다. 대안으로 모니터(66)는 디지털 텔레비전일 수 있는데, 이 경우, 수신기(64)의 디지털-아날로그 변환이 불필요하다.
사용자는 원격 컨트롤(86)을 사용하여 전자 프로그램 안내와 대화한다. 사용자 대화의 예로는 특정 채널을 선택하는 것 또는 추가적인 안내 정보를 요청하는 것을 포함한다. 사용자가 원격 컨트롤(86)을 이용하여 채널을 선택할 때, IR 수신기(84)는 사용자 선택을 논리 회로(80)로 중계하고, 그 후에 이 선택을 CPU(74)가 액세스할 수 있도록 메모리(78)로 전달한다. CPU(74)는 FEC 디코더(71)로부터 수신된 오디오, 비디오, 및 다른 패킷에 대한 MPEG2 디코딩 단계를 수행하고, 선택된 채널에 대한 오디오 및 비디오 신호를 D/A 변환기(72)에 출력한다. D/A 변환기(72)는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여, 이 아날로그 신호를 모니터(66)에 출력한다.
본 명세서에서 텔레비전 방송 시스템(20)의 예를 들어 도시한 이러한 통신 시스템(20)은 디지털 기술에 의해 가능하게 된 고 품질 전송에 대한 요구를 수용하였다. 패킷 및 다른 데이터가 업링크 위성안테나(30)로부터 수신기(64)에 전송될 때, 다른 수신국(34)용으로 만들어진 패킷의 심볼과 비트는 통상적으로 동일 주파수에서 위성(32)으로부터 수신기(64)로 하향 전송되는데, 이는 송신 주파수는 위성(32)의 제한에 의해 제어되고 이용가능한 송신 주파수는 주파수 스팩트럼 내의 특정 주파수에서의 전송에 대한 관리 허가에 의해 제어되기 때문이다.
또한, 데이터 프레임들은 이들이 서로 간섭할 수 있도록 코딩되어, 수신기(64)는 수신기(64)가 디코딩하고 모니터(66)에 표시하기로 되어있는 데이터 패킷을 나타낼 수 없다. 이러한 간섭은 "동일-채널" 간섭이라 칭하며, 그 경우 한 데이터 채널은 다른 데이터 채널의 수신 및 복조를 간섭하게 된다. 실제 적용시에, 동일-채널 간섭은 다른 시스템 운영자, 인접 궤도 슬롯에서 운행하는 위성(32), 또는 스팟 빔 위성 방송 시스템(20) 내의 다른 스팟 전송 빔의 전송으로부터 유래할 수도 있다.
통신 시스템(20)이 더 많은 데이터, 즉 모니터(66)에서 볼 수 있는 위성 방송 시스템 상에 더 많은 프로그래밍 채널을 전송할 경우, 데이터 패킷들 간의 간섭은 증가할 것이며, 따라서, 신호 수신의 품질이 저하될 것이다.
이용가능한 스팩트럼을 최적으로 사용하고 더 많은 수의 서로 다른 프로그래밍 채널을 전달하기 위하여, 동일 주파수를 이용한 rf 전송이 서로 다른 지리적 구역으로 지향될 수 있다. 그러나 서로 다른 서비스 구역의 경계를 정하는 구역에서, 수신국이 원하는 전송을 탐지할 수 있지만, 다른 동일-주파수 전송도 탐지할 가능성이 있다. 원하지 않는 전송은 간섭이며 원하는 채널 수신기의 전체적인 성능을 심각하게 저하시킬 수 있다.
종래에는, 동일-채널 간섭의 부정적인 영향은 다양한 트랜스폰더 또는 위성(32)에 할당된 주파수 할당을 다시 지정함으로써 최소화하였다. 그렇지만 이러한 방식은 특정의 주안점 이외에는 문제를 완화시킬 수 없다.
따라서 본 기술 분야에서는 방송 시스템에서의 간섭을 최소화할 필요가 있음을 알 수 있다.
종래 기술에서의 제한을 최소화하고, 본 명세서를 읽고 이해할 때 명백해질 수 있는 다른 제한을 최소화하기 위해, 본 발명은 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 방법은 제1 스크램블링 코드를 이용하여 제1 신호의 제1 헤더를 스크램블링하는 단계, 제2 스크램블링 코드를 이용하여 제2 신호의 제2 헤더를 스크램블링하는 단계, 및 서로 다른 통신 시스템 채널을 통해 스크램블링된 제1 헤더를 가지는 제1 신호 및 스크램블링된 제2 헤더를 가지는 제2 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
이 방법의 선택 사항인 추가 요소는, 제1 신호는 제1 파일럿 블록을 더 포함하는 것, 제1 파일럿 블록은 또한 제1 스클램블링 코드를 이용하여 스크램블링되는 것, 제1 신호는 제1 페이로드부를 더 포함하는 것, 및 제2 신호는 제2 페이로드부를 더 포함하는 것을 포함하며, 제1 페이로드부는 제3 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링되고 제2 페이로드부는 제4 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링되고, 제3 스크램블링 코드 및 제4 스크램블링 코드는 골드(Gold) 코드이고, 제1 스크램블링 코드 및 제3 스크램블링 코드는 결합된 쌍이며, 제1 스크램블링 코드 및 제2 스크램블링 코드는 제한된 개수의 코드로부터 선택되고, 제한된 수의 코드의 개수는 통신 시스템 내의 간섭 채널의 개수에 기초하여 결정되고, 제1 스크램블링 코드 및 제2 스크램블링 코드와 관련된 정보를 통신 시스템 내의 수신기에 전송한다.
본 발명에 따른 장치는 제1 스크램블링 코드를 이용하여 제1 신호의 제1 헤더의 적어도 일부를 스크램블링하고 제2 스크램블링 코드를 이용하여 제2 신호의 제2 헤더의 적어도 일부를 스크램블링하기 위한 스크램블러, 및 통신 시스템의 서로 다른 채널을 통해 제1 신호 및 제2 신호를 전송하기 위한 송신기를 포함한다.
이 장치의 선택 사항인 추가 요소는, 제1 신호는 제1 파일럿 블록을 더 포함하는 것, 및 파일럿 블록은 또한 제1 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링되는 것, 제1 신호는 제1 페이로드부를 더 포함하는 것, 및 제2 신호는 제2 페이로드부를 더 포함하는 것을 포함하며, 제1 페이로드부는 제3 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링되고 제2 페이로드부는 제4 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링되고, 제3 스크램블링 코드 및 제4 스크램블링 코드는 골드 코드이고, 제1 스크램블링 코드 및 제3 스크램블링 코드는 결합된 쌍이며, 제1 스크램블링 코드 및 제2 스크램블링 코드는 제한된 개수의 코드로부터 선택되고, 제한된 수의 코드의 개수는 통신 시스템 내의 간섭 채널의 개수에 기초하여 결정되고, 송신기는 제1 스크램블링 코드 및 제2 스크램블링 코드와 관련된 정보를 통신 시스템 내의 수신기에 전송한다.
본 발명에 따른 다른 방법은 제1 스크램블링 코드를 이용하여 제1 신호의 제1 헤더를 스크램블링하는 단계, 제1 골드 코드를 이용하여 제1 신호의 제1 페이로드를 스크램블링하는 단계, 제2 스크램블링 코드를 이용하여 제2 신호의 제2 헤더를 스크램블링하는 단계, 제2 골드 코드를 이용하여 제2 신호의 제2 페이로드를 스크램블링하는 단계 및 통신 시스템의 서로 다른 채널을 통해 스크램블링된 제1 헤더를 가지는 제1 신호 및 스크램블링된 제2 헤더를 가지는 제2 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
이 방법의 선택 사항인 추가 요소는, 제1 스크램블링 코드 및 제2 스크램블링 코드는 제1 신호와 제2 신호 간의 동일-채널 간섭을 최소화하도록 선택되는 것, 제1 스크램블링 코드 및 제1 골드 코드는 결합된 쌍의 코드로서 이용되는 것, 및 각각의 신호는 적어도 하나의 파일럿 블록을 더 포함하는 것을 포함하고, 파일럿 블록은 이들의 각각의 헤더를 가지고 스크램블링된다.
본 발명의 또 다른 양태, 특징, 및 이점은 청구되거나 개시되는 시스템 및 방법에 내재되거나 이하의 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명 및 첨부된 도면은 단지 본 발명의 특정 실시예 및 구현을 예시하는 것이지만, 본 발명은 다른 실시예 및 서로 다른 실시예들을 포함할 수도 있으며, 그 몇몇의 상세한 사항은 모두 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 다양한 관점에서 수정될 수 있다. 따라서, 도면 및 상세한 설명은 본래 예시적이며 본 발명에 대한 제한이 아니라고 고려되어야 한다.
