KR100909280B1 - 계층 변조 신호 수신 장치 및 방법 - Google Patents

계층 변조 신호 수신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

계층 변조 신호 수신 장치는 계층 변조 신호를 수신하면, 계층 변조 신호를 차등 복조하여 제1 계층 변조 신호를 생성한다. 이후 제1 계층 변조 신호를 신호 추정하여 제1 계층 추정 신호를 생성하고, 제1 계층 추정 신호를 변조하여 변조된 제1 계층 추정 신호를 생성하며, 변조된 제1 계층 추정 신호를 바탕으로 계층 변조 신호에서 제2 계층 변조 신호를 추출한다. 이를 통해 계층 변조 신호 수신 장치는 계층 변조 신호에서 새로 추가된 신호를 복원한다.
계층, 변조, 추정

Description

계층 변조 신호 수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RECEIVING HIERARCHICAL MODULATION SIGNAL}
본 발명은 계층 변조 신호를 수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 지상파 디지털 멀티미디어 방송(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting, T-DMB) 시스템에서의 계층 변조 신호를 수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-017-02, 과제명: 지상파 DMB 전송 고도화 기술개발].
T-DMB 시스템은 유레카-147 디지털 오디오 방송(Eureka-147 Digital Audio Broadcasting, Eureka-147 DAB) 시스템을 기반으로 개발된 시스템이다. Eureka-147 DAB 시스템은 이동성을 고려하여 설계 되었기 때문에, T-DMB 시스템도 이동형 방송 시스템이 요구하는 안정적인 수신 성능, 수신기의 전력 소모, 단일 주파수 망 구성, 및 스펙트럼 이용 효율과 같은 요구 사항을 만족한다.
T-DMB 시스템은 1.5MHz 대역에서 약 1 Mbps 정도의 전송률을 가지고 7인치 정도의 화면에 씨아이에프(Common Interleaved Frame, CIF)급 화질로 멀티미디어 방송 서비스를 제공한다. 따라서 향후 T-DMB 시스템이 에스디(Standard Definition, SD)급의 서비스를 제공하고자 하는 경우 현재의 전송률보다 더 높은 전송률이 요구된다.
이를 위해 T-DMB 시스템은 계층 변조(Hierarchical Modulation)를 통해 더 높은 전송률을 얻을 수 있다. 계층 변조는 서로 다른 변조 방식으로 변조된 두 개 이상의 독립적인 신호를 하나의 신호로 변조하여 복수의 독립적인 신호들이 함께 전송되도록 하는 것이다. 따라서 T-DMB 시스템은 기존 T-DMB 시스템 신호와 추가 신호를 계층 변조하여 계층 변조 신호를 전송한다.
계층 변조 신호로부터 추가 신호를 복원하는 방법은 계층 변조된 신호를 차등 복조하여 T-DMB 시스템 신호를 복원하는 단계, 복원된 T-DMB 시스템 신호를 T-DMB 시스템의 변조 방식에 따라 다시 변조하여 T-DMB 시스템의 신호 성분을 구하는 단계, 및 계층 변조된 신호에서 T-DMB 시스템의 신호 성분을 제거하는 단계를 거친다.
하지만 위와 같은 방법을 따르는 경우 수신기의 복잡도가 매우 증가하여 수신기의 구현이 어렵고, 전력 소모가 커지는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 계층 변조된 신호에서 간단한 신호처리를 통해 효과적으로 추가된 신호를 복원하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호 수신 방법은 복수의 계층을 가지는 계층 변조 신호를 수신하는 단계, 계층 변조 신호를 차등 복조하여 제1 계층 변조 신호를 생성하는 단계, 제1 계층 변조 신호를 신호 추정하여 제1 계층 추정 신호를 생성하는 단계, 제1 계층 추정 신호를 변조하여 변조된 제1 계층 추정 신호를 생성하는 단계, 및 변조된 제1 계층 추정 신호를 바탕으로 계층 변조 신호에서 제2 계층 변조 신호를 추출하는 단계를 포함한다.
이때 계층 변조 신호 수신 방법은 제1 계층 변조 신호를 제1 복조 방식으로 복조하여 제1 계층 신호를 생성하는 단계, 및 제2 계층 변조 신호를 제2 복조 방식으로 복조하여 제2 계층 신호를 생성하는 단계를 더 포함한다.
