KR101617266B1

KR101617266B1 - 송/수신 시스템 및 방송 신호 처리 방법

Info

Publication number: KR101617266B1
Application number: KR1020090104087A
Authority: KR
Inventors: 김병길; 최인환; 이형곤; 송원규; 김진우
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-11-02
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2016-05-02
Also published as: KR20100049489A

Abstract

본 발명은 모바일 서비스 데이터를 수신하여 처리하여 전송하기 위한 수신 시스템 및 데이터 처리 방법이 개시된다. 상기 수신 시스템은 신호 수신부, 기지 데이터 검출부, 채널 등화기, 블록 복호기, 및 에러 정정부를 포함한다. 상기 신호 수신부는 모바일 서비스 데이터와 복수개의 기지 데이터 열을 포함하는 데이터 그룹이 포함된 방송 신호를 수신한다. 상기 기지 데이터 검출부는 상기 방송 신호로부터 기지 데이터 열을 검출한다. 상기 채널 등화기는 상기 검출된 기지 데이터 열을 기반으로, 기 설정된 반복 연산 회수만큼 등화 계수를 업데이트하고 필터링하는 과정을 반복하여 상기 등화 계수를 수렴시키고, 수렴된 등화 계수를 보간하거나 외삽하여 상기 모바일 서비스 데이터를 채널 등화한다. 상기 블록 복호기는 상기 채널 등화된 모바일 서비스 데이터에 대해 블록 단위로 터보 복호를 수행한다. 상기 에러 정정부는 상기 복호된 모바일 서비스 데이터에 대해 에러 정정 복호를 수행하여 상기 모바일 서비스 데이터에 발생된 에러를 정정한다.

채널 등화, 왜곡, 보상, 트레이닝

Description

송/수신 시스템 및 방송 신호 처리 방법{Transmitting/receiving system and method of processing broadcast signal in transmitting/receiving system}

본 발명은 디지털 방송을 송신하고 수신하기 위한 디지털 방송 시스템에 관한 것으로서, 특히 디지털 방송을 처리하여 전송하기 위한 송신 시스템, 디지털 방송을 수신하여 처리하기 위한 수신 시스템, 및 방송 신호의 처리 방법에 관한 것이다.

디지털 방송 중 북미 및 국내에서 디지털 방송 표준으로 채택된 VSB(Vestigial Sideband) 전송 방식은 싱글 캐리어 방식이므로 열악한 채널 환경에서는 수신 시스템의 수신 성능이 떨어질 수 있다. 특히 휴대용이나 이동형 방송 수신기의 경우에는 채널 변화 및 노이즈에 대한 강건성이 더욱 요구되므로, 상기 VSB 전송 방식으로 모바일 서비스 데이터를 전송하는 경우 수신 성능이 더욱 떨어지게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 채널 변화 및 노이즈에 강한 송신 시스템, 수신 시 스템, 및 방송 신호 처리 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 송신 시스템에서 모바일 서비스 데이터에 대해 추가의 부호화를 수행하여 수신 시스템으로 전송함으로써, 수신 시스템의 수신 성능을 향상시키도록 하는 송신 시스템, 수신 시스템, 및 방송 신호 처리 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 송/수신측의 약속에 의해 알고 있는 기지 데이터를 데이터 영역의 소정 영역에 삽입하여 전송함으로써, 수신 시스템의 수신 성능을 향상시키도록 하는 송신 시스템, 수신 시스템, 및 방송 신호 처리 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 데이터 영역에 삽입되어 수신되는 기지 데이터를 이용하여 채널 등화를 수행하도록 함으로써, 수신 시스템의 수신 성능을 향상시키는 수신 시스템 및 방송 신호 처리 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 시스템은 서비스 다중화기와 송신기를 포함할 수 있다. 상기 서비스 다중화기는 모바일 서비스 데이터와 메인 서비스 데이터를 기 설정된 데이터 율로 다중화하여 송신기로 전송할 수 있다. 상기 송신기는 서비스 다중화기에서 전송되는 모바일 서비스 데이터에 대해 추가의 부호화를 수행하고, 부호화가 수행된 다수개의 모바일 서비스 데이터 패킷을 모아 데이터 그룹을 형성할 수 있다. 상기 송신기는 모바일 서비스 데이터를 포함하는 모바일 서비스 데이터 패킷과 메인 서비스 데이터를 포함하는 메인 서비스 데이터 패킷을 다중화하여 수신 시스템으로 전송할 수 있다.

상기 데이터 그룹은 메인 서비스 데이터의 간섭 정도에 따라 다수개의 영역으로 구분할 수 있다. 상기 메인 서비스 데이터의 간섭이 없는 영역에는 주기적으로 긴 기지 데이터 열을 삽입할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수신 시스템은 상기 기지 데이터 열을 복조 및 채널 등화에 이용할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 수신 시스템은 신호 수신부, 기지 데이터 검출부, 채널 등화기, 블록 복호기, 및 에러 정정부를 포함한다. 상기 신호 수신부는 모바일 서비스 데이터와 복수개의 기지 데이터 열을 포함하는 데이터 그룹이 포함된 방송 신호를 수신한다. 상기 기지 데이터 검출부는 상기 방송 신호로부터 기지 데이터 열을 검출한다. 상기 채널 등화기는 상기 검출된 기지 데이터 열을 기반으로, 기 설정된 반복 연산 회수만큼 등화 계수를 업데이트하고 필터링하는 과정을 반복하여 상기 등화 계수를 수렴시키고, 수렴된 등화 계수를 보간하거나 외삽하여 상기 모바일 서비스 데이터를 채널 등화한다. 상기 블록 복호기는 상기 채널 등화된 모바일 서비스 데이터에 대해 블록 단위로 터보 복호를 수행한다. 상기 에러 정정부는 상기 복호된 모바일 서비스 데이터에 대해 에러 정정 복호를 수행하여 상기 모바일 서비스 데이터에 발생된 에러를 정정한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수신 시스템의 방송 신호 처리 방법은, 모바일 서비스 데이터와 복수개의 기지 데이터 열을 포함하는 데이터 그룹이 포함된 방송 신호를 수신하는 단계, 상기 방송 신호로부터 기지 데이터 열을 검출하는 단계, 상 기 검출된 기지 데이터 열을 기반으로, 기 설정된 반복 연산 회수만큼 등화 계수를 업데이트하고 필터링하는 과정을 반복하여 상기 등화 계수를 수렴시키는 단계, 상기 수렴된 등화 계수를 보간하거나 외삽하여 상기 모바일 서비스 데이터를 채널 등화하는 단계, 상기 채널 등화된 모바일 서비스 데이터에 대해 블록 단위로 터보 복호를 수행하는 단계, 및 상기 복호된 모바일 서비스 데이터에 대해 에러 정정 복호를 수행하여 상기 모바일 서비스 데이터에 발생된 에러를 정정하는 단계를 포함한다.

상기 등화 계수 수렴 단계는 필터링된 기지 데이터와 기준 기지 데이터를 이용하여 에러를 검출하는 단계, 상기 에러를 현재 등화 계수에 적용하여 상기 등화 계수를 업데이트하는 단계, 상기 검출된 기지 데이터 열을 순차적으로 저장한 후, 업데이트된 등화 계수를 이용하여 필터링을 수행하여 상기 에러 검출 단계로 출력하는 단계를 포함하며, 상기 등화 계수 업데이트 및 필터링 과정을 기 설정된 반복 연산 회수동안 수행한다.

상기 모바일 서비스 데이터 채널 등화 단계는 상기 수렴된 등화 계수에 포함된 노이즈와 지터를 제거하는 단계, 상기 노이즈와 지터가 제거된 등화 계수를 보간하거나 외삽하는 단계, 및 상기 보간하거나 외삽하여 발생된 등화 계수를 기반으로 상기 모바일 서비스 데이터를 필터링하는 채널 등화하는 단계를 포함한다.

상기 계수 클리닝 단계는 수렴된 등화 계수를 임계값과 비교하여, 상기 등화 계수가 임계값보다 크면 등화 계수 값을 그대로 출력하고, 상기 등화 계수가 임계값보다 작으면 제로를 출력한다.

상기 모바일 서비스 데이터 채널 등화 단계는 상기 모바일 서비스 데이터가 기지 데이터 구간 사이에 위치하면, 상기 수렴된 등화 계수를 보간하여 상기 모바일 서비스 데이터를 채널 등화한다.

상기 모바일 서비스 데이터 채널 등화 단계는 상기 기지 데이터 구간 사이에 모바일 서비스 데이터가 위치하면, 상기 모바일 서비스 데이터가 수신되는 데이터 구간을 복수개의 구간으로 나누고, 각 구간 내에서는 동일한 등화 계수를 적용한다.

상기 모바일 서비스 데이터 채널 등화 단계는 상기 모바일 서비스 데이터가 기지 데이터 구간 사이에 위치하지 않으면, 상기 수렴된 등화 계수를 외삽하여 상기 모바일 서비스 데이터를 채널 등화한다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 수신 시스템 및 방송 신호 처리 방법은 채널을 통하여 모바일 서비스 데이터를 송신할 때 에러에 강하고 또한 기존의 수신기와도 호환성이 가능한 이점이 있다.

본 발명은 고스트와 잡음이 심한 채널에서도 모바일 서비스 데이터를 에러없이 수신할 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 데이터 영역의 특정 위치에 기지 데이터를 삽입하여 전송함으로써, 채널 변화가 심한 환경에서 수신 시스템의 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

특히 본 발명은 채널 변화가 심하고 노이즈에 대한 강건성이 요구되는 휴대용 및 이동 수신기에 적용하면 더욱 효과적이다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.

본 발명에서 사용되는 용어의 정의

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 함을 밝혀두고자 한다.

본 발명에서 사용되는 용어 중 메인 서비스 데이터는 고정형 수신 시스템에서 수신할 수 있는 데이터로서, 오디오/비디오(A/V) 데이터를 포함할 수 있다. 즉, 상기 메인 서비스 데이터에는 HD(High Definition) 또는 SD(Standard Definition)급의 A/V 데이터가 포함될 수 있으며, 데이터 방송을 위한 각종 데이터가 포함될 수도 있다. 그리고 기지(Known) 데이터는 송/수신측의 약속에 의해 미리 알고 있는 데이터이다.

본 발명에서 사용되는 용어 중 M/H(또는 MH라 함)는 모바일(Mobile), 핸드헬드(Handheld) 각각의 첫 글자이며, 고정형에 반대되는 개념이다. 그리고 M/H 서비스 데이터는 모바일(Mobile) 서비스 데이터, 핸드헬드(Handheld) 서비스 데이터 중 적어도 하나를 포함하며, 설명의 편의를 위해 본 발명에서는 M/H 서비스 데이터를 모바일 서비스 데이터라 하기도 한다. 이때 상기 모바일 서비스 데이터에는 M/H 서비스 데이터뿐만 아니라, 이동이나 휴대를 의미하는 서비스 데이터는 어느 것이나 포함될 수 있으며, 따라서 상기 모바일 서비스 데이터는 상기 M/H 서비스 데이터로 제한되지 않을 것이다.

상기와 같이 정의된 모바일 서비스 데이터는 프로그램 실행 파일, 주식 정보 등과 같이 정보를 갖는 데이터일 수도 있고, A/V 데이터일 수도 있다. 특히 상기 모바일 서비스 데이터는 휴대용이나 이동형 단말기(또는 방송 수신기)를 위한 서비스 데이터로서 메인 서비스 데이터에 비해서 작은 해상도와 작은 데이터 율을 가지는 A/V 데이터가 될 수도 있다. 예를 들어, 기존 메인 서비스를 위해 사용하는 A/V 코덱(Codec)이 MPEG-2 코덱(Codec)이라면, 모바일 서비스를 위한 A/V 코덱(Codec)으로는 보다 영상 압축 효율이 좋은 MPEG-4 AVC(Advanced Video Coding), SVC(Scalable Video Coding) 등의 방식이 사용될 수도 있다. 또한 상기 모바일 서비스 데이터로 어떠한 종류의 데이터라도 전송될 수 있다. 일례로 실시간으로 교통 정보를 방송하기 위한 TPEG(Transport Protocol Expert Group) 데이터가 모바일 서 비스 데이터로 전송될 수 있다.

또한 상기 모바일 서비스 데이터를 이용한 데이터 서비스로는 날씨 서비스, 교통 서비스, 증권 서비스, 시청자 참여 퀴즈 프로그램, 실시간 여론 조사, 대화형 교육 방송, 게임 서비스, 드라마의 줄거리, 등장인물, 배경음악, 촬영장소 등에 대한 정보 제공 서비스, 스포츠의 과거 경기 전적, 선수의 프로필 및 성적에 대한 정보 제공 서비스, 상품 정보 및 이에 대한 주문 등이 가능하도록 하는 서비스별, 매체별, 시간별, 또는 주제별로 프로그램에 대한 정보 제공 서비스 등이 될 수 있으며, 본 발명은 이에 한정하지는 않는다.

본 발명의 송신 시스템은 기존 수신 시스템에서 메인 서비스 데이터를 수신하는데 전혀 영향을 주지 않으면서(backward compatible), 동일한 물리적 채널에 메인 서비스 데이터와 모바일 서비스 데이터를 다중화하여 전송할 수 있도록 한다.

본 발명의 송신 시스템은 모바일 서비스 데이터에 대해 추가적인 부호화를 수행하고, 송/수신측 모두가 미리 알고 있는 데이터 즉, 기지(known) 데이터를 삽입하여 전송할 수 있도록 한다.

이러한 본 발명에 따른 송신 시스템을 사용하면 수신 시스템에서는 모바일 서비스 데이터의 이동 수신이 가능하며, 또한 채널에서 발생하는 각종 왜곡과 노이즈에도 모바일 서비스 데이터의 안정적인 수신이 가능하다.

M/H 프레임 구조

본 발명의 모바일 서비스 데이터는 M/H 프레임 단위로 메인 서비스 데이터와 다중화된 후 VSB 방식으로 변조되어 수신 시스템으로 전송되는 것을 일 실시예로 한다.

이때 하나의 M/H 프레임은 K1개의 서브 프레임으로 구성되고, 하나의 서브 프레임은 K2개의 슬롯으로 구성될 수 있다. 또한 하나의 슬롯은 K3개의 데이터 패킷으로 구성될 수 있다. 본 발명에서 K1은 5, K2는 16, K3은 156으로 설정하는 것을 일 실시예로 한다. 본 발명에서 제시하는 K1,K2,K3의 값은 바람직한 실시예이거나 단순한 예시이며, 상기 수치들에 본 발명의 권리범위가 제한되지는 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 모바일 서비스 데이터를 송수신하기 위한 M/H 프레임 구조의 일 실시예를 보인 것이다. 도 1은 하나의 M/H 프레임이 5개의 서브 프레임으로 구성되고, 하나의 서브 프레임이 16개의 슬롯으로 구성되는 예를 보이고 있다. 이 경우 하나의 M/H 프레임은 5개의 서브 프레임, 80개의 슬롯을 포함함을 의미한다.

그리고 하나의 슬롯은 패킷 레벨에서는 156개의 데이터 패킷(즉, 트랜스포트 스트림 패킷)으로, 심볼 레벨에서는 156개의 데이터 세그먼트로 구성된다. 또는 VSB 필드의 반에 해당되는 크기를 갖는다. 즉, 207 바이트의 한 데이터 패킷이 한 개의 데이터 세그먼트와 동일한 데이터 양을 가지므로 데이터 인터리빙되기 전의 데이터 패킷이 데이터 세그먼트의 개념으로 사용될 수 있다.

이때 두개의 VSB 필드가 모여 하나의 VSB 프레임을 구성한다.

도 2는 VSB 프레임 구조의 일 예를 보인 것으로서, 하나의 VSB 프레임은 두 개의 VSB 필드(즉, odd field, even field)로 구성된다. 그리고 각 VSB 필드는 하 나의 필드 동기 세그먼트와 312개의 데이터 세그먼트로 구성된다.

상기 슬롯은 모바일 서비스 데이터와 메인 서비스 데이터의 다중화를 위한 기본 시간 주기이다. 하나의 슬롯은 모바일 서비스 데이터를 포함할 수도 있고, 메인 서비스 데이터로만 구성될 수도 있다.

만일 모바일 서비스 데이터를 포함하는 데이터 그룹이 하나의 슬롯 동안 전송된다면, 슬롯 내 처음 118 데이터 패킷들이 하나의 데이터 그룹에 해당되고, 나머지 38 패킷들은 메인 서비스 데이터 패킷이 된다. 또 다른 예로, 하나의 슬롯에 데이터 그룹이 없다면, 해당 슬롯은 156개의 메인 서비스 데이터 패킷들로 구성된다.

한편 상기 슬롯들을 VSB 프레임에 할당할 때, 그 위치에 있어서 옵셋을 가지고 있다.

도 3은 하나의 VSB 프레임에 대하여 서브 프레임의 첫 번째 4 슬롯 위치의 매핑 예를 공간 영역에서 보이고 있다. 도 4는 하나의 VSB 프레임에 대하여 서브 프레임의 첫 번째 4 슬롯 위치의 매핑 예를 시간 영역에서 보이고 있다.

도 3, 도 4를 보면, 첫 번째 슬롯(Slot #0)의 38번째 데이터 패킷(#37)이 오드 VSB 필드의 첫 번째 데이터 패킷에 매핑되고, 두 번째 슬롯(Slot #1)의 38번째 데이터 패킷(#37)이 상기 오드 VSB 필드의 157번째 데이터 패킷에 매핑된다. 또한, 세 번째 슬롯(Slot #2)의 38번째 데이터 패킷(#37)이 이븐 VSB 필드의 첫 번째 데이터 패킷에 매핑되고, 네 번째 슬롯(Slot #3)의 38번째 데이터 패킷(#37)이 상기 이븐 VSB 필드의 157번째 데이터 패킷에 매핑된다. 마찬가지로, 해당 서브 프레임 내 나머지 12 슬롯들도 이어지는 VSB 프레임에 같은 방식으로 매핑된다.

한편 하나의 데이터 그룹은 하나 이상의 계층화된 영역으로 구분할 수 있고, 계층화된 각 영역의 특성에 따라 각 영역에 삽입되는 모바일 서비스 데이터 종류가 달라질 수 있다. 데이터 그룹 내 각 영역은 일 예로, 데이터 그룹 내에서 수신 성능을 기준으로 분류할 수 있다.

본 발명에서는 데이터 인터리빙 후의 데이터 구성에서 하나의 데이터 그룹을 A,B,C,D 영역(Region)으로 구분하는 것을 일 실시예로 한다.

도 5는 데이터 인터리빙 후의 데이터들이 구분되어 나열된 형태이고, 도 6은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 도 5의 데이터 그룹의 일부를 확대한 것이다. 도 7은 데이터 인터리빙 전의 데이터들이 구분되어 나열된 형태이고, 도 8은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 도 7의 데이터 그룹의 일부를 확대한 것이다. 즉, 도 5와 같은 데이터 구조가 수신 시스템으로 전송된다. 다시 말해, 한 개의 데이터 패킷이 데이터 인터리빙되고 여러개의 데이터 세그먼트에 분산되어 수신 시스템으로 전송된다. 도 5는 하나의 데이터 그룹이 170개의 데이터 세그먼트에 분산되는 예를 보인다. 이때 207 바이트의 한 데이터 패킷이 한 개의 데이터 세그먼트와 동일한 데이터 양을 가지므로 데이터 인터리빙되기 전의 패킷이 세그먼트의 개념으로 사용되기도 한다.

도 5는 데이터 인터리빙 후의 데이터 구성에서 데이터 그룹을 10개의 M/H 블록(MH 블록 B1~B10)으로 구분하는 예를 보이고 있다. 그리고 각 M/H 블록은 16 세그먼트의 길이를 갖는 것을 일 실시예로 한다. 도 5에서 M/H 블록 B1의 앞 5 세그 먼트와 M/H 블록 B10 뒤의 5 세그먼트는 일부에 RS 패리티 데이터만 할당하며, 데이터 그룹의 A 영역 내지 D 영역에서 제외하는 것을 일 실시예로 한다.

즉, 하나의 데이터 그룹이 적어도 A,B,C,D 영역을 포함한다고 가정하면, 데이터 그룹 내 각 M/H 블록의 특성에 따라 각 M/H 블록을 A 영역 내지 D 영역 중 어느 하나의 영역에 포함시킬 수 있다. 이때 메인 서비스 데이터의 간섭 정도에 따라 각 M/H 블록을 A 영역 내지 D 영역 중 어느 하나의 영역에 포함시키는 것을 일 실시예로 한다.

여기서, 상기 데이터 그룹을 다수개의 영역으로 구분하여 사용하는 이유는 각각의 용도를 달리하기 위해서이다. 즉, 메인 서비스 데이터의 간섭이 없거나 적은 영역은 그렇지 않은 영역보다 강인한 수신 성능을 보일 수 있기 때문이다. 또한, 송/수신측의 약속에 의해 알고 있는 기지(known) 데이터를 데이터 그룹에 삽입하여 전송하는 시스템을 적용하는 경우, 모바일 서비스 데이터에 연속적으로 긴 기지 데이터를 주기적으로 삽입하고자 할 때, 메인 서비스 데이터의 간섭이 없는 영역(즉, 메인 서비스 데이터가 섞이지 않는 영역)에는 일정 길이의 기지 데이터를 주기적으로 삽입하는 것이 가능하다. 그러나 메인 서비스 데이터의 간섭이 있는 영역에는 메인 서비스 데이터의 간섭으로 기지 데이터를 주기적으로 삽입하는 것이 곤란하고 연속적으로 긴 기지 데이터를 삽입하는 것도 곤란하다.

도 5의 데이터 그룹 내 M/H 블록 B4 내지 M/H 블록 B7은 메인 서비스 데이터의 간섭이 없는 영역으로서 각 M/H 블록의 앞뒤에 긴 기지 데이터 열이 삽입된 예를 보이고 있다. 본 발명에서는 상기 M/H 블록 B4 내지 M/H 블록 B7을 포함하여 A 영역(=B4+B5+B6+B7)이라 하기로 한다. 상기와 같이 각 M/H 블록마다 앞뒤로 기지 데이터 열을 갖는 A 영역의 경우, 수신 시스템에서는 기지 데이터로부터 얻을 수 있는 채널 정보를 이용하여 등화를 수행할 수 있으므로, A 영역 내지 D 영역 중 가장 강인한 등화 성능을 얻을 수가 있다.

도 5의 데이터 그룹 내 M/H 블록 B3과 M/H 블록 B8은 메인 서비스 데이터의 간섭이 적은 영역으로서, 두 M/H 블록 모두 한쪽에만 긴 기지 데이터 열이 삽입된 예를 보이고 있다. 즉, 메인 서비스 데이터의 간섭으로 인해 M/H 블록 B3은 해당 M/H 블록의 뒤에만 긴 기지 데이터 열이 삽입되고, M/H 블록 B8은 해당 M/H 블록의 앞에만 긴 기지 데이터 열이 삽입될 수 있다. 본 발명에서는 상기 M/H 블록 B3과 M/H 블록 B8을 포함하여 B 영역(=B3+B8)이라 하기로 한다. 상기와 같이 각 M/H 블록마다 어느 한쪽에만 기지 데이터 열을 갖는 B 영역의 경우, 수신 시스템에서는 기지 데이터로부터 얻을 수 있는 채널 정보를 이용하여 등화를 수행할 수 있으므로, C/D 영역보다 더 강인한 등화 성능을 얻을 수가 있다.

도 5의 데이터 그룹 내 M/H 블록 B2과 M/H 블록 B9은 메인 서비스 데이터의 간섭이 B 영역보다 더 많으며, 두 M/H 블록 모두 앞뒤로 긴 기지 데이터 열을 삽입할 수 없다. 본 발명에서는 상기 M/H 블록 B2와 M/H 블록 B9을 포함하여 C 영역(=B2+B9)이라 하기로 한다.

도 5의 데이터 그룹 내 M/H 블록 B1과 M/H 블록 B10은 메인 서비스 데이터의 간섭이 C 영역보다 더 많으며, 마찬가지로 두 M/H 블록 모두 앞뒤로 긴 기지 데이터 열을 삽입할 수 없다. 본 발명에서는 상기 M/H 블록 B1과 M/H 블록 B10을 포함 하여 D 영역(=B1+B10)이라 하기로 한다. 상기 C/D 영역은 기지 데이터 열로부터 많이 떨어져 있기 때문에 채널이 빠르게 변하는 경우에는 수신 성능이 안 좋을 수가 있다.

도 7은 데이터 인터리빙 전의 데이터 구조로서, 118 패킷이 하나의 데이터 그룹으로 할당된 예를 보이고 있다. 도 7의 데이터 그룹은 VSB 프레임에 할당할 때의 기준 패킷 예를 들면, 필드 동기 후 첫 번째 패킷(또는 데이터 세그먼트) 또는 157번째 패킷(또는 데이터 세그먼트)을 기준으로 앞쪽으로 37 패킷을 포함하고, 뒤쪽으로 81 패킷(상기 기준 패킷 포함)을 포함하여 118 패킷을 구성하는 일 실시예를 보이고 있다.

즉, 도 5를 기준으로 M/H 블록 B2과 M/H 블록 B3 사이에 필드 동기가 위치하며, 이것은 슬롯이 해당 VSB 필드에 대해서 37 데이터 패킷의 옵셋을 가짐을 의미한다.

지금까지 설명한 데이터 그룹의 크기, 데이터 그룹 내 계층화된 영역의 수와 각 영역의 크기, 각 영역에 포함되는 M/H 블록의 개수, 각 M/H 블록의 크기 등은 본 발명을 기술하기 위한 하나의 실시예일 뿐이므로 본 발명은 상기된 예로 제한되지 않을 것이다.

도 9는 M/H 프레임을 구성하는 5개의 서브 프레임 중 하나의 서브 프레임에 할당되는 데이터 그룹 할당 순서의 일 예를 보인다. 일 예로, 데이터 그룹들을 할당하는 방법은 모든 M/H 프레임에 동일하게 적용할 수도 있고, M/H 프레임마다 달라질 수도 있다. 또한 하나의 M/H 프레임 내 모든 서브 프레임에 동일하게 적용할 수도 있고, 각 서브 프레임마다 다르게 적용할 수도 있다. 이때 데이터 그룹의 할당을 M/H 프레임 내 모든 서브 프레임에 동일하게 적용한다고 가정하면, 하나의 M/H 프레임에 할당되는 데이터 그룹의 수는 5의 배수가 된다.

그리고 연속적인 복수개의 데이터 그룹들은 서브 프레임 내에서 가능한 서로 멀리 떨어져 할당하는 것을 일 실시예로 한다. 이렇게 함으로써 하나의 서브 프레임 내에서 발생할 수 있는 버스트 에러에 대해 강력하게 대응할 수 있게 된다.

예를 들어, 하나의 서브 프레임에 3개의 그룹이 할당된다고 가정하면, 상기 서브 프레임 내 첫 번째 슬롯(Slot #0), 다섯번째 슬롯(Slot #4), 아홉번째 슬롯(Slot #8)에 할당된다. 도 9는 이러한 할당 규칙을 적용하여 하나의 서브 프레임에 16개의 데이터 그룹을 할당하였을 때의 예를 보인 것으로서, 0,8,4,12,1,9,5,13,2,10,6,14,3,11,7,15의 순으로 16개의 슬롯에 각각 할당됨을 알 수 있다.

다음의 수학식 1은 상기와 같이 데이터 그룹들을 하나의 서브 프레임에 할당할 때의 규칙을 수학식으로 표현한 것이다.

j = (4i + O) mod 16

여기서, O = 0 if i < 4,

　　　　　　　　O = 2 else if i < 8,

　　　　　　　　O = 1 else if i < 12,

　　　　　　　　O = 3 else.

그리고, 상기 j는 하나의 서브 프레임 내 슬롯 번호이며, 0~15 사이의 값을 가질 수 있다. 상기 i는 그룹 번호이며, 0~15 사이의 값을 가질 수 있다.

본 발명은 하나의 M/H 프레임에 포함되는 데이터 그룹들의 집합(collection)을 퍼레이드(Parade)라 하기로 한다. 상기 퍼레이드는 RS 프레임 모드에 따라 하나 이상의 특정 RS 프레임의 데이터를 전송한다.

하나의 RS 프레임 내 모바일 서비스 데이터는 데이터 그룹 내 A/B/C/D 영역에 모두 할당될 수도 있고, A/B/C/D 영역 중 적어도 하나의 영역에 할당될 수도 있다. 본 발명은 하나의 RS 프레임 내 모바일 서비스 데이터를 A/B/C/D 영역에 모두 할당하거나, A/B 영역과 C/D 영역 중 어느 하나에만 할당하는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 후자의 경우, 데이터 그룹 내 A/B 영역에 할당되는 RS 프레임과 C/D 영역에 할당되는 RS 프레임이 다르다. 본 발명은 설명의 편의를 위해, 데이터 그룹 내 A/B 영역에 할당되는 RS 프레임을 프라이머리 RS 프레임(Primary RS frame)이라 하고, C/D 영역에 할당되는 RS 프레임을 세컨더리 RS 프레임(Secondary RS frame)이라 하기로 한다. 그리고 프라이머리 RS 프레임과 세컨더리 RS 프레임이 하나의 퍼레이드(parade)를 구성한다. 즉, 하나의 RS 프레임 내 모바일 서비스 데이터가 데이터 그룹 내 A/B/C/D 영역에 모두 할당된다면, 하나의 퍼레이드는 하나의 RS 프레임을 전송한다. 이에 반해, 하나의 RS 프레임 내 모바일 서비스 데이터가 데이터 그룹 내 A/B 영역에 할당되고, 다른 하나의 RS 프레임 내 모바일 서비스 데이터가 해당 데이터 그룹 내 C/D 영역에 할당된다면, 하나의 퍼레이드는 두 개의 RS 프레임까지 전송할 수 있다.

즉, RS 프레임 모드(RS frame mode)는 하나의 퍼레이드가 하나의 RS 프레임을 전송하는지, 두 개의 RS 프레임을 전송하는지를 지시한다.

다음의 표 1은 RS 프레임 모드의 일 예를 보인다.

RS Frame mode	Description
00	There is only a primary RS Frame for all Group Regions
01	There are two separate RS Frames - Primary RS Frame for Group Region A and B - Secondary RS Frame for Group Region C and D
10	Reserved
11	Reserved

상기 표 1은 RS 프레임 모드를 표시하기 위해 2비트가 할당되는 것을 일 실시예로 하고 있다. 상기 표 1을 보면, RS 프레임 모드 값이 00이면, 하나의 퍼레이드가 하나의 RS 프레임을 전송함을 지시하고, RS 프레임 모드 값이 01이면, 하나의 퍼레이드가 두개의 RS 프레임 즉, 프라이머리 RS 프레임(Primary RS frame)과 세컨더리 RS 프레임(Secondary RS frame)을 전송함을 지시한다. 즉, 상기 RS 프레임 모드 값이 01이면, 프라이머리 RS 프레임(Primary RS frame for region A/B)의 데이터는 데이터 그룹의 A/B 영역에 할당되어 전송되고, 세컨더리 RS 프레임(Secondary RS frame for region C/D)의 데이터는 해당 데이터 그룹의 C/D 영역에 할당되어 전송됨을 지시한다.

상기 데이터 그룹의 할당과 마찬가지로, 퍼레이드들도 서브 프레임 내에서 가능한 서로 멀리 떨어져 할당하는 것을 일 실시예로 한다. 이렇게 함으로써 하나의 서브 프레임 내에서 발생할 수 있는 버스트 에러에 대해 강력하게 대응할 수 있게 된다.

그리고 퍼레이드들의 할당 방법은 M/H 프레임을 기반으로 M/H 프레임마다 다르게 적용할 수 있고, 모든 M/H 프레임에 동일하게 적용할 수도 있다. 또한 하나의 M/H 프레임 내 모든 서브 프레임에 동일하게 적용할 수도 있고, 각 서브 프레임마다 다르게 적용할 수도 있다. 본 발명은 M/H 프레임마다 달라질 수 있으며, 하나의 M/H 프레임 내 모든 서브 프레임에는 동일하게 적용하는 것을 일 실시예로 한다. 즉, M/H 프레임 구조는 M/H 프레임 단위로 달라질 수 있으며, 이것은 앙상블 데이터 율을 자주 그리고, 탄력적으로 조정할 수 있게 한다.

도 10은 하나의 M/H 프레임에 단일 퍼레이드를 할당할 때의 예를 보인 도면이다. 즉, 도 10은 하나의 서브 프레임에 포함되는 데이터 그룹의 수가 3인 단일 퍼레이드를 하나의 M/H 프레임에 할당할 때의 실시예를 보이고 있다.

도 10을 보면, 하나의 서브 프레임에 3개의 데이터 그룹이 4 슬롯 주기로 순차적으로 할당되고, 이러한 과정이 해당 M/H 프레임 내 5개의 서브 프레임에 대해 수행되면, 하나의 M/H 프레임에 15개의 데이터 그룹이 할당된다. 여기서 상기 15개의 데이터 그룹은 하나의 퍼레이드에 포함되는 데이터 그룹들이다. 따라서 하나의 서브 프레임은 4개의 VSB 프레임으로 구성되지만, 하나의 서브 프레임에는 3개의 데이터 그룹이 포함되므로, 하나의 서브 프레임 내 4개의 VSB 프레임 중 1개의 VSB 프레임에는 해당 퍼레이드의 데이터 그룹이 할당되지 않는다.

예를 들어, 하나의 퍼레이드가 하나의 RS 프레임을 전송하고, 해당 RS 프레임에 대해 후단의 RS 프레임 부호기에서 RS 부호화를 수행하여 해당 RS 프레임에 24 바이트의 패리티 데이터를 부가하여 전송하였다고 가정하면, 이 경우 전체 RS 부호어(code word)의 길이 중에서 패리티 데이터가 차지하는 비중은 약 11.37 % (=24/(187+24) x 100) 정도 된다. 한편 하나의 서브 프레임에 3개의 데이터 그룹이 포함되면서, 도 10과 같이 하나의 퍼레이드 내 데이터 그룹들을 할당한 경우에 15개의 데이터 그룹이 하나의 RS 프레임을 형성하므로 채널에서 발생한 버스트 노이즈에 의해서 하나의 그룹이 모두 오류가 발생한 상황이라 하더라도 그 비중이 6.67 %(=1/15 x 100) 이 된다. 그러므로 수신 시스템에서는 erasure RS decoding 에 의해서 모든 에러를 정정할 수 있게 된다. 즉, erasure RS decoding 을 수행하면 RS 패리티 개수만큼의 채널 에러를 정정할 수가 있으므로, 한 RS 부호어 중에서 RS 패리티의 개수 이하의 바이트 에러는 모두 정정 가능하다. 이렇게 하면, 수신 시스템에서는 하나의 퍼레이드 내 적어도 하나의 데이터 그룹의 에러를 정정할 수 있다. 이와 같이 하나의 RS 프레임에 의해 정정될 수 있는 최소 버스트 노이즈 길이는 1 VSB 프레임 이상이다(Thus the minimum burst noise length correctable by a RS frame is over 1 VSB frame).

한편, 도 10과 같이 하나의 퍼레이드에 대한 데이터 그룹들이 할당되었을 때, 데이터 그룹과 데이터 그룹 사이에는 메인 서비스 데이터가 할당될 수도 있고, 다른 퍼레이드의 데이터 그룹들이 할당될 수도 있다. 즉, 하나의 M/H 프레임에는 복수개의 퍼레이드에 대한 데이터 그룹들이 할당될 수 있다.

기본적으로, 복수개(multiple)의 퍼레이드에 대한 데이터 그룹의 할당은 단일 퍼레이드의 경우와 다르지 않다. 즉, 하나의 M/H 프레임에 할당되는 다른 퍼레이드 내 데이터 그룹들도 각각 4 슬롯 주기로 할당된다.

이때 다른 퍼레이드의 데이터 그룹은 이전 퍼레이드의 데이터 그룹이 할당되지 않은 슬롯부터 일종의 순환(circular) 방식으로 할당할 수도 있다.