도 1a 및 1b는 종래 기술의 통상적인 위성 기반 방송 시스템을 도시.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른, 동일-채널 간섭을 최소화할 수 있는 디지털 방송 시스템의 도면.
도 2b는 도 2a의 시스템의 디지털 전송 설비에 채용되는 예시적인 송신기의 도면.
도 3은 도 2a의 시스템에서의 예시적인 복조기의 도면.
도 4a 및 도 4b는 각각, 본 발명의 실시예에 따른, 도 2a의 시스템에 이용되는 프레임 구조의 도면, 및 인접한 동일-채널을 통해 전송되는 프레임 각각에 대한 서로 다른 UW(Unique Word)를 가지고 프레임 헤더를 스크램블링하기 위한 로직의 도면.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 동일-채널 간섭을 차단하기 위한 스크램블러의 도면.
도 6은 도 5의 스크램블러에 이용된 예시적인 스크램블링 시퀀스 생성기의 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 동일-채널 프레임들 간의 상호 관계의 주기적인 특성을 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른, 서로 다른 물리 계층 시퀀스를 생성하기 위한 프로세스의 흐름도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른, 스크램블링된 물리적 헤더를 생성하기 위한 프로세스의 흐름도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른, 스크램블링 파라미터를 전송하기 위한 프로세스의 흐름도.
도 11은 스크램블링 파라미터를 관리하기 위한 본 발명의 다양한 실시예를 도시하는 도면.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른, 소정의 스크램블링 파라미터 세트에 기초하여 수신된 프레임을 디스크램블링하기 위한 흐름도.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 단계를 도시하는 흐름도.
동일한 참조 범호는 동일한 구성 요소를 참조하는 첨부된 도면에서, 본 발명 은 제한이 아닌 예로서 도시된다.
디지털 방송 및 대화형 시스템에서 동일-채널 간섭을 줄이기 위한 장치, 방법, 및 소프트웨어가 기술된다. 이하의 설명에서는, 본 발명의 일부를 형성하고, 본 발명의 몇몇의 실시예를 예로서 도시하는 첨부된 도면에 대한 참조가 이루어진다. 다른 실시예들이 이용될 수 있으며 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 구조적인 변경이 이루어질 수 있다고 이해된다.
<개관>
본 발명에서, 신호(31), 위성(32), 및 신호(33)를 통해 송신국(26)으로부터 전송된 디지털 데이터는 3개의 주요 성분: 물리 계층 헤더, 또는 PL 헤더라 칭하는 데이터 프레임의 헤더부; 페이로드 데이터; 및 위상 잡음이 주 원인인, 수신국(34)에서의 해로운 영향인 저하되는 것을 완화시키는데에 수신기(64)가 이용되는 파일럿 심볼이라 칭하는 선택적으로 추가되는 삽입된 심볼을 포함한다. PL 헤더를 이용함으로써, 복조기/FEC-디코더(71)는 매 데이터 프레임 마다 그 시작부에서 정확한 위상을 신속히 획득할 수 있다. 다수의 8PSK 및 QPSK 전송 모드에서는, 파일럿 심볼이 또한 위상 잡음을 보다 정확하게 추적할 것을 요한다. 그러나, 특정 예에서, 원하는 신호에 대한 PL 헤더 및 간섭하는 공동-주파수 신호가 동 시간대에 배치된다면, 간섭이 너무 커져서 복조기/FEC-디코더(71)가 원하는 신호와 관련된 반송 주파수의 위상을 필요한 만큼 정확하게 결정할 수 없다. 이는 복조기(71)가 원하는 신호에 위상 잠금을 유지하기를 시도할 경우, 원하지 않는 신호가 동일한 헤더 심볼 또는 파일럿 심볼을 발생하고, 복조기(71)는 원하지 않는 신호의 존재에 의한 혼란을 격을 수 있어 원하는 신호의 위상을 추적할 수 없다는 것을 의미한다. 복조기(71)에서의 이러한 혼란은 본 기술 분야에서는 복조기(71)가 원하는 신호의 "풀 오프(pull off)"를 당하는 것으로 공지되어 있다. 복조기(71)가 QPSK 전송에 대한 최적의 배치 지점으로부터 45도가 당겨진다면, 복조기는 심볼을 올바르게 식별하지 않을 것이다. 이는 오류를 발생시킬 것이며, 당장 고쳐지지 않는다면, 잠금 손실(loss of lock)로서 데이터 오류가 식별될 것이다. 따라서, 이는 마이크로프로세서(74)가 복조기(71)에 신호를 다시 획득하라고 명령하게 할 것이며, 그리하여 원하는 신호가 재획득될 때가지 데이터의 손실이 일어날 것이다. 이러한 데이터 손실은 모니터(66) 상에 올바르지 않은 데이터를 나타낼 것이며, 사용자가 보고 있을 때 모니터(66) 상에 서비스 인터럽트가 발생할 수 있다. 소정의 모니터(66) 상에 움직임 및 대화가 있는 소정의 텔레비전 채널을 본다기 보다는, 동일-채널 간섭은 시청자가 어두운 스크린으로 페이드된 모니터를 보거나, 왜곡된 상을 보거나, 왜곡된 오디오를 듣게될 것이다. 동일-채널 간섭은 텔레비전 방송 시스템(20)에 미치는 부정적인 영향을 발생시킬 수 있음이 명백하다.
본 발명은 이러한 동일-채널 간섭의 영향을 완화시킬 몇몇의 요소를 제공한다.
제1 접근법은 이러한 동일-채널 간섭에 의해 영향받을 수 있는 채널들에 서로 다른 SOF(Start-Of-Frame) 시퀀스 및/또는 스크램블링 코드를 제공하는 것이다. 그 다음 복조기(71)가 데이터 프레임들 중 하나 또는 다른 것으로 튜닝(tune)할 것을 요청받을 때 특정 SOF를 탐색할 수 있으며 이들 간의 차이점을 나타낼 수 있다. 대안으로, 또는 이와 함께, 이러한 간섭 신호를 스크램블링하는 데에 이용되는 코드는 2개의 데이터 프레임들 간의 상호 관계가 복조기(71)가 원하는 전송을 로크시켜 간섭 채널의 해로운 영향을 무시할 수 있을 상태까지 감소될 정도로 충분히 달라질 수 있다. 또한, 서로 다른 채널 상의 PL 헤더에 대하여 서로 다른 스크램블링 기법이 이용될 수 있고/거나 PL 헤더의 스크램블링에 관련하거나 PL 헤더와는 별개로 서로 다른 스크램블링 기술 또는 코드가 페이로드 데이터에 적용될 수 있어, 풀오프 영향을 줄이거나 제거할 것이다.
동일-채널 간섭 영향을 줄이기 위한 다른 방법은 복조기(71)가 소정의 신호의 특정 위상을 추적하는 것으로부터 벗어나게 되는 때를 감지하는 것이다. 이렇게 벗어나는 것, 또는 위상 추적의 "풀 오프"는 간섭 데이터 프레임이 존재하는 것을 나타내는 것이며, 그러면 복조기(71)는 PL 헤더 또는 파일럿 심볼로부터 위상 추적을 업데이트하지 않도록 선택할 수 있다.
본 발명의 다른 방법은 소량만큼, 변조된 rf 신호의 전송 주파수를 예를 들면, 1 MHz만큼 오프셋하는 것이며, 이에 의하여 복조기(71)는 소정의 데이터 프레임에 대한 서로 다른 주파수 공간에서 PL 헤더의 SOF부를 검색할 수 있다. 오프셋의 개수, 및 예를 들면, 주파수에 대하여 위로 향할지 아래로 향할지와 같은 방향이 상호-채널 간섭을 동시에 그리고 잠재적으로 일으킨다고 나타낼 독립적인 rf 전송, 또는 위성(32) 다운링크 빔의 개수에 기초할 수 있다. 또한, 신호 내의 데이터 프레임은 시간에 대해 오프셋될 수도 있다. 예를 들면, 우선 한 데이터 프레임이 시작되고, 간섭 데이터 프레임이 특정 개수의 심볼만큼 지연되어, PL 헤더의 SOF부가 각각의 데이터 프레임에 대하여 서로 다른 시점에서 일어나도록 한다. 이는 복조기(71)가 어느 데이터 프레임이 수신되었는지를, 이 데이터 프레임의 알려진 오프셋에 기초하여, 알게 된 다음 적절한 신호를 복조할 수 있게 한다.
