KR101546539B1

KR101546539B1 - 다중 반송파 시스템의 새로운 프레임 및 데이터 패턴 구조

Info

Publication number: KR101546539B1
Application number: KR1020090083865A
Authority: KR
Inventors: 로타르 스타델마이어; 디트마르 쉴; 외르크 로베르트
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2009-09-07
Publication date: 2015-08-21
Also published as: US8194529B2; TW201025949A; TWI497954B; AU2009212825B2; US8787140B2; KR20100029709A; AU2009212825A1; JP2011030172A; US20100061398A1; RU2504093C2; RU2009133484A; JP5500919B2; US20120213233A1

Abstract

본 발명은 다중 반송파 시스템(multi carrier system)에서 프레임 구조에 기초하여 신호를 전송하는 전송 장치(transmitting apparatus)(54)에 관한 것으로서, 각각의 프레임은 적어도 하나의 시그널링 패턴(signalling pattern) 및 하나 이상의 데이터 패턴(data pattern)을 포함하고 있고, 상기 전송 장치는 프레임 내의 상기 적어도 하나의 시그널링 패턴에 시그널링 데이터를 배치하고 프레임 내의 상기 하나 이상의 데이터 패턴에 데이터 및 적어도 하나의 파일럿 신호를 배치하도록 구성되어 있는 프레임 형성 수단(frame forming means)(59) - 주파수 방향에서의 상기 하나 이상의 데이터 패턴 각각의 길이는 최소 데이터 패턴 길이와 같거나 그의 배수임-, 시간 영역 전송 신호(time domain transmission signal)를 발생하기 위해 상기 적어도 하나의 시그널링 패턴 및 상기 하나 이상의 데이터 패턴을 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환하도록 구성되어 있는 변환 수단(transforming means)(60), 및 상기 시간 영역 전송 신호를 전송하도록 구성되어 있는 전송 수단(transmitting means)(61)을 포함하고 있다. 본 발명은 또한 대응하는 전송 방법 및 프레임 구조와, 수신 장치 및 방법은 물론 전송 및 수신 시스템 및 방법에 관한 것이다.

다중 반송파 시스템, 시그널링 패턴, 데이터 패턴, 파일럿 신호

Description

다중 반송파 시스템의 새로운 프레임 및 데이터 패턴 구조{NEW FRAME AND DATA PATTERN STRUCTURE FOR MULTI-CARRIER SYSTEMS}

본 발명은 다중 반송파 시스템의 새로운 프레임 및 데이터 패턴 구조에 관한 것이다.

이로써, 본 발명은 주로, 컨텐츠 데이터, 시그널링 데이터, 파일럿 신호 등이 복수의 주파수 반송파에 매핑된 다음에 주어진 전체 전송 대역폭으로 전송되는 방송 시스템, 예를 들어, 케이블 기반 또는 지상 디지털 방송 시스템에 관한 것이다(그러나, 그것으로 제한되지 않음). 수신기는 통상적으로 각자의 수신기에서 필요하거나 원하는 컨텐츠 데이터만을 수신하기 위해 전체 채널 대역폭 중의 부분 채널(전체 전송 대역폭의 부분)에 동조한다[때때로 세그먼트화된 수신(segmented reception)이라도 함]. 예를 들어, ISDB-T 표준에서, 전체 채널 대역폭은 이에 따라 동일한 길이를 갖는(동일한 수의 주파수 반송파를 갖는) 13개의 고정 세그먼트로 분할된다.

본 발명의 목적은 전송 대역폭의 임의의 필요한 부분에 대한 유연성있는 동조를 가능하게 하고 낮은 오버헤드를 갖는, 다중 반송파 시스템의 전송 장치 및 방법은 물론 신호 구조를 제공하는 데 있다.

상기 목적은 다중 반송파 시스템에서 프레임 구조에 기초하여 신호를 전송하도록 구성되어 있는 전송 장치에 의해 달성되며, 여기서 각각의 프레임은 적어도 하나의 시그널링 패턴 및 하나 이상의 데이터 패턴를 포함하고, 상기 전송 장치는 프레임 내의 상기 적어도 하나의 시그널링 패턴에 시그널링 데이터를 배치하고 프레임 내의 상기 하나 이상의 데이터 패턴에 데이터 및 적어도 하나의 파일럿 신호를 배치하도록 구성되어 있는 프레임 형성 수단(frame forming means) - 주파수 방향에서의 상기 하나 이상의 데이터 패턴 각각의 길이는 최소 데이터 패턴 길이와 같거나 그의 배수임 -, 시간 영역 전송 신호(time domain transmission signal)를 발생하기 위해 상기 적어도 하나의 시그널링 패턴 및 상기 하나 이상의 데이터 패턴을 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환하도록 구성되어 있는 변환 수단(transforming means), 및 상기 시간 영역 전송 신호를 전송하도록 구성되어 있는 전송 수단(transmitting means)을 포함하고 있다.

상기 목적은 또한 다중 반송파 시스템에서 프레임 구조에 기초하여 신호를 전송하도록 구성되어 있는 전송 방법에 의해 달성되며, 여기서 각각의 프레임은 적어도 하나의 시그널링 패턴 및 하나 이상의 데이터 패턴을 포함하고, 상기 전송 방 법은 프레임 내의 상기 적어도 하나의 시그널링 패턴에 시그널링 데이터를 배치하는 단계, 프레임 내의 상기 하나 이상의 데이터 패턴에 데이터 및 적어도 하나의 파일럿 신호를 배치하는 단계 - 주파수 방향에서의 상기 하나 이상의 데이터 패턴 각각의 길이는 최소 데이터 패턴 길이와 같거나 그의 배수임-, 시간 영역 전송 신호를 발생하기 위해 상기 적어도 하나의 시그널링 패턴 및 상기 하나 이상의 데이터 패턴을 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환하는 단계, 및 상기 시간 영역 전송 신호를 전송하는 단계를 포함한다.

상기 목적은 또한 적어도 하나의 시그널링 패턴과 하나 이상의 데이터 패턴을 포함하는 다중 반송파 시스템의 프레임 패턴(frame pattern)에 의해 달성되며, 여기서 데이터 및 적어도 하나의 파일럿 신호는 프레임 내의 상기 하나 이상의 데이터 패턴 각각에 배치되고, 주파수 방향에서의 상기 하나 이상의 데이터 패턴 각각의 길이는 최소 데이터 패턴 길이와 같거나 그의 배수이다.

본 발명의 목적은 또한 전송 대역폭의 임의의 필요한 부분에 대한 유연성있는 동조를 가능하게 하고 낮은 오버헤드를 갖는, 수신 장치 및 방법은 물론 전송 및 수신 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적은 다중 반송파 시스템에서 전송 대역폭에서의 프레임 구조에 기초하여 신호를 수신하는 수신 장치에 의해 달성되며, 여기서 각각의 프레임은 데이터 및 파일럿 신호를 갖는 하나 이상의 데이터 패턴을 포함하고, 주파수 방향에서의 상기 하나 이상의 데이터 패턴 각각의 길이는 최소 데이터 패턴 길이와 같거나 그의 배수이며, 상기 수신 장치는 상기 전송 대역폭의 선택된 부분에 동조하여 이를 수신하도록 구성되어 있는 수신 수단(receiving means) - 상기 전송 대역폭의 상기 선택된 부분은 수신될 적어도 하나의 데이터 패턴을 포함함 -, 수신된 데이터 패턴에 포함되어 있는 파일럿 신호에 기초하여 채널 추정을 수행하도록 구성되어 있는 채널 추정 수단(channel estimation means), 및 상기 채널 추정의 결과에 기초하여 수신된 데이터 패턴의 주파수 반송파로부터 데이터를 역매핑하도록 구성되어 있는 데이터 역매핑 수단(data de-mapping means)을 포함한다.

상기 목적은 또한 다중 반송파 시스템에서 전송 대역폭에서의 프레임 구조에 기초하여 신호를 수신하는 수신 방법에 의해 달성되며, 여기서 각각의 프레임은 데이터 및 파일럿 신호를 갖는 하나 이상의 데이터 패턴을 포함하고, 주파수 방향에서의 상기 하나 이상의 데이터 패턴 각각의 길이는 최소 데이터 패턴 길이와 같거나 그의 배수이며, 상기 수신 방법은 상기 전송 대역폭의 선택된 부분을 수신하는 단계 - 상기 전송 대역폭의 상기 선택된 부분은 수신될 적어도 하나의 데이터 패턴을 포함함 -, 수신된 데이터 패턴에 포함되어 있는 파일럿 신호에 기초하여 채널 추정을 수행하는 단계, 및 상기 채널 추정의 결과에 기초하여 수신된 데이터 패턴의 주파수 반송파로부터 데이터를 역매핑하는 단계를 포함한다.

상기 목적은 또한 신호를 전송 및 수신하는 시스템에 의해 달성되며, 이 시스템은 다중 반송파 시스템에서 프레임 구조에 기초하여 신호를 전송하는 전송 장치를 포함하며, 여기서 각각의 프레임은 적어도 하나의 시그널링 패턴 및 하나 이상의 데이터 패턴을 포함하고, 상기 전송 장치는 프레임 내의 상기 적어도 하나의 시그널링 패턴에 시그널링 데이터를 배치하고 프레임 내의 상기 하나 이상의 데이 터 패턴에 데이터 및 적어도 하나의 파일럿 신호를 배치하도록 구성되어 있는 프레임 형성 수단 - 주파수 방향에서의 상기 하나 이상의 데이터 패턴 각각의 길이는 최소 데이터 패턴 길이와 같거나 그의 배수임 -, 시간 영역 전송 신호를 발생하기 위해 상기 적어도 하나의 시그널링 패턴 및 상기 하나 이상의 데이터 패턴을 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환하도록 구성되어 있는 변환 수단, 및 상기 시간 영역 전송 신호를 전송하도록 구성되어 있는 전송 수단을 포함하며, 상기 시스템은 상기 전송 장치로부터 상기 시간 영역 전송 신호를 수신하도록 구성되어 있는 본 발명에 따른 수신 장치를 더 포함한다.

상기 목적은 또한 신호를 전송 및 수신하는 방법에 의해 달성되며, 이 방법은 다중 반송파 시스템에서 프레임 구조에 기초하여 신호를 전송하는 전송 방법을 포함하고, 여기서 각각의 프레임은 적어도 하나의 시그널링 패턴 및 하나 이상의 데이터 패턴을 포함하고 있고, 상기 전송 방법은 프레임 내의 상기 적어도 하나의 시그널링 패턴에 시그널링 데이터를 배치하는 단계, 프레임 내의 상기 하나 이상의 데이터 패턴에 데이터 및 적어도 하나의 파일럿 신호를 배치하는 단계 - 주파수 방향에서의 상기 하나 이상의 데이터 패턴 각각의 길이는 최소 데이터 패턴 길이와 같거나 그의 배수임-, 시간 영역 전송 신호를 발생하기 위해 상기 적어도 하나의 시그널링 패턴 및 상기 하나 이상의 데이터 패턴을 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환하는 단계, 및 상기 시간 영역 전송 신호를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 방법은 상기 시간 영역 전송 신호를 수신하도록 구성되어 있는 본 발명에 따른 수신 방법을 더 포함한다.

유익한 특징들이 종속항들에 기재되어 있다.

본 발명은 따라서 시간 영역에서뿐만 아니라 주파수 영역에서도 프레임 구조 또는 프레임 패턴을 사용하는 다중 반송파 시스템을 제안한다. 주파수 영역에서, 각각의 프레임은 시그널링 데이터를 전달하는 적어도 하나의 시그널링 패턴을 포함한다. 적어도 하나의 시그널링 패턴은 부가의 파일럿 신호를 가질 수 있다. 대안으로서, 각각의 프레임은 (시간상으로) 적어도 하나의 시그널링 패턴 앞에 배치되는 전용의 훈련 시퀀스 또는 패턴을 가질 수 있으며, 이에 따라 이 훈련 시퀀스 또는 패턴은 파일럿 신호만을 전달한다. 이러한 경우에, 적어도 하나의 시그널링 패턴은 파일럿 신호를 필요로 하지 않는다(그러나, 파일럿 신호를 가질 수 있다). 게다가, 각각의 프레임은 각각의 프레임 패턴에서 시간상으로 적어도 하나의 시그널링 패턴 다음에 오는 하나 이상의 데이터 패턴을 포함한다. 이에 따라, 적어도 하나의 데이터 패턴은 (주파수 방향에서) 최소 데이터 패턴 길이에 의존하는데, 즉 최소 데이터 패턴 길이와 같거나 그의 배수이다. 따라서, 2개 이상, 즉 복수의 데이터 패턴이 프레임 내에 제공되는 경우에, 그 데이터 패턴들은 서로 다른 길이를 가질 수 있다. 그러나, 데이터 패턴의 길이는 상기한 바와 같이 최소 데이터 패턴 길이에 의존한다. 따라서, 데이터 패턴의 길이가 가변적이거나 가변적일 수 있지만, 오버헤드가 감소되는데, 즉 송신기측으로부터 수신측으로 전송될 필요가 있는 시그널링 데이터의 양이, 데이터 패턴 길이가 완전히 가변적이어서 임의의 원하는 값으로 설정될 수 있는 시스템과 비교하여, 감소된다. 게다가, 본 발명에 따르면, 주파수 방향에서 프레임의 하나 이상의 데이터 패턴은 데이터 패턴의 상기 데이터 중에 배치되는 적어도 하나의 파일럿 신호를 포함한다. 각각의 데이터 패턴 내의 적어도 하나의 파일럿 신호에 의해, 수신측은 데이터 패턴 내의 데이터를 전달하는 주파수 반송파에 대한 미세한 채널 추정(fine channel estimation)을 간단히 수행할 수 있게 되는데, 그 이유는 주파수 영역의 시간/주파수 격자(time/frequency grid)에서의 파일럿 신호의 위치를 수신기가 알고 있기 때문이다.

시간 영역으로의 변환 후에, 그 결과의 시간 영역 신호에서, 각각의 프레임은 하나(또는 그 이상)의 각자의 시그널링 심볼(들)(궁극적으로는 훈련 심볼(들)이 앞에 옴)은 물론 하나 이상의 데이터 심볼을 포함한다. 각각의 프레임 패턴이 주파수 방향에서 전체 전송 대역폭에 걸쳐 있다. 각각의 데이터 패턴이 최소 데이터 패턴 길이와 같거나 그의 배수이기 때문에, 전체 전송 대역폭은 최소 데이터 패턴 길이의 배수일 수 있다. 수신 장치가 동조될 수 있는 전송 대역폭의 임의의 원하는 부분이 최소한 시그널링 패턴들 중 하나의 길이를 갖기만 한다면, 수신 장치는 자유롭고 유연성있으며 신속하게 전송 대역폭의 그 부분에 동조될 수 있다. 이에 따라, 수신 장치는 전체 시그널링 패턴의 시그널링 데이터를 항상 수신할 수 있으며, 그에 따라 후속하는 데이터 패턴의 수신에 필요한 물리 계층 정보를 포함하는 시그널링 패턴의 사용에 기초하여, 수신 장치에서 데이터 패턴이 수신될 수 있다. 각각의 시그널링 패턴이 시그널링 데이터뿐만 아니라 파일럿 신호도 포함하고 있는 경우, 파일럿 신호만으로 이루어진 전용의 프리앰블 또는 훈련 패턴을 제공할 필요가 없는데, 그 이유는 시그널링 패턴에 포함되어 있는 파일럿 신호가 필요한 주파 수 오프셋 검출 및 보상과 수신 장치에서의 프레임의 시작의 검출을 가능하게 하기 때문이며, 그에 따라 전체 오버헤드가 감소된다. 그러나, 이 경우에 파일럿 신호를 포함할 필요가 없는(그러나, 포함할 수도 있는) 시그널링 패턴에 선행하는 파일럿 신호를 갖는 훈련 패턴에 대한 전용의 프리앰블을 제공하는 것도 가능하다. 각각의 프레임 내의 하나 이상의 데이터 패턴이 본 발명에 따라 최소 데이터 패턴 길이와 같거나 그의 배수이기 때문에, 각자의 데이터 패턴의 길이를 수신 장치로 신호하는 데 필요한 시그널링 오버헤드가 더 적고 이에 따라 오버헤드를 감소시킨다. 본 발명은 케이블 기반 시스템(이에 제한되지 않음) 등의 꽤 높은 신호대 잡음비를 갖는 시스템에서 특히 유익하다. 수신기가 전송 대역폭의 임의의 원하는 부분에 유연성있게 동조될 수 있더라도, 본 발명에 의해 제안되는 새로운 프레임 구조로 인해 시그널링 데이터 및 기타 데이터(컨텐츠 데이터)를 수신하는 것이 항상 가능하다. 게다가, 이 새로운 프레임 구조로 인해 전송 대역폭의 원하는 부분에 대한 수신 장치의 고속 동조가 가능하게 된다.

유익하게도, 각각의 프레임은 시그널링 데이터를 갖는 적어도 하나의 시그널링 패턴을 포함하고 있다. 유익하게도, 상기 시그널링 데이터는 상기 최소 데이터 패턴 길이와 관련한 상기 하나 이상의 데이터 패턴 각각의 길이를 포함하고 있다. 유익하게도, 상기 수신 장치는 수신된 시그널링 데이터로부터 상기 길이를 추출하도록 구성되어 있는 평가 수단(evaluation means)을 더 포함하고 있다.

유익하게도, 각각의 데이터 패턴 내의 산재된 파일럿 신호의 수는 각자의 데이터 패턴 내의 최소 데이터 패턴 길이의 수에 정비례한다. 유익하게도, 채널 추 정 수단은 상기 파일럿 신호에 기초하여 채널 추정을 수행하도록 구성되어 있다. 따라서, 특정의 고정된 수의 파일럿 신호, 예를 들어, 하나의 파일럿 신호, 2개의 파일럿 신호, 3개의 파일럿 신호 또는 임의의 적당한 수의 파일럿 신호가 최소 데이터 패턴 길이에 할당되어 그 안에 포함되기 때문에, 각각의 데이터 패턴은 그 결과의 개수의 산재된 파일럿 신호를 포함한다. 본 설명에서 용어 '산재된 파일럿 신호'는 시간-주파수 격자에서 규칙적인 또는 불규칙적인 패턴으로 컨텐츠 데이터 중의 데이터 패턴에 배치되어 있는 파일럿 신호를 말한다. 이 용어는 연속적인 파일럿 신호(continual pilot signal)를 포함하지 않지만, 즉 주파수 및/또는 시간 방향에서 서로 바로 인접하여 배치되어 있는 파일럿 신호를 포함하지 않지만, 이러한 연속적인 파일럿 신호도 데이터 패턴에 존재할 수 있다. 연속적인 파일럿 신호가 존재하는 경우, 일부 구현들에서, 연속적인 파일럿 신호 중 일부가 산재된 파일럿 신호 중 일부와 중복되거나 겹친다. 환언하면, 산재된 파일럿 신호 중 일부가 연속적인 파일럿 신호 중 일부로 이루어져 있을 수 있다. 본 명세서에서 데이터 패턴에 포함되어 있는 파일럿 신호에 대한 모든 설명 및 정의는 이러한 산재된 파일럿 신호하고만 관련된 것이다.