또한 이때 계층 변조 신호는 두 개의 계층을 가지고, 제1 계층 신호는 기본 계층 신호이며, 제2 계층 신호는 기본 계층 신호에 부가되는 서비스를 제공하기 위한 추가 계층 신호이다.
또한 이때 제1 계층 추정 신호를 생성하는 단계는 제1 계층 변조 신호를 경판정하여 제1 계층 추정 신호를 생성한다.
또한 이때 변조된 제1 계층 추정 신호를 생성하는 단계는 제1 계층 추정 신 호를 제1 복조 방식에 대응하는 변조 방식으로 변조하여 변조된 제1 계층 추정 신호를 생성한다.
또한 이때 추가 계층 신호를 생성하는 단계는 제2 계층 변조 신호를 채널 추정하여 제2 계층 변조 신호에 대응하는 채널 추정 값을 생성하는 단계, 채널 추정 값을 바탕으로 제2 계층 변조 신호를 채널 등화하여 등화된 제2 계층 변조 신호를 생성하는 단계, 및 등화된 제2 계층 변조 신호를 제2 복조 방식으로 복조하여 추가 계층 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 계층 변조 신호 수신 장치는 수신부, 제1 신호 복원부, 신호 추정부 및 제2 신호 복원부를 포함한다. 수신부는 두 개의 계층을 가지는 계층 변조 신호를 수신한다. 제1 신호 복원부는 계층 변조 신호를 차등 복조하여 기본 계층 변조 신호를 생성하고, 기본 계층 변조 신호로부터 제1 신호를 생성한다. 신호 추정부는 기본 계층 변조 신호를 경판정하여 기본 계층 추정 신호를 생성하고, 기본 계층 추정 신호를 변조하여 변조된 기본 계층 추정 신호를 출력한다. 제2 신호 복원부는 변조된 추정 신호를 바탕으로 계층 변조 신호에서 추가 계층 변조 신호를 추출하고, 추가 계층 변조 신호로부터 제2 신호를 생성한다.
이때 제1 신호는 제2 신호보다 우선순위가 높은 신호이다.
또한 이때 제1 신호 복원부는 계층 변조 신호를 차등 복조하여 기본 계층 변조 신호를 출력하는 차등 복조부, 기본 계층 변조 신호를 제1 복조 방식에 따라 복조하여 기본 계층 신호를 출력하는 복조부 및 기본 계층 신호를 채널 복호화하여 제1 신호를 출력하는 채널 복호화부를 포함한다.
또한 이때 신호 추정부는 기본 계층 변조 신호를 경판정하여 기본 계층 추정 신호를 출력하는 기본 계층 신호 추정부 및 기본 계층 추정 신호를 제1 변조 방식에 따라 변조하여 변조된 기본 계층 추정 신호를 출력하는 변조부를 포함한다.
또한 이때 제1 변조 방식은 제1 복조 방식에 대응한다.
또한 이때 제2 신호 복원부는 계층 변조 신호에서 변조된 기본 계층 추정 신호를 제거하여 추가 계층 변조 신호를 출력하는 추가 계층 추출부, 추가 계층 변조 신호를 복조하여 추가 계층 신호를 출력하는 복조부 및 추가 계층 신호를 채널 복호화하여 제2 신호를 출력하는 채널 복호화부를 포함한다.
본 발명의 따라 간단한 신호처리를 통해 기존 T-DMB 신호를 추정하고 추정된 T-DMB 신호를 바탕으로 계층 변조 신호에서 새로 추가된 신호를 복원하여 수신기의 복잡도를 줄이고, 수신기에서 소모되는 전력을 줄일 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호를 수신하는 장치 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
먼저 도 1을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 T-DMB 시스템에서의 계층 변조 신호를 전송하는 장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호 전송 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호 전송 장치는 기본 계층 채널 부호화부(110), 추가 계층 채널 부호화부(120), 기본 계층 변조부(130), 추가 계층 변조부(140), 계층 변조부(150) 및 전송부(160)를 포함한다.
기본 계층 채널 부호화부(110)는 높은 우선순위 신호(High Priority 신호, 이하 'HP 신호'라고도 함)를 입력받아, HP 신호를 채널 부호화하여 기본 계층 신호를 출력한다.
추가 계층 채널 부호화부(120)는 낮은 우선순위 신호(Low Priority 신호, 이하 'LP 신호'라고도 함)를 입력받아, LP 신호를 채널 부호화하여 추가 계층 신호를 출력한다.