본 발명의 다른 방법은 각각의 데이터 프레임 내에서 서로 다른 시프트 키 모드를 이용하는 것이다. 통상적으로, QPSK 전송 모드는 8PSK 전송 모드보다 동일-채널 간섭 영향에 더 잘 저항할 것이다.
시스템 도면
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른, 동일-채널 간섭을 최소화할 수 있는 디지털 방송 시스템(100)의 도면이다. 디지털 방송 시스템(100)은 통신 채널(103)을 통해 하나 이상의 수신기(105)에 방송을 보내기 위한 신호 파장을 생성하는 디지털 전송 설비(101)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신 시스템(100)은 예를 들면, 오디오 및 비디오 방송 서비스와 대화형 서비스를 지원하는 위성 통신 시스템이다. 이러한 통신 시스템은 도 1a 및 도 1b에 도시되고 상술하였다. 대화형 서비스는, 예를 들면, EPG(electronic programming guide), 고속 인터넷 액세스, 대화형 광고, 전화, 및 이메일 서비스를 포함한다. 이들 대화형 서비스는 또한, PPV(Pay Per View), TV 커머스(Commerce), VOD(Video On Demand), NVOD(Near Video On Demand) 및 AOD(Audio On Demand) 서비스와 같은 텔레비전 서비스도 포함할 수 있다. 이러한 환경에서, 수신기(105)는 위성 수신기이다. IRD(Integrated Receiver/Decoder)로도 알려진 위성 수신기는 통상적으로 "셋톱박스"에 상주한다.
방송 적용시, 지속적인 모드 수신기(105)가 널리 이용된다. 낮은 SNR(signal-to-noise) 환경에서 잘 동작하는 코드는 동기화(예를 들면, 반송 위상과 반송 주파수)에 관련하여 이들 수신기(105)에 적합하지 않다. 물리 계층 헤더 및/또는 파일럿 심볼이 이러한 동기화에 이용될 수 있다. 따라서, 시스템 성능에 관련된 중요한 고려사항은 물리 계층 헤더 및/또는 파일럿 심볼에서의 동일-채널 간섭이다. 물리 계층 헤더 및/또는 파일럿은 반송 위상 및 반송 주파수를 획득하고 추적하는 데에 이용되기 때문에, 이러한 간섭은 수신기 성능을 저하시킬 수 있다.
많은 디지털 방송 시스템(100)은 이들의 동기화 프로세스를 위해 프레임 구조에 정규 오버헤드 비트의 심볼 외에도 추가적인 트레이닝 심볼을 사용할 것을 요구한다. 오버헤드의 증가는 SNR이 낮을 때 특히 필요하다; 이러한 환경은 고차 변조에 관련하여 고성능 코드가 이용될 때 통상적이다. 종래에는, 지속적인 모드 수신기가 피드백 제어 루프를 이용하여 반송 주파수 및 위상을 획득하고 추적하였다. 피드백 제어 루프에 전적으로 기초하는 이러한 접근법은 강한 RF 위상 잡음 및 온도에 의한 잡음을 일으키기 쉬워서, 전체 수신기 성능에 있어서 성능 저하(error floor)가 일어나고 싸이클 슬립(cycle slip)률이 높아지게 된다. 따라서 이들 접근법은 특정 성능 목표를 위한 트레이닝 심볼에 관련하여 증가된 오버헤드에 의한 부담을 지게 되며, 게다가 획득 범위가 제한되고 획득 시간이 길어진다. 또한, 이들 통상적인 동기화 기법은 특정 변조 방식에 의존적이기 때문에, 변조 방식을 이용하는데 있어 융통성이 떨어진다.
시스템(100)에서는, 수신기(105)가 (도 4a에 도시된) 방송 데이터 프레임 구 조에 내장된 프리앰블(preamble), 헤더, 및/또는 고유한 스크램블링 코드 또는 UW(unique word)를 검사함으로써 반송파 동기화를 수행하여, 특히 트레이닝용으로 지정된 추가적인 오버헤드의 사용을 줄인다. 수신기(105)는 도 3에 관련하여 이하 보다 상세히 기술될 것이다.
이들 불연속적인 통신 시스템(100)에서는, 전송 설비(101)가 미디어 컨텐츠(예를 들면, 오디오, 비디오, 텍스트 정보, 데이터, 등)를 표시하는 불연속적인 가능한 메시지 세트를 생성한다; 각각의 가능한 메시지는 대응하는 신호 파장을 가진다. 통신 채널(103)에 의해서 이들 신호 파장은 약해지거나, 대체된다. 방송 채널(103)에서 잡음에 저항하기 위하여, 전송 설비(101)는 LDPC(Low Density Parity Check) 등의 FEC(Forward Error Correction) 또는 상이한 FEC 코드들의 조합을 이용한다.
전송 설비(101)에 의해 생성되는 LDPC 또는 다른 FEC 코드나 코드들은 어떠한 성능 저하도 일으키지 않으면서 고성능 구현을 용이하게 한다. 전송 설비(101)로부터 출력된 이들 구조화된 LDPC 코드들은 적은 수의 체크 노드가 변조 방식(예를 들면, 8PSK)에 의한 채널 에러에 이미 취약하게 된 비트 노드들에 할당되는 것을 방지한다. 이러한 LDPC 코드는 (터보 코드와는 다르게) 병렬 프로세스가 가능한 디코딩 프로세스를 가지는데, 이러한 프로세스는 추가, 비교 및 테이블 탐색 등의 단순한 동작을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 신중하게 설계된 LDPC 코드는, 예를 들면, SNR이 증가하는 경우에도 에러가 감소되지 않는 등의 임의의 성능 저하 표시를 나타내지 않는다. 성능 저하가 존재한다면, 이러한 성능 저하를 현저 히 억제하는 BCH(Bose/Chaudhuri/Hocquenghem) 코드 또는 기타 코드와 같은 다른 코드를 사용하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 실시에에 따르면, 전송 설비(101)는 도 2에서 이하 설명될 바와 같이 비교적 간단한 인코딩 기법을 이용하여, (디코딩 중에 효과적인 메모리 액세스를 용이하게 하는) 패리티 체크 행렬들에 기초하여 LDPC 코드를 생성하여 위성 수신기(105)와 통신한다.
송신기 기능
도 2b는 도 2a의 시스템(100)의 디지털 전송 설비에 채용되는 예시적인 송신기의 도면이다. 전송 설비(101)의 송신기(200)에는 정보 소스(201)로부터의 입력을 수신하고 수신기(105)에서의 오류 정정 프로세싱에 적절한 높은 중복성을 가지는 코딩된 스트림을 출력하는 LDPC/BCH 인코더(203)가 장착되어 있다. 정보 소스(201)는 불연속적인 알파벳, X로부터 k개의 신호를 생성한다. 패리티 체크 행렬을 가지는 LDPC 코드가 지정된다. LDPC 코드를 인코딩하려면, 일반적으로 생성기 행렬을 지정하는 것이 필요하다. 시스템(20)의 성능 저하를 줄이기 위한 BCH 코드가 포함되는데, 이는 오류 정정 성능을 향상시킨다.
인코더(203)는 패리티 체크 행렬에 구조를 부여함으로써 패리티 체크 행렬만을 이용하는 단순한 인코딩 기법을 이용하여, 알파벳 Y로부터 변조기(205)로의 신호를 생성한다. 특히, 행렬의 특정 부분을 강제로 삼각형이 되도록 함으로써 패리티 체크 행렬에 제한을 둔다. 이러한 제한은 무시할 정도의 성능 저하를 일으키므로, 흥미있는 상관관계(trade-off)를 가진다.
이하 보다 상세히 설명할 바와 같이, 스크램블러(209)는 본 발명에 따라 FEC 코딩된 심볼을 스크램블링하여 동일-채널 간섭을 최소화한다.
변조기(205)는 스크램블러(209)로부터 스크램블링된 메시지를 송신 안테나(207)에 전송되는 신호 파장에 매핑시켜, 통신 채널(103)을 통하여 이들 파장을 방출한다. 송신 안테나(207)로부터의 전송은 후술될 바와 같이 복조기로 전달된다. 위성 통신 시스템의 경우에는, 이러한 안테나(207)로부터의 전송된 신호는 위성을 통해 중계된다.
복조기
도 3은 도 1의 시스템의 예시적인 복조기/FEC 디코더(71)의 도면이다. 복조기/FEC 디코더(71)는 복조기(301), 반송파 동기화 모듈/스크램블러(302), 및 LDPC/BCH 디코더(307)를 포함하고 안테나(303)를 통한 송신기(200)로부터의 신호의 수신을 지원한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복조기(301)는 안테나(303)로부터 수신된 LDPC 인코딩된 신호의 필터링 및 심볼 타이밍 동기화를 제공하고, 반송파 동기화 모듈(302)은 주파수와 위상 획득 및 복조기(301)로부터의 신호 출력의 추적 및 디스크램블링을 제공한다. 복조화 이후에, 신호는 LDPC 디코더(307)에 전달되어, 메시지, X'를 생성함으로써 본래의 소스 메시지를 재구성하는 것을 시도한다.
