KR101135035B1 - 모바일 브로드캐스트 서비스를 위한 시간 다이버시티를제공하는 장치, 시스템 및 방법 - Google Patents

모바일 브로드캐스트 서비스를 위한 시간 다이버시티를제공하는 장치, 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

서비스 컨텐츠를 포함하는 디지털 신호의 수신 및 비결정적 컨텐츠를 포함하는 디지털 신호의 수신을 포함하는, 서비스에 대응되는 시간 다중 디지털 신호를 수신기에 제공하는 시스템, 방법 및 장치가 제공된다. 서비스 컨텐츠는 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들 내에서 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들 내로 결정적으로 삽입된다. 또한, 비결정적 컨텐츠의 제1 부분은 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들 내에서 제2 기설정된 수의 데이터 패킷들로 삽입된다. 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들의 카피(copy)가 생성된다. 제1 기설정된 수의 데이터 프레임은 분산 네트워크 상으로 브로드캐스팅된다. 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들의 카피는 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들 내로 삽입되고, 비결정적 컨텐츠의 제1 부분은 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들 내로 삽입된다. 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들은 기설정된 시간 이후에 브로드캐스팅된다.
서비스 컨텐츠, 비결정적 컨텐츠

Description

모바일 브로드캐스트 서비스를 위한 시간 다이버시티를 제공하는 장치, 시스템 및 방법{Apparatus, systems and methods for providing time diversity for mobile broadcast services}
본 발명은 일반적으로 브로드캐스팅 네트워크에 관한 것이며, 보다 상세하게는 모바일 브로드캐스트 서비스를 위한 시간 다이버시티를 제공하는 기술에 관한 것이다.
단일 주파수 네트워크(SFN)는 소정 영역의 수신기들에 동일한 정보를 전달하도록 동일 주파수에서 동작하는 송신기들의 집합이다. 송신기는 동일한 신호를 송출하며, 그 신호들 중 일부는 거의 동시에 개개의 수신기들에 수신될 수 있다. 하나의 강력한 송신기를 사용하는 대신에 다수의 송신기들을 사용하면, 신호가 집과 같은 구조로 들어갈 때 다수의 송신기들은 대체 경로를 제공하기 때문에, 보다 향상된 수신을 제공하는 이점이 있다. 가령, 산이 많은 지역에서, 사람들은 때때로 계곡과 같은 곳에 위치하기 때문에 그 지역에 거주하는 모든 인구들에 서비스를 제공할 수 있는 특정 지역을 찾기는 어렵다. 다수의 송신기들은 그러한 협소한 지역까지 커버하여, 그러한 공백(gap)을 채울 수 있도록 전략적으로 적용될 수 있다.
이러한 단일 주파수 네트워크는 디지털 텔레비젼(DTV)와 같은 디지털 방식으 로 인코딩된 데이터의 송신, 시스템 및 ATSC(Advanced Television System Committee)에 의해 규정된 관련 표준들을 위한 것이다. 참고 문헌인 ATSC의 DTV 표준(또는, A/53 표준) 하에서, 고해상도 사진, 고품질의 사운드, 복수의 표준 해상도 사진, 및 보조적으로 관련되거나 관련없는 통신을 포함하는 많은 양의 데이터를 전송하는 것이 가능하며, 그것들은 컴퓨터 또는 텔레비전 세트를 사용하여 접근가능하다.
DTV 표준은 비디오/오디오 층(video/audio layer), 압축 층(compression layer), 트랜스포트 층(transport layer), 및 트랜스미션 층(transmission layer)을 포함한다. 계층 구조의 최상부는 가령, 비디오/오디오 포맷과 같은 다양한 디지털 데이터 포맷들 중의 하나인 압축되지 않은 디지털 신호가 존재한다. 비디오/오디오 층과 대응하는 데이터 스트림(data stream)은 기초 스트림 (elementary stream)으로 알려져 있다.
압축 층은 기초 스트림을 낮은 데이터 비율을 가지는 비트스트림(bitstream)으로 압축한다. ATSC DTV 표준에서, MPEG-2 압축은 비디오를 위해 사용되고, Dolby AC-3 압축은 오디오를 위해 사용된다. 압축된 비트스트림은 차례로 패킷화되어, 다른 비트스트림과 함께 멀티플렉서에 의해 트랜스포트 층에서 높은 데이터 비율의 디지털 비트스트림으로 멀티플렉싱될 수 있다. MPEG-2 트랜스포트 프로토콜은(몇몇 다른 것들 사이에서) 패킷화하는 방법과 패킷들을 MPEG-2 전송 스트림으로 멀티플렉싱하는 방법을 정의한다. 그 결과, 다수의 프로그램 및/또는 다수의 데이터 신호들을 포함할 수 있는 멀티플렉싱된 비트스트림에는 매우 압축된 데이터 패킷들의 스트림이 존재한다.
트랜스포트 층으로부터 멀티플렉싱된 비트스트림은 트랜스미션 층에서 트랜스미션 시스템에 의해 RF 캐리어(Radio Frequency carrier)로 변조된다. 채널 상으로 디지털 신호를 전송하기 위해 현재 ATSC DTV 표준에 이용되는 지상파 브로드캐스트 모드는 8T-VSB(eight-level Trellis Coded Vestigial sideband)이다.
도 1은 RF 전송 시스템에서 사용되는 잘 알려진 트렐리스 부호화된(Trellis coded) 8T-VSB 송신기(100)에 대한 블럭도이다. 본 송신기는 산재하는 비디오, 오디오 및 부가 데이터의 입력 데이터 패킷을 수신하고, 데이터 랜덤마이저(randomizer)(102)를 이용하여 데이터를 렌덤화하여 플랫(flat)한, 노이즈 형상의 스펙트럼을 생성한다. 우수한 버스트 노이즈(burst noise) 정정 능력 및 데이터 오버헤드(data overhead) 효율을 가진 것으로 알려진 리드 솔로몬 인코더(Reed-Solomon encoder: 104)는 랜덤화된 데이터를 RS(Reed-Solomon) 인코딩하여, 각각의 데이터 패킷의 끝에 패리티(parity) 바이트를 추가한다. 차례로, 그 데이터는 바이트 데이터 인터리버(byte data interleaver : 106)에 의해 다수의 데이터 세그먼트 상으로 길쌈 인터리버(convolutionally interleaved)된다(즉 spread out).
프리 코더 및 트렐리스 인코더(pre-coder and Trellis encoder : 108)(이하 트렐리스 코더(Trellis coder))는 전송을 위해 멀티 레벨의 데이터 심볼들을 생성하여, 다수의 데이터 레벨의 형식으로 신호에 리던던시(redundancy)를 추가한다. 동기 삽입부(110)는 낮은 레벨의 동일위상 파일럿(in-phase pilot)을 생성하기 위해 파일럿 삽입 소자(112)에 의해 직류 오프셋이 추가되기 전에, 멀티 레벨의 데이 터 심볼들과 함께 세그먼트 및 프레임 동기를 멀티플렉싱한다. 세그먼트 및 프레임 동기들은 인터리브되지는 않는다. VSB 변조기(114)는 한쪽 측파대(sideband)의 대부분이 제거된, 표준 주파수에서 필터링된 중간 주파수(intermediate frequency)를 제공한다. 최종적으로, RF 업컨버터(RF upconverter : 116)가 요청된 RF 채널로 신호를 변환한다.
다중 경로 전송(multi path propagation)은 신호 에코(echoes)를 다루는 수신기의 이퀄라이저(equalizer) 능력에 부담을 주기 때문에 단일 송신기 브로드캐스트 환경에서는 흔한 문제점이다. 다수의 송신기가 이용되는 분산된 전송 시스템에서, 다중 경로 전송의 문제는 복합적이다. 따라서, 유도된 다중 경로가 수신기 이퀼라이저의 조작 가능한 범위의 지연을 초과하여 문제가 되지 않도록 단일 주파수 네트워크 영역에 있는 수신기측에서의 지연 확산(delay spread)을 제어하기 위하여 단일 주파수 네트워크 시스템에서 타이밍을 조절하여 동기화하는 것이 필요하다.
또한, 각각의 송신기의 출력 심볼들은 수신된 전송 스트림, 그 스트림이 데이터 프레임으로 맵핑되는 방법, 및 일반적으로 랜덤한 트렐리스 코더의 초기 상태에 기초한다. 송신기들이 동일한 데이터 입력들에 대해 서로 동일한 심볼들을 내보낼 때, 코히어런트(coherent)가 되었다고 일컬어진다. 만약, 단일 주파수 네트워크에서 송신기들이 동기화되지 않았다면, 코히어런트 심볼들을 내보내지 않을 것이다.
ATSC는 A/110 표준으로 언급된 표준을 공표했으며, 그 표준은 단일 주파수 네트워크 또는 분산된 전송 시스템(Distributed Transfer system : DTx)에서 트렐 리스 부호화된 8T-VSB 신호들을 내보내는 다수의 송신기들의 동기를 위한 규칙들을 제공하며, 그 결과, 다수의 송신기들이 동일 전송 스트림 공급에 대해 코히어런트 심볼들을 생성하도록 한다. 단일 주파수 네트워크 및 분산 전송 시스템은 동일한 표현으로 이해될 수 있다. A/110 표준은 전적으로 참고하기 위해 여기에 인용되었다.
A/111로 언급되는, ATSC에 의해 공표된 또 다른 표준은 동기된 다중 송신기 네트워크의 디자인에 대해 ATSC 추천 기술을 제공한다. A/110 표준은 또한, 전적으로 참고하기 위해 여기에 인용되었다.
도 2는 A/110 분산 전송(DTx)을 사용하는 ATSC 단일 주파수 네트워크 시스템(200)의 블록도를 나타낸다. 단일 주파수 네트워크 시스템(200)은 외부 시간 및 주파수 기준(GPS로 도시된), 분산(또는 스튜디오와 송신기 사이의 링크(STL)) 서브시스템의 소스단(source end)에 위치한 분산된 전송 어댑터(DTxA)(202), 및 다수의 RF 전송 시스템(208)과 같은 3개의 소자들을 포함한다. DTxA(202)는 송신기 동기 삽입기(206) 및 데이터 처리 모델(204)과 같은 2개의 기본 블럭을 포함한다. 송신기 동기 삽입기(206)는 정보(아래에서 더 상세하게 설명)를 전송 스트림(TS)으로 삽입한다. 데이터 처리 모델(204)은 RF 전송 시스템(208)에서 종속적으로 동기화된 데이터 처리부(210)에 마스터 레퍼런스(master reference)으로서 동작하는 ATSC 변조기에서 데이터를 처리하는 모델이다. 일반적으로, 각각의 RF 전송 시스템(208)은 동기화된 데이터 처리부(210)와, 신호 처리 및 전력 증폭부(211)와 같은 2개의 블럭을 포함하며, 그것들은 조합하여 변조기(212)로 언급되기도 한다. 송신기의 이러 한 하위 레벨의 단계들은 일반적으로 익사이터(exciter) 소자로서 언급된다. 이하에서 익사이터 및 변조기라는 표현은 서로 대체가능하다.
ATSC 단일 주파수 네트워크 시스템에서 각각의 동기화된 데이터 처리 부(210)는 또한, 도 1에 관하여 상술한 것처럼 트렐리스 부호화된 8-VSB 송신기(100)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, DTxA는 전송 스트림(TS)을 생성하고, 이러한 스트림을 동기화된 데이터 처리부들(210) 전부에 공급한다.
도 3은 A/110 표준과 일치하는 분산 전송 패킷의 구조(300)를 나타내며, 도 4a는 데이터 및 포워드 오류 정정(Forward Error Correction : FEC)의 패킷과, 데이터 필드 동기(DFS) 필드들을 포함하는 VSB 데이터 프레임을 나타낸다.
A/110 표준은 첫째로, 파일럿 또는 캐리어 주파수의 주파수 동기, 둘째로, 데이터 프레임 동기, 및 셋째로, 프리 코더 및 트렐리스 인코더(트렐리스 코더) 동기와 같은 3개의 ATSC 시스템 소자들이 동기화될 것을 요구한다. 이러한 세 가지 소자들이 떨어져 있는 송신기들의 그룹에서 동기화되는 방법에 관한 설명은 다음과 같다.
A/110 표준에 따르면, 두 가지 특정 송신기 주파수들의 제어가 요청된다. 첫째, 파일럿의 주파수에 의해 측정되는 전송된 신호의 RF 주파수는 수신기가 신호들 사이의 명백한 도플러 이동에 의해 많은 부담을 받지 않도록, 송신기들의 주파수를 서로 충분히 인접하게 유지하도록 정확하게 제어되어야 한다. 심볼 클록 주파수는 네트워크에 있는 송신기들 사이에서 출력 심볼 스트림이 안정되고, 대응되는 타임 오프셋을 유지하도록 정확하게 제어되어야 한다. DTxP 패킷 구조에 있는 플래그, 즉 stream_locked_flag는 심볼 주파수 동기를 수행하기 위한 두가지 옵션 중의 하나를 확인하기 위하여 사용된다. 이 플래그는 심볼 클록 주파수를 입력 전송 스트림 클록 주파수에 고정시킬지(normal ATSC methodology) 또는 심볼 클록 주파수를 네트워크(예를 들어, GPS) 상에서 사용되는 동일한 외부의 정확한 기준 주파수에 고정시킬지 여부에 대하여 종속 송신기에게 지시하기 위한 1 비트 필드이다.