기본 계층 변조부(130)는 기본 계층 채널 부호화부(110)로부터 수신된 기본 계층 신호를 변조하여 기본 계층 변조 신호를 출력한다.
추가 계층 변조부(140)는 추가 계층 채널 부호화부(120)로부터 수신된 추가 계층 신호를 변조하여 추가 계층 변조 신호를 출력한다.
계층 변조부(150)는 기본 계층 변조 신호와 추가 계층 변조 신호를 입력받아, 기본 계층 변조 신호와 추가 계층 변조 신호를 계층 변조하여 계층 변조 신호를 출력한다.
전송부(160)는 계층 변조부(150)로부터 계층 변조 신호를 입력받아, 계층 변조 신호를 계층 변조 신호 수신 장치로 전송한다.
다음은 도 2를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 T-DMB 시스템에서의 전송 프레임의 구조에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전송 프레임의 구조를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 T-DMB 시스템에서의 전송 프레임은 유사 랜덤 심볼(Pseudo Random Symbol, 이하 'PRS'라고도 함)(P110), 복수의 고속 정보 채널 심볼(Fast Information Channel Symbol, 이하 'FIC 심볼'이라고도 함)(P130), 복수의 주 서비스 채널 심볼(Main Service Channel Symbol, 이하 'MSC 심볼'이라고도 함)(P150)을 포함한다.
PRS(P110)는 전송 프레임의 1번째 심볼이고, 변조 및 복조의 기준이 되는 심볼이다.
FIC 심볼(P130)은 다중 구성 정보(Multiplex Configuration Information) 및 서비스 정보(Service Information) 등을 제공하는 심볼이다.
MSC 심볼(P150)은 실제로 서비스되는 데이터를 제공하는 심볼이다.
이때 전송 프레임은 총 76개의 직교 주파수 분할 다중화 심볼(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Symbol, 이하 'OFDM 심볼'이라고도 함)로 구성될 수 있고, 각각의 OFDM 심볼은 1536개의 서브캐리어(subcarrier)를 가질 수 있다.
또한 이때 전송 프레임은 1개의 PRS(P110), 3개의 FIC 심볼(P130), 및 72개의 MSC 심볼(P150)을 가질 수도 있다.
다음은 도 3을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 T-DMB 시스템에서의 계층 변조 신호를 수신하는 장치에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호 수신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 계층 변조 신호 수신 장치는 수신부(210), 높은 우선순위 신호 복원부(High Priority 신호 복원부, 이하 'HP 신호 복원부'라고도 함)(220), 신호 추정부(230), 및 낮은 우선순위 신호 복원부(Low Priority 신호 복원부, 이하 'LP 신호 복원부'라고도 함)(240)를 포함한다.
이때 HP 신호 복원부(220)는 차등 복조부(221), 기본 계층 복조부(223), 및 기본 계층 채널 복호화부(225)를 포함하고, 신호 추정부(230)는 기본 계층 신호 추정부(231) 및 추정 신호 변조부(233)를 포함하며, LP 신호 복원부(240)는 추가 계층 추출부(241), 추가 계층 채널 추정부(243), 추가 계층 채널 등화부(245), 추가 계층 복조부(247), 및 추가 계층 채널 복호화부(249)를 포함한다.
수신부(210)는 계층 변조 신호 전송 장치로부터 계층 변조 신호를 수신한다.
HP 신호 복원부(220)의 차등 복조부(221)는 수신부(210)로부터 계층 변조 신호를 입력받아, 계층 변조 신호를 차등 복조(Differential Demodulation)하여 기본 계층 변조 신호를 출력한다.
HP 신호 복원부(220)의 기본 계층 복조부(223)는 차등 복조부(221)로부터 기본 계층 변조 신호를 입력받아, 기본 계층 변조 신호를 복조하여 기본 계층 신호를 출력한다.
HP 신호 복원부(220)의 기본 계층 채널 복호화부(225)는 기본 계층 복조부(223)로부터 기본 계층 신호를 입력받아, 기본 계층 신호를 채널 복호화하여 HP 신호를 출력한다.
신호 추정부(230)의 기본 계층 신호 추정부(231)는 HP 신호 복원부(220)의 기본 계층 복조부(221)로부터 기본 계층 변조 신호를 입력받아, 기본 계층 변조 신호를 경판정(Hard Decision)하여 기본 계층 추정 신호를 출력한다.