예를 들어, 하나의 퍼레이드에 대한 데이터 그룹의 할당이 도 10과 같이 이루어졌다고 가정할 때, 다음 퍼레이드에 대한 데이터 그룹은 하나의 서브 프레임 내 12번째 슬롯부터 할당된다. 이것은 하나의 실시예이며, 다른 예를 들면, 다음 퍼레이드의 데이터 그룹은 하나의 서브 프레임 내 다른 슬롯 예를 들어, 3번째 슬롯부터 4 슬롯 주기로 순차적으로 할당할 수도 있다.

도 11은 하나의 M/H 프레임에 3개의 퍼레이드(Parade #0, Parade #1, Parade #2)를 전송하는 예를 보인 것으로서, 특히 M/H 프레임을 구성하는 5개의 서브 프레임 중 하나의 서브 프레임의 퍼레이드 전송 예를 보이고 있다.

그리고 첫 번째 퍼레이드는 서브 프레임 당 3개의 데이터 그룹을 포함한다고 하면, 서브 프레임 내 그룹들의 위치는 상기 수학식 1의 i 값에 0~2를 대입함으로써 구할 수 있다. 즉, 서브 프레임 내 첫 번째, 다섯 번째, 아홉 번째 슬롯(Slot #0, Slot #4, Slot #8)에 첫 번째 퍼레이드의 데이터 그룹들이 순차적으로 할당된다.

두 번째 퍼레이드는 서브 프레임 당 2개의 데이터 그룹을 포함한다고 하면, 서브 프레임 내 그룹들의 위치는 상기 수학식 1의 i 값에 3~4를 대입함으로써 구할 수 있다. 즉, 서브 프레임 내 두 번째, 열두 번째 슬롯(Slot #1, Slot #11)에 두 번째 퍼레이드의 데이터 그룹들이 순차적으로 할당된다.

또한 세 번째 퍼레이드는 서브 프레임 당 2개의 그룹을 포함한다고 하면, 서브 프레임 내 그룹들의 위치는 상기 수학식 1의 i 값에 5~6을 대입함으로써 구할 수 있다. 즉, 서브 프레임 내 일곱 번째, 열한 번째 슬롯(Slot #6, Slot #10)에 세 번째 퍼레이드의 데이터 그룹들이 순차적으로 할당된다.

이와 같이 하나의 M/H 프레임에는 복수개의 퍼레이드에 대한 데이터 그룹들이 할당될 수 있으며, 하나의 서브 프레임에서 데이터 그룹의 할당은 4 슬롯들의 그룹 스페이스를 갖고 왼쪽에서 오른쪽으로 시리얼로 수행되고 있다.

따라서 하나의 서브 프레임에 할당될 수 있는 하나의 퍼레이드 내 데이터 그룹의 개수(Number of groups of one parade per a sub-frame ; NOG)는 1부터 8까지의 정수 중 어느 하나가 될 수 있다. 이때 하나의 M/H 프레임은 5개의 서브 프레임을 포함하므로, 이는 결국 하나의 M/H 프레임에 할당될 수 있는 하나의 퍼레이드의 데이터 그룹의 개수는 5부터 40까지 5의 배수 중 어느 하나가 될 수 있음을 의미한다.

도 12는 도 11의 3개의 퍼레이드의 할당 과정을 하나의 M/H 프레임 내 5개의 서브 프레임으로 확장한 예를 보인 것이다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 전송 구조를 도시한 도면으로, 데이터 그룹 내에 시그널링 데이터가 포함되어 전송되는 모습을 도시한 도면이다.

상기에서 설명한 바와 같이, M/H 프레임은 5개의 서브 프레임으로 분할되며, 각각의 서브 프레임 내에 여러 개의 퍼레이드에 해당하는 데이터 그룹들이 섞여 존재한다. 그리고, 각각의 퍼레이드에 해당하는 데이터 그룹들이 M/H 프레임 단위로 묶여 하나의 퍼레이드를 구성하게 된다.

도 13에서도 하나의 M/H 프레임에 3개의 퍼레이드(Parade #0, Parade #1, Parade #2)가 존재한다. 이때 각각의 데이터 그룹의 일정 부분(e.g. 37 bytes/데이터 그룹)은 모바일 서비스 데이터에 대한 RS 인코딩과 별도로 인코딩된 FIC(Fast Information Channel) 정보를 전달하는 용도로 사용된다. 각각의 데이터 그룹에 할당되는 FIC 영역은 하나의 FIC 세그먼트를 구성한다.

한편, 본 실시예에서는 M/H 앙상블(Ensemble) 개념을 도입하여, 서비스의 집합을 정의한다. 하나의 M/H 앙상블은 동일한 QoS를 가지며, 동일한 FEC 코드로 코딩된다. 또한 하나의 M/H 앙상블은 같은 고유 식별자(즉, ensemble id)를 가지며 연속하는 RS 프레임에 대응된다.

도 13에 도시된 바와 같이, 각각의 데이터 그룹에 대응되는 FIC 세그먼트는 해당 데이터 그룹이 속하는 M/H 앙상블의 서비스 정보를 기술한다.

송신 시스템의 개략적인 설명

도 14는 전술한 구조를 갖는 본 발명을 적용하기 위한 송신 시스템의 일 실시예를 보인 개략도로서, 서비스 다중화기(Service Multiplexer)(100)와 송신기(Transmitter or exciter)(200)를 포함할 수 있다.

여기서 상기 서비스 다중화기(100)는 각 방송국의 스튜디오에 위치하고, 송신기(200)는 스튜디오로부터 거리가 떨어진 지역(site)에 위치한다. 이때 상기 송신기(200)는 복수개의 서로 다른 지역에 위치할 수도 있다. 그리고 일 실시예로 상기 복수개의 송신기는 동일한 주파수를 공유할 수 있으며, 이 경우 복수개의 송신기는 모두 동일한 신호를 송신한다. 이것은 단일 주파수 망(Single Frequency Network ; SFN)을 이용한 데이터 전송에 해당된다. 그러면 수신 시스템에서는 채널 등화기가 반사파로 인한 신호 왜곡을 보상하여 원 신호를 복원할 수가 있다. 다른 실시예로, 상기 복수개의 송신기는 동일 채널에 대해 서로 다른 주파수를 가질 수도 있다. 이것은 멀티 주파수 망(Multi Frequency Network ; MFN)을 이용한 데이터 전송에 해당된다.

상기 서비스 다중화기와 원격지에 위치한 각 송신기간의 데이터 통신은 여러 가지 방법이 이용될 수 있으며, 일 실시예로 SMPTE-310M(Synchronous Serial Interface for transport of MPEG-2 data)과 같은 인터페이스 규격이 사용될 수도 있다. 상기 SMPTE-310M 인터페이스 규격에서는 서비스 다중화기의 출력 데이터 율이 일정한 데이터 율로 정해져 있다. 예를 들어, 8VSB의 경우 19.39 Mbps로 정해져 있고, 16VSB의 경우 38.78 Mbps로 정해져 있다. 또한 기존 8VSB 방식의 송신 시스템에서는 한 개의 물리적인 채널에 데이터 율이 약 19.39 Mbps인 트랜스포트 스트림(Transport Stream ; TS) 패킷을 전송할 수 있다. 기존 송신 시스템과 역방향 호환성을 가지는 본 발명에 따른 송신기에서도, 상기 모바일 서비스 데이터에 대하여 추가의 부호화를 수행한 후 이를 메인 서비스 데이터와 TS 패킷 형태로 다중화하여 전송하는데, 이때에도 다중화된 TS 패킷의 데이터 율은 약 19.39 Mbps가 된다.

이때 상기 서비스 다중화기(100)는 적어도 한 종류의 메인 서비스 데이터와 각 메인 서비스를 위한 테이블 정보 예를 들어, PSI/PSIP 테이블 데이터를 입력받아 TS 패킷으로 인캡슐레이션(encapsulation)한다.

또한 상기 서비스 다중화기(100)는 일 실시예로, 적어도 한 종류의　모바일 서비스 데이터와 각 모바일 서비스를 위한 테이블 정보 예를 들어, PSI(Program Specific Information)/PSIP(Program and System Information Protocol) 테이블 데이터를 입력받아 각각 트랜스포트 스트림(TS) 패킷 형태의 모바일 서비스 데이터 패킷으로 인캡슐레이션(encapsulation)한다.

상기 서비스 다중화기(100)는 다른 실시예로, 적어도 한 종류의 모바일 서비스 데이터와 각 모바일 서비스를 위한 테이블 정보를 포함하여 구성된 RS 프레임을 입력받아 트랜스포트 스트림(TS) 패킷 형태의 모바일 서비스 데이터 패킷으로 인캡슐레이션할 수 있다.

그리고 상기 서비스 다중화기(100)는 인캡슐레이션된 상기 TS 패킷들을 기 설정된 다중화 규칙에 따라 다중화하여 송신기(200)로 출력한다.

한편 상기 RS 프레임은 도 15에서와 같이 N (row) x 187 (column) 바이트 크기를 갖는다. 상기 N은 로우의 길이(즉 컬럼의 개수)이고, 187은 컬럼의 길이(즉, 로우의 개수)이다.

본 발명에서는 상기 N 바이트로 된 각 로우를 설명의 편의를 위해 M/H 서비스 데이터 패킷이라 하기로 한다. 상기 M/H 서비스 데이터 패킷은 2 바이트의 M/H 헤더와 N-2 바이트의 M/H 페이로드로 구성될 수 있다. 여기서 M/H 헤더 영역을 2바이트로 할당하는 것은 하나의 실시예일 뿐이며, 이는 설계자에 의해 달라질 수 있으므로 본 발명은 상기 실시예로 제한되지 않을 것이다.

상기 RS 프레임은 N-2(row) x 187(column) 바이트 크기의 테이블 정보 및/또는 IP 데이터그램을 모아 생성된다. 또한 하나의 RS 프레임은 하나 이상의 모바일 서비스에 해당하는 테이블 정보와 IP 데이터그램을 포함할 수 있다. 예를 들어, 뉴스(예를 들어, IP datagram for mobile service 1)와 증권(예를 들어, IP datagram for mobile service 2)이라는 두 종류의 모바일 서비스의 IP 데이터그램과 테이블 정보가 하나의 RS 프레임에 포함될 수 있다.

즉, 상기 RS 프레임을 구성하는 M/H 서비스 데이터 패킷 내 M/H 페이로드에는 섹션 구조의 테이블 정보가 할당되거나, 모바일 서비스 데이터의 IP 데이터그램이 할당될 수 있다.

또는 상기 RS 프레임을 구성하는 M/H 서비스 데이터 패킷 내 M/H 페이로드에는 테이블 정보의 IP 데이터그램이 할당되거나, 모바일 서비스 데이터의 IP 데이터그램이 할당될 수 있다.

이때 M/H 서비스 데이터 패킷이 M/H 헤더를 포함하여 N 바이트가 되지 않는 경우가 발생할 수 있다.

이 경우, 해당 M/H 서비스 데이터 패킷의 나머지 페이로드 부분에 스터핑(stuffing) 바이트를 할당할 수 있다. 예를 들어, 하나의 M/H 서비스 데이터 패킷에 프로그램 테이블 정보를 할당하고 난 후, 그 M/H 서비스 데이터 패킷의 길이가 M/H 헤더를 포함하여 N-20 바이트라면, 나머지 20 바이트에 스터핑 바이트를 할당할 수 있다.

도 16은 본 발명에 따른 M/H 서비스 데이터 패킷 내 M/H 헤더 영역에 할당되는 필드들의 예를 보인 것으로서, type_indicator 필드, error_indicator 필드, stuff_indicator 필드, 및 pointer 필드를 포함할 수 있다.

상기 type_indicator 필드는 일 실시예로 3비트를 할당할 수 있으며, 해당 M/H 서비스 데이터 패킷 내 페이로드에 할당되는 데이터의 타입을 표시한다. 즉, 상기 M/H 페이로드의 데이터가 IP 데이터그램인지, 테이블 정보를 포함하는 시그널링 정보인지를 지시한다. 이때 각각의 데이터 타입은 하나의 논리적 채널을 구성한다. IP 데이터그램을 전송하는 논리적 채널에서는 여러 개의 모바일 서비스가 다중화되어 전송되며, 각 모바일 서비스는 IP 계층에서 역다중화를 거친다.

상기 error_indicator 필드는 일 실시예로 1비트를 할당할 수 있으며, 해당 M/H 서비스 데이터 패킷의 에러 여부를 표시한다. 예를 들어, 상기 error_indicator 필드 값이 0일 경우는 해당 M/H 서비스 데이터 패킷에 에러가 없음을 의미하고, 1이면 에러가 있음을 의미한다.

상기 stuff_indicator 필드는 일 실시예로 1비트를 할당할 수 있으며, 해당 M/H 서비스 데이터 패킷의 페이로드에 stuffing byte가 있는지 여부를 표시한다. 예를 들어, 상기 stuff_indicator 필드 값이 0이면 해당 M/H 서비스 데이터 패킷에 stuffing byte가 없음을 의미하고, 1이면 stuffing byte가 있음을 의미한다.

상기 pointer 필드는 일 실시예로 11비트를 할당할 수 있으며, 해당 M/H 서비스 데이터 패킷에서 새로운 데이터(즉, 새로운 시그널링 정보 또는 새로운 IP 데이터그램)가 시작되는 위치 정보를 표시한다.

예를 들어, 도 15와 같이 RS 프레임 내 첫 번째 M/H 서비스 데이터 패킷에 모바일 서비스 1을 위한 IP 데이터그램, 모바일 서비스 2를 위한 IP 데이터그램이 할당된다면, 상기 pointer 필드 값은 해당 M/H 서비스 데이터 패킷 내 모바일 서비스 2를 위한 IP 데이터그램의 시작 위치를 표시한다.

또한 해당 M/H 서비스 데이터 패킷에 새로이 시작하는 데이터가 없으면 해당 pointer 필드 값을 최대값으로 표시하는 것을 일 실시예로 한다. 본 발명에서는 상기 pointer 필드에 11비트를 할당하는 것을 일 실시예로 하고 있으므로, 상기 pointer 필드 값에 2047이 표시되어 있으면 그 패킷에는 새로이 시작되는 데이터가 없음을 의미한다. 그리고 상기 pointer field가 0일 경우 가리키는 지점은 상기 type_indicator 필드 값과 stuff_indicator 필드 값에 따라서 달라질 수 있다.

상기 도 16에서 보이고 있는 M/H 서비스 데이터 패킷 내 M/H 헤더에 할당되는 필드의 순서, 위치, 의미는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예일 뿐이며, 상기 M/H 서비스 데이터 패킷 내 헤더에 할당되는 필드의 순서, 위치, 의미, 추가 할당되는 필드의 수는 당업자에 의해 용이하게 변경될 수 있으므로 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않을 것이다.

도 17의 (a),(b)는 본 발명에 따른 RS 프레임의 다른 실시예로서, 도 17의 (a)는 데이터 그룹 내 A/B 영역에 할당될 RS 프레임의 예를 보이고 있고, 도 17의 (b)는 해당 데이터 그룹 내 C/D 영역에 할당될 RS 프레임의 구성 예를 보인 것이다.

도 17의 (a),(b)에서도 A/B 영역에 할당될 RS 프레임의 컬럼 길이(즉, 로우 개수)와 C/D 영역에 할당될 RS 프레임의 컬럼 길이(즉, 로우 개수)는 187로 동일하며, 다만 로우 길이(즉, 컬럼 개수)가 서로 다를 수 있다.

본 발명은 데이터 그룹 내 A/B 영역에 할당될 프라이머리 RS 프레임의 로우 길이는 N1 바이트, C/D 영역에 할당될 세컨더리 RS 프레임의 로우 길이는 N2 바이트라고 할 때, N1>N2 조건을 만족하는 것을 일 실시예로 한다. 여기서 상기 N1,N2는 전송 파라미터에 따라 또는 해당 RS 프레임이 데이터 그룹 내 어느 영역으로 전송될 지에 따라 달라질 수 있다.

상기 N1, N2 바이트로 된 각 로우도 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 M/H 서비스 데이터 패킷이라 하기로 한다. 데이터 그룹 내 A/B 영역에 할당될 RS 프레임 내 M/H 서비스 데이터 패킷은 2 바이트의 M/H 헤더와 N1-2 바이트의 M/H 페이로드로 구성될 수 있다. 그리고 데이터 그룹 내 C/D 영역에 할당될 RS 프레임 내 M/H 서비스 데이터 패킷은 2 바이트의 M/H 헤더와 N2-2 바이트의 M/H 페이로드로 구성될 수 있다.

본 발명에서 데이터 그룹 내 A/B 영역을 위한 프라이머리 RS 프레임과 C/D 영역을 위한 세컨더리 RS 프레임은 테이블 정보와 IP 데이터그램 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 하나의 RS 프레임에는 하나 이상의 모바일 서비스에 해당하는 IP 데이터그램이 포함될 수 있다.

도 17의 (a),(b)에서 설명되지 않은 부분은 도 15를 그대로 적용할 수 있다.

한편 하나의 RS 프레임 내 컬럼의 개수인 N은 하기의 수학식 2에 따라 결정된다.

상기 수학식 2에서 NoG는 하나의 서브 프레임에 할당되는 데이터 그룹의 개수, PL은 하나의 데이터 그룹에 할당되는 SCCC (Serial Concatenated Convolution Code) 페이로드 바이트의 개수, 그리고 P는 RS 프레임의 각 컬럼에 부가되는 RS 패리티 바이트의 개수이다. 그리고

는 X 이하의 가장 큰 정수이다.

즉, 상기 수학식 2에서 PL(Portion Length)은 RS 프레임 포션 길이이며, 해당 데이터 그룹에 할당되는 SCCC 페이로드 바이트의 개수와 같다. 상기 PL은 RS 프레임 모드, SCCC 블록 모드, SCCC 아웃터 코드 모드에 따라 달라질 수 있다. 하기의 표 2 내지 표 5은 RS 프레임 모드, SCCC 블록 모드, 및 SCCC 아웃터 코드 모드에 따라 달라지는 PL 값의 실시예들을 보인 것이다. 상기 SCCC 블록 모드, SCCC 아웃터 코드 모드의 상세한 설명은 후술할 것이다.

SCCC outer code mode				PL
for Region A	for Region B	for Region C	for Region D
00	00	00	00	9624
00	00	00	01	9372
00	00	01	00	8886
00	00	01	01	8634
00	01	00	00	8403
00	01	00	01	8151
00	01	01	00	7665
00	01	01	01	7413
01	00	00	00	7023
01	00	00	01	6771
01	00	01	00	6285
01	00	01	01	6033
01	01	00	00	5802
01	01	00	01	5550
01	01	01	00	5064
01	01	01	01	4812
Others				Reserved

상기 표 2는 RS 프레임 모드 값이 00이고, SCCC 블록 모드 값이 00일 때, SCCC 아웃터 코드 모드 값에 따라 달라지는 RS 프레임 내 각 데이터 그룹의 PL 값의 예를 보이고 있다.

예를 들어, 데이터 그룹 내 A/B/C/D 영역의 SCCC 아웃터 코드 모드 값이 각각 00(즉, 후단의 블록 처리기(302)에서 1/2 부호율의 부호화가 수행됨)이라고 가정하면, 해당 RS 프레임의 각 데이터 그룹 내 PL 값은 9624 바이트가 될 수 있다. 즉, 하나의 RS 프레임 내 9624 바이트의 모바일 서비스 데이터가 해당 데이터 그룹의 A/B/C/D 영역에 할당될 수 있다.

SCCC outer code mode	PL
00	9624
01	4812
Others	Reserved

상기 표 3은 RS 프레임 모드 값이 00이고, SCCC 블록 모드 값이 01일 때, SCCC 아웃터 코드 모드 값에 따라 달라지는 RS 프레임 내 각 데이터 그룹의 PL 값의 예를 보이고 있다.

SCCC outer code mode		PL
For Region A	for Region B
00	00	7644
00	01	6423
01	00	5043
01	01	3822
Others		Reserved

상기 표 4는 RS 프레임 모드 값이 01이고, SCCC 블록 모드 값이 00일 때, SCCC 아웃터 코드 모드 값에 따라 달라지는 프라이머리 RS 프레임의 PL 값의 예를 보이고 있다. 예를 들어, A/B 영역의 SCCC 아웃터 코드 모드 값이 각각 00이라면, 프라이머리 RS 프레임 내 7644 바이트의 모바일 서비스 데이터가 해당 데이터 그룹의 A/B 영역에 할당될 수 있다.

SCCC outer code mode		PL
For Region C	for Region D
00	00	1980
00	01	1728
01	00	1242
01	01	990
Others Reserved

상기 표 5는 RS 프레임 모드 값이 01이고, SCCC 블록 모드 값이 00일 때, SCCC 아웃터 코드 모드 값에 따라 달라지는 세컨더리 RS 프레임의 PL 값의 예를 보이고 있다. 예를 들어, C/D 영역의 SCCC 아웃터 코드 모드 값이 각각 00이라면, 세컨더리 RS 프레임 내 1980 바이트의 모바일 서비스 데이터가 해당 데이터 그룹의 C/D 영역에 할당될 수 있다.

서비스 다중화기

도 18은 상기 서비스 다중화기의 일 실시예를 보인 상세 블록도로서, 상기 서비스 다중화기의 전반적인 동작을 제어하는 제어기(Controller)(110), 메인 서비스를 위한 테이블 정보 발생기(120), 널 패킷 발생기(130), 모바일 서비스 다중화기(150), 및 트랜스포트 다중화기(160)를 포함할 수 있다.

상기 트랜스포트 다중화기(160)는 메인 서비스 다중화기(161), 및 트랜스포트 스트림(Transport Stream ; TS) 패킷 다중화기(162)를 포함할 수 있다.

도 18을 보면, 적어도 한 종류의 압축 부호화된 메인 서비스 데이터와 상기 메인 서비스를 위해 테이블 정보 발생기(120)에서 발생된 테이블 데이터는　트랜스포트 다중화기(160)의 메인 서비스 다중화기(161)로 입력된다. 상기 테이블 정보 발생기(120)는 MPEG-2 프라이빗 섹션(Private Section) 형태로 된 PSI/PSIP 테이블 데이터를 발생하는 것을 일 실시예로 한다.

상기 메인 서비스 다중화기(161)는 입력되는 메인 서비스 데이터와 PSI/PSIP 테이블 데이터를　각각 MPEG-2 TS 패킷 형태로 인캡슐레이션(encapsulation)하고, 이러한 TS 패킷들을 다중화하여 TS 패킷 다중화기(162)로 출력한다. 상기 메인 서비스 다중화기(161)에서 출력되는 데이터 패킷을 설명의 편의를 위해 메인 서비스 데이터 패킷이라 하기로 한다.

상기 모바일 서비스 다중화기(150)는 적어도 한 종류의 압축 부호화된 모바일 서비스 데이터와 상기 모바일 서비스를 위한 테이블 정보 예를 들어, PSI/PSIP 테이블 데이터를 입력받아 각각 MPEG-2 TS 패킷 형태로 인캡슐레이션(encapsulation)하고, 이러한 TS 패킷들을 다중화하여 TS 패킷 다중화기(162)로 출력할 수 있다. 상기 모바일 서비스 다중화기(150)에서 출력되는 데이터 패킷을 설명의 편의를 위해 모바일 서비스 데이터 패킷이라 하기로 한다.

또는 상기 모바일 서비스 다중화기(150)는 적어도 한 종류의 압축 부호화된 모바일 서비스 데이터와 상기 모바일 서비스를 위한 테이블 정보를 이용하여 생성된 RS 프레임을 입력받아 MPEG-2 TS 패킷 형태로 인캡슐레이션(encapsulation)하고, 이러한 TS 패킷들을 TS 패킷 다중화기(162)로 출력할 수 있다. 상기 모바일 서비스 다중화기(150)에서 출력되는 데이터 패킷을 설명의 편의를 위해 모바일 서비스 데이터 패킷이라 하기로 한다.

상기 모바일 서비스 다중화기(150)는 도 15 또는 도 17의 (a),(b) 중 하나의 형태로 입력되는 RS 프레임을 TS 패킷 형태로 인캡슐레이션하는 것을 일 실시예로 한다.

이때, 상기 송신기(200)에서 상기 메인 서비스 데이터 패킷과 모바일 서비스 데이터 패킷을 구분하여 처리하기 위해서는 식별 정보가 필요하다. 상기 식별 정보는 송/수신측의 약속에 의해 미리 정해진 값을 이용할 수도 있고, 별도의 데이터로 구성할 수도 있으며, 해당 데이터 패킷 내 기 설정된 위치의 값을 변형시켜 이용할 수도 있다.

본 발명에서는 일 실시예로, 메인 서비스 데이터 패킷과 모바일 서비스 데이터 패킷에 각기 서로 다른 PID(Packet Identifier)를 할당하여 구분할 수 있다. 즉, 메인 서비스에 사용되지 않는 PID(또는 널 PID)를 모바일 서비스에 할당함으로써, 송신기(200)에서는 입력되는 데이터 패킷의 PID를 참조하여 메인 서비스 데이터 패킷과 모바일 서비스 데이터 패킷을 구분할 수 있다.

다른 실시예로, 모바일 서비스 데이터 패킷의 헤더 내 동기 바이트를 변형함에 의해, 해당 서비스 데이터 패킷의 동기 바이트 값을 이용하여 구분할 수도 있다. 예를 들어, 메인 서비스 데이터 패킷의 동기 바이트는 ISO/IEC13818-1에서 규정한 값(예를 들어, 0x47)을 변형없이 그대로 출력하고, 모바일 서비스 데이터 패킷의 동기 바이트는 변형시켜 출력함에 의해 메인 서비스 데이터 패킷과 모바일 서비스 데이터 패킷을 구분할 수 있다. 반대로 메인 서비스 데이터 패킷의 동기 바이트를 변형하고, 모바일 서비스 데이터 패킷의 동기 바이트를 변형없이 그대로 출력함에 의해 메인 서비스 데이터 패킷과 모바일 서비스 데이터 패킷을 구분할 수 있다.

상기 동기 바이트를 변형하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있다. 예를 들어, 동기 바이트를 비트별로 반전시키거나, 일부 비트만을 반전시킬 수도 있다.

이와 같이 상기 메인 서비스 데이터 패킷과 모바일 서비스 데이터 패킷을 구분할 수 있는 식별 정보는 어느 것이나 가능하므로, 본 발명은 상기된 실시예들로 한정되지 않을 것이다.

한편 상기 트랜스포트 다중화기(160)는 기존 디지털 방송 시스템에서 사용하는 트랜스포트 다중화기를 그대로 사용할 수 있다. 즉, 모바일 서비스 데이터를 메인 서비스 데이터와 다중화하여 전송하기 위하여 메인 서비스의 데이터 율을　 (19.39-K) Mbps의 데이터 율로 제한하고, 나머지 데이터 율에 해당하는 K Mbps를 모바일 서비스에 할당하는 것이다. 이렇게 하면, 이미 사용되고 있는 트랜스포트 다중화기를 변경하지 않고 그대로 사용할 수 있다.

상기 트랜스포트 다중화기(160)는 메인 서비스 다중화기(161)에서 출력되는 메인 서비스 데이터 패킷과 모바일 서비스 다중화기(150)에서 출력되는 모바일 서비스 데이터 패킷을 다중화하여 송신기(200)로 전송한다.

그런데 상기 모바일 서비스 다중화기(150)의 출력 데이터 율이 K Mbps가 안되는 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 서비스 다중화기(100)에서 19.39 Mbps 중 K Mbps를 모바일 서비스 데이터에 할당하고, 그 나머지인 (19.39-K) Mbps를 메인 서비스 데이터에 할당한다고 하면, 실제로 상기 서비스 다중화기(100)에서 다중화되는 모바일 서비스 데이터의 데이터 율은 K Mbps보다 작아진다. 이는 상기 모바일 서비스 데이터의 경우, 송신기(200)의 전 처리기(pre-processor)에서 추가의 부호화를 수행하여 데이터 량을 늘리기 때문이다. 이로 인해 서비스 다중화기(100)에서 전송할 수 있는 모바일 서비스 데이터의 데이터 율(data rate)이 K Mbps보다 작아지게 된다.

일 예로, 상기 송신기(200)의 전처리기에서는 모바일 서비스 데이터에 대해 적어도 1/2 부호율 이하의 부호화를 수행하므로, 전처리기의 출력 데이터의 양은 입력 데이터의 양보다 2배 이상 많게 된다. 따라서 서비스 다중화기(100)에서 다중화되는 메인 서비스 데이터의 데이터 율과 모바일 서비스 데이터의 데이터 율의 합은 항상 19.39 Mbps 보다 작거나 같게 된다.

본 발명의 서비스 다중화기(100)는 모바일 서비스 다중화기(150)의 최종 출력 데이터 율을 K Mbps로 맞추기 위해 다양한 실시예들을 수행할 수 있다.

일 실시예로, 널 패킷 발생기(130)에서 널 데이터 패킷을 발생하여 모바일 서비스 다중화기(150)로 출력하고, 상기 모바일 서비스 다중화기(150)에서는 널 데이터 패킷과 모바일 서비스 데이터 패킷을 다중화하여 출력 데이터 율을 K Mbps로 맞출 수 있다.

이때 상기 널 데이터 패킷은 송신기(200)로 전송된 후 버려진다. 즉, 수신 시스템으로 전송되지 않는다. 이를 위해 상기 널 데이터 구분할 수 있는 식별 정보도 필요하다. 상기 널 데이터 패킷을 구분하기 위한 식별 정보도 송/수신측의 약속에 의해 미리 정해진 값을 이용할 수도 있고, 별도의 데이터로 구성할 수도 있으며, 상기 널 데이터 패킷 내 기 설정된 위치의 값을 변형시켜 이용할 수도 있다. 예를 들어, 널 패킷 생성기(130)에서 상기 널 데이터 패킷의 헤더 내 동기 바이트 값을 변형시켜 식별 정보로 이용할 수도 있고, transport_error_indicator 플래그(flag)를 1로 세팅시켜 식별 정보로 이용할 수도 있다. 본 발명에서는 널 데이터 패킷 내 헤더의 transport_error_indicator 플래그를 널 데이터 패킷을 구분할 수 있는 식별 정보로 이용하는 것을 일 실시예로 한다. 이 경우, 상기 널 데이터 패킷의 transport_error_indicator 플래그는 1로 셋팅하고, 상기 널 데이터 패킷 이외의 모든 데이터 패킷들의 transport_error_indicator 플래그는 0으로 리셋시켜 상기 널 데이터 패킷을 구분하는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 상기 널 패킷 발생기(130)에서 널 데이터 패킷을 발생시킬 때 널 데이터 패킷의 헤더의 필드 중에서 transport_error_indicator 플래그를 '1'로 세팅하여 전송한다면 송신기(200)에서 이를 구분하여 버릴 수 있다. 상기 널 데이터 패킷을 구분하기 위한 식별 정보는 널 데이터 패킷을 구분할 수 있는 값은 어느 것이나 가능하므로 본 발명은 상기된 실시예로 한정되지 않을 것이다.

상기 모바일 서비스 다중화기(150)의 최종 출력 데이터 율을 K Mbps로 맞추기 위한 다른 실시예로, OM 패킷(Operations and Maintenance Packet;OMP라 하기도 함.)을 이용할 수도 있다. 이 경우 상기 모바일 서비스 다중화기(150)에서는 모바일 서비스 데이터 패킷, 널 데이터 패킷, 및 OM 패킷을 다중화하여 출력 데이터 율을 K Mbps로 맞출 수 있다.

한편, 송신기(200)에서 모바일 서비스 데이터를 처리하기 위해서는 전송 파라미터와 같은 시그널링 데이터가 필요하다.

본 발명은 일 실시예로, 상기 전송 파라미터를 상기 OM 패킷의 페이로드 영역에 삽입하여 송신기(200)로 전송하는 것을 일 실시예로 한다.

이때 상기 송신기(200)에서 상기 OM 패킷에 전송 파라미터가 삽입되어 있음을 식별할 수 있도록 하기 위해, 해당 OM 패킷의 타입 필드(=OM_type 필드)에 전송 파라미터가 삽입되었음을 알 수 있는 식별 정보를 표시하는 것을 일 실시예로 한다.

즉, 송신 시스템의 동작 및 관리를 위한 목적으로 OMP(Operations and Maintenance Packet) 라는 패킷이 정의되어 있다. 일 예로, 상기 OMP는 MPEG-2 TS 패킷의 형식을 따르며 해당 PID는 0x1FFA의 값을 가진다. 상기 OMP은 4바이트의 헤더와 184바이트의 페이로드로 구성된다. 상기 184 바이트 중 첫번째 바이트는 OM_type 필드로서 OM 패킷의 타입을 표시하고, 나머지 183 바이트는 OM_payload 필드로서 실제 데이터가 삽입된다.

본 발명에서는 상기 OM_type 필드의 미사용 필드 값들 중에서 미리 약속된 값을 사용하여, 해당 OM 패킷에 전송 파라미터가 삽입되었음을 알 수 있게 한다. 그러면, 송신기(200)에서는 PID를 보고 OMP를 찾을 수 있으며, 상기 OMP 내 OM_type 필드를 파싱하여 해당 OM 패킷에 전송 파라미터가 삽입되었는지 알 수 있게 된다.

상기 OM 패킷으로 전송할 수 있는 전송 파라미터로는 M/H 프레임 정보(예를 들어, M/H frame_index), FIC 정보(예를 들어, next_FIC_version_number), 퍼레이드 정보(예를 들어, number_of_parades, parade_id, parade_repetition_cycle, ensemble_id), 그룹 정보(예를 들어, number_of_group, start_group_number), SCCC 정보(예를 들어, SCCC_block_mode, SCCC_outer_code_mode), RS 프레임 정보(예를 들어, RS_Frame_mode, RS_frame_continuity_counter), RS 부호화 정보(예를 들어, RS_code_mode) 등이 있다.

이때 상기 전송 파라미터가 삽입되는 OM 패킷은 일정한 주기로 발생되어 모바일 서비스 데이터 패킷과 다중화될 수 있다.

상기 모바일 서비스 다중화기(150), 메인 서비스 다중화기(161), TS 패킷 다중화기(160)의 다중화 규칙 및 널 데이터 패킷의 발생은 제어부(110)의 제어에 의해 이루어진다.

상기 TS 패킷 다중화기(162)는 메인 서비스 다중화기(161)에서 (19.39-K) Mbps로 출력되는 데이터 패킷과 모바일 서비스 다중화기(150)에서 K Mbps로 다중화되어 출력되는 데이터 패킷을 다중화하고, 다중화된 데이터 패킷을 19.39 Mbps 데이터 율로 송신기(200)로 전송한다.

송신기

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신기(200)의 구성 블록도로서, 제어부(201), 역다중화기(210), 패킷 지터 경감기(Packet jitter mitigator)(220), 전 처리기(Pre-Processor)(230), 패킷 다중화기(240), 후처리기(Post-Processor)(250), 동기(Sync) 다중화기(260), 및 송신부(transmission unit)(270)를 포함할 수 있다.

상기 역다중화기(210)는 서비스 다중화기(100)로부터 데이터 패킷이 수신되면, 수신된 데이터 패킷이 메인 서비스 데이터 패킷인지, 모바일 서비스 데이터 패킷인지, 널 데이터 패킷인지를 구분하여야 한다.

일 실시예로, 상기 역다중화기(210)는 수신된 데이터 패킷 내 PID를 이용하여 모바일 서비스 데이터 패킷과 메인 서비스 데이터 패킷을 구분하고, transport_error_indicator 필드를 이용하여 널 데이터 패킷을 구분할 수 있다.

만일 상기 수신된 데이터 패킷에 OM 패킷이 포함되어 있다면, 상기 OM 패킷도 수신된 데이터 패킷 내 PID를 이용하여 구분할 수 있다. 이때 구분된 OM 패킷 내 OM_type 필드를 이용하면 해당 OM 패킷의 페이로드 영역에 전송 파라미터가 포함되어 수신되는지를 알 수 있다.

상기 역다중화기(210)에서 분리된 메인 서비스 데이터 패킷은 패킷 지터 경감기(220)로 출력되고, 모바일 서비스 데이터 패킷은 전처리기(230)로 출력되며, 널 데이터 패킷은 버려진다. 만일 상기 OM 패킷에 전송 파라미터가 포함되어 있다면 전송 파라미터가 추출되어 해당 블록으로 출력된 후 OM 패킷은 버려진다. 본 발명은 상기 OM 패킷에서 추출된 전송 파라미터는 제어부(201)를 통해 해당 블록으로 출력되는 것을 일 실시예로 한다.