게다가 유익하게도, 파일럿 신호는 파일럿 신호 패턴을 갖는 하나 이상의 데이터 패턴에 배치되어 있으며, 여기서 상기 최소 데이터 패턴 길이는 파일럿 패턴 내에서의 상기 파일럿 신호의 밀도에 의존한다. 이에 따라, 용어 '파일럿 신호 패턴'은 (주파수 영역에서) 프레임의 시간/주파수 격자에서 파일럿 신호의 어떤 구조 및 배열을 말하기 위한 것이며, 따라서 전체 파일럿 신호 패턴 또는 그의 적어도 어떤 부분이 시간 및/또는 주파수 방향에서 규칙적인 패턴으로 배치된 파일럿 신호를 포함한다. 유익하게도, 최소 데이터 패턴 길이는 파일럿 패턴 내의 산재된 파일럿 신호의 밀도에 의존한다. 이에 따라, 파일럿 신호 밀도가 낮을수록, 최소 데이터 패턴 길이가 커질 수 있고, 그 역도 마찬가지이다. 따라서, 수신기측에서 신뢰성있는 채널 추정을 달성하는 데 더 적은 파일럿 신호(더 낮은 밀도의 파일럿 신호)가 필요한 시스템에서, 최소 데이터 패턴 길이는 더 높은 파일럿 신호 밀도가 필요한 시스템에 비해 더 클 수 있다. 유익하게도, 파일럿 신호 패턴 내의 파일럿 신호는 주파수 방향에서 규칙적인 간격을 가지며, 그에 따라 최소 데이터 패턴 길이는 (시간 보간 후에) 주파수 방향에서 2개의 인접한 산재된 파일럿 신호 간의 간격에 대응한다. 이로써, 최소 데이터 패턴 길이가 하나의 산재된 파일럿 신호만을 포함한다는 것이 확실하다. 물론, 각각의 데이터 패턴에 2개 이상의 산재된 파일럿 신호가 포함되도록 최소 데이터 패턴 길이가 선택될 수 있는 것도 가능하다. 게다가, 유익하게도, 각각의 데이터 패턴이 시간 방향에서 동일한 길이를 갖는다. 데이터 패턴 길이가 시간 방향에서 가변적일 수 있는 반면(그러나, 꼭 그래야만 하는 것은 아님), 이 유익한 옵션은 시간 방향(시간 영역이라고도 함)에서 동일한 길이를 갖는 각각의 데이터 패턴을 제공하도록 제안한다. 이로써, 시간 방향에서의 데이터 패턴의 길이는 유익하게도 시간 방향에서의 2개의 인접한 산재된 파일럿 신호 간의 간격에 대응한다.

게다가 유익하게도, 시간 방향에서 데이터 패턴 길이의 배수에 대응하는 블록 길이를 갖는 수신된 데이터 패턴에 대해 블록별 시간 역인터리빙(block wise time de-interleaving)을 수행하도록 구성되어 있는 시간 역인터리빙 수단(time de-interleaving means)이 제공된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 한가지 옵션 하에서, 본 발명의 프레임 구조는 파일럿 신호를 갖는 시그널링 패턴을 포함할 수 있다. 이로써 유익하게도, 프레임 구조는 주파수 방향에서 서로 인접한 적어도 2개의 시그널링 패턴 및 적어도 하나의 데이터 패턴을 포함하며, 여기서 시그널링 데이터 및 파일럿은 프레임 내의 상기 적어도 2개의 시그널링 패턴에 배치되어 있고, 각각의 시그널링 패턴은 동일한 길이를 갖는다. 유익하게도, 프레임 내의 상기 적어도 2개의 시그널링 패턴의 상기 파일럿 신호들은 파일럿 신호 시퀀스(pilot signal sequence)를 형성한다. 환언하면, 프레임의 모든 파일럿 신호들은 파일럿 신호 시퀀스를 형성한다. 다른 대안으로서, 상기 적어도 2개의 시그널링 패턴 각각에 있는 상기 파일럿 신호들은 유익하게도 파일럿 신호 시퀀스를 형성하며, 여기서 파일럿 신호 시퀀스는 서로 다르다. 유익하게도, 상기 파일럿 신호들은 의사 랜덤 이진 시퀀스(pseudo random binary sequence)로 변조된다. 유익하게도, 상기 프레임 형성 수단은 차분 변조 방식으로 상기 파일럿 신호들을 상기 적어도 2개의 시그널링 패턴에 배치하도록 구성되어 있다. 유익하게도, 상기 프레임 형성 수단은, 파일럿 신호가 변환 수단에 의해 상기 적어도 2개의 시그널링 패턴의 매 m번째(단, m은 1보다 큰 정수임) 주파수 반송파에 매핑되도록, 상기 파일럿 신호들을 배치하도록 구성되어 있다. 유익하게도, 상기 적어도 2개의 시그널링 패턴 각각은 상기 파일럿 신호들을 포함하는 적어도 하나의 파일럿 대역(pilot band)을 포함한다.

게다가 유익하게도, 각각의 프레임은 시간 차원(즉, 방향)에서 상기 하나 이상의 데이터 패턴에 후속하는 적어도 하나의 부가의 데이터 패턴을 포함하고 있으며, 상기 부가의 데이터 패턴 각각은 상기 이전의 데이터 패턴 중 대응하는 데이터 패턴과 각자의 동일한 길이를 갖는다. 환언하면, 각각의 프레임 내의 데이터 패턴(들)의 구조는 유익하게도 하나 이상의 데이터 패턴이 주파수 차원에서 전체 전송 대역폭에 걸쳐 있도록 배치되는 방식으로 설정된다. 적어도 하나의 부가의 데이터 패턴이 동일한 프레임 내에 배치되지만 시간 방향에서 적어도 하나의 데이터 패턴 다음에 오며, 따라서 각각의 부가의 또는 후속하는 데이터 패턴은 동일한 주파수 위치에 있는 이전의 데이터 패턴과 (주파수 차원 또는 방향에서) 동일한 길이를 갖는다. 따라서, 수신 장치가 전송 대역폭의 특정 부분에 동조되어 있는 경우, 프레임마다 적어도 하나의 데이터 패턴이 수신되고, 상기 데이터 패턴 각각은 동일한 길이를 갖지만 시간 차원에서 서로 뒤따라 있다. 이로써, 데이터 패턴 각각의 길이가 전송 장치에서 동적으로 조절될 수 있다. 대안으로서 또는 부가하여, 시간 차원에서의 부가의 데이터 패턴의 개수가 동적으로 조절될 수 있다. 또한, 시간 방향에서 한 프레임 내의 데이터 패턴들의 길이, 즉 시간 슬롯의 길이가 고정되어 있거나 변할 수 있다. 이로써, 그 다음 프레임의 시그널링 패턴이 모두 동일한 시점에서 시작하는 것이 중요하다. 이어서, 데이터 패턴과 관련한 임의의 동적 변화가 시그널링 패턴으로 신호된다. 본 발명에 의해 제안된 것과 같은 프레임 구조를 갖는 다중 반송파 시스템은 따라서 데이터 패턴의 길이, 따라서 데이터 패턴당 데이터의 양이 동적으로, 예를 들어, 프레임마다 또는 임의의 다른 요구된 방식으로 변환될 수 있는 아주 유연성있는 데이터 컨텐츠 전송을 가능하게 한다. 대안으로서, 데이터 패턴의 길이 및/또는 개수가 고정되어 있거나, 영구적일 수 있다.

전송 장치가 전체 전송 대역폭으로 데이터를 전송하도록 구성되어 있고 수신 장치가 상기 전체 전송 대역폭의 부분만 선택적으로 수신하도록 구성되어 있는 어떤 종류의 다중 반송파 시스템에도 본 발명이 적용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 이러한 시스템의 비제한적인 예는 유선 또는 무선(예를 들어, 케이블 기반, 지상 등) 디지털 비디오 방송 시스템 등의 기존의 또는 장래의 단방향 또는 양방향 방송 시스템이다. 다중 반송파 시스템의 비제한적인 예는 OFDM(orthogonal frequency division multiplex) 시스템이지만, 데이터, 파일럿 신호 등이 복수의 주파수 반송파에 매핑되는 임의의 다른 적당한 시스템이 사용될 수 있다. 이에 따라, 주파수 반송파는 등간격으로 있고 각각 동일한 길이(대역폭)를 가질 수 있다. 그러나, 본 발명은 또한 주파수 반송파가 등간격으로 있지 않고 및/또는 각각 동일한 길이를 갖지 않는 다중 반송파 시스템에서도 사용될 수 있다. 게다가, 본 발명이 임의의 종류의 특정 주파수 범위(전송측에서 적용되는 전체 전송 대역폭 및 수신측이 동조되는 전송 대역폭의 선택된 부분)로 제한되지 않는다는 것을 잘 알 것이다. 그러나, 일부 응용들에서, 기존의 (디지털 비디오 방송 또는 기타) 시스템의 수신 장치의 대역폭에 대응하는 수신 대역폭(즉, 수신기가 동조될 수 있는 전송 대역폭의 부분에 대한 대역폭)을 수신측에서 사용하면 유익할 수도 있다. 수신기 대역폭의 비제한적인 예는 7.61 MHz, 8 MHz 또는 임의의 다른 적당한 값일 수 있는데, 즉 수신측이 전체 전송 대역폭 중의 임의의 원하는 7.61 MHz, 또는 8 MHz 등의 대역폭에 동조될 수 있다. 이로써, 전체 전송 대역폭은 7.61 MHz의 배수, 예를 들어, 7.61 MHz, 15.22 MHz, 22.83 MHz, 30.44 MHz, 60.88 MHz, 243.52 MHz 등일 수 있으며, 따라서 전체 전송 대역폭의 세그먼트화, 즉 각각의 시그널링 패턴의 길이가 7.61 MHz일 수 있다. 그러나, 다른 수, 세그먼트화 및 배수[예를 들어, 각각의 시그널링 패턴의 길이가 4 MHz, 6 MHz, 8 MHz 또는 임의의 다른 적당한 값임(그러나, 이들로 제한되지는 않음)]가 가능하다.

일반적으로, 수신기 대역폭에 대한 8 MHz의 비제한적인 예의 경우에, 본 발명의 프레임 구조에서 사용되는 시그널링 패턴 각각의 길이는 7.61 MHz, 6 MHz, 4 MHz (또는 그 이하)일 수 있다.

본 발명이 첨부 도면과 관련하여 양호한 실시예들에 대한 이하의 설명에서 상세히 설명된다.

도 1은 전체 전송 대역폭(1)을 개략적으로 나타낸 것으로서, 예를 들어, 도 14에 개략적으로 도시된 전송 장치(54)와 같은 본 발명에 따른 전송 장치는 다중 반송파 시스템에서 본 발명에 따라 신호를 전송한다. 케이블 텔레비전 환경에서, 전체 전송 대역폭(1)은, 예를 들어, 디지털 텔레비전 신호가 하나 이상의 수신자로 전송되는 대역폭을 말하는 것일 수 있고, 예를 들어, 64 MHz의 대역폭 또는 임의의 다른 적당한 대역폭을 가질 수 있다. 이에 따라, 전송 대역폭(1)은 각자의 무선 또는 유선 전송 매체를 통해 서로 다른 종류의 신호가 전송되고 있는 보다 큰 매체 대역폭의 일부일 수 있다. 케이블 텔레비전의 예에서, 매체 대역폭은, 예를 들어, (거의) O MHz 내지 862 MHz (또는 그 이상)에 이를 수 있고, 전송 대역폭(1)은 이 매체 대역폭의 일부일 수 있다. 도 1은 또한 전송 대역폭(1)의 선택된 부분(2)에 동조되어 이를 선택적으로 수신하도록 구성되어 있는 본 발명의 수신 장치(3)의 블록도도 개략적으로 나타내고 있다. 이에 따라, 수신 장치(3)는 전송 대역폭(1)의 원하는 부분(2)에 동조되어 이를 선택적으로 수신하도록 구성되어 있는 튜너(4)는 물론, 각자의 통신 시스템에 따라 수신된 신호에 대한 추가의 필요한 처리(복조, 채널 디코딩 등)를 수행하는 추가의 처리 수단(5)을 포함한다. 본 발명에 따른 수신 장치에 대한 보다 상세한 예가 도 15의 개략 블록도에 도시되어 있으며, 도 15는 각자의 전송 시스템 또는 통신 시스템에서 신호를 수신하도록 구성되어 있는, 예를 들어, 안테나, 안테나 패턴, 유선 또는 케이블-기반 수신 인터페이스 또는 임의의 다른 적당한 인터페이스일 수 있는 수신 인터페이스(64)를 포함하는 수신 장치(63)를 나타내고 있다. 수신 장치(63)의 수신 인터페이스(64)는 도 1에 도시된 동조 수단(4) 등의 동조 수단(tuning means)은 물론 각자의 전송 또는 통신 시스템에 따른 추가의 필요한 처리 요소(수신된 신호를 중간 주파수 또는 기저 대역으로 다운컨버전하도록 구성되어 있는 다운컨버전 수단 등)를 포함하는 수신 수단(65)에 접속되어 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 다중 반송파 시스템에 대한 특정의 새로운 프레임 구조를 제공함으로써 수신기에서 전송 대역폭(1)의 원하는 부분(2)의 유연성있고 변하는 수신을 가능하게 한다. 도 2는 전체 전송 대역폭(1)(예를 들어, 32 MHz, 64 MHz 또는 임의의 다른 적당한 수)을 개략적으로 나타낸 것으로서, 이 전송 대역폭(1) 내에서 본 발명의 전송 장치(54)는 서로 다른 세그먼트 또는 부분(6, 7, 8, 9, 10)으로 비디오 데이터, 오디오 데이터 또는 임의의 다른 종류의 데이터 등의 데이터 컨텐츠를 전송하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 부분(6, 7, 8, 9, 10)은 전송 장치(54)에서 서로 다른 종류의 데이터, 서로 다른 소스로부터의 데이터, 서로 다른 수신자로 보내지는 데이터 등을 전송하는 데 사용될 수 있다. 부분(6, 9)은, 예를 들어, 최대 대역폭, 즉 대응하는 수신 장치(63)에 의해 수신될 수 있는 최대 대역폭(예를 들어, 8 MHz 또는 7.61 MHz 또는 임의의 다른 적당한 값)을 갖는다. 부분(7, 8, 10)은 보다 작은 대역폭을 갖는다. 현재, 전체 전송 대역폭(1)에 프레임 구조 또는 패턴을 적용하는 것이 제안되어 있으며, 여기서 각각의 프레임은 주파수 방향에서 서로 인접해 있는 적어도 2개의 시그널링 패턴 및 다수의 데이터 패턴을 포함한다. 각각의 시그널링 패턴은 동일한 길이를 가지며, 시그널링 데이터는 물론 자신의 주파수 반송파(OFDM 시스템의 경우 주파수 부반송파)에 매핑되는 파일럿 신호를 포함한다. 환언하면, 전체 전송 대역폭(1)은 시그널링 패턴을 위한 똑같은 부분들로 분할되고, 여기서 수신기가 동조될 수 있는 최대 대역폭, 예를 들어, 도 2에서 부분(6, 9)에 대해 도시된 대역폭이 각각의 시그널링 패턴의 길이보다 크거나 같아야 한다. 따라서, 새로운 프레임 구조는 시그널링 패턴 및 데이터 패턴만을 포함하고, 파일럿 신호가 포함되어 있는 별도의 훈련 패턴 또는 기타 패턴을 포함하지 않을 수 있다. 환언하면, 본 발명은 2개 이상의 시그널링 패턴만으로 이루어진 프리앰블 및 시간 방향에서 프리앰블 다음에 오는 데이터 패턴을 갖는 새로운 프레임 구조를 제안한다. 대안으로서, 시그널링 패턴은 파일럿 신호를 갖 지 않을 수 있지만, 파일럿 신호를 갖는 훈련 패턴이 그 앞에 올 수 있다.