수신측에 관련해서는, 원하는 반송파 및 간섭 반송파 모두가 동일한 변조화 및 코딩 구성(또는 모드)을 사용하는 경우, (도 4a에 도시된) 프레임 헤더가 정확히 동 시간대에 배치되면서 이들의 상대적인 주파수 오프셋이 작을 때, 간섭은 복 조기에 대한 위상 추정에서 큰 오류를 일으킬 수 있다. 결과적으로, 복조기는 오류를 주기적으로 발생시킬 수 있다. 이러한 상황은 문제가 되는 신호의 주파수 및 심볼 클럭이 서로에 대하여 멀어지고 있을 수 있더라도 상당히 근접해 있을 경우에 일어난다.
프레임 구조
도 4a는 본 발명의 시스템에 이용되는 예시적인 프레임 구조의 도면이다. 예로써, 예를 들면, 위성 방송 서비스 및 대화형 서비스를 지원할 수 있는 LDPC 코딩된 프레임(400)이 도시된다. 프레임(400)은 물리 계층 헤더(401)("PL 헤더"로 표시)를 포함하고, 한 슬롯과, 데이터 또는 다른 페이로드용 다른 슬롯들(403)이 이 프레임을 차지하고 있다. 또한, 프레임(400)은 본 발명의 일 실시예에 따라, 각 16 슬롯 다음에 위치한 파일럿 블럭(405)을 이용하여 반송파 위상 및 주파수의 동기화를 돕는다. 파일럿 블록(405)은 선택 사항임을 유의한다. 스크램블링된 블록을 나타낼 수 있는 파일럿 블록(또는 파일럿 시퀀스)(405)은 16개의 슬록(403) 다음에 위치한다고 도시되었지만, 프레임(400)에 따라 임의의 장소에 삽입될 수도 있다.
예시적인 실시예에서, 파일럿 삽입 프로세스는 파일럿 블록을 1440 심볼마다 삽입한다. 이 시나리오 하에, 파일럿 블록은 36개의 파일럿 심볼을 포함한다. 따라서, 예를 들면, 물리 계층 프레임(400)에서, 제1 파일럿 블록은 PL 헤더(401) 다음의 1440개의 페이로드 심볼뒤에 삽입되고, 제2 파일럿 블록은 2880 페이로드 심볼 다음에 삽입되고, 나머지 파일럿 블록도 마찬가지이다. 파일럿 블록 위치가 다 음 PL 헤더(401)의 첫부분이 된다면, 파일럿 블록(405)은 삽입되지 않는다.
본 발명의 실시예에 따르면, 반송파 동기화 모듈(302)(도 3)은 반송 주파수 및 위상 동기화를 위하여 PL 헤더(401) 및/또는 파일럿 블록(405)을 이용한다. PL 헤더(401) 및/또는 파일럿 블록(405)은 반송파 동기화, 즉, 주파수 획득 및 추적 동작 및 위상 추적 루프를 돕는데에 이용될 수 있다. 그러한 것으로서, PL 헤더(401) 파일럿 블록(405)은 "트레이닝" 또는 "파일럿" 심볼로서 고려되며, 각각이 또는 함께 트레이닝 블록을 구성한다.
각 PL 헤더(401)는 통상적으로 26개의 심볼로 이루어진 SOF(Start of Frame) 섹션, 및 64개의 심볼로 이루어진 PLS(Physical Layer Signaling) 코드 필드를 포함한다. 통상적으로, SOF 섹션은 추가적인 스크램블링 없이 전송되고 있는 모든 신호에 대한 모든 PL 헤더(401)에 대하여 동일하다.
QPSK, 8PSK, 및 다른 변조에 대하여, 파일럿 시퀀스(405)는 36-심볼 길이 세그먼트(각각의 심볼은 (1+j)/
Figure 112006082504481-pct00001
임), 즉, 36개의 심볼(PSK)이다. 프레임(400)에서, 파일럿 시퀀스(405)는 데이터의 1440개의 심볼 다음에 삽입될 수 있다. 이 시나리오에서, PL 헤더(401)는 변조, 코딩 및 파일럿 구성에 따라 64개의 가능한 포맷을 가질 수 있다.
간섭 반송파와 원하는 반송파(즉, 동일-채널)의 PL 헤더(401)가 동 시간대에 배치될 때, 간섭 PL 헤더(401)로부터의 간섭적인 영향은 큰 위상 오류를 일으킬 수 있어, 수용할 수 없는 성능 저하를 일으킨다. 마찬가지로, 두개의 동일-채널 (모 두 파일럿 블록(405)에 대한 동일한 골드 코드 시퀀스를 이용함으로써) 모두가 파일럿 심볼을 이용한다면, 파일럿 블록(405)은 간섭 반송파(또는 동일-채널)에서의 파일럿 블럭의 간섭적인 영향이 여전히 문제가 되도록 하는 바로 그러한 방식으로 스크램블링될 것이다.
이러한 동일-채널 간섭의 영향을 완화시키기 위하여, 파일럿 모드에서, 프레임(400)이 스크램블링된다. 일반적으로, 이 모드에서는, 송신기에 고유한 골드 코드 시퀀스를 가지는 넌-헤더부(405)가 스크램블링된다. 그러나, 방송 모드에서는, 파일럿 블록(405)을 포함하는 전체 프레임(400)이 공동 코드를 이용하여 스크램블링된다; 예를 들면, 모든 수신기(105)에 동일한 골드 시퀀스가 제공된다. 스크램블링 프로세스는 도 4b, 5, 6, 8, 및 9에 관련하여 더 설명될 것이다. 본 명세서에서 이용되는 스크램블링된 파일럿 시퀀스는 프레임(400)의 "파일럿 세그먼트"라고도 표기된다.
I와 Q 스와핑
본 발명에 따라 이용될 수 있는 다른 방법은 동일-채널 위상은 손상되지 않도록 남겨두면서 한 신호의 I(동상)와 Q(직각 위상) 부분을 스와핑하는 것이다. 이러한 위상 스와핑은 동일-채널 데이터 프레임(400)에서의 위상 간섭을 제거할 것이며, 이는 동일-채널에서의 2개의 데이터 프레임(400)들 간의 간섭을 최소화하거나 제거할 것이다.
PL 헤더에 서로 다른 스크램블링 코드를 적용하기
도 4b에서 알 수 있는 바와 같이, 동일-채널 간섭의 영향을 줄이기 위하여, 각각의 동일-채널에 대하여, PL 헤더(401)와 동일한 길이를 가지는 몇몇의 서로 다른 UW 패턴이 PL 헤더(401)를 스크램블링하는 데에 이용될 수 있다. 예를 들면, 원하는 반송파 및 간섭 반송파(즉, 동일-채널)에 대하여 PL 헤더(401)와 서로 다른 UW 패턴(411, 413)이 (XOR 로직(409)에 의한) XOR(eXclusive-OR)을 수행할 수 있다. 이 접근법 하에서는, 간섭 반송파의 PL 헤더(401)와 관련된 간섭적인 영향력은 원하는 반송파의 PL 헤더(401)에 더 이상 부가되지 않는다.
프레임(400)이 위성 방송 서비스 및 대화형 서비스를 지원하는(또한 디지털 비디오 방송(DVB)-S2 표준과 호환되는) 구조에 관련하여 기술되었지만, 본 발명의 반송파 동기화 기법은 다른 프레임 구조에 적용될 수 있음을 인식한다.
또한, 개개의 PL 헤더(401)는 PL 헤더(401)를 프레임(400)에 부착하기 전에 스크램블링될 수 있고, 개개의 PL 헤더(401)는 다른 PL 헤더(401)의 스크램블링 없이도 스크램블링될 수 있다. 본 발명은 2개의 데이터 프레임(400)들 간의 예상되는 동일-채널 간섭에 기초하여, 스크램블링 코드(또는 스크램블링 코드를 생성하기 위한 시드(seed))를 선택하거나, 어떠한 스크램블링 코드도 선택하지 않는 것을 생각해볼 수 있다. PL 헤더는 도 5에 도시된 바와 같이 데이터 프레임(400) 스크램블링의 일부로서 다시 스크램블링될 수 있거나, 암호화 방식을 이용하여 암호화될 수 있다.