상기 전처리기(230)는 역다중화기(210)에서 역다중화되어 출력되는 모바일 서비스 데이터 패킷 내 모바일 서비스 데이터에 대해 추가의 부호화 및 전송 프레임 상에 전송하고자 하는 데이터들의 용도에 따라 어느 특정 위치에 위치할 수 있도록 하는 데이터 그룹 형성 과정을 수행한다. 이는 상기 모바일 서비스 데이터가 노이즈 및 채널 변화에 빠르고 강력하게 대응하도록 하기 위해서이다. 상기 전처리기(230)는 추가의 부호화시에 상기 OM 패킷에서 추출된 전송 파라미터를 참조할 수도 있다. 또한 상기 전처리기(230)는 모바일 서비스 데이터 패킷을 다수개 모아 데이터 그룹을 형성하고, 상기 데이터 그룹 내 기 설정된 영역에 기지 데이터, 모바일 서비스 데이터, RS 패리티 데이터, MPEG 헤더 등을 할당한다.

송신기 내의 전처리기

도 20은 본 발명에 따른 전처리기(230)의 일 실시예를 보인 구성 블록도로서, M/H 프레임 부호기(301), 블록 처리기(302), 그룹 포맷터(303), 시그널링 부호기(305), 및 패킷 포맷터(305)를 포함할 수 있다.

이와 같이 구성된 전처리기(230) 내 M/H 프레임 부호기(301)는 역다중화기(210)를 통해 입력되는 모바일 서비스 데이터를 데이터 랜더마이징한 후 앙상블에 대응되는 RS 프레임을 형성하고, RS 프레임 단위로 에러 정정을 위한 부호화를 수행한다. 상기 M/H 프레임 부호기(301)는 하나 이상의 RS 프레임 부호기를 포함할 수 있다. 즉, 상기 RS 프레임 부호기는 M/H 프레임 내 퍼레이드의 수만큼 병렬로 구비될 수 있다. 전술한 바와 같이, M/H 프레임은 하나 이상의 퍼레이드를 전송하는 기본 시간 주기이다. 그리고 각 퍼레이드는 하나나 두 개의 RS 프레임으로 만들어진다.

도 21은 상기 M/H 프레임 부호기(301)의 일 실시예를 보인 개념 블록도이다. 상기 M/H 프레임 부호기(301)는 역다중화기(input demux)(309), M개의 RS 프레임 부호기(310~31M-1), 및 다중화기(output mux)(320)를 포함할 수 있다. 여기서 M은 하나의 M/H 프레임 내 퍼레이드의 개수이다.

상기 역다중화기(309)는 입력되는 모바일 서비스 데이터를 앙상블 단위로 M개의 RS 프레임 부호기 중 해당 RS 프레임 부호기로 출력한다.

이때 앙상블은 RS 프레임 부호기 또는 퍼레이드에 매핑되도록 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 퍼레이드가 하나의 RS 프레임으로 구성된다면, 앙상블과 RS 프레임과 퍼레이드는 각각 1:1:1로 매핑될 수 있다.

상기 RS 프레임 부호기는 입력되는 앙상블의 모바일 서비스 데이터로 대응하는 RS 프레임을 형성하고, RS 프레임 단위로 에러 정정 부호화 과정을 수행한다. 이어 복수개의 데이터 그룹에 할당하기 위해 에러 정정 부호화가 수행된 RS 프레임을 복수개의 포션(portion)으로 구분한다. 이때 상기 표 1의 RS 프레임 모드에 따라 하나의 RS 프레임의 데이터는 복수개의 데이터 그룹 내 A/B/C/D 영역에 모두 할당될 수도 있고, A/B 영역이나 C/D 영역에 할당될 수도 있다.

만일 RS 프레임 모드 값이 01라면 즉, 프라이머리 RS 프레임의 데이터가 데이터 그룹 내 A/B 영역에 할당되고, 세컨더리 RS 프레임 내 데이터가 해당 데이터 그룹 내 C/D 영역에 할당되는 모드라면, 각 RS 프레임 부호기는 각 퍼레이드에 대해 프라이머리 RS 프레임과 세컨더리 RS 프레임을 형성한다. 반대로 RS 프레임 모드 값이 00이라면, 즉 프라이머리 RS 프레임의 데이터가 데이터 그룹 내 A/B/C/D 영역에 모두 할당되는 모드라면, 각 RS 프레임 부호기는 각 퍼레이드에 대해 하나의 RS 프레임 즉, 프라이머리 RS 프레임을 형성한다.

그리고 상기 각 RS 프레임 부호기는 각 RS 프레임을 다수의 포션(several portions)으로 분리한다. 상기 RS 프레임의 각 포션은 하나의 데이터 그룹에 의해 전송될 수 있는 데이터 량에 대응된다. 상기 다중화기(320)는 M개의 RS 프레임(310~31M-1) 내 포션들을 다중화하여 블록 처리기(302)로 출력한다.

예를 들어, 하나의 퍼레이드가 두개의 RS 프레임을 전송한다면, M개의 RS 프레임(310~31M-1) 내 프라이머리 RS 프레임의 포션들끼리 다중화되어 출력되고, 세컨더리 RS 프레임의 포션들끼리 다중화되어 전송된다.

상기 역다중화기(309)와 다중화기(320)는 제어부(201)의 제어 신호에 따라 동작한다. 상기 제어부(201)는 필요한 FEC 모드들을 각 RS 프레임 부호기에 제공할 수 있다. 상기 FEC 모드의 예로는 RS 코드 모드 등이 있으며, 뒤에서 상세히 설명하기로 한다.

도 22는 M/H 프레임 부호기 내 복수의 RS 프레임 부호기 중 하나의 RS 프레임 부호기의 일 실시예를 보인 상세 블록도이다.

하나의 RS 프레임 부호기는 프라이머리 부호기(410)와 세컨더리 부호기(420)를 포함할 수 있다. 여기서 세컨더리 부호기(420)는 RS 프레임 모드에 따라 동작될 수도 있고, 동작되지 않을 수도 있다. 예를 들어, RS 프레임 모드가 상기 표 1과 같이 00라면, 상기 세컨더리 부호기(420)는 동작하지 않는다.

상기 프라이머리 부호기(410)는 데이터 랜더마이저(411), RS-CRC 부호기(412), 및 RS 프레임 디바이더(413)를 포함할 수 있다. 상기 세컨더리 부호기(420)는 데이터 랜더마이저(421), RS-CRC 부호기(422), 및 RS 프레임 디바이더(423)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 프라이머리 부호기(410)의 데이터 랜더마이저(411)는 역다중화기(309)에서 출력되는 프라이머리 앙상블의 모바일 서비스 데이터를 수신하여 랜더마이징한 후 RS-CRC 부호기(412)로 출력한다. 이때 상기 데이터 랜더마이저(411)에서 모바일 서비스 데이터에 대해 랜더마이징을 수행함으로써, 후처리기(250)의 데이터 랜더마이저(251)에서는 모바일 서비스 데이터에 대한 랜더마이징 과정을 생략할 수 있다. 상기 데이터 랜더마이저(411)는 모바일 서비스 데이터 패킷 내 동기 바이트를 버리고 랜더마이징을 수행할 수도 있다. 또는 상기 동기 바이트를 버리지 않고 랜더마이징을 수행할 수도 있으며, 이는 시스템 설계자의 선택 사항이다. 본 발명에서는 해당 모바일 서비스 데이터 패킷 내 동기 바이트를 버리지 않고 랜더마이징을 수행하는 것을 일 실시예로 한다.

상기 RS-CRC 부호기(412)는 랜더마이징된 프라이머리 앙상블에 대응하는 RS 프레임을 형성하고, RS 프레임 단위로 RS(Reed-Solomon)와 CRC(Cyclic Redundancy Check) 코드 중 적어도 하나를 사용하여 FEC(Forward Error Correction) 부호화한 후 RS 프레임 디바이더(413)로 출력한다.

즉, 상기 RS-CRC 부호기(412)는 랜더마이즈되어 입력되는 모바일 서비스 데이터 패킷을 복수개 모아 RS 프레임을 구성하고, RS 프레임 단위로 에러 정정 부호화(encoding) 과정, 에러 검출 부호화 과정 중 적어도 하나의 과정을 수행한다. 이렇게 하면 모바일 서비스 데이터에 강건성을 부여하면서 전파 환경 변화에 의해서 발생할 수 있는 군집 에러를 흐트림으로써 극심하게 열악하고 빠르게 변하는 전파 환경에도 대응할 수 있게 된다.

또한 상기 RS-CRC 부호기(412)는 복수개의 RS 프레임을 모아 수퍼 프레임(Super Frame)을 구성하고, 수퍼 프레임 단위로 로우(row) 섞음(permutation)을 수행할 수도 있다. 상기 로우 섞음(permutation)은 로우 인터리빙(interleaving)이라고도 하며, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 로우 섞음이라 하기로 한다. 상기 로우 섞음 과정은 생략될 수도 있다.

이때 상기 RS-CRC 부호기(412)에서 수퍼 프레임의 각 로우를 기 설정된 규칙으로 섞는 과정을 수행하면, 수퍼 프레임 내에서 로우 섞음 전후의 로우의 위치가 달라진다. 상기 수퍼 프레임 단위의 로우 섞음을 수행하면, 다량의 에러가 발생한 구간이 매우 길어 복호하려는 한 개의 RS 프레임 내에 정정 불가능할 만큼의 에러가 포함되더라도 수퍼 프레임 전체에서는 이 에러들이 분산되므로 단일 RS 프레임과 비교하여 복호 능력이 향상된다.

상기 RS-CRC 부호기(412)에서 에러 정정 부호화는 RS 부호화를 적용하고, 에러 검출 부호화는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 부호화를 적용하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 RS 부호화를 수행하면 에러 정정을 위해 사용될 패리티 데이터가 생성되고, CRC 부호화를 수행하면 에러 검출을 위해 사용될 CRC 데이터가 생성된다.

상기 CRC 부호화에 의해 생성된 CRC 데이터는 모바일 서비스 데이터가 채널을 통해 전송되면서 에러에 의해서 손상되었는지 여부를 알려주기 위해 사용될 수 있다. 본 발명은 CRC 부호화 이외에 다른 에러 검출 부호화 방법들을 사용할 수도 있고, 또는 에러 정정 부호화 방법을 사용하여 수신측에서의 전체적인 에러 정정 능력을 높일 수도 있다.

여기서, 상기 RS-CRC 부호기(412)는 상기 제어부(201)를 통해 제공되는 전송 파라미터를 참조하여 RS 프레임 구성, RS 부호화, CRC 부호화, 수퍼 프레임 구성, 수퍼 프레임 단위의 로우 섞음 등을 수행할 수 있다.

도 23의 (a),(b)는 RS 프레임 모드 값에 따라 하나 또는 두 개의 RS 프레임이 복수개의 포션으로 구분되고, 각 포션은 대응하는 데이터 그룹 내 해당 영역에 할당하는 과정을 보인 도면이다. 상기 데이터 그룹의 데이터 할당은 뒷단의 그룹 포맷터(303)에서 수행되는 것을 일 실시예로 한다.

즉, 도 23의 (a)는 RS 프레임 모드가 00인 경우로서, 도 22에서 프라이머리 부호기(410)만 동작하여 하나의 퍼레이드에 대해 하나의 RS 프레임을 형성한다. 그리고 하나의 RS 프레임은 복수개의 포션으로 구분되고, 각 포션의 데이터는 대응하는 데이터 그룹 내 A/B/C/D 영역에 할당된다.

도 23의 (b)는 RS 프레임 모드가 01인 경우로서, 도 22에서 프라이머리 부호기(410)와 세컨더리 부호기(420)가 모두 동작하여 하나의 퍼레이드에 대해 2개의 RS 프레임 즉, 프라이머리 RS 프레임과 세컨더리 RS 프레임을 형성한다. 그리고 프라이머리 RS 프레임도 복수개의 포션으로 분할하고, 세컨더리 RS 프레임도 복수개의 포션으로 분할한다. 이때 각 프라이머리 RS 프레임 포션의 데이터는 대응하는 데이터 그룹 내 A/B 영역에 할당되고, 각 세컨더리 RS 프레임 포션의 데이터는 대응하는 데이터 그룹 내 C/D 영역에 할당된다.

RS 프레임의 구체적인 설명

도 24의 (a)는 본 발명의 RS-CRC 부호기(412)에서 생성되는 RS 프레임의 예를 보인 것이다.

상기 RS-CRC 부호기(412)는 도 24의 (a)와 같이 RS 프레임이 형성되면, 각 컬럼에 대해서 (Nc,Kc)-RS 부호화를 수행하여 Nc-Kc(=P)개의 패리티 바이트를 생성하고, 생성된 P개의 패리티 바이트를 해당 컬럼의 맨 마지막 바이트 다음에 추가하여 (187+P) 바이트의 한 컬럼을 만들 수가 있다. 여기서, Kc는 도 24의 (a)에서와 같이 187이며, Nc는 187+P이다.

여기서, 상기 P 값은 RS 코드 모드 값에 따라 달라질 수 있다.

하기의 표 6은 RS 부호화 정보 중 하나인 RS 코드 모드의 일 예를 보이고 있다.

RS code mode	RS code	Number of parity bytes (P)
00	(211,187)	24
01	(223,187)	36
10	(235,187)	48
11	Reserved	Reserved

상기 표 6은 RS 코드 모드를 표시하기 위해 2비트가 할당되는 것을 일 실시예로 하고 있다. 상기 RS 코드 모드는 대응하는 RS 프레임의 패리티 개수를 나타낸다.

예를 들어, RS 코드 모드 값이 10이라면, 도 24의 (a)의 RS 프레임에 대해 (235,187)-RS 부호화를 수행하여 48개의 패리티 바이트를 생성하고, 48개의 패리티 바이트를 해당 컬럼의 맨 마지막 바이트 다음에 추가하여 235 바이트의 한 컬럼을 만든다.

그리고 상기 표 1의 RS 프레임 모드가 00 즉, 단일 RS 프레임을 표시하면 해당 RS 프레임에 대한 RS 코드 모드만 표시하면 된다. 하지만 상기 표 1의 RS 프레임 모드가 01 즉, 복수개의 분리된 RS 프레임을 표시하면, 프라이머리, 세컨더리 RS 프레임에 각각 대응하여 RS 코드 모드를 표시한다. 즉, 상기 RS 코드 모드는 프라이머리 RS 프레임과 세컨더리 RS 프레임에 독립적으로 적용되는 것이 바람직하다.

이러한 RS 부호화 과정을 N개의 모든 컬럼에 대해서 수행하면, 도 24 의 (b) 와 같이 N(row) x (187+P)(column) 바이트의 크기를 갖는 RS 프레임을 만들 수가 있다.

이때 RS 프레임의 각 로우(row)는 N 바이트로 이루어져 있다. 그런데 송/수신간의 채널 상황에 따라서 상기 RS 프레임에 에러가 포함될 수가 있다. 이렇게 에러가 발생하는 경우에 각 로우 단위로 에러 여부를 검사하기 위하여 CRC 데이터(또는 CRC 코드 또는 CRC 체크섬이라고도 함)를 사용하는 것이 가능하다.

상기 RS-CRC 부호기(412)는 상기 CRC 데이터를 생성하기 위하여 RS 부호화된 모바일 서비스 데이터에 대해 CRC 부호화를 수행할 수 있다. 상기 CRC 부호화에 의해 생성된 CRC 데이터는 모바일 서비스 데이터가 채널을 통해 전송되면서 에러에 의해서 손상되었는지 여부를 알려주기 위해 사용될 수 있다.

본 발명은 CRC 부호화 이외에 다른 에러 검출 부호화 방법들을 사용할 수도 있고, 또는 에러 정정 부호화 방법을 사용하여 수신측에서의 전체적인 에러 정정 능력을 높일 수도 있다.

도 24 의 (c)는 CRC 데이터로 2 바이트(즉, 16비트) CRC 체크섬(checksum)을 사용하는 예를 보인 것으로서, 각 로우의 N 바이트에 대한 2바이트 CRC 체크섬을 생성한 후 N 바이트 후단에 부가하고 있다. 이렇게 함으로써, 각 로우는 N+2 바이트로 확장이 된다.

하기의 수학식 3은 N 바이트로 된 각 로우에 대해 2바이트 CRC 체크섬을 생성하는 다항식의 예를 보이고 있다.

g(x) = x¹⁶+ x¹² + x⁵+ 1

상기 각 로우마다 2바이트 CRC 체크섬을 부가하는 것은 하나의 실시예이므로, 본 발명은 상기된 예로 제한되지 않을 것이다.

지금까지 설명한 RS 부호화 및 CRC 부호화 과정을 모두 거치게 되면, N x 187 바이트의 RS 프레임은 (N+2) x (187+P) 바이트의 RS 프레임으로 확장하게 된다.

이렇게 확장된 한 개의 RS 프레임의 에러 정정 시나리오를 살펴보면, RS 프레임 내의 바이트들은 로우 방향으로 채널 상에 전송된다. 이때 한정된 전송 시간에 다량의 에러가 발생하면 수신 시스템의 복호 과정의 RS 프레임에 로우 방향으로 에러가 발생하게 된다. 하지만 컬럼 방향으로 수행된 RS 부호 관점에서는 에러가 분산된 효과가 나타나므로 효과적인 에러 정정 수행이 가능하다. 이때 보다 강력한 에러 정정을 위한 방법으로 패리티 바이트(P)를 증가시키는 것이 있지만 전송 효율을 떨어뜨리므로 적당한 타협점이 필요하다. 이밖에도 복호시에 이레이저(Erasure) 복호(decoding)을 사용하여 에러 보정 능력을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 RS-CRC 부호기(412)에서는 RS 프레임의 에러 보정능력을 보다 향상시키기 위하여 수퍼 프레임 단위의 로우 섞음(permutation)을 수행할 수도 있다.

도 25의 (a) 내지 (d)는 수퍼 프레임 단위의 로우 섞음 과정의 일 실시예를 보이고 있다.

즉, RS-CRC 부호화된 RS 프레임들을 도 25의 (a)와 같이 G개 모아 수퍼 프레임을 구성한다. 이때 각각의 RS 프레임은 (N+2)x(187+P)바이트로 이루어져 있으므로, 하나의 수퍼 프레임은 (N+2)x(187+P)xG 바이트 크기로 이루어진다.

이렇게 구성된 수퍼 프레임의 각 로우를 기 설정된 규칙으로 섞는 과정을 수행하면, 수퍼 프레임 내에서 로우 섞음 전후의 로우의 위치가 달라진다. 즉, 도 25의 (b)와 같이 로우 섞음 전 수퍼 프레임의 i번째 로우는 로우 섞음이 수행되고 나면 도 25의 (c)와 같이 동일한 수퍼 프레임의 j번째 로우에 위치하게 된다. 이러한 i와 j의 관계는 하기의 수학식 4와 같은 로우 섞음 규칙을 통해서 알 수 있다.

상기 수퍼 프레임 단위의 로우 섞음이 수행된 후에도 수퍼 프레임의 각 로우는 N+2 바이트로 구성된다.

그리고 상기 수퍼 프레임 단위의 로우 섞음이 모두 수행되고 나면, 다시 도 25의 (d)와 같이 G개의 로우 섞음된 RS 프레임으로 나누어 RS 프레임 디바이더(413)로 제공한다.

여기에서 주의할 점은 한 개의 수퍼 프레임을 구성하는 각각의 RS 프레임의 RS 패리티와 컬럼 수는 동일해야 한다는 것이다.

전술한 RS 프레임의 에러 정정 시나리오와 유사하게 수퍼 프레임의 경우는 다량의 에러가 발생한 구간이 매우 길어 복호하려는 한 개의 RS 프레임 내에 정정 불가능할 만큼의 에러가 포함되더라도 수퍼 프레임 전체에서는 이 에러들이 분산되므로 단일 RS 프레임과 비교하여 복호 능력이 더욱 향상된다.

지금까지는 하나의 데이터 그룹을 A/B/C/D 영역으로 나눌 때, 하나의 RS 프레임의 데이터를 데이터 그룹 내 A/B/C/D 영역에 모두 할당할 때의 RS 프레임 형성 및 부호화 과정을 설명하였다. 즉, 하나의 퍼레이드로 하나의 RS 프레임을 전송할 때의 실시예로서, 이 경우 세컨더리 부호기(420)는 동작되지 않는다.

한편 하나의 퍼레이드로 2개의 RS 프레임을 전송할 때, 프라이머리 RS 프레임의 데이터는 데이터 그룹 내 A/B 영역에, 세컨더리 RS 프레임의 데이터는 해당 데이터 그룹 내 C/D 영역에 할당하여 전송할 수 있다. 이때 프라이머리 부호기(410)는 데이터 그룹 내 A/B 영역에 할당될 모바일 서비스 데이터를 입력받아 프라이머리 RS 프레임을 형성하고, RS 부호화와 CRC 부호화를 수행한다. 그리고 세컨더리 부호기(420)는 데이터 그룹 내 C/D 영역에 할당될 모바일 서비스 데이터를 입력받아 세컨더리 RS 프레임을 형성하고, RS 부호화와 CRC 부호화를 수행한다. 즉, 프라이머리 RS 프레임과 세컨더리 RS 프레임의 부호화는 서로 독립적으로 이루어진다.

도 26의 (a),(b)는 데이터 그룹 내 A/B 영역에 할당될 모바일 서비스 데이터를 입력받아 프라이머리 RS 프레임을 구성하고, C/D 영역에 할당될 모바일 서비스 데이터를 모아 세컨더리 RS 프레임을 구성하여 각각 에러 정정 부호화 및 에러 검출 부호화를 수행한 예를 보이고 있다.

즉, 도 26 의 (a)는 프라이머리 부호기(410)의 RS-CRC 부호기(412))에서 데이터 그룹 내 A/B 영역에 할당될 프라이머리 앙상블의 모바일 서비스 데이터를 입력받아 N1(row) x 187(column) 바이트의 크기를 갖는 RS 프레임을 구성하고, 이렇게 구성된 RS 프레임의 각 컬럼에 대해 RS 부호화를 수행하여 각 컬럼마다 P1개의 패리티 데이터를 부가하고, 각 로우에 대해 CRC 부호화를 수행하여 각 로우마다 2 바이트 CRC 체크섬을 부가한 예를 보이고 있다.

도 26 의 (b)는 세컨더리 부호기(420)의 RS-CRC 부호기(422)에서 데이터 그룹 내 C/D 영역에 할당될 세컨더리 앙상블의 모바일 서비스 데이터를 입력받아 N2(row) x 187(column) 바이트의 크기를 갖는 RS 프레임을 구성하고, 이렇게 구성된 RS 프레임의 각 컬럼에 대해 RS 부호화를 수행하여 각 컬럼마다 P2개의 패리티 데이터를 부가하고, 각 로우에 대해 CRC 부호화를 수행하여 각 로우마다 2 바이트 CRC 체크섬을 부가한 예를 보이고 있다.

이때 상기 각 RS-CRC 부호기(412,422)는 제어부(201)를 통해 제공되는 전송 파라미터를 참조하면 M/H 프레임 정보, FIC 정보, RS 프레임 정보(RS 프레임 모드 포함), RS 부호화 정보(RS 코드 모드 포함), SCCC 정보(SCCC 블록 모드 정보, SCCC 아웃터 코드 모드 정보 포함), 데이터 그룹 정보, 데이터 그룹 내 영역 정보 등을 알 수 있다. 상기 전송 파라미터는 각 RS-CRC 부호기(412,422)에서 RS 프레임 구성, 에러 정정 부호화, 에러 검출 부호화를 위해 참조될 뿐만 아니라, 수신 시스템에서의 정상적인 복호를 위해 수신 시스템으로 전송되어야 한다. 본 발명에서 상기 전송 파라미터는 전송 파라미터 채널(Transmission Parameter Channel ; TPC)을 통 해 수신 시스템으로 전송되는 것을 일 실시예로 한다. 상기 TPC에 대해서는 뒤에서 상세히 설명하기로 한다.

그리고 상기 프라이머리 부호기(410)의 RS-CRC 부호기(412)에서 RS 프레임 단위의 부호화와 수퍼 프레임 단위의 로우 섞음이 수행된 프라이머리 RS 프레임의 데이터는 RS 프레임 디바이더(413)로 출력된다. 만일 상기 세컨더리 부호기(420)가 동작하였다면, 상기 세컨더리 부호기(420)의 RS-CRC 부호기(422)에서 RS 프레임 단위의 부호화와 수퍼 프레임 단위의 로우 섞음이 수행된 세컨더리 RS 프레임의 데이터는 RS 프레임 디바이더(423)로 출력된다.

상기 프라이머리 부호기(410)의 RS 프레임 디바이더(413)는 프라이머리 RS 프레임을 다수의 포션(several portions)으로 분리한 후 다중화기(320)로 출력한다. 상기 프라이머리 RS 프레임의 각 포션은 하나의 데이터 그룹에 의해 전송될 수 있는 데이터 량에 대응된다. 마찬가지로, 세컨더리 부호기(420)의 RS 프레임 디바이더(423)는 세컨더리 RS 프레임을 다수의 포션(several portions)으로 분리한 후 다중화기(320)로 출력한다.

본 발명은 프라이머리 부호기(410)의 RS 프레임 디바이더(413)에 대해 상세히 설명하기로 한다. 그리고 설명의 편의를 위해 도 24의 (a) 내지 (c)와 같이 N(row) x 187(column) 바이트의 크기를 갖는 RS 프레임이 형성되고, 상기 RS 프레임에 RS 부호화를 통해 각 컬럼에 P 바이트의 패리티 데이터가 부가되고, CRC 부호화를 통해 각 로우에 2바이트의 CRC 체크섬이 부가되었다고 가정하자.

그러면, RS 프레임 디바이더(413)는 N+2(row) x 187+P(column) 바이트의 크 기를 갖는 부호화된 RS 프레임을 PL(여기서 PL은 상기 RS 프레임 포션 길이) 사이즈를 갖는 복수개의 포션으로 분할(partition)한다.

이때 상기 PL 값은 표 2 내지 표 5에서 본 바와 같이, RS 프레임 모드, SCCC 블록 모드, SCCC 아웃터 코드 모드에 따라 달라질 수 있다. 또한 RS 및 CRC 부호화가 수행된 RS 프레임의 전체 바이트 수는 5 x NoG x PL과 같거나 조금 작다. 이 경우 상기 RS 프레임은 PL 사이즈의 ((5 x NoG) - 1)개의 포션과 PL 사이즈이거나 더 작은 사이즈의 1개의 포션으로 분할된다. 즉, 하나의 RS 프레임으로부터 분할되는 포션들 중 마지막 포션을 제외한 각 포션의 사이즈는 PL과 같다.

만일 마지막 포션의 사이즈가 PL보다 작다면, 부족한 바이트 수만큼 스터핑(stuffing) 바이트(또는 더미 바이트)를 마지막 포션에 삽입하여, 마지막 포션의 사이즈가 최종적으로 PL이 되도록 한다.

하나의 RS 프레임으로부터 분할되는 각 포션은 하나의 퍼레이드의 단일 데이터 그룹으로 SCCC 부호화 및 매핑되도록 하기 위한 데이터 량에 대응된다(each portion of a RS frame corresponds to the amount of data to be SCCC-encoded and mapped into a single data group of a Parade).

도 27의 (a), (b)는 (N+2) x (187+P) 크기의 RS 프레임을 PL 사이즈를 갖는 (5 x NoG)개의 포션으로 분할할 때, S개의 스터핑 바이트를 마지막 포션에 추가하는 실시예를 보이고 있다.

즉, 도 27의 (a)와 같이 RS 및 CRC 부호화된 RS 프레임은 도 27 의 (b)와 같이 복수개의 포션으로 분할된다. 상기 RS 프레임으로부터 분할되는 포션의 개수는 (5 x NoG)가 된다. 그리고 처음 ((5 x NoG) - 1)개의 포션들은 PL 사이즈를 포함하지만, 마지막 1개의 포션은 PL 사이즈와 같거나 작을 수 있다. 만일 PL 사이즈보다 작다면 마지막 포션은 PL 사이즈가 되도록 하기의 수학식 5와 같이 S개의 스터핑 바이트를 구하여 채울 수 있다.

S = (5 x NoG x PL) - ((N+2) x (187+P))

상기 PL 사이즈의 데이터를 포함하는 각 포션은 M/H 프레임 부호기(301)의 다중화기(320)를 거쳐 블록 처리기(302)로 출력된다.

이때 상기 RS 프레임 포션들을 하나의 퍼레이드의 데이터 그룹들에 매핑하는 순서는 수학식 1에 정의된 데이터 그룹의 할당 순서와 동일하지 않다(The mapping order of the RS Frame Portions to a Parade of Groups is not identical with the Group assignment order defined in Equation 1). 즉, 하나의 M/H 프레임 내 퍼레이드의 데이터 그룹 위치가 주어지면, 상기 SCCC 부호화된 RS 프레임 포션들은 시간 순서로 할당된다(Given the Group positions of a Parade in an M/H Frame, the SCCC-encoded RS Frame Portions shall be mapped in time order).

도 11을 예로 들면, 퍼레이드 #1 (the second Parade that is allocated )의 데이터 그룹들은 13번째 슬롯(Slot #12)에 먼저 할당되고, 그 다음에 3번째 슬롯(Slot #2)에 할당된다. 하지만 데이터를 이들 할당된 슬롯들에 배치한다면, 그 데이터는 왼쪽에서 오른쪽으로 시간 순서로 배치된다. 즉, 퍼레이드 #1의 첫 번째 데이터 그룹은 세 번째 슬롯(Slot #2)에 배치되고, 상기 퍼레이드 #1의 두 번째 데 이터 그룹은 13번째 슬롯(Slot #13)에 배치된다.

블록 처리기

한편, 상기 블록 처리기(302)는 상기 M/H 프레임 부호기(301)의 출력에 대해 SCCC 아웃터 부호화를 수행한다. 즉, 상기 블록 처리기(302)는 에러 정정 부호화되어 입력되는 각 포션의 데이터를 다시 1/H(여기서 H는 2 이상의 자연수) 부호율로 부호화하여 그룹 포맷터(303)로 출력한다. 본 발명은 입력 데이터를 1/2 부호율의 부호화(또는 1/2 부호화라 하기도 함)와 1/4 부호율의 부호화(또는 1/4 부호화라 하기도 함) 중 어느 하나로 부호화하여 출력하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 M/H 프레임 부호기(301)에서 출력되는 각 포션의 데이터는 순수한 모바일 서비스 데이터, RS 패리티 데이터, CRC 데이터, 스터핑 데이터 중 적어도 하나를 포함하지만, 넓은 의미에서는 모바일 서비스를 위한 데이터들이다. 그러므로 각 포션의 데이터는 모두 모바일 서비스 데이터로 간주되어 설명될 것이다.

상기 그룹 포맷터(303)는 상기 블록 처리기(302)에서 SCCC 아웃터 부호화되어 출력되는 모바일 서비스 데이터를 기 정의된 규칙에 따라 형성되는 데이터 그룹 내 해당 영역에 삽입하고, 또한 데이터 디인터리빙과 관련하여 각종 위치 홀더나 기지 데이터(또는 기지 데이터 위치 홀더)도 상기 데이터 그룹 내 해당 영역에 삽입한다. 그리고 나서, 상기 그룹 포맷터(303)는 데이터 그룹 내 데이터와 위치 홀더를 디인터리빙한다.

본 발명에서 데이터 그룹은 도 5에서와 같이 데이터 인터리빙 후를 기준으로 10개의 M/H 블록(B1~B10)으로 이루어지고, 4개의 영역(A,B,C,D)으로 구분된다.

그리고 도 5와 같이 데이터 그룹을 다수개의 계층화된 영역으로 구분한다고 가정하면, 블록 처리기(302)에서는 계층화된 영역의 특성에 따라 각 영역에 삽입될 모바일 서비스 데이터를 다른 부호율로 부호화할 수도 있다.

예를 들어, 데이터 그룹 내 A/B 영역에 삽입될 모바일 서비스 데이터는 블록 처리기(302)에서 1/2 부호율로 부호화를 수행하도록 하고, 이렇게 부호화된 모바일 서비스 데이터를 상기 그룹 포맷터(303)에서 상기 A/B 영역에 삽입하도록 할 수 있다. 또한 데이터 그룹 내 C/D 영역에 삽입될 모바일 서비스 데이터는 블록 처리기(302)에서 1/2 부호율보다 에러 정정 능력이 높은 1/4 부호율로 부호화를 수행하도록 하고, 이렇게 부호화된 모바일 서비스 데이터를 상기 그룹 포맷터(303)에서 상기 C/D 영역에 삽입하도록 할 수 있다. 또 다른 예로, C/D 영역에 삽입될 모바일 서비스 데이터는 블록 처리기(302)에서 1/4 부호율보다 더 강력한 에러 정정 능력을 갖는 부호율로 부호화를 수행하도록 하고, 이렇게 부호화된 데이터를 상기 그룹 포맷터(303)에서 상기 C/D 영역에 삽입하도록 할 수도 있고, 추후의 사용을 위해서 미사용(reserve) 영역으로 남겨둘 수도 있다.

또한 상기 블록 처리기(302)는 다른 실시예로서, SCCC 블록 단위로 1/H 부호화를 수행할 수도 있다. 상기 SCCC 블록은 적어도 하나의 M/H 블록을 포함한다.

이때 1/H 부호화가 하나의 M/H 블록 단위로 이루어진다면, M/H 블록(B1~B10)과 SCCC 블록(SCB1~SCB10)은 동일하다(SCB1=B1, SCB2=B2, SCB3=B3, SCB4=B4, SCB5=B5, SCB6=B6, SCB7=B7, SCB8=B8, SCB9=B9, SCB10=B10). 예를 들어, M/H 블록 B1은 1/2 부호율로, M/H 블록 B2은 1/4 부호율로, M/H 블록 B3은 1/2 부호율로 부호화를 수행할 수 있다. 나머지 M/H 블록에 대해서도 마찬가지이다.

또는 A,B,C,D 영역 내 복수개의 M/H 블록을 하나의 SCCC 블록으로 묶어, SCCC 블록 단위로 1/H 부호화를 수행할 수도 있다. 이렇게 하면 C/D 영역의 수신 성능을 향상시킬 수 있게 된다. 예를 들어, M/H 블록 B1부터 M/H 블록 B5까지를 하나의 SCCC 블록으로 묶어 1/2 부호화를 수행하고, 이렇게 부호화된 모바일 서비스 데이터를 상기 그룹 포맷터(303)에서 데이터 그룹의 M/H 블록 B1부터 M/H 블록 B5까지 삽입하도록 할 수 있다.

또한 M/H 블록 B6부터 M/H 블록 B10까지를 다른 SCCC 블록으로 묶어 1/4 부호화를 수행하고, 이렇게 부호화된 모바일 서비스 데이터를 상기 그룹 포맷터(303)에서 데이터 그룹의 M/H 블록 B6부터 M/H 블록 B10까지 삽입하도록 할 수 있다. 이 경우 하나의 데이터 그룹은 두개의 SCCC 블록으로 구성된다.

또 다른 실시 예로써 M/H 블록을 2개씩 묶어서 하나의 SCCC 블록으로 구성할 수도 있다. 예를 들어서 M/H 블록 B1과 M/H 블록 B6을 묶어 하나의 SCCC(SCB1) 블록을 구성할 수 있다. 마찬가지로 M/H 블록 B2과 M/H 블록 B7을 묶어 다른 하나의 SCCC(SCB2) 블록, M/H 블록 B3과 블록 B8을 묶어 또 다른 하나의 SCCC(SCB3) 블록, M/H 블록 B4과 블록 B9을 묶어 또 다른 하나의 SCCC(SCB4) 블록, M/H 블록 B5과 M/H 블록 B10을 묶어 또 다른 하나의 SCCC(SCB5) 블록을 구성할 수 있다. 이 경우는 10개의 M/H 블록을 5개의 SCCC 블록으로 구성한 예이다. 이렇게 하면 채널 변화가 매우 심한 수신 환경에서 A 영역에 비해서 상대적으로 수신 성능이 떨어지는 C 와 D 영역의 수신 성능을 보완할 수가 있다. 또한 A 영역에서 D 영역으로 갈수록 메인 서비스 데이터 심볼의 수가 점점 많아지게 되고 이것이 에러 정정 부호의 성능 저하를 가져오는데, 상기와 같이 복수개의 M/H 블록을 하나의 SCCC 블록으로 구성함으로써, 이러한 성능 저하를 줄일 수가 있다

상기와 같이 블록 처리기(302)에서 1/H 부호화가 이루어지면, 모바일 서비스 데이터를 정확하게 복원하기 위하여 SCCC 관련 정보가 수신 시스템으로 전송되어야 한다.