데이터 프레임 동기는 단일 주파수 네트워크에서의 종속 변조기들(212) 전부가 동일한 전송 스트림(TS) 패킷을 사용하여 VSB 데이터 프레임(도 4a)을 개시하도록 하는 것을 필요로 한다. 현재 ATSC A/110 표준에 있어서, 데이터 프레임 동기는 케이던스 신호(cadence signal)를 삽입하여 DTxA(202)를 사용함으로서 수행된다. 특히, 케이던스 신호(cadence signal : CS)는 결정적 지점에 맞추어 624 패킷들 마다 한 번씩과 같이, DTxA로부터 각각의 변조기(212)까지의 MPEG-2 전송 스트림에 삽입된다. 케이던스 신호(CS)의 비율을 반으로 줄임으로써, 데이터 필드 동기(Data Field Sync : DFS)를 산출한다. A/53 표준은 데이터 랜덤마이저(102), RS 인코더(104)와, 데이터 인터리버(106) 및, 종된 동기 데이터 처리부(210)에 있는 트렐리스 코더(108) 부분의 인트라-세그먼트 인터리버(intra-segment interleaver)는 전부 데이터 필드 동기(DFS)에 종속될 수 있다고 설명하고 있다.
또한, A/110 표준은 네트워크에 있는 모든 RF 전송 시스템들(208)에 의해 데이터 스트림에서 특정한 때에 동시에 적용되는 트렐리스 코더 메모리를 위한 상태 조건을 개발하는 것이 필요하다는 사실을 제공한다. A/110 표준에 따르면, 네트워크에 있는 모든 송신기의 프리 코더 및 트렐리스 인코더를 동일한 시간에서 동일 상태로 두기 위하여, 분산된 전송 어댑터에 있는 트렐리스 코더 모델들에 잼 동기(jam sync)가 필요하다. 즉, 트렐리스 코더는 전송 스트림(TS)에서 특정 때(epoch)를 확인함에 의해서 동기화될 수는 없다. 대신에, 네트워크에 있는 모든 송신기의 트렐리스 코더를 동일한 시간에서 동일 상태로 두기 위해서, 데이터 처리 모델(204)에 있는 모든 트렐리스 코더 상태들의 샘플이 캡쳐되고, 이 데이터는 DTxA(202)로부터 모든 종된 변조기들(212)까지 DXP의 일 요소, 즉 Trellis_code_state(도 3)을 통해 제공된다.
나중에, 결정적인 시점에서, DXP로부터 추출된 트렐리스 코드 상태는 종된 변조기(212)에 있는 각각의 트렐리스 코더의 메모리를 DTxA(202)에 있는 데이터 처리 모델(204)의 상태로 초기화하는데 이용된다. 일단 이러한 과정이 수행되면, 변조기 트렐리스 코더들은 동기화되고, 모든 변조기(212)들은 코히어런트 심볼들을 생성해야 한다. 또한, DTxA는 송신기들에게 동작 모드를 지시하고, 데이터 필드 동기 데이터 세그먼트에서 데이터 필드 레이트로 규칙적으로 업데이트된 정보를 전달하는 필드 레이트 사이드 채널(field rate side channel)을 통해 전송될 정보를 제공한다.
ATSC A/110 표준은 셋업과 유지를 위해 분산된 전송 네트워크에서 요구되는 다른 타입의 측정을 지지하기 위한 RF 워터마킹(RF watermarking) 기술을 또한 소개한다. RF 워터마크는 ATSC 8-VSB 신호에 의해 전송될 수 있고, 송신기들을 확인하기 위해 이용될 수 있으며, 신호가 수신될 때 수신된 신호의 다양한 특성을 측정하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, RF 워터마킹은 각 송신기가 상태(status) 및 텔레메트리(telemetry)와 같은, 장소 특정적 데이터를 DTxN 필드 모니터링 또는 데이터 수집 포인트로 동시에 브로드캐스팅하도록 한다. 리턴 채널은 각각의 텔레메트리 채널을 요구하지 않고, 하나 이상의 송신기로부터 데이터를 리턴하기 위한 하나의 경로를 제공한다. 분산된 송신기 각각은 CDMA(Code Division Multiple Access) 기술을 이용하여 브로드캐스트 채널 상에서 독립된 데이터 신호를 전송한다. 리턴 채널은 낮은 데이터 레이트 채널이다. 하지만, 리턴 채널이 운송할 수 있는 데이터 상에 어떤 제한은 없다.
도 4b는 ATSC A/111 표준에 따른 CDMA 채널 RF 워터마킹 삽입을 포함하는 VSB 데이터 프레임을 나타낸다. 도 4b에 따르면, 심볼 동기에 추가하여, RF 워터마크는 또한, 8-VSB 호스트 시그널의 데이터 프레임으로 타임 동기화된다.
일반적으로, RF 워터마크 신호는 랜덤 노이즈로 나타난다. 하지만, 이용된 PN(pseudorandom noise) 시퀀스는 특수 목적 수신기에 의해 검출될 수 있는 결정적인 주기적 시퀀스이다. RF 워터마크에 이용되는 PN 시퀀스의 특수한 형태는 몇개의 선형 피드백 시프트 레지스터의 출력을 합성함으로써 생성되는 카사미(Kasami) 시퀀스로 알려져 있다. 결과적으로 생기는 RF 워터마크 심볼들은 8-VSB 변조기의 디지털-아날로그 컨버션 처리로 패스되기 전에 호스트 8-VSB 심볼에 추가된다. 이는 8-VSB 호스트 시그널 상에 부가되어 동기화되는 로우 레벨의 이진(binary) RF 워터마크 신호를 제공한다. 상술한 RF 워터마킹 기술에 관한 좀 더 상세한 설명은 상술한 내용을 기록하고 있는 A/111 표준에서 참고될 수 있다.
트렐리스 코더 동기를 달성하기 위해 A/110 표준에서 이용되는 방법은, 데이 터 처리 모델의 트렐리스 코더 상태를 샘플화하도록 DTxA(202)를 획득함으로써 전반적인 SFN 분산 전송 시스템 디자인에 복잡성을 추가한다. 더구나, A/110은 데이터가 일단 DTxA로부터 출력되면, 변조기에서 데이터를 후처리하는 능력을 제공하지 않는다. DTxA 이후의 데이터 스트림에서 1-bit의 변화는 트렐리스 코드 동기화 구성을 파괴하여, 불가능하지 않다면, ATSC 표준 A/53의 향상을 어렵게 만든다. 또한, 더 많은 송신기들이 멀티 티어 기술에 추가될 때, 부가 데이터 처리 모델(204)이 각 티어에 추가되어야 하기 때문에 A/110 표준 하에서 SFN의 복잡성이 증가한다. 따라서, 전반적인 시스템의 확장성 제한 또는 추가적인 복잡성 없이 SFN 어플리케이션에서 스케일러블(scalable)하다.
추가적으로, 디지털 TV 스펙트럼의 융통성 있는 이용을 위한 브로드캐스터들의 요구에 대하여, ATSC는 DTV 표준의 핵심에 놓여있는 VSB 기술의 향상을 탐구하기 위한 산업을 요구해왔다. 그러한 향상은 고정된/인도어 디바이스, 핸드헬드(즉, 포터블) 및 모바일 디바이스의 향상된 수신 성능, 모바일 통신기기 및 다른 휴대형 장치의 비디오 및 데이터 브로드캐스트의 향상 등을 포함한다. 하지만, 지금까지, ATSC 요구에 대하여 ATSC 시스템의 결정적 특성을 유익하게 이용하는 솔루션이 제공되어지지 않고 있다. 또한, 현재 ATSC 스펙에서 이용되는 CDMA 분산 스펙트럼 기술은, 서비스 전송에 앞서 서비스 유용성을 통지하기 위해 핸드헬드/포터블, 모바일, 고정된/인도어 디바이스와 같은 수신 디바이스에 시그널링 정보를 제공하는데 이용되어지지 않고 있다. 또한, 시그널링 정보를 제공하는데 제3 통신 링크도 이용되지 않고 있다. 따라서, 이러한 방송 시스템에 통합된 결정적 프레임 구조에 영향 을 주는 SFN 뿐만 아니라 단일 전송기 네트워크의 향상을 제공할 필요성이 존재한다.
신호 커버리지(signal coverage)는 항상 브로드캐스터들에게 관심거리이다. 상술한 바와 같이, 많은 모바일 이용자들은 주요 송신기 위치로부터 실질적으로 차폐되는(shielded) 지형의 영역에 거주한다. 추가적인 송신기들이나 증폭기들(boosters)들을 위치시키는 것이 많은 상황에서 도움이 되지만, 예를 들어, 육교 아래나, 상대적으로 짧은 터널과 같은 곳에서는 그렇게 하는 것이 항상 실용적인 것은 아니다. 모바일 수신기들이 수신 환경으로부터 차폐된 지형을 통과하여 이동할 때, 신호들은 일시적으로 페이드(fade)되거나 탈락(drop out)된다.
소비자들은 실질적인 신호 로스(loss)없는 높은 질의 수신을 요구한다. 예를 들어, 자동차 산업은 99.5%보다 높은 시스템 가용성(system availability)을 요구한다. 이는 신호 수신이 불리한 조건 하에서도 완벽에 가까워야 한다는 것을 의미한다. 그러므로, 앞서 언급한 신호 페이드나 신호 탈락을 완화시킬 필요가 있다.
상술한 바와 같이, 모바일 브로드캐스트 서비스를 위한 시간 다이버시티를 제공하는 장치, 시스템 및 방법에 대한 시스템, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품이 필요하다.
본 발명은 동기된 VSB(Vestigial Sideband) 프레임 슬라이싱을 이용하여 ATSC 네트워크에 향상을 제공하기 위한 장치, 시스템 및 방법을 제공함으로써 상술한 필요성을 만족시킨다.
본 발명의 이점은 현 ATSC 표준 및 레가시 ATSC 수신기와 소급하여 양립가능하다는 점이다.
본 발명의 또 다른 이점은 낭비되었을 대역폭을 이용하여 향상된 서비스 컨텐츠를 제공한다는 점이다.
본 발명의 또 다른 이점은 동기된 전송 시스템의 결정적 특성을 이용한다는 점이다.
본 발명의 일 실시 예에서, 서비스 컨텐츠를 포함하는 디지털 신호의 수신 및 비결정적 컨텐츠를 포함하는 디지털 신호의 수신을 포함하는 서비스에 대응되는 시간 다중 디지털 신호(time diverse digital signal)를 수신기에 제공하기 위한 시스템, 방법 및 장치가 제공된다. 상기 서비스 컨텐츠는 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들 내에서 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들에 결정적으로 삽입된다. 또한, 비결정적 컨텐츠의 제1 부분은 상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들 내에서 제2 기설정된 수의 데이터 패킷들에 삽입된다. 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들의 카피(copy)가 생성된다. 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들은 분산 네트워크 도처에 브로트캐스트된다. 상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들의 카피는 상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들로 삽입되고, 비결정적 컨텐츠의 제2 부분은 상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들로 삽입된다. 상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들은 기설정된 시간 이후에 브로드캐스팅된다.
본 발명의 또 다른 실시 예에서, 서비스에 대응되는 시간 다중 디지털 신호를 수신하기 위한 시스템, 방법 및 장치가 제공된다. 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들을 구비한 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들을 포함하는 제1 디지털 신호가 수신되고, 복조된다. 상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들은 디멀티플렉스(demultiplex)되고, 상기 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 제1 세트의 상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들은 버퍼링된다. 상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들의 카피를 포함하는 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들을 포함하는 제2 디지털 신호가 수신되고, 복조되며, 상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들은 디멀티플렉스된다. 상기 제1 기설정된 수의 패킷들 및 제1 기설정된 수의 패킷들의 카피가 비교되고, 상기 비교에 기초하여 기설정된 수의 패킷들이 서비스 컨텐츠 애플리케이션 디코더로 공급된다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 구조 및 동작 뿐 아니라 본 발명의 또다른 특징들 및 이점들은 수반되는 도면들을 참조하여 이하에서 상세히 설명된다.
본 발명의 특징 및 이점들은 도면들과 함께 이하의 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이며, 도면들에서 같은 참조 번호는 동일하거나 기능적으로 유사한 소자를 나타낸다.
도 1은 트렐리스 코드화 8-VSB 송신기(100)의 블록도.
도 2는 다수의 트렐리스 부호화 8T-VSB 송신기들이 동일한 전송 스트림을 공급받는, A/110 분산전송방식의 ATSC 단일 주파수 네트워크 시스템의 블록도.