PL 헤더(401)를 스크램블링하는 데에 이용되는 코드(411 및 413)는 본 명세서에 기술한 바와 같은 골드 코드 이거나, 본원의 범위를 벗어나지 않는 다른 시딩된 코드, 또는 다른 코딩 방식일 수 있다. 이러한 코드, 또는 이러한 코드의 시드 들은 제한된 개수의 코드 또는 시드들로부터 선택될 수 있고, 이러한 코드나 시드는 데이터 프레임(400)을 디스크램블링하는 데에 이용되기 위하여 수신기(64)에 송신되어 프레임(400)을 복조화하고 디스크램블링할 수 있다. 제한된 개수의 코드 또는 시드들은 통신 시스템(100)에서의 위성(32)의 개수, 또는 예상되는 동일-채널 간섭의 개수를 포함하는 복수의 요소에 기초하여 선택될 수 있다.
동일-채널 스크램블링
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 동일-채널 간섭을 차단하기 위한 시퀀스 스크램블러의 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스크램블링 코드는 골드 코드로 구성될 수 있는 복잡한 시퀀스이다. 즉, 스크램블러(209)는 스크램블링 시퀀스 Rn(i)를 생성한다. 표 1은 도 6의 스크램블러 시퀀스 생성기에 따라, 스크램블링 시퀀스 Rn(i)이 스크램블러(209)를 이용하여 프레임을 스크램블링하는 방식을 정의한다. 구체적으로, 표 1은 스크램블러(209)의 출력에 기초하여 입력 심볼의 출력 심볼에의 매핑을 나타낸다.
Figure 112006082504481-pct00002
이러한 2개의 m-시퀀스 생성기 중 하나에 대하여 서로 다른 시드들을 이용한다면 서로 다른 골드 시퀀스를 생성할 수 있다. 서로 다른 서비스에 대하여 서로 다른 시드들을 이용함으로써, 상호 간섭이 줄어들 수 있다.
방송 모드에서, 90개 심볼 물리 계층 헤더(401)는 특정 물리 채널에 대하여 일정하게 유지될 수 있다. 골드 시퀀스는 각 프레임의 첫부분에서 리셋(reset)되므로, 마찬가지로 스크램블링된 파일럿도 프레임 길이와 동일한 주기로 주기성이 있다. 프레임 내의 데이터를 전달하는 정보는 가변적이며 임의적이로 나타나므로 동일-채널 간섭은 임의적이며 동작 SNR을 저하시킨다. 이 방식을 이용하지 않는다면, 본래의 물리 계층 헤더(401) 및 파일럿 블록(405)의 시간-불변 특성 때문에, 반송파 및 위상 추정은 이러한 획득 및 추적을 위한 이들 파일럿 및 물리 계층 헤더에 따라 수신기에 대해 기울어질 것이다. 이는 임의의 데이터에 관련된 SNR 저하 외에도 성능을 저하시킬 것이다.
스크램블러(209)는 서로 다른 스크램블링 시퀀스(도 6의 n)를 이용하여 동일-채널 간섭을 더 차단한다. 물리 계층 헤더에 한 스크램블링 시퀀스가 제공되고 파일럿에 한 스크램블링 시퀀스가 제공된다. 골드 시퀀스의 n 값으로부터 서로 다른 시드에 관련되는 서로 다른 파일럿들이 지정된다.
그러한 것으로서, 본 발명은 동일-채널 간섭 완화를 위해 PL 헤더(401), 파일럿 블록(405), 및 페이로드(403)의 여러가지 조합의 개별적인 스크램블링을 고려한다. 시스템의 복잡도에 따라서, 소정의 채널에 대한 PL 헤더(401) 및 파일럿 블록(405)은 (존재하는 경우) 페이로드(403)를 스크램블링하지 않고 그 동일-채널과는 다른 코드를 이용하여 스크램블링될 수 있다. 본질적으로, 한 채널에 존재하는 모든 넌-페이로드(403) 심볼들은 소정 코드를 이용하여 스크램블링되고, 다른 채널(400)에 있는 모든 넌-페이로드(403) 심볼은 다른 코드를 이용하여 스크램블링된다.
또한, 2개의 서로 다른 채널에 대한 PL 헤더(401) 및 파일럿 블록(405)은 (존재하는 경우) 서로 다른 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링될 수 있으며, 이들 채널에 대한 페이로드(403)는 다른 코드를 이용하여 스크램블링될 수 있다. 예를 들면, 제1 스크램블링 시퀀스가 제1 PL 헤더(401)에 적용될 수 있고, 제2 스크램블링 시퀀스가 제2 PL 헤더(401)에 적용될 수 있다. 제1 페이로드(403)에는 제3 스크램블링 시퀀스(통상적으로 골드 코드)가 적용되고, 제2 페이로드에는 제4 스크램블링 시퀀스(마찬가지로 통상적으로 골드 코드)가 적용된다.
시스템은 PL 헤더(401) 및 페이로드(403)에 대한 결합된 쌍의 코드를 이용할 수 있음이 또한 본 발명 내에 고려되어진다. 따라서, PL 헤더(401) 상에서 이용되는 소정의 스크램블링 코드는 항상 이 PL 헤더(401)에 대한 페이로드(403)를 스크램블링하는 데에 이용되는 스크램블링 코드와 함께 이용된다. 이들 코드 쌍은 임의의 신호(400)에 적용될 수 있고, 원할 경우 한 신호(400)로부터 다른 신호(400)로 재할당될 수 있다.
시스템(20) 내의 각 페이로드(403) 신호가 고유한 스크램블링 코드를 수신함이 본 발명의 범위 내에 또한 고려되어진다. 또한, 각 PL 헤더(401)는 고유한 스크램블링 코드를 수신하는데, 이 코드는 원할 경우 페이로드(403)에 대한 스크램블링 코드들과 결합될 수 있다.
소정의 채널(400)에 대한 단일한 스크램블링 시퀀스로서 기술되었지만, 본 발명은 스크램블링 시퀀스가 소정의 개수의 프레임이 전송된 이후에 변경되거나 교체될 수 있음을 고려한다. PL 헤더(401), 페이로드(403), 또는 이 둘 모두에 대한 스크램블링 시퀀스는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 원할 경우 임의적으로 또는 주기적으로 교체될 수 있다.
골드 시퀀스 생성기 도면
도 6은 도 5의 스크램블러에 이용되는 예시적인 스크램블링 시퀀스 생성기의 도면이다. 골드 시퀀스 생성기가 도 6에 도시되었지만, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 본 발명 내에서 다른 시퀀스 생성기가 이용될 수 있다. 동일-채널에 대하여 서로 다른 시퀀스, 즉, 각각의 동일-채널에 대하여 서로 다른 초기화 시드를 이용함으로써, 간섭이 완화될 수 있다. 이 예에서, 골드 시퀀스 생성기(700)는 바람직한 다항식
Figure 112006082504481-pct00003
및
Figure 112006082504481-pct00004
을 채용한다. 예를 들면, n개의 동일-채널을 수용하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예에서는, 시드들이 m-시퀀스 생성기(701)로 프로그래밍될 수 있다. 다항식들은 그 동일-채널에 대한 소정의 시드에 기초하여 초기화된다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 동일-채널 파일럿-세그먼트 쌍 각각 간의 최악의 상호 관계를 최소화하는 검색 알고리즘을 이용하여 시드들이 생성된다.
서로 다른 PL 시퀀스 생성하기
도 8은 본 발명의 실시예에 따른, 서로 다른 물리 계층 시퀀스를 생성하기 위한 프로세스의 흐름도이다. 단계(801)에서, 서로 다른 초기화 시드들이 각각의 동일-채널에 할당된다. 그 다음, 단계(803) 마다, 골드 시퀀스가 이시드들에 기초하여 생성된다. 그 다음 단계(805)에서와 같이 각각의 서로 다른 서비스에 대한 골드 시퀀스로부터 스크램블링 시퀀스가 구성된다. 단계(807)에서, 물리 계층 시퀀스가 스크램블러(209)에 의해 출력된다.