유의해야 할 점은, 전송 대역폭에서의 다양한 데이터 부분의 길이가 수신기가 동조될 수 있는 최대 대역폭의 길이(주파수 반송파의 수)를 초과할 수 없다는 것이며, 이에 대해서는 이하에서 더 상세히 설명할 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 프레임(11, 12)의 시간 영역 구조의 일례를 간략히 나타낸 것이다. 각각의 프레임(11, 12)은 하나 이상의 시그널링 심볼(12, 13') 및 몇개의 데이터 심볼(14, 14')을 포함한다. 이에 따라, 시간 영역에서, 시그널링 심볼은 데이터 심볼보다 앞에 온다. 각각의 프레임(11, 12)은 복수의 데이터 심볼을 가질 수 있고, 여기서 각각의 프레임(11, 12) 내의 데이터 심볼의 수가 변하는 시스템들이 가능하다. 시그널링 심볼에 포함되어 있는 파일럿 신호는 수신 장치(63)에서 채널 추정(channel estimation) 및/또는 정수 주파수 오프셋 계산(integer frequency offset calculation)은 물론 프레임의 시작의 검출을 수행하는 데 사용된다(시간 영역에서는 물론 주파수 영역에서 프레임의 시작이 검출될 수 있다). 예를 들어, 시간 영역에서 수신된 시그널링 심볼 및/또는 데이터 심볼의 보호 구간에 대해 보호 구간 상관(guard interval correlation)(또는 임의의 다른 적당한 기법)을 수행함으로써 시간 동기화(time synchronization)가 행해질 수 있다. 시그널링 심볼(13, 13')은 또한 시그널링 정보, 예를 들어, 수신 장치(63)에서 수신된 신호를 디코딩하는 데 필요한 모든 물리 계층 정보(L1 시그널링 데이터 등, 그러나 이에 제한되지 않음)도 포함하고 있다. 이 시그널링 데이터는, 예를 들어, 데이터 컨텐츠를 다양한 데이터 패턴에 할당하는 것, 즉 예를 들어 어느 서 비스, 데이터 스트림, 변조, 오류 정정 설정 등이 어느 주파수 반송파에 할당되는지를 포함할 수 있으며, 그에 따라 수신 장치(63)는 자신이 전체 전송 대역폭 중 어느 부분에 동기되는지에 관한 정보를 획득할 수 있다. 프레임 내의 모든 시그널링 패턴이 동일한 시그널링 데이터를 포함하는 것이 가능하다. 대안으로서, 각각의 시그널링 패턴이 프레임의 시작으로부터 각자의 시그널링 패턴의 오프셋, 즉 거리를 나타내는 시그널링 데이터를 포함할 수 있으며, 그에 따라 수신 장치(63)는 시그널링 패턴 및 데이터 패턴의 수신이 최적화되도록 전송 주파수의 원하는 부분에의 동조를 최적화할 수 있다. 반면에, 프레임의 시작으로부터 각자의 시그널링 패턴의 오프셋, 즉 거리가 또한 시그널링 패턴에 할당되거나 그 안에 포함되어 있는 파일럿 신호에, 파일럿 신호 시퀀스에 또는 보호 대역에 인코딩될 수 있고, 그에 따라 한 프레임 내의 모든 시그널링 패턴이 동일한 시그널링 데이터를 가질 수 있다. 본 발명에 따른 프레임 구조의 사용은 데이터 스트림을 논리 블록들로 분할함으로써 프레임 구조의 변화가 프레임마다 신호될 수 있다는 추가의 이점을 가지며, 그에 따라 선행 프레임이 후속 프레임들 또는 후속 프레임들 중 하나의 변경된 프레임 구조를 신호한다. 예를 들어, 프레임 구조는 오류를 발생하지 않고 변조 파라미터의 매끄러운 변경을 가능하게 한다.

도 4는 본 발명에 따른 프레임 구조 또는 패턴(29)의 주파수 영역 표현의 개략적인 일례를 나타낸 것이다. 프레임 구조(29)는 주파수 방향에서 전체 전송 대역폭(24)에 걸쳐 있고, 주파수 방향에서 서로 인접한 적어도 하나의(또는 적어도 2개, 또는 적어도 2개 등) 시그널링 패턴(31)을 포함하며, 각각의 시그널링 패턴은 각자의 주파수 반송파에 매핑되는 동일한 또는 거의 동일한 시그널링 데이터(거의 동일한 길이를 가짐)를 전달한다. 도 4에 도시된 예에서, 전체 전송 대역폭(24)의 첫번째 시간 슬롯은 4개의 시그널링 패턴(31)으로 세분되어 있지만, 임의의 다른 더 많은 또는 더 적은 수의 시그널링 패턴이 적당할 수도 있다. 도 14에 도시된 것과 같은 본 발명의 전송 장치(54)에서, 프레임 형성 수단(59)은 시그널링 데이터는 물론 (전송 장치(54) 내의 적당한 수단으로부터 공급되는) 파일럿 신호를 각각의 시그널링 패턴에 배치하도록 구성되어 있다. 시그널링 데이터는 QAM 변조 또는 임의의 다른 변조 등의 적당한 변조 방식을 사용하여 변조 수단(55)에 의해 미리 변조된다. 유익하게도, 의사 노이즈 시퀀스, CAZAC 시퀀스, PRBS 등이 파일럿 신호에 사용되지만, 양호한 의사 노이즈 및/또는 상관 특성을 갖는 어떤 다른 파일럿 신호 시퀀스라도 적당할 수 있다. 프레임의 각각의 시그널링 패턴이 상이한 파일럿 신호 시퀀스를 포함할 수 있지만, 대안으로서, 한 프레임의 시그널링 패턴의 파일럿 신호가 하나의 파일럿 신호 시퀀스를 형성할 수 있다. 프레임 형성 수단(59)이 하나의 모듈, 유닛 등으로 구현될 수 있거나 몇개의 모듈, 유닛, 장치 등으로 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 게다가, 프레임 형성 수단(59)이 한 시점에서 도 4에 도시된 것과 같은 전체 프레임 구조 또는 패턴(29)[또는 도 7에 도시된 것과 같은 프레임 구조 또는 패턴(29')]을 형성하지 않을 수 있고 시간 차원에서 연달아, 즉 시간 슬롯마다 프레임 구조(29)(또는 29')를 일부분씩 형성하도록 구성되어 있을 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 예를 들어, 프레임 형성 수단(59)은 도 4에 도시된 바와 같이 서로 인접하게 시그널링 패턴(31)을 먼저 배치하고 전송 대 역폭(24)의 전체 폭에 걸쳐 이상 및 이하에서 기술하는 바와 같이 파일럿 신호를 추가하도록 구성되어 있을 수 있다[즉, 도 4에 도시된 예에서, 4개의 시그널링 패턴(31)]. 이어서, 프레임(24)의 이 부분(첫번째 시간 슬롯)이, 예를 들어, 주파수-시간 변환 수단(60)에서 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환하는 것, 그 결과의 시간 영역 심볼(예를 들어, OFDM 심볼)을 작성하는 것 등에 의해 추가로 처리될 수 있다. 이어서, 그 다음 단계에서, 프레임 형성 수단(59)은 전체 전송 대역폭(24)에 걸쳐, 이하에서 더 기술하는 방식으로, 데이터 패턴 라인 또는 시퀀스(32, 33, 34, 35, 36, 37), 즉 그 다음 시간 슬롯을 처리하도록 구성될 수 있고, 그 후에 이들 데이터 패턴은, 예를 들어, 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환하는 것, 시간 영역 심볼(예를 들어, OFDM 심볼)을 형성하는 것 등에 의해 추가로 처리된다. 따라서, 도 4의 표현에서, 프레임 구조(29)는 프레임 형성 수단(59)에 의해 라인별로 또는 시간 슬롯별로 처리될 수 있다. 주파수 방향에서 전체 전송 대역폭(24)에 걸쳐 있는 프레임 구조(29)의 각 부분은 하나의 블록으로서 형성 및 처리되지만, 시간 방향에서 서로 연달아 있는 부분들(시간 슬롯들)은 연달아 형성 및 처리된다.

프레임 형성 수단(59)은 파일럿 신호가 각각의 시그널링 패턴 내의 매 m번째(단, m은 1보다 큰 자연수임) 주파수 반송파(17)에 매핑되도록 상기 파일럿 신호를 배치하도록 구성되어 있을 수 있고, 그에 따라 파일럿들 사이에 있는 주파수 반송파(16)는 시그널링 데이터를 전달하며, 이에 대해서는 이하에서 도 9와 관련하여 더 상세히 설명할 것이다. 부가하여 또는 대안으로서, 프레임 형성 수단(59)은 상기 파일럿 신호들이 시그널링 패턴에 포함되어 있는 적어도 하나의 파일럿 대 역(18, 19)의 주파수 반송파(20, 21)에 매핑되도록 상기 파일럿 신호들을 배치하도록 구성되어 있을 수 있으며, 이에 대해서는 이하에서 도 10과 관련하여 보다 상세히 설명할 것이다. 파일럿 대역(18, 19)은 파일럿 신호들이 매핑되는 다수의 바로 인접한 주파수 반송파로 이루어져 있다. 이로써, 각각의 시그널링 패턴이 하나의 파일럿 대역(18)을 가질 수 있거나, 2개의 파일럿 대역(18, 19)(하나는 주파수 방향에서 시그널링 패턴의 시작에 있고 하나는 그 끝에 있음)을 가질 수 있다. 파일럿 대역의 길이(파일럿 대역에 할당된 주파수 반송파의 수)는 유익하게도 각각의 시그널링 패턴마다 동일하다. 모든 시그널링 패턴(30)의 길이 또는 대역폭(39)은 수신 장치(63)의 튜너가 동조될 수 있는 대역폭(38)과 동일할 수 있다. 그러나, 수신 장치(63)의 튜너가 동조될 수 있는 전송 대역폭의 부분이 시그널링 패턴(30)의 길이보다 클 수 있다. 시그널링 데이터 및 파일럿 신호를 주파수 반송파에 매핑하는 것이 주파수 영역에서 시간 영역으로의 변환 동안에 주파수-시간 변환 수단(60)에 의해 수행된다. 시그널링 패턴에 포함되어 있는 파일럿 신호들과 관련하여 이상에서 (그리고 이하에서) 행해진 모든 설명이, 예를 들어, 도 16과 관련하여 설명한 데이터 패턴에 포함되어 있는 파일럿 신호들에 적용될 수 있다.

수신된 파일럿, 즉 매 m번째 주파수 반송파에 매핑된 및/또는 수신된 시그널링 패턴의 파일럿 대역에 포함되어 있는 파일럿 신호들은 (시간-주파수 변환 수단(68)에서 주파수 영역으로의 변환 후에) 채널 추정 수단(69)에서 프레임 내의 주파수 반송파의 채널 추정에 사용되며, 이 채널 추정 수단(69)은 수신된 데이터 패턴 내의 주파수 반송파로부터 컨텐츠 데이터를 정확히 복조하는 것을 가능하게 하 는 필요한 채널 추정 정보를 역매핑 수단(70)에 제공한다. 또한, 수신된 파일럿들은 대응하는 정수 주파수 오프셋 검출 수단(67)에서의 정수 주파수 오프셋 검출을 위해 수신 장치(63)에서 사용되며, 정수 주파수 오프셋 검출 수단(67)은 수신된 신호의 정수 주파수 오프셋을 검출하고 이어서 그 정수 주파수 오프셋을 보상할 수 있다. 정수 주파수 오프셋은 원래의 (전송된) 주파수로부터의 편차로서, 주파수 반송파 간격의 배수로 되어 있다. 수신된 파일럿은 또한 프레임(29, 29')의 시작(시간 및 주파수 영역에서의 프레임 시작)을 검출하는 데도 사용된다.

각각의 시그널링 패턴(31)은, 예를 들어, 프레임 내에서의 시그널링 패턴(31)의 위치를 포함한다. 예를 들어, 각각의 프레임(29, 29') 내의 각각의 시그널링 패턴(31)은, 프레임 내의 각각의 시그널링 패턴(31)에서 서로 다른 프레임 내에서의 각자의 시그널링 패턴의 위치를 제외하고는, 동일한 시그널링 데이터를 갖고 이를 전달한다. 시그널링 데이터는, 예를 들어, 수신 장치(63)에서 수신된 신호를 디코딩하는 데 필요한 모든 물리 계층 정보를 포함하는 L1 시그널링 데이터이다. 그러나, 임의의 다른 적당한 시그널링 데이터가 시그널링 패턴(31)에 포함되어 있을 수 있다. 시그널링 패턴(31)은, 예를 들어, 각자의 데이터 세그먼트(32, 33, 34, 35, 36)의 위치를 포함할 수 있으며, 그에 따라 수신 장치(63)는 수신 장치(63)의 튜너가 원하는 데이터 세그먼트를 수신하기 위해 각자의 위치에 동조할 수 있도록 원하는 데이터 세그먼트가 어디에 위치하고 있는지를 알아낸다. 대안으로서, 상기한 바와 같이, 프레임의 각각의 시그널링 패턴은 동일한 시그널링 데이터를 포함할 수 있으며, 프레임 내의 각자의 시그널링 패턴의 위치가 서로 다른 방 식으로, 예를 들어, 시그널링 패턴의 파일럿 신호 시퀀스에 의해 또는 보호 대역에 인코딩되어 있는 정보에 의한 것 등에 의해 신호된다. 상기한 바와 같이, 시그널링 패턴(31) 각각은 프레임에 포함되어 있는 데이터 패턴 각각에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이 정보는 데이터 패턴 길이, 데이터 패턴에 포함되어 있는 파일럿 신호의 수 및/또는 위치, 및/또는 동조 위치(예를 들어, 동조 대역폭의 중심, 동조 대역폭의 시작 등), 및/또는 임의의 다른 적당한 정보를 포함할 수 있다. 이로써, 데이터 패턴의 길이에 관한 정보는, 예를 들어, 최소 데이터 패턴 길이와 관련하여 표현된다. 그러나, 오버헤드를 감소시키기 위해, 각각의 시그널링 패턴(31)은 데이터 패턴 중 일부 또는 몇몇[예를 들어, 시그널링 패턴(31)이 위치하는 주파수 대역 내에 위치하는(또는 그 주파수 대역 내에서 인접해 위치하는) 데이터 패턴]에 관한 정보만을 포함할 수 있다. 도 4의 예에서, 프레임 내의 첫번째 시그널링 패턴(31)은 데이터 패턴(32, 33)[및 시간상 후속하는 데이터 패턴(32', 32" ... 33', 33" 등)]에 관한 정보를 포함할 수 있다. 프레임 내의 두번째 시그널링 패턴은 데이터 패턴(33, 34, 35)[및 시간상 후속하는 데이터 패턴(33', 33" ... 34', 34" ... 35', 35" 등)]에 관한 정보를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이, 첫번째 시그널링 패턴(31)은 또한 동조 위치, 즉 수신 장치(63) 등의 수신기가 대응하는 데이터 패턴을 수신하기 위해 동조되는 주파수 대역을 포함할 수 있다. 이 동조 위치는, 예를 들어, 동조 대역폭의 중심, 동조 대역폭의 시작, 또는 임의의 다른 적당한 주파수 위치로서 신호될 수 있다. 이것은 수신 장치(63)를 프레임마다 동조시킬 필요없이 데이터 패턴의 (주파수 방향에서 의) 길이가 현재의 동조 대역폭 내에서 프레임마다 달라질 수 있다는 이점이 있다. 환언하면, 첫번째 시그널링 패턴(31)에서 동조 위치를 신호함으로써, 수신 장치는 현재의 동조 대역폭 내의 다양한 길이의 데이터 패턴에 쉽게 대처할 수 있다. 게다가, 이러한 구현은 (주파수 영역에서의) 인접한 전송 채널 대역폭들 간에 보호 대역을 제공할 필요가 없다는 이점이 있다. 각각의 전송 채널 대역폭(각각의 전송 채널 대역폭은, 예를 들어, 동조 대역폭의 정수배임)은 시그널링 패턴을 포함하며, 여기서 각각의 시그널링 패턴은, 예를 들어, 동일한 시그널링 데이터를 갖는다. 그러나, 이웃하는 전송 채널 대역폭의 첫번째 시그널링 패턴(31) 내의 시그널링 데이터는 다를 수 있다. 이로써, 첫번째 시그널링 패턴(31)의 시그널링 데이터에 포함되어 있는 각자의 수신기에 대한 동조 대역폭의 시작에 정보를 가짐으로써, 첫번째 시그널링 데이터를 각자의 수신기에 명확하게 할당하는 것이 달성될 수 있고 따라서 인접한 전송 채널 대역폭들 간의 보호 대역이 더 이상 필요없게 된다. 게다가, 동조 위치를 신호함으로써, 수신기가 동조 대역폭 내에서 제1 종류의 시그널링 패턴의 부분 및 제2 종류의 시그널링 패턴의 부분이 수신되는 위치에 동조되는 일이 방지될 수 있으며, 그에 따라 이들 부분이 재정렬되거나 재결합될 수 없는데, 그 이유는 이들이 서로 다른 시그널링 내용을 포함하기 때문이다. 또 다른 가능성은 그 다음 데이터 패턴에 노치가 존재하는 경우 첫번째 시그널링 패턴(31)의 시그널링 데이터에 정보를 추가로 포함시키는 것이다. 유익한 실시예에서, 이 노치는 항상 최소 데이터 패턴 또는 그의 정수배의 길이를 갖는다. 이 경우에, 노치는 논리적 관점에서 항상 데이터 패턴으로 취급될 수 있다. 시그널링 데이터에 노치의 위치에 관한 정보를 포함시키는 것은, 예를 들어, 이웃하는 데이터 패턴에서 노치의 경계에 연속적인 파일럿 신호들이 존재하는 것을 수신기가 자동으로 알게 된다는 추가의 이점을 가지며, 그에 의해 이들 데이터 패턴의 데이터 용량이 감소된다.

상기한 바와 같은 전용의 시그널링 패턴(31)에 부가하여, 프레임 구조는 또한 데이터 패턴에 삽입 또는 포함되어 있는 부가의 시그널링 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 데이터 패턴 열(예를 들어, 33, 33', 33", 33"', 33"")은 시간 데이터 패턴에 사용되는 변조, 그의 오류 코딩 및/또는 수신 장치가 데이터를 수신하도록 되어 있는지 여부를 판정할 수 있게 하는 접속 식별 정보를 나타내는 시그널링 데이터를 포함할 수 있다. 이것은 수신기에서의 구현 복잡도를 감소시키는 것은 물론 대화형 서비스에 대한 짧은 지연을 보장한다. 이 방법은 본 발명의 모든 실시예에 적용된다.

도 15에 도시된 바와 같이, 수신 장치(63)은, 튜너를 갖는 수신 수단(65) 이후에, 시간 동기화를 수행하도록 구성되어 있는 시간 동기화 수단(66) 및 수신된 시간 영역 심볼에 대해 소수 주파수 오프셋 검출 및 보상을 수행하도록 구성되어 있는 소수 주파수 오프셋 검출 수단(67)을 포함하고 있다. 수신된 시간 영역 심볼은 이어서 수신된 시간 영역 신호를 주파수 영역으로 변환하는 시간-주파수 변환 수단(68)에 제공되며, 여기서 시그널링 데이터는 (재구성 수단(71)에서의 선택적인 재구성 이후에) 역매핑 수단(72)에서 복조되고 이어서 평가 수단(73)에서 평가된다. 평가 수단(73)은 수신된 시그널링 데이터로부터 필요한 시그널링 데이터를 추출하도록 구성되어 있다. 필요한 경우, 부가의 시그널링 패턴(31)이 시간 방향에 서 시그널링 패턴(31)에 바로 뒤이어서 제공될 수 있다.