신호 추정부(230)의 추정 신호 변조부(233)는 기본 계층 신호 추정부(231)로부터 기본 계층 추정 신호를 입력받아, 기본 계층 추정 신호를 변조하여 변조된 기본 계층 추정 신호를 출력한다.
LP 신호 복원부(240)의 추가 계층 추출부(241)는 수신부(210)로부터 계층 변조 신호를 입력받아, 계층 변조 신호에서 추가 계층 변조 신호를 추출하여 추가 계층 변조 신호를 출력한다. 이때 추가 계층 추출부(241)는 변조된 기본 계층 추정 신호를 바탕으로 추가 계층 변조 신호를 추출하여 출력할 수 있다.
LP 신호 복원부(240)의 추가 계층 채널 추정부(243)는 추가 계층 추출부(241)로부터 추가 계층 변조 신호를 입력받아, 추가 계층 변조 신호를 채널 추정하여 추가 계층 변조 신호의 채널 추정 값을 출력한다.
LP 신호 복원부(240)의 추가 계층 채널 등화부(245)는 추가 계층 추출부(241)로부터 추가 계층 변조 신호를 입력받아, 추가 계층 변조 신호를 채널 등화하여 등화된 추가 계층 변조 신호를 출력한다. 이때 추가 계층 채널 등화부(245)는 추가 계층 변조 신호의 채널 추정 값에 따라 추가 계층 변조 신호를 채널 등화하여 등화된 추가 계층 변조 신호를 출력할 수 있다.
LP 신호 복원부(240)의 추가 계층 복조부(247)는 추가 계층 채널 등화부(245)로부터 등화된 추가 계층 변조 신호를 입력받아, 등화된 추가 계층 변조 신호를 복조하여 추가 계층 신호를 출력한다.
LP 신호 복원부(240)의 추가 계층 채널 복호화부(249)는 추가 계층 복조부(247)로부터 추가 계층 신호를 입력받아, 추가 계층 신호를 채널 복호화하여 LP 신호를 출력한다.
다음은 도 4 내지 도 6을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호 전송 장치가 계층 변조 신호를 전송하는 방법에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호 전송 방법을 도시한 순서도이다.
이때 계층 변조가 적용된 T-DMB 시스템에서는 기존 T-DMB 방송 서비스가 유지되는 것이 중요하므로 기존 T-DMB 방송의 신호를 HP 신호라고 하고, 새로 추가 되는 신호를 LP 신호라고 한다. 또한 이때 HP 신호는 계층 변조에서 기본 계층으로 변조될 수 있고, LP 신호는 계층 변조에서 추가 계층으로 변조될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 기본 계층 채널 부호화부(110)는 HP 신호를 채널 부호화하여 기본 계층 신호를 생성한다(S110). 이때 기본 계층 채널 부호화부(110)는 컨볼루션(convolution) 부호화, 격자 부호화, 터보(turbo) 부호화, 저밀도 패리티 검사(Low Density Parity Check, LDPC) 부호화, 또는 이들 중 둘 이상을 상호 연접한 연접 부호화(concatenated encoding) 등의 방법을 통해 HP 신호를 채널 부호화할 수 있다.
다음, 기본 계층 변조부(130)는 기본 계층 신호를 변조하여 기본 계층 변조 신호를 생성한다(S120). 이때 기본 계층 변조부(130)는 기본 계층 신호를 차동 4위상 편이 변조(Differential Quadrature Phase Shift Keying, DQPSK) 방식으로 변조하여 기본 계층 변조 신호를 생성할 수 있다.
그리고 추가 계층 채널 부호화부(120)는 LP 신호를 채널 부호화하여 추가 계층 신호를 생성한다(S130). 이때 추가 계층 채널 부호화부(120)는 컨볼루션(convolution) 부호화, 격자 부호화, 터보(turbo) 부호화, 저밀도 패리티 검사(Low Density Parity Check, LDPC) 부호화, 또는 이들 중 둘 이상을 상호 연접한 연접 부호화(concatenated encoding) 등의 방법을 통해 LP 신호를 채널 부호화할 수 있다.