하기의 표 7은 SCCC 관련 정보 중 M/H 블록과 SCCC 블록 사이의 관계를 보인 SCCC 블록 모드의 일 예를 보이고 있다.

SCCC Block Mode	00	01	10	11
Description	One M/H Block per SCCC block	Two M/H Blocks per SCCC block	reserved	reserved
SCB	SCB input, M/H Block	SCB input, M/H Blocks
SCB1	B1	B1 + B6
SCB2	B2	B2 + B7
SCB3	B3	B3 + B8
SCB4	B4	B4 + B9
SCB5	B5	B5 + B10
SCB6	B6	-
SCB7	B7	-
SCB8	B8	-
SCB9	B9	-
SCB10	B10	-

상기 표 7은 SCCC 블록 모드를 표시하기 위해 2비트가 할당되는 것을 일 실시예로 하고 있다. 일 예로, 상기 SCCC 블록 모드 값이 00이면 SCCC 블록과 M/H 블록이 동일함의 표시한다. 또한 상기 SCCC 블록 모드 값이 01이면 각 SCCC 블록이 2개의 M/H 블록으로 구성됨을 표시한다.

만일 전술한 바와 같이 하나의 데이터 그룹이 두개의 SCCC 블록으로 구성된다면 표 7에서는 표시하지 않았지만 SCCC 블록 모드로 이 정보도 표시할 수 있다. 예를 들어, SCCC 블록 모드 값이 10일 때는 각 SCCC 블록이 5개의 M/H 블록으로 구성되며, 하나의 데이터 그룹이 두개의 SCCC 블록으로 구성됨을 표시할 수 있다. 여기서, SCCC 블록에 포함되는 M/H 블록의 개수 및 M/H 블록의 위치는 시스템 설계자에 의해 달라질 수 있으므로 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않을 것이며, 또한 SCCC 모드 정보의 확장도 가능하다.

하기의 표 8은 SCCC 관련 정보 중 SCCC 블록의 부호율 정보 즉, SCCC 아웃터 코드 모드의 일 예를 보이고 있다.

SCCC outer code mode	Description
00	The outer code rate of a SCCC Block is 1/2　　 rate
01	The outer code rate of a SCCC Block is 1/4　　 rate
10	Reserved
11	Reserved

상기 표 8은 SCCC 블록의 부호율 정보를 표시하기 위해 2비트가 할당되는 것을 일 실시예로 하고 있다. 일 예로, 상기 SCCC 아웃터 코드 모드 값이 00이면 해당 SCCC 블록의 부호율은 1/2을 지시하고, 01이면 1/4을 지시한다.

만일 상기 표 7의 SCCC 블록 모드 값이 00을 표시하면, 상기 SCCC 아웃터 코드 모드는 각 M/H 블록에 대응하여 각 M/H 블록의 부호율을 표시할 수 있다. 이 경우 하나의 데이터 그룹은 10개의 M/H 블록을 포함하고, 각 SCCC 블록 모드는 2비트가 할당된다고 가정하였으므로, 10개의 M/H 블록에 대한 SCCC 블록 모드를 표시하기 위해 20비트가 필요하다.

다른 예로, 상기 표 7의 SCCC 블록 모드 값이 00을 표시하면, 상기 SCCC 아웃터 코드 모드는 데이터 그룹 내 각 영역에 대응하여 각 영역의 부호율을 표시할 수도 있다. 이 경우 하나의 데이터 그룹은 A,B,C,D 4개의 영역을 포함하고, 각 SCCC 블록 모드는 2비트가 할당된다고 가정하였으므로, 4개의 영역에 대한 SCCC 블록 모드를 표시하기 위해 8비트가 필요하다.

또 다른 예로, 상기 표 7의 SCCC 블록 모드 값이 01을 표시하면, 상기 데이터 그룹 내 A,B,C,D 영역은 동일한 SCCC 아웃터 코드 모드를 갖게 된다.

한편 하기의 표 9는 SCCC 블록 모드 값이 00일 때, 각 SCCC 블록에 대한 SCCC 출력 블록 길이(SCCC Output Block Length ; SOBL)의 일 예를 보이고 있다.

SCCC Block	SOBL	SIBL
SCCC Block	SOBL	1/2 rate	1/4 rate
SCB1(B1)	528	264	132
SCB2(B2)	1536	768	384
SCB3(B3)	2376	1188	594
SCB4(B4)	2388	1194	597
SCB5(B5)	2772	1386	693
SCB6(B6)	2472	1236	618
SCB7(B7)	2772	1386	693
SCB8(B8)	2508	1254	627
SCB9(B9)	1416	708	354
SCB10(B10)	480	240	120

즉, 각 SCCC 블록에 대한 SCCC 출력 블록 길이(SCCC Output Block Length ; SOBL)를 알면, 각 SCCC 블록의 아웃터 부호율에 따라 해당 SCCC 블록에 대한 SCCC 입력 블록 길이(SCCC Input Block Length ; SIBL)를 결정할 수 있다. 상기 SOBL은 각 SCCC 블록에 대한 SCCC 출력(또는 outer encoded) 바이트의 개수와 같고, SIBL은 각 SCCC 블록에 대한 SCCC 입력(or payload) 바이트의 개수와 같다.

하기의 표 10은 SCCC 블록 모드 값이 01일 때, 각 SCCC 블록에 대한 SOBL과 SIBL의 일 예를 보이고 있다.

SCCC Block	SOBL	SIBL
SCCC Block	SOBL	1/2 rate	1/4 rate
SCB1 (B1+B6)	3000	1500	750
SCB2 (B2+B7)	4308	2154	1077
SCB3 (B3+B8)	4884	2442	1221
SCB4 (B4+B9)	3804	1902	951
SCB5 (B5+B10)	3252	1626	813

이를 위해 상기 블록 처리기(302)는 도 28 과 같이 RS 프레임 포션-SCCC 블록 변환기(511), 바이트-비트 변환기(512), 콘볼루션 부호기(513), 심볼 인터리버(514), 심볼-바이트 변환기(515), 및 SCCC 블록-MH 블록 변환기(516)를 포함할 수 있다.

상기 콘볼루션 부호기(513)와 심볼 인터리버(514)는 SCCC를 구성하기 위해 트렐리스 부호화 모듈(256)과 가상으로 연접된다(The convolutional encoder 513 and the symbol interleaver 514 are virtually concatenated with the trellis encoder in the post-processor to construct the SCCC).

즉, 상기 RS 프레임 포션-SCCC 블록 변환기(511)는 입력되는 RS 프레임 포션을 RS 프레임 모드, SCCC 블록 모드, SCCC 아웃터 코드 모드에 따라 표 9, 표 10의 SIBL을 사용함으로써, 복수의 SCCC 블록으로 분할한다. 여기서 상기 M/H 프레임 부호기(301)는 RS 프레임 모드에 따라 프라이머리 RS 프레임 포션을 출력하거나, 프라이머리 RS 프레임 포션과 세컨더리 RS 프레임 포션을 출력한다.

상기 RS 프레임 모드가 00이라면, 프라이머리 RS 프레임의 포션은 블록 처리기(302)에서 SCCC 아웃터 부호화되어 하나의 데이터 그룹 내 10개의 M/H 블록에 매핑된 데이터 량과 같다. 만일 상기 SCCC 블록 모드가 00이라면, 상기 프라이머리 RS 프레임은 표 9에 따라 10개의 SCCC 블록으로 분할된다. 만일 SCCC 블록 모드가 01이라면, 상기 프라이머리 RS 프레임 포션은 표 10에 따라 5개의 SCCC 블록으로 분할된다. 한편 상기 RS 프레임 모드가 01이라면, 상기 블록 처리기(302)는 두개의 RS 프레임 포션을 입력받는다. 상기 RS 프레임 모드가 01인 경우, SCCC 블록 모드 값으로 01이 사용되지 않는다. 상기 프라이머리 RS 프레임으로터 분할된 프라이머리 포션은 블록 처리기(302)에서 SCCC 블록 SCB3, SCB4, SCB5, SCB6, SCB7, 및 SCB8으로서 SCCC 아웃터 부호화된다. 상기 SCCC 블록 SCB3, SCB8은 그룹 포맷터(303)에서 데이터 그룹 내 영역 B에 매핑되고, 상기 SCCC 블록 SCB4, SCB5, SCB6, SCB7은 영역 A에 매핑된다. 상기 세컨더리 RS 프레임으로부터 분할된 세컨더리 포션은 블록 처리기(302)에 의해 SCCC 블록 SCB1, SCB2, SCB9, 및 SCB10으로서 SCCC 아웃터 부호화된다. 상기 그룹 포맷터(303)는 상기 SCCC 블록 SCB1, SCB10은 해당 데이터 그룹 내 영역 D에 각각 매핑하고, 상기 SCCC 블록 SCB2, SCB9은 영역 C에 매핑된다.

상기 바이트-비트 변환기(512)는 상기 RS 프레임 포션-SCCC 블록 변환기(511)에서 출력되는 각 SCCC 블록의 모바일 서비스 데이터 바이트를 비트로 구분하여 콘볼루션 부호기(513)로 출력한다.

상기 콘볼루션 부호기(513)는 입력되는 모바일 서비스 데이터 비트에 대해 1/2 부호화 또는 1/4 부호화를 수행한다.

도 29는 상기 콘볼루션 부호기(513)의 일 실시예를 보인 상세 블록도로서, 2개의 지연기(521,523)와 3개의 가산기(522,524,525)로 구성되어, 입력 데이터 비트 U를 부호화하여 5비트(u0~u4)로 출력한다. 이때 입력 데이터 비트 U는 최상위 비트 u0로 그대로 출력됨과 동시에 부호화되어 하위 비트 u1u2u3u4로 출력된다.

즉, 입력 데이터 비트 U는 그대로 최상위 비트 u0로 출력됨과 동시에 제1,제3 가산기(522,525)로 출력된다. 상기 제1 가산기(522)는 입력 데이터 비트 U와 제1 지연기(521)의 출력을 더하여 제2 지연기(523)로 출력하며, 상기 제2 지연기(523)에서 일정 시간(예를 들어 1 클럭) 지연된 데이터는 하위 비트 u1로 출력됨과 동시에 제1 지연기(521)로 피드백된다. 상기 제1 지연기(521)는 상기 제2 지연기(523)에서 피드백되는 데이터를 일정 시간(예를 들어, 1 클럭) 지연시켜 하위 비트 u2로 출력함과 동시에 제1 가산기(522)와 제 2 가산기(524)로 출력한다.

상기 제2 가산기(524)는 제1,제2 지연기(521,523)의 출력을 더하여 하위 비트 u3로 출력한다. 상기 제3 가산기(525)는 입력 데이터 비트 U와 제2 가산기(524)의 출력을 더하여 최하위 비트 u4로 출력한다.

이때 제1,제2 지연기(521,523)는 각 SCCC 블록의 시작시에 0으로 리셋된다. 도 29의 콘볼루션 부호기(513)는 1/2 부호기로 사용할 수도 있고, 1/4 부호기로 사용할 수도 있다.

즉, 도 29의 콘볼루션 부호기(513)의 일부 출력 비트를 선택하여 출력하면, 1/2 부호기 또는 1/4 부호기로 사용할 수 있다.

하기의 표 11은 콘볼루션 부호기(513)의 출력 심볼의 일 예를 보인 것이다.

Region	1/2 rate	1/4 rate
		SCCC Block mode = ‘00’	SCCC Block mode = ‘01’
A, B	(u0, u1)	(u0, u2), (u1, u4)	(u0, u2), (u1, u4)
C, D		(u0, u1), (u3, u4)

예를 들어, 1/2 부호율인 경우, 1 출력 심볼 즉, u0,u1 비트를 선택하여 출력하면 된다. 또한, 1/4 부호율인 경우 SCCC 블록 모드에 따라 2 출력 심볼 즉, 4개의 비트를 선택하여 출력하면 된다. 예를 들어, SCCC 블록 모드가 01이라고 하면, u0,u2로 된 출력 심볼, u1,u4로 된 출력 심볼을 선택하여 출력하면 1/4 부호화의 결과를 얻게 된다.

상기 콘볼루션 부호화부(513)에서 1/2 또는 1/4 부호율로 부호화된 모바일 서비스 데이터 심볼은 심볼 인터리버(514)로 출력된다.

상기 심볼 인터리버(514)는 상기 콘볼루션 부호기(513)의 출력 데이터 심볼에 대해 심볼 단위로 블록 인터리빙을 수행한다. 즉, 심볼 인터리버(514)는 블록 인터리버의 한 유형이다. 상기 심볼 인터리버(514)는 구조적으로 어떤 순서 재배열을 하는 인터리버이면 어느 인터리버라도 적용될 수 있다. 본 발명에서는 순서를 재배열하려는 심볼의 길이가 다양한 경우에도 적용 가능한 가변 길이 심볼 인터리버를 사용하는 것을 일 실시예로 설명한다.

도 30 은 본 발명에 따른 심볼 인터리버의 일 실시예를 보인 도면으로서, B는 2112이고, L은 4096일 때의 심볼 인터리빙의 예이다.

여기서 상기 B는 콘볼루션 부호기(513)에서 심볼 인터리빙을 위해 출력되는 심볼 단위의 블록 길이(Block length in symbols)이고, L은 심볼 인터리버(514)에서 실제로 인터리빙이 되는 심볼 단위의 블록 길이이다. 이때 심볼 인터리버(514)로 입력되는 심볼 단위의 블록 길이 B는 4 x SOBL과 같다. 즉, 한 심볼은 2비트로 구성되므로, B는 4 x SOBL로 설정될 수 있다.

그리고 심볼 인터리빙시에, L = 2^m(여기서 m은 자연수)이면서 L ≥ B 조건을 만족하여야 한다. 만일 B와 L의 값이 차이가 나게 되면, 차이나는 개수(=L-B)만큼 널(null 또는 dummy) 심볼이 추가되어 도 30 의 P'(i)와 같이 인터리빙 패턴이 만들어진다.

그러므로 상기 B는 인터리빙을 위해 상기 심볼 인터리버(514)로 입력되는 실제 심볼들의 블록 크기가 되고, L은 상기 심볼 인터리버(514)에서 생성된 인터리빙 패턴에 의해 실제 인터리빙이 이루어지는 인터리빙 단위가 된다.

하기의 수학식 6은 상기 심볼 인터리버(514)에서 순서를 재배열하고자 하는 심볼 B개를 순서대로 입력받은 후, L = 2^m이면서 L ≥ B 조건을 만족하는 L을 찾아 인터리빙 패턴을 만들어 재배열하는 과정을 수학식으로 표현한 것이다.

모든 위치 0 ≤ i ≤ B-1　 에 대해서,

P'(i) = { 89 x i x (i+1) / 2 } mod L

여기서 L ≥ B , L = 2^m이고, m은 자연수이다.

상기 수학식 6, 도 30 의 P'(i)와 같이 L 심볼 단위로 B개의 입력 심볼과 (L-B)개의 널 심볼의 순서를 재배열한 후 도 30 의 P(i)와 같이 널 심볼의 위치를 제거하고 다시 정렬한다. 즉, 가장 낮은 i부터 시작하여, 제거된 널 심볼의 위치를 채우기 위해 P(i) 엔트리들을 왼쪽으로 쉬프트한다(Starting with the lowest i, shift the P(i) entries to the left to fill the empty entry locations). 그리고 정렬된 인터리빙 패턴 P(i)의 심볼들을 순서대로 심볼-바이트 변환기(515)로 출력한다.

상기 심볼-바이트 변환기(515)는 상기 심볼 인터리버(514)에서 순서 재배열이 완료되어 출력되는 모바일 서비스 데이터 심볼들을 바이트로 변환하여 SCCC 블록-MH 블록 변환기(516)로 출력한다. 상기 SCCC 블록-MH 블록 변환기(516)는 심볼 인터리빙된 SCCC 블록을 M/H 블록으로 변환하여 그룹 포맷터(303)로 출력한다.

만일 SCCC 블록 모드가 00이라면, 상기 SCCC 블록은 데이터 그룹 내 각 M/H 블록에 1:1로 매핑된다. 다른 예로, SCCC 블록 모드가 01이라면, 상기 SCCC 블록은 데이터 그룹 내 두개의 대응하는 M/H 블록에 매핑된다. 예를 들어, SCCC 블록 SCB1은 (B1,B6)에, SCB2는 (B2,B7)에, SCB3은 (B3,B8)에, SCB4는 (B4,B9)에, 그리고 SCB5는 (B5,B10)에 매핑된다. 상기 SCCC 블록-MH 블록 변환기(516)에서 출력되는 M/H 블록은 모바일 서비스 데이터와 FEC 리더던시(redundancy)로 이루어진다. 본 발명은 M/H 블록의 모바일 서비스 데이터 뿐만 아니라 FEC 리더던시(redundancy)도 모바일 서비스 데이터로 간주하여 설명한다.

그룹 포맷터

상기 그룹 포맷터(303)는 상기 블록 처리기(302)에서 출력되는 M/H 블록의 데이터를 기 정의된 규칙에 따라 형성되는 데이터 그룹 내 해당 M/H 블록에 삽입하고, 또한 데이터 디인터리빙과 관련하여 각종 위치 홀더나 기지 데이터(또는 기지 데이터 위치 홀더)도 상기 데이터 그룹 내 해당 영역에 삽입한다.

즉, 상기 그룹 포맷터(303)에서는 블록 처리기(302)에서 출력되는 부호화된 모바일 서비스 데이터들 외에도 도 5에서 보이는 것과 같이 후단의 데이터 디인터리빙과 관련하여 MPEG 헤더 위치 홀더, 비체계적 RS 패리티 위치 홀더, 메인 서비스 데이터 위치 홀더를 데이터 그룹의 해당 영역에 삽입한다. 여기서 메인 서비스 데이터 위치 홀더를 삽입하는 이유는 도 5와 같이 데이터 인터리빙 후를 기준으로 B 영역 내지 D 영역에서는 모바일 서비스 데이터와 메인 서비스 데이터가 사이 사이에 서로 섞이게 되기 때문이다. 일 예로 상기 MPEG 헤더를 위한 위치 홀더는 상기 데이터 디인터리빙 후의 출력 데이터를 기준으로 볼 때, 각 패킷의 제일 앞에 할당될 수 있다. 또한 의도된 그룹 포맷을 구성하기 위해 더미 바이트를 삽입할 수도 있다. 또한 상기 그룹 포맷터(303)에서는 트렐리스 부호화부(Trellis Encoding Module)(256)의 초기화 데이터(즉, 트렐리스 초기화 바이트)를 해당 영역에 삽입한다. 일 실시예로, 상기 초기화 데이터는 상기 기지 데이터 열의 앞에 삽입할 수 있다. 상기 초기화 데이터는 트렐리스 부호화부(256) 내 메모리를 초기화하는데 이용되며, 수신 시스템으로 전송되지 않는다.

그리고 상기 그룹 포맷터(303)에서는 시그널링 부호기(304)에서 부호화되어 출력되는 시그널링 정보도 데이터 그룹의 해당 영역에 삽입할 수 있다.

이때 상기 시그널링 정보는 상기 그룹 포맷터(303)에서 각 데이터 및 위치 홀더를 데이터 그룹에 삽입할 때 참조될 수 있다. 상기 시그널링 정보의 부호화 및 데이터 그룹에 삽입하는 과정은 뒤에서 상세히 설명할 것이다.

그리고 상기 그룹 포맷터(303)에서는 각종 데이터 및 위치 홀더를 데이터 그룹의 해당 영역에 삽입한 후, 데이터 그룹 내 데이터 및 위치 홀더를 데이터 인터리빙의 역과정으로 디인터리빙하여 패킷 포맷터(305)로 출력한다. 상기 그룹 포맷터(303)는 도 31과 같이 그룹 포맷 형성부(Group format organizer)(527), 및 데이터 디인터리버(529)를 포함할 수 있다. 상기 그룹 포맷 형성부(527)는 상기와 같이 데이터 그룹 내 해당 영역에 데이터 및 위치 홀더를 삽입하고, 데이터 디인터리버(529)는 데이터 그룹 내 데이터 및 위치 홀더를 데이터 인터리빙의 역과정으로 디인터리빙한다.

상기 패킷 포맷터(305)는 디인터리빙되어 입력된 데이터 중에서 디인터리빙을 위해 할당되었던 메인 서비스 데이터 위치 홀더와 RS 패리티 위치 홀더를 제거하고, 나머지 부분들을 모은 후, 3바이트의 MPEG 헤더 위치 홀더에 널 패킷 PID(또는 메인 서비스 데이터 패킷에서 사용하지 않는 PID)를 갖는 MPEG 헤더를 삽입한다. 그리고 각 187 바이트의 데이터 패킷의 시작 부분에 동기 바이트를 추가한다.

또한 상기 패킷 포맷터(305)는 상기 그룹 포맷터(303)에서 기지 데이터 위치 홀더를 삽입한 경우 상기 기지 데이터 위치 홀더에 실제 기지 데이터를 삽입할 수도 있고, 또는 나중에 대체 삽입하기 위하여 상기 기지 데이터 위치 홀더를 조정없이 그대로 출력할 수도 있다.

그리고 나서 상기 패킷 포맷터(305)는 상기와 같이 패킷 포맷팅된 데이터 그 룹 내 데이터들을 188바이트 단위의 모바일 서비스 데이터 패킷(즉, MPEG TS 패킷)으로 구분하여 패킷 다중화기(240)에 제공한다.

상기 패킷 다중화기(240)는 상기 제어부(201)의 제어에 의해 패킷 포맷터(305)에서 패킷 포맷팅되어 출력되는 데이터 그룹과 패킷 지터 경감기(220)에서 출력되는 메인 서비스 데이터 패킷을 다중화하여 후처리기(Post-Processor)(250)의 데이터 랜더마이저(251)로 출력한다. 즉, 상기 제어부(201)는 패킷 다중화기(240)의 시간 다중화를 제어한다. 만일 상기 패킷 다중화기(240)가 상기 패킷 포맷터(305)로부터 118개의 모바일 서비스 데이터 패킷을 입력받는다면, 118개 중 37 모바일 서비스 데이터 패킷은　VSB 필드 동기 삽입 위치 앞에 배치되고(place), 또 다른 81 모바일 서비스 데이터 패킷은 상기 VSB 필드 동기 삽입 위치 뒤에 배치된다. 상기 다중화 방법은 시스템 설계의 여러 변수들에 의해서 조정이 가능하다. 상기 패킷 다중화기(240)에서의 다중화 방법 및 다중화 규칙에 대해서는 뒤에서 상세히 설명하기로 한다.

그리고 상기 패킷 다중화 과정에서 메인 서비스 데이터 사이사이에 모바일 서비스 데이터를 포함하는 데이터 그룹이 다중화(또는 할당)되기 때문에 메인 서비스 데이터 패킷의 시간적인 위치가 상대적으로 이동하게 된다. 그런데 수신 시스템의 메인 서비스 데이터 처리를 위한 시스템 목표 디코더(즉, MPEG 디코더)에서는 메인 서비스 데이터만을 수신하여 복호하고 모바일 서비스 데이터 패킷은 널 데이터 패킷으로 인식하여 버리게 된다.

따라서 수신 시스템의 시스템 목표 디코더가 데이터 그룹과 다중화된 메인 서비스 데이터 패킷을 수신할 경우 패킷 지터가 발생하게 된다.

이때 상기 시스템 목표 디코더에서는 비디오 데이터를 위한 여러 단계의 버퍼가 존재하고 그 사이즈가 상당히 크기 때문에 상기 패킷 다중화기(240)에서 발생시키는 패킷 지터는 비디오 데이터의 경우, 큰 문제가 되지 않는다. 그러나 시스템 목표 디코더 내 오디오 데이터를 위한 버퍼의 사이즈는 작기 때문에 문제가 될 수 있다.

즉, 상기 패킷 지터로 인해 수신 시스템의 메인 서비스 데이터를 위한 버퍼, 예를 들면 오디오 데이터를 위한 버퍼에서 오버플로우(overflow)나 언더플로우(underflow)가 발생할 수 있다.

따라서 패킷 지터 경감기(220)에서는 상기 시스템 목표 디코더의 버퍼에서 오버플로우 또는 언더플로우가 발생하지 않도록 메인 서비스 데이터 패킷의 상대적인 위치를 재조정한다.

본 발명에서는 오디오 버퍼의 동작에 주는 영향을 최소화하기 위하여 메인 서비스 데이터의 오디오 데이터 패킷의 위치를 재배치하는 실시예들을 설명한다. 상기 패킷 지터 경감기(220)는 메인 서비스의 오디오 데이터 패킷이 최대한 균일하게 위치할 수 있도록 메인 서비스 데이터 구간에서 오디오 데이터 패킷을 재배치한다.

또한 메인 서비스 데이터 패킷의 위치를 상대적으로 재조정하게 되면 그에 따른 PCR(Program Clock Reference) 값을 수정해 주어야 한다. PCR 값은 MPEG 디코더의 시간을 맞주기 위한 시간 기준값으로 TS 패킷의 특정 영역에 삽입되어 전송된 다. 상기 패킷 지터 경감기(220)에서 PCR 값 수정도 수행하는 것을 일 실시예로 한다.

상기 패킷 지터 경감기(220)의 출력은 패킷 다중화기(240)로 입력된다. 상기 패킷 다중화기(240)는 전술한 바와 같이 패킷 지터 경감기(220)에서 출력되는 메인 서비스 데이터 패킷과 전처리기(230)에서 출력되는 모바일 서비스 데이터 패킷을 기 설정된 다중화 규칙에 따라 다중화하여 후 처리기(250)의 데이터 랜더마이저(251)로 출력한다.

상기 데이터 랜더마이저(251)는 입력된 데이터가 메인 서비스 데이터 패킷이면 기존의 랜더마이저와 동일하게 랜더마이징을 수행한다. 즉, 메인 서비스 데이터 패킷 내 동기 바이트를 버리고 나머지 187 바이트를 내부에서 발생시킨 의사랜덤(pseudo random) 바이트를 사용하여 랜덤하게 만든 후 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(252)로 출력한다.

그러나 입력된 데이터가 모바일 서비스 데이터 패킷이면, 패킷의 일부만을 랜더마이징할 수도 있다. 예를 들어, 상기 전처리기(230)에서 모바일 서비스 데이터에 대해 미리 랜더마이징을 수행하였다고 가정하면, 상기 데이터 랜더마이저(251)는 상기 모바일 서비스 데이터 패킷에 포함된 4바이트의 MPEG 헤더 중 동기 바이트를 버리고 나머지 3바이트에 대해서만 랜더마이징을 수행하여 상기 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(252)로 출력한다. 즉, 상기 MPEG 헤더를 제외한 나머지 모바일 서비스 데이터에 대해서는 랜더마이징을 수행하지 않고 상기 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(252)로 출력한다. 상기 데이터 랜더마이저(251)는 모바일 서비스 데이터 패킷에 포함된 기지 데이터(또는 기지 데이터 위치 홀더)와 초기화 데이터에 대해서는 랜더마이징을 수행할 수도 있고 수행하지 않을 수도 있다.

상기 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(252)는 상기 데이터 랜더마이저(251)에서 랜더마이징되는 데이터 또는 바이패스되는 데이터에 대해 RS 부호화를 수행하여 20바이트의 RS 패리티를 부가한 후 데이터 인터리버(253)로 출력한다. 이때 상기 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(252)는 입력된 데이터가 메인 서비스 데이터 패킷인 경우 기존 방송 시스템과 동일하게 체계적 RS 부호화를 수행하여 20바이트의 RS 패리티를 187바이트의 데이터 뒤에 부가한다. 그리고 모바일 서비스 데이터 패킷이면 비체계적 RS 부호화를 수행하고, 이때 얻은 20바이트의 RS 패리티를 패킷 내 미리 정해진 패리티 바이트 위치에 삽입한다.

상기 데이터 인터리버(253)는 바이트 단위의 길쌈(convolutional) 인터리버이다.

상기 데이터 인터리버(253)의 출력은 패리티 치환기(254)와 비체계적 RS 부호기(255)로 입력된다.

한편 상기 패리티 치환기(254)의 후단에 위치한 트렐리스 부호화부(256)의 출력 데이터를 송/수신측에서 약속에 의해 정의한 기지 데이터로 하기 위해 먼저 트렐리스 부호화부(256) 내의 메모리의 초기화가 필요하다. 즉 입력되는 기지 데이터 열이 트렐리스 부호화되기 전에 먼저 트렐리스 부호화부(256)의 메모리를 초기화시켜야 한다.

이때 입력되는 기지 데이터 열의 시작 부분은 실제 기지 데이터가 아니라 전 처리기(230) 내 그룹 포맷터에서 삽입된 초기화 데이터이다. 따라서 입력되는 기지 데이터 열이 트렐리스 부호화되기 직전에 트렐리스 부호화부(256) 내 메모리 값을 해당 초기화 데이터와 치환하는 과정이 필요하다.

즉, 초기화 데이터는 트렐리스 부호화부(256) 내 메모리 값으로 치환(replace)되어 트렐리스 부호화부(256)로 입력된다. 이때 상기 초기화 데이터를 대체(replace)하는 메모리 값은 트렐리스 부호화부(256) 내 해당 메모리 값과 익스클루시브 오아 연산되어 해당 메모리로 입력된다. 따라서 해당 메모리는 0으로 초기화된다. 또한 초기화 데이터를 대체한 메모리 값으로 RS 패리티를 다시 계산하여 상기 데이터 인터리버(253)에서 출력되는 RS 패리티와 대체하는 과정이 필요하다.

따라서 상기 비체계적 RS 부호기(255)에서는 상기 데이터 인터리버(253)로부터 초기화 데이터가 포함된 모바일 서비스 데이터 패킷을 입력받고, 트렐리스 부호화부(256)로부터 메모리 값을 입력받는다. 그리고 입력된 모바일 서비스 데이터 패킷 중 초기화 데이터를 메모리 값으로 치환하고 상기 모바일 서비스 데이터 패킷에 부가된 RS 패리티 데이터를 제거한 후 비체계적인 RS 부호화를 수행한다. 그리고 상기 비체계적 RS 부호화하여 얻은 RS 패리티를 상기 패리티 치환기(255)로 출력한다. 그러면 상기 패리티 치환기(255)는 모바일 서비스 데이터 패킷 내 데이터는 상기 데이터 인터리버(253)의 출력을 선택하고, RS 패리티는 비체계적 RS 부호기(255)의 출력을 선택하여 트렐리스 부호화부(256)로 출력한다.

한편 상기 패리티 치환기(254)는 메인 서비스 데이터 패킷이 입력되거나 또는 초기화 데이터가 포함되지 않은 모바일 서비스 데이터 패킷이 입력되면 상기 데 이터 인터리버(253)에서 출력되는 데이터와 RS 패리티를 선택하여 그대로 트렐리스 부호화부(256)로 출력한다.

상기 트렐리스 부호화부(256)는 패리티 치환기(254)에서 출력되는 바이트 단위의 데이터를 심볼 단위로 바꾸고 12-way 인터리빙하여 트렐리스 부호화한 후 동기 다중화기(260)로 출력한다.

도 32는 트렐리스 부호화부(256) 내 12개의 트렐리스 부호기 중 하나의 트렐리스 부호기의 상세 도면이다. 상기 트렐리스 부호기는 2개의 다중화기(531,541), 2개의 익스클루시브 오아 게이트(532,543), 및 3개의 메모리(533,542,544)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 패리티 치환기(254)에서 초기화 데이터 대신 출력되는 메모리 값에 의해 상기 제1 내지 제3 메모리(533,542,544)는 초기화된다. 다시 말해, 초기화 데이터(즉, 각 트렐리스 초기화 데이터 바이트)로부터 변환된 처음 심볼(즉, 2비트)이 입력되면, 트렐리스 부호기의 입력 비트들은 도 32 에서 보는 바와 같이 트렐리스 부호기의 메모리 값들로 대체된다(More specifically, when대´he first대´wo 2-bit symbols converted from e wh대´rellis initialization대byte are inputted, the input bits of the trellis encoder shall be replaced by the memory values of the trellis encoder, as shown in Figure 32).

그리고 두 심볼(즉, 4비트)이 트렐리스 초기화를 위해 요구되기 때문에, 트렐리스 초기화 데이터 바이트들의 마지막 2 심볼은 트렐리스 초기화를 위해 사용되지 않으며, 기지 데이터 바이트의 심볼로 취급된다(Since 2 symbols (4 bits) are required for trellis initialization, the last 2 symbols (4 bits) from trellis initialization bytes are not used for trellis initialization and are treated like a symbol from a known data byte).

도 32의 트렐리스 부호기가 초기화 모드이면, 상기 트렐리스 부호기의 입력은 패리티 치환기(254)의 출력(X2X1) 대신 내부 트렐리스 상태에서 온다(When the trellis encoder is in initialization mode, the input comes from an internal trellis state instead of from the parity replacer 254). 그리고 노말 모드이면, 상기 트렐리스 부호기는 상기 패리티 치환기(254)로부터 입력 심볼(X2X1)을 제공받아 처리한다(When the trellis encoder is in the normal mode, the input symbol from the parity replacer 254 shall be processed). 상기 트렐리스 부호기는 트렐리스 초기화를 위해 변경된 입력 데이터를 상기 비체계적 RS 부호기(255)로 제공한다(The trellis encoder provides the modified input data for trellis initialization to the non-systematic RS encoder 255).

즉, 상기 제1 다중화기(531)는 선택 신호가 노말 모드(normal mode)를 지시하면 입력 심볼의 상위 비트 X2를 선택하고, 초기화 모드(initialization mode)를 지시하면 제1 메모리(533)의 출력을 선택하여 제1 배타적 오아 게이트(532)로 출력한다. 상기 제1 배타적 오아 게이트(532)는 상기 제1 다중화기(531)의 출력과 제1 메모리(533)의 출력을 배타적 오아 연산하여 제1 메모리(533)로 출력함과 동시에 최상위 비트 Z2로 출력한다. 상기 제1 메모리(533)는 상기 제1 배타적 오아 게이트(532)의 출력 데이터를 1 클럭 지연시킨 후 제1 다중화기(531)와 제1 배타적 오 아 게이트(532)로 출력한다. 한편 상기 제2 다중화기(541)는 선택 신호가 노말 모드(normal mode)를 지시하면 입력 심볼의 하위 비트 X1을 선택하고, 초기화 모드(initialization mode)를 지시하면 제2 메모리(542)의 출력을 선택하여 제2 배타적 오아 게이트(543)로 출력함과 동시에 하위 비트 Z1로 출력한다. 상기 제2 배타적 오아 게이트(543)는 제2 다중화기(541)의 출력과 제2 메모리(542)의 출력을 배타적 오아 연산하여 제3 메모리(544)로 출력한다. 상기 제3 메모리(544)는 상기 제2 배타적 오아 게이트(543)의 출력을 1 클럭 지연시킨 후 제2 메모리(542)로 출력함과 동시에 최하위 비트 Z0로 출력한다. 상기 제2 메모리(542)는 제3 메모리(544)의 출력을 1 클럭 지연시킨 후 제2 배타적 오아 게이트(543)와 제2 다중화기(541)로 출력한다.

상기 선택 신호는 초기화 데이터 바이트로부터 변환된 처음 두 심볼 동안 초기화 모드를 지시한다.

예를 들어, 선택 신호가 초기화 모드를 지시하면, 제1 배타적 오아 게이트(532)는 제1 다중화기(531)를 통해 제공되는 제1 메모리(533)의 값과 제1 메모리(533)에서 직접 제공되는 메모리 값을 배타적 오아 연산한다. 즉, 동일한 비트를 2개 받아 배타적 오아 연산한다. 일반적으로 배타적 오아 게이트는 피연산자의 두 개의 비트 중 하나만 1일 때는 결과가 1이 되고, 그렇지 않으면 0이 된다. 그러므로, 제1 메모리(533)의 값을 배타적 오아 연산하면 결과는 항상 0이 된다. 그리고 상기 제1 배타적 오아 게이트(532)의 출력 즉, 0이 제1 메모리(533)로 입력되므로, 제1 메모리(533)는 0으로 초기화된다.　