도 3은 A/110 표준에 따른 분산된 전송 패킷의 구조를 나타내는 도면.
도 4a는 ATSC A/53 표준에 따른 VSB 데이터 프레임을 나타내는 도면.
도 4b는 ATSC A/111 표준에 따른 CDMA 채널 삽입을 포함하는 VSB 데이터 프레임을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단일 주파수 네트워크 시스템을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 VSB 프레임 초기화 패킷들(VFIPs)을 삽입하는 방법을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 향상을 제공하는 단일 주파수 네트워크로부터 데이터를 수신하는 모바일, 인도어, 헨드헬드, 및 고정 서비스를 포함하는 몇가지 가능한 서비스 모드를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변조기의 인터리버 단계로 입력되기 전에 수신된 패킷으로부터 생성된 52 패킷들의 슬라이스의 구조를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정적 맵핑을 이용하는 몇몇의 세그먼트 슬라이스들의 전송을 나타내는 도면.
도 1O은 본 발명의 일 실시 예에 따른, VSB 프레임을 가로질러 동적으로 할당되는 몇몇의 세그먼트 슬라이스들의 전송을 나타내는 도면.
도 11은 본 발명에 따른 정적 맵핑을 이용하는 다양한 서비스를 위해 실행되는 예시적인 동기된 VSB 프레임을 나타내는 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 슬라이스들의 버스트를 예시적으로 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 2D(two-dimensional) RS(Reed Solomon) 코딩을 나타내는 도면.
도 14는 추가적인 FEC(forward error correction) 코딩이 수행되는 본 발명에 따른 패킷의 구조를 나타내는 도면.
도 15는 추가적인 FEC(forward error correction) 코딩이 수행되는 본 발명에 따른 패킷의 구조를 나타내는 도면.
도 16은 추가적인 FEC 코딩으로 인코딩되고 ATSC 변조기로부터 노말 RS 코딩된 후에 세그먼트의 구조를 나타내는 도면.
도 17은 패리티의 분산 및 인코딩 범위를 보여주는 컨벌루셔널 바이트 인터리버의 메모리 맵을 나타내는 도면.
도 18은 ATSC 브로드캐스터 및 모바일폰 오퍼레이터로부터 시그널링 정보를 수신하는 휴대형 수신기를 나타내는 도면.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모바일 환경에서 공간 및 시간 다이버시티를 제공하는 시스템을 나타내는 도면.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 슈퍼프레임의 서브셋(subset)을 이용하는 모바일 환경에서 공간 및 시간 다이버시티를 제공하는 시스템을 나타내는 도면.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모바일 환경에서 주파수, 공간 및 시간 다이버시티를 제공하는 시스템을 나타내는 도면.
도 22는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 모바일 환경에서 모듈레이션, 주파수, 공간 및 시간 다이버시티를 제공하는 시스템을 나타내는 도면.
도 23은 본 발명의 실시 예에 따른 예시적인 동기된 VSB 슈퍼프레임을 나타내는 도면.
본 발명은 단일 송신기 네트워크 및 단일 주파수 네트워크에서 동기화된 VSB(vestigial sideband) 프레임 슬라이싱을 이용하여 ATSC 네트워크에 향상을 제공하고, 모바일 브로드캐스터에 대해 시간 다이버시티를 제공하는 예시적인 시스템, 방법, 및 장치를 통해 이하에서 더 상세하게 설명될 것이다. 이하는 설명을 목적으로 하는 것이며 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않아야 한다. 다음의 설명을 읽은 후에, 당업자에게 대체의 실시 예(가령, 다중 주파수 네트워크)로 본 발명을 어떻게 수정할 수 있는지가 자명할 것이다.
일반적으로 본 발명은, 첫째, 파일럿 또는 캐리어 주파수의 주파수 동기화, 둘째, 데이터 프레임 동기화, 셋째, 프리 코더/트렐리스 코더 동기화와 같은 요청되는 ATSC 동기화를 수행한다.
데이터 프레임 동기화가 수행되면, 데이터 패킷들이 데이터 프레임 내에 들어가는 방법의 본질적 특성은 향상된 성능을 제공하는데 이용된다. 좀더 상세하게는, 분산(또는 스튜디오-송신기 링크(STL))의 소스 단(source end)에서 멀티플렉서는 결정적인 맵핑에 따라 결정적으로 선택된 패킷들을 그룹화 및/또는 선처리하는데 이용된다. 그 때, 그룹들(이하에서, "슬라이스들"이라 한다)이 분산 네트워크 전반에서 전송 스트림을 통해 멀티플렉서에 의해 방출된다. 이하에서 상술하는 바와 같이, 패킷들은 인코딩되고 전송 스트림을 통해 분산된다.
서비스 유효성 정보는 멀티플렉서에 의해 익사이터를 통해 수신 디바이스로 시그널링된다. 일 실시 예에서, 데이터 필드 싱크에서의 지정 영역은 가능한 서비스 및 대응되는 결정적인 맵핑들을 전달하기 위한 시그널링 정보를 전송하는데 이용되어진다.
익사이터 싱크 삽입부(110)는 624 세그먼트를 갖는 데이터 프레임을 생성하는데 이용된다. 본 발명은 서비스 컨텐츠를 기 설정된 개수의 데이터 세그먼트(예를 들어, 52 세그먼트)로서 정의되는 슬라이스들로 결정적으로 맵핑한다. 이 개수는 624 세그먼트 VSB 프레임을 기설정된 슬라이스 개수(예를 들어, 12)로 나눔으로써 유도된다.
각 슬라이스는 데이터 지정 세그먼트, 인코딩 등을 제공하는 것, 트레이닝용으로 기지(known)의 데이터 세그먼트 시퀀스(sequence)를 제공하는 것과 같은 특별한 서비스에 대응하는 서비스 컨텐츠를 포함한다. 슬라이스는 또한 향상없이 이용되고 그대신 노말 컨텐츠(normal content)를 운송한다.
보충 디바이스(complementary device)는 유효한 서비스를 식별하는 시그널링 정보를 수신한다. 서비스가 보다 로버스트(robust)한 시그널링을 제공받으면, 보충 디바이스는 데이터를 디코딩하도록 구성된다. 또한, 이러한 디바이스들은 파워 관리(power management) 서비스를 개선하기 위해 이를 이용하는 것과 같은, 서비스 컨텐츠 상에서 다른 동작을 수행할 수 있다. 디지털 텔레비젼(디지털 HDTV)와 같은 고정 서비스들은 옥상 또는 집안의 안테나로부터 수신되는 향상된 서비스를 제공받을 수 있다.
보충 수신기가 프레임 동기화되면, 향상된 데이터 패킷들이 언제 데이터 프레임 내에서 도착하는지에 대한 선험적 지식이 형성된다. 이러한 정보를 이용하여, 수신기는 향상된 특징을 조절하거나 부가 컨텐츠를 제공하기 위해 서비스 컨텐츠를 검출, 디코딩 및 이용할 수 있다. 하기에서 상술하는 바와 같이, 맵핑은 정적 또는 동적이 될 수 있다. 정적 기반 실행은 기설정된 주기(또는 그의 배수)에서 수신기로 서비스 컨텐츠를 공급하는 반면, 동적 기반 실행은 정보가 결정적으로 변하고 있는 다른 서비스에 대한 서비스 컨텐츠를 수신 디바이스로 시그널링함으로써 공급한다.
도 7은 본 발명에 따른 향상을 제공하는 단일 주파수 네트워크로부터 데이터를 수신하는 모바일(710), 인도어(708), 헨드헬드(706), 및 고정(712) 서비스를 포함하는 몇가지 가능한 서비스 모드를 나타낸다. 본 발명은 도시된 예시적 서비스들 중 하나 또는 그 이상에 걸쳐서 이용될 수 있다. 본 발명은 또한, 송신기(702), 단일 주파수 네트워크 전송 시스템(704) 및 더 작은 빌딩 송신기(714)와 같은 다른 위치로부터 코히어런트(coherent)한 신호를 제공하기 위해 송신기 다이버시티을 이용한다.
파일럿(pilot) 또는 캐리어(carrier)의 주파수 동기는 RF 송신기 시스템에서의 익사이터(exciter)의 캐리어 주파수를 GPS 타임베이스(GPS timebase) 기준에 고정함으로써 수행된다. 송신기 다이버시티는 다른 위치들에서의 송신기들이 코히어런트 심볼을 전송하도록 한다.
데이터 프레임의 시작점은 특별한 타이밍 패킷을 통하여 전송 스트림(TS)내 의 일 지점을 확인함에 의해 결정된다(즉, 동기화된다). 일반적으로, 특별한 타이밍 패킷을 갖는 전송 스트림(TS)은 브로드캐스트 설비(installation)에서 생성된다. 전송 스트림 비율이 GPS 클록에 고정되고(가령, 10 MHz), GPS의 템포럴 기준(temporal reference :가령, 1 PPS)이 타이밍 패킷을 생성하는데 사용된다. 동기화 패킷들은 전송 스트림(TS)에서, 모든 데이터 프레임들이 하나 이상의 RF 전송 시스템들로부터 브로드캐스팅되도록 종속화하는 데 사용되는 케이던스 에포치(cadence epoch) 지점들을 확인시키며, 그 결과, 동기화 패킷들은 데이터 프레임 동기(DFS)를 제공한다.
본 발명은 데이터 프레임을 통하여 결정적인 지점에 위치한 소정의 데이터 패턴을 가진 패킷들을 생성함으로써 트렐리스 코더 메모리의 결정적인 초기화를 또한 제공한다. 소정의 데이터 패턴들이 브로드캐스트국(station)으로부터 익사이터까지 전송되어, 고정된 예측가능한 형태로 트렐리스 코더 상태를 초기화되도록 한다. 그러므로, 데이터 프레임 동기 및 트렐리스 코더 동기는 하나의 초기화 패킷을 이용하여 생성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단일 주파수 네트워크(500)의 시스템에 관한 도면이다. 스튜디오나 NOC(network operation center)와 같은 브로드캐스트 설비에 있어서 전송 스트림 이미터(transport stream emitter : 514)는 데이터 스트림(가령, MPEG-2 데이터 스트림)을 공급받는다. 전송 스트림 이미터(514)는 VSB 프레임 초기화 패킷들(VFIPs)을 갖는 전송 스트림(TS)의 형태로 데이터 스트림을 분산 네트워크(506)로 전송한다. VFIPs는 전송 스트림 이미터(514)의 이미션 멀티 플렉서(504)에 의해 생성된 특수화된 동기 패킷들이다. 일 실시 예에서, 이미션 멀티플렉서(504) 내에 있는 VFIP 모듈은 VFIPs를 생성한다. VFIP를 가지는 전송 스트림(TS)은 분산 네트워크(506)(가령, 광섬유, 위성, 마이크로웨이브 등)을 통해 하나 이상의 전송 시스템(502)들로 전송된다. 이미션 멀티플렉서(504)는 GPS 타임베이스(505)에 의해 클록된다.
RF 전송 시스템(502)은 전송 스트림에서 VFIP를 검출할 수 있는 익사이터(512)를 포함하는 브로드캐스트 설비로부터 스트림을 내려받는다. 또한, RF 전송 시스템(502)은 전력 증폭기(PA : 513)와 같은 다른 소자들도 포함한다. 상술한 것처럼, 익사이터는 때때로 변조기로 표현될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이미션 멀티플렉서(504) 뿐만 아니라 단일 주파수 네트워크(500)에 있는 모든 다른 노드들도 공통 시간축, GPS 타임베이스(505)에 의해 클록된다. 파일럿 또는 캐리어의 주파수 동기는 오버랩되는 커버리지 영역(coverage area)들에 있어서 단일 주파수 네트워크의 ATSC 수신기에서 나타나는 명백한 도플러 이동을 제한하기 위하여 익사이터(512)의 캐리어 주파수를 GPS 타임베이스(505)의 기준인 10 MHz로 고정함으로써 달성될 수 있다.
상술한 것처럼, 데이터 프레임 동기는 단일 주파수 네트워크에 있는 모든 익사이터들이 들어오는 전송 스트림(TS)으로부터 동일한 패킷을 선택하여 VSB 데이터 프레임을 시작하는 것이 요청된다. 본 발명에서, 각각의 익사이터(512)는 이미션 멀티플렉서(504)의 프레임 동기 타이밍을 따르므로, 초기 프레임 동기를 달성하고, 이러한 상태를 유지할 수 있다.
이미션 멀티플렉서(504)는 GPS 기준(505)에 데이터 비율을 고정하고, VSB 프레임을 시작하기 위해 전송 스트림(TS) 패킷들 중 하나를 선택함으로써 프레임 동기화를 개시한다. 일단 초기화된 전송 스트림(TS) 패킷들이 카운트를 시작하도록 선택되기만 하면, 이미션 멀티플렉서(504)는 선택된 패킷들(가령, 0부터 622)을 포함하여 623개의 전송 스트림(TS) 패킷들을 카운트하며, 마지막 패킷(623 번째)으로 VFIP를 삽입한다. 이는 624개의 패이로드 세그먼트들을 가지는 ATSC A/53 VSB 프레임의 페이로드와 상응하는 데이터 컨테이너(624 패킷들)에 해당한다.