다음, 추가 계층 변조부(140)는 추가 계층 신호를 변조하여 추가 계층 변조 신호를 생성한다(S140). 이때 추가 계층 변조부(140)는 추가 계층 신호를 직교 위 상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK) 방식으로 변조하여 추가 계층 변조 신호를 생성할 수 있다. 또한 이때 추가 계층 변조부(140)는 전파 환경, 데이터 전송 속도에 따라 DQPSK, 진폭 편이 방식(Amplitude Shift Keying, ASK), 또는 차동 진폭 편이 방식(Differential Amplitude Shift Keying, DASK) 등 다양한 변조 방식으로 추가 계층 신호를 변조할 수도 있다.
이후, 계층 변조부(150)는 기본 계층 변조 신호와 추가 계층 변조 신호를 계층 변조하여 계층 변조 신호를 생성한다(S150).
이하에서는 도 5와 도 6을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호 생성 장치가 생성한 계층 변조 신호에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호의 홀수 번째 성상을 도시한 성상도이다. 이때 도 5의 (a)는 계층 변조 계수가 3인 계층 변조 신호의 홀수 번째 성상을 도시한 성상도이고, 도 5의 (b)는 계층 변조 계수가 4인 계층 변조 신호의 홀수 번째 성상을 도시한 성상도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 4개의 사분면의 각각에 기본 계층 신호의 성상군이 위치하고, 각각의 기본 계층 신호의 성상군은 4개의 추가 계층 신호의 성상을 포함한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호의 짝수 번째 성상을 도시한 성상도이다. 이때 도 6의 (a)는 계층 변조 계수가 3인 계층 변조 신호의 짝수 번째 성상을 도시한 성상도이고, 도 6의 (b)는 계층 변조 계수가 4인 계층 변조 신호의 짝수 번째 성상을 도시한 성상도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 계층 변조 신호의 짝수 번째 성상은 홀수 번째 성상이 π/4만큼 회전한 위치와 동일하다.
이때 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 계층 변조 계수는 수학식 1을 따를 수 있다.
Figure 112007061048606-pat00001
수학식 1에서
Figure 112007061048606-pat00002
는 계층 변조 계수를 나타내고,
Figure 112007061048606-pat00003
는 기본 계층 신호의 성상군간의 거리를 나타내며,
Figure 112007061048606-pat00004
는 추가 계층 신호의 성상간의 거리를 나타낸다.
다시 도 4를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호 전송 장치가 계층 변조 신호를 전송하는 방법에 대해 설명한다.
다음, 전송부(160)는 계층 변조 신호를 전송 프레임을 통해 계층 변조 신호 수신 장치로 전송한다(S160).
다음은 도 7을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호 수신 장치가 계층 변조 신호를 수신하는 방법에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호 수신 방법을 도시한 순서도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 먼저 수신부(210)는 전송 프레임을 통해 전송된 계층 변조 신호를 수신한다(S201).
다음, 차등 복조부(211)는 계층 변조 신호를 차등 복조(Differential Demodulation)하여 기본 계층 변조 신호를 생성한다(S203). 이때 기본 계층 변조 신호는 수학식 2를 따를 수 있다.
Figure 112007061048606-pat00005
수학식 2에서
Figure 112007061048606-pat00006
은 기본 계층 변조 신호를 나타내고,
Figure 112007061048606-pat00007
은 n번째 계층 변조 신호를 나타내며,
Figure 112007061048606-pat00008
은 n-1번째 계층 변조 신호를 나타낸다.
이후, 기본 계층 복조부(223)는 기본 계층 변조 신호를 복조하여 기본 계층 신호를 생성한다(S205). 이때 기본 계층 복조부(223)는 계층 변조 신호 전송 장치의 기본 계층 변조부(130)가 사용하는 변조 방식에 대응하는 복조 방식으로 기본 계층 변조 신호를 복조할 수 있다. 또한 이때 기본 계층 복조부(223)는 미리 정해진 복조 방식으로 기본 계층 변조 신호를 복조할 수도 있다.
다음, 기본 계층 채널 복호화부(225)는 기본 계층 신호를 채널 복호화하여 HP 신호를 생성한다(S207). 이때 기본 계층 채널 복호화부(225)는 계층 변조 신호 전송 장치의 기본 계층 채널 부호화부(110)가 사용하는 채널 부호화 방법에 대응하는 채널 복호화 방법으로 기본 계층 신호를 채널 복호화할 수 있다. 또한 이때 기본 계층 채널 복호화부(225)는 미리 정해진 채널 복호화 방법으로 기본 계층 신호를 채널 복호화 할 수도 있다.