본 발명은 각각의 채널에 대하여 서로 다른 초기화 시드들을 이용할 수 있으며, 따라서, 각 신호에서의 임의의 파일럿 신호(405)는 서로 다른 심볼들을 포함할 것인데, 이는 2개의 간섭 동일-채널들 간의 상호-관계를 줄여준다. 일단 파일럿 심볼(405)이 구별될 수 있다면, 복조기(71)는 파일럿 심볼(405)에 거의 전적으로 기초하여 하나의 데이터 프레임(400)을 추적할 수 있는데, 이는 데이터 프레임(400)들 간의 간섭을 최소화한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른, 스크램블링된 물리 헤더를 생성하기 위한 프로세스의 흐름도이다. (도 2의) 송신기(200)는 단계(901)에서와 같이, 물리 헤더 또는 파일럿 시퀀스와 관련된 입력 심볼을 수신한다. 단계(903)에서, 송신기는 스크램블러(209)에 의해 생성된 스크램블링 시퀀스에 따라 입력 심볼을 매핑한다. 그 다음 단계(905) 마다, 출력 심볼이 생성된다. 그 후에, 송신기는 스크램블링된 물리 시퀀스 및/또는 스크램블링된 파일럿 시퀀스를 가지는 프레임을 출력한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른, 스크램블링 파라미터를 전송하기 위한 프로세스의 흐름도이다. 상술한 바와 같이, 파일럿 모드에서는, 서로 다른 서비스에 대하여 서로 다른 골드 시퀀스가 채용되어 동일-채널 간섭을 줄여준다. 또한, 헤더(401)와 동일한 길이의 서로 다른 UW 패턴을 이용함으로써 헤더(401)와의 간섭이 개입되는 것을 최소화할 수 있다. 결론적으로, 수신기는 PL 헤더(401)를 역스크램블링하기 위한 적절한 UV, 및 페이로드 데이터 및 파일럿 블록을 역스크램블링하기 위한 적절한 골드 시퀀스를 필요로 한다.
단계(1001)에서, 송신기(예를 들면, 송신기(200))는 각각의 지원되는 반송파(동일-채널)에 대한 스크램블링 파라미터를 수신기(64)에 송신한다. 이러한 과정은 통상적으로 스크램블링 파라미터를 페이로드(403)의 APG(Advanced Program Guide) 부에 내장시킴으로써 이루어지는데, 이 APG부는 위성(32)으로부터의 적어도 하나의 트랜스폰더를 이용할 수 있다. 통상적으로, 페이로드(403)의 APG 부는 위성(32)으로부터의 각각의 트랜스폰더에서 마다 이용가능하고, 필요하다면 수신기(64)는 개시 시점에서 특정 트랜스폰더 상의 APG를 수신하도록 지시될 수 있다. 또한, 송신기(200)는 인터페이스(82)를 통하여 수신기(64)와 대화하는 전화선을 이용하는 등의, 스크램블링 코드를 전송하기 위한 다른 방법을 이용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스크램블링 파라미터는 스크램블링 코드의 인덱스, 및 각 반송파 또는 채널에 대한 스크램블링 일련 번호를 포함한다. 디폴트 반송파는 스크램블링되지 않는 PL 헤더(401) 및 디폴트 골드 시퀀스, 예를 들면, 시퀀스 번호 0에 의해 스크램블링되는 페이로드 데이터(403)(및 존재한다면 파일럿 블록(405))를 가지는 프레임을 지원한다. 단계(1003)에서와 같이, 수신기(65)는 처음에는 스크램블링 파라미터를 획득하기 위해 이 디폴트 반송파로 튜닝하고, 수신될 모든 반송파에 대한 스크램블링 파라미터 세트를 저장한다(단계(1005) 마다 행해짐). 단계(1007)에서와 같이, 수신기가 다른 반송파로 전환되면, 단계(1009) 마다, 반송파에 대한 특정 스크램블링 파라미터가 검색된다. 구체적으로는, 저장된 인덱스가 올바른 UW 및 저장된 골드 시퀀스 번호를 찾기 위해 검색된다. 단계(1011)에서, 특정 반송파를 통해 수신된 프레임을 적절하게 디스크램블링한다.
도 11은 스크램블링 파라미터를 관리하기 위한 본 발명의 다양한 실시예를 도시하는 도면이다. 이 예에서, 위성 시스템(20)은 이 시스템(20)에 이용되는 모든 반송파를 위한, 외부 메모리, 즉, 데이터베이스(1102)에 스크램블링 파라미터(1100)를 저장하는 송신국(26)을 포함한다. 스크램블링 파라미터는 2개의 접근법을 이용하여 위성(32)을 통해 수신국(34A 내지 34C)으로 전달될 수 있다.
제1 접근법 하에서, 수신기(34)는 수신기(34)에 할당된 반송파에 대응하는 모든 스크램블링 파라미터 세트를 보유한다. 이러한 방식에서는, 송신국(26)은 특정 반송파를 이용하는 수신기(34)를 위한 적절한 스크램블링 파라미터 세트와 관련된 특정 엔트리만을 표시하는 것이 필요하다. 업데이트 명령은 수신기(34)의 데이터베이스(1102) 내의 UW 및 골드 시퀀스 번호에 대한 인덱스들만을 지시한다.
도 12에서 설명하는 바와 같이, 제2 접근법은 미리 선택되거나 미리 지정된 스크램블링 파라미터 엔트리 세트에 대한 캐슁 매카니즘을 채용한다. 그러한 것으로서, 수신기(34)는 소정의 파라미터 세트를 저장하기 위한 메모리(78)를 포함한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른, 소정의 스크램블링 파라미터 세트에 기초하여 수신된 프레임을 디스크램블링하기 위한 흐름도이다. 이 접근법에서는, 단계(1201)에서와 같이, 수신기(34)가 이용할 반송파에 대응하는 k개의 스크램블링 파라미터 세트가 미리 선택되거나 미리 지정된다. 다시 말하면, 오직 k개의 미리 선택된 UW 및 k 개의 골드 시퀀스 번호가 테이블에 저장된다. k 값은 메모리(78) 사이즈에 따라 구성될 수 있다. 결과적으로, 송신국(26)은 각 반송파 마다 2log2k 비트를 전송하는 것만을 필요로 한다. 또한, UW와 골드 시퀀스 번호 간에 고정된 결합을 유지하는 경우, 전송된 비트 수는 더 -각 반송파 마다 하나의 2log2k 비트 수 만큼- 줄어들 수 있다 . 그러므로 수신기(34)는 단계(1203)마다, 메모리(78)에 k개의 스크램블링 파라미터 세트만을 저장한다.
이 "캐쉬" 개념으로, 수신기(34)는 송신국(26)에 의해 특정 스크램블링 파라미터 세트에 대한 명령을 받을 필요가 없다. 이러한 점에서, 단계(1205) 마다 수신기(34)가 송신국(26)이 이러한 명령어를 지시하였다고 판정한다면, 수신기(34)는 메모리(78)로부터 적절한 스크램블링 파라미터를 수신하고 단계(1207)에서와 같이 특정 반송파를 통해 수신된 프레임을 디스크램블링한다.
대안으로, k가 수신기(34)의 프로세싱 용량에 부담을 주지 않을 정도로 충분히 작다고 가정했을 때, 단계(1209)에서와 같이 수신기(34)는 직접 메모리(78) 내의 스크램블링 파라미터 테이블에서 유효한 엔트리를 결정할 수 있다. 수신기(34)는 처음에 특정 반송파로 튜닝될 때 , 디폴트 반송파를 통해 이들 파라미터를 수신하지 않으면서, 메모리(78) 내에 저장된 모든 가능한 k개의 소정의 UW 및 골드 시퀀스 번호 세트에 대하여 단계적으로 검색 프로시저를 실행할 수 있다. 일단 검색 이 이후에 특정 반송파에 대한 유효하거나 올바른 UW 및 골드 시퀀스 번호 세트가 발견되면, 단계(1211) 마다, 이 정보는 이 반송파에 대하여 메모리(78)에 저장될 수 있다. 그 다음 이 정보가 이용되어 프레임을 디스크램블링한다(단계(1213)). 결과적으로, 이러한 유효한 스크램블링 파라미터 세트는 필요할 경우 검색을 더 하지 않고 추후에 사용될 수 있다.
상술한 접근법 하에서는, 스크램블링 파라미터를 수신기(34)에 전달하는 방식에 있어서 가장 융통성을 발휘할 수 있다. 송신국(26)은 제한된 k개의 UW 및 골드 시퀀스 번호 세트를 OTA(over-the-air) 프로그래밍을 통하여 업데이트할 수 있다. 수신기(34)의 메모리(78)에 k개의 UW 및 골드 시퀀스 번호 세트가 내부적으로 저장되어 있다면, 각각의 세트는 송신국(26)에 의한 원격 명령 하에 새로운 UW 및 골드 시퀀스 번호로 교체될 수 있다. 예를 들면, OTA 캐쉬 업데이트에서, 인덱스를 따르는 골드 시퀀스 번호 및 UW 전체 길이(예를 들면, 18비트)가 전송된다.
도 8 내지 10 및 12의 프로세스는 바람직하게 동일-채널 간섭을 줄여줌으로써, 수신기 성능을 향상시킨다. 이들 프로세스는 도 13에서 설명하는 바와 같이, 소프트웨어 및/또는 하드웨어로서 구현될 수 있다.