도 6에서 도시된 것처럼, 이미션 멀티플렉서(504)는 VSB 프레임 초기화 패킷(VFIP)을 삽입한다. 마지막 패킷 슬롯(623)에 VFIP를 배치함으로써, VSB 프레임의 시그널링(signaling)은 암묵적으로 수행된다. VFIP가 수신되면, VFIP 패킷의 마지막 비트가 수신된 후에, 각각의 익사이터(512)는 새로운 데이터 프레임을 개시하도록 시그널된다(signaled). VSB 프레임들의 타이밍 또는 프레임 비율을 의미하는 케이던스(cadence)는 이미션 멀티플렉서(504)에 의해 유지되는 프레임 동기 타이밍에 기초한다. 이미션 멀티플렉서(504)가 GPS 타임베이스(505)에 고정되어 있기 때문에, 0-623 패킷 카운트는 VSB 프레임 비율에 관한 케이던스(cadence)가 된다. 최초 VFIP 삽입 후에, 추가의 VFIP들 또는 서비스 컨텐츠를 포함하는 패킷 슬라이스들이 소정 주기(가령, 대략 1초에 1번씩)로 순차적으로 삽입될 수 있다. 예를 들면, 이미션 멀티플렉서(504)가 VFIP를 삽입할 때마다, 623 슬롯 상에서 이미션 멀티플렉서에 있는 케이던스 카운터에 의해 결정된 것처럼 보일 것이다. 슬라이스들은 시그널링이 수신 디바이스에 서비스 컨텐츠가 브로드캐스팅 될 때에 관한 결정 적인 맵핑을 제공하기 때문에 동적 기반 상에서 삽입될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 익사이터(512)의 인터리버 단계(106)로 입력되기 전 수신된 패킷으로부터 생성된 52 패킷들의 슬라이스 구조를 나타내는 도면이다. 상술한 바와 같이 패킷들 내에서 바이트들의 위치는 인터리버의 선험적 지식에 기초한다. 도 8은 개념적이고, 인터리버 맵핑의 일 예에 따른 각 패킷 내에서 필드의 배열을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 패킷 배열들(필드 위치들)은 인터리버 맵핑에 따라 다르게 될 것이다. 따라서, 다른 인터리버 맵핑들에 따른 다른 위치에서의 세그먼트의 필드 배치는 본 발명의 범위 내에 있게 된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 각 패킷은 패킷의 헤더 위치에 저장된 PID(packet identifier) 필드 및 SYNC 필드를 포함한다. SYNC(예를 들어, MPEG 싱크)는 전송 스트림 패킷의 동기화를 고려한다. 익사이터(512)는 SYNC를 세그먼트 싱크로 대체한다. 패킷은 서비스 특별 컨텐츠 뿐 아니라, 트레이닝 정보(SRS)와 같은 부가 정보를 전송한다. 도 8에 도시된 예에서, 서비스 상세 컨텐츠(service specific contents)는 아우터 레이어 인코딩(outer layer encoding)(로버스트 데이터)이다. 노말 컨텐츠는 패킷 내에서 노말 데이터 필드에서 전송된다.
익사이터(512)는 PID에 의해 각 패킷을 확인한다. 일 실시 예에서, 익사이터(512)는 PID 값이 0x1FFA 일 때의 패킷을 VFIP로서 확인한다. VFIP 패킷이 판독된 후에, 익사이터(512)는 VSB 데이터 필드 동기(DFS)를 삽입한다. 도 6에 따르면, 프레임 페이로드 세그먼트들이 'Data Field Sync #1'이후에 개시된다. 익사이터(512)는 차례로, 312 전송 스트림(TS) 패킷들이 수신되었는지를 판단할 수 있다. 만약 그렇다면, 익사이터(512)는 A/53 표준에 따라 추가의 데이터 필드 동기(DFS)들을 삽입한다.
ATSC A/53 표준에서 설명되는 바와 같이, 데이터 필드 동기(DFS)는 각각 511, 63, 63, 및 63 심볼 길이의 일련의 의사 난수(pseudorandom number : PN) 시퀀스들을 포함한다. PN63 시퀀스들은 가운데 시퀀스가 교번적 필드 동기마다 반대부호인 점을 제외하고는 동일하다. 이러한 반전은 프레임을 구성하는 교체 데이터 필드(alternative data field)들을 수신기가 확인하는 것을 가능하게 한다. Data Field Sync #1에 있어서, 모든 3가지 PN63 시퀀스들은 동일한 위상을 가지며, Data Field Sync #2에 있어서, 중간 PN63 시퀀스는 부호가 반전되며, 다른 2개는 위상이 동일하다. 익사이터(512)는 VFIP 패킷의 마지막 비트 후에 어떠한 PN63 반전도 없는 데이터 필드 동기(DFS)를 직접적으로 삽입하고, 다음 VSB 프레임의 첫째 데이터 세그먼트로서 다음 전송 스트림(TS) 패킷(0)과 함께 개시되는 노멀 VSB 프레임 구성(construction)을 계속한다.
만약 익사이터(512)가 이미 프레임 동기화되었다면, 수신된 VFIP 패킷은, 전송 스트림에서 VFIP의 불확실한 위치 때문에 익사이터가 이미션 멀티플렉서에서 유지되고 있는 프레임 케이던스와 여전히 동위상(in phase) 상태인지를 확인하기 위해 사용된다. 유사하게, 싱크 삽입기(110)는 서비스 컨텐츠의 슬라이스들을 포함하는 데이터 프레임을 생성하기 위해 데이터 필드 싱크들을 삽입한다.
상술한 것처럼, 네트워크에 있는 모든 송신기들에 의해 데이터 스트림에 있는 특별한 에포치(epoch)에서 동시에 적용될 수 있는 트렐리스 코더 메모리들의 상 태 조건을 개발하는 것이 필요하다. 본 발명은 VFIP 패킷이 트렐리스 코더로 들어갈 때에, 트렐리스 코더가 기지의 상태(예를 들어, 제로 상태)로 되도록 강제함으로써, 트렐리스 코더 동기화를 수행하는, 결정적인 트렐리스 리셋(DTR)을 이용한다.
트렐리스 코더 동기화는 도 1의 트렐리스 코더(108) 앞에 위치하는, 도 1의 바이트 데이터 인터리버(byte data interleaver : 106)의 출력에서 인터리버된 VFIP 패킷의 위치에 관한 선험적 지식을 기초로 달성될 수 있다. ATSC 인터리버(106)의 출력에 관한 지식으로, 일단 데이터 프레임 동기화가 이루어지기만 한다면, VFIP에 있어서 12개의 기설정된 바이트 위치들이 단일 주파수 네트워크에서 익사이터들 전부에 있는 12개의 트렐리스 코더 각각에 있어서 결정적인 트렐리스 리셋(DTR)을 트리거하기 위해 확인되고 이용된다. 이러한 결정적으로 할당된 바이트(byte)들 각각이 지정된 트렐리스 코더로 처음에 들어가자마자 초기화는 수행한다. 구체적으로는, VFIP 그 자체에 있는 어떤 신텍스(syntax)도 필요없이 VSB 데이터 프레임의 최초 4개의 세그먼트들 다음에, 모든 트렐리스 코더들은 동기화된다. 추가의 신택스(syntax)는 이미션 타이밍 및 다른 보조 송신기 기능들을 제어하기 위해 추가될 수 있다. 그러므로, VFIP를 삽입하기 위하여 이미션 멀티플렉서(504)를 사용함으로써, VSB 프레임 동기는 암묵적으로 시그널된다(signaled). 새로운 VSB 프레임의 네 번째 데이터 세그먼트가 전송되었을 때, 모든 익사이터들에 있는 모든 트렐리스 코더들은 공통 제로 상태로 결정적으로 리셋될 것이다. 코히어런트 심볼들은 단일 주파수 네트워크에 있는 모든 송신기들에 의해 생성될 것이다. 본 발명에 따른 향상된 서비스는 아래에서 더 자세히 설명될 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정적 맵핑을 이용하여 익사이터(512)에 의해 생성된 몇개의 세그먼트 슬라이스들의 전송을 나타낸다. 특히, 한 데이터 프레임(즉, 312 데이터 세그먼트)은 트레이닝 정보(SRS) 및 로버스트 데이터를 전송하는 52개의 세그먼트 슬라이스들로 분리된다. 트레이닝 데이터는 예를 들어 상술한 바와같이 트렐리스 코더를 동기화하는데 이용될 수 있고, 로버스트 데이터는 예를 들어 헨드헬드 장치 및 파워 유지 서비스 등에서 더 나은 수신을 제공하기 위해 추가적인 코딩 레이어를 제공하는데 이용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 모든 트레이닝 필드 및 로버스트 데이터 필드는 정적 기반 상에서 반복된다. 도 9에 도시된 정적 맵핑에 대한 설명의 편의를 위하여, 익사이터(512)에서 인터리버에 의해 초래되는 세그먼트의 분산은 도시하지 않았다. 익사이터(512)에서 인터리버(106)에 초래되는 그러한 분산의 개념적 맵핑은 도 17에서 자세히 설명될 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른, VSB 프레임에 가로질러 동적으로 할당되는 몇개의 세그먼트 슬라이스들의 전송을 나타낸다. 각 프레임은 다른 서비스들(예를 들어, 헨드헬드/포터블, 모바일, 고정/인도어 등)에 대응하는 기지의 위치에 놓여진 데이터를 전송한다.
이미션 멀티플렉서(504)는 서비스의 공표(announcement) 및 그에 대응되는 맵핑을 제공하기 위해 각각의 익사이터(512)에 시그널링 정보를 제공한다. 익사이터(512)는 이러한 정보를 추출하고 버퍼링한다. 버퍼링이 되면, 익사이터(512) 내에서 동기 삽입부(110)는 이러한 정보를 데이터 필드 싱크 영역 내의 보존 필 드(reserved field)로 재삽입한다(도 10에서 "Signaling" 블록으로 도시됨). ATSC에서, 이 보존 필드는 104 바이트 보존 영역이다. 유익하게, 이 과정은 이미션 멀티플렉서(504) 및 익사이터(512) 사이에서 시그널링 정보를 전송하기 위해 SRS 필드에서 플레이스-홀더 바이트들을 이용한다. 플레이스-홀더(place-holder) 바이트들은 익사이터에 의해 폐기(discard)되고, 선계산된 바이트들은 트레이닝 신호를 생성하기 위해 그들의 위치에 삽입된다. 이 위치 홀더 데이터 공간은 비교적 높은 데이터 레이트(예를 들어, 1 MBit/sec)의 시그널링 채널로 재이용될 수 있고, 향상된 서비스를 발견하고 소비하는 옵션을 수신기에 제공한다. 헤리티지(heritage) 수신기는 이러한 데이터를 무시하고 평상시처럼 계속할 것이며, 본 발명에서처럼 소급하여 양립가능하다.
특정 수신 디바이스는 어떤 정보가 어느 시간에 수신되고 있을지 알기 위해 시그널링 정보를 이용한다. 특히, 시그널링 정보는 서비스 컨텐츠의 결정적인 맵핑 뿐만 아니라, 서비스 유효성을 확인하는 정보를 포함한다. 정보는 트레이닝 정보 또는 트렐리스 코더 동기화 정보를 제공하기 위해서 뿐 아니라, 다른 종류의 서비스를 위한 서비스 컨텐츠를 결정적으로 맵핑하기 위해 이용될 수 있다.
레가시(Lagacy) 수신기는 여전히 노말 데이터를 수신하게 될 것이다. 제공되는 시그널링 정보를 통하여, 디바이스들은 존재하는 서비스 및 다수 프레임을 가로지르는 그의 맵핑을 발견할 수 있게 된다. 수신기 디바이스가 맵핑을 가지게 되면, 트레이닝 시그널 데이터, 로버스트 데이터, 및 다른 향상 데이터를 획득하고 이용하는 능력을 갖게 될 것이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 프레임이 셋업되고 시그널 될 수 있고, 서비스들이 프레임 시리즈들을 가로질러 맵핑되도록 한다. 시그널링은 또한, 향상이 기설정된 시간동안 중지될 수신 디바이스와 통신하는데 이용될 수 있으며, 그에 따라 그 시간 동안 노말 데이터만이 뒤따를 것을 수신기에 통지할 수 있다.
도 11은 본 발명에 따라서 정적 맵핑을 이용하는 다양한 서비스를 위해 실행되는 동기된 VSB 프레임의 예시를 나타낸다. 핸드헬드/모바일, 포터블, 고정/인도어 서비스들을 포함하는 몇가지 서비스들이 기지의 시점에 데이터 패킷을 수신함으로써 향상된 특징 성능을 갖도록 제공되어진다. 예를 들어, 데이터 프레임 내의 12개의 슬라이스들 각각은 대응되는 서비스로 할당되어진다. 패킷은 트레이닝 정보(SRS), 추가 코딩(로버스트 데이터), 또는 간단한 노말 데이터를 전송할 수 있다. 수신기는 서비스에 대응되는 슬라이스에서 데이터를 추출/복조하고 적절한 반응을 수행한다.