한편, 기본 계층 신호 추정부(231)는 기본 계층 변조 신호를 경판정(Hard Decision)을 통해 추정하여 기본 계층 추정 신호를 생성한다(S209).
다음, 추정 신호 변조부(233)는 기본 계층 추정 신호를 변조하여 변조된 기본 계층 추정 신호를 생성한다(S211). 이때 추정 신호 변조부(233)는 계층 변조 신호 전송 장치의 기본 계층 변조부(130)와 동일한 변조 방식으로 기본 계층 추정 신호를 변조할 수 있다. 또한 이때 추정 신호 변조부(233)는 미리 정해진 변조 방식으로 기본 계층 추정 신호를 변조할 수도 있다.
이후, 추가 계층 추출부(241)는 계층 변조 신호에서 변조된 기본 계층 추정 신호를 제거하여 추가 계층 변조 신호를 추출한다(S213). 이때 추가 계층 변조 신호는 수학식 3을 따를 수 있다.
Figure 112007061048606-pat00009
수학식 3에서
Figure 112007061048606-pat00010
는 추가 계층 변조 신호를 나타내고,
Figure 112007061048606-pat00011
는 계층 변조 신호를 나타내며,
Figure 112007061048606-pat00012
는 추정된 기본 계층 변조 신호를 나타낸다.
다음, 추가 계층 채널 추정부(243)는 추가 계층 변조 신호를 채널 추정하여 추가 계층 변조 신호의 채널 추정 값을 생성한다(S215). 이때 추가 계층 채널 추정부(243)는 추가 계층 변조 신호의 전체 1536개의 서브캐리어 중 파일럿 신호의 위치에서 파일럿 신호와 수신신호의 비를 계산해서 파일럿 신호에서의 채널 추정 값을 구한 후, 파일럿 신호에서의 채널 추정 값을 보간(Interpolation)하여 전체 1536개의 서브캐리어에 대응하는 채널 추정 벡터를 구할 수 있다.
이후, 추가 계층 채널 등화부(245)는 추가 계층 변조 신호의 채널 추정 값을 바탕으로 추가 계층 변조 신호를 채널 등화하여 등화된 추가 계층 변조 신호를 생성한다(S217). 이때 등화된 추가 계층 변조 신호는 수학식 4를 따를 수 있다.
Figure 112007061048606-pat00013
수학식 4에서
Figure 112007061048606-pat00014
는 등화된 추가 계층 변조 신호를 나타내고,
Figure 112007061048606-pat00015
는 추가 계층 변조 신호를 나타내며,
Figure 112007061048606-pat00016
는 추가 계층 변조 신호의 채널 추정 값을 나타낸다.
다음, 추가 계층 복조부(247)는 등화된 추가 계층 변조 신호를 복조하여 추가 계층 신호를 생성한다(S219). 이때 추가 계층 복조부(247)는 계층 변조 신호 전송 장치의 추가 계층 변조부(140)가 사용하는 변조 방식에 대응하는 복조 방식으로 등화된 추가 계층 변조 신호를 복조할 수 있다. 또한 이때 추가 계층 복조부(247)는 미리 정해진 복조 방식으로 등화된 추가 계층 변조 신호를 복조할 수도 있다.
이후, 추가 계층 채널 복호화부(249)는 추가 계층 신호를 채널 복호화하여 LP 신호를 생성한다(S221). 이때 추가 계층 채널 복호화부(249)는 계층 변조 신호 전송 장치의 추가 계층 채널 부호화부(120)가 사용하는 채널 부호화 방법에 대응하는 채널 복호화 방법으로 추가 계층 신호를 채널 복호화할 수 있다. 또한 이때 추가 계층 채널 복호화부(249)는 미리 정해진 채널 복호화 방법으로 추가 계층 신호를 채널 복호화할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호 전송 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전송 프레임의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호 수신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호 전송 방법을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호의 홀수 번째 성상을 도시한 성상도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호의 짝수 번째 성상을 도시한 성상도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 계층 변조 신호 수신 방법을 도시한 순서도이다.