프레임 구조 또는 패턴(29)는 주파수 방향에서 전체 주파수 대역(24)에 걸쳐 있고 시간 방향에서 시그널링 패턴(31) 다음에 있는 적어도 하나의 데이터 패턴 또는 세그먼트를 더 포함한다. 시그널링 패턴(31)에 위치하는 시간 슬롯 바로 다음에 있는 시간 슬롯에서, 도 4에 도시된 프레임 구조(29)는 서로 다른 길이(즉, 데이터가 매핑되는 서로 다른 수의 각자의 주파수 반송파)를 갖는 몇개의 데이터 세그먼트(32, 33, 34, 35, 36, 37)를 포함한다. 프레임 구조(29)는 후속하는 시간 슬롯들에 부가의 데이터 세그먼트를 더 포함하며, 그에 따라 부가의 데이터 패턴은 각각의 선행하는 데이터 패턴과 동일한 길이 및 동일한 수의 주파수 반송파를 각각 갖는다. 예를 들어, 데이터 패턴(32', 32", 32"', 32"")은 첫번째 데이터 패턴(32)과 동일한 길이를 갖는다. 데이터 패턴(33', 33", 33"', 33"")은 데이터 세그먼트(33)와 동일한 길이를 갖는다. 환언하면, 부가의 데이터 패턴은 시그널링 패턴(31) 이후의 첫번째 시간 슬롯에 있는 몇개의 데이터 패턴(32, 33, 34, 35, 36, 37)과 동일한 주파수 차원 구조를 갖는다. 따라서, 수신 장치(63)가, 예를 들어, 데이터 패턴(35)을 수신하기 위해 전송 대역폭의 부분(38)에 동조하는 경우, 데이터 패턴(35)와 동일한 길이를 갖는 모든 시간상 후속하는 데이터 패턴(35', 35", 35"')이 제대로 수신될 수 있다.

상기한 바와 같이, 프레임 형성 수단(59)은 전체 전송 대역폭(24)에 걸쳐 연달아, 즉 시간 슬롯마다 있는 각각의 데이터 패턴 라인을 형성할 수 있다. 예를 들어, 데이터 패턴(32, 33, 34, 35, 36, 37)이 데이터 형성 수단(59)에 의해 형성 되고, 이어서 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환된다. 그 후에, 데이터 패턴(32', 33', 34', 35', 36', 37')이 프레임 형성 수단(59)에 의해 형성되고, 이어서 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환된다. 그 후에, 데이터 패턴(32", 33", 34", 35", 36", 37")이 프레임 형성 수단(59)에 의해 형성되고 이어서 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환되며, 이하 마찬가지이다. 주파수 영역에서 시간 영역으로의 변환은 주파수-시간 변환 수단(60)에 의해 행해지고, 여기서 데이터는 주파수 영역에서 시간 영역으로의 변환 동안에 주파수 반송파들에 매핑된다.

앞서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 프레임 구조에 포함되어 있는 하나 이상의 데이터 패턴, 예를 들어, 도 4 및 도 7의 프레임 구조에 도시된 데이터 패턴의 길이는 각각 적어도 하나의 파일럿 신호를 포함하고, 그에 의해 하나 이상의 데이터 패턴 각각의 길이는 최소 데이터 패턴 길이와 같거나 그의 배수이다. 최소 데이터 패턴 길이는, 예를 들어, 적어도 하나의 파일럿 신호가 프레임의 각각의 데이터 패턴에 포함되어 있도록 설정될 수 있다. 대안으로서, 2개, 3개, 4개, 5개 또는 임의의 다른 적당한 수의 파일럿 신호가 하나의 최소 데이터 패턴 길이에 포함되어 있을 수 있다. 이로써, 일부 구현에서, 컨텐츠 데이터의 전송을 위해 데이터 패턴을 할당하는 데 높은 유연성을 갖기 위해 꽤 작은 데이터 패턴 길이를 선택하는 것이 유익할 수도 있다. 따라서, 일부 구현들에서는, 단지 하나 또는 어쩌면 2개의 파일럿 신호가 포함되도록 최소 데이터 패턴 길이를 선택하는 것이 더 유익할 수도 있다. 그러나, 다른 구현들이 가능할 수도 있다. 게다가, 일부 구현들에서는, 전체 프레임에 포함되어 있는 파일럿 신호의 밀도 또는 수에 따라 최소 데이 터 패턴 길이를 설정하는 것이 유용할 수도 있다. 예를 들어, (데이터 대신에 데이터 패턴의 주파수 반송파에 파일럿 신호를 할당함으로써) 전송 용량을 그다지 손실하지 않고서 수신측에서 양호하고 신뢰성있는 채널 추정을 할 수 있도록 데이터 패턴 중의 파일럿 신호가 선택된다. 예를 들어, 다중 경로 효과 또는 기타 부정적 효과의 발생으로 꽤 많은 수(및 그 결과의 밀도)의 파일럿 신호의 제공이 필요하게 되는 시스템에서, 그 결과 통상적으로 파일럿 신호들이 (주파수 및/또는 시간 방향에서) 서로 더 가깝고, 그에 따라 단 하나의 파일럿 신호가 포함되어 있는 경우에 최소 데이터 패턴 길이가 꽤 짧을 수 있다. 반면에, 수신측에서 신뢰성있는 채널 추정을 가능하게 하기 위해 더 적은 수(및 밀도)의 파일럿 신호가 필요한 시스템의 경우에, 파일럿 신호의 주파수 및 시간 방향 간격이 비교적 클 수 있고, 그에 따라 그 결과의 최소 데이터 패턴 길이가 더 길어질 수 있다. 통상적으로, 시간 영역에서, 다중 경로 효과 또는 기타 부정적 효과에 대처하기 위해 보호 구간이 데이터 심볼들 사이에 제공되거나, 데이터 심볼이 보호 구간을 포함한다. 이에 따라, 데이터 심볼들 간의 보호 구간의 길이와 프레임의 데이터 패턴 내의 파일럿 신호들의 밀도 간에 상관 관계가 있을 수 있다. 보호 구간이 길수록, 데이터 패턴 중의 요구되는 파일럿 신호들의 수가 많고, 그 역도 마찬가지이다. 따라서, 프레임의 데이터 패턴 중의 파일럿 신호 밀도 및 수는 보호 구간 길이에 따라 설정될 수 있고, 그에 따라 최소 데이터 패턴 길이가 보호 구간의 길이에 의존할 수 있다. 이로써, 최소 데이터 패턴 길이가 보호 구간 길이와 무관한 시그널링 데이터로, 예를 들어, 12개의 주파수 반송파의 기본 길이의 배수로(시간 방향에서의 길이가 고정되어 있 지 않은 경우 시간 방향에서 유사함), 신호될 수 있다. 이로써, 최소 데이터 패턴 길이가 항상 특정의 시스템 구현(보호 구간 길이 등)과 무관하게 동일한 방식으로 신호되기 때문에 필요한 시그널링이 감소될 수 있다.

프레임 내의 데이터 패턴들 각각의 길이를 결정하는 최소 데이터 패턴 길이의 제공은 시그널링 오버헤드를 감소시키는데, 그 이유는 데이터 패턴의 길이가 최소 데이터 패턴 길이만을 참조하여 송신기에서 수신기로 전달되면 되기 때문이다. 반면에, 프레임 내에서의 데이터 패턴의 위치를 수신기가 알게 되는데, 그 이유는 전체 전송 대역폭이 최소 데이터 패턴 길이의 배수이기 때문이다. 따라서, 주파수 정렬(frequency alignment), 즉 주파수 영역에서 시간/주파수 격자에서의 주파수 위치가 데이터 패턴에 대해 항상 동일하며, 따라서 도 15와 관련하여 도시되고 설명되는 수신 장치(63)와 같은 수신기가 알게 된다. 게다가, 특히 파일럿 신호들이 주파수 및 시간 방향에서 인접한 파일럿 신호들 간에 규칙적인 간격을 갖는 파일럿 신호 패턴을 형성하는 경우에, 시간/주파수 격자에서의 파일럿 신호들의 위치도 역시 수신 장치가 알게 되며, 그에 따라 이들도 역시 신호할 필요가 없다. 도 16은 시간/주파수 격자에서의 파일럿 신호 패턴의 일례를 나타낸 것이다. 구체적으로는, 도 16은 전체 주파수 대역폭의 부분, 예를 들어, 주파수 방향(수평 방향) 및 시간 슬롯(수직 방향)에서 주파수 반송파를 상세히 표현하고 있는 도 4 또는 도 7에 도시된 프레임의 데이터 부분을 나타낸 것이며, 주파수-시간 변환 후에 각각의 시간 슬롯이 데이터 심볼로 된다. 도 16에 도시된 예에서, 주파수 방향에서 파일럿 신호들의 간격은 12인데, 즉 매 12번째 주파수 반송파가 파일럿 신호를 전달한 다(모든 다른 주파수 반송파는 데이터를 전달한다). 그러나, 도 16에서 알 수 있는 바와 같이, "인접한" 파일럿 신호가 동일한 시간 슬롯에서는 인접하지 않고 이웃하는 또는 바로 인접한 시간 슬롯에서는 인접한다. 이것이 수신 장치(63)에서 시간 방향에서의 더 나은 채널 추정을 가능하게 한다. 대안으로서, 주파수 방향에서 인접한 파일럿 신호는 동일한 시간 슬롯에 할당될 수 있거나, 하나, 둘 또는 임의의 다른 적당한 수의 시간 슬롯만큼 떨어져 있을 수 있다. 시간 방향에서, 인접한 파일럿 신호는, 도 16에 도시된 예에서, 4개의 시간 슬롯만큼 떨어져 있는데, 즉 매 4번째 시간 슬롯이 파일럿 신호를 전달한다. 이에 따라, 도시된 예에서 인접한 파일럿 신호들은 동일한 주파수 반송파에 위치해 있다. 대안으로서, 시간 방향에서 인접한 파일럿 신호들은 1, 2, 3 또는 임의의 다른 수의 주파수 반송파만큼 떨어져 있을 수 있다. 따라서, 최소 데이터 패턴 길이가 주파수 방향에서는 물론 시간 방향에서 인접한 파일럿 신호들 간의 간격으로 설정되는 경우, 주파수 방향에서 12개의 주파수 반송파를 갖고 시간 방향에서 4개의 시간 슬롯을 갖는 최소 데이터 패턴 길이 내에 하나의 파일럿 신호가 포함된다. 따라서, 최소 데이터 패턴은 48개의 파일럿 신호(1/48의 파일럿 밀도에 대응함)를 포함한다. 도 16에서, 가능한 데이터 패턴의 예가 2개 나타내어져 있다. 첫번째 데이터 패턴은 최소 데이터 패턴 길이에 대응하는 길이를 갖는데, 즉 48개의 주파수 반송파를 포함하는 반면, 두번째 데이터 패턴은 3개의 최소 데이터 패턴 길이 또는 크기를 포함하는데, 즉 144개의 주파수 반송파를 포함한다. 일반적으로, 이러한 파일럿 패턴 또는 유사한 파일럿 패턴의 사용은 수신 장치(63)에서 데이터 패턴 내에서의 파일럿 위치를 예 측하기가 더 쉽도록 한다.

이에 따라, 파일럿 신호가 프레임(29, 29')의 하나의 시간 슬롯 내의 모든 데이터 패턴에 걸쳐, 즉 전체 전송 대역폭에 걸쳐 규칙적인 또는 불규칙적인 패턴으로 데이터를 갖는 반송파들 사이에 산재될 수 있다. 또한, 전체 전송의 각각의 첫번째 및 마지막 주파수 반송파는 항상 파일럿 신호를 전달할 수 있고, 그에 따라 시간 방향에서 주파수 반송파들에 연속적인 파일럿이 존재한다. 또한, 부가의 연속적인 파일럿, 즉 시간 방향에서 바로 인접한 파일럿 신호들이 시간 방향에서 데이터 패턴들 중 적어도 몇몇에서 선택된 주파수 반송파들에 존재할 수 있다. 이상 및 이하에서의 최소 데이터 패턴 길이에 대한 정의 및 설명은 연속적인 파일럿 신호들이 아니라 오로지 산재된 파일럿 신호들에 대한 것이다. 이에 따라, 산재된 파일럿 신호들은 시간-주파수 격자에서 규칙적인 또는 불규칙적인 패턴으로 배치되어 있는 파일럿 신호이며, 여기서 각각의 파일럿 신호는 서로로부터 분리되어 있는데, 즉 시간 및 주파수 방향에서 바로 인접한 이웃을 갖지 않는다. 유의할 점은, 어떤 산재된 파일럿 신호가 시간/주파수 격자에서 어떤 연속적인 파일럿 신호와 일치하는 구현들이 가능할 수 있다는 것이다. 환언하면, 연속적인 파일럿 신호(시간 또는 주파수 방향에서 연속적임)가 규칙적인 또는 불규칙적인 패턴의 산재된 파일럿 신호들이 존재하는 시간-주파수 위치에 존재할 수 있다. 도 16에서, 시간 방향에서 바로 인접한 파일럿 신호를 포함하는 연속적인 파일럿 신호의 예가 2개 도시되어 있다. 첫번째 연속적인 파일럿 신호는 두번째 데이터 패턴의 4번째 주파수 반송파에 위치해 있다. 도 16으로부터 알 수 있는 바와 같이, 바로 인접한 시간 슬롯에서의 각각의 주파수 반송파가 파일럿 신호를 전달하고, 그에 따라 연속적인 파일럿 신호의 열 또는 시퀀스가 형성된다. 도 16의 예에 도시된 연속적인 파일럿 신호의 두번째 열은 두번째 데이터 패턴의 25번째 주파수 반송파에 위치해 있고 또한 각각의 바로 인접한 시간 슬롯에서의 파일럿 신호를 포함하고 있다. 그러나, 이 두번째의 연속적인 파일럿 신호 열 또는 시퀀스에서, 파일럿 신호들 중 몇몇이 산재된 파일럿 신호들과 일치하는데, 즉 연속적인 파일럿 신호들 중 몇몇이 규칙적인 파일럿 신호 패턴의 산재된 파일럿 신호들이 위치하게 될 있는 장소에 위치해 있다. 그러나, 본 출원에서 최소 데이터 패턴 길이의 정의에 있어서, 연속적인 파일럿 신호들의 일부이지만 산재된 파일럿 신호들이 위치하게 될 장소에 있는 파일럿 신호들을 포함하는 산재된 파일럿 신호들만이 관련있는 것으로 간주된다. 데이터 패턴 내의 파일럿 신호들이, 예를 들어, 양호한 상관 특성을 갖는 임의의 종류의 적당한 시퀀스[예를 들어, 의사 노이즈 시퀀스, PRBS(pseudo-random binary sequence) 등]일 수 있는 파일럿 신호 시퀀스로 형성될 수 있다. 파일럿 신호 시퀀스가, 예를 들어, 각각의 (주파수 영역) 프레임에서 동일할 수 있거나, 전체 전송 대역폭(1)에 대해 또는 심지어 전체 매체 대역폭(또는 적어도 그의 일부)에 대해 하나의 파일럿 신호가 사용될 수 있다. 전송 장치(54)에 PRBS 발생기가 사용되는 경우, 모든 주파수 반송파에 대해 파일럿이 발생되지만, 파일럿 신호에 대한 것만이 사용된다. 전체 매체 대역폭에 대한 파일럿 시퀀스의 경우에, PRBS 발생기는 (거의) 0 MHz 주파수에서 단지 한번 초기화되며, 따라서 파일럿 신호 시퀀스가 고유하다. 대안으로서, 파일럿 신호 시퀀스가 주파수 영역에서 몇번 반복될 수 있지 만, 각자의 전송 대역폭에서 명확해야만 한다(예를 들어, 파일럿 신호 시퀀스가 매 200 MHz마다 또는 임의의 다른 적당한 수마다 반복될 수 있다).

도 15에 도시된 수신 장치(63)는 데이터 패턴으로 수신된 파일럿 신호들에 기초하여 채널 추정을 수행하고 필요한 채널 추정 정보를 역매핑 수단(70)에 제공하도록 구성되어 있는 채널 추정 수단(69)을 포함하고 있다. 역매핑 수단(70)은 따라서 채널 추정 정보에 기초하여 주파수 반송파로부터 데이터를 정확하게 역매핑할 수 있다.

게다가, 모든 데이터 패턴이 시간 방향에서 동일한 길이를 갖는 경우, 이는 수신 장치(63)의 동조 위치와 무관하게 (시간 영역에서) 일정한 수의 데이터 심볼을 보장한다. 또한, 데이터 패턴 길이가 최소 데이터 패턴 길이와 같거나 그의 배수이면, 전송 장치(54)의 시간 인터리버(78, 78', 78") 및 수신 장치(63)에 포함되어 있는 시간 역인터리버(77)의 보다 용이하고 보다 나은 예측가능한 조절이 달성된다. 시간 인터리버(78, 78', 78")는 변조 수단(58, 58', 58") 후에 각각 배치되고, 데이터에 대해 시간 인터리빙(time interleaving)을 수행하도록 구성되어 있다. 수신 장치(63)의 시간 역인터리버(77)는 역매핑 수단(70)의 전방에 (시간-주파수 변환 수단(68) 이후에) 위치하고 그에 대응하여 시간 역인터리빙(time de-interleaving)을 수행한다. 구체적으로는, 시간 인터리버(78, 78', 78") 및 시간 역인터리버(77)는 유익하게도 시간 방향에서 최소 데이터 패턴 길이에 의존하는 크기를 갖는 블록 인터리버로서 실현될 수 있다. 유익하게도, 이에 따라 블록 크기는 시간 방향에서 최소 데이터 패턴 길이의 배수인데, 즉 동일한 길이를 갖는 데이 터 패턴의 배수이다(예를 들어, 도 16의 예에서 4의 배수).