도 12는 본 발명에 따른 슬라이스 버스트의 일 예를 나타낸다. 멀티플렉서(504)는 디지털 신호를 수신하고, 서비스 컨텐츠에 대응되는 수신 패킷 블록을 버퍼링한다. 순서대로, 멀티플렉서(504)는 기설정된 시간에 패킷 블록을 전송한다. 멀티플렉서(504)는 또한, 버스트의 타이밍을 조절하기 위해 버스트의 플로우(flow) 제어를 수행하고, 그 결과 수신기의 버퍼들이 버퍼의 풀(full) 상태를 유지하면서 부족하거나 넘치지 않게 된다.
데이터 버스트들과 같은 패킷 블록을 전송하는 것은 배터리 전력을 이용하는 수신기가 시간 내에 전력을 업(up)시키고 결정적인 시점들에서 데이터 블록을 버퍼 링하도록 하고, 버스트들 사이에서 회로에서 소모하는 불필요한 전력을 다운(down)시키도록 한다. 따라서, 회로들은 다음 버스트가 기대될 때 전력이 업(up) 될 수 있다. 배터리 전력을 이용하는 수신기는 파워가 들어오면, 버퍼 내의 데이터 상에서 동작을 수행한다. 이러한 실시 예에서, 슬라이스들은 기설정된 초(예를 들어, 1초)의 배수에서 버스트된다. 또한, 데이터의 각 슬라이스는 서비스 컨텐츠들 사이의 갭이 없이 연속적으로 버스트될 수 있다. 대안으로, 슬라이스들은 서비스 컨텐츠 그룹들 사이에서 갭을 갖고 실질적으로 연속적으로 전송될 수 있다. 그러므로 추가적인 "노말 컨텐츠"는 버스트들(예를 들어, MPEG 인코딩된 데이터) 사이에서 전송될 수 있다.
시그널링 필드에서 시그널링 정보는 다음 슬라이스가 기대되어질 때, 수신 디바이스를 지시하는데 이용되어지고, 서비스 컨텐츠(예를 들어, 패킷 버스트)가 기설정된 주기에 또는 동적 기반 상에서 송신되거나 수신되도록 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2D(two-dimensional) RS(Reed Solomon) 코딩을 일반적으로 나타낸다. 도시된 바와 같이, 예를 들어 2D RS 코딩과 같은 아우터 FEC(forward error correction) 코딩은 보다 로버스트한 시그널을 제공하도록 수행된다. 추가적인 코딩이 그 자신의 패러티를 갖고, 역방향으로 코딩되어지기 때문에 추가적 코딩으로 전송된 데이터는 더 좋은 버스트 에러 복구 기회를 갖는다. 도 13에 도시된 실시 예에서, 아우터 코딩은 익사이터(512)에서 데이터 상에 수행되는 노말 ATSC 수평(lateral) RS 코딩의 역방향으로 이미션 멀티플렉서(504)에 의해 수행된다. 따라서, 본 발명은 코딩 게인 및 추가 시간 다비어시티 를 제공함으로써, 로버스트를 증가시킨다. 멀티플렉서(504) 및 익사이터(512)에서 수행되는 역과정(inverse process)들은 수신 디바이스 상에서 수행된다.
모든 데이터를 추가적인 코딩 알고리즘으로 인코딩하는 것이 필요한 것은 ㅇ아니다. 이는 더 큰 규모의 디바이스를 더욱 향상시킬 뿐 아니라, 네트워크 대역폭의 효과적 이용을 위해 제공된다. 이는 또한, QoS(quality of service)가 서비스 기반마다 조절되도록 한다. 추가적으로, 본 발명은 노말 수평 RS TOV(threshold of visibility)를 극적으로 개선하고 향상된 시간 다이버시티를 제공한다. 또한, 개선된 아우터 코딩을 이용하는 것은 임펄스 잡음 및 인트라-프레임 드롭 아웃 정정(intra-frame dropout correction)을 개선하며, 로우 VHF DTV 상에서 기지의 임펄스 잡음을 보상하는데 이용되어질 수 있다.
도 14는 멀티플렉서(504)에서 추가적인 FEC(forward error correction) 코딩이 수행되는 본 발명에 따른 패킷의 구조를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 노말 데이터는 162 바이트 페이로드 필드 내에서 RS 코딩되고, 그 패킷의 6 바이트는 기정의된 적응 필드(adaptation field) 부분 뿐 아니라 패킷 헤더를 저장하는데 이용된다. 추가적인 아우터 정정 코딩에 대응되는 패러티 데이터는 개인적 이용을 위해 적응 필드 영역 내에 위치된다. 도 14에서 추가적인 아우터 FEC 코딩을 위한 패러티 데이터를 포함하는 프라이빗 데이터의 일 예가 도시된다. 노말 디코더들은 프라이빗 데이터(예를 들어, 2D 패러티 데이터)를 무시할 것이다. 하지만, 보조 수신기는 프라이빗 데이터를 디코딩하기 위해 프라이빗 데이터 상에서 역과정을 수행하게 된다.
도 15는 추가적인 FEC 코딩이 수행되는 본 발명에 따른 패킷의 구조를 나타내도록 도 14를 자세히 설명한다. 이러한 예시는 추가적인 아우터 정정 코딩이 4개의 패킷들에 걸쳐 수행된다는 점을 제외하고는 도 14와 유사하다. 패킷들을 가로지르는 첫 42 바이트는 트랜스버스(transverse)코딩되어진다. 화살표가 도시하는 바와 같이, 트랜스버스코딩된 데이터에 대응하는 패러티 데이터는 패킷들의 52 블록들의 적응 필드 내에서 2D RS 패러티 필드 내에 위치된다.
도 15에 도시된 바와 같이, 208 패킷들은 4개의 슬라이스들로 그룹화된 것을 볼 수 있다. 4개의 슬라이스들은 블록으로 그룹화되고, 트랜스버스코딩이 그 블록에 적용된다. 여기서, 패러티 바이트들은 블록(2D R-S Parity) 내에 위치된다. 이미션 멀티플렉서(504)는 슬라이스들이 특별한 데이터 프레임 뿐 아니라 데이터 프레임 내에 어느 곳에 위치될 것인지 조절함으로써 시간 다이버시티를 조절할 수 있다. 예를 들어, 이미션 멀티플렉서(504)는 도 15에 도시된 4개의 슬라이스들 각각이 익사이터(512)에 의해 프레임들로 삽입될 장소를 조절할 수 있고, 따라서 기설정된 시간에 슬라이스들을 분리하게 된다(예를 들어, 한 프레임의 첫번째 슬라이스를 5 프레임 후의 프레임으로 위치시키고, 5 프레임마다 그 과정을 반복한다). 이것은 실질적인 인터리빙을 제공하며, 버스티(bursty) 채널 상에서 정정 능력을 강화한다. 패킷들의 블록은 전송 스트림으로 분산 네트워크(506)을 통해, 패킷들의 블록을 차례대로 인터리빙하는 익사이터(512)로 전송된다. 또한, 잘 알려진 바와 같이, 이너(inner)/인터(inter)-인터리빙은 시간 내에 블록을 산재시킨다. 도 17을 참고하면, 슬라이스들은 인터리빙된 데이터의 다른 그룹들에서 그룹들 사이의 노말 컨텐츠와 함께 나타나게 될 것이다. 인터리빙된 데이터의 맵핑은 결정적이기 때문에, 결정적인 맵핑을 갖는 수신기는 오리지널 컨텐츠를 재그룹화하고 디코딩할 수 있다. 패킷들의 블록들은 단일 데이터 프레임 또는 다수 데이터 프레임에 걸쳐서, 전송 스트림을 통해 산재될 수 있다. 다시 말하면, 오리지널 컨텐츠는 끊임없이 전송되지 않는다. VSB 프레임의 결정적인 특성에 의해 가능한 이 시간 다이버시티는 버스티 채널들을 완화하는 것을 도울 것이다.
도 16은 추가적인 FEC 코딩으로 인코딩되고, 익사이터(512)로부터 노말 RS 코딩된 이후에 세그먼트의 구조를 나타낸다. 도 16에 도시된 바와 같이, 노말 ATSC 수평 RS 코딩은 각 세그먼트(RS Parity)에 부가된다. 이 이차원 코딩은 시간 다이버시티로부터 이익을 얻는다. 인터리빙이 되면, 시간 다이버시티 및 분산은 관련이 없는 채널 컨디션을 제공하고, 그럼으로써 버스트 타입 채널 에러에 대하여 더 나은 보호를 제공하게 된다.
도 17은 패러티의 분산 및 인코딩 범위를 나타내는 컨벌루셔널 바이트 인터리버의 메모리 맵을 나타낸다. 특히, 도 17은 패러티 바이트의 분산을 나타내고, 화살표들은 그들이 인코딩되어지는 범위를 나타낸다. 상기에서 설명한 바와 같이, 추가적인 아우터 레벨은 관련이 없는 채널 상태(즉, 시간 다이버시티)를 생성한다. 도 17에서 도시되는 바이트의 분산은 인터리버에 의해 수행되는 맵핑에 따라 변할 것이다. 따라서, 맵핑이 개념적이고, 예시적인 인터리버 맵핑을 나타낸다는 점이 이해되어야 한다. 따라서, 다른 인터리버에 따른 데이터 분산의 다른 인터리버 맵핑은 이용되어질 수 있고, 여전히 본 발명의 범위 내에 있게 된다.
상술한 바와 같이, 시그널링은 가능한 서비스들 및 대응되는 결정적인 맵핑과 전달하는데 이용되어진다. 일 실시 예에서, 이는 상술한 바와 같이 데이터 필드 싱크에서 지정된 영역을 이용함으로써 달성된다. 본 발명의 또 다른 실시 예에서, 시그널링 채널은 분산 스펙트럼을 이용하여 생성되고, 시그널링 정보는 이 채널 을 통해 전송된다. 이는 고, 시그널링 정보를 전송하기 위한 RF 워터마크를 전송하는데 이용되는 동일한 CDMA 분산 스펙트럼 기술을 이용함으로써 달성될 수 있다. RF 워터마크를 전송하기 위해 CDMA 채널을 이용하는 대신에, CDMA 채널은 수신 디바이스가 관심 컨텐츠를 캡쳐하도록 수신 디바이스로 관심 프레임(들) 및 슬라이스(들)을 지시하는 신택스(syntax) 및 시맨틱(semantic)을 전송하는 시그널링 채널로서 이용된다. CDMA 채널의 이러한 이용은 그것이 ATSC A/110 표준에 따라 구동되는 ATSC 스테이션에 의해 브로드캐스팅되는 VSB 시그널에 의해 전송되기 때문에 "대역내(in band:인밴드)" 분산 스펙트럼 시그널링으로 불려진다. 유익하게, CDMA 시그널링 기술은 단일 송신기 또는 SFN에 적용될 수 있다. 추가적으로, 오버래핑 커버리지 영역에서 CDMA는 다중 채널이 동일 주파수 스펙트럼 내에서 생성되도록 하기 때문에, 데이터 레이트가 증가한다. 따라서, 수신 디바이스에 전달될 수 있는 데이터 양 또한 증가한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에서, 시그널링 채널은 ATSC 브로드캐스터가 아닌 모바일(예를 들어, 셀룰러) 제공자와 같은 서비스 제공자에 의해 생성된다. 이러한 시그널링 방법은 ATSC VSB 통신 채널의 대역폭 외에서 제공되고, "대역외(out of band)" 시그널링 채널로 불려진다.
도 18은 ATSC 브로드캐스터(1806) 및 휴대폰 오퍼레이터와 같은 또 다른 서비스 제공자(1808)로부터 시그널링 정보를 수신하는, 핸드헬드 디바이스와 같은 수신 디바이스(1802)를 나타낸다. 수신 디바이스(1802)는 상술한 시그널링 채널들 중 어느 하나를 통해 시그널링 정보를 수신하다. ATSC VSB 브로드캐스팅 스테이션으로부터, 시그널링 정보는 예를 들어, 프레임 싱크 내 보존 공간(과 같은 동기화 패킷 필드 상에서) 및/또는 인-밴드 분산 스펙트럼 채널 예를 들어, 결정적인 맵핑을 전송하는 CDMA 채널을 통해 수신된다. 제3자 오퍼레이터(1808)로부터, 시그널링 정보는 아웃-오브-밴드 시그널링 채널을 통해 수신된다. 시그널링 정보가 수신 디바이스(1802)에 공급되면, 디바이스는 브로드캐스터로부터 VSB 프레임 슬라이스들 뿐 아니라 휴대폰 오퍼레이터로부터 오디오 및 비디오 멀티미디어와 같은 스트리밍(streaming) 또는 클립드(clipped) 컨텐츠를 결정적으로 수신하고 필터링한다.