마찬가지로, 선택 신호가 초기화 모드를 지시하면, 제2 배타적 오아 게이트(543)는 제1 다중화기(541)를 통해 제공되는 제2 메모리(542)의 값과 제2 메모리(542)에서 직접 제공되는 메모리 값을 배타적 오아 연산한다. 그러므로. 제2 배타적 오아 게이트(543)의 출력도 항상 0이 된다. 상기 제2 배타적 오아 게이트(543)의 출력 즉, 0이 제3 메모리(544)로 입력되므로, 제3 메모리(544)도 0으로 초기화된다. 제3 메모리(544)의 출력은 다음 클럭에서 제2 메모리(542)로 입력되어, 제2 메모리(542)를 0으로 초기화시킨다. 이때에도 선택 신호는 초기화 모드를 지시한다.

즉, 초기화 데이터 바이트로부터 변환된 처음 심볼이 제1,제2 메모리(533,542) 값으로 대체되어 트렐리스 부호기로 입력되면, 트렐리스 부호기 내 제1, 제3 메모리(533,544)가 00으로 초기화된다. 이어 두 번째 심볼이 제1,제2 메모리(533,542) 값으로 대체되어 트렐리스 부호기로 입력되면, 트렐리스 부호기 내 제1,제2,제3 메모리(533,542,544)가 000으로 초기화된다. 이와 같이, 2 심볼이 트렐리스 부호기의 메모리를 초기화하기 위해 필요하다. 이때 상기 선택 신호가 초기화 모드를 지시하는 동안에는 제1,제2 메모리(533,542)의 출력 비트(X2'X1')가 새로운 RS 패리티 계산을 위해 비체계적 RS 부호기(255)로 입력된다.

상기 동기 다중화기(260)는 트렐리스 부호화부(256)의 출력에 필드 동기와 세그먼트 동기를 삽입하여 송신부(270)의 파일롯 삽입기(271)로 출력한다.

상기 파일롯 삽입기(271)에서 파일롯이 삽입된 데이터는 변조기(272)에서 기 설정된 변조 방식 예를 들어, VSB 방식으로 변조된 후 RF 업 컨버터(273)를 통해 각 수신 시스템으로 전송된다.

패킷 다중화기(240)의 다중화 방법

즉, 에러 정정 부호화 및 1/H 부호화된 프라이머리 RS 프레임(즉, RS 프레임 모드가 00) 또는 프라이머리/세컨더리 RS 프레임(즉, RS 프레임 모드가 01)의 데이터는 그룹 포맷터(303)에서 복수개의 데이터 그룹에 분할되어 각 데이터 그룹의 A 내지 D 영역 중 적어도 하나의 영역에 할당되거나, M/H 블록 B1 내지 B10 중 적어도 하나의 M/H 블록에 할당되어 디인터리빙된다. 그리고 디인터리빙된 데이터 그룹은 패킷 포맷터(305)를 거쳐 패킷 다중화기(240)에서 메인 서비스 데이터와 기 정해진 다중화 규칙에 따라 다중화된다.

상기 패킷 다중화기(240)는 연속적인 복수개의 데이터 그룹들이 서브 프레임 내에서 가능한 서로 멀리 떨어지도록 다중화하여 출력한다. 예를 들어, 하나의 서브 프레임에 3개의 데이터 그룹을 다중화하여 전송한다고 가정하면, 3개의 데이터 그룹은 상기 서브 프레임 내 첫 번째 슬롯(Slot #0), 다섯번째 슬롯(Slot #4), 아홉번째 슬롯(Slot #8)에 순차적으로 할당되어 출력된다.

상기 데이터 그룹의 할당과 마찬가지로, 퍼레이드들도 서브 프레임 내에서 가능한 서로 멀리 떨어지도록 다중화되어 출력된다. 상기 데이터 그룹 및 퍼레이드들의 할당 방법은 M/H 프레임을 기반으로 M/H 프레임마다 다르게 적용할 수 있고, 하나의 M/H 프레임 내 모든 서브 프레임에는 동일하게 적용하는 것을 일 실시예로 한다.

도 10은 하나의 서브 프레임에 포함되는 데이터 그룹의 수가 3인 단일 퍼레이드를 상기 패킷 다중화기(240)에서 하나의 M/H 프레임에 할당할 때의 실시예를 보이고 있다. 도 10을 보면, 하나의 서브 프레임에 3개의 데이터 그룹이 4 슬롯 주기로 순차적으로 할당되고, 이러한 과정이 해당 M/H 프레임 내 5개의 서브 프레임에 대해 수행되면, 하나의 M/H 프레임에 15개의 데이터 그룹이 할당됨을 알 수 있다. 여기서 상기 15개의 데이터 그룹은 하나의 퍼레이드에 포함되는 데이터 그룹들이다.

상기 도 10과 같이 하나의 퍼레이드에 대한 데이터 그룹들이 M/H 프레임에 할당되었을 때, 상기 패킷 다중화기(240)는 데이터 그룹과 데이터 그룹 사이에는 메인 서비스 데이터를 할당할 수도 있고, 다른 퍼레이드의 데이터 그룹들을 할당할 수도 있다. 즉, 상기 패킷 다중화기(240)는 하나의 M/H 프레임에 복수개의 퍼레이드에 대한 데이터 그룹들을 할당할 수 있다.

기본적으로, 복수개(multiple)의 퍼레이드에 대한 데이터 그룹의 할당 방법도 단일 퍼레이드의 경우와 다르지 않다. 즉, 상기 패킷 다중화기(240)는 하나의 M/H 프레임에 할당되는 다른 퍼레이드 내 데이터 그룹들도 각각 4 슬롯 주기로 할당한다.

예를 들어, 하나의 퍼레이드에 대한 데이터 그룹의 할당이 도 10과 같이 이루어졌다고 가정할 때, 다음 퍼레이드에 대한 데이터 그룹은 하나의 서브 프레임 내 12번째 슬롯부터 할당할 수 있다.

도 11은 상기 패킷 다중화기(240)에서 하나의 M/H 프레임에 3개의 퍼레이드(Parade #0, Parade #1, Parade #2)를 할당하여 전송하는 예를 보인 것이다.

일 예로, 첫 번째 퍼레이드(Parade #0)는 서브 프레임 당 3개의 데이터 그룹을 포함한다고 가정하면, 상기 패킷 다중화기(240)는 상기 수학식 1의 i 값에 0~2를 대입함으로써 서브 프레임 내 데이터 그룹들의 위치를 구할 수 있다. 즉, 서브 프레임 내 첫 번째, 다섯 번째, 아홉 번째 슬롯(Slot #0, Slot #4, Slot #8)에 첫 번째 퍼레이드의 데이터 그룹들을 순차적으로 할당하여 출력한다.

두 번째 퍼레이드(Parade #1)는 서브 프레임 당 2개의 데이터 그룹을 포함한다고 하면, 상기 패킷 다중화기(240)는 상기 수학식 1의 i 값에 3~4를 대입함으로써 서브 프레임 내 데이터 그룹들의 위치를 구할 수 있다. 즉, 서브 프레임 내 두 번째, 열두 번째 슬롯(Slot #1, Slot #11)에 두 번째 퍼레이드의 데이터 그룹들을 순차적으로 할당하여 출력한다.

또한 세 번째 퍼레이드(Parade #2)는 서브 프레임 당 2개의 그룹을 포함한다고 하면, 상기 패킷 다중화기(240)는 상기 수학식 1의 i 값에 5~6을 대입함으로써 서브 프레임 내 데이터 그룹들의 위치를 구할 수 있다. 즉, 서브 프레임 내 일곱 번째, 열한 번째 슬롯(Slot #6, Slot #10)에 세 번째 퍼레이드의 데이터 그룹들을 순차적으로 할당하여 출력한다.

이와 같이 상기 패킷 다중화기(240)는 하나의 M/H 프레임에 복수개의 퍼레이드에 대한 데이터 그룹들을 다중화하여 출력할 수 있으며, 하나의 서브 프레임에서 데이터 그룹의 다중화는 4 슬롯들의 그룹 스페이스를 갖고 왼쪽에서 오른쪽으로 시리얼로 수행한다. 따라서 하나의 서브 프레임에 다중화될 수 있는 하나의 퍼레이드 내 데이터 그룹의 개수(Number of groups of one parade per a sub-frame ; NOG)는 1부터 8까지의 정수 중 어느 하나가 될 수 있다. 이때 하나의 M/H 프레임은 5개의 서브 프레임을 포함하므로, 이는 결국 하나의 M/H 프레임에 다중화될 수 있는 하나의 퍼레이드의 데이터 그룹의 개수는 5부터 40까지 5의 배수 중 어느 하나가 될 수 있음을 의미한다.

시그널링 정보 처리

본 발명은 시그널링 정보를 삽입하기 위한 시그널링 정보 영역(area)을 각 데이터 그룹 내 일부 영역(area)에 할당하는 것을 일 실시예로 한다.

도 33은 시그널링 정보를 삽입하기 위한 시그널링 정보 영역(area)을 데이터 그룹 내 M/H 블록 B4의 첫 번째 세그먼트부터 두 번째 세그먼트의 일부까지 할당한 예를 보이고 있다. 즉, 각 데이터 그룹의 M/H 블록 B4의 276(=207+69) 바이트가 시그널링 정보를 삽입하기 위한 영역으로 할당된 예이다. 다시 말해, 상기 시그널링 정보 영역은 M/H 블록 B4의 첫 번째 세그먼트인 207 바이트와 두 번째 세그먼트의 처음 69 바이트로 구성된다. 일 예로, 상기 M/H 블록 B4의 첫 번째 세그먼트는 VSB 필드의 17번째 또는 173번째 세그먼트에 해당한다.

상기 시그널링 정보 영역에 삽입될 시그널링 정보는 시그널링 부호기(304)에서 FEC 부호화되어 그룹 포맷터(303)로 입력된다. 상기 시그널링 정보는 OM 패킷의 페이로드 영역에 삽입되어 역다중화기(210)로 수신된 전송 파라미터를 포함할 수 있다.

상기 그룹 포맷터(303)에서는 상기 시그널링 부호기(304)에서 FEC 부호화되어 출력되는 시그널링 정보를 데이터 그룹 내 시그널링 정보 영역에 삽입한다.

상기 시그널링 정보는 크게 두 종류의 시그널링 채널로 구분할 수 있다. 하나는 전송 파라미터 채널(Transmission Parameter Channel ; TPC)이고, 다른 하나는 고속 정보 채널(Fast Information Channel ; FIC)이다.

상기 TPC 데이터는 RS 프레임 정보, RS 부호화 정보, FIC 정보, 데이터 그룹 정보, SCCC 정보, M/H 프레임 정보 등과 같은 전송 파라미터를 포함하는 시그널링 정보이다. 상기 TPC 데이터는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예일뿐이며, 상기 TPC에 포함되는 시그널링 정보들의 추가 및 삭제는 당업자에 의해 용이하게 변경될 수 있으므로 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않을 것이다.

상기 FIC 데이터는 수신기에서 빠른 서비스 획득(fast service acquisition)이 가능하도록 하기 위해 제공되며, 물리 계층과 상위 계층 사이의 크로스 계층 정보를 포함한다(The FIC is provided to enable the fast service acquisition of receivers and it contains cross layer information between the physical layer and the upper layer(s)).

도 34는 시그널링 부호기(304)의 일 실시예를 보인 상세 블록도이다.

상기 시그널링 부호기(304)는 TPC 부호기(561), FIC 부호기(562), 블록 인터리버(563), 다중화기(564), 시그널링 랜덤마이저(565), 및 회귀적 터보 부호 기(Iterative Turbo Encoder) (566)를 포함할 수 있다.

상기 TPC 부호기(561)는 10 바이트의 TPC 데이터를 입력받아 (18,10)-RS 부호화를 수행하여 10 바이트의 TPC 데이터에 8바이트의 패리티 데이터를 부가한다. 상기 RS-부호화된 18 바이트의 TPC 데이터는 다중화기(564)로 출력된다.

상기 FIC 부호기(562)는 37 바이트의 FIC 데이터를 입력받아 (51,37)-RS 부호화를 수행하여 37 바이트의 FIC 데이터에 14바이트의 패리티 데이터를 부가한다. 상기 RS-부호화된 51 바이트의 FIC 데이터는 블록 인터리버(563)로 입력되어 기 설정된 블록 단위로 인터리빙된다. 일 예로, 상기 블록 인터리버(563)는 가변 길이 블록 인터리버이며, RS 부호화되어 입력되는 각 서브 프레임 내 FIC 데이터를 TNoG (column) x 51 (row) 블록 단위로 인터리빙한 후 다중화기(564)로 출력한다. 여기서 상기 TNoG는 하나의 서브 프레임에 할당되는 전체 데이터 그룹의 개수이다. 상기 블록 인터리버(563)는 각 서브 프레임의 처음 FIC 데이터에 동기된다.

상기 블록 인터리버(563)는 51 바이트의 RS 코드워드를 로우 단위로 왼쪽으로 오른쪽으로, 위에서 아래로 쓰고, 컬럼 단위로 위에서 아래로, 왼쪽에서 오른쪽으로 읽어 51 바이트 단위로 출력한다(The Block interleaver shall write the incoming RS codewords of 51 bytes row-by-row from left to right and top-to-bottom and shall output the data in units of 51 bytes by reading column by column from top-to-bottom and left-to-right).

상기 다중화기(564)는 상기 TPC 부호기(561)에서 RS 부호화된 TPC 데이터와 블록 인터리버(563)에서 블록 인터리빙된 FIC 데이터를 시간축으로 다중화하고, 다 중화된 69 바이트의 데이터를 시그널링 랜덤마이저(565)로 출력한다.

상기 시그널링 랜덤마이저(565)는 다중화된 데이터를 랜덤마이징하여 회귀적 터보 부호기(566)로 출력한다. 상기 시그널링 랜덤마이저(565)는 모바일 서비스 데이터를 위한 랜덤마이저의 생성 다항식을 그대로 이용할 수 있다. 또한 초기화는 매 데이터 그룹마다 일어난다(occur).

상기 회귀적 터보 부호기(566)는 랜더마이징된 데이터 즉, 시그널링 정보 데이터에 PCCC 방식으로 회귀적 터보 부호화를 수행하는 인너 부호기이다. 상기 회귀적 터보 부호기(566)는 6개의 이븐 컨포넌트 부호기와 6개의 오드 컨포넌트 부호기로 구성될 수 있다.

도 35는 상기 TPC 부호기(561)로 입력되는 TPC 데이터의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면이다. 상기 TPC 데이터는 각 데이터 그룹의 시그널링 정보 영역에 삽입되어 전송된다.

상기 TPC 데이터는 Sub-Frame_number 필드, Slot_number 필드, Parade_id 필드, starting_Group_number (SGN) 필드, number_of_Group (NoG) 필드, Parade_repetition_cycle (PRC) 필드, RS_Frame_mode 필드, RS_code_mode_primary 필드, RS_code_mode_secondary 필드, SCCC_Block_mode 필드, SCCC_outer_code_mode_A 필드, SCCC_outer_code_mode_B 필드, SCCC_outer_code_mode_C 필드, SCCC_outer_code_mode_D 필드, FIC_version 필드, Parade_continuity_counter 필드, TNoG 필드 등을 포함할 수 있다.

상기 Sub-frame_number 필드는 해당 M/H 프레임 내 현재 서브 프레임의 개수 를 표시하며, M/H 프레임 동기화를 위해 전송된다. 상기 Sub-frame_number 필드 값은 0~4 사이의 값을 가질 수 있다(The Sub-Frame_number field shall be the current Sub-Frame number within the M/H Frame, which is transmitted for M/H Frame synchronization. Its value shall range from 0 to 4).

상기 Slot_number 필드는 해당 서브 프레임 내 현재 슬롯의 개수를 표시하며, M/H 프레임 동기화를 위해 전송된다. 상기 Slot_number 필드 값은 0~15 사이의 값을 가질 수 있다(The Slot_number field is the current Slot number within the Sub-Frame, which is transmitted for M/H Frame synchronization. Its value shall range from 0 to 15).

상기 Parade_id 필드는 해당 데이터 그룹이 속한 퍼레이드를 식별하기 위한 식별자를 표시한다. 상기 Parade_id 필드값은 7비트로 표시할 수 있다. 하나의 M/H 전송에서 각 퍼레이드는 유일한 Parade_id을 갖는다(The Parade_id field identifies the Parade to which this Group belongs. The value of this field may be any 7-bit value.　 Each Parade in a M/H transmission shall have a unique Parade_id).　 이때 물리 계층과 상위 계층 사이에서 Parade_id 의 통신은 상기 Parade_id 의 왼쪽에 1비트를 추가함에 의해 형성되는 Ensemble_id에 의해 이루어진다(Communication of the Parade_id between the physical layer and the management layer shall be by means of an Ensemble_id formed by adding one bit to the left of the Parade_id). 상기 퍼레이드를 통해 전송되는 프라이머리 앙상블을 구분하기 위한 Ensemble_id는 상기 추가된 MSB에 0을 표시하여 형성되고, 세 컨더리 앙상블을 구분하기 위한 Ensemble_id는 상기 추가된 MSB에 1을 표시하여 형성될 수 있다(If the Ensemble_id is for the primary Ensemble delivered through this Parade, the added MSB shall be ‘0’. Otherwise, if it is for the secondary Ensemble, the added MSB shall be ‘1’).

상기 SGN 필드는 상기 데이터 그룹이 속한 퍼레이드에 대한 첫 번째 슬롯 번호를 표시한다(The starting_Group_number (SGN) field shall be the first Slot_number for a Parade to which this Group belongs, as determined by Equation 1 (after the Slot numbers for all preceding Parades have been calculated).) 상기 SGN와 NoG 필드는 수학식 1을 적용하여, 해당 서브 프레임 내 하나의 퍼레이드에 할당된 슬롯 번호를 얻기 위해 사용된다.

상기 NoG 필드는 상기 데이터 그룹이 속한 퍼레이드에 할당된 그룹들의 번호를 표시한다(The number_of_Groups (NoG) field shall be the number of Groups in a Sub-Frame assigned to the Parade to which this Group belongs, minus 1, e.g., NoG = 0 implies that one Group is allocated to this Parade in a Sub-Frame). 상기 NoG 필드 값은 0~7 사이의 값을 가질 수 있다. 대응하는 퍼레이드에 할당된 슬롯 번호들은 수학식 1을 사용하여 SGN과 NoG로부터 산출될 수 있다.

상기 PRC 필드는 M/H 프레임 단위로 전송되는 퍼레이드의 반복 주기를 하기의 표 12와 같이 지시한다(The Parade_repetition_cycle (PRC) field shall be the cycle time over which the Parade is transmitted, minus 1, specified in units of M/H Frames, as described in Table 12).

　[Table 12]

PRC	Description
000	This Parade shall be transmitted once every　　 M/H Frame.
001	This Parade shall be transmitted once every 2　　 M/H Frames.
010	This Parade shall be transmitted once every 3　　 M/H Frames.
011	This Parade shall be transmitted once every 4　　 M/H Frames.
100	This Parade shall be transmitted once every 5　　 M/H Frames.
101	This Parade shall be transmitted once every 6　　 M/H Frames.
110	This Parade shall be transmitted once every 7　　 M/H Frames.
111	Reserved

예를 들어, 상기 PRC 필드 값이 001이라면, 상기 퍼레이드는 2 M/H 프레임마다 한번씩 전송됨을 지시한다.

상기 RS_Frame_mode 필드는 하나의 퍼레이드로 하나의 RS 프레임을 전송하는지, 2개의 RS 프레임을 전송하는지를 표시하며, 표 1과 같이 정의된다.

상기 RS_code_mode_primary 필드는 프라이머리 RS 프레임에 대한 RS 코드 모드를 표시하며, 표 6과 같이 정의될 수 있다.

상기 RS_code_mode_secondary 필드는 세컨더리 RS 프레임에 대한 RS 코드 모드를 표시하며, 표 6과 같이 정의될 수 있다.

상기 SCCC_Block_mode는 데이터 그룹 내 M/H 블록들이 SCCC 블록에 어떻게 할당되는지를 표시하며, 표 7과 같이 정의될 수 있다.

상기 SCCC_outer_code_mode_A 필드는 데이터 그룹 내 영역 A에 대한 SCCC 아웃터 코드 모드를 표시하며, 표 8과 같이 정의될 수 있다.

상기 SCCC_outer_code_mode_B 필드는 데이터 그룹 내 영역 B에 대한 SCCC 아웃터 코드 모드를 표시한다.

상기 SCCC_outer_code_mode_C 필드는 데이터 그룹 내 영역 C에 대한 SCCC 아 웃터 코드 모드를 표시한다.

상기 SCCC_outer_code_mode_D 필드는 데이터 그룹 내 영역 D에 대한 SCCC 아웃터 코드 모드를 표시한다.

상기 FIC_version 필드는 FIC 데이터의 버전을 표시한다.

상기 Parade_continuity_counter 필드는 0~15까지 증가하며,　 (PRC+1) M/H 프레임마다 1씩 증가한다. 예를 들어, PRC = 011라면, 상기 Parade_continuity_counter 필드는 4번째 M/H 프레임마다 증가한다.

상기 TNoG 필드는 하나의 서브 프레임 내에 할당되는 전체 데이터 그룹의 개수를 표시한다.

상기 TPC 데이터에 포함되는 정보들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예일 뿐이며, 상기 TPC 데이터에 포함되는 정보들의 추가 및 삭제는 당업자에 의해 용이하게 변경될 수 있으므로 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않을 것이다.

이때 각 퍼레이드에 대한 TPC 데이터(Sub-Frame_number 필드, Slot_number 필드는 제외)는 하나의 M/H 프레임 동안 그 값들이 변경되지 않는다. 그리고 같은 정보가 하나의 M/H 프레임 동안 해당 퍼레이드 내 모든 데이터 그룹을 통해 반복적으로 전송된다. 이렇게 함으로써, TPC 데이터의 수신이 매우 로버스트하게 되어, 수신 성능을 높일 수 있다. 그리고 상기 Sub-Frame_number 필드, Slot_number 필드 값은 증가하는 카운터 값들이므로, 상기 필드들은 규치적으로 기대되는 값들의 전송으로 인해 로버스트하다(Since the TPC parameters (except Sub-Frame_number and Slot_number) for each Parade do not change their values during an M/H Frame, the same information is transmitted repeatedly through all M/H Groups belonging to that Parade during an M/H Frame. This allows very robust and reliable reception of the TPC data. Because the Sub-Frame_number and the Slot_number are increasing counter values, they also are robust due to the transmission of regularly expected values).

상기 FIC 데이터는 빠른 모바일 서비스 획득을 위해 크로스 계층 정보를 전송한다. 상기 FIC 데이터는 앙상블과 모바일 서비스 사이의 채널 결합 정보를 포함할 수 있다.

도 36은 TPC 데이터와 FIC 데이터의 전송 시나리오의 예를 보인 도면이다. 상기 도 35의 Sub-Frame_number, Slot_number, Parade_id, Parade_repetition_cycle, and Parade_continuity_counter 정보는 특정 M/H 프레임 내 5개의 서브 프레임을 통해 현재 M/H 프레임에 대응하는 그들의 값을 갖는다(Sub-Frame_number, Slot_number, Parade_id, Parade_repetition_cycle, and Parade_continuity_counter shall have their values corresponding to the current M/H Frame throughout the 5 Sub-Frames within a particular M/H Frame). 상기 TPC 데이터의 일부 그리고, FIC 데이터는 미리 시그널링된다(Some of TPC parameters and FIC data are signaled in advance).

　상기 SGN, NoG, 및 모든 FEC 모드들은 처음 2개의 서브 프레임에서 현재 M/H 프레임에 대응하는 값들을 갖는다. 상기 SGN, NoG, 및 모든 FEC 모드들은 현재 M/H 프레임의 3,4,5번째 서브 프레임을 통해 다음 퍼레이드가 나타나는 M/H 프레임 에 대응하는 값들을 갖는다. 이렇게 함으로써, 수신기는 신뢰성 높은 전송 파라미터를 미리 얻을 수 있다(SGN, NoG and all FEC modes shall have values corresponding to the current M/H Frame in the first two Sub-Frames. SGN, NoG and all FEC modes shall have values corresponding to the Frame in which the Parade next appears throughout the 3^rd, 4^th and 5^th Sub-Frames of the current M/H Frame. This enables the M/H receivers to get the transmission parameters in advance very reliably.).

　예를 들어, Parade_repetition_cycle = ‘000’이면, 현재 M/H 프레임의 3,4,5번째 서브 프레임의 값들은 다음 M/H 프레임에 대응한다. 상기 Parade_repetition_cycle = ‘011’이면, 현재 M/H 프레임의 3,4,5번째 서브 프레임의 값들은 네 번째 이후 M/H 프레임에 대응한다.

상기 FIC_version와 FIC_data는 현재 M/H 프레임의 1,2번째 서브 프레임 동안에 현재 M/H 프레임에 적용되는 값을 갖는다. 그리고 상기 FIC_version와 FIC_data는 현재 M/H 프레임의 3,4,5번째 서브 프레임 동안에 바로 다음 M/H 프레임에 적용되는 값을 갖는다(FIC_version and FIC_data shall have values that apply to the current M/H Frame during the 1^st Sub-Frame and the 2^nd Sub-Frame, and they shall have value s corresponding to the immediately following M/H Frame during the 3^rd, 4^th and 5^th Sub-Frames of the current M/H Frame.).

한편 수신 시스템에서는 원하는 퍼레이드의 데이터 그룹이 할당된 구간에서 만 전원을 온시켜 데이터를 수신하고 그 외 구간에서는 전원을 오프시키도록 함으로써, 수신 시스템의 소모 전력을 줄일 수가 있다. 이러한 특성은 전력 소모가 적어야하는 휴대용 수신기에서 특히 유용하다. 예를 들어, 하나의 M/H 프레임에 NOG가 3인 제1 퍼레이드, NOG가 2인 제2 퍼레이드, NOG가 2인 제3 퍼레이드의 데이터 그룹들을 도 37과 같이 할당하였다고 가정하자. 그리고 유저는 리모콘이나 단말기에 구비된 키패드 등을 통해 제1 퍼레이드에 포함된 모바일 서비스를 선택하였다고 가정하자. 이 경우 수신 시스템에서는 도 37 과 같이 제1 퍼레이드의 데이터 그룹이 할당된 슬롯에서 전원을 온 시키고, 나머지 슬롯에서는 전원을 오프시킴으로써, 소모 전력을 줄일 수 있다. 이때 수신을 원하는 실제 데이터 그룹이 할당된 슬롯보다 조금 일찍 전원을 온 시킬 필요가 있는데 이는 튜너나 복조기(demodulator)가 미리 수렴하도록 하기 위함이다.

기지 데이터( known data or training signal ) 영역 할당

상기 송신 시스템은 길고 규칙적인 길이의 트레이닝 시퀀스를 각 데이터 그룹에 삽입한다. 각 데이터 그룹은 6개의 트레이닝 시퀀스를 포함하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 트레이닝 시퀀스들은 트렐리스 부호화 전에 특정화된다(specified). 상기 트레이닝 시퀀스는 트렐리스 부호화되고, 트렐리스 부호화된 시퀀스들은 기지 데이터 시퀀스가 된다. 이는 상기 트렐리스 부호기의 메모리들이 각 시퀀스의 시작 위치에시 기 설정된 값들에 따라 초기화되기 때문이다. 도 38은 트렐리스 부호화되기 전 바이트 레벨에서 6개의 트레이닝 시퀀스들의 삽입 예를 보 이고 있다. 도 38은 그룹 포맷터(303)에서 수행된 트레이닝 시퀀스의 배열 예이다.

제1 트레이닝 시퀀스는 M/H 블록 B3의 마지막 2 세그먼트에 삽입된다.　 제2 트레이닝 시퀀스는 M/H 블록 B4의 두 번째와 세 번째 세그먼트에 삽입된다. 상기 제2 트레이닝 시퀀스는 도 5에서와 같이 시그널링 정보 영역 다음이다. 제3 내지 제6 트레이닝 시퀀스는 M/H 블록 B4,B5,B6, B7의 마지막 2 세그먼트에 각각 삽입된다.

도 38 에서와 같이, 상기 제1, 제3 내지 제 6 트레이닝 시퀀스는 16 세그먼트만큼 떨어져있다.　 도 38 에서, 도트된 영역(dotted area)은 트렐리스 데이터 바이트를 지시하고, 줄을 친 영역(lined area)은 트레이닝 데이터 바이트를 지시한다. 그리고 하얀 영역(white area)은 FEC 부호화된 모바일 서비스 데이터 바이트 또는 더미 데이터 바이트와 같은 다른 데이터를 지시한다.

도 39는 트렐리스 부호기에 의해 트레리스 부호화된 후 심볼 레벨에서 트레이닝 시퀀스들의 삽입 예를 보이고 있다. 도 39에서, 도트된 영역은 세그먼트 동기 심볼을 지시하고, 줄을 친 영역은 트레이닝 데이터 심볼들을 지시한다. 그리고 하얀 영역은 FEC 부호화된 모바일 서비스 데이터 심볼들, FEC 부호화된 시그널링 데이터 심볼들, 메인 서비스 데이터 심볼들, RS 패리티 데이터 심볼들, 더미 데이터 심볼들, 트렐리스 초기화 심볼들 및/또는 초기 트레이닝 시퀀스 데이터 심볼들과 같은 다른 데이터 심볼을 지시한다.

상기 트렐리스 부호화 후에, 제1, 제3, 제4, 제5, 제6 트레이닝 시퀀스의 마지막 1416(=588+828) 심볼들은 통상 동일한 데이터 패턴을 가질 수 있다.

상기 제2 트레이닝 시퀀스는 처음 528-심볼 시퀀스와 두 번재 528-심볼 시퀀스를 가질 수 있으며, 두 시퀀스는 동일한 패턴이다. 즉, 상기 528-심볼 시퀀스는 4-심볼 데이터 세그먼트 동기 신호 후에 반복된다. 그리고 각 트레이닝 시퀀스의 끝에서, 12개의 트렐리스 부호기의 메모리 값은 0으로 리셋된다.

수신 시스템

도 40은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 시스템의 구성 블록도이다.

도 40 의 수신 시스템은 튜너(1301), 복조부(1302), 역다중화기(1303), 프로그램 테이블 버퍼(1304), 프로그램 테이블 복호기(1305), 프로그램 테이블 저장부(1306), 데이터 핸들러(data handler)(1307), 미들웨어 엔진(1308), A/V 복호기(1311), A/V 후처리기(post processor)(1310), 어플리케이션 매니저(1313), 및 유저 인터페이스(1314)를 포함할 수 있다. 상기 어플리케이션 매니저(1313)는 채널 매니저(1312), 및 서비스 매니저(1313)를 포함할 수 있다.

도 40 에서 데이터의 흐름은 실선으로 표시하고, 제어(control)의 흐름은 점선으로 표시하고 있다.

상기 튜너(1301)는 안테나, 케이블, 위성 중 어느 하나를 통해 특정 채널의 주파수를 튜닝하여 중간 주파수(IF) 신호로 다운 컨버전한 후 복조부(1302)로 출력한다. 이때 상기 튜너(1301)는 어플리케이션 매니저(1313) 내 채널 매니저(1312)의 제어를 받으며, 또한 튜닝되는 채널의 방송 신호의 결과(result)와 강도(strength)를 상기 채널 매니저(1312)에 보고한다. 상기 특정 채널의 주파수로 수신되는 데이 터는 메인 서비스 데이터, 모바일 서비스 데이터, 상기 메인 서비스 데이터와 모바일 서비스 데이터의 복호(decoding)를 위한 프로그램 테이블 정보 데이터, 전송 파라미터 등이 있다.

상기 복조부(1302)는 상기 튜너(1301)에서 출력되는 신호에 대해 VSB 복조, 채널 등화 등을 수행하고 메인 서비스 데이터와 모바일 서비스 데이터로 구분하여 출력한다. 상기 복조부(1302)는 뒤에서 상세히 설명하기로 한다.

한편, 송신기에서는 시그널링 정보 영역, 필드 동기 영역, 기지 데이터 영역, 및 모바일 서비스 데이터 영역 중 적어도 하나의 영역에 전송 파라미터를 포함하는 시그널링 정보(또는 TPC 정보)를 삽입하여 전송할 수 있다. 따라서 상기 복조부(1302)에서는 시그널링 정보 영역, 필드 동기 영역, 기지 데이터 영역, 및 모바일 서비스 데이터 영역 중 적어도 하나의 영역으로부터 전송 파라미터를 추출할 수 있다.

상기 전송 파라미터는 M/H 프레임 정보, 서브 프레임 정보, 슬롯 정보, 퍼레이드 관련 정보(예를 들어 퍼레이드 ID, 퍼레이드 반복 주기 등), 서브 프레임 내 데이터 그룹 정보, RS 프레임 모드 정보, RS 코드 모드 정보, SCCC 블록 정보, SCCC 아웃터 코드 모드 정보, FIC 버전 정보 등을 포함할 수 있다.

상기 복조부(1302)는 추출된 전송 파라미터를 이용하여 블록 복호, RS 프레임 복호 등을 수행한다. 예를 들어, 전송 파라미터 내 SCCC 관련 정보(예를 들면, SCCC 블록 정보, SCCC 아웃터 코드 모드)를 참조하여 데이터 그룹 내 각 영역의 블록 복호를 수행하고, RS 관련 정보(예를 들어, RS 코드 모드)를 참조하여 데이터 그룹 내 각 영역의 RS 프레임 복호를 수행한다.

본 발명에서는 상기 복조부(1302)에서 복조된 모바일 서비스 데이터를 포함하는 RS 프레임이 역다중화기(1303)로 입력되는 것을 일 실시예로 설명한다.

즉, 상기 역다중화기(1303)로 입력되는 데이터는 도 17의 (a)나 (b) 와 같은 RS 프레임 데이터 형태이다. 다시 말해, 상기 복조부(1302) 내 RS 프레임 복호기에서는 송신 시스템의 RS 프레임 부호기에서의 역과정을 수행하여 RS 프레임 내 에러들을 정정한 후 데이터 디랜더마이저로 출력한다. 상기 데이터 디랜더마이저에서 에러 정정된 RS 프레임에 대해 송신 시스템의 역과정으로 디랜더마이징을 수행하게 되면, 도 17의 (a)나 (b) 와 같은 RS 프레임을 얻게 된다.

상기 역다중화기(1303)는 모든 퍼레이드의 RS 프레임을 입력받을 수도 있고, 전원 제어에 의해 수신을 원하는 모바일 서비스를 포함하는 퍼레이드의 RS 프레임만 입력받을 수도 있다. 예를 들어, 상기 역다중화기(1303)는 모든 퍼레이드의 RS 프레임을 입력받는다면, parade_id를 이용하여 수신을 원하는 모바일 서비스를 포함하는 퍼레이드를 역다중화할 수 있다.

또한 하나의 퍼레이드는 하나나 두개의 RS 프레임을 전송하고, 하나의 앙상블은 하나의 RS 프레임에 매핑되므로, 하나의 퍼레이드가 두개의 RS 프레임을 전송한다면 상기 역다중화기(1303)는 수신을 원하는 모바일 서비스를 포함하는 퍼레이드로부터 복호될 모바일 서비스 데이터를 포함하는 앙상블을 전송하는 RS 프레임을 구분할 필요가 있다. 즉, 상기 역다중화기(1303)는 입력된 하나의 퍼레이드 또는 복수개의 퍼레이드 중 역다중화된 퍼레이드가 프라이머리 앙상블과 세컨더리 앙상 블을 전송한다면, 이 중 하나를 선택한다.

일 실시예로, 상기 역다중화기(1303)는 상기 parade_id의 왼쪽에 한 비트를 추가하여 만든 ensemble_id를 이용하여 복호될 모바일 서비스 데이터를 포함하는 앙상블을 전송하는 RS 프레임을 역다중화할 수 있다.