본 발명에 의해 제안된 것과 같은 프레임 구조 또는 패턴(29)의 유연성있고 가변적인 데이터 패턴 구조는, 예를 들어, 도 14에 도시된 것과 같은 본 발명의 전송 장치(54)에서, 예를 들어, 서로 다른 종류의 데이터 및/또는 서로 다른 소스로부터의 데이터를 갖는 다양한 서로 다른 데이터 스트림(도 14에서 데이터 1, 데이터 2 및 데이터 3의 분기로 나타냄)의 매핑에 의해 구현될 수 있다. 각각의 분기의 컨텐츠 데이터는 각자의 변조 수단(58, 58', 58")에서 구현된 변조 방식(예를 들어, QAM 또는 임의의 다른 적당한 변조)에 따라 변조된다. 각자의 컨텐츠 데이터는 이어서 프레임 형성 수단(59)에서, 예를 들어, 프레임 형성 수단(59)에 포함된 데이터 패턴 형성 수단에 의해 또는 임의의 다른 적절히 구현된 모듈, 수단, 유닛 등에 의해 데이터 패턴에 배치된다. 상기한 바와 같이, 프레임 형성 수단(59)은 또한 적당한 파일럿 발생 모듈(도시 생략)에 의해, 예를 들어, 프레임 형성 수단(59)에 포함되어 있는 시그널링 패턴 형성 수단 또는 임의의 다른 적당한 유닛, 모듈 또는 요소에 의해, 프레임 형성 수단(59)에 제공되는 시그널링 데이터 및 파일럿 신호를 사용하여 시그널링 패턴도 형성한다. 프레임 형성 수단(59)은 이어서 상기한 시그널링 패턴 및 데이터 패턴을 갖는 프레임 구조(29, 29')를 갖는 프레임을 형성한다. 상기한 바와 같이, 프레임 형성 수단(59)은 하나 또는 몇개의 모듈에 구현될 수 있거나, 다른 처리 유닛 또는 모듈의 일부일 수도 있다. 게다가, 프레임 형성 수단(59)은 후속하는 기간에서 일부분씩, 예를 들어, 첫번째 시간 슬롯에서 전체 전송 대역폭(24)에 걸쳐 시그널링 패턴(31)의 시퀀스를 먼저 형성하고 이어서 두번째 시간 슬롯에서 전체 전송 대역폭(24)에 걸쳐 데이터 패턴(32, 33, 34, 35, 36, 37)의 시퀀스를 형성하고 이하 마찬가지로 함으로써, 프레임(29)을 형성하도록 구성되어 있을 수 있다. 시그널링 데이터, 파일럿 신호 및 컨텐츠 데이터는 이어서 주파수-시간 변환 수단(60)[예를 들어, 역고속 푸리에 변환(inverse Fast Fourier transformation) 수단 등]에 의해 주파수 영역에서 시간 영역으로 개별적으로 연달아 변환되고 주파수 반송파에 매핑된다. 이로써, 유의해야 할 점은, 프레임 구조(29, 29')가 주파수-시간 변환의 기초를 이룬다는 것이다. 파일럿 신호를 포함하는 시그널링 데이터는 물론 전체 전송 대역폭(24)의 시간 슬롯들(프레임 구조(29, 29')의 시간 차원에서의 시간 단위) 각각의 컨텐츠 데이터가 주파수 반송파에 매핑된다. 환언하면, 각각의 시간 슬롯에서 전체 전송 대역폭(24)의 모든 패턴들은 항상 필요한 수의 주파수 반송파에 매핑된다. 예를 들어, 도 4의 프레임 구조(29)의 첫번째 시간 슬롯[즉, 모든 시그널링 패턴(31)]은 시그널링 심볼이 되고, 프레임 구조의 두번째 시간 슬롯[즉, 모든 데이터 패턴(32, 33, 34, 35, 36, 37)]은 데이터 심볼이 되며, 이하 마찬가지이다. 그에 대응하여 형성된 시간 영역 심볼(예를 들어, OFDM 심볼)은 이어서 주파수-시간 변환 수단(60)으로부터 시간 영역 심볼에 보호 구간을 추가하는 보호 구간 추가(guard interval adding)(57)에 제공된다. 이와 같이 형성된 전송 심볼은 이어서 전송 수단(61)에 의해, 예를 들어, 적당한 안테나, 안테나 패턴 등인 전송 인터페이스(62)를 통해 전송된다.

상기한 바와 같이, 다양한 데이터 패턴 중 적어도 몇몇은 서로 다른 길이를 가질 수 있는데, 즉, 주파수 반송파가 각각 등간격으로 있고 동일한 대역폭을 갖는 경우, 서로 다른 수의 주파수 반송파를 가질 수 있다. 대안으로서, 주파수 방향에서 데이터 패턴의 수는 시그널링 패턴의 수와 동일할 수 있고, 각각의 데이터 패턴의 길이(또는 대역폭)은 각각의 시그널링 패턴의 길이와 동일할 수 있으며, 이들은 서로에 맞춰 정렬되어 있을 수 있다(동일한 주파수 방향 구조를 가질 수 있다). 대안으로서, 각각의 데이터 패턴이 동일한 길이를 가질 수 있고 데이터 패턴의 수가 시그널링 패턴의 수의 배수일 수 있지만, 여전히 동일한 주파수 구조 및 정렬을 갖는다. 따라서, 예를 들어, 2, 3, 4 또는 그 이상의 데이터 패턴이 각각의 시그널링 패턴에 맞춰 정렬된다. 일반적으로, 주파수 방향에서 데이터 패턴의 길이는, 데이터 패턴이 수신 장치(63)에서 수신될 수 있도록, 유효 수신기 대역폭보다 작거나 최대로 그와 같아야만 한다. 게다가, 전송 장치(54)는 데이터 패턴 구조, 예를 들어, (주파수 및/또는 시간 방향에서) 데이터 패턴의 길이 및/또는 수를 동적으로 변경하도록 구성되어 있을 수 있다. 대안으로서, 데이터 패턴의 구조가 고정되어 있거나, 영구적일 수 있다.

일반적으로(본 명세서에 기술된 모든 실시예에서), (시간 방향에서 시그널링 패턴 다음에 오는) 각자의 데이터 패턴이 전송되어야 하는 경우, 전송 장치(54)는 시그널링 패턴을 발생 및 전송하기만 하도록 구성되어 있을 수 있다. 환언하면, 데이터가 전송되는 위치에 있는 시그널링 패턴만이 발생된다. 이로써, 수신기에서 재정렬하는 것이 가능하고 하나의 완전한 시그널링 패턴이 수신된 부분들을 재정렬함으로써 획득될 수 있는 경우, (주파수 방향에서) 데이터 패턴에 걸쳐 있는 시그널링 패턴이 차단될 수 있다(전송되지 않음). 대안으로서, 시간 방향에서 뒤에 오 는 데이터 패턴이 전송되지 않는 경우라도, 시그널링 패턴이 전송될 수 있다. 이들 2가지 방법의 임의의 조합이 구현될 수 있다.

전송 장치(54)에서, 변조 수단(55)으로부터의 데이터 및 다양한 변조 수단(58, 58', 58")으로부터의 데이터(및 파일럿 신호)를 갖는 주파수 반송파가 이어서 각자의 시간 인터리버(78, 78', 78")에 의해 시간-인터리빙되고, 이어서 프레임 형성 수단(59)에서 파일럿 신호와 결합되어 본 발명에 따른 프레임 패턴 또는 구조(29)로 된다. 형성된 프레임은 이어서 주파수-시간 변환 수단(60)에 의해 시간 영역 심볼로 변환되고 시그널링 및 데이터 심볼에 보호 구간을 추가하는 보호 구간 추가 수단(57)에 공급된다. 이와 같이 형성된 전송 심볼은 이어서 전송 수단(61)에 의해 전송 인터페이스(62)를 통해 전송된다.

일반적으로, 본 발명의 프레임 구조는 고정되어 있거나, 영구적일 수 있는데, 즉 전체 대역폭은 물론 각각의 프레임의 길이가 시간 방향에서 고정되어 있고 항상 동일할 수 있다. 대안으로서, 프레임 구조도 역시 유연성있을 수 있는데, 즉 전체 대역폭 및/또는 각각의 프레임의 길이가 시간 방향에서 유연성있고 때때로 원하는 응용에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 데이터 패턴을 갖는 시간 슬롯의 수가 유연성있게 변화될 수 있다. 이로써, 이 변화가 시그널링 패턴의 시그널링 데이터로 수신 장치에 신호될 수 있다.

수신 장치(63)의 시동 단계 또는 초기화 단계 동안에, 수신 장치(63)는 전체 주파수 대역폭의 임의의 주파수 부분에 동조한다. 케이블 방송 시스템의 비제한적인 예에서, 시그널링 패턴(30)은, 예를 들어, 7.61 MHz 또는 8 MHz 대역폭을 가질 수 있다(그러나, 시그널링 패턴이 4 MHz, 6 MHz 등과 같은 임의의 다른 대역폭도 가질 수 있다는 것을 잘 알 것이다). 따라서, 시동 단계 동안에, 수신 장치(63)는 원래의 또는 재정렬된 순서로 전체 시그널링 패턴(30)을 수신하고, 예를 들어, 수신된 시그널링 심볼(또는 데이터 심볼)의 보호 구간에 대해 보호 구간 상관을 수행함으로써 또는 임의의 다른 적당한 기법을 사용하여 시간 동기화를 달성함으로써 시간 동기화 수단(66)에서 시간 동기화를 수행할 수 있다. 수신 장치(63)는 소수 주파수 보상(fractional frequency compensation)을 가능하게 하기 위해 소수 주파수 반송파 간격으로부터 수신된 신호의 소수 주파수 오프셋의 검출 및 계산을 수행하도록 구성되어 있는 상기한 소수 주파수 오프셋 검출 수단(67)을 더 포함하고 있다. 이와 같이 획득된 소수 주파수 오프셋 정보는 이어서 소수 주파수 보상을 수행하는 수신 수단(65)에 포함되어 있는 튜너에 제공될 수 있다. 소수 주파수 보상은 다른 적당한 기법에 의해서도 행해질 수 있다. 수신된 시간 영역 신호를 시간-주파수 변환 수단(68)에서 주파수 영역으로 변환한 후에, 수신된 시그널링 패턴 내의 파일럿 신호는 채널 추정 수단(69)에서의 채널 추정(보통 대략적인 채널 추정) 및/또는 정수 주파수 오프셋 계산을 수행하는 데 사용된다. 정수 주파수 오프셋 계산은 원래의 주파수 구조로부터 수신된 신호의 주파수 오프셋을 검출 및 계산하도록 구성되어 있는 정수 주파수 오프셋 검출 수단(74)에서 수행되고, 여기서 주파수 오프셋은 주파수 반송파 간격의 정수 배수 단위로 카운트된다(따라서 정수 주파수 오프셋이라고 함). 이와 같이 획득된 정수 주파수 오프셋 정보는 이어서 정수 주파수 보상을 수행하는 수신 수단(65)에 포함되어 있는 튜너에 제공될 수 있다. 정수 주파수 보상은 또한 다른 적당한 기법들에 의해서도 행해질 수 있다. 소수 주파수 오프셋이 소수 주파수 오프셋 검출 수단(67)에 의해 이미 계산되고 보상되었기 때문에, 따라서 전체적인 주파수 오프셋 보상이 달성될 수 있다. 수신 장치(63)의 평가 수단(73)에서, 수신된 시그널링 데이터가 평가되는데, 예를 들어, 프레임 내의 수신된 시그널링 패턴의 위치가 획득되고 따라서 수신기는 각자의 원하는 주파수 위치[도 4에 도시된 부분(38) 등]에 자유롭고 유연성있게 동조할 수 있다. 그러나, 수신 장치(63)의 동조 위치가 시그널링 패턴 구조와 일치하지 않는 경우에 시그널링 패턴(31)의 시그널링 데이터를 제대로 평가할 수 있기 위해, 수신된 시그널링 신호가 재정렬되어야만 하며, 이 일은 상기한 바와 같이 재구성 수단(71)에서 수행된다. 도 5는 개략적인 예에서 이러한 재정렬을 나타낸 것이다. 이전의 시그널링 패턴의 마지막 부분(31')이 후속 시그널링 패턴의 첫번째 부분(31") 전에 수신되고, 그 후에 재구성 수단(71)은 시그널링 데이터의 원래의 순서를 재구성하기 위해 부분(31')을 부분(31") 이후에 배치하고, 그 후에 역매핑 수단(72)에서 주파수 반송파로부터 시그널링 데이터의 대응하는 역매핑 후에 평가 수단(73)에서 재정렬된 시그널링 패턴이 평가된다. 염두에 두어야 할 점은, 각각의 시그널링 패턴(31)의 내용이 동일하고 따라서 이 재정렬이 가능하다는 것이다.

종종, 수신 장치는 수신기가 동조되는 전체 수신 대역폭에 걸쳐 평탄한 주파수 응답을 제공하지 않는다. 또한, 전송 시스템은 보통 수신 대역폭 창(receiving bandwidth window)의 경계에서 감쇠의 증가에 직면한다. 도 6은 통상적인 필터 형태의 예를 개략적으로 나타낸 것이다. 필터가 직사각형이 아니라는 것을 알 수 있 으며, 따라서, 예를 들어, 8 MHz 대역폭 대신에, 수신 장치가 7.61 MHz 대역폭을 유효하게 수신할 수 있다. 결과적으로, 수신 장치(63)는, 시그널링 패턴(31)이 수신 장치(63)의 수신 대역폭과 동일한 길이 및 대역폭을 갖는 경우에, 도 5와 관련하여 기술한 바와 같이 시그널링 데이터의 재정렬을 수행할 수 없으며, 그에 따라 수신 대역폭의 경계에서 어떤 신호들이 손실되고 수신될 수 없다. 이러한 문제점 및 기타 문제점들을 극복하기 위해 그리고 수신 장치(63)가 항상 하나의 완전한 시그널링 패턴을 원래의 순서로 수신할 수 있어 수신된 시그널링 신호를 재정렬 또는 재배열할 필요가 없도록 하기 위해, 본 발명은 대안으로서 또는 부가하여 수신기 대역폭에 비해 감소된 길이(예를 들어, 7.61 MHz 또는 임의의 다른 적당한 길이)를 갖는 시그널링 패턴(31a)을 사용할 것을 제안한다.

도 7에 도시된 예에 따르면, 수신기 대역폭의 길이의 1/2이지만 여전히 동일한 주파수 구조를 갖는 시그널링 패턴(31a)을 사용하는 것이 제안되어 있다. 환언하면, 2개의(즉, 한 쌍의) 1/2 길이 시그널링 패턴(31a)이 수신기 대역폭과 일치하고 그에 맞춰 정렬된다. 이에 따라, 각각의 시그널링 패턴(31a) 쌍은 동일한 시그널링 데이터 또는 거의 동일한 시그널링 데이터[각자의 프레임에서의 시그널링 패턴(31a)의 (변하는) 위치를 포함함]를 가지게 된다. 그러나, 다른 시그널링 패턴 쌍과 관련하여, 이들 다른 쌍에서, 시그널링 패턴들이 프레임 내에서 각자의 서로 다른 위치를 갖기 때문에, 시그널링 데이터는 위치 정보를 제외하고는 동일하게 된다. 8 MHz의 대역폭 또는 길이를 갖는 수신 장치(63)의 상기 예에서, 시그널링 패턴(31a) 각각은 4 MHz의 길이 또는 대역폭을 갖는다. 이에 따라, 이전과 동일한 양의 시그널링 데이터가 전송될 수 있도록 하기 위해, 시그널링 패턴(31a) 이후 데이터 패턴(32, 34, 35, 36, 37) 이전의 시간 슬롯에 부가의 1/2 길이 시그널링 패턴(31b)을 추가할 필요가 있을 수도 있다. 부가의 시그널링 패턴(31b)은 시그널링 패턴(31a)과 동일한 시간 및 주파수 배열/정렬을 갖지만, 시그널링 패턴(31a)에 포함되어 있는 시그널링 정보로서 부가의 상이한 시그널링 정보를 포함하고 있다. 이와 같이, 수신 장치(63)는 시그널링 패턴(31a, 31b)을 완전히 수신할 수 있고, 수신 장치의 재구성 수단(71)은 시그널링 패턴(31a, 31b)의 시그널링 데이터를 원래의 순서로 결합시키도록 구성되어 있다. 이 경우에, 수신 장치(63) 내의 재구성 수단(71)이 생략될 수 있다. 또한 유익하게도, 모든 필요한 시그널링 데이터가 1/2 길이 내에 전송될 수 있고 부가의 시그널링 패턴(31b)가 필요없는 경우, 하나의 시간 슬롯에 1/2 길이 시그널링 패턴(31a)만을 제공할 수 있다. 이 경우에, 각각의 시그널링 패턴(31a)은 동일한(또는 거의 동일한) 시그널링 데이터를 포함하고 있고 각각의 수신된 시그널링 패턴(31a)은 수신 장치(63)가 항상 전송 대역폭의 임의의 원하는 부분, 따라서 원하는 데이터 패턴(들)에 동조하여 이를 수신할 수 있게 한다. 또한, 시그널링 패턴(31b) 이후의 후속하는 시간 슬롯에서 훨씬 더 많은 1/2 길이 시그널링 패턴이 사용될 수 있다.

일반적으로 (본 발명의 모든 실시예에서) 유의해야 할 점은, 상기한 바와 같이, 데이터 패턴 및/또는 시그널링 패턴의 길이(또는 대역폭)가 수신 장치(63)의 유효 수신 대역폭, 예를 들어, 수신측 대역 통과 필터의 출력 대역폭으로 조정될 수 있는데, 예를 들어, 그보다 작거나 최대로 그와 같을 수 있다는 것이다.

게다가, 본 발명의 모든 실시예에서, 시간 방향에서 시그널링 패턴(31; 31a, 31b) 중 하나 이상에 뒤이어서 프레임 내에서 동일한 길이 및 위치를 갖는 하나 이상의 부가의 시그널링 패턴이 오는 경우 유익할 수 있다. 예를 들어, 프레임 내의 첫번째 시그널링 패턴은 후속하는 시간 슬롯들에서 하나 이상의 부가의 시그널링 패턴을 가질 수 있다. 이로써, 부가의 시그널링 패턴은 첫번째 시그널링 패턴과 동일한 또는 거의 동일한 시그널링 정보를 가질 수 있다. 이에 따라, 프레임 내의 나머지 시그널링 패턴들은 부가의 시그널링 패턴을 가질 필요가 없다. 일반적으로, 프레임 내의 각각의 주파수 위치에 있는 시그널링 패턴의 수가 변할 수 있다. 예를 들어, 프레임의 각각의 주파수 위치에 노치 또는 기타 외란을 고려하여 필요한 다수의 시그널링 패턴이 제공되어 있으면 유익할 수 있다. 대안으로서 또는 부가하여, 프레임 내의 각각의 주파수 위치에 있는 시그널링 패턴의 수는 시그널링 데이터의 양에 따라 다를 수 있다. 이에 따라, 예를 들어, 더 많은 데이터 패턴이 신호될 필요가 있는 경우, 시간 방향에서 더 많은 시그널링 패턴이 필요할 수 있다. 따라서, 시간 방향에서의 시그널링 패턴의 길이는 시그널링 패턴에 포함된 시그널링 데이터의 일부일 수 있다.