또한, 도 18에 도시된 바와 같이, 시그널링 정보(1804)는 FL(forward-link) 및 RL(reverse link) 통신 채널들을 제공하는 현존하는 3G(third generation) 네트워크와 같은 유니캐스트 인터렉티브 네트워크(interactive network) 또는 포워드 링크 온리 멀티캐스트 네트워크를 통해 오퍼레이터(1808)에 의해 제공될 수 있다.
DSSS(direct sequence spread spectrum), FHSS(frequency hopping spread spectrum), MC-DSSS(multi-code direct sequence spread spectrum), TDMA(time division multiple access) 등과 같은 분산 스펙트럼 기술의 다른 타입들은 시그널링 정보를 전송하는 시그널링 채널을 생성하는데 이용될 수 있고, 여전히 본 발명의 범위 내에 있음이 이해되어야 한다.
상술한 시그널링 기술들은 다수의 소스로부터 시그널링 정보를 수신하여, 개인용 서비스와 같은 서비스 제공을 충분히 이용할 수 있도록 한다. ATSC 브로드 캐스터 또는 제3자 서비스 제공자는 수신 디바이스에 시그널링 정보를 전달할 수 있는 점에서 서비스 발견이 개선되어진다.
본 발명의 또 다른 실시 예에서, 시그널링 정보는 수신 디바이스에 비상 브로드캐스트 신호를 제공하는데 이용되어질 수 있다. 따라서, 비상시에, 시그널링 정보 자체는 정보를 운반하거나, 디바이스에 대해 언제 긴급 브로드캐스트 서비스가 전달되고 앞서 언급한 프레임 슬라이싱 기술을 이용하여 비상 브로드캐스트 데이터를 제공할 것인지에 대한 정보를 제공하기에 적합할 수 있다.
본 발명은 다중 송신 시스템에 한정되지 않으며, 단일 송신기 시스템에서 실행될 수 있다. 프레임 동기는 VFIP가 프레임 동기 및 트렐리스 코더 동기를 수행하는데 이용된 SFN의 관점에서 상술되었다. 단일 송신기 시스템은 트렐리스 코더 동기를 필요로 하지 않을 수 있다. 따라서, 다른 형태의 프레임 동기가 상술된 결정적인 맵핑을 제공하는데 이용될 수 있고, 이는 여전히 본 발명의 범위 내에 있게 된다.
본 발명의 또 다른 관점에서, 시간 다이버시티는 모바일 수신기가 수신 환경을 통해 이동할 때 RF 신호의 신호 페이드(signal fade) 또는 신호 탈락(signal drop out)을 완화시키도록 상술한 프레임 슬라이싱 기술과 함께 적용된다. 상술한 바와 같이, 모바일 수신기에 사용되는 브로드캐스트 컨텐츠는 VSB 프레임 슬라이스들 내에서 맵핑될 수 있다. 보충 수신기가 프레임 동기화되면, 향상된 데이터 패킷 들이 언제 데이터 프레임 내에서 도착하는지에 대한 선험적 지식이 형성된다. 이러한 정보를 이용하여, 수신기는 향상된 특징을 조절하거나 부가 컨텐츠를 제공하기 위해 서비스 컨텐츠를 검출, 디코딩 및 이용할 수 있다.
본 발명의 이러한 관점에서, 기설정된 개수의 프레임 슬라이스들(예를 들어, 12 프레임 슬라이스)은 데이터 프레임으로 그룹화된다. 더하여, 기설정된 그룹의 VSB 프레임들(예를 들어, 20 VSB 프레임)은 여기서 "가상 슈퍼프레임(virtual superframe)" 또는 간단히 슈퍼 프레임이라고 언급되는 것으로 또한 그룹화된다. 도 23은 본 발명의 일 실시 예에 따른 슈퍼프레임(2304)의 예시적 구조를 도시한다. 도시된 바와 같이 6개의 슬라이스들은 각 프레임(2302)의 짝수 필드 내에 있고 6개의 슬라이스들은 홀수 필드 내에 있다. 또한, VFIP 패킷은 슈퍼 프레임(2304)을 데이터 프레임 동기하는데 이용된다.
슈퍼 프레임은 초기 프레임 동기화를 달성하고, 이러한 조건을 유지하기 위해 이미션 멀티플렉서(예를 들어, 도 5의 블럭 504)의 프레임 동기화 타이밍을 따른다. 상술한 바와 같이, 이미션 멀티플렉서는 GPS 기준 505에 고정되는 데이터 레이트를 갖고, VSB 프레임을 시작하기 위해 TS 패킷들 중 하나를 선택함으로써 프레임 동기화를 시작한다. 초기 TS 패킷이 카운트를 시작하도록 선택되었다면, 이미션 멀티플렉서는 선택된 패킷(예를 들어, 0-622)을 포함하는 623 TS 패킷들을 카운트하고, 마지막(623) 패킷으로 VFIP를 삽입한다. 이는 624 페이로드 세그먼트를 갖는 ATSC A/53 VSB 프레임에서 페이로드에 상당하는 데이터(624 패킷들)의 컨테이너에 대응된다.
차례로, 이미션 멀티플렉서는 VFIP(VSB frame initialization packet)를 삽입한다. 마지막 패킷 슬롯(623)에서 VFIP의 위치에 의해서 VSB 프레임의 시그널링이 암시적으로 이루어진다. VFIP를 수신하면, 각 익사이터는 VFIP 패킷의 마지막 비트가 수신된 이후에 새로운 데이터 프레임을 시작하도록 시그널링된다. 또한, VSB 프레임들의 프레임 레이트 또는 타이밍으로 불리는 케이던스(cadence)는 이미션 멀티플렉서에 의해 유지되는 프레임 동기 타이밍에 기초한다. 이미션 멀티플렉서는 GPS 타임베이스에 고정되기 때문에 0-623 패킷 카운트는 VSB 프레임 레이트의 케이던스가 된다. 동일한 시그널링은 슈퍼프레임의 시작(및 케이던스)을 나타낸다.
여기서 논의된 예에서, 각 프레임 슬라이스는 52 패킷들을 포함하고, 각 VSB 프레임은 12 프레임 슬라이스들을 포함한다. 슈퍼 프레임은 대략 1 초의 긴 데이터 스트림에 동등한 20 VSB 프레임들을 포함한다.
슈퍼프레임들의 스트림은 전송 스트림 이미터(예를 들어, 도 5의 블럭 504)에 의해 생성되고, RF 전송 시스템(예를 들어, 도 5의 블럭 502)을 통해 브로드캐스팅한다. 또한, 전송 스트림 이미터는 전송을 지연한 후에 슈퍼프레임 스트림 내에 모바일 컨텐츠의 동일한 카피(copy)를 생성하고 전송한다. 아래에서 좀더 상세히 설명되는 바와 같이, 슈퍼프레임의 카피는 동일한 전송 스트림 이미터나 다른 전송 스트림 이미터에 의해 생성될 수 있다. 좀더 구체적으로, 패킷 카피는 이미션 멀티플렉서(예를 들어, 그것의 프로세서)에 의해 수행된다. 또한, 슈퍼프레임의 지연된 카피는 동일하거나 다른 RF 전송 시스템으로부터 브로드캐스팅 될 수 있다.
수신기는 슈퍼프레임으로부터 오리지널 슬라이스들 및 지연된 슬라이스들을 수신하고, 슈퍼프레임으로부터 오리지널 슬라이스들을 결정적으로 버퍼링한다. 동기화 컴바이너("sync combiner")는 오리지널 슬라이스 컨텐츠와 오리지널 슬라이스의 지연된 카피를 비교하고, 필요하다면, 분실된 데이터 또는 에러를 갖는 수신 데이터를 버퍼에 저장된 오리지널 슬라이스 데이터의 카피로 대체한다. 모바일 컨텐츠의 오리지널 슬라이스 및 그것의 카피는 4개의 슈퍼프레임들로 제시간에 분리되기 때문에, 이동 중인 모바일 수신기에서 이러한 두 순간에서의 채널 상태들은 일반적으로 대부분의 상태 하에서 서로 관련이 없을 것이다. 유익하게, 어느 순간에 FEC(forward error correction) 디코더를 일반적으로 오버런(overrun)하거나 완전한 신호 탈락을 유발하는 패킷 에러들은 시간 다이버시티를 갖는 결정적인 프레임 슬라이싱을 이용하여 완화될 수 있다.
시간 다이버시티를 제공하도록 실행되는 상술한 프레임 슬라이싱 기술의 예시적인 실시 예들은 아래에서 좀 더 상세히 설명될 것이다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모바일 환경에서 공간 및 시간 다이버시티를 제공하기 위한 시스템(1900)을 나타낸다. 컨텐츠 애플리케이션 인코더들 (1902)는 압축된 전송 스트림들을 이미션 멀티플렉서(1904)로 제공한다. 이러한 전송 스트림들은 부가 데이터 뿐 아니라 모바일, HDTV 등을 운송하는 신호를 포함한다.
이미션 멀티플렉서 1904는 전송 스트림으로부터 적어도 하나의 VSB 프레임들을 생성한다. 위에서 논의된(예를 들어, 도 7 내지 18과 관련하여) 프레임 슬라이싱 및 시그널링 기술을 이용하여, 모바일 컨텐츠는 결정적으로 VSB 프레임 내에서 VSB 슬라이스들로 맵핑된다.
VSB 데이터 프레임들은 더 나아가 VSB 가상 슈퍼 프레임들(블럭 1908에서 1, 2, 3, 4 등)로 그룹화된다. 노말 데이터 컨텐츠(예를 들어, HDTV 컨텐츠 및 부가 데이터)는 또한 모바일 컨텐츠에 의해 점유되지 않은 프레임 슬라이스들 내의 슈퍼프레임 스트림(1908) 내에서 운송된다. 노말 데이터 컨텐츠는 결정적인 패턴을 갖지 않고 또한, 반복되거나 카피되어 수신기로 전송되지 않는다. 그러므로, HDTV 수신기(미도시)와 같은 노말 수신기는 브로드캐스터가 모바일 서비스를 전송함과 동시에 보통 때처럼 슈퍼프레임의 노말 컨텐츠 부분을 수신하고 프로세스한다. 레가시 수신기는 모바일 서비스 신호들을 단순히 드랍(drop)하거나 무시(ignore)하고, 본 발명의 이러한 측면을 기존 시스템과 호환가능(backward compatible)하게 만든다.
도 19에 도시된 예시적인 실시 예에서, 모바일 컨텐츠는 이미션 멀티플렉서(1904)에 의해 4개의 슈퍼프레임들의 그룹으로 삽입된다. 특히, 모바일 컨텐츠는 4개의 슈퍼프레임 내의 모든 프레임 내에서 일정한 슬라이스들에 위치한다. 이러한 4개의 슈퍼프레임들은 슈퍼프레임들(1908)의 데이터 스트림으로서 분산 네트워크 (506)을 거쳐 RF 전송 네트워크들(1902a, 1902b 및 1902c)을 통해 전송된다.
SFN 시스템(1900)은 또한 RF 전송 시스템들(1902a, 1902b 및 1902c)로부터 전송을 수신하도록 구성된 수신기 전단부(front end) 및 필터(1906a)를 갖는 모바일 수신기(1906)를 포함한다. 도시된 바와 같이 각 RF 전송 시스템은 대응되는 전력 증폭기(1913a, 1913b 및 1913c) 뿐만 아니라, 익사이터(1912a, 1912b 및 1912c) 를 포함한다. 또한, 모든 구성요소들은 정확한 타임베이스를 제공하는 GPS 수신기/타임베이스(505)를 갖는다.
수신기(1906)는 또한 디모듈레이터(1906b) 및 디멀티플렉서(1906c)를 각각 이용하여 수신된 슈퍼프레임 스트림(1908)을 복조하고 디멀티플렉싱한다. 네 개의 슈퍼프레임들 중 첫번째 그룹(1908a)은 디멀티플렉싱되고 모바일 컨텐츠는 버퍼(1906d)에서 버퍼링된다. 일 실시 예에서, 버퍼(1906d)는 FIFO(first-in-first-out) 버퍼이다. 4개의 슈퍼프레임들 중 두번째 그룹(1908b)은 모바일 컨텐츠의 지연된 버젼의 동일한 카피를 포함한다(예를 들어, 오리지널 모바일 컨텐츠를 운송했던 동일한 프레임 슬라이스들). 이 지연된 모바일 칸텐츠는 수신되고 디멀티플렉싱된 이후에 싱크/컴바인 유닛(1906e)으로 전송된다.
모든 프레임 슬라이스들이 후속하는 4개의 슈퍼프레임에서 카피되거나 반복되지는 않으며, 모바일 컨텐츠를 전달하는 슬라이스들만이 카피 또는 반복된다. 예를 들어, 프레임 슬라이스들을 통해 운송되는 노말 HDTV 또는 노말 핸드헬드 데이터는 노말 선형 방식으로 반복되고 진행되지 않는다.