교호형 시프트 키 모드
본 발명의 다른 방법은 각각의 데이터 프레임(400) 내에 서로 다른 시프트 키 모드를 이용하는 것이다. 통상적으로, QPSK 전송 모드는 8PSK 전송 모드보다 PL 헤더(401) 간섭 영향에 더 잘 저항할 것이다. 그러한 것으로서, 일부 데이터 프레임(400)은 제1 PSK 모드로 전송될 수 있고, 그 외의 프레임(400)은 제2 PSK 모드로 전송될 수 있어, 구조적으로 간섭하는 데이터 프레임(400) 내의 비트/심볼 수를 줄일 것이다. 또한, 개별적인 슬롯(403), 파일럿 블록(405), 또는 PL 헤더(401)는 서로 다른 PSK 또는 ASK 모드로 전송되어 구조적인 간섭을 더 줄일 수 있다, 즉, 동일-채널 간섭을 줄이거나 제거할 수 있다.
위상 추적 풀- 오프 감지
동일-채널 간섭 영향을 줄이기 위한 본 발명에 따른 다른 방법은 복조기(71), 또는 통상적으로 복조기(71) 내의 반송파 동기화 모듈(302)이 소정의 코딩된 프레임(400)의 특정 위상을 추적하는 것으로부터 갑작스럽게 또는 비정상적으로 벗어나고 있을 때를 감지하는 것이다. 이러한 위상 추적으로부터의 벗어남, 또는 "풀 오프"는 간섭 데이터 프레임의 존재를 나타내는 것이고, 그러면 반송파 동기화 모듈(302)이 PL 헤더(401) 또는 파일럿 심볼(405)로부터 위상 추적을 업데이트하지 않도록 선택할 수 있다. 소정의 신호 또는 코딩된 프레임(400)의 위상이 천천히 변경될 수 있더라도, 기준 위상 추적은 원할 경우 반송파 동기화 모듈(402)이 소정의 신호의 위상 추적을 유지하는 데에 이용될 수 있다.
그러한 것으로서, 본 발명은 반송파 동기화 모듈(302)을 이용하여 간섭 코딩된 프레임(400)이 존재하는지 판정할 수 있고, 반송파 동기화 모듈(302)은 위상 추적 정보를 업데이트할지, 또는 위상 추적 정보를 무시할지를 선택하여 반송파 동기화 모듈(302)로 하여금 소정의 코딩된 프레임(400)에 대하여 이미 획득된 반송 주파수를 추적할 수 있게 한다. 반송파 동기화 모듈(302)은 통계적 모델 또는 다른 방법을 이용하여 원하지 않으면서 프레임 또는 간섭 코딩된 프레임(400)이 존재하여 발생하는 위상 추적 정보를 따르지 않으면서 원하는 코딩된 프레임(400)의 위상을 추적하는 방식을 결정할 수 있다.
SOF 시퀀스에서의 변경
본 발명은 또한 간섭 코딩된 프레임(400)이 이러한 동일-채널 간섭에 의해 영향받을 수 있는 코딩된 프레임(400)에서는 다른 SOF(Start-Of-Frame) 시퀀스 및/또는 스크램블링 코드를 가질 수 있는 것을 생각해볼 수 있다. 통상적으로, SOF는 PL 헤더(401)의 90 비트 중에서 처음의 26비트이지만, SOF는 더 크거나 적은 비트일 수 있다. 또한, SOF 시퀀스를 변경하는 것이 기술되었지만, 이들 기법은 원한다면 PL 헤더(401)의 임의의 부분에 적용될 수 있다. 그러면 복조기(71)는 소정의 또는 그 외의 코딩된 프레임(400)으로 튜닝되기를 요청받을 때 PL 헤더(401)에서의 다른 SOF를 탐색할 수 있고, 원하는 신호에 잠금상태를 유지하고 동일-채널 간섭에 의해 풀오프되지 않게 할 수 있다.
또한, 제한된 개수의 SOF 시퀀스 그룹으로부터 서로 다른 SOF 시퀀스가 선택될 수 있고, 이 제한된 개수의 SOF 시퀀스는 수신기(64)가 필요할 때 PL 헤더(401)의 특정 SOF 시퀀스를 탐지하고 발견할 수 있도록 수신기(64)에 저장될 수 있다.
전송 프레임 타이밍 오프셋
도 7에 도시된 바와 같이, 동 시간대에 2개의 프레임(601, 605) 오프셋시키는 것이 가능하다. 데이터 프레임(400)은 도 7에 도시된 바와 같이 시간에 관련하여 오프셋될 수 있다. 예를 들면, 처음에는 하나의 데이터 프레임(400)이 시작되고, 간섭 데이터 프레임(400)이 심볼의 특정 부분만큼 또는 전체 심볼 개수만큼 지연되어 PL 헤더(401)의 SOF부가 각각의 데이터 프레임에 대하여 서로 다른 시점에서 일어날 것이며, 서로에 대해 구조적으로 간섭하지 않도록 한다. 이는 알려진 시간 및/또는 데이터 프레임에 대한 주파수 오프셋에 기초하여, 또는 원하는 신호일 가능성이 있는 가장 강력한 신호를 처리함으로써 튜너(70) 또는 복조기(71)가 수신되었을 데이터 프레임(400)을 알도록 하여, 적절한 데이터 프레임(400)을 복조한다. 데이터 프레임(400)은 한 심볼 간격보다 긴 임의의 길이만큼 오프셋될 수 있다.
전송 주파수 오프셋
본 발명의 다른 방법은 적은 양 만큼, 예를 들면, 1 MHz 만큼 데이터 프레임(601, 606)의 전송 주파수를 오프셋하여, 복조기(71)가 소정의 데이터 프레임(400)에 대하여 서로 다른 주파수 공간에서 PL 헤더(401)의 SOF부를 검색할 수 있게 하는 것이다. 오프셋 수, 및, 예를 들어, 주파수에 대하여 위로 향할지 또는 아래로 향할지와 같은 방향은 동일-채널 간섭을 동시에 그리고 잠재적으로 일으킬 것으로 보이는 데이터 프레임(400)의 개수, 또는 위성(32) 다운링크 빔에 기초할 수 있다.
흐름도
도 13a 및 13b는 본 발명의 단계를 도시하는 흐름도이다.
박스(1300)는 제1 스크램블링 코드를 이용하여 제1 신호의 제1 헤더를 스크램블링하는 것을 나타낸다.
박스(1302)는 제2 스크램블링 코드를 이용하여 제2 신호의 제2 헤더를 스크램블링하는 것을 나타낸다.
박스(1304)는 서로 다른 통신 시스템 채널을 통하여 스크램블링된 제1 헤더를 가지는 제1 신호 및 스크램블링된 제2 헤더를 가지는 제2 신호를 전송하는 것을 나타낸다.
대안으로, 본 발명은 다음과 같이 수행될 수 있다.
박스(1306)는 제1 스크램블링 코드를 이용하여 제1 신호의 제1 헤더를 스크램블링하는 것을 나타낸다.
박스(1308)는 제1 골드 코드를 이용하여 제1 신호의 제1 페이로드를 스크램블링 하는 것을 나타낸다.
박스(1310)는 제2 스크램블링 코드를 이용하여 제2 신호의 제2 헤더를 스크램블링 하는 것을 나타낸다.
박스(1312)는 제2 골드 코드를 이용하여 제2 신호의 제2 페이로드를 스크램블링 하는 것을 나타낸다.
박스(1314)는 서로 다른 통신 시스템 채널을 통하여 스크램블링된 제1 헤더를 가지는 제1 신호 및 스크램블링된 제2 헤더를 가지는 제2 신호를 전송하는 것을 나타낸다.
결론
본 발명은 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법 및 장치를 포함한다. 본 발명에 따른 방법은 제1 스크램블링 코드를 이용하여 제1 신호의 제1 헤더를 스크램블링하는 단계, 제2 스크램블링 코드를 이용하여 제2 신호의 제2 헤더를 스크램블링하는 단계, 및 서로 다른 통신 시스템 채널을 통해 스크램블링된 제1 헤더를 가지는 제1 신호 및 스크램블링된 제2 헤더를 가지는 제2 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
이 방법의 선택 사항인 추가 요소는, 제1 신호는 제1 파일럿 블록을 더 포함하는 것, 제1 파일럿 블록은 또한 제1 스클램블링 코드를 이용하여 스크램블링되는 것, 제1 신호는 제1 페이로드부를 더 포함하는 것, 및 제2 신호는 제2 페이로드부를 더 포함하는 것을 포함하며, 제1 페이로드부는 제3 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링되고 제2 페이로드부는 제4 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링되고, 제3 스크램블링 코드 및 제4 스크램블링 코드는 골드 코드이고, 제1 스크램블링 코드 및 제3 스크램블링 코드는 결합된 쌍이며, 제1 스크램블링 코드 및 제2 스크램블링 코드는 제한된 개수의 코드로부터 선택되고, 제한된 수의 코드의 개수는 통신 시스템 내의 간섭 채널의 개수에 기초하여 결정되고, 제1 스크램블링 코드 및 제2 스크램블링 코드와 관련된 정보를 통신 시스템 내의 수신기에 전송한다.