비제한적인 예에서, 시그널링 데이터, 예를 들어, L1(Level 1) 시그널링 데이터와, 정수 주파수 동기화 및 채널 등화에 사용되는 부가의 파일럿은 물론 데이터 패턴의 전송 및 수신은 OFDM에 기초하고 있다. 시그널링 데이터는, 예를 들어, 4 MHz의 블록 또는 패턴으로 전송되지만, 임의의 다른 적당한 크기가 사용될 수 있다. 유일한 필요 조건은 동조 창(tuning window) 내에 하나의 완전한 시그널링 패 턴을 갖는 것이지만, 이 조건은 도 7와 관련하여 상기한 바와 같이 시간 방향에서 서로에 후속하는 보다 작은 크기를 갖는 2개 이상의 시그널링 패턴을 사용하여 충족될 수 있다. 따라서, 시그널링 패턴의 최대 대역폭은, 예를 들어, 최신 튜너의 동조 창(즉, 7.61 MHz)일 수 있다. 몇몇 수치 예가 이하에 주어져 있다. 첫번째 예에서, 각각의 시그널링 패턴(31; 31a, 31b)은 정확히 4 MHz에 걸쳐 있는 반면, 이는 448㎲의 OFDM 심볼의 유용한 부분의 지속 기간 T_U를 갖는 1792개 OFDM 주파수 반송파에 대응한다. 두번째 예에서, 각각의 시그널링 패턴은 7.61 MHz(정확히 3409/448㎲)에 걸쳐 있는 반면, 이는 448㎲의 OFDM 심볼의 유용한 부분의 지속 기간 T_U를 갖는 3409개 OFDM 반송파에 대응한다.

제1 양태에 따르면, 도 9에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 파일럿 신호가 시그널링 패턴(31a)의 매 m번째(단, m은 1보다 큰 정수임) 주파수 반송파(17)에 매핑된다. 그러나, 이 방법이 도 4에 도시된 시그널링 패턴(31)에 또는 일반적으로 임의의 적당한 길이(즉, 4 MHz, 6 MHz, 7.61 MHz, 8 MHz 등)의 시그널링 패턴에 똑같이 적용된다는 것이 분명하다. 주파수 반송파를 전달하는 파일럿 신호 간의 주파수 반송파(16)는 시그널링 데이터를 전달하고 있다. 시그널링 데이터를 주파수 반송파(16)에 매핑하는 것 및 파일럿 신호(17)를 매 m번째 주파수 반송파에 매핑하는 것이 도 14에 나타낸 것과 같은 전송 장치(54)에 포함되어 있는 주파수-시간 변환 수단(60)에 의해 수행된다. 일반적으로, 상기한 바와 같이, 파일럿 신호들은 파일럿 신호 시퀀스를 형성한다. 이에 따라, 파일럿들이, 예를 들어, 차분적일 수 있 는 소정의 변조 방식[D-BPSK(differential binary phase shift keying) 등, 그러나 이에 제한되지 않음]에 의해 서로에 대해 변조된다. 파일럿 시퀀스는, 예를 들어, PRBS((pseudo random binary sequence) 레지스터(예를 들어, 2²³-1)에 의해 획득된다. m의 반복율(repetition rate)은, 다중 경로 채널의 경우에도, 도 15에 나타낸 것과 같은 본 발명의 수신 장치(63) 등의 수신측에서 명확한 DBPSK 디코딩을 가능하게 한다. 반복율 m이, 예를 들어, 4 MHz 시그널링 패턴에 대해 7, 14, 28, ...인데, 그 이유는 7, 14, 28,...이 1792(4 MHz 시그널링 패턴 내의 주파수 반송파의 수)의 젯수이기 때문이다. 이 예에서, 유익한 반복값은 m = 7이다. 환언하면, 매 m번째 주파수 반송파가 인접한 시그널링 패턴에 걸쳐서까지 파일럿 신호를 전달하는데, 즉 반복율이 모든 시그널링 패턴에 대한 것이며 패턴 내에서만이 아니라 심지어 패턴마다 충족된다. 이 예의 결과 4 MHz 시그널링 패턴마다 256개의 파일럿 신호가 있다. 그러나, 시그널링 패턴의 각자의 길이 및/또는 기타 인자들에 따라 상기 예들과 다른 반복값이 유익할 수 있다. 예를 들어, (예를 들어, 3408개의 OFDM 반송파를 갖는) 7.61 MHz의 길이 또는 시그널링 패턴의 경우, 유익한 반복값은 6 또는 12(m = 6 또는 12)일 수 있지만, 다른 적당한 값들이 사용될 수 있다. 데이터 패턴(들)이 데이터를 갖는 주파수 반송파들 사이의 주파수 반송파 중 몇몇에 매핑된 파일럿 신호를 전달하는 경우, 파일럿 신호들이 매핑되어 있는 시그널링 패턴(들)에 있는 주파수 반송파에 대응하는 위치에 있는 데이터 패턴(들)의 주파수 반송파에 파일럿 신호들이 매핑되면 유익할 수 있다. 이에 따라, 데이터 패턴(들) 에서의 파일럿 신호들의 밀도가 시그널링 패턴(들)에 있는 파일럿 신호들의 밀도만큼 높을 필요가 없다. 예를 들어, 파일럿 신호가 시그널링 패턴(들)에서 매 m번째(단, m은 1보다 큰 정수임) 주파수 반송파에 매핑되는 경우, 파일럿 신호는 데이터 패턴(들)의 매 n번째(단, n은 1보다 큰 정수이고 m의 정수배임) 주파수 반송파에 매핑될 수 있다. 유익한 예로서, m = 7인 경우, n = 28(또는 임의의 다른 적당한 수)이다. 시그널링 패턴(들)에서 설명한 바와 같이, 데이터 패턴(들) 내의 파일럿 신호도 역시 파일럿 신호 시퀀스를 형성할 수 있다.

예를 들어, PN 시퀀스인 시그널링 패턴(들) 및 데이터 패턴(들)에 대한 파일럿 신호 시퀀스의 생성과 관련하여, 2가지 옵션이 있다.

ㆍ 옵션 1: 각각의 프레임 내의 모든 시그널링 패턴이 상이한 파일럿 신호 시퀀스를 전달한다. 상기한 예에서, PRBS 레지스터의 초기화는 전송 주파수에 맞춰 정렬되어 있다. 4 MHz의 모든 주파수 블록 내에 256개 파일럿이 위치하고 있다. 각각의 4 MHz 블록의 파일럿 신호 시퀀스가 개별적으로 계산된다. 이것은 수신기측에서의 메모리 효율적인 구현을 가능하게 한다.

ㆍ 옵션 2: 전체 전송 대역폭 또는 심지어 매체 대역폭에 포함되어 있는 모든 시그널링 패턴에 대해 파일럿 신호 시퀀스가 한번 적용된다. 수신기, 예를 들어, 수신 장치(63)는 이러한 기지의 시퀀스를, 예를 들어, 저장 수단에 저장하거나, 정수 주파수 오프셋 검출 수단(74)의 일부이거나 그 외부에 있을 수 있는 적당한 파일럿 시퀀스 발생 수단에서 이 시퀀스를 발생하고 그의 현재 동조 위치에 대응하는 주파수 블록을 추출한다.

도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 시그널링 패턴에 대한 파일럿 신호가 프레임 형성 수단(59)에 제공되고, 프레임 형성 수단(59)은 본 발명에 따라 시그널링 데이터를 파일럿 신호와 결합시켜 시그널링 패턴을 얻는다. 이에 따라, 시그널링 데이터에 대한 파일럿 신호는, 예를 들어, 전송 장치(54) 내에서 PRBS(이것으로 제한되지 않음) 등의 적당한 파일럿 신호 발생 수단에 의해 발생된다. 발생된 시퀀스는 이어서, 예를 들어, BPSK(binary phase shift keying) 변조 방식 또는 D-BPSK(differential binary phase shift keying) 변조 방식 또는 임의의 다른 변조 방식 등의 변조 방식에 의해 변조되고, 그 후에 이 변조된 파일럿 신호 시퀀스는 프레임 형성 수단(59)에 제공된다. 상기한 바와 같이, 프레임 형성 수단(59)은 파일럿 신호와 시그널링 데이터를 결합시켜 시그널링 패턴을 얻는다. 이에 따라, 시그널링 데이터가 적당한 방식으로, 예를 들어, 16 QAM 변조 방식(이것으로 제한되지 않음) 등의 변조뿐만 아니라 오류 코딩(상기함)에 의해 처리된다. 부가적인 경우로서, 시그널링 데이터 및 파일럿 신호를 포함하는 시그널링 패턴은, 프레임 형성 수단(59) 이후에, 적당한 의사-랜덤 이진 시퀀스(pseudo-random binary sequence) 레지스터에 의해 발생된 추가적인 PRBS로 시그널링 패턴 내의 파일럿 신호를 스크램블링하도록 구성되어 있는 대응하는 스크램블링 수단에서 스크램블링될 수 있다. 이 경우는 상기한 옵션 2뿐만 아니라 옵션 1에 또는 임의의 다른 적당한 구현에 적용될 수 있다. 시그널링 패턴의 스크램블링은, 예를 들어, 프레임별로 행해질 수 있거나, 상기한 바와 같이, 전체 전송 대역폭에 걸쳐 또는 심지어 전체 매체 대역폭에 걸쳐 수행될 수 있다. 상기 옵션 2에서 또는 시그널링 패턴의 스크 램블링에서 언급한 바와 같이, 파일럿 신호 시퀀스가 전체 매체 대역폭에 걸쳐 사용되는 경우에, 이러한 파일럿 신호 시퀀스는, 예를 들어, 적당한 의사-랜덤 이진 시퀀스 레지스터에 의해 발생될 수 있고, 이 레지스터는 0 MHz의 (가상) 주파수 내지 매체 대역폭의 상한(upper order)(예를 들어, 구현에 따라 862 MHz 또는 심지어 그 이상일 수 있음)까지에서 이 시퀀스를 초기화한다. 스크램블링된 시그널링 패턴은 이어서 주파수-시간 변환 수단(60)에 제공되어 추가로 처리된다.

시그널링 패턴 내의 모든 다른 반송파(16)는 L1 시그널링 데이터의 전송에 사용된다. 각각의 시그널링 패턴에서의 시그널링 데이터의 시작은 항상 4 MHz(또는 7.61 MHz 또는 8 MHz 등) 구조에 맞춰 정렬되어 있는데, 즉 설명된 예에서 항상 4 MHz(또는 7.61 MHz 또는 8 MHz 등)의 배수에서 시작한다. 각각의 4 MHz(또는 7.61 MHz 또는 8 MHz 등) 시그널링 패턴은 정확히 동일한 정보를 전달할 수 있는데, 그 이유는 파일럿 신호 시퀀스들 또는 파일럿 신호 시퀀스가 각각의 프레임에서의 각자의 시그널링 패턴의 위치에 관한 정보를 수신 장치(63)에 제공하기 때문이다. 대안으로서, 각각의 시그널링 패턴이 부가적으로 프레임에서의 시그널링 패턴의 위치도 포함하고 있을 수 있다. 게다가, 시간 영역 출력 신호의 피크-평균 전력비를 감소시키기 위해, 송신기에서 각각의 시그널링 패턴의 시그널링 데이터가 시그널링 패턴 번호에 의해 획득될 수 있는 고유의 스크램블링 시퀀스로 스크램블링될 수 있다.

수신 장치(63)에서, 시그널링 패턴(31; 31a, 31b)에 포함되어 있는 파일럿 신호는 [시간-주파수 변환 수단(68)에서의 수신된 시간 영역 심볼의 시간-주파수 변환 이후에] 정수 주파수 오프셋 검출 수단(74)에서 정수 주파수 오프셋을 검출하는 데 사용되며, 그 결과는 이어서 수신 장치(63)에서 주파수 영역에서의 정수 주파수 오프셋 보상을 수행하는 데 사용된다. 보다 구체적으로는, 수신된 주파수 범위 내의 시그널링 패턴에 포함되어 있는 (예를 들어, D-BPSK 변조되어 있는) 파일럿 신호가 (궁극적으로 역스크램블링 이후에) 정수 주파수 오프셋 검출 수단(74)에 포함되어 있는 (예를 들어, D-BPSK 복조를 수행하는) 복조 수단(75)에서 복조된다. 파일럿 신호의 차분 변조(예를 들어, D-BPSK)의 경우에, 파일럿에 대한 채널 추정이 필요없는데, 그 이유는 채널의 비교적 짧은 에코가 주파수 방향에서 비교적 느린 변화를 가져오기 때문이다. 이어서, 정수 주파수 오프셋 검출 수단(74)에 포함되어 있는 상관 수단(76)은, 정확한 주파수 오프셋으로 정렬되도록 하기 위해, 복조된 파일럿 신호(파일럿 신호 시퀀스)와 저장된 또는 발생된 (예상) 파일럿 신호 시퀀스(예를 들어, PRBS 시퀀스)의 상관을 수행한다. 이 상관은 시그널링 패턴의 시작에서 예상되는(수신측 상의 테이블에 열거되어 있을 수 있는) PRBS 시퀀스로 행해진다. 이 시퀀스가 수신된 심볼 내에서 발견되는 경우, 동기화 피크가 획득되며, 수신 장치(63)는 정확한 주파수 오프셋을 알아내고 이를 보상한다. 보다 구체적으로는, 획득된 정수 주파수 오프셋은 시그널링 데이터를 정확하게 복조하기 위해 재구성 수단(71) 및 역매핑 수단(72)에 제공되어 사용될 수 있는 것은 물론, 채널 추정(channel estimation), 따라서 등화(equalization)를 수행하기 위해 채널 추정 수단(69)에 제공되어 사용될 수 있다. 또한, 동기화 피크의 검출은 프레임의 시작의 검출을 가능하게 한다.

소수 주파수 오프셋 검출 및 보상뿐만 아니라 필요한 시간 동기화도, 예를 들어, 수신된 시그널링 심볼 및/또는 데이터 심볼의 보호 구간을 사용하는 보호 구간 상관을 사용하여 시간 동기화 수단(66) 및 소수 주파수 오프셋 검출 수단(67)에서 수신된 시간 영역 심볼에 대해 시간 영역에서 행해진다(시그널링 심볼, 데이터 심볼, 및 보호 구간을 갖는 프레임의 시간 영역 표현을 나타낸 도 13을 참조). 대안으로서, 시간 동기화가 수신된 시간 영역 심볼과 수신기-발생 시간 영역 심볼 간에 절대값의 상관을 수행함으로써 행해질 수 있으며, 이 경우 파일럿 신호만이 변조된다. 수신된 심볼과 수신기-발생 심볼의 상관에서의 피크는 정확한 시간 동기화를 가능하게 한다.

도 10에 개략적으로 도시되어 있는 본 발명의 제2 양태에 따르면, 각각의 시그널링 패턴(31a)[또는 시그널링 패턴(31)]은 파일럿 대역(18, 19)의 주파수 반송파(20, 21)에 매핑되는 파일럿 신호들을 포함하는 적어도 하나의 파일럿 대역(18, 19)을 포함하고 있다. 파일럿 대역(18, 19)은 파일럿 신호들이 매핑되는 다수의 바로 인접한 주파수 반송파들을 각각 포함하고 있다. 파일럿 대역(18, 19) 각각은 동일한 수의 주파수 반송파를 갖거나 상이한 수의 주파수 반송파를 가질 수 있다. 이에 따라, 각각의 시그널링 패턴(31a)은 (주파수 방향에서) 그의 시작에 또는 그의 끝에 파일럿 대역(18, 19)을 포함하고 있을 수 있다. 대안으로서, 각각의 시그널링 패턴은 각각의 경계에, 즉 그 패턴의 시작 및 끝에 파일럿 대역(18, 19)을 포함하고 있을 수 있다. 본 발명의 제1 양태와 관련하여 이상에서 언급한 모든 다른 설명 및 정의(옵션 1 및 옵션 2를 포함함)가 제2 양태에도 적용된다. 본 발명의 제1 양태 및 제2 양태가 결합될 수 있다는 것, 즉 각각의 시그널링 패턴이 상기한 바와 같은 적어도 하나의 파일럿 대역(18, 19)은 물론 매 m번째 주파수 반송파(12)에 매핑되는 파일럿 신호도 포함할 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

상기한 본 발명의 두 양태에서, 각각의 시그널링 패턴에서 파일럿 신호를 갖는 주파수 반송파의 수와 시그널링 데이터를 갖는 주파수 반송파의 수 간의 관계가 가변적일 수 있으며 각자의 시그널링 및 오프셋 보상 요건을 적용받고 있다.

도 11에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 전송 장치(54)는, 케이블 네트워크로부터 다른 서비스, 예를 들어, 항공기 무선으로의 외란을 피하기 위해, 전체 전송 대역폭의 어떤 영역(22, 23)을 공백(blank)[노치(notch)]으로 둘 수 있다. 따라서, 스펙트럼의 어떤 부분이 변조되지 않을 수 있다. 이 경우에, 시그널링 패턴(31; 31a, 31b) 내의 영향을 받는 주파수 반송파도 역시 변조되지 않는다. 본 발명에서 제안된 동기화가 아주 강력하기 때문에, 이것은 D-BPSK 변조된 파일럿에 의한 주파수 동기화 수행에 영향을 미치지 않는다. 시그널링 데이터의 누락된 부분은 시그널링 데이터의 반복에 의해(프레임 내의 모든 시그널링 패턴(31; 31a, 31b)은 동일한 또는 거의 동일한 시그널링 데이터를 포함하고 있음), 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같은 2개의 인접한 시그널링 패턴으로부터의 부분들을 결합시키는 것에 의해 또한 궁극적으로 전송 장치(54)에 포함되어 있는 오류 코딩 수단(56)에 의해 시그널링 패턴에 추가되는 강력한 오류 보호에 의해 복구된다. 전송 대역폭의 가장자리에서의 시그널링 데이터의 누락된 부분은 아주 넓은 노치로서 취급된다.