싱크/컴바인 유닛(1906e)은 슈퍼프레임 슬라이스 패킷들의 첫번째 및 두번째 셋들(1908a 및 1908b)을 비교하고, 임의의 데이터 패킷들이 분실되었거나 정정될 수 없다면, 대체에 의해 신호들을 정정한다. 참고 문헌인, MPEG2 및 ATSC A/53에서 설명되는, MPEG-2 TS 패킷 연속 카운터는 패킷이 분실되었는지 여부를 나타낸다. 수신기에서 디코더에 의해 설정(set)된 MPEG TS 에러 플래그 비트에 의해 나타나는 것처럼(또한, MPEG2 및 ATSC A/53에서 정의된 것처럼), 패킷들이 정정되거나 패킷 에러들이 정정될 수 있다면, 4개의 슈퍼프레임 모바일 컨텐츠의 두번째 그룹은 싱크/컴바이너(1906e)를 통해 패스되고, 컨텐츠 디코더(미도시)로 제공된다. 유사하게, 모바일 슬라이스 데이터를 운송하는 네 개의 슈퍼 프레임들 중 세번째 그룹(1908c)은 버퍼(1906d)에 저장되고, 네 개의 슈퍼프레임들 중 네번째 그룹(1908d)로부터 이후에(지연되어) 수신된 모바일 컨텐츠와 비교되고, 필요한 경우 정정된다.
본 발명의 일 실시 예에서, 버퍼(1906d)는 FEC에서 복원 불가능한 에러들이나 4개의 슈퍼프레임들까지 포함하는 신호의 완전한 신호 분실의 경우에 싱크/컴바인 블럭(1906e)에 의해 대체될(또는 이용될) 수 있는 모바일 컨텐츠의 4개의 동일한 카피들을 저장한다. 이러한 4개의 슈퍼프레임들은 대략 4초의 전송과 동일하다. 당업자들은 슈퍼 프레임의 크기가 수정될 수 있다는 것을 이해할 수 있고, 여전히 본 발명의 범위 내에 있게 된다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 슈퍼프레임의 서브셋을 이용하는 모바일 환경에서 공간 및 시간 다이버시티를 제공하기 위한 시스템(2000)을 나타낸다. 본 발명의 이러한 관점에서, 뉴스, 날씨, 스포츠 정보 등을 포함하는 데이터캐스팅 데이터 컨텐츠와 같은, 데이터 컨텐츠는 컨텐츠 애플리케이션 인코더(1902)에 의해 생성되고, 프레임들의 서브셋(2002a) 내에서 슬라이스들로 삽입된다. VSB 프레임의 슬라이스들은 도 19와 관련하여 위에서 논의된 바와 같이 슈퍼 프레임들을 생성하도록 멀티플렉서(2003)에 의해 멀티플렉싱된다. 슈퍼프레임을 구성하는 20 프레임들의 서브셋 만이 각 프레임을 이용하는 대신 이용된다. 따라서, 낮은 데이 터 레이트 모바일 서비스들은 더 높은 데이터 레이트 스트리밍 모바일 서비스들과 합쳐져서, 또는 독립적으로 실행될 수 있다. 차례로, 멀티플렉서(2003)는 프레임들의 서브셋(2002a)를 포함하는 슈퍼프레임들을 분산 네트워크 506을 거쳐 RF 전송 시스템들(2007a, 2007b 및, 2007c)(각각 익사이터(2012a, 2012b, 2012c), 전력 증폭기(2013a, 2013b, 2013c) 및 GPS 수신기(505)를 포함하는)으로 전송한다. 차례로, RF 전송 시스템들(2007a, 2007b 및, 2007c)은 슈퍼 프레임들의 스트림(2004)을 모바일 수신기(2006)로 브로드캐스팅한다. 따라서, 슈퍼프레임의 모든 프레임의 슬라이스들에서 모바일 컨텐츠를 반복하는 대신에, 일정한 데이터 프레임 슬라이스들, 특히, 데이터캐스트 컨텐츠를 운송하는 프레임 슬라이스들을 갖는 데이터 프레임들만이, 결정적으로 반복된다.
도 20에 도시된 예시적인 실시 예에서, 데이터캐스트 컨텐츠는 슈퍼 프레임(2002a)의 프레임들 3, 9 및 15 내에 소정의 결정적인 슬라이스들에만 결정적으로 위치된다. 이 결정적인 프레임 슬라이스들은 반복되고, 시간 다이버시티로부터 이득을 얻는다. 본 실시 예에서 각 VSB 프레임은 12개의 슬라이스들을 포함하고, 240 VSB 프레임 슬라이스들 전체에 대해 슈퍼프레임당 20개의 프레임들이 존재한다. 슈퍼프레임당 하나의 슬라이스만큼 적은 서브셋은 낮은 데이터 레이트 데이터캐스트 서비스를 제공하기 위해 예를 들어 4 슈퍼프레임들마다 반복될 수 있다.
남아있는 프레임 슬라이스들은 다른 컨텐츠에 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 적어도 하나 이상의 기 선택된 서비스 채널들(예를 들어, 데이터캐스팅 및 모바일 비디오 컨텐츠)을 위한 시간 다이버시티를 제공하고, 각 서비스 채널은 구 성가능한 결정적인 시간 다이버시티를 갖는다.
수신기(2006)는 수신기의 전단부 및 필터(2006a)를 이용하여 슈퍼프레임들의 스트림(2004)을 수신하고, 디모듈레이터(2006b)를 이용하여 슈퍼프레임들을 복조한다. 디멀티플렉서(2006c)는 슈퍼프레임들을 디멀티플렉싱하고, 매 n번째(예를 들어, 8번째) 슈퍼프레임 결정적인 슬라이스를 버퍼(2006d)로 저장한다. 본 예에서, 슈퍼프레임들 1, 9 및 18(2011) 슬라이스들은 버퍼(2006d)에 저장된다.
오리지널 데이터캐스트 신호들의 지연된 버젼을 운송하는 슈퍼프레임들, 예를 들어, 슈퍼프레임들 5, 13, 23(2010)은 복조되고, 슬라이스 컨텐츠는 디멀티플렉스되고 동기화 컴바이너(2006e)로 직접적으로 전달된다. 동기화 컴바이너(2006e)는 버퍼링된 슈퍼프레임 슬라이스 컨텐츠를 지연된 슈퍼프레임 슬라이스 컨텐츠와 비교하고 분실되거나 오류가 있는 패킷들을 정정한다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모바일 환경에서 주파수, 공간 및 시간 다이버시티를 제공하기 위한 시스템(2100)을 나타낸다. 본 실시 예에서, 두 컨텐츠 애플리케이션 인코더들(2101a 및 2101b)는 주파수, 공간 및 시간 다이버시티를 갖는 동일한 모바일 컨텐츠를 공급한다. 두 RF 전송 시스템들(2103a 및 2103b)(각각 익사이터(2112a, 2112b), 전력 증폭기(2113a, 2113b), 및 GPS 수신기(505)를 포함하는)는 시간 다이버시티 뿐 아니라 주파수 다이버시티를 생성하기 위하여 두 DTV 채널들을 제공한다. 채널들은, 서로 다른 UHF DTV 채널 주파수들 ChX, ChY을 갖는다. 이러한 구성은 예를 들어, 브로드캐스터가 두 DTV 스테이션을 소유하는 경우나, 두 브로드캐스터가 그들의 RF 전송 시스템을 통해 결정적 슬라이 스들을 공유하기 위한 계약을 맺은 경우와 같이 브로드캐스터들이 복수의 DTV 스테이션들을 통해 전송할 기회를 갖는 상황에서 이용될 수 있다. 모바일 컨텐츠가 두 스테이션들 사이에서 동일하고 시간 동기적인 경우에만, 모든 다른 컨텐츠들, 예를 들어, HDTV는 독립적이다.
동일한 모바일 컨텐츠들은 각 스테이션에서 각각 GPS 수신기(505)를 가지는 이미션 멀티플렉서들(2104a, 2104b)에 의해 동기적으로 삽입되고, 브로드캐스팅한다. 도 21에 도시된 예시적인 실시 예에서, ChX로부터 수신된 모바일 컨텐츠의 슬라이스들은 이미션 멀티플렉서(2104a)에 의해 4개의 슈퍼프레임만큼 지연된다.
시스템(2100)은 양 전송 채널들의 수신이 가능한 수신기 2106을 더 포함한다. 특히, 수신기(2106)는 주파수 다중 전송(frequency diverse transmissions)의 수신이 가능한 수신기 전단부 및 필터(2106a)를 포함한다. 수신기 2106은 또한, 주파수 다양화 채널들(ChX 및 ChY)을 각각 복조하고 디멀티플렉스하기 위한 두 디모듈레이터(2006b, 2006c) 및 두 디멀티플렉서(2106d, 2106e)를 포함한다. CHY로부터의 디멀티플렉스된 슬라이스 출력은 버퍼(2106g)에서 버퍼링된다. 멀티플렉서 (2104a)는 모바일 컨텐츠의 카피를 갖는 슈퍼프레임의 카피의 브로드캐스트를 지연시킨다. 지연이 끝난 이후에, 멀티플렉서(2104)는 (익사이터(2112a), 전력 증폭기(2113a), 및 GPS 수신기(505)를 포함하는) RF 전송 시스템(2103a)을 통해 지연된 슈퍼프레임들(2102a)을 전송한다.
수신기(2106)는 지연된 ChX 슈퍼프레임 데이터 스트림들(2102a)을 수신한 후, 데이터 스트림(2102a)은 디모듈레이터(2106b)에 의해 복조되고, 디멀티플렉서 (2106d)에 의해 디멀티플렉스되며, 처리된 모바일 슬라이스들(2108)은 필요한 경우, 정정이 이루어지는 싱크/컴바인 블럭(2106f)으로 보내진다. 마지막으로, 모바일 데이터 스트림들은 하나 이상의 컨텐츠 디코더들(미도시)로 전달된다. 버퍼(2106g)는 4개의 슈퍼프레임들의 로스(loss)를 완화하기 위하여 시간 다이버시티를 제공하도록 오리지널 슬라이스 데이터 스트림 2102b(2110)의 4개의 슈퍼프레임들을 저장한다. 유익하게, 주파수 및 공간 다이버시티와 함께 시간 다이버시티는, 본 발명에 따라 모바일 수신기로 전달된 서비스의 질을 향상시킨다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모바일 환경에서 변조, 주파수, 공간 및 시간 다이버시티를 제공하기 위한 시스템(2202)을 도시한다. 본 실시 예에서, 하이브리드 모바일 수신기(2206)는 위성 서비스 제공자(또는 공간 세그먼트)(2202) 및 지상파 VSB RF 전송 시스템(2211) 모두로부터 신호를 수신하도록 구성된다. SFN에서 공간 세그먼트(2202) 및 지상파 VSB RF 전송 시스템(2211) 양자는 모바일 서비스의 질을 개선시키기 위해 함께 이용된다. 위성 서비스 제공자(2202) 및 지상파 VSB RF 전송 시스템(2211) 양자는 GPS 수신기(505)에 의해 동기화된다.
본 실시 예에서, 모바일 수신기에 이용될 컨텐츠 애플리케이션 인코더들(2201)에 의해 제공되는 동일한 컨텐츠는 위성(들)으로부터 브로드캐스팅되고 또한 지상파 스테이션들(예를 들어, 익사이터(2212) 및 전력 증폭기(2213)를 포함하는, RF 전송 시스템(2211))에 관련된다. 본 실시 예에서, 지상파 RF 전송 시스템 (2211)으로부터의 전송은 멀티플렉서(2204)에 의해 시간 N 동안 지연된다.
시스템(2200)은 또한 하이브리드 수신기(2206)을 포함하고, 하이브리드 수신 기 전단부 및 필터(2206a)를 통해 위성 전송 신호를 수신할 수 있다. 디모듈레이터 (2206c)는 수신된 위성 신호들을 복조하고, 디멀티플렉서(2206e)는 모바일 컨텐츠를 분리하고 버퍼(2206g)에 저장한다. 일 실시 예에서, 버퍼(2206g)는 FIFO 버퍼이다. 지연된 지상파 모바일 신호들은 하이브리드 수신기 전단부 및 필터(2206a)에 의해 수신되고, 디모듈레이터(2206d)에 의해 복조되고, 디멀티플렉서(2206d)에 의해 디멀티플렉스된다. 디멀티플렉스된 지상파 모바일 신호들(2208)은 싱크/컴바인 블럭(2206f)로 전송된다. 버퍼 N(2206g)는 시간 N에 동일한 모바일 컨텐츠 양의 로스가 완화되도록 한다. 데이터가 싱크/컴바인 블럭(2206f)에 의해 처리되고 정정되면 필요한 경우, 모바일 컨텐츠는 모바일 컨텐츠 디코더(미도시)로 보내진다. 본 실시 예에서 보여지는 바와 같이, 지상파 멀티플렉서(2204)는 위성 전송 시스템 (2202)에 관하여 RF 전송 시스템(2211)으로부터의 전송을 지연시킨다. 선택적으로, 위성 신호는 지상파 RF 전송 시스템(2211) 및 하이브리드 수신기(2206d)에 관하여 지연되고, 지상파 디멀티플렉서(2206d) 출력은 또 다른 방법의 시간 다이버시티를 제공하기 위해 버퍼(미도시)에 의해 버퍼링된다.