본 발명에 따른 장치는 제1 스크램블링 코드를 이용하여 제1 신호의 제1 헤더의 적어도 일부를 스크램블링하고 제2 스크램블링 코드를 이용하여 제2 신호의 제2 헤더의 적어도 일부를 스크램블링하기 위한 스크램블러, 및 통신 시스템의 서로 다른 채널을 통해 제1 신호 및 제2 신호를 전송하기 위한 송신기를 포함한다.
이 장치의 선택 사항인 추가 요소는, 제1 신호는 제1 파일럿 블록을 더 포함하는 것, 및 파일럿 블록은 또한 제1 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링되는 것, 제1 신호는 제1 페이로드부를 더 포함하는 것, 및 제2 신호는 제2 페이로드부를 더 포함하는 것을 포함하며, 제1 페이로드부는 제3 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링되고 제2 페이로드부는 제4 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링되고, 제3 스크램블링 코드 및 제4 스크램블링 코드는 골드 코드이고, 제1 스크램블링 코드 및 제3 스크램블링 코드는 결합된 쌍이며, 제1 스크램블링 코드 및 제2 스크램블링 코드는 제한된 개수의 코드로부터 선택되고, 제한된 수의 코드의 개수는 통신 시스템 내의 간섭 채널의 개수에 기초하여 결정되고, 송신기는 제1 스크램블링 코드 및 제2 스크램블링 코드와 관련된 정보를 통신 시스템 내의 수신기에 전송한다.
본 발명에 따른 다른 방법은 제1 스크램블링 코드를 이용하여 제1 신호의 제1 헤더를 스크램블링하는 단계, 제1 골드 코드를 이용하여 제1 신호의 제1 페이로드를 스크램블링하는 단계, 제2 스크램블링 코드를 이용하여 제2 신호의 제2 헤더를 스크램블링하는 단계, 제2 골드 코드를 이용하여 제2 신호의 제2 페이로드를 스크램블링하는 단계 및 통신 시스템의 서로 다른 채널을 통해 스크램블링된 제1 헤더를 가지는 제1 신호 및 스크램블링된 제2 헤더를 가지는 제2 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
이 방법의 선택 사항인 추가 요소는, 제1 스크램블링 코드 및 제2 스크램블링 코드는 제1 신호와 제2 신호 간의 동일-채널 간섭을 최소화하도록 선택되는 것, 제1 스크램블링 코드 및 제1 골드 코드는 결합된 쌍의 코드로서 이용되는 것, 및 각각의 신호는 적어도 하나의 파일럿 블록을 더 포함하는 것을 포함하고, 파일럿 블록은 이들의 각각의 헤더를 가지고 스크램블링된다.
본 발명의 범위는 상세한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니라 본원에 첨부된 특허 청구 범위 및 그 동등물에 의해서 한정되는 것을 의도한다. 상술한 명세서에서, 예들 및 데이터는 본 발명의 제조 및 혼합된 사용의 완전한 설명을 제공한다. 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는 본 발명의 다수의 실시예들이 이루어질 수 있기 때문에, 본 발명은 첨부된 특허 청구 범위 및 그 동등물에 상주한다.

Claims (20)

  1. 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법으로서,
    상기 제1 신호 및 제2 신호는 각각 상기 통신 시스템 내의 서로 다른 채널을 통해 전송되고,
    제1 스크램블링 코드를 이용하여 상기 제1 신호의 제1 헤더를 스크램블링하는 단계,
    제2 스크램블링 코드를 이용하여 상기 제2 신호의 제2 헤더를 스크램블링하는 단계, 및
    상기 통신 시스템의 서로 다른 채널을 통하여 상기 스크램블링된 제1 헤더를 가지는 상기 제1 신호 및 상기 스크램블링된 제2 헤더를 가지는 상기 제2 신호를 전송하는 단계
    를 포함하는 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 신호는 제1 파일럿 블록을 더 포함하고,
    상기 파일럿 블록 또한 상기 제1 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링되는 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 신호는 제1 페이로드부를 더 포함하고 상기 제2 신호는 제2 페이로드부를 더 포함하며,
    상기 제1 페이로드부는 제3 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링되고 상기 제2 페이로드부는 제4 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링되는 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3 스크램블링 코드 및 상기 제4 스크램블링 코드는 골드(Gold) 코드인 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 스크램블링 코드 및 상기 제3 스크램블링 코드는 결합된 쌍인 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 스크램블링 코드 및 상기 제2 스크램블링 코드는 제한된 개수의 코드로부터 선택되는 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제한된 수의 코드의 개수는 상기 통신 시스템 내의 간섭 채널의 개수에 기초하여 결정되는 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스크램블링 코드 및 상기 제2 스크램블링 코드에 관련된 정보를 상기 통신 시스템 내의 수신기에 전송하는 단계를 더 포함하는 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법.
  9. 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 장치로서,
    상기 제1 신호 및 제2 신호는 각각 상기 통신 시스템 내의 서로 다른 채널을 통해 전송되고,
    제1 스크램블링 코드를 이용하여 상기 제1 신호의 제1 헤더 중 적어도 일부를 스크램블링하고, 제2 스크램블링 코드를 이용하여 상기 제2 신호의 제2 헤더의 적어도 일부를 스크램블링하기 위한 스크램블러, 및
    상기 통신 시스템의 서로 다른 채널을 통하여 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 전송하기 위한 송신기
    를 포함하는 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 신호는 제1 파일럿 블록을 더 포함하고,
    상기 파일럿 블록 또한 상기 제1 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링되는 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 신호는 제1 페이로드부를 더 포함하고 상기 제2 신호는 제2 페이로드부를 더 포함하며,
    상기 제1 페이로드부는 제3 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링되고 상기 제2 페이로드부는 제4 스크램블링 코드를 이용하여 스크램블링되는 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제3 스크램블링 코드 및 상기 제4 스크램블링 코드는 골드 코드인 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 스크램블링 코드 및 상기 제3 스크램블링 코드는 결합된 쌍인 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 스크램블링 코드 및 상기 제2 스크램블링 코드는 제한된 개수의 코드로부터 선택되는 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제한된 수의 코드의 개수는 상기 통신 시스템 내의 간섭 채널의 개수에 기초하여 결정되는 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 장치.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 송신기는 상기 제1 스크램블링 코드 및 상기 제2 스크램블링 코드에 관련된 정보를 상기 통신 시스템 내의 수신기에 전송하는 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 장치.
  17. 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 위성-기반 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법으로서,
    상기 제1 신호 및 제2 신호는 각각이 최소한 헤더와 페이로드를 포함하고, 상기 통신 시스템 내의 서로 다른 채널을 통해 전송되며,
    제1 스크램블링 코드를 이용하여 상기 제1 신호의 제1 헤더를 스크램블링하는 단계,
    제1 골드 코드를 이용하여 상기 제1 신호의 제1 페이로드를 스크램블링하는 단계,
    제2 스크램블링 코드를 이용하여 상기 제2 신호의 제2 헤더를 스크램블링하는 단계,
    제2 골드 코드를 이용하여 상기 제2 신호의 제2 페이로드를 스크램블링하는 단계,
    상기 통신 시스템의 서로 다른 채널을 통하여 상기 스크램블링된 제1 헤더를 가지는 상기 제1 신호 및 상기 스크램블링된 제2 헤더를 가지는 상기 제2 신호를 전송하는 단계
    를 포함하는 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 위성-기반 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 스크램블링 코드 및 상기 제2 스크램블링 코드는 상기 제1 신호와 상기 제2 신호 간의 동일-채널 간섭을 최소화하도록 선택되는 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 위성-기반 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 스크램블링 코드 및 상기 제2 골드 코드는 코드들의 결합된 쌍으로서 이용되는 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 위성-기반 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    각각의 신호는 적어도 하나의 파일럿 블록을 더 포함하며, 상기 파일럿 블록들은 이들 각각의 헤더를 가지고 스크램블링되는 최소한 제1 신호와 제2 신호를 포함하는 위성-기반 통신 시스템에서의 동일-채널 간섭을 최소화하기 위한 방법.
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