노치 또는 기타 문제점들을 처리하는 대안의 또는 부가의 방법은 시그널링 패턴(31; 31a, 31b)을 2개 이상의 부분으로 세분하고 프레임마다 (프레임의) 각각의 시그널링 패턴 내의 2개 이상의 부분의 순서를 역전시키는 것일 수 있다. 예를 들어, 프레임 내의 첫번째 시그널링 패턴이 제1 부분 및 (후속하는) 제2 부분으로 세분되는 경우, 바로 다음의 프레임 내의 (대응하는) 첫번째 시그널링 패턴은 시작에 제2 부분을 가지고 그에 후속하여 제1 시그널링 부분을 갖게 되는데, 즉 순서가 역전되어 있다. 따라서, 예를 들어, 제2 부분이 노치가 있거나 다른 방식으로 외란을 받는 경우, 수신기는 (후속하는 제1 부분이 외란을 받을 것이기 때문에) 제2 부분이 문제없이 수신될 수 있는 그 다음 프레임을 기다려야만 한다.

시그널링 패턴(31, 31a, 31b)을 수신측의 다른 동조 대역폭들에 적응시키는 것은, 예를 들어, 시그널링 패턴 내의 주파수 반송파의 거리를 변화시킴으로써 행해질 수 있다. 대안으로서, 주파수 반송파 거리를 일정하게 유지시키고, 예를 들어, 도 12에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 각자의 주파수 반송파를 변조하지 않음으로써, 전송 대역폭의 가장자리에서 시그널링 패턴의 일부분을 절단하는 것이 가능하며, 도 12는 4 MHz 시그널링 패턴에서의 방식을 6 MHz 동조 대역폭에 적응시킴으로써 6 MHz까지의 길이를 갖는 데이터 패턴의 수신을 가능하게 하는 것을 나타내고 있다.

궁극적으로, 각각의 시그널링 패턴(31; 31a, 31b)은 부가적으로 각각의 패턴의 시작과 끝에 보호 대역을 포함하고 있을 수 있다. 대안으로서, 일부 응용 분야에서, 각각의 프레임 내의 첫번째 시그널링 패턴(도 4의 예에서, 위치(39)에 있는 시그널링 패턴)만이 그 패턴의 시작에만 보호 대역을 포함하고 각각의 프레임 내의 마지막 시그널링 패턴이 그 패턴의 끝에만 보호 대역을 포함하고 있을 수 있는 경우가 유익할 수 있다. 대안으로서, 일부 응용 분야에서, 각각의 프레임 내의 첫번째 시그널링 패턴[도 4의 예에서, 위치(39)에 있는 시그널링 패턴]만이 그 패턴의 시작은 물론 끝에도 보호 대역을 포함할 수 있고, 각각의 프레임 내의 마지막 시그널링 패턴은 그 패턴의 시작은 물론 끝에도 보호 대역을 포함할 수 있다. 시그널링 패턴들 중 몇몇 또는 그 전부에 포함되어 있는 보호 대역의 길이는, 예를 들어, 수신 장치가 대처할 수 있는 최대 주파수 오프셋보다 작거나 최대로 그와 같을 수 있다. 8 MHz의 수신기 대역폭의 상기한 예에서, 보호 대역은, 예를 들어, 250 내지 500 kHz의 길이 또는 임의의 다른 적당한 길이를 가질 수 있다. 또한, 시그널링 패턴에 포함되어 있는 각각의 보호 대역의 길이는 최소한 도 6과 관련하여 설명한 바와 같은 필터 특성으로 인해 수신 장치에서 수신되지 않는 반송파의 길이일 수 있다.

예를 들어, 전체 전송 대역폭이 8 MHz의 배수이고(4nk 모드: k는 1024 반송파/샘플의 푸리에 창 크기(Fourier window size)이고, n = 1, 2, 3, 4,...임) 각각의 시그널링 패턴이 4 MHz의 길이를 갖는 OFDM 시스템에서, 각각의 시그널링 패턴의 시작과 끝에 있는 각각의 보호 대역의 길이에 대한 제안은 343개 주파수 반송파(이는 각각의 4nk 모드에서 각각의 프레임의 시작과 끝에 있는 데이터 패턴 내의 사용되지 않는 반송파의 수임)이다. 그 결과의 각각의 시그널링 패턴 내의 사용가능한 반송파의 수는 3584/2 - 2 x 343 = 1106개 반송파이다. 그러나, 이들 개수가 단지 예로서 사용되고 결코 제한하는 것으로 보아서는 안 된다는 것을 잘 알 것이다. 이에 따라, 시그널링 패턴에 포함되어 있는 각각의 보호 대역의 길이가 최소한 도 6과 관련하여 설명한 바와 같은 필터 특성으로 인해 수신 장치에서 수신되지 않는 반송파의 길이일 수 있으며, 따라서 각각의 시그널링 패턴 내의 시그널링 데이터의 길이가 유효 수신기 대역폭과 같다(또는 그보다 작을 수 있다). 유의할 점은, 부가적인 시그널링 패턴(31b)이 존재하는 경우, 이들 패턴이 시그널링 패턴(31a)과 동일한 보호 대역을 갖는다는 것이다. 대안으로서 또는 부가하여, 각각의 데이터 패턴은 각각의 패턴의 시작과 끝에 미사용 반송파를 갖는 보호 대역을 포함하고 있을 수 있다. 대안으로서, 일부 응용 분야에서, 주파수 방향에서 각각의 프레임 내의 각자의 첫번째 데이터 패턴(도 10 및 도 13의 예에서, 데이터 패턴(32, 32', 32", 32"', 32""))은 데이터 패턴의 시작에만 보호 대역을 포함하고 있을 수 있고, 주파수 방향에서 각각의 프레임 내의 마지막 데이터 패턴(도 4 및 도 7의 예에서, 데이터 패턴(37, 37', 37", 37"', 37""))은 데이터 패턴의 끝에 보호 대역을 포함하고 있을 수 있다. 이에 따라, 데이터 패턴의 보호 대역의 길이는, 예를 들어, 시그널링 패턴이 보호 대역을 포함하는 경우 시그널링 패턴의 보호 대역의 길이와 동일할 수 있다.

상기한 바와 같이, 시그널링 패턴(31, 31a 및/또는 31b)(또는 본 발명에 따른 다른 시그널링 패턴)에 포함되어 있는 시그널링 데이터는 물리 계층 정보를 포함하고 있으며, 이 물리 계층 정보는 본 발명에 따른 수신 장치(63)가 프레임 구조에 관한 정보를 획득하고 원하는 데이터 패턴을 수신하여 디코딩할 수 있게 한다. 비제한적인 예로서, 시그널링 데이터는 전체 전송 대역폭, 프레임 내에서의 각자의 시그널링 패턴의 위치, 시그널링 패턴에 대한 보호 대역 길이, 데이터 패턴에 대한 보호 대역 길이, 수퍼 프레임(super frame)을 구성하는 프레임의 수, 수퍼 프레임 내에 존재하는 프레임의 수, 전체 프레임 대역폭의 주파수 차원에서의 데이터 패턴의 수, 프레임의 시간 차원에서의 부가의 데이터 패턴의 수 및/또는 각각의 프레임 내의 각각의 데이터 패턴에 대한 개별적인 시그널링 데이터 등의 파라미터를 포함할 수 있다. 이에 따라, 프레임 내의 각자의 시그널링 패턴의 위치는, 예를 들어, 전체 대역폭의 세그먼트화와 관련한 시그널링 패턴의 위치를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 4의 경우에, 시그널링 데이터는 시그널링 패턴이 첫번째 세그먼트(예를 들어, 첫번째 8 MHz 세그먼트) 또는 두번째 세그먼트 등에 위치하는지의 표시를 포함하고 있다. 시그널링 패턴이 대역폭 세그먼트의 길이의 1/2을 갖는 경우에(예를 들어, 도 7과 관련하여 설명함), 각각의 인접한 시그널링 패턴 쌍은 동일한 위치 정보를 갖는다. 어쨋든, 수신 장치는 이 위치 정보를 사용하여 후속하는 프레임 내의 원하는 주파수 대역에 동조할 수 있다. 개별적인 시그널링 데이터는 프레임에 존재하는 각각의 데이터 패턴에 대해 개별적으로 제공되는 별도의 데이터 블록이고, 데이터 패턴의 첫번째 주파수 반송파, 데이터 패턴에 할당된 주파수 반송파의 수(또는 주파수 방향에서 최소 데이터 패턴 길이의 배수로 되어 있는 데이터 패턴의 길이), 데이터 패턴에 대해 사용되는 변조(데이터 패턴에 삽입된 시그널링 데이터에 포함되어 있을 수도 있음), 데이터 패턴에 대해 사용되는 오류 보호 코드(데이터 패턴에 삽입된 시그널링 데이터에 포함되어 있을 수도 있음), 데이터 패 턴에 대한 시간 인터리버(time interleaver)의 사용, 데이터 패턴에서의 주파수 노치(데이터 패턴 내의 데이터 전송에 사용되지 않는 주파수 반송파)의 수, 주파수 노치의 위치 및/또는 주파수 노치의 폭 등의 파라미터를 포함하고 있을 수 있다. 전송 장치(54)의 변환 수단(60)은 각각의 시그널링 패턴의 주파수 반송파에 대응하는 시그널링 데이터를 매핑하도록 구성되어 있다. 수신 장치(63)의 평가 수단(73)은 수신된 시그널링 데이터를 평가하고 수신 장치(63) 내에서의 추가적인 처리를 위해 시그널링 데이터에 포함되어 있는 정보를 사용하거나 전달하도록 구성되어 있다. 시그널링 데이터가 프레임에 존재하는 각각의 데이터 패턴에 대한 상기한 개별적인 시그널링 정보를 포함하고 있는 경우, 시그널링 패턴의 구조는 각각의 시그널링 패턴의 크기를 최대 크기로 한정하기 위해 프레임마다 주파수 방향에서의 제한된 최대 수의 데이터 패턴을 지원한다. 따라서, 각각의 프레임의 주파수 방향에서의 데이터 패턴의 수가 동적이고 유연성있게 변화될 수 있지만, 어떤 최대 수의 데이터 패턴 내에서만 그렇다. 각각의 프레임의 시간 방향에서의 부가적인 데이터 패턴은 앞서 설명한 바와 같이 선행하는 데이터 패턴과 각각 정렬되어 있다. 따라서, 선행하는 데이터 패턴에 대한 시그널링 데이터가 후속하는 데이터 패턴에 대해서도 유효하도록, 각각의 부가적인 후속하는 데이터 패턴은 선행하는 데이터 패턴과 동일한 위치, 길이, 변조 등을 갖는다. 이에 따라, 각각의 프레임의 시간 방향에서의 부가적인 데이터 패턴의 수는 고정되어 있거나 유연성이 있을 수 있고, 이 정보는 시그널링 데이터에도 포함되어 있을 수 있다. 유사하게, 시그널링 패턴의 구조는 각각의 데이터 패턴 내의 제한된 최대 수의 주파수 노치만을 지원할 수 있 다.

대안으로서 또는 부가하여, 시그널링 패턴(31)의 부분들이 수신 장치(63)에서 수신되지 못할 수도 있는 문제를 극복하기 위해, 전송 장치(54)는 선택적으로 프레임 형성 수단(59)에 의해 시그널링 패턴에 배치되어 있는 시그널링 데이터에 반복 코딩, 순환 중복 코딩 등의 어떤 종류의 오류 코딩, 중복성을 추가하도록 구성되어 있는 오류 코딩 수단(56)을 포함하고 있을 수 있다. 부가적인 오류 코딩은 전송 장치(54)가 도 4에 나타낸 바와 같이 훈련 패턴(30)과 동일한 크기로 시그널링 패턴(31)을 사용할 수 있게 하는데, 그 이유는 수신 장치(63)가 원래의 시그널링 패턴을 재구성하기 위해, 예를 들어, 재구성 수단(71)에 의해, 어떤 종류의 오류 검출 및/또는 정정을 수행할 수 있기 때문이다.

OFDM 시스템에서 4 MHz의 길이를 갖고 8 MHz의 세그먼트에 맞춰 정렬되어 있는 시그널링 패턴의 상기한 예에 대해, 이하에서 시그널링 구조의 (비제한적인) 특정예가 기술된다.

448 ㎲의 OFDM 심볼 지속기간의 경우, 각각의 4 MHz 블록이 1972개 OFDM 부반송파로 구성된다. 시그널링 심볼 내의 매 7번째 OFDM 반송파에 주파수 영역 파일럿이 사용되는 경우, 1536개 OFDM 반송파가 각각의 시그널링 OFDM 심볼 내의 L1 시그널링 데이터의 전송을 위해 남아 있다. 이들 OFDM 반송파는, 예를 들어, 16 QAM에 의해 변조될 수 있고, 그 결과 L1 시그널링 내에 총 6144개 전송가능 비트들이 있게 된다. 전송가능 비트들의 일부가 오류 정정을 위해, 예를 들어, LDPC 또는 리드 솔로몬(Reed Solomon) 코드를 위해 사용되어야만 한다. 나머지 최종 비트 들은, 예를 들어, 이하의 테이블에 설명하는 바와 같이, 시그널링을 위해 사용된다.

GI 길이

프레임 수

총 대역폭

데이터 슬라이스의 총 수

L1 서브시그널링 테이블 수

서브-테이블 데이터 슬라이스의 수

데이터 슬라이스들에 대한 루프 {

데이터 슬라이스 수

동조 위치

시작 부반송파 주파수

슬라이스별 부반송파의 수

전원 절감

시간 인터리버 깊이

노치 표시자

PSI/SI 재처리

노치의 수

} 데이터 슬라이스 루프 종료

노치에 대한 루프 {

노치의 시작 부반송파

노치 폭

} 노치 루프 종료

예약된 비트

CRC_32

이하에서, 상기 표에서 언급한 시그널링 데이터의 파라미터들에 대해 더 상세히 설명한다.

GI 길이:

사용된 보호 구간의 길이를 정의한다.

프레임 수:

매 프레임마다, 각각의 시그널링 심볼마다 증가되는 카운터

총 대역폭:

사용된 채널의 전체 전송 대역폭

데이터 슬라이스의 총수:

이 파라미터는 사용된 채널에서의 데이터 슬라이스, 즉 데이터 패턴의 총수를 신호한다.

L1 서브시그널링 테이블 수:

시그널링 데이터 내의 서브시그널링 테이블의 수

서브-테이블 데이터 슬라이스의 수:

이 L1 시그널링 테이블 내에 신호되는 데이터 슬라이스의 수

데이터 슬라이스 수:

현재의 데이터 슬라이스의 수

동조 위치:

이 파라미터는 동조 대역폭의 위치(주파수)(예를 들어, 동조 대역폭의 중심 주파수, 시작 주파수 등)를 나타낸다

시작 부반송파 주파수:

데이터 슬라이스의 시작 주파수(예를 들어, 최소 데이터 패턴 길이의 정부배로 되어 있거나, 예를 들어, 절대 반송파 수로 되어 있거나, 동조 위치와 관련되어 있음)

슬라이스별 부반송파의 수:

데이터 슬라이스별 부반송파의 수(예를 들어, 최소 데이터 패턴 길이의 정수배로 되어 있거나, 마지막 반송파 수로 되어 있거나, 동조 위치와 관련되어 있음)

노치 표시자:

이 파라미터는 이웃 노치의 존재를 나타낸다

전력 절감:

이 필드는 데이터 필드의 전력 레벨(예를 들어, 전체 전력, 3dB, 6dB 등만큼 감소된 전력)을 나타낸다

시간 인터리버 깊이:

현재의 데이터 슬라이스 내에서의 시간 인터리빙 깊이

PSI/SI 재처리:

현재의 데이터 슬라이스에 대해 송신기에서 PSI/SI 재처리가 수행되었는지 여부를 신호한다.

노치의 수:

현재의 데이터 슬라이스 내의 노치의 수

노치의 시작 반송파:

노치의 시작 위치(예를 들어, 최소 데이터 패턴 길이의 정수배로 되어 있거나, 예를 들어, 절대 반송파 수로 되어 있음))

노치 폭:

노치의 폭

예약된 비트:

장래의 사용을 위해 예약된 비트

CRC_32:

L1 시그널링 블록에 대한 32 비트 CRC 코딩

수신 장치(63)에서의 시그널링 패턴의 훨씬 더 나은 수신을 보장하기 위해, 본 발명은 또한 수신 장치(63)의 동조 위치를 최적화하는 것도 제안하고 있다. 도 4 및 도 7에 도시된 예에서, 수신기는 전송 대역폭의 부분(38)을 수신될 데이터 패턴의 주파수 대역폭의 중앙에 오도록 함으로써 그 부분(38)에 동조되어 있다. 다른 대안으로서, 수신 장치(63)는 최대의 시그널링 패턴(31) 부분이 수신되면서 원하는 데이터 패턴이 여전히 완전히 수신되도록 그 부분(38)을 위치시킴으로써 시그널링 패턴(31)의 수신이 최적화되도록 동조될 수 있다. 대안으로서, 각자의 데이터 패턴의 길이가 각자의 시그널링 패턴(31)의 길이와 어떤 퍼센트(예를 들어, 10%) 이상만큼 차이가 있어서는 안 된다. 이러한 해결 방안의 일례가 도 8에서 찾아볼 수 있다. 데이터 패턴들(42, 43, 44, 45) 사이의 경계가 (주파수 방향에서) 시그널링 패턴들(31) 사이의 경계로부터 어떤 퍼센트(예를 들어, 10%, 그러나 이것으로 제한되지 않음) 이상만큼 벗어나지 않는다. 이러한 작은 퍼센트는 그 다음에 시그널링 패턴(31)에서의 상기한 부가적인 오류 코딩에 의해 정정될 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 프레임(47)의 일례의 시간 영역 표현을 나타낸 것이다. 전송 장치(54)에서, 프레임 패턴 또는 구조가 프레임 형성 수단(59)에서 발생된 후에, 주파수 영역 프레임 패턴은 주파수-시간 변환 수단(60)에 의해 시간 영역으로 변환된다. 그 결과의 시간 영역 프레임의 일례가 도 13에 도시되어 있으며, 보호 구간(guard interval)(49), 시그널링 심볼(50), 또 다른 보호 구간(51), 및 보호 구간(53)에 의해 각각 분리되어 있는 다수의 데이터 심볼(52)을 포함하고 있다. 시간 영역에서 시그널링 심볼이 단 하나만 존재하는 상황이 도 4에 도시된 예 에 대응하지만, 주파수 영역 프레임 구조에서 시그널링 패턴을 갖는 시간 슬롯이 단 하나만 존재하는 경우, 시그널링 패턴(31a, 31b)을 각각 갖는 2개의 시간 슬롯이 있는 도 7의 예는 시간 영역에서 보호 구간에 의해 궁극적으로 분리되어 있는 2개의 시그널링 패턴이 존재하게 된다. 보호 구간들은, 예를 들어, 각자의 심볼의 유용한 부분의 순환 확장(cyclic extension)일 수 있다. OFDM 시스템의 예에서, 자신의 궁극적으로 제공되는 보호 대역을 포함하는 시그널링 심볼 및 데이터 심볼은 각각 하나의 OFDM 심볼의 길이를 가질 수 있다. 시간 영역 프레임은 그 다음에 사용된 다중 반송파 시스템에 따라, 예를 들어, 신호를 원하는 전송 주파수로 업-컨버전(up-conversion)함으로써 시간 영역 신호를 처리하는 전송 수단(61)으로 전달된다. 이 전송 신호는 이어서 안테나 등의 유선 인터페이스 또는 무선 인터페이스일 수 있는 전송 인터페이스(62)를 통해 전송된다. 상기한 바와 같이, 시그널링 패턴(들)은 하나 이상의 훈련 패턴 뒤에 올 수 있으며, 이로 인해 훈련 심볼이 시간 영역에서 시그널링 심볼보다 앞에 존재하게 된다.