Claims (12)

  1. 복수의 계층을 가지는 계층 변조 신호를 수신하는 단계;
    상기 계층 변조 신호를 차등 복조하여 제1 계층 변조 신호를 생성하는 단계;
    상기 제1 계층 변조 신호를 신호 추정하여 제1 계층 추정 신호를 생성하는 단계;
    상기 제1 계층 추정 신호를 변조하여 변조된 제1 계층 추정 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 변조된 제1 계층 추정 신호를 바탕으로 상기 계층 변조 신호에서 제2 계층 변조 신호를 추출하는 단계를 포함하는 계층 변조 신호 수신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 계층 변조 신호를 제1 복조 방식으로 복조하여 제1 계층 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제2 계층 변조 신호를 제2 복조 방식으로 복조하여 제2 계층 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 계층 변조 신호 수신 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 계층 변조 신호는 두 개의 계층을 가지고, 상기 제1 계층 신호는 기본 계층 신호이며, 상기 제2 계층 신호는 상기 기본 계층 신호에 부가되는 서비스를 제공하기 위한 추가 계층 신호인 계층 변조 신호 수신 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 계층 추정 신호를 생성하는 단계는
    상기 제1 계층 변조 신호를 경판정하여 상기 제1 계층 추정 신호를 생성하는 계층 변조 신호 수신 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 변조된 제1 계층 추정 신호를 생성하는 단계는
    상기 제1 계층 추정 신호를 상기 제1 복조 방식에 대응하는 변조 방식으로 변조하여 상기 변조된 제1 계층 추정 신호를 생성하는 계층 변조 신호 수신 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 추가 계층 신호를 생성하는 단계는
    상기 제2 계층 변조 신호를 채널 추정하여 상기 제2 계층 변조 신호에 대응하는 채널 추정 값을 생성하는 단계;
    상기 채널 추정 값을 바탕으로 상기 제2 계층 변조 신호를 채널 등화하여 등화된 제2 계층 변조 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 등화된 제2 계층 변조 신호를 상기 제2 복조 방식으로 복조하여 상기 추가 계층 신호를 생성하는 단계를 포함하는 계층 변조 신호 수신 방법.
  7. 두 개의 계층을 가지는 계층 변조 신호를 수신하는 수신부;
    상기 계층 변조 신호를 차등 복조하여 기본 계층 변조 신호를 생성하고, 상기 기본 계층 변조 신호로부터 제1 신호를 생성하는 제1 신호 복원부;
    상기 기본 계층 변조 신호를 경판정하여 기본 계층 추정 신호를 생성하고, 상기 기본 계층 추정 신호를 변조하여 변조된 기본 계층 추정 신호를 출력하는 신호 추정부; 및
    상기 변조된 기본 계층 추정 신호를 바탕으로 상기 계층 변조 신호에서 추가 계층 변조 신호를 추출하고, 상기 추가 계층 변조 신호로부터 제2 신호를 생성하는 제2 신호 복원부를 포함하는 계층 변조 신호 수신 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 신호는 상기 제2 신호보다 우선순위가 높은 신호인 계층 변조 신호 수신 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 신호 복원부는
    상기 계층 변조 신호를 차등 복조하여 상기 기본 계층 변조 신호를 출력하는 차등 복조부;
    상기 기본 계층 변조 신호를 제1 복조 방식에 따라 복조하여 기본 계층 신호 를 출력하는 복조부; 및
    상기 기본 계층 신호를 채널 복호화하여 상기 제1 신호를 출력하는 채널 복호화부를 포함하는 계층 변조 신호 수신 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 신호 추정부는
    상기 기본 계층 변조 신호를 경판정하여 기본 계층 추정 신호를 출력하는 기본 계층 신호 추정부; 및
    상기 기본 계층 추정 신호를 제1 변조 방식에 따라 변조하여 상기 변조된 기본 계층 추정 신호를 출력하는 변조부를 포함하는 계층 변조 신호 수신 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 변조 방식은 상기 제1 복조 방식에 대응하는 계층 변조 신호 수신 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제2 신호 복원부는
    상기 계층 변조 신호에서 상기 변조된 기본 계층 추정 신호를 제거하여 상기 추가 계층 변조 신호를 출력하는 추가 계층 추출부;
    상기 추가 계층 변조 신호를 복조하여 추가 계층 신호를 출력하는 복조부; 및
    상기 추가 계층 신호를 채널 복호화하여 상기 제2 신호를 출력하는 채널 복호화부를 포함하는 계층 변조 신호 수신 장치.
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