상기 역다중화기(1303)는 복호될 모바일 서비스 데이터를 포함하는 앙상블에 대응하는 RS 프레임 내 M/H 서비스 데이터 패킷의 M/H 헤더를 참조하여 해당 M/H 서비스 데이터 패킷이 프로그램 테이블 정보인지, 모바일 서비스 데이터의 IP 데이터그램인지를 구분할 수 있다. 또는 프로그램 테이블 정보와 모바일 서비스 데이터가 모두 IP 데이터그램 형태라면, IP 어드레스를 이용하여 프로그램 테이블 정보와 모바일 서비스 데이터의 IP 데이터그램을 구분할 수도 있다.

이때 구분된 프로그램 테이블 정보는 프로그램 테이블 버퍼(1304)로 출력한다. 그리고 구분된 모바일 서비스 데이터의 IP 데이터그램 중 수신을 원하는 모바일 서비스 데이터의 IP 데이터그램으로부터 오디오/비디오/데이터 스트림을 분리하여 A/V 복호기(1309) 및/또는 데이터 핸들러(1307)로 각각 출력한다.

이때 상기 역다중화기(1303)는 M/H 서비스 데이터 패킷의 M/H 헤더 내 stuff_indicator 필드가 해당 M/H 서비스 데이터 패킷의 페이로드에 스터핑 바이트가 삽입되어 있음을 표시하면, 해당 M/H 서비스 데이터 패킷의 페이로드로부터 스터핑 바이트를 제거한 후 프로그램 테이블 정보와 모바일 서비스 데이터를 구분하고, 구분된 모바일 서비스 데이터로부터 A/V/D를 구분하는 것을 일 실시예로 한다.

상기 프로그램 테이블 버퍼(1304)는 섹션 형태의 프로그램 테이블 정보를 일 시 저장한 후 프로그램 테이블 복호기(1305)로 출력한다.

상기 프로그램 테이블 복호기(1305)는 프로그램 테이블 정보 내 table id와 section length를 이용해서 테이블들을 구분한 후, 구분된 테이블들의 섹션을 파싱하고 파싱 결과를 프로그램 테이블 저장부(1306)에 데이터베이스화한다. 일 예로, 상기 프로그램 테이블 복호기(1305)는 동일한 테이블 식별자(table_id)를 갖는 섹션들을 모아 테이블을 구성하여 파싱하고, 파싱 결과를 프로그램 테이블 저장부(1306)에 데이터베이스화한다.

상기 A/V 복호기(1309)는 상기 역다중화기(1303)에서 출력되는 오디오, 비디오 스트림을 각각의 복호 알고리즘을 통해 복호한 후 A/V 후처리기(1310)로 출력한다. 일 예로, 오디오 복호 알고리즘은 AC-3 복호 알고리즘, MPEG 2 audio 복호 알고리즘, MPEG 4 audio 복호 알고리즘, AAC 복호 알고리즘, AAC+ 복호 알고리즘, HE AAC 복호 알고리즘, AAC SBR 복호 알고리즘, MPEG surround 복호 알고리즘, BSAC 복호 알고리즘 중 적어도 하나를 적용하고, 비디오 복호 알고리즘은 MPEG 2 video 복호 알고리즘, MPEG 4 video 복호 알고리즘, H.264 복호 알고리즘, SVC 복호 알고리즘, VC-1 복호 알고리즘 중 적어도 하나를 적용할 수 있다.

상기 데이터 핸들러(1307)는 역다중화기(1303)에서 구분된 데이터 스트림 패킷 중에서 데이터 방송에 필요한 데이터 스트림 패킷들을 처리한 후 미들웨어 엔진(1308)을 통해 A/V 데이터와 혼합되도록 한다. 상기 미들웨어 엔진(1308)은 자바(JAVA) 미들웨어 엔진인 것을 일 실시예로 한다.

상기 어플리케이션 매니저(1311)는 유저 인터페이스(UI)를 통해 TV 시청자의 키 입력을 받아 TV 화면 상의 그래픽 유저 인터페이스(GUI)로 시청자 요구에 응한다. 또한 TV 전체의 GUI 제어, 유저 요구 및 TV 시스템 상태를 메모리(예, NVRAM or Flash)에 저장 및 복원한다. 또한 상기 어플리케이션 매니저(1311)는 복조부(1302)로부터 퍼레이드 관련 정보 예를 들어, parade_id를 입력받아 필요한 모바일 서비스가 존재하는 퍼레이드의 RS 프레임을 선택하도록 역다중화기(1303)를 제어할 수 있다. 또한 ensemble_id를 입력받아 상기 퍼레이드로부터 복호할 모바일 서비스 데이터를 포함하는 앙상블의 RS 프레임을 선택하도록 역다중화기(1303)를 제어할 수 있다. 그리고 채널 매니저(1312)를 제어하여 채널 관련 운영(채널 MAP 관리 및 프로그램 테이블 복호기 운영)을 시킨다.

상기 채널 매니저(1312)는 물리적 채널 및 논리적 채널 맵을 관리하고, 튜너(1301)와 프로그램 테이블 복호기(1305)를 제어하여 시청자의 채널 요구에 응한다. 또한 프로그램 테이블 복호기(1305)에 튜닝할 채널의 채널 관련 테이블의 파싱 요구 및 결과를 받는다.

수신 시스템 내 복조부

도 41은 본 발명에 따른 수신 시스템 내 복조부의 일 실시예를 보인 구성 블록도이다. 도 41 의 복조부에서는 송신 시스템에서 모바일 서비스 데이터 구간에 삽입하여 전송하는 기지 데이터 정보를 이용하여 반송파 동기 복원, 프레임 동기 복원 및 채널 등화 등을 수행함으로써, 수신 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 복조부에서는 수신을 원하는 모바일 서비스를 포함하는 퍼레이드의 데이터 그룹이 할당 된 슬롯에서만 전원을 온함으로써, 수신 시스템의 소모 전력을 줄일 수 있다.

이를 위한 본 발명에 따른 복조부는 오프레이션 제어기(2000), 복조기(2002), 등화기(2003), 기지 데이터 검출기(2004), 블록 복호기(2005), 및 RS 프레임 복호기(2006)을 포함할 수 있다. 상기 복조부는 메인 서비스 데이터 처리부(2008)를 더 포함할 수 있다. 상기 메인 서비스 데이터 처리부는 데이터 디인터리버, RS 복호기, 및 데이터 디랜더마이저를 포함할 수 있다. 상기 복조부는 시그널링 복호부(2013)를 더 포함할 수 있다. 또한 수신 시스템은 복조부의 전원 공급을 제어하는 전원 제어기(5000)를 더 포함할 수 있다.

즉, 튜너를 통해 튜닝된 특정 채널의 주파수는 중간 주파수(IF) 신호로 다운 컨버전되고, 다운 컨버전된 데이터(2001)는 복조기(2002)와 기지 데이터 검출기(2004)로 출력한다. 이때 다운 컨버전된 데이터(2001)는 통과대역의 아날로그 IF 신호를 디지털 IF 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(Analog/Digital Converter ; ADC, 도시되지 않음)을 거쳐 복조기(2002)와 기지 데이터 검출기(2004)로 입력되는 것을 일 실시예로 한다.

상기 복조기(2002)는 입력되는 통과대역의 디지털 IF 신호에 대해 자동 이득 제어, 반송파 복구 및 타이밍 복구 등을 수행하여 기저대역 신호로 만든 후 등화기(2003)와 기지 데이터 검출기(2004)로 출력한다.

상기 등화기(2003)는 상기 복조된 신호에 포함된 채널 상의 왜곡을 보상한 후　블록 복호기(2005)로 출력한다.

이때 상기 기지 데이터 검출기(2004)는 상기 복조기(2002)의 입/출력 데이터 즉, 복조가 이루어지기 전의 데이터 또는 복조가 일부 이루어진 데이터로부터 송신측에서 삽입한 기지 데이터 위치를 검출하고 위치 정보와 함께 그 위치에서 발생시킨 기지 데이터의 심볼 열(sequence)을 복조기(2002), 등화기(2003), 시그널링 복호기(2013), 및 오퍼레이션 제어기(2000)로 출력한다. 또한 상기 기지 데이터 검출기(2004)는 송신측에서 추가적인 부호화를 거친 모바일 서비스 데이터와 추가적인 부호화를 거치지 않은 메인 서비스 데이터를 상기 블록 복호기(2005)에 의해서 구분할 수 있도록 하기 위한 정보를 상기 블록 복호기(2005)로 출력한다.

그리고 도 41 의 도면에서 연결 상태를 도시하지는 않았지만 상기 기지 데이터 검출기(2004)에서 검출된 정보는 수신 시스템에 전반적으로 사용이 가능하며, RS 프레임 복호기(2006) 등에서 사용할 수도 있다.

상기 복조기(2002)에서 복조된 데이터 또는 등화기(2003)에서 채널 등화된 데이터도 시그널링 복호부(2013)로 입력된다. 또한 기지 데이터 검출기(2004)에서 검출된 기지 데이터 위치 정보도 시그널링 복호부(2013)로 입력된다.

상기 시그널링 복호부(2013)는 입력되는 데이터로부터 송신측에서 삽입하여 전송한 시그널링 정보(예를 들어, TPC 정보)를 추출하여 복호한 후, 복호된 시그널링 정보를 필요한 블록으로 제공한다.

즉, 상기 시그널링 복호기(2013)는 상기 등화된 데이터로부터 송신측에서 삽입하여 전송한 TPC 데이터와 FIC 데이터를 추출하고 복호하여 Operation Controller(2000), 기지 데이터 검출기(2004), 전원 제어기(5000)로 출력한다. 일 예로, 상기TPC 데이터와 FIC 데이터는 각 데이터 그룹의 시그널링 정보 영역에 삽 입되어 수신된다.

상기 시그널링 복호기(2013)는 도 34의 시그널링 부호기의 역과정으로 시그널링 복호를 수행하여 TPC 데이터와 FIC 데이터를 추출한다. 예를 들어, 입력되는 데이터를 PCCC 방식으로 복호하고, 디랜더마이징을 수행한 후 TPC 데이터와 FIC 데이터로 분리한다. 이때 분리된 TPC 데이터에 RS 복호를 수행하여 상기 TPC에 발생된 에러를 정정한다. 그리고, 상기 분리된 FIC 데이터에 대해 디인터리빙을 수행한 후 RS 복호를 수행하여 상기 FIC 데이터에 발생된 에러를 정정한다. 상기 에러 정정된 TPC 데이터가 Operation Controller(2000), 기지 데이터 검출기(2004), 전원 제어기(5000)로 출력된다.

상기 TPC 데이터는 서비스 다중화기(100)에서 OM 패킷의 페이로드 영역에 삽입하여 송신기(200)로 전송한 전송 파라미터를 포함할 수 있다.

여기서 TPC 데이터는 도 35에서와 같이 RS 프레임 정보, SCCC 정보, M/H 프레임 정보 등을 포하할 수 있다. 상기 RS 프레임 정보는 RS 프레임 모드 정보와 RS 코드 모드 정보를 포함할 수 있다. 상기 SCCC 정보는 SCCC 블록 모드 정보와 SCCC 아웃터 코드 모드 정보를 포함할 수 있다. 상기 M/H 프레임 정보는 M/H 프레임 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 TPC 데이터는 서브 프레임 카운트 정보, 슬롯 카운트 정보, parade_id 정보, SGN 정보, NOG 정보 등을 포함할 수 있다.

이때 상기 기지 데이터 검출기(2004)에서 출력되는 기지 데이터 정보를 이용하면 데이터 그룹 내 시그널링 정보 영역을 알 수 있다. 즉, 제1 기지 데이터 열(sequence)(또는 트레이닝 시퀀스라 함)은 데이터 그룹 내 M/H 블록 B3의 마지막 2 세그먼트에 삽입되고, 제2 기지 데이터 열은 M/H 블록 B4의 두 번째와 세 번째 세그먼트 사이에 삽입된다. 이때 제2 기지 데이터 열은 시그널링 정보 영역 다음에 삽입되어 수신되므로, 상기 시그널링 복호부(2013)는 복조기(2002) 또는 채널 등화기(2003)에서 출력되는 데이터로부터 시그널링 정보 영역의 시그널링 정보를 추출하여 복호할 수 있다.

상기 전원 제어기(5000)는 시그널링 복호부(2013)로부터 M/H 프레임 관련 정보를 입력받아 튜너 및 복조부의 전원을 제어한다. 상기 전원 제어기(5000)는 오퍼레이션 제어기(2000)로부터 전력 제어 정보를 입력받아 튜너 및 복조부의 전원을 제어할 수도 있다.

상기 전원 제어기(5000)는 유저가 원하는 모바일 서비스를 포함하는 퍼레이드의 데이터 그룹이 할당된 슬롯에서 전원을 온시켜 데이터를 수신하고 그 외 슬롯에서는 전원을 오프시키는 것을 일 실시예로 한다.

예를 들어, 하나의 M/H 프레임에 NOG가 3인 제1 퍼레이드와 NOG가 2인 제2 퍼레이드, NOG가 2인 제3 퍼레이드의 데이터 그룹들을 도 37과 같이 할당하였다고 가정하자. 그리고 유저는 리모콘이나 단말기에 구비된 키패드 등을 통해 제1 퍼레이드에 포함된 모바일 서비스를 선택하였다고 가정하자. 이 경우 전원 제어기(5000)에서는 도 37과 같이 제1 퍼레이드의 데이터 그룹이 할당된 슬롯에서 전원을 온 시키고, 나머지 구간에서는 전원을 오프시킴으로써, 소모 전력을 줄일 수 있다. 이때 수신을 원하는 실제 데이터 그룹이 할당된 슬롯보다 조금 일찍 전원을 온 시킬 필요가 있는데 이는 튜너나 복조기(demodulator)가 미리 수렴하도록 하기 위 함이다.

상기 복조기(2002)는 타이밍 복원이나 반송파 복구시에 상기 기지 데이터 심볼열을 이용함으로써, 복조 성능을 향상시킬 수 있고, 등화기(2003)에서도 마찬가지로 상기 기지 데이터를 사용하여 등화 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 상기 블록 복호기(2005)의 복호 결과를 상기 등화기(2003)로 피드백하여 등화 성능을 향상시킬 수도 있다.

복조기 및 기지 데이터 검출기

이때, 수신 시스템에서는 도 5와 같이 기지 데이터 열이 주기적으로 삽입된 데이터 그룹을 포함하는 데이터 프레임(or VSB frame)을 수신할 수 있다. 상기 데이터 그룹은 도 5와 같이 A 내지 D 영역으로 구분되고, A 영역은 M/H 블록 B4 내지 M/H 블록 B7을, B 영역은 M/H 블록 B3 과 M/H 블록 B8을, C 영역은 M/H 블록 B2과 M/H 블록 B9을, D 영역은 M/H 블록 B1과 M/H 블록 B10을 포함하는 것을 일 실시예로 한다.

도 38, 도 39에서와 같이 기지 데이터 열이 주기적으로 삽입되는 기지 데이터 구간에는 동일한 패턴의 기지 데이터 열이 포함되는데, 동일한 패턴의 기지 데이터 열과 해당 기지 데이터 구간의 전체 기지 데이터 열의 길이는 같을 수도 있고, 다를 수도 있다. 다른 경우, 전체 기지 데이터 열은 동일한 패턴의 기지 데이터 열보다 길으며, 전체 기지 데이터 열에 동일한 패턴의 기지 데이터 열이 포함된다.

이렇게 기지 데이터가 주기적으로 모바일 서비스 데이터들 사이에 삽입될 경우 수신 시스템의 채널 등화기에서는 상기 기지 데이터를 훈련 열(training sequence)로 이용하여 정확한 판별값으로 사용할 수 있다. 다른 실시예로, 상기 채널 등화기에서는 채널의 임펄스 응답을 추정하는데 상기 기지 데이터를 사용할 수도 있다. 또 다른 실시예로, 상기 채널 등화기에서는 필터 계수(즉, 등화 필터)를 업데이트하는데 상기 기지 데이터를 이용할 수 있다.

한편 동일한 패턴의 기지 데이터가 주기적으로 삽입될 경우에는 각 기지 데이터 구간이 본 발명에 따른 채널 등화기에서 가드 구간(guard interval)으로 사용될 수 있다. 상기 가드 구간은 다중 경로 채널에 의해서 발생하는 블록 간의 간섭을 방지하는 역할을 한다. 이는 모바일 서비스 데이터 구간(즉, 데이터 블록)의 뒤에 있는 기지 데이터가 상기 모바일 서비스 데이터 구간의 앞에 복사된 것으로 생각할 수 있기 때문이다.

이러한 구조를 사이클릭 프리픽스(Cyclic Prefix)라 하기도 하며, 이러한 구조는 송신 시스템에서 전송한 데이터 블록과 채널의 임펄스 응답이 시간 영역에서 원형 길쌈(circular convolution)되도록 해준다. 따라서 수신 시스템의 채널 등화기에서는 FFT(Fast Fourier Transform)와 IFFT(Inverse FFT)를 사용하여 주파수 영역에서 채널 등화를 하기에 용이하다.

즉, 수신 시스템에서 받은 데이터 블록이 주파수 영역에서 보면 데이터 블록과 채널 임펄스 응답(Channel Impulse Response ; CIR)의 곱으로 표현되기 때문에, 채널 등화시 주파수 영역에서 채널의 역을 곱해줌으로써, 간단히 채널 등화가 가능 하다.

상기 기지 데이터 검출기(2004)에서는 이렇게 주기적으로 삽입되어 전송되는 기지 데이터 위치를 검출함과 동시에 상기 기지 데이터 검출 과정에서 초기 주파수 옵셋(Initial Frequency Offset)을 추정할 수 있다. 이 경우, 상기 복조기(2002)는 상기 기지 데이터 위치 정보와 초기 주파수 옵셋 추정값으로부터 반송파 주파수 옵셋을 보다 정밀하게 추정하여 보상할 수 있다.

한편 도 5와 같은 구조로 기지 데이터가 전송되는 경우, 상기 기지 데이터 검출기(2004)에서는 먼저, 동일한 패턴이 두 번 반복되는 제2 기지 데이터 영역의 기지 데이터를 이용하여 제2 기지 데이터 영역의 위치를 검출한다.

이때, 상기 기지 데이터 검출기(2004)는 데이터 그룹의 구조를 알고 있으므로, 상기 제2 기지 데이터 영역의 위치가 검출되면, 상기 제2 기지 데이터 영역 위치를 기준으로 심볼 또는 세그먼트를 카운트하여 해당 데이터 그룹 내 제1, 제3 내지 제6 기지 데이터 영역 위치를 추정할 수 있다. 만일 해당 데이터 그룹이 필드 동기를 포함하는 데이터 그룹이라면 상기 제2 기지 데이터 영역 위치를 기준으로 심볼 또는 세그먼트를 카운트하여 상기 제2 기지 데이터 영역보다 시간적으로 앞에 위치한 해당 데이터 그룹 내 필드 동기의 위치를 추정할 수 있다. 또한 상기 기지 데이터 검출기(2004)는 시그널링 복호부(2013)로부터 입력되는 M/H 프레임 관련 정보를 참조하여 유저가 선택한 모바일 서비스를 포함한 퍼레이드에서 기지 데이터 위치 정보, 필드 동기 위치 정보를 출력할 수 있다.

이렇게 추정된 기지 데이터 위치 정보, 필드 동기 위치 정보 중 적어도 하나 는 복조기(2002), 채널 등화기(2003), 시그널링 복호부(2013), 및 오퍼레이션 제어기(2000)로 제공된다.

또한 상기 기지 데이터 검출기(2004)는 상기 제2 기지 데이터 영역 즉, ACQ 기지 데이터 영역에 삽입된 기지 데이터를 이용하여 초기 주파수 옵셋(Initial Frequency Offset)을 추정할 수 있다. 이 경우, 상기 복조기(2002)는 상기 기지 데이터 위치 정보와 초기 주파수 옵셋 추정값으로부터 반송파 주파수 옵셋을 보다 정밀하게 추정하여 보상할 수 있다.

Operation Controller

상기 Operation Controller(2000)는 상기 기지 데이터 위치 정보 및 전송 파라미터 정보를 입력받아 M/H 프레임 시간 정보, 선택된 Parade의 데이터 그룹 존재 유무, 데이터 그룹 내의 기지 데이터의 위치 정보, 전력 제어 정보 등을 복조부의 각 블록에 전달한다. 상기 Operation Controller(2000)는 도 41의 도면에서 나타낸 바와 같이 상기 복조기(2002), 등화기(2003), 블록 복호기(2005) 및 RS 프레임 복호기(2006)의 동작을 제어하며, 도시하지는 않았지만 이 외의 복조부 전반의 동작을 제어할 수 있다. 상기 Operation Controller(8000)는 별도의 블록으로 구현될 수 있고, 도 도 41과 같이 복조부의 내부에 포함될 수도 있다.

도 42는 Operation Controller(2000)의 전체 블록도이다.

상기 Operation Controller(2000)는 퍼레이드 ID 체커(Parade ID Checker)(3101), 프레임 동기부(Frame Synchronizer)(3102), 퍼레이드 매퍼(Parade Mapper)(3103), 그룹 콘트롤러(3104), 및 기지 시퀀스 지시 콘트롤러(Known Sequence Indication Controller)(3105)를 포함할 수 있다.

상기 Operation Controller(2000)는 기지 데이터 검출기(2004)로부터 기지 데이터 위치 정보를, 시그널링 복호기(2013)로부터 전송 파라미터 정보를 입력으로 받아 수신 시스템의 복조부에 필요한 제어 신호를 만들어낸다. 일 예로, 기지 데이터 검출기(2004)에서 검출된 기지 데이터 위치 정보는 기지 시퀀스 지시 콘트롤러(Known Sequence Indication Controller)(3105)로 입력되고, 시그널링 복호기(2013)에서 복호된 전송 파라미터 정보(즉, TPC 데이터)는 퍼레이드 ID 체커(Parade ID Checker)(3101)로 입력된다.

상기 Parade ID Checker(3101)는 상기 User control 신호에 포함된 Parade ID (User가 선택한 Parade ID)와 시그널링 복호기(2013)로부터 입력되는 Parade ID를 비교한다. 이때 두 Parade ID가 동일하지 않을 경우 상기 Parade ID Checker(3101)는 상기 시그널링 복호기(2013)로부터 다음 전송 파라미터가 입력될 때까지 기다린다.

한편 두 Parade ID가 동일할 경우, 상기 Parade ID Checker(3101)는 전송 파라미터 정보를 Operation Controller(2000) 내부의 블록 및 시스템 전반에 출력한다.

즉, 상기 Parade ID checker(3101)에 입력되는 전송 파라미터 정보 중 Parade ID가 User가 선택한 Parade ID와 동일한 것으로 확인되면, 상기 Parade ID Checker(3101)는 퍼레이드 매퍼(Parade Mapper)(3103)로 starting_group_number (SGN)와 number_of_groups(NoG)를 출력한다. 또한 상기 Parade ID Checker(3101)는 프레임 동기부(Frame Synchronizer)(3102)로 sub_frame_number, slot_number, parade_repetition_cycle (PRC)을 출력하고, 블록 복호기(2005)로 SCCC_block_mode, SCCC_outer_code_mode_A, SCCC_outer_code_mode_B, SCCC_outer_code_mode_C, SCCC_outer_code_mode_D를 출력하고, RS 프레임 복호기(2006)로 RS_frame_mode, RS_code_mode_primary, RS_code_mode_secondary를 출력한다.

상기 퍼레이드 매퍼(3103)는 상기 Parade ID Checker(3101)로부터 SGN과 NoG를 입력으로 받아 Sub-frame내의 16개 Slot 중 어느 Slot에 데이터 그룹이 전송되는지 판단해 해당 정보를 출력한다. Sub-frame 마다 전송되는 데이터 그룹 번호(Group number)는 SGN부터 (SGN+NoG-1)까지의 연속되는 정수로 정해진다. 예를 들어 SGN = 3, NoG = 4 라면 Group number가 3,4,5,6 인 4개의 데이터 Group이 각 Sub-frame마다 전송되게 된다. 상기 Parade Mapper(3103)는 SGN과 NoG로부터 얻어낸 Group number i를 가지고 상기 수학식 1에 따라 데이터 그룹이 전송되는 Slot number j를 구한다.

상기 예에서와 같이 SGN = 3, NoG = 4 인 경우, 이를 수학식 1에 대입하여 보면, 전송되는 데이터 그룹의 슬롯 번호(Slot number)는 차례대로 12,2,6,10 이 된다.

상기 Parade Mapper(3103)는 구해낸 슬롯 번호 정보를 출력한다.

상기 슬롯 번호를 출력하는 일 실시예로, 16 Bit 을 가지는 Bit vector를 사 용할 수 있다.

Bit vector SNi (i= 0 ~ 15) 는 i 번째 Slot에 전송되는 데이터 그룹이 있으면 1, 없으면 0으로 설정될 수 있고, 이 Bit vector를 Slot number 정보로 출력할 수 있다.

상기 Frame Synchronizer(3102)는 상기 Parade ID Checker(3101)로부터 sub_frame_number, slot_number, PRC를 입력 받아 slot_counter와 frame_mask 신호를 연산하여 출력으로 내보낸다. 상기 slot_counter는 수신기가 동작하는 현 시점의 slot_number를 나타내고, frame_mask는 현재 Frame에 해당 Parade가 전송되는지 알려주는 신호이다. 상기 Frame Synchronizer(3102)는 처음 시그널링 정보를 받을 때 slot_counter와 sub_frame_counter, frame_counter를 초기화시키는 과정을 수행한다. 이 과정에서 입력된 시그널링 정보와 함께 복조부터 시그널링이 복호될 때까지 걸리는 시간에 따라 지연되는 Slot 개수 L 을 더하여 현 시점의 counter 값을 생성한다. 초기화 과정 이후에는 한 Slot 주기마다 slot_counter를 업데이트하고, slot_counter 값의 주기마다 sub_frame_counter를 업데이트하며, sub_frame_counter의 주기마다 frame_counter를 업데이트 한다. 그리고 상기 frame_counter 정보와 PRC 정보를 참조하여 frame_mask 신호를 생성하게 된다. 실시 예로 현재 프레임에 해당 Parade가 전송되고 있으면 frame_mask로 1을 출력하고, 아닐 경우 0을 출력할 수 있다.

상기 그룹 콘트롤러(Group Controller)(3104)는 상기 Parade Mapper(3103)로부터 Slot number 정보를 입력 받고, 상기 Frame Synchronizer(3102)로부터 slot_counter 와 frame_mask 정보를 입력 받아 현재 데이터 그룹이 전송되는지 알려주는 group_presence_indicator를 출력한다. 예를 들어 상기 Parade Mapper(3103)로부터 입력되는 Slot number 정보가 12,2,6,10이라면, 상기 Frame Synchronizer(3102)로부터 입력되는 frame_mask 정보가 1이고 slot_counter가 2,6,10,12일 때는 group_presence_indicator로 1을 출력하고 그 밖의 값일 때는 0을 출력할 수 있다.

상기 Known Sequence Indication Controller(3105)는 입력되는 특정 기지 데이터의 위치 정보를 가지고 다른 기지 데이터의 위치 정보 및 데이터 그룹 시작 위치 정보 등을 출력한다. 이때, 데이터 그룹 내에서 기지 데이터는 미리 약속된 위치에 존재하므로 복수개의 기지 데이터 열 중 하나의 기지 데이터 열의 위치 정보를 알면 다른 기지 열의 데이터 위치 정보 및 데이터 그룹 시작 위치 정보 등을 알 수 있다. 상기 Known Sequence Indication Controller(3105)는 상기group_presence_indicator 정보를 이용해 데이터 그룹이 전송되는 경우에만 수신 시스템의 복조부에서 필요한 기지 데이터 및 데이터 그룹 위치 정보를 출력하도록 할 수도 있다. 상기 Known Sequence Indication Controller(3105)의 역할은 기지 데이터 검출기(2004)에서 수행할 수도 있다.

채널 등화기

상기 복조기(2002)에서 기지 데이터를 이용하여 복조된 데이터는 등화기(2003)로 입력된다. 또한 상기 복조된 데이터는 기지 데이터 검출기(2004)로 입 력될 수도 있다.

이때 등화를 위해 입력된 하나의 데이터 그룹은 도 5와 같이, A 내지 D 영역으로 구분되고, A 영역은 M/H 블록 B4 내지 M/H 블록 B7을, B 영역은 M/H 블록 B3과 M/H 블록 B8을, C 영역은 M/H 블록 B2과 M/H 블록 B9을, D 영역은 M/H 블록 B1과 M/H 블록 B10을 포함하는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 하나의 데이터 그룹은 B1부터 B10까지 각 16 세그먼트 길이의 M/H 블록으로 구분되며 M/H 블록 B4~B8의 시작 부분에 긴 트레이닝 시퀀스(long training sequence, 즉, 기지 데이터 시퀀스)가 삽입된다. 또한 1개의 VSB 필드에는 2개의 데이터 그룹이 할당될 수 있으며, 이때 두 데이터 그룹 중 하나는 데이터 그룹의 37번째 세그먼트 다음에 필드 동기가 위치한다.

본 발명은 송/수신측의 약속에 의해 위치와 내용을 알고 있는 기지 데이터 및/또는 필드 동기를 채널 등화에 이용할 수 있다.

본 발명은 기지 데이터 및/또는 필드 동기를 이용하여 CIR을 추정하는 것을 채널 등화기의 제1 실시예로 설명하기로 한다.

본 발명은 기지 데이터 및/또는 필드 동기를 이용하여 등화 계수(또는 등화기 계수라 함)를 업데이트하는 것을 채널 등화기의 제2 실시예로 설명하기로 한다.

제1 실시예

상기 채널 등화기(2003)는 다양한 방법으로 채널 등화를 수행할 수 있는데, 본 발명의 제1 실시예에서는 기지 데이터 및/또는 필드 동기를 이용하여 채널 임펄 스 응답(Channel Impulse Response ; CIR)을 추정하여 채널 등화를 수행하는 것을 일 실시예로 설명한다.

특히 본 발명에서는 송신 시스템에서 계층화되어 전송된 데이터 그룹 내 각 영역에 따라 채널 임펄스 응답(CIR)의 추정 및 적용을 다르게 하는 것을 일 실시예로 설명한다.

이때 데이터 그룹은 하나의 VSB 프레임에 최대 4개까지 할당되어 전송될 수 있으므로, 이 경우 모든 데이터 그룹이 필드 동기를 포함하지는 않는다. 본 발명은 필드 동기를 포함하는 데이터 그룹은 필드 동기와 기지 데이터를 이용하여 CIR을 추정하고, 필드 동기를 포함하지 않는 데이터 그룹은 기지 데이터만을 이용하여 CIR을 추정하는 것을 일 실시예로 한다.

일 예로, 필드 동기를 포함하는 데이터 그룹의 경우 M/H 블록 B3의 데이터는 필드 동기로부터 구한 CIR과 제1 기지 데이터 영역의 기지 데이터로부터 구한 CIR을 이용해서 채널 등화할 수 있다. 또한 M/H 블록 B1, B2의 데이터도 필드 동기로부터 구한 CIR과 제1 기지 데이터 영역의 기지 데이터로부터 구한 CIR을 이용하여 채널 왜곡을 보상할 수 있다. 그러나 필드 동기를 포함하지 않는 데이터 그룹의 경우 필드 동기로부터 CIR을 구할 수 없으므로, M/H 블록 B1~B3의 데이터는 제1 기지 데이터 영역과 제3 기지 데이터 영역에서 구한 CIR을 이용하여 채널 왜곡을 보상할 수 있다.

본 발명은 상기 기지 데이터 영역에서 추정된 CIR을 이용하여 데이터 그룹 내 데이터에 대해 채널 등화를 수행하는데, 이때 데이터 그룹의 각 영역의 특징에 따라 상기 추정된 CIR들 중 하나를 그대로 사용하기도 하고, 적어도 복수개 이상의 CIR을 보간(interpolation)하거나, 외삽(extrapolation)하여 생성된 CIR을 사용하기도 한다.

여기서 보간(interpolation)은 어떤 함수 F(x)에 대해 시점 Q에서의 함수값 F(Q)와 시점 S에서의 함수값 F(S)를 알고 있을 때 Q와 S 사이의 어떤 시점에서의 함수값을 추정하는 것을 의미하며, 상기 보간의 가장 간단한 예로 선형 보간(Linear Interpolation)이 있다. 도 43은 선형 보간의 일례를 보인 도면이다.

즉, 임의의 함수 F(x)에서 x=Q의 함수값 F(Q)와 x=S의 함수값 F(S)가 주어졌을 경우 x=P에서의 함수값의 추정치

는 다음의 수학식 7과 같이 추정할 수 있다. 다시 말해, 시점 Q, S에서의 함수값 F(Q), F(S)를 알고 있으므로 두 지점을 지나는 직선을 구해서 P시점에서의 함수값의 근사값

를 구할 수 있다. 이때, (Q,F(Q)), (S,F(S))를 지나는 직선의 수식은 다음의 수학식 7과 같다.

따라서 상기 수학식 7의 x에 P를 대입하여, P 시점에서의 함수값

의 근사값 을 구하면 다음의 수학식 8과 같다.

상기 수학식 8의 선형 보간 기법은 수많은 보간 기법 중 가장 간단한 예이며 상기한 방법 외에 여러 가지 다양한 보간 기법을 사용할 수 있으므로 본 발명은 상기된 예로 제한되지 않을 것이다.

또한 외삽(extrapolation)은 어떤 함수 F(x)에 대해 시점 Q에서의 함수값 F(Q)와 시점 S에서의 함수값 F(S)를 알고 있을 때 Q와 S 사이의 구간이 아닌 바깥쪽의 시점에서의 함수값을 추정하는 것을 의미한다. 상기 외삽의 가장 간단한 예로 선형 외삽(Linear Extrapolation)이 있다.

도 44는 선형 외삽의 일례를 보인 도면이다. 상기 선형 보간의 예와 마찬가지로, 상기 선형 외삽의 경우에도 임의의 함수 F(x)에서 시점 Q, S에서의 함수값 F(Q), F(S)를 알고 있다면 두 지점을 지나는 직선을 구해서 P시점에서의 함수값의 근사값

를 구할 수 있다.

상기 선형 외삽 기법은 수많은 외삽 기법 중 가장 간단한 예이며 상기한 방법 외에 여러 가지 다양한 외삽 기법을 사용할 수 있으므로 본 발명은 상기된 예로 제한되지 않을 것이다.

도 45는 본 발명에 따른 채널 등화기의 일 실시예이다.

도 45는 본 발명에 따른 채널 등화기의 일 실시예를 보인 구성 블록도로서, 제1 주파수 영역 변환부(4100), 채널 추정부(4110), 제2 주파수 영역 변환부(4121), 계수 계산부(4122), 왜곡 보상부(4130), 및 시간 영역 변환부(4140)를 포함하여 구성된다.

상기 채널 등화기는 잔류 반송파 위상 에러 제거부, 잡음 제거부(Noise Canceller ; NC), 및 결정(Decision)부를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 주파수 영역 변환부(4100)는 입력 데이터를 중첩하는 중첩(overlap)부(4101), 및 중첩부(4101)의 출력 데이터를 주파수 영역으로 변환하는 FFT(Fast Fourier Transform)부(4102)를 포함하여 구성된다.

상기 채널 추정부(4110)는 입력 데이터로부터 채널 임펄스 응답(Channel Impulse Response ; CIR)을 추정하는 CIR 추정기(4111), 제1 클리너(Pre-CIR Cleaner)(4113), CIR 연산기(4114), 제2 클리너(Post-CIR Cleaner)(4115), 및 제로 패딩(zero-padding)부(4116)를 포함할 수 있다.

상기 채널 추정부(4110)는 상기 CIR 추정기(4111)에서 추정된 CIR의 위상을 보상하는 위상 보상기를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 주파수 영역 변환부(4121)는 상기 채널 추정부(4110)에서 출력되는 CIR을 주파수 영역으로 변환하는 FFT부를 포함하여 구성된다.

상기 시간 영역 변환부(4140)는 상기 왜곡 보상부(4130)에서 왜곡이 보상된 데이터를 시간 영역으로 변환하는 IFFT부(4141), 및 상기 IFFT부(4141)의 출력 데이터로부터 유효 데이터만을 추출하는 세이브(save)부(4142)를 포함하여 구성된다. 상기 세이브부(4142)의 출력 데이터가 채널 등화된 데이터다.