이상 본 발명의 다양한 실시 예에 대해 설명하였지만, 이는 일 예로서 이해되어야 하며, 제한해석되어서는 안 된다. 관련 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 사상 및 범주를 넘지 아니하고 형태 및 세부사항에 다양한 변경을 가할 수 있다. 그러므로 본 발명은 상술한 바람직한 실시 예들의 어느 것에 의해서도 제한해석되어서는 안 되며, 본 청구항들 및 그와 균등한 것들에 의해 정의되어야 한다.
또한, 본 발명의 실용성 및 이점들을 부각시킬 수 있는 도면들이 첨부되어 설명되며, 본 발명의 도면은 단순히 일 예로서 이해되어야 한다. 본 발명의 구조는 충분히 유연하고, 결합가능하며, 첨부된 도면에서 나타난 것과 다른 방법들로 이용가능하다.
또한, 요약부분의 목적은 특허청 및 공중, 특히, 기술분야의 특허 또는 법학 용어 또는 전문용어에 익숙하지 않은 과학자, 엔지니어, 업에 종사하는 자들이 본 발명의 기술적 공개의 특성 및 본질을 피상적인 열람으로 빠르게 결정하도록 하는 것이다. 요약부분은 본 발명의 범위를 어떤 방식으로든 한정하려는 것이 아니다. 또한, 청구항들에서 인용된 단계 및 공정들은 제시된 순서로 수행되어야 할 필요가 없다는 점이 이해되어야 한다.

Claims (28)

  1. 서비스에 대응되는 시간 다중 디지털 신호(time diverse digital signal)를 수신기에 제공하는 방법에 있어서,
    서비스 컨텐츠를 포함하는 디지털 신호를 수신하는 단계;
    비결정적 컨텐츠를 포함하는 디지털 신호를 수신하는 단계;
    제1 기설정된 수의 데이터 프레임들 내에서 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들 내의 기 결정된 영역에 상기 서비스 컨텐츠를 삽입하는 단계;
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들 내에서 제2 기설정된 수의 데이터 패킷들 내로 상기 비결정적 컨텐츠의 제1 부분을 삽입하는 단계;
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들의 카피(copy)를 생성하는 단계;
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들을 분산 네트워크를 통해 브로드캐스팅하는 단계;
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들의 카피를 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들 내로 삽입하는 단계;
    상기 비결정적 컨텐츠내에서 상기 제1 부분과 상이한 제2 부분을 상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들 내로 삽입하는 단계; 및
    기설정된 시간 이후에 상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들을 브로드캐스팅하는 단계;를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임의 시작을 나타내는 초기화 패킷을 상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 제1 프레임 내로 삽입하는 단계;를 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 서비스 컨텐츠를 상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들 중에서 결정된 기설정된 수의 데이터 프레임들 상에 분배(spread)하는 단계; 및
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들의 카피를 상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들 중에서 결정된 기설정된 수의 데이터 프레임들 상에 분배(spread)하는 단계;를 더 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 서비스 컨텐츠는 모바일 스트리밍 서비스 컨텐츠(mobile streaming service content) 및 모바일 데이터캐스트 컨텐츠(mobile datacast content) 중 적어도 하나인, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 서비스에 대응되는 서비스 컨텐츠의 결정적인 맵핑을 시그널링하는 단계;를 더 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들을 수신하는 단계;
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들을 버퍼링하는 단계;
    상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들을 수신하는 단계;
    상기 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 제1 세트의 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들과 상기 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 제2 세트의 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들을 비교하는 단계; 및
    상기 비교에 기초하여 기설정된 수의 데이터 패킷들을 서비스 컨텐츠 애플리케이션 디코더(service content application decoder)로 공급하는 단계;를 더 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 제1 세트를 제1 RF 지상파 전송 시스템으로부터 브로드캐스팅하는 단계; 및
    상기 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 제2 세트를 제2 RF 지상파 전송 시스템으로부터 브로드캐스팅하는 단계;를 더 포함하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 제1 세트와 상기 기설정된 수의 데 이터 프레임들 중 제2 세트 중에서, 적어도 하나를 위성 서비스 제공자(satellite service provider)로부터 브로드캐스팅하는 단계; 및
    상기 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 제1 세트와 상기 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 제2 세트 중에서, 적어도 하나를 RF 지상파 전송 시스템(RF terrestrial transmission system)으로부터 브로드캐스팅하는 단계;를 더 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들은 데이터 프레임의 슬라이스이고, 상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들은 슈퍼프레임인, 방법.
  10. 서비스에 대응되는 시간 다중 디지털 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    제1 기설정된 수의 데이터 패킷들을 포함하는 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들을 포함하는 제1 디지털 신호를 수신하는 단계;
    상기 제1 디지털 신호를 복조하는 단계;
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들을 디멀티플렉싱(demultiplexing)하는 단계;
    상기 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 상기 제1 세트의 상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들을 버퍼링하는 단계;
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들의 카피를 포함하는 제2 기설정된 수 의 데이터 프레임들을 포함하는 제2 디지털 신호를 수신하는 단계;
    상기 제2 디지털 신호를 복조하는 단계;
    상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들을 디멀티플렉싱하는 단계;
    상기 제1 기설정된 수의 패킷들을 상기 제1 기설정된 수의 패킷들의 카피와 비교하는 단계; 및
    상기 비교에 기초하여 기설정된 수의 패킷들을 서비스 컨텐츠 애플리케이션 디코더로 공급하는 단계;를 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 기설정된 수의 패킷들 및 상기 제1 기설정된 수의 패킷들의 카피를 이용하여 에러 정정 오퍼레이션(error correction operation)을 수행하는 단계;를더 포함하는 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 디지털 신호는 RF 지상파 전송 시스템 및 위성 서비스 제공자 중 적어도 하나로부터 수신되며,
    상기 제2 디지털 신호는 RF 지상파 전송 시스템 및 위성 서비스 제공자 중 적어도 하나로부터 수신되는 것인, 방법.
  13. 서비스에 대응되는 시간 다중 디지털 신호를 제공하는 장치에 있어서,
    서비스 컨텐츠 및 비결정적 컨텐츠를 포함하는 디지털 신호를 수신하는 수신기;
    제1 기설정된 수의 데이터 프레임들 내에서 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들 내의 기 결정된 영역에 상기 서비스 컨텐츠를 삽입하고, 상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들 내에서 제2 기설정된 수의 데이터 패킷들 내로 상기 비결정적 컨텐츠의 제1 부분을 삽입하는 패킷 삽입기;
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들의 카피(copy)를 생성하는 프로세서;
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들을 분산 네트워크 상으로 브로드캐스팅하는 송신기;를 포함하며,
    상기 패킷 삽입기는, 또한,
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들의 카피를 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들 내로 삽입하고, 상기 비결정적 컨텐츠내에서 상기 제1 부분과 상이한 제2 부분을 상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들 내로 삽입하며,
    상기 송신기는, 또한,
    기설정된 시간 이후에 상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들을 브로드캐스팅하는, 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 패킷 삽입기는, 또한,
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임의 시작을 나타내는 초기화 패킷을 상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 제1 프레임 내로 삽입하는, 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 패킷 삽입기는, 또한,
    상기 서비스 컨텐츠를, 상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들 중에서 결정된 기설정된 수의 데이터 프레임들 상에 분배(spread)하며,
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들의 카피를, 상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들 중에서 결정된 기설정된 수의 데이터 프레임들 상에 분배(spread)하는, 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 서비스 컨텐츠는 모바일 스트리밍 서비스 컨텐츠(mobile streaming service content) 및 모바일 데이터캐스트 컨텐츠(mobile datacast content) 중 적어도 하나인, 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 송신기는, 또한,
    상기 서비스에 대응되는 서비스 컨텐츠의 결정적인 맵핑을 시그널링하는 것인, 장치.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들 및 상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들을 수신하는 수신기;
    기 설정된 수의 데이터 프레임 중 제1 세트의 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들을 버퍼링하는 버퍼; 및
    상기 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 상기 제1 세트의 상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들과, 상기 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 상기 제2 세트의 상기 1 기설정된 수의 데이터 패킷들을 비교하고, 상기 비교의 결과에 기초하여 상기 기설정된 수의 데이터 패킷들을 서비스 컨텐츠 애플리케이션으로 공급하는 동기화 컴바이너(synchronization combiner);를 더 포함하는 장치.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 상기 제1 세트를 브로드캐스팅하는 제1 RF 지상파 전송 시스템; 및
    상기 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 상기 제2 세트를 브로드캐스팅하는 제2 RF 지상파 전송 시스템;을 더 포함하는 장치.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 상기 제1 세트와 상기 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 상기 제2 세트 중에서, 적어도 하나를 브로드캐스팅하는 위성 서비스 제공자; 및
    상기 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 상기 제1 세트와 상기 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 상기 제2 세트 중에서, 적어도 하나를 브로드캐스팅하는 RF 지상파 전송 시스템;을 더 포함하는 장치.
  21. 제13항에 있어서,
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들은 데이터 프레임의 슬라이스이고, 상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들은 슈퍼프레임인, 장치.
  22. 서비스에 대응되는 시간 다중 디지털 신호를 수신하는 수신기에 있어서,
    제1 기설정된 수의 데이터 패킷들을 포함하는 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들을 포함하는 제1 디지털 신호, 및 상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들의 카피를 포함하는 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들을 포함하는 제2 디지털 신호를 수신하는 수신기 전단부 및 필터(receiver front end and filter);
    상기 제1 디지털 신호 및 상기 제2 디지털 신호와 제2 기설정된 수를 복조하는 디모듈레이터;
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들 및 상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들을 디멀티플렉스하는 디멀티플렉서;
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들을 버퍼링하는 버퍼; 및
    상기 제1 기설정된 수의 패킷들을 상기 제1 기설정된 수의 패킷들의 카피와 비교하고, 비교의 결과에 기초하여 기설정된 수의 패킷들을 서비스 컨텐츠 애플리 케이션 디코더로 공급하는 동기화 컴바이너;를 포함하는 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제1 기설정된 수의 패킷들 및 상기 제1 기설정된 수의 패킷들의 카피를 이용하여 에러 정정 오퍼레이션을 수행하는 에러 정정 유닛;을 더 포함하는 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 제1 디지털 신호는 RF 지상파 전송 시스템 및 위성 서비스 제공자 중 적어도 하나로부터 수신되며,
    상기 제2 디지털 신호는 RF 지상파 전송 시스템 및 위성 서비스 제공자 중 적어도 하나로부터 수신되는 것인, 장치.
  25. 서비스에 대응되는 시간 다중 디지털 신호를 제공하는 장치에 있어서,
    서비스 컨텐츠 및 비결정적 컨텐츠를 포함하는 디지털 신호를 수신하는 수단;
    제1 기설정된 수의 데이터 프레임들에서 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들 내의 기 결정된 영역에 상기 서비스 컨텐츠를 삽입하고, 상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들에서 제2 기설정된 수의 데이터 패킷들 내로 상기 비결정적 컨텐츠의 제1 부분을 삽입하는 수단;
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들의 카피(copy)를 생성하는 수단;
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들을 분산 네트워크 상으로 브로드캐스팅하는 수단;
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들의 카피를 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들 내로 삽입하고, 상기 비결정적 컨텐츠내에서 상기 제1 부분과 상이한 제2 부분을 상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들 내로 삽입하는 수단; 및
    기설정된 시간 이후에 상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들을 브로드캐스팅하는 수단;을 포함하는 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제1 기설정된 데이터 프레임의 시작을 나타내는 초기화 패킷을 상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들 중 제1 프레임으로 삽입하는 수단;을 더 포함하는 장치.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 서비스에 대응되는 서비스 컨텐츠의 결정적인 맵핑을 시그널링하는 수단;을 더 포함하는 장치.
  28. 서비스에 대응되는 시간 다중 디지털 신호를 수신하는 수신기에 있어서,
    제1 기설정된 수의 데이터 패킷들을 포함하는 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들을 포함하는 제1 디지털 신호 및 상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들의 카피를 포함하는 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들을 포함하는 제2 디지털 신호를 수신하는 수단;
    상기 제1 디지털 신호, 상기 제2 디지털 신호 및 상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들을 복조하는 수단;
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 프레임들 및 상기 제2 기설정된 수의 데이터 프레임들을 디멀티플렉스하는 수단;
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들을 버퍼링하는 수단;
    상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들과 상기 제1 기설정된 수의 데이터 패킷들의 카피를 비교하는 수단; 및
    기설정된 수의 패킷들을 서비스 컨텐츠 애플리케이션 디코더로 공급하는 수단;을 포함하는 장치.
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