도 13은 또한 각자의 다수의 프레임이 수퍼 프레임(super frame)으로 결합될 수 있다는 것도 나타내고 있다. 수퍼 프레임마다의 프레임의 수, 즉 시간 방향에서의 각각의 수퍼 프레임의 길이는 고정되어 있거나 변할 수 있다. 이에 따라, 수퍼 프레임이 동적으로 설정될 수 있는 최대 길이가 있을 수 있다. 게다가, 수퍼 프레임 내의 각각의 프레임에 대한 시그널링 패턴 내의 시그널링 데이터가 동일한 경우 및 시그널링 데이터에서의 변화가 수퍼 프레임마다만 일어나는 경우 유익할 수 있다. 환언하면, 변조, 코딩, 데이터 패턴의 수 등이 수퍼 프레임의 각각의 프 레임에서는 동일하지만, 후속하는 수퍼 프레임에서는 다를 수 있다. 예를 들어, 방송 시스템에서 수퍼 프레임의 길이가 더 길 수 있는데, 그 이유는 시그널링 데이터가 그 만큼 자주 변하지 않을 수 있기 때문이며, 대화형 시스템에서는 수퍼 프레임 길이가 더 짧을 수 있는데, 그 이유는 전송 및 수신 파라미터의 최적화가 수신기에서 송신기로의 피드백에 기초하여 행해질 수 있기 때문이다. 상기한 바와 같이, 훈련 심볼이 각각의 프레임에서 각각의 시그널링 심볼 앞에 올 수 있다.

전송 장치(54)(그의 블록도가 도 14에 도시되어 있음)의 구성요소 및 기능에 대해서는 앞서 설명하였다. 전송 장치(54)의 실제 구현이 각자의 시스템에서의 전송 장치의 실제 동작에 필요한 부가의 구성요소들 및 기능들을 포함하게 될 것이라는 것을 잘 알 것이다. 도 14에는, 본 발명의 설명 및 이해에 필요한 구성요소들 및 수단들만이 도시되어 있다. 수신 장치(63)(그의 블록도가 도 15에 도시되어 있음)에 대해서도 마찬가지이다. 도 15는 본 발명의 이해에 필요한 구성요소들 및 기능들만을 도시하고 있다. 부가의 구성요소들이 수신 장치(63)의 실제 동작에 필요하게 된다. 또한, 전송 장치(54)는 물론 수신 장치(63)의 구성요소들 및 기능들이 본 발명에서 기술되고 청구된 기능들을 수행하도록 구성되어 있는 임의의 종류의 디바이스, 장치, 시스템 등에서 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

본 발명은 또한 프레임 구조(그리고 상기한 바와 같이 그에 대응하여 구성된 전송 및 수신 장치 및 방법)에 관한 것으로서, 이 프레임 구조는, 상기한 실시예들에 대한 대안으로서, 다수의(2개 이상의) 데이터 패턴을 가지며, 여기서 적어도 하나의 데이터 패턴은 다른 데이터 패턴(들)의 길이와 다른 길이를 갖는다. 가변 길 이를 갖는 이러한 데이터 패턴 구조는 상기한 바와 같이 동일한 길이 및 (동일한 또는 거의 동일한) 컨텐츠를 갖는 시그널링 패턴들의 시퀀스와 결합될 수 있거나, 적어도 하나의 시그널링 패턴이 나머지 시그널링 패턴과 다른 길이 및/또는 컨텐츠, 즉 가변적인 시그널링 패턴 길이를 갖는 시그널링 패턴들의 시퀀스와 결합될 수 있다. 양 경우에, 수신 장치(63)는 변하는 데이터 패턴 길이에 관한 어떤 정보를 필요로 하며, 이 정보는 별도의 시그널링 데이터 채널에 의해 또는 상기한 바와 같이 프레임 구조에 포함되어 있는 시그널링 데이터 패턴에 포함되어 있는 시그널링 데이터에 의해 전송될 수 있다. 후자의 경우는, 수신 장치가 모든 또는 필요한 프레임 내의 첫번째 시그널링 패턴을 수신함으로써 변하는 데이터 패턴에 관한 정보를 항상 획득할 수 있도록 각각의 프레임 내의 첫번째 시그널링 패턴이 항상 동일한 길이를 가질 때 가능한 구현일 수 있다. 물론, 다른 구현들도 가능할 수 있다. 그렇지 않고, 데이터 패턴 및 시그널링 패턴과 관련한 상기 설명의 나머지는 물론 전송 장치(54) 및 수신 장치(63)에서의 가능한 구현들도 여전히 적용가능하다.

도 1은 전체 전송 대역폭의 개략도로서, 전체 전송 대역폭 중의 선택된 부분이 수신기에 의해 선택적으로 유연성있게 수신될 수 있음.

도 2는 전체 전송 대역폭의 세그먼트화의 일례를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 따른 프레임 구조의 개략적인 시간 영역 표현을 나타낸 도면.

도 4는 본 발명에 따른 프레임 구조 또는 패턴의 개략적인 일례를 나타낸 도면.

도 5는 시그널링 패턴의 재구성에 대한 설명과 함께 도 4의 프레임 구조의 일부를 나타낸 도면.

도 6은 수신기 필터 특성의 개략적인 일례를 나타낸 도면.

도 7은 본 발명에 따른 프레임 구조 또는 패턴의 또 다른 일례를 나타낸 도면.

도 8은 본 발명에 따른 프레임 구조 또는 패턴의 또 다른 일례의 일부를 나타낸 도면.

도 9는 파일럿 신호를 시그널링 패턴에 할당하는 것의 제1 예를 나타낸 도면.

도 10은 파일럿 신호를 시그널링 패턴에 할당하는 것의 제2 예를 나타낸 도면.

도 11은 시그널링 패턴의 재구성의 또 다른 일례를 나타낸 도면.

도 12는 상이한 채널 대역폭에의 적응의 일례를 나타낸 도면.

도 13은 시간 차원에서 본 발명의 프레임 구조의 일례를 개략적으로 나타낸 도면.

도 14는 본 발명에 따른 전송 장치의 일례의 개략 블록도.

도 15는 본 발명에 따른 수신 장치의 일례의 개략 블록도.

도 16은 본 발명에 따른 프레임 구조의 일부를 개략적으로 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

24: 전송 대역폭

29: 프레임 구조

31: 시그널링 패턴

38, 39: 대역폭

Claims

다중 반송파 시스템에서 프레임 구조에 기초하여 신호를 전송하는 전송 장치로서,

상기 전송 장치는,

상기 프레임 구조의 프레임을 형성하는 프레임 형성기(frame former) - 각각의 프레임은 주파수 방향에서 서로 인접하는 적어도 두 개의 시그널링 패턴 및 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴이 위치하는 시간 슬롯에 바로 후속하는 시간 슬롯에서 시간 방향으로 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴을 따르는 하나 이상의 데이터 패턴을 포함하고, 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴에 후속하는 각각의 데이터 패턴은 시간 방향으로 후속하는 시간 슬롯에서의 부가의 데이터 패턴이 각각 뒤따르고, 시간 방향으로 서로 따르는 모든 데이터 패턴은 동일한 주파수 방향 구조를 갖고, 각각의 상기 적어도 두 개의 신호 패턴 및 상기 하나 이상의 데이터 패턴은 복수의 주파수 반송파를 포함하고, 상기 프레임 형성기는 프레임 내의 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴 각각에 시그널링 데이터를 배치하고, 프레임 내의 상기 하나 이상의 데이터 패턴에 데이터 및 적어도 하나의 파일럿 신호를 배치하고, 주파수 방향에서의 상기 하나 이상의 데이터 패턴 각각의 길이는 최소 데이터 패턴 길이와 같거나 그의 배수임 -;

시간 영역 전송 신호(time domain transmission signal)를 발생하기 위해 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴 및 상기 하나 이상의 데이터 패턴을 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환하는 변환기(transformer); 및

상기 시간 영역 전송 신호를 전송하는 전송기(transmitter)

를 포함하는 전송 장치.
제1항에 있어서, 상기 시그널링 데이터가 상기 최소 데이터 패턴 길이에 기초한 상기 하나 이상의 데이터 패턴의 길이를 포함하는 전송 장치.
제1항에 있어서, 각각의 데이터 패턴 내의 산재된 파일럿 신호의 수가 각자의 데이터 패턴 내의 최소 데이터 패턴 길이의 수에 정비례하는 전송 장치.
제1항에 있어서, 파일럿 신호 패턴 내의 파일럿 신호들이 주파수 방향에서 규칙적인 간격을 가지며, 상기 최소 데이터 패턴 길이가 주파수 방향에서 2개의 인접한 파일럿 신호들 간의 간격에 대응하는 전송 장치.
제1항에 있어서, 각각의 데이터 패턴이 시간 방향에서 동일한 길이를 갖는 전송 장치.
제5항에 있어서, 시간 방향에서의 각각의 데이터 패턴의 길이가 시간 방향에서 2개의 인접한 산재된 파일럿 신호들 간의 간격에 대응하는 전송 장치.
다중 반송파 시스템에서 프레임 구조에 기초하여 신호를 전송하는 전송 방법으로서,

상기 방법은,

상기 프레임 구조의 프레임을 형성하는 단계 - 각각의 프레임은 주파수 방향에서 서로 인접하는 적어도 두 개의 시그널링 패턴 및 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴이 위치하는 시간 슬롯에 바로 후속하는 시간 슬롯에서 시간 방향으로 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴을 따르는 하나 이상의 데이터 패턴을 포함하고, 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴에 후속하는 각각의 데이터 패턴은 시간 방향으로 후속하는 시간 슬롯에서의 부가의 데이터 패턴이 각각 뒤따르고, 시간 방향으로 서로 따르는 모든 데이터 패턴은 동일한 주파수 방향 구조를 갖고, 각각의 상기 적어도 두 개의 신호 패턴 및 상기 하나 이상의 데이터 패턴은 복수의 주파수 반송파를 포함함 -,

프레임 내의 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴 각각에 시그널링 데이터를 배치하는 단계,

프레임 내의 상기 하나 이상의 데이터 패턴에 데이터 및 적어도 하나의 파일럿 신호를 배치하는 단계 - 주파수 방향에서의 상기 하나 이상의 데이터 패턴 각각의 길이는 최소 데이터 패턴 길이와 같거나 그의 배수임 -,

시간 영역 전송 신호를 발생하기 위해 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴 및 상기 하나 이상의 데이터 패턴을 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환하는 단계, 및

상기 시간 영역 전송 신호를 전송하는 단계

를 포함하는 전송 방법.
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다중 반송파 시스템에서 전송 대역폭에서의 프레임 구조에 기초하여 신호를 수신하는 수신 장치로서,

각각의 프레임은 주파수 방향에서 서로 인접하는 적어도 두 개의 시그널링 패턴 및 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴이 위치하는 시간 슬롯에 바로 후속하는 시간 슬롯에서 시간 방향으로 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴을 따르는 하나 이상의 데이터 패턴을 포함하고, 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴에 후속하는 각각의 데이터 패턴은 시간 방향으로 후속하는 시간 슬롯에서의 부가의 데이터 패턴이 각각 뒤따르고, 시간 방향으로 서로 따르는 모든 데이터 패턴은 동일한 주파수 방향 구조를 갖고, 각각의 상기 적어도 두 개의 신호 패턴 및 상기 하나 이상의 데이터 패턴은 복수의 주파수 반송파를 포함하고, 각각의 프레임은 데이터 및 파일럿 신호를 갖는 상기 하나 이상의 데이터 패턴 및 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴 각각에 시그널링 데이터를 포함하고, 주파수 방향에서의 상기 하나 이상의 데이터 패턴 각각의 길이는 최소 데이터 패턴 길이와 같거나 그의 배수이며,

상기 수신 장치는,

상기 전송 대역폭의 선택된 부분에 동조하여 이를 수신하도록 구성되는 수신기(receiver) - 상기 전송 대역폭의 상기 선택된 부분은 수신될 적어도 하나의 데이터 패턴을 포함함 -,

수신된 데이터 패턴에 포함되어 있는 파일럿 신호들에 기초하여 채널 추정을 수행하는 채널 추정기(channel estimator), 및

상기 채널 추정의 결과에 기초하여 수신된 데이터 패턴의 주파수 반송파들로부터 데이터를 역매핑하도록 구성되어 있는 데이터 역매핑기(data de-mapper)

를 포함하는 수신 장치.
제9항에 있어서, 각각의 프레임이 시그널링 데이터를 갖는 적어도 하나의 시그널링 패턴을 포함하고, 상기 시그널링 데이터는 상기 최소 데이터 패턴 길이와 관련한 상기 하나 이상의 데이터 패턴 각각의 길이를 포함하며,

상기 수신 장치가 수신된 시그널링 데이터로부터 상기 길이를 추출하도록 구성되어 있는 평가기(evaluator)를 더 포함하는 수신 장치.
제9항에 있어서, 각각의 수신된 데이터 패턴 내의 산재된 파일럿 신호들의 수가 상기 수신된 데이터 패턴에 포함되어 있는 최소 데이터 패턴 길이의 수에 정비례하고, 상기 채널 추정기가 상기 파일럿 신호들에 기초하여 채널 추정을 수행하도록 구성되어 있는 수신 장치.
제9항에 있어서, 프레임의 하나 이상의 데이터 패턴 내의 파일럿 신호들이 파일럿 신호 패턴에 배치되고, 여기서 파일럿 신호들은 주파수 차원에서 규칙적인 간격을 가지며, 최소 데이터 패턴 길이가 주파수 방향에서 2개의 인접한 파일럿 신호들 간의 간격에 대응하는 수신 장치.
제9항에 있어서, 각각의 데이터 패턴이 시간 방향에서 동일한 길이를 가지며, 시간 방향에서의 데이터 패턴의 길이가 시간 방향에서의 2개의 인접한 산재된 파일럿 신호들 간의 간격에 대응하는 수신 장치.
제9항에 있어서, 시간 방향에서 데이터 패턴 길이의 배수에 대응하는 블록 길이를 갖는 수신된 데이터 패턴에 대해 블록별 시간 역인터리빙(block wise time de-interleaving)를 수행하도록 구성되어 있는 시간 역인터리버(time de-interleaver)를 포함하는 수신 장치.
다중 반송파 시스템에서 전송 대역폭에서의 프레임 구조에 기초하여 신호를 수신하는 수신 방법으로서,

각각의 프레임은 주파수 방향에서 서로 인접하는 적어도 두 개의 시그널링 패턴 및 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴이 위치하는 시간 슬롯에 바로 후속하는 시간 슬롯에서 시간 방향으로 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴을 따르는 하나 이상의 데이터 패턴을 포함하고, 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴에 후속하는 각각의 데이터 패턴은 시간 방향으로 후속하는 시간 슬롯에서의 부가의 데이터 패턴이 각각 뒤따르고, 시간 방향으로 서로 따르는 모든 데이터 패턴은 동일한 주파수 방향 구조를 갖고, 각각의 상기 적어도 두 개의 신호 패턴 및 상기 하나 이상의 데이터 패턴은 복수의 주파수 반송파를 포함하고, 각각의 프레임은 데이터 및 파일럿 신호를 갖는 상기 하나 이상의 데이터 패턴 및 상기 적어도 두 개의 시그널링 패턴 각각에 시그널링 데이터를 포함하고, 주파수 방향에서의 상기 하나 이상의 데이터 패턴 각각의 길이는 최소 데이터 패턴 길이와 같거나 그의 배수이며,

상기 수신 방법은,

상기 전송 대역폭의 선택된 부분을 수신하는 단계 - 상기 전송 대역폭의 상기 선택된 부분은 수신될 적어도 하나의 데이터 패턴을 포함함 -,

수신된 데이터 패턴에 포함되어 있는 파일럿 신호들에 기초하여 채널 추정을 수행하는 단계, 및

상기 채널 추정의 결과에 기초하여 수신된 데이터 패턴의 주파수 반송파들로부터 데이터를 역매핑하는 단계

를 포함하는 수신 방법.
신호를 전송 및 수신하는 시스템으로서,

다중 반송파 시스템에서 프레임 구조에 기초하여 신호를 전송하는 제1항에 따른 전송 장치; 및

상기 전송 장치로부터 상기 시간 영역 전송 신호를 수신하는 제9항에 따른 수신 장치를 포함하는 전송 및 수신 시스템.
신호를 전송 및 수신하는 방법으로서,

다중 반송파 시스템에서 프레임 구조에 기초하여 신호를 전송하는 제7항에 따른 전송 방법; 및

상기 시간 영역 전송 신호를 수신하도록 구성된 제15항에 따른 수신 방법을 포함하는 전송 및 수신 방법.