이때 상기 시간 영역 변환부(4140)의 출력단에 잔류 반송파 위상 에러 제거부를 더 구비하여, 채널 등화된 데이터에 포함된 잔류 반송파 위상 에러를 추정하여 제거할 수 있다.

또한 상기 시간 영역 변환부(4140)의 출력단에 잡음 제거부를 더 구비하여, 채널 등화된 데이터에 포함된 잡음을 추정하여 제거할 수 있다.

상기 왜곡 보상부(4130)는 복소수 곱셈 역할을 수행하는 소자는 어느 것이나 가능하다.

즉, 도 45를 보면, 복조되어 입력되는 데이터는 제1 주파수 영역 변환부(4100)의 중첩부(4101)에서 기 설정된 중첩 비율로 중첩되어 FFT부(4102)로 출력된다. 상기 FFT부(4102)는 FFT를 통해 시간 영역의 중첩 데이터를 주파수 영역의 중첩 데이터로 변환하여 왜곡 보상부(4130)로 출력된다.

상기 왜곡 보상부(4130)는 상기 제1 주파수 영역 변환부(4100)의 FFT부(4102)에서 출력되는 주파수 영역의 중첩 데이터에 계수 계산부(4122)에서 계산된 등화 계수를 복소곱하여 상기 FFT부(4102)에서 출력되는 중첩 데이터의 채널 왜곡을 보상한 후 시간 영역 변환부(4140)의 IFFT부(4141)로 출력한다. 상기 IFFT부(4141)는 채널의 왜곡이 보상된 중첩 데이터를 IFFT하여 시간 영역으로 변환하여 세이브부(4142)로 출력한다. 상기 세이브부(4142)는 채널 등화된 시간 영역의 중첩된 데이터로부터 유효 데이터만을 추출하여 출력한다.

한편 복조된 수신 데이터는 채널 등화기 내 제1 주파수 영역 변환부(4100)의 중첩부(4101)로 입력됨과 동시에 채널 추정부(4110)의 CIR 추정기(4111)로도 입력된다.

상기 CIR 추정기(4111)는 트레이닝 시퀀스를 이용하여 CIR을 추정한다. 만일 채널 등화할 데이터가 필드 동기를 포함하는 데이터 그룹 내 데이터라면 상기 CIR 추정기(4111)에서 이용되는 트레이닝 시퀀스는 필드 동기 데이터와 기지 데이터가 될 수 있다. 하지만 채널 등화할 데이터가 필드 동기를 포함하지 않는 데이터 그룹 내 데이터라면 상기 트레이닝 시퀀스는 기지 데이터만 될 수 있다.

일 예로, 상기 CIR 추정기(4111)는 기지 데이터 구간 동안 수신되는 데이터와 상기 송/수신측의 약속에 의해 수신측에서 발생한 기준 기지 데이터를 이용하여 채널 임펄스 응답(CIR)을 추정한다. 이를 위해 상기 CIR 추정기(4111)는 상기 기지 데이터 검출기(2004)로부터 기지 데이터 위치 정보(Known Data Position Information)를 제공받는다.

또한 상기 CIR 추정기(4111)는 필드 동기가 포함되는 데이터 그룹이라면 필드 동기 구간 동안 수신되는 데이터와 상기 송/수신측의 약속에 의해 수신측에서 발생한 기준 필드 동기 데이터를 이용하여 채널의 임펄스 응답(CIR_FS)을 추정할 수 있다. 이를 위해 상기 CIR 추정기(4111)는 상기 기지 데이터 검출기(2004)로부터 필드 동기 위치 정보(Field Sync Position Information)를 제공받을 수도 있다.

상기와 같이 추정된 CIR은 제1 클리너(4113)를 거쳐 또는 제1 클리너(4113)를 바이패스하여 CIR 연산기(4114)로 입력된다. 상기 CIR 연산기(4114)는 추정된 CIR에 대해 보간 또는 외삽하여 제2 클리너(4115)로 출력한다.

상기 CIR 연산기(4114)가 추정된 CIR에 대해 보간을 하는지, 외삽을 하는지에 따라 제1 클리너(4113)가 동작할 수도 있고, 동작하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 추정된 CIR에 대해 보간을 수행하면 제1 클리너(4113)가 동작 안하고, 추정된 CIR에 대해 외삽을 수행하면 제1 클리너(4113)가 동작한다.

즉, 기지 데이터로부터 추정된 CIR에는 구하고자 하는 채널 성분뿐만 아니라 잡음에 의한 지터(jitter) 성분도 포함된다. 이러한 지터 성분은 등화기 성능을 저하하는 요인이 되므로 계수 계산부(4122)에서 CIR을 사용하기 전에 제거하는 것이 좋다. 따라서 상기 제1,제2 클리너(4113,4115)에서는 입력되는 CIR 성분 중 파워(power)가 기 설정된 임계값(threshold) 이하인 부분을 제거(즉, '0'으로 만듦)하는 것을 일 실시예로 한다. 그리고 이러한 제거 과정을 CIR cleaning이라 한다.

즉, 상기 CIR 연산기(4114)에서 CIR 보간(interpolation)은, 상기 CIR 추정기(4112)에서 추정된 두 개의 CIR에 각각 계수를 곱하고 더하여 이루어진다. 이때 CIR의 잡음 성분 중 일부는 서로 더해져 상쇄된다. 따라서 상기 CIR 연산기(4114)에서 CIR 보간을 하는 경우에는 잡음 성분이 남아있는 원래의 CIR을 사용한다. 즉, 상기 CIR 연산기(4114)에서 CIR 보간을 하는 경우, 상기 추정된 CIR은 제1 클리너(4113)를 바이패스하여 CIR 연산기(4114)로 입력된다. 그리고 상기 CIR 연산기(4114)에서 보간된 CIR은 제2 클리너(4115)에서 클리닝한다.

반면 상기 CIR 연산기(4114)에서 CIR 외삽은, 상기 CIR 추정기(4112)에서 추정된 두 CIR의 차를 이용해 두 CIR 바깥에 위치한 CIR을 추정하여 이루어진다. 그러므로 이때는 CIR의 잡음 성분이 오히려 증폭된다. 따라서 상기 CIR 연산기(4114) 에서 CIR 외삽을 하는 경우에는 상기 제1 클리너(4113)에서 클리닝된 CIR를 사용한다. 즉, 상기 CIR 연산기(4114)에서 CIR 외삽을 하는 경우, 상기 외삽된 CIR은 제2 클리너(4115)를 거쳐 제로 패딩부(4116)로 입력된다.

한편 상기 제2 클리너(4115)에서 클링닝되어 출력되는 CIR을 상기 제2 주파수 영역 변환부(4121)에서 주파수 영역으로 변환할 때 입력되는 CIR의 길이와 FFT 사이즈(Size)가 일치하지 않는 경우가 발생할 수 있다. 즉, CIR의 길이가 FFT 사이즈보다 작은 경우가 발생할 수 있다. 이 경우 제로 패딩부(4116)에서는 FFT 사이즈와 입력되는 CIR 길이의 차이만큼 CIR에 '0'을 첨가하여 상기 제2 주파수 영역 변환부(4121)로 출력한다. 여기서 제로 패딩되는 CIR은 보간된 CIR, 외삽된 CIR, 기지 데이터 구간에서 추정된 CIR 중 하나가 될 수 있다.

상기 제2 주파수 영역 변환부(4121)는 입력되는 시간 영역의 CIR를 FFT하여 주파수 영역의 CIR로 변환한 후 계수 계산부(4122)로 출력한다.

상기 계수 계산부(4122)는 상기 제2 주파수 영역 변환부(4121)에서 출력되는 주파수 영역의 CIR을 이용하여 등화 계수를 계산한 후 왜곡 보상부(4130)로 출력한다. 이때 상기 계수 계산부(4122)는 일 실시예로, 상기 주파수 영역의 CIR로부터 평균 자승 에러를 최소화(Minimum Mean Square Error : MMSE)하는 주파수 영역의 등화 계수를 구하여 왜곡 보상부(4130)로 출력한다.

상기 왜곡 보상부(4130)는 상기 제1 주파수 영역 변환부(4100)의 FFT부(4102)에서 출력되는 주파수 영역의 중첩 데이터에 계수 계산부(4122)에서 계산된 등화 계수를 복소곱하여 상기 FFT부(4102)에서 출력되는 중첩 데이터의 채널 왜 곡을 보상한다.

제2 실시예

상기 채널 등화기(2003)는 다양한 방법으로 채널 등화를 수행할 수 있는데, 본 발명의 제2 실시예에서는 트레이닝 시퀀스를 이용하여 등화 계수를 업데이트하여 채널 등화를 수행하는 것을 일 실시예로 설명한다. 본 발명은 설명의 편의를 위해 기지 데이터와 필드 동기 데이터 중 적어도 하나를 트레이닝 시퀀스라 하기로 한다. 그리고 기지 데이터 구간과 필드 동기 구간 중 적어도 하나를 트레이닝 구간이라 하기로 한다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 트레이닝 구간에서 트레이닝 시퀀스를 이용하여 등화 계수를 수렴시키고, 상기 트레이닝 구간이 아닌 구간 즉, 일반 데이터 구간에서는 상기 트레이닝 구간에서 수렴한 등화 계수를 보간 또는 외삽하여 등화 계수를 구한다. 그리고 상기 등화 계수로 필터링을 수행하여, 트레이닝 구간 및 일반 데이터 구간의 데이터에 발생된 채널 왜곡을 보상한다.

본 발명은 트레이닝 시퀀스는 기지 데이터를 일 실시예로 설명하고, 트레이닝 구간은 기지 데이터 구간을 일 실시예로 설명할 것이다. 하지만, 필드 동기 데이터와 필드 동기 구간도 동일하게 적용된다. 상기 기지 데이터를 이용하여 계수를 업데이트하는 경우, 상기 일반 데이터는 모바일 서비스 데이터인 것을 일 실시예로 한다.

도 46은 본 발명에 따른 기지 데이터를 이용하여 등화 계수를 업데이트하여 채널 등화를 수행하는 채널 등화기의 일 실시예를 보이고 있다. 즉, 도 46은 기지 데이터를 이용하여 등화 계수를 수렴한 후, 수렴된 등화 계수를 보간 또는 외삽하여 일반 데이터 구간의 등화 계수로 이용하는 채널 등화기를 개념적으로 도시한 것이다.

도 46의 채널 등화기를 보면, 버퍼(4200), 에러 검출부(4201), 계수 업데이트부(4202), 계수 클리닝부(4203), 계수 연산부(4204), 및 필터(4205)를 포함한다. 도 46에서 에러 검출부(4201), 계수 업데이트부(4202), 및 필터(4205)를 제1 등화부라 하고, 계수 클리닝부(4203), 계수 연산부(4204), 및 필터(4205)를 제2 등화부라 하기로 한다. 즉, 도 46에서는 등화 계수를 수렴시키기 위한 필터와 데이터를 채널 등화하기 위한 필터를 공유하는 예이다.

상기 복조기(2002)에서 복조된 데이터는 버퍼(4200)를 통해 계수 업데이트부(4202)와 필터(4205)로 출력된다. 도 46의 채널 등화기는 하나의 필터를 이용하여 등화 계수를 수렴시키고, 데이터를 채널 등화한다. 이를 위해 상기 버퍼(4200)는 다이나믹 버퍼가 사용된다.

상기 에러 검출부(4201)는 트레이닝 구간(예를 들어, 기지 데이터 구간) 동안 채널 등화된 데이터와 송/수신측의 약속에 의해 수신측에서 발생한 기준 트레이닝 시퀀스(예를 들어, 기준 기지 데이터)를 이용하여 에러를 검출하여 계수 업데이트부(4202)로 출력한다.

상기 에러 검출부(4201)는 다양한 방법 예를 들어, 블라인드(blind) 방식, 결정 지향 방식 중 적어도 하나 또는, 두 방식의 조합으로 에러를 검출할 수 있다. 또 다른 예로, 기지 데이터 구간에서 채널 등화기의 출력 데이터와 기준 기지 데이터의 차 값을 구하고, 이 차 값을 에러로 출력할 수도 있다. 이때 상기 에러 검출부(4201)에서 에러를 검출하는 방법은 다양하며, 이는 본 발명의 특징이 아니므로 상세 설명을 생략하기로 한다.

상기 계수 업데이트부(4202)는 상기 에러를 현재 등화 계수에 적용하여 등화 계수를 업데이트한다. 상기 업데이트된 등화 계수는 상기 필터(4205)의 필터링에 이용된다. 이때 상기 에러를 검출하여 등화 계수를 업데이트하는 과정을 반복함에 의해 등화 계수가 수렴된다.

여기서, 반복 연산 횟수(# of iteration)는 미리 정해질 수도 있고, 목표로 하는 채널 환경에 따라 달라질 수도 있으며, 상기 에러가 기 설정된 최소값이 될 때까지 상기 과정을 반복할 수도 있다. 상기 에러가 기 설정된 최소값이 되면 등화 계수가 수렴한 것이다. 상기 반복 연산 횟수가 증가할수록 동작 클럭의 주파수가 증가하게 된다.

이때, 상기 등화 계수가 수렴할때까지의 동작을 획득(acquisition) 모드라 한다. 상기 등화 계수가 수렴되면, 상기 채널 등화기는 획득 모드에서 필터링 모드로 전환된다. 즉, 채널 등화기의 동작은 크게 획득 모드와 필터링 모드로 구분된다.

이를 위해 상기 에러 검출부(4201)는 상기 기지 데이터 검출기(2004)로부터 트레이닝 구간 정보(즉, 기지 데이터 위치 정보(Known Data Position Information))를 제공받고, 상기 계수 업데이트부(4202)는 상기 버퍼(4200)로부터 수신 데이터를 제공받는다. 일 예로, 상기 에러 검출부(4201)는 동일한 패턴을 갖는 제1, 제3, 제4, 제5, 제6 기지 데이터 위치 정보만을 제공받을 수도 있다.

또한 상기 기지 데이터 구간의 기지 데이터 열은 송/수신측의 약속에 의해 이미 알고 있는 데이터이므로, 상기 기준 기지 데이터는 수신측에서 미리 생성한 기지 데이터일 수도 있고, 상기 기지 데이터 검출부(2004)에서 발생한 기지 데이터 열을 제공받을 수도 있다.

도 47의 (a),(b)는 본 발명에 따른 반복적인 등화 계수 업데이트를 수행할 때의 필터의 동작 예를 보인 도면으로서, 특히 트레이닝 구간(예를 들어, 기지 데이터 구간)에서의 필터의 동작 예이다.

도 47의 (a)는 첫번째 반복 연산 구간에서의 필터의 동작 예를 보이고 있고, 도 47의 (b)는 두번째 이후의 반복 연산 구간에서의 필터의 동작 예를 보이고 있다. 여기서, 첫번째 반복 연산 구간은 필터 내 모든 메모리에 기지 데이터를 순차적으로 저장하면서 등화 계수를 업데이트하는 구간이다. 상기 필터의 모든 메모리에 기지 데이터가 저장되면, 두번째 반복 연산이 시작된다.

상기 필터는 등화기 계수의 길이(N, 여기서 N은 자연수)에 해당하는 개수의 메모리와 기지 데이터의 길이(K, 여기서 K는 자연수)에 해당하는 개수의 메모리를 포함한다. 즉, 기지 데이터 구간의 기지 데이터를 저장하고 이를 반복적으로 이용해야 하므로 메모리의 개수는 N+K개만큼 필요하다. 상기 N+K개의 메모리는 직렬로 연결된다. 예를 들어, 등화기 계수의 길이가 100이고, 기지 데이터 열의 길이가 24라면, 상기 필터에 필요한 메모리 개수는 124가 된다. 다시 말해, 상기 필터는 124 개의 탭으로 구성된다. 여기서, 메모리는 지연기로서, 입력되는 기지 데이터를 한 클럭 동안 지연시키는 역할을 수행한다.

상기 필터는 필터링 윈도우(filtering window)의 길이(M, 여기서 M은 자연수)에 해당하는 개수의 곱셈기를 포함한다. 상기 필터링 윈도우는 채널 임펄스 응답(CIR)의 길이이다. 상기 필터링 윈도우 값은 하드웨어적으로 미리 정해지는 것을 일 실시예로 한다.

상기 필터는 상기 M개의 곱셈기의 출력을 모두 더하여 출력하는 가산기를 포함한다. 상기 가산기의 출력은 에러 검출부(4201)로 출력된다. 상기 가산기의 출력이 등화기의 출력이 되며, 기 설정된 반복 연산 회수만큼 등화 계수가 업데이트되거나, 또는 상기 등화 계수가 수렴할 때까지는 상기 가산기의 출력은 블록 복호기(2005)로 출력되지 않는다.

상기 에러 검출부(4201)는 상기 가산기의 출력으로부터 에러 값을 구하여 계수 업데이트부(4202)로 출력한다. 여기서 상기 에러 검출부(4201)는 상기 가산기의 출력 즉, 필터의 출력과 기준 트레이닝 데이터와의 차 값을 에러(e) 값으로 출력하는 것을 일 실시예로 한다.

상기 계수 업데이트부(4202)는 상기 에러 값을 현재 등화 계수에 적용하여 등화 계수를 업데이트한다.

본 발명은 최소 평균 제곱 오차(Least Mean Square; LMS) 알고리즘을 이용하여 등화 계수를 업데이트하는 것을 일 실시예로 한다.

상기 LMS 알고리즘을 이용한 등화 계수의 업데이트는 하기 수학식 9와 같이 표현할 수 있다.

[수학식 9]

C₁(t) = C₁(t-1) + ux₁(t-1)e(t-1)

상기 수학식 9에서, C₁(t)는 시간 t에서 업데이트된 메모리 1의 등화 계수이고, u는 스텝 사이즈이다. 상기 e(t-1)는 에러 검출부(4201)에서 출력되는 이전 시간 t-1의 에러 값이고, x₁(t-1)는 메모리 1에서 출력되는 이전 시간 t-1의 트레이닝 데이터이다.

본 발명은 첫번째 반복 연산 구간에서는 필터링 윈도우를 고정하고, 두번째 반복 연산 구간 이후부터는 필터링 윈도우를 쉬프트하면서 등화 계수 업데이트 및 필터링을 수행하는 것을 일 실시예로 한다.

여기서, 필터링 윈도우를 쉬프트한다는 것은 M개의 곱셈기를 물리적으로 쉬프트시키는 것이 아니라, 논리적으로 쉬프트시키는 것이다. 즉, 한번의 필터링이 수행될 때마다 곱셈기로 입력되는 메모리의 주소를 바꾸는 것이다.

본 발명은 설명의 편의를 위해 필터링 윈도우의 길이가 3이라고 가정하자. 그러면 곱셈기도 3개가 필요하다. 즉, 3탭 단위로 계수 업데이트 및 필터링이 이루어진다.

이 경우, 첫번째 반복 연산 구간에서는 기지 데이터가 입력될 때마다 필터링을 수행하는데, 첫번째 필터링이 수행될 때에 3개의 곱셈기로 제공되는 기지 데이터의 메모리의 주소는 1,2,3이고, 두번째 필터링이 수행될 때에도 3개의 곱셈기로 입력되는 기지 데이터의 메모리 주소는 1,2,3이다. 이러한 필터링 과정이 N+K개의 메모리에 기지 데이터가 모두 입력되어 저장될 때까지 수행되며, 이때의 메모리 주소는 1,2,3으로 고정된다. 상기 필터링이 수행되는 동안 등화 계수도 업데이트된다.

그리고 N+K개의 메모리에 기지 데이터가 모두 저장되면, 첫번째 반복 연산이 종료되고, 두번째 반복 연산이 시작된다. 두번째 반복 연산부터 필터의 각 메모리는 새로운 기지 데이터를 입력받지 않는다. 즉, 두번째 반복 연산부터는 각 메모리에 저장된 기지 데이터를 이용하여 필터링을 수행한다.

그런데, 두번째 반복 연산부터는 필터링이 수행될 때마다 3개의 곱셈기로 제공되는 데이터의 메모리 주소가 바뀐다.

이때 본 발명은 일 실시예로, 가장 왼쪽에 있는 필터링 윈도우를 한 탭씩 오른쪽으로 쉬프트시키면서 두번째 반복 연산 구간의 계수 업데이트 및 필터링을 수행한다.

이 경우, 첫번째 필터링이 수행될 때에 3개의 곱셈기로 제공되는 데이터의 메모리의 주소는 1,2,3이지만, 두번째 필터링이 수행될 때에 3개의 곱셈기로 제공되는 데이터의 메모리 주소는 2,3,4이고, 세번째 필터링이 수행될 때에 3개의 곱셈기로 제공되는 데이터의 메모리 주소는 3,4,5이다. 이러한 필터링 과정은 3개의 곱셈기로 제공되는 데이터의 메모리 주소가 N+K-2, N+K-1, N+K이 될까지 계속된다. 그리고, N+K-2, N+K-1, N+K의 메모리로부터 제공받은 데이터에 대해 필터링이 수행되면, 두번째 반복 연산 과정이 종료된다. 즉, 필터링 윈도우는 오른쪽 끝에 위치 하게 된다.

상기 두번째 반복 연산 과정이 수행되어 필터링 윈도우가 오른쪽 끝에 도달하면 다시 왼쪽 끝으로 쉬프트시켜 같은 과정을 정해진 반복 연산 회수만큼 반복한다. 이때 필터링 윈도우가 오른쪽 끝에 도달하여 다시 왼쪽 끝으로 돌아갈 경우 필터의 출력 데이터에 불연속 데이터가 하나 발생하게 된다. 즉, 상기 필터의 마지막 메모리(N+K)에 저장된 기지 데이터와 첫번째 메모리(1)에 저장된 기지 데이터는 해당 기지 데이터 열의 처음 기지 데이터와 마지막 기지 데이터이므로, 두 기지 데이터는 연속적인 기지 데이터가 아니다. 이 경우 필터링 윈도우가 왼쪽 끝으로 쉬프트하여 등화 계수를 업데이트할 때 필터의 출력 데이터를 이용하지 않는다. 즉, 등화 계수를 업데이트하지 않는다.

본 발명은 다른 실시예로, 첫번째 반복 연산 과정이 종료되면 필터링 윈도우를 가장 오른쪽으로 쉬프트한 후 필터링 윈도우를 한 탭씩 왼쪽으로 쉬프트시키면서 계수 업데이트 및 필터링을 수행한다.

이 경우, 첫번째 필터링이 수행될 때에 3개의 곱셈기로 제공되는 데이터의 메모리의 주소는 N+K-2, N+K-1, N+K이지만, 두번째 필터링이 수행될 때에 3개의 곱셈기로 제공되는 데이터의 메모리 주소는 N+K-3, N+K-2, N+K-1 이고, 세번째 필터링이 수행될 때에 3개의 곱셈기로 제공되는 데이터의 메모리 주소는 N+K-4, N+K-3, N+K-2이다. 이러한 필터링 과정은 3개의 곱셈기로 제공되는 데이터의 메모리 주소가 3,2,1이 될까지 계속된다. 그리고, 3,2,1 의 메모리로부터 제공받은 데이터에 대해 필터링이 수행되면, 두번째 반복 연산 과정이 종료된다. 만일 필터링 윈도우 가 왼쪽 끝에 도달하여 다시 오른쪽 끝으로 돌아갈 경우 필터의 출력 데이터에 불연속 데이터가 하나 발생하게 되는데 이 데이터는 계수 업데이트시 사용하지 않는다. 즉, 필터링 윈도우는 왼쪽 끝에 위치하게 된다.

상기 두번째 반복 연산 과정이 수행되어 필터링 윈도우가 왼쪽 끝에 도달하면 다시 오른쪽 끝으로 쉬프트시켜 같은 과정을 정해진 반복 연산 회수만큼 반복한다. 이때 필터링 윈도우가 왼쪽 끝에 도달하여 다시 오른쪽 끝으로 돌아갈 경우 필터의 출력 데이터에 불연속 데이터가 하나 발생하게 된다. 즉, 상기 필터의 마지막 메모리(N+K)에 저장된 기지 데이터와 첫번째 메모리(1)에 저장된 기지 데이터는 해당 기지 데이터 열의 처음 기지 데이터와 마지막 기지 데이터이므로, 두 기지 데이터는 연속적인 기지 데이터가 아니다. 이 경우 필터링 윈도우가 오른쪽 끝으로 쉬프트하여 등화 계수를 업데이트할 때 필터의 출력 데이터를 이용하지 않는다. 즉, 등화 계수를 업데이트하지 않는다.

상기 기지 데이터 구간에서 기 설정된 횟수만큼 상기 반복 연산 과정이 수행되는 동안 또는 등화 계수가 수렴될 때까지는, 상기 계수 업데이트부(4202)에서 업데이트되는 등화 계수는 계수 클리닝부(4203)와 계수 연산부(4203)를 바이패스하여 상기 필터(4205)로 출력된다. 그리고, 상기 필터(4205)의 출력은 상기 에러 검출부(4201)로만 출력되며, 상기 블록 복호기(2005)로는 출력되지 않는다.

상기 기지 데이터 구간에서 기 설정된 횟수만큼 상기 반복 연산 과정이 반복되어 수렴된 등화 계수는 계수 클리닝부(4203)로 출력되어 노이즈 및 지터가 제거된 후 계수 연산부(4204)로 출력된다. 상기 계수 연산부(4204)는 기지 데이터 구간 에서 수렴된 등화 계수를 그대로 필터(4205)로 출력한다.

일 실시예로, 상기 계수 클리닝부(4203)는 수렴된 등화 계수를 임계(threshold) 값과 비교하여, 등화 계수가 임계값보다 크면 등화 계수 값을 그대로 필터(4205)로 출력하고, 등화 계수가 임계값보다 작으면 등화 계수값을 '0'으로 대치하여 필터(4205)로 출력한다. 이때, 상기 등화 계수값이 임계값보다 클 경우 해당 등화 계수만 통과시키지 않고 해당 등화 계수 주변에 정해진 필터링 윈도우 길이만큼의 등화 계수도 함께 출력한다.

상기 계수 연산부(4204)는 복조되어 입력되는 데이터가 기지 데이터 사이에 위치하는 일반 데이터 구간의 데이터라면, 상기 계수 클리닝부(4203)에서 출력되는 등화 계수를 보간하여 필터(4205)로 출력한다. 예를 들어, 상기 수학식 8의 F(Q)와 F(S)에 일반 데이터 구간의 이전, 이후의 기지 데이터 구간에서 수렴한 등화 계수를 대입하면, 기지 데이터 구간 사이의 일반 데이터 구간에서의 등화 계수를 구할 수 있다.

상기 계수 연산부(4204)는 복조되어 입력되는 데이터가 기지 데이터 바깥쪽에 위치하는 일반 데이터 구간의 데이터라면, 상기 계수 클리닝부(4203)에서 출력되는 등화 계수를 외삽하여 필터(4205)로 출력한다. 예를 들어, 상기 수학식 8의 F(Q)와 F(S)에 일반 데이터 구간의 이전 두 기지 데이터 구간에서 수렴한 등화 계수를 대입하면, 기지 데이터 구간 바깥에 위치한 일반 데이터 구간에서의 등화 계수를 구할 수 있다.

상기 필터(4205)는 상기 계수 연산부(4204)에서 출력되는 등화 계수를 이용 하여 상기 복조기(2002)에서 출력되는 수신 데이터를 등화한다. 즉, 상기 복조되어 입력되는 데이터에 발생된 채널 왜곡을 보상하여 출력한다.

이때 상기와 같은 보간 또는 외삽 연산 시에 등화 계수를 매 심볼마다 계산하기에는 하드웨어의 복잡도와 연산량이 크다.

이를 해결하기 위해 본 발명에서는 수신되는 데이터를 일정한 길이의 블록(또는 block or section)으로 나누고, 각 블록 단위로 등화 계수를 계산하여 출력한다. 따라서 보간/외삽된 등화 계수를 사용할 경우 채널 등화기는 데이터를 블록 처리(block processing)해야 한다. 즉 일정한 길이의 데이터에 대해 동일한 등화 계수가 적용되어야 한다.

예를 들어 도 49와 같이 기지 데이터를 포함하여 기지 데이터 사이의 구간을 16개로 나눈 경우, 기지 데이터 열 사이의 거리가 16세그먼트이므로, 한 구간의 길이는 1 세그먼트이다. 즉, 1 세그먼트 길이의 긴 기지 데이터 열 1(long training sequence 1)과 1 세그먼트 길이의 긴 기지 데이터 열 2(long training sequence 2) 사이에 1 세그먼트 길이를 갖는 15개의 구간이 존재한다.

이때 긴 기지 데이터 열 1을 포함하는 구간 1에서 수렴된 등화 계수로 구간1의 데이터를 채널 등화하고, 긴 기지 데이터 열 2을 포함하는 구간 17에서 수렴된 등화 계수로 구간 17의 데이터를 채널 등화한다. 그리고, 상기 구간 1과 구간 17 사이의 구간 2~16의 데이터는 상기 구간 1과 구간 17에서 수렴된 등화 계수를 선형 보간한 후, 선형 보간된 등화 계수로 채널 등화한다.

즉, 도 46의 채널 등화기의 동작은 크게 획득 모드(Acquisition mode)와 필 터링 모드(filtering mode)로 구분된다. 먼저, 획득 모드에서 기지 데이터 구간의 기지 데이터를 이용하여 등화 계수를 수렴시킨다. 예를 들어, 2개의 수렴된 등화 계수를 이용하여 선형 보간을 한다고 가정하면, 도 49의 구간 2의 데이터를 채널 등화하기 위해선 긴 기지 데이터 열 1이 포함된 구간 1에서 수렴된 등화 계수와 긴 기지 데이터 열 2이 포함된 구간 17에서 수렴된 등화 계수가 필요하다. 따라서 획득 모드에서 긴 기지 데이터 열1과 긴 기지 데이터 열 2를 이용하여 구간 1과 구간 17에 해당하는 등화 계수를 수렴시킨다. 그리고, 구간 1과 구간 17에 해당하는 등화 계수가 수렴하면 필터링 모드가 시작되며, 상기 계수 연산부(4204)는 구간 1에서 수렴된 등화 계수와 구간 17에서 수렴된 등화 계수를 이용하여 선형 보간을 수행하여, 구간2 ~ 구간 16의 등화 계수를 상기 필터(4205)로 출력한다.

예를 들어, 구간 1에서 수렴된 등화 계수를 C1이라 하고, 구간 17에서 수렴된 등화 계수를 C17이라고 가정하면, 구간 2~16에서 사용되는 등화 계수 C2~C16은 다음의 수학식 10과 같이 등화 계수 C1과 C17을 선형 보간하여 구한다.

구간 2 : (15/16)C2+(1/16)C17

구간 3 : (14/16)C2+(2/16)C17

구간 4 : (13/16)C2+(3/16)C17

.

구간 16 : (1/16)C2+(15/16)C17

이때, 상기 계수 연산부(4204)에서 구간 2에 해당하는 등화 계수를 출력하면, 상기 버퍼(4200)에서도 구간 2에 해당하는 데이터를 상기 필터(4205)로 출력한다. 상기 필터(4205)는 구간 2에 해당하는 등화 계수를 적용하여 구간 2의 데이터를 채널 등화한다. 이러한 과정이 구간 16까지 수행되어, 구간 16까지의 채널 등화가 모두 수행되면, 다시 획득 모드로 전환된다. 상기 획득 모드로 전환되면, 상기 버퍼(4200)에서는 다음 기지 데이터 구간의 긴 기지 데이터 열을 상기 계수 연산부(4202)와 필터(4205)로 출력한다. 이러한 과정을 반복하여 기지 데이터 구간 및 일반 데이터 구간의 채널 등화가 수행된다.

만일, 상기 구간 2~16이 구간 1과 구간 17 사이가 아니라, 구간 1과 구간 17의 바깥쪽에 위치한다면, 구간 2~16의 데이터는 상기 구간 1과 구간 17에서 수렴된 등화 계수를 선형 외삽한 후, 선형 외삽된 등화 계수로 채널 등화한다.

이때, 획득 모드 즉, 등화 계수가 수렴될 때까지는 채널 등화기(2003)에서 채널 등화된 데이터가 블록 복호기(2005)로 출력되지 않는다. 이때는 상기 블록 복호기(2005)로 출력되는 데이터가 없거나, 또는 널 데이터와 같이 기 설정된 데이터를 출력한다. 상기 획득 모드에서 등화 계수가 수렴하여, 필터링 모드가 시작되면 기지 데이타 구간 및 일반 데이터 구간에서 채널 등화된 데이터가 블록 복호기(2005)로 출력된다.

다른 실시예로, 필드 동기가 포함되는 데이터 그룹이라면, 상기 등화기(2003)는 필드 동기 구간 동안 수신되는 데이터와 상기 송/수신측의 약속에 의해 수신측에서 발생한 기준 필드 동기 데이터를 이용하여 상기 과정에서와 같이 등화 계수를 업데이트할 수 있다. 이를 위해 상기 에러 검출부(4201)는 상기 기지 데이터 검출기(2004)로부터 필드 동기 위치 정보(Field Sync Position Information)를 제공받을 수도 있다. 이때, 상기 필드 동기 구간의 채널 등화 과정 및 필드 동기 구간에 수렴한 등화 계수를 보간 또는 외삽하여 일반 데이터 구간을 채널 등화하는 과정은, 기지 데이터를 이용한 채널 등화 설명을 참조하면 되므로, 여기서는 생략하기로 한다.

도 48은 본 발명에 따른 기지 데이터를 이용하여 등화 계수를 업데이트하여 채널 등화를 수행하는 채널 등화기의 다른 실시예이다.

도 48의 채널 등화기는 등화 계수를 수렴시키기 위한 필터와 데이터를 채널 등화하기 위한 필터를 별도로 구비한 예이다.

도 48의 채널 등화기는 제1 필터(4301), 버퍼(4302), 에러 검출부(4303), 계수 업데이트부(4304), 계수 클리닝부(4305), 계수 연산부(4306), 및 제2 필터(4307)를 포함한다.

도 48에서 제1 필터(4301), 에러 검출부(4303), 및 계수 업데이트부(4304)를 제1 등화부라 하고, 계수 클리닝부(4305), 계수 연산부(4306), 및 제 2 필터(4307)를 제2 등화부라 하기로 한다. 즉, 도 48에서는 등화 계수를 수렴시키기 위한 필터와 데이터를 채널 등화하기 위한 필터를 각각 구비한 예이다.

상기 에러 검출부(4303)는 도 46의 에러 검출부(4201)와, 상기 계수 업데이트부(4304)는 도 46의 계수 업데이트부(4202)와, 상기 계수 클리닝부(4305)는 도 46의 계수 클리닝부(4203)와, 상기 계수 연산부(4306)는 도 46의 계수 연산부(4202)와 동일한 구성 및 동작을 수행하는 것을 일 실시예로 한다.

상기 제1 필터(4301)는 기지 데이터 구간 동안 수신된 데이터와 기준 기지 데이터를 이용하여 등화 계수를 수렴시킨다. 상기 필터(4301)의 필터링 과정은 도 47의 (a),(b)를 적용하여 수행하는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 기 설정된 반복 연산 횟수만큼 필터링 과정이 수행되면서 등화 계수가 업데이트된다. 여기서, 반복 연산 횟수(# of iteration)는 미리 정해질 수도 있고, 목표로 하는 채널 환경에 따라 달라질 수도 있으며, 상기 에러가 기 설정된 최소값이 될 때까지 상기 과정을 반복할 수도 있다. 상기 에러가 기 설정된 최소값이 되면 등화 계수가 수렴한 것이다. 상기 반복 연산 횟수가 증가할수록 동작 클럭의 주파수가 증가하게 된다.

이를 위해, 상기 복조기(2002)에서 복조된 데이터는 제1 필터(4301), 계수 업데이트부(4304), 및 버퍼(4302)로 입력된다. 상기 계수 업데이트부(4304)는 상기 수신 데이터와 에러 검출부(4303)에서 검출된 에러를 현재 등화 계수에 적용하여, 상기 등화 계수를 업데이트하고, 업데이트된 등화 계수를 상기 제1 필터(4301)로 출력한다. 이때 상기 에러를 검출하여 등화 계수를 업데이트하는 과정을 반복함에 의해 등화 계수가 수렴된다.

상기 제1 필터(4301)는 상기 계수 업데이트부(4304)에서 출력되는 등화 계수를 이용하여 수신된 데이터를 채널 등화한다. 이때 기 설정된 반복 연산 횟수가 남아있거나, 또는 상기 등화 계수가 수렴되지 않았다면, 상기 등화 계수는 계수 클리닝부(4305)로 출력되지 않는다.

상기 제1 필터(4301)의 출력은 에러 검출부(4303)로 출력된다. 상기 에러 검출부(4303)는 기지 데이터 구간 동안 상기 제1 필터(4301)에서 채널 등화된 데이터와 기준 기지 데이터를 이용하여 에러를 검출한 후 계수 업데이트부(4304)로 출력한다. 이를 위해, 상기 에러 검출부(4303)는 기지 데이터 검출부(2004)에서 기지 데이터 위치 정보를 입력받는다.

상기 기지 데이터 구간에서 기 설정된 횟수만큼 반복 연산 과정이 수행되어 상기 에러 검출부(4303)에서 검출되는 에러가 기 설정된 최소값이 되면 즉, 등화 계수가 수렴하면, 상기 수렴된 등화 계수는 계수 클리닝부(4305)로 출력된다.

상기 계수 클리닝부(4305)는 수렴된 등화 계수에 포함된 노이즈 및 지터를 제거한 후 계수 연산부(4306)로 출력한다.

일 실시예로, 상기 계수 클리닝부(4305)는 수렴된 등화 계수를 임계(threshold) 값과 비교하여, 등화 계수가 임계값보다 크면 등화 계수 값을 그대로 제2 필터(4307)로 출력하고, 등화 계수가 임계값보다 작으면 등화 계수값을 '0’으로 대치하여 제2 필터(4307)로 출력한다. 이때, 상기 등화 계수값이 임계값보다 클 경우 해당 등화 계수만 통과시키지 않고 해당 등화 계수 주변에 정해진 필터링 윈도우 길이만큼의 등화 계수도 함께 출력한다.

상기 계수 연산부(4306)는 복조되어 입력되는 데이터가 기지 데이터 사이에 위치하는 일반 데이터 구간의 데이터라면, 상기 계수 클리닝부(4305)에서 출력되는 등화 계수를 보간하여 제2 필터(4307)로 출력한다. 예를 들어, 상기 수학식 8의 F(Q)와 F(S)에 일반 데이터 구간의 이전, 이후의 기지 데이터 구간에서 수렴한 등 화 계수를 대입하면, 기지 데이터 구간 사이의 일반 데이터 구간에서의 등화 계수를 구할 수 있다.

상기 계수 연산부(4306)는 복조되어 입력되는 데이터가 기지 데이터 바깥쪽에 위치하는 일반 데이터 구간의 데이터라면, 상기 계수 클리닝부(4305)에서 출력되는 등화 계수를 외삽하여 제2 필터(4307)로 출력한다. 예를 들어, 상기 수학식 8의 F(Q)와 F(S)에 일반 데이터 구간의 이전 두 기지 데이터 구간에서 수렴된 등화 계수를 대입하면, 상기 기지 데이터 구간 바깥에 위치한 일반 데이터 구간에서의 등화 계수를 구할 수 있다.

상기 제2 필터(4307)는 상기 버퍼(4302)에서 출력되는 데이터가 기지 데이터 구간의 데이터라면, 상기 계수 업데이트부(4304)에서 수렴되고, 계수 클리닝부(4305)에서 노이즈 및 지터가 제거된 등화 계수를 이용하여 상기 기지 데이터 구간의 데이터를 필터링함에 의해 상기 데이터에 발생된 채널 왜곡을 보상한다.

상기 제2 필터(4307)는 상기 버퍼(4302)에서 출력되는 데이터가 기지 데이터 구간 사이에 위치한 일반 데이터 구간의 데이터라면, 상기 계수 연산부(4306)에서 보간된 등화 계수를 이용하여 상기 일반 데이터 구간의 데이터를 필터링함에 의해 상기 데이터에 발생된 채널 왜곡을 보상한다.

상기 제2 필터(4307)는 상기 버퍼(4302)에서 출력되는 데이터가 기지 데이터 구간 바깥에 위치한 일반 데이터 구간의 데이터라면, 상기 계수 연산부(4306)에서 외삽된 등화 계수를 이용하여 상기 일반 데이터 구간의 데이터를 필터링함에 의해 상기 데이터에 발생된 채널 왜곡을 보상한다.

이때에도 수신되는 데이터를 일정한 길이의 블록(또는 block or section)으로 나누고, 각 블록 단위로 등화 계수를 계산하여 출력한다. 즉 일정한 길이의 데이터에 대해 동일한 등화 계수를 적용한다.

예를 들어 도 49와 같이 기지 데이터를 포함하여 기지 데이터 사이의 구간을 16개로 나눈 경우, 한 구간의 길이는 1 세그먼트이다.

이때 긴 기지 데이터 열 1을 포함하는 구간 1에서 수렴된 등화 계수로 구간 1의 데이터를 채널 등화하고, 긴 기지 데이터 열 2을 포함하는 구간 17에서 수렴된 등화 계수로 구간 17의 데이터를 채널 등화한다. 그리고, 상기 구간 1과 구간 17 사이의 구간 2~16의 데이터는 상기 구간 1과 구간 17에서 수렴된 등화 계수를 선형 보간한 후, 선형 보간된 등화 계수로 채널 등화한다.

즉, 도 48의 채널 등화기의 동작도 크게 획득 모드(Acquisition mode)와 필터링 모드(filtering mode)로 구분된다. 먼저, 획득 모드에서 제1 필터(4301)는 기지 데이터 구간의 기지 데이터를 이용하여 등화 계수를 수렴시킨다. 예를 들어, 2개의 수렴된 등화 계수를 이용하여 선형 보간을 한다고 가정하면, 도 49의 구간 2의 데이터를 채널 등화하기 위해선 긴 기지 데이터 열 1이 포함된 구간 1에서 수렴된 등화 계수와 긴 기지 데이터 열 2이 포함된 구간 17에서 수렴된 등화 계수가 필요하다. 따라서 제1 필터(4301)는 획득 모드에서 긴 기지 데이터 열1과 긴 기지 데이터 열 2를 이용하여 구간 1과 구간 17에 해당하는 등화 계수를 수렴시킨다. 그리고, 구간 1과 구간 17에 해당하는 등화 계수가 수렴하면 필터링 모드가 시작되며, 제2 필터(4307)가 동작한다. 이때 상기 계수 연산부(4306)는 구간 1에서 수렴된 등 화 계수와 구간 17에서 수렴된 등화 계수를 이용하여 선형 보간을 수행하여, 구간2 ~ 구간 16의 등화 계수를 상기 제2 필터(4307)로 출력한다. 구간 2~ 구간 16의 등화 계수는 수학식 10을 선형 보간을 적용하여 구하는 것을 일 실시예로 한다.

이때, 상기 계수 연산부(4306)에서 구간 2에 해당하는 등화 계수를 제2 필터(4307)로 출력하면, 상기 버퍼(4302)에서도 구간 2에 해당하는 데이터를 상기 제2 필터(4307)로 출력한다. 상기 제2 필터(4307)는 구간 2에 해당하는 등화 계수를 적용하여 구간 2의 데이터를 채널 등화한다. 이러한 과정이 구간 16까지 수행되어, 구간 16까지의 채널 등화가 모두 수행되면, 다시 획득 모드로 전환된다. 상기 획득 모드로 전환되면, 상기 제1 필터(4301)에서는 다음 기지 데이터 구간의 긴 기지 데이터 열을 이용하여 등화 계수를 수렴시킨다. 이러한 과정을 반복하여 기지 데이터 구간 및 일반 데이터 구간의 채널 등화가 수행된다.

상기 제1, 제2 필터(4301,4307)는 주파수 영역에서 동작할 수도 있고, 시간 영역에서 동작할 수도 있다.

블록 복호기

한편 상기 등화기(2003)에서 채널 등화된 후 블록 복호기(2005)로 입력되는 데이터가 송신측에서 블록 부호화와 트렐리스 부호화가 모두 수행된 데이터(예를 들어, RS 프레임 내 데이터)이면 송신측의 역으로 트렐리스 복호 및 블록 복호가 수행되고, 블록 부호화는 수행되지 않고 트렐리스 부호화만 수행된 데이터(예를 들어, 메인 서비스 데이터)이면 트렐리스 복호만 수행된다.

상기 블록 복호기(2005)에서 트렐리스 복호 및 블록 복호된 데이터는 RS 프레임 복호기(2006)로 출력된다. 즉, 상기 블록 복호기(2005)는 데이터 그룹 내 데이터들 중 기지 데이터, 트렐리스 초기화에 이용된 데이터, 시그널링 정보 데이터, MPEG 헤더 그리고 송신 시스템의 RS 부호기/비체계적 RS 부호기 또는 비체계적 RS 부호기에서 부가된 RS 패리티 데이터들을 제거하고 RS 프레임 복호기(2006)로 출력한다. 여기서 데이터 제거는 블록 복호전에 이루어질 수도 있고, 블록 복호 중이나 블록 복호 후에 이루어질 수도 있다.

한편 상기 블록 복호기(2005)에서 트렐리스 복호된 데이터는 메인 서비스 데이터 처리부(2008)의 데이터 디인터리버로 출력된다. 이때 상기 블록 복호기(2005)에서 트렐리스 복호되어 데이터 디인터리버로 출력되는 데이터는 메인 서비스 데이터뿐만 아니라, RS 프레임 내 데이터, 시그널링 정보도 포함될 수 있다. 또한 송신측에서 전처리기(230) 이후에 부가되는 RS 패리티 데이터도 상기 데이터 디인터리버로 출력되는 데이터에 포함될 수 있다.

다른 실시예로, 송신측에서 블록 부호화는 수행되지 않고, 트렐리스 부호화만 수행된 데이터는 상기 블록 복호기(2005)에서 그대로 바이패스되어 데이터 디인터리버로 출력될 수도 있다. 이 경우 상기 데이터 디인터리버 전단에 트렐리스 복호기를 더 구비하여야 한다.

상기 블록 복호기(2005)는 입력되는 데이터가 송신측에서 블록 부호화는 수행되지 않고 트렐리스 부호화만 수행된 데이터라면, 입력 데이터에 대해 비터비(또는 트렐리스) 복호를 수행하여 하드 판정값을 출력하거나, 또는 소프트 판정값을 하드 판정하고 그 결과를 출력할 수도 있다.

상기 블록 복호기(2005)는 입력되는 데이터가 송신측에서 블록 부호화와 트렐리스 부호화가 모두 수행된 데이터라면, 입력 데이터에 대하여 소프트 판정값을 출력한다.

즉, 상기 블록 복호기(2005)는 입력되는 데이터가 송신측의 블록 처리기(302)에서 블록 부호화가 수행되고, 트렐리스 부호화부(256)에서 트렐리스 부호화가 수행된 데이터라면, 송신측의 역으로 트렐리스 복호와 블록 복호를 수행한다. 이때 송신측의 블록 처리기는 외부 부호기로 볼 수 있고, 트렐리스 부호화부는 내부 부호기로 볼 수 있다.

이러한 연접 부호의 복호시에 외부 부호의 복호 성능을 최대한 발휘하기 위해서는 내부 부호의 복호기에서 소프트 판정값을 출력하는 것이 좋다.

도 50은 본 발명에 따른 블록 복호기(2005)의 일 실시예를 보인 상세 블록도로서, 피드백 제어기(5010), 입력 버퍼(5011), 트렐리스 복호부(5012), 심볼-바이트 변환기(5013), 외부 블록 추출기(Outer Block Extractor)(5014), 피드백 디포맷터(5015), 심볼 디인터리버(5016), 외부 심볼 매퍼(Outer Symbol Mapper)(5017), 심볼 복호기(5018), 내부 심볼 매퍼(Inner Symbol Mapper)(5019), 심볼 인터리버(5020), 피드백 포맷터(5021), 출력 버퍼(5022)를 포함할 수 있다. 송신측과 마찬가지로, 상기 트렐리스 복호부(5012)는 내부 복호기로 볼 수 있고, 심볼 복호기(5018)는 외부 복호기로 볼 수 있다.

상기 입력 버퍼(5011)는 등화기(2003)에서 채널 등화되어 출력되는 심볼값 들 중에서 블록 부호화된 모바일 서비스 데이터 심볼(RS 프레임 부호화시 부가된 RS 패리티 데이터 심볼, CRC 데이터 심볼들을 포함)값들을 일시 저장하며, 저장된 심볼값들을 터보 복호를 위한 터보 복호 크기(TDL)로 트렐리스 복호부(5012)에 M번 반복 출력한다. 상기 터보 복호 크기(TDL)를 터보 블록이라 하기도 한다. 여기서 TDL은 최소한 하나 이상의 SCCC 블록 크기를 포함할 수 있어야 한다. 그러므로 도 5에 정의된 바와 같이, 하나의 M/H 블록이 16 세그먼트 단위이고, 10개의 M/H 블록들의 조합으로 한 개의 SCCC 블록이 구성된다고 가정하면, TDL은 그 조합 가능한 최대 크기보다 크거나 같아야 한다. 예를 들어 2개의 M/H 블록이 1개의 SCCC 블록을 구성한다고 가정하면, TDL은 32 세그먼트(828x32 = 26496 심볼) 이상이 될 수 있다.

상기 M은 피드백 제어기(5010)에서 미리 정한 터보 복호의 반복 횟수이다.

또한 상기 입력 버퍼(5011)는 등화기(2003)에서 채널 등화되어 출력되는 심볼값 중에 모바일 서비스 데이터 심볼(RS 프레임 부호화시 부가된 RS 패리티 데이터 심볼, CRC 데이터 심볼들을 포함)값이 전혀 포함되지 않은 구간에서의 입력 심볼값들은 저장하지 않고 바이패스한다. 즉, SCCC 블록 부호화가 수행되지 않았던 구간의 입력 심볼값에 대해서는 트렐리스 복호만 수행하므로 입력 버퍼(5011)는 상기 입력에 대해 저장 및 반복 출력 과정을 수행하지 않고 그대로 트렐리스 복호부(5012)로 입력시킨다.

상기 입력 버퍼(5011)의 저장, 반복, 및 출력은 피드백 제어기(5010)의 제어에 의해 이루어진다. 상기 피드백 제어기(5010)는 오프레이션 제어기(2000) 또는 시그널링 복호부(2013)에서 출력되는 SCCC 관련 정보 예를 들어, SCCC 블록 모드와 SCCC 아웃터 코드 모드를 참조하여 입력 버퍼(5011)의 저장 및 출력을 제어할 수 있다.

상기 트렐리스 복호부(5012)는 12-way 트렐리스 부호기와 대응하기 위해서 12-way TCM(Trellis Coded Modulation) 복호기를 포함한다. 그리고 상기 12-way 트렐리스 부호기의 역과정으로 입력 심볼값에 대해 12-way 트렐리스 복호를 수행한다.

즉, 상기 트렐리스 복호부(5012)는 입력 버퍼(5011)의 출력 심볼값과 피드백 포맷터(5021)의 소프트 판정값(soft-decision value)을 각각 TDL만큼 입력받아 각 심볼의 TCM 복호를 수행한다.

이때, 상기 피드백 포맷터(5021)에서 출력되는 소프트 판정값들은 상기 피드백 제어기(5010)의 제어에 의해 상기 입력 버퍼(5011)에서 출력되는 TDL만큼의 심볼 위치와 일대일로 매칭되어 트렐리스 복호부(5012)로 입력된다. 즉, 상기 입력 버퍼(5011)에서 출력되는 심볼값과 터보 복호되어 입력되는 데이터는 해당 터보 블록(TDL) 내 같은 위치끼리 매칭되어 트렐리스 복호부(5012)로 출력된다. 예를 들어, 상기 터보 복호된 데이터가 터보 블록 내 세 번째 심볼값이라면 상기 입력 버퍼(5011)에서 출력되는 터보 블록 내 세 번째 심볼값과 매칭되어 트렐리스 복호부(5012)로 출력된다.

이를 위해 상기 피드백 제어기(5010)는 회귀적인 터보 복호가 이루어지는 동안 상기 입력 버퍼(5011)에서 해당 터보 블록 데이터를 저장하도록 제어하며, 지연 등을 통해 심볼 인터리버(5020)의 출력 심볼의 소프트 판정값(예를 들어, LLR)과 상기 출력 심볼의 블록 내 같은 위치에 해당하는 입력 버퍼(5011)의 심볼값이 일대일 매칭되어 해당 경로(way)의 TCM 복호기로 입력될 수 있도록 제어한다. 이때 블록 부호화된 심볼값이 아닌 경우, 터보 복호되지 않기 때문에 상기 피드백 포맷터(5021)에서 매칭되는 출력 위치에 널(null)을 입력한다.

이러한 과정이 터보 복호의 기 설정된 반복 횟수동안 진행되고 나면, 다음 터보 블록의 데이터가 입력 버퍼(5011)로부터 출력되어 상기 터보 복호 과정을 반복한다.

상기 트렐리스 복호부(5012)의 출력은 전송된 심볼들에 대해서 송신측 트렐리스 부호기에 입력된 심볼들의 신뢰도를 의미한다. 예를 들어 송신측의 트렐리스 부호화부(256)의 입력은 두 비트가 한 심볼이므로 한 비트의 '1'일 확률과 '0'일 확률간의 로그비(Log Likelihood Ratio ; LLR)를 상위비트와 하위비트에 대해 각각 출력(비트단위 출력)할 수 있다. 상기 LLR(Log Likelihood Ratio)이란 입력 비트가 1일 확률값과 0일 확률값의 비율에 대한 로그값을 의미한다. 또는 2비트 즉, 한 심볼이 "00", "01", "10", "11"이 될 확률값의 로그비(LLR)를 4개의 조합(00,01,10,11)에 대해 모두 출력(심볼단위 출력)할 수 있다. 이것은 결국 수신한 심볼에 대한 소프트 판정값으로서, 트레릴스 부호기에 입력되었던 비트들의 신뢰도를 나타낸다. 상기 트렐리스 복호부(5012) 내 각 TCM 복호기의 복호 알고리즘으로는 MAP(Maximum A posteriori Probability), SOVA(Soft-Out Viterbi Algorithm)등이 사용될 수 있다.

상기 트렐리스 복호부(5012)의 출력은 심볼-바이트 변환기(5013)와 외부 블록 추출기(5014)로 출력된다.

상기 심볼-바이트 변환기(5013)는 상기 트렐리스 복호부(5012)에서 트렐리스 복호되어 출력되는 소프트 판정값을 하드 판정(hard-decision)한 후 4 심볼을 하나의 바이트 단위로 묶어 도 41의 메인 서비스 데이터 처리부(2008)의 데이터 디인터리버로 출력한다. 즉, 상기 심볼-바이트 변환기(5013)는 트렐리스 복호부(5012)의 출력 심볼의 소프트 판정값에 대해 비트 단위의 하드 판정을 수행한다. 그러므로 상기 심볼-바이트 변환기(5013)에서 하드 판정되어 바이트 단위로 출력되는 데이터는 메인 서비스 데이터뿐만 아니라, 모바일 서비스 데이터, 기지 데이터, 시그널링 정보 데이터, RS 패리티 데이터, MPEG 헤더 등이 포함된다.

상기 외부 블록 추출기(5014)는 상기 트렐리스 복호부(5012)의 TDL만큼의 소프트 판정값들 중 모바일 서비스 데이터 심볼(RS 프레임 부호화시 부가된 RS 패리티 데이터, CRC 데이터 심볼들을 포함)에 해당하는 B 만큼의 소프트 판정값들을 구분하여 피드백 디포맷터(5015)로 출력한다. 즉, 상기 외부 블록 추출기(5014)에서 메인 서비스 데이터, 기지 데이터, 시그널링 정보 데이터, RS 패리티 데이터, MPEG 헤더 등의 소프트 판정값은 피드백 디포맷터(5015)로 출력되지 않고 버려진다.

상기 피드백 디포맷터(5015)는 송신측의 블록 처리기(302)의 출력 심볼이 트렐리스 부호화부(256)로 입력되는 중간 과정(예를 들어, 그룹 포맷터, 데이터 디인터리버, 패킷 포맷터, 데이터 인터리버)에서 발생하는 모바일 서비스 데이터 심볼의 처리 순서 변화의 역과정으로 모바일 서비스 데이터 심볼의 소프트 판정 값의 처리 순서를 변경(reordering)한 후 심볼 디인터리버(5016)로 출력한다. 이는 송신측의 블록 처리기(302)의 트렐리스 부호화부(256) 사이에 다수의 블록이 존재하며, 이 블록들로 인해 블록 처리기(302)에서 출력되는 모바일 서비스 데이터 심볼의 순서와 트렐리스 부호화부(256)로 입력되는 모바일 서비스 데이터 심볼의 순서가 달라지기 때문이다. 따라서 상기 피드백 디포맷터(5015)는 상기 심볼 디인터리버(5016)로 입력되는 모바일 서비스 데이터 심볼의 순서가 송신측의 블록 처리기(302)의 출력 순서와 일치하도록 상기 외부 블록 추출기(5014)에서 출력되는 모바일 서비스 데이터 심볼의 순서를 재배열(reordering)한다. 이러한 재배열(reordering) 과정은 소프트웨어, 하드웨어, 미들웨어 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.

상기 심볼 디인터리버(5016)는 송신측의 심볼 인터리버(514)의 심볼 인터리빙의 역과정으로, 상기 피드백 디포맷터(5015)에서 순서가 변경되어 출력되는 데이터 심볼의 소프트 판정값에 대해 디인터리빙한다. 상기 심볼 디인터리버(5016)에서 디인터리빙시 사용되는 블록의 크기는 송신측의 심볼 인터리버의 실제 심볼의 인터리빙 크기(즉, B)와 동일하며 이것은 터보 복호가 트렐리스 복호부(5012)와 심볼 복호기(5018) 간에 이루어지기 때문이다.

상기 심볼 디인터리버(5016)의 입력과 출력은 모두 소프트 판정값이며, 상기 디인터리빙된 소프트 판정값은 외부 심볼 매퍼(5017)로 출력된다.

상기 외부 심볼 매퍼(5017)는 송신측의 콘볼루션 부호기(513)의 구성 및 부호율에 따라 그 동작이 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 콘볼루션 부호기(513)에 서 1/2 부호화되어 전송된 데이터라면 상기 외부 심볼 매퍼(5017)는 입력 데이터를 그대로 심볼 복호기(5018)로 출력한다. 다른 예로, 상기 콘볼루션 부호기(513)에서 1/4 부호화되어 전송된 데이터라면 심볼 복호기(5018)의 입력 형식에 맞게 입력 데이터를 변환하여 심볼 복호기(5018)로 출력한다. 이를 위해 상기 외부 심볼 매퍼(5017)는 시그널링 복호부(2013)로부터 SCCC 관련 정보 예를 들어, SCCC 블록 모드와 SCCC 아웃터 코드 모드를 입력받을 수 있다.

상기 심볼 복호기(5018, 즉 외부 복호기)는 송신측의 콘볼루션 부호기(513)의 역과정으로, 외부 심볼 매퍼(5017)의 출력에 대해 심볼 복호를 수행한다. 이때 상기 심볼 복호기(5018)에서는 2가지 소프트 판정값이 출력된다. 하나는 콘볼루션 부호기(513)의 출력 심볼과 매칭되는 소프트 판정 값(이하, 제1 소프트 판정값이라 함)이고 다른 하나는 콘볼루션 부호기(513)의 입력 비트와 매칭되는 소프트 판정 값(이하, 제2 소프트 판정값이라 함)이다. 상기 제1 소프트 판정값은 콘볼루션 부호기(513)의 출력 심볼 즉, 두 비트의 신뢰도를 의미하며, 한 비트의 '1'일 확률과 '0'일 확률간의 로그비(LLR)를 심볼을 구성하는 상위비트와 하위비트에 대해 각각 출력(비트단위 출력)하거나, 2비트가 "00", "01", "10", "11"이 될 확률값의 로그비(LLR)를 모든 조합에 대해 출력(심볼단위 출력)할 수 있다. 상기 제1 소프트 판정값은 내부 심볼 매퍼(5019)와 심볼 인터리버(5020), 및 피드백 포맷터(5021)를 통해 트렐리스 복호부(5012)로 피드백된다. 상기 제2 소프트 판정값은 송신측의 콘볼루션 부호기(513)의 입력 비트의 신뢰도를 의미하며, 한 비트의 '1'일 확률과 '0'일 확률간의 로그비(LLR)로 표현되어 외부 버퍼(5022)로 출력된다. 상기 심볼 복호기(5018)의 복호 알고리즘으로는 MAP(Maximum A posteriori Probability), SOVA(Soft-Out Viterbi Algorithm)등이 사용될 수 있다.

상기 심볼 복호기(5018)에서 출력되는 제1 소프트 판정값은 내부 심볼 매퍼(5019)로 입력된다. 상기 내부 심볼 매퍼(5019)는 제1 소프트 판정값을 트렐리스 복호부(5012)의 입력 형식에 맞게 변환하여 심볼 인터리버(5020)로 출력한다. 상기 내부 심볼 매퍼(5019)도 송신측의 콘볼루션 부호기(513)의 구조 및 부호율에 따라 그 동작이 달라질 수 있다.

상기 심볼 인터리버(5020)는 상기 내부 심볼 매퍼(5019)에서 출력되는 제1 소프트 판정값에 대해 도 30과 같이 심볼 인터리빙하여 피드백 포맷터(5021)로 출력한다. 상기 심볼 인터리버(5020)의 출력도 소프트 판정값이 된다.

상기 피드백 포맷터(5021)는 송신측의 블록 처리기(302)의 출력 심볼이 트렐리스 부호화부(256)에 입력되는 중간과정(예를 들어, 그룹 포맷터, 데이터 디인터리버, 패킷 포맷터, 데이터 인터리버)에서 발생하는 심볼의 처리 순서 변화에 맞춰 상기 심볼 인터리버(5020)의 출력 값들의 순서를 변경한 후 트렐리스 복호부(5012)로 출력한다. 상기 피드백 포맷터(5021)의 재배열(reordering) 과정도 소프트웨어, 하드웨어, 미들웨어 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.

상기 심볼 인터리버(5020)에서 출력되는 소프트 판정 값들은 입력 버퍼(5011)에서 출력되는 TDL만큼의 모바일 서비스 데이터 심볼 위치와 일대일로 매칭되어 트렐리스 복호부(5012)로 입력된다. 이때 메인 서비스 데이터 심볼이나 메인 서비스 데이터의 RS 패리티 심볼, 기지 데이터 심볼, 시그널링 정보 데이터 등 은 모바일 서비스 데이터 심볼이 아니므로, 상기 피드백 포맷터(5021)는 해당 위치에 널 데이터를 삽입하여 트렐리스 복호부(5012)로 출력한다. 또한 상기 TDL 크기의 심볼들을 터보 복호할 때마다 첫번째 복호 시작시에서는 상기 심볼 인터리버(5020)로 부터 피드백되는 값이 없으므로, 상기 피드백 포맷터(5021)는 피드백 제어기(5010)의 제어를 받아 모바일 서비스 데이터 심볼을 포함한 모든 심볼 위치에 널 데이터를 삽입하여 트렐리스 복호부(5012)로 출력한다.

상기 출력 버퍼(5022)는 피드백 제어기(5010)의 제어에 따라 상기 심볼 복호기(5018)에서 제2 소프트 판정값을 입력받아 일시 저장한 후 RS 프레임 복호기(2006)로 출력한다. 일 예로, 상기 출력 버퍼(5022)는 M번의 터보 복호가 수행될 때까지 상기 심볼 복호기(5018)의 제2 소프트 판정값을 오버라이트하고 있다가, 하나의 TDL에 대해 M번의 터보 복호가 모두 수행되면, 그때의 제2 소프트 판정값을 RS 프레임 복호기(2006)로 출력한다.

상기 피드백 제어기(5010)는 도 50과 같은 블록 복호기 전체의 터보 복호 및 터보 복호 반복 횟수를 제어한다.

즉, 기 설정된 반복 횟수동안 터보 복호가 이루어지고 나면, 심볼 복호기(5018)의 제2 소프트 판정값은 출력 버퍼(5022)를 통해 RS 프레임 복호기(2006)로 출력되고, 한 터보 블록에 대한 블록 복호 과정이 완료된다.

이를 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 회귀적인 터보 복호 과정이라 한다.

이때 상기 트렐리스 복호부(5012)와 심볼 복호기(5018) 사이의 회귀적인 터보 복호 횟수는 하드웨어 복잡도와 에러정정 성능을 고려하여 정의할 수 있는데 횟 수가 증가하면 에러 정정 능력은 우수해지지만 하드웨어는 복잡해지는 단점이 있다.

한편 도 41의 메인 서비스 데이터 처리부(2008)는 메인 서비스 데이터를 수신하기 위해 필요한 블록들로서, 오직 모바일 서비스 데이터만을 수신하기 위한 수신 시스템 구조에서는 필요하지 않을 수도 있다.

상기 메인 서비스 데이터 처리부(2008) 내 데이터 디인터리버는 송신측의 데이터 인터리버의 역과정으로 상기 블록 복호기(2005)에서 출력되는 데이터를 디인터리빙하여 RS 복호기로 출력한다. 상기 데이터 디인터리버로 입력되는 데이터는 메인 서비스 데이터뿐만 아니라, 모바일 서비스 데이터, 기지 데이터, RS 패리티, MPEG 헤더 등을 포함한다.

상기 RS 복호기는 디인터리빙된 데이터에 대해 체계적 RS 복호를 수행하여 디랜더마이저로 출력한다.

상기 디랜더마이저는 RS 복호기의 출력을 입력받아서 송신기의 랜더마이저와 동일한 의사 랜덤(pseudo random) 바이트를 발생시켜 이를 bitwise XOR(exclusive OR)한 후 MPEG 동기 바이트를 매 패킷의 앞에 삽입하여 188 바이트　패킷 단위로 출력한다.

RS 프레임 복호기

상기 블록 복호기(2005)에서 출력되는 데이터는 포션(portion) 단위이다. 즉, 송신측에서 RS 프레임은 복수개의 포션으로 구분되고, 각 포션의 모바일 서비 스 데이터는 데이터 그룹 내 A/B/C/D 영역에 할당되거나, A/B 영역과 C/D 영역 중 어느 하나에 할당되어 수신측으로 전송된다. 따라서 상기 RS 프레임 복호기(2006)에서는 하나의 퍼레이드 내 복수개의 포션을 모아 하나의 RS 프레임을 구성하거나, 두개의 RS 프레임을 구성하고, RS 프레임 단위로 에러 정정 복호를 수행한다.

예를 들어, RS 프레임 모드가 00이라면 하나의 퍼레이드는 하나의 RS 프레임을 전송하는데, 이때 하나의 RS 프레임은 복수개의 포션으로 구분되고, 구분된 각 포션의 모바일 서비스 데이터는 대응하는 데이터 그룹의 A/B/C/D 영역에 할당되어 전송된다. 이 경우, 상기 RS 프레임 복호기(2006)는 도 51의 (a)와 같이 데이터 그룹 내 A/B/C/D 영역에서 모바일 서비스 데이터를 추출하여 하나의 포션을 구성하는 과정을 하나의 퍼레이드의 복수개의 데이터 그룹에 대해 수행하여 복수개의 포션을 얻을 수 있다. 그리고 복수개의 포션의 모바일 서비스 데이터를 모아 하나의 RS 프레임을 구성할 수 있다. 이때 마지막 포션에 스터핑 바이트가 추가되어 있다면, 스터핑 바이트는 제거하고 RS 프레임을 구성한다.

다른 예로, RS 프레임 모드가 01이라면 하나의 퍼레이드는 두개의 RS 프레임 즉, 프라이머리 RS 프레임과 세컨더리 RS 프레임을 전송한다. 이때 프라이머리 RS 프레임은 복수개의 프라이머리 포션으로 구분되고, 구분된 각 프라이머리 포션의 모바일 서비스 데이터는 대응하는 데이터 그룹 내 A/B 영역에 할당되어 전송된다. 그리고 세컨더리 RS 프레임은 복수개의 세컨더리 포션으로 구분되고, 구분된 각 세컨더리 포션의 모바일 서비스 데이터는 해당 데이터 그룹 내 C/D 영역에 할당되어 전송된다. 이 경우, 상기 RS 프레임 복호기(2006)는 도 51의 (b)와 같이 데이터 그 룹 내 A/B 영역에서 모바일 서비스 데이터를 추출하여 하나의 프라이머리 포션을 구성하는 과정을 하나의 퍼레이드의 복수개의 데이터 그룹의 A/B 영역에 대해 수행하여 복수개의 프라이머리 포션을 얻을 수 있다. 그리고 복수개의 프라이머리 포션을 모아 프라이머리 RS 프레임을 구성할 수 있다. 이때 마지막 프라이머리 포션에 스터핑 바이트가 추가되어 있다면, 스터핑 바이트는 제거하고 프라이머리 RS 프레임을 구성한다. 또한 해당 데이터 그룹 내 C/D 영역에서 모바일 서비스 데이터를 추출하여 하나의 세컨더리 포션을 구성하는 과정을 하나의 퍼레이드의 복수개의 데이터 그룹의 C/D 영역에 대해 수행하여 복수개의 세컨더리 포션을 얻을 수 있다. 그리고 복수개의 세컨더리 포션을 모아 세컨더리 RS 프레임을 구성할 수 있다. 이때 마지막 세컨더리 포션에 스터핑 바이트가 추가되어 있다면, 스터핑 바이트는 제거하고 세컨더리 RS 프레임을 구성한다.

즉, 상기 RS 프레임 복호기(2006)는 상기 블록 복호기(2005)로부터 RS 부호화 및/또는 CRC 부호화된 각 포션의 모바일 서비스 데이터를 입력받고, 오프레이션 제어기(2000)(또는 시그널링 복호부(2013))로부터 출력되는 RS 프레임 관련 정보에 따라 입력되는 복수개의 포션을 모아 RS 프레임을 구성한 후 에러 정정을 수행한다. 상기 RS 프레임 관련 정보 내 RS 프레임 모드 값을 참조하면 RS 프레임을 구성할 수 있고, RS 프레임을 구성하기 위해 사용된 RS 코드의 패리티의 개수와 코드 크기에 대한 정보를 알 수가 있다.

상기 RS 프레임 복호기(2006)에서는 RS 프레임 관련 정보를 참조하여 송신 시스템의 RS 프레임 부호기에서의 역과정을 수행하여 RS 프레임 내 에러들을 정정 한다. 그리고 에러 정정된 모바일 서비스 데이터 패킷에 RS 프레임 부호화 과정에서 제거되었던 1 바이트의 MPEG 동기 바이트를 부가한 후 디랜더마이징을 수행한다.

도 52는 RS 프레임 모드 값이 00일 때, 즉 하나의 퍼레이드로 전송되는 복수개의 포션을 모아 하나의 RS 프레임과 RS 프레임 신용 맵(Reliability Map)을 형성하는 과정을 도시하고 있다.

즉, 상기 RS 프레임 복호기(2006)는 입력받은 모바일 서비스 데이터들을 모아서 RS 프레임을 구성한다. 상기 모바일 서비스 데이터는 송신 시스템에서 RS 프레임 단위로 RS 부호화된 데이터인 것을 일 실시예로 한다. 이때 에러 정정 부호화 예를 들어, CRC 부호화는 수행되어 있을 수도 있고, 생략되어 있을 수도 있다.

만일, 송신 시스템에서 (N+2)x(187+P) 바이트 크기의 RS 프레임을 M개의 포션으로 구분하고, M개의 포션의 모바일 서비스 데이터를 대응하는 M개의 데이터 그룹의 A/B/C/D 영역에 할당하여 전송하였다고 가정하면, 수신 시스템에서도 도 52의 (a)와 같이 각 포션의 모바일 서비스 데이터를 모아 (N+2)x(187+P) 바이트 크기의 RS 프레임을 구성한다.

이때 해당 RS 프레임을 구성하는 적어도 하나의 포션에 스퍼핑 바이트(S)가 추가되어 전송되었다면 상기 스터핑 바이트는 제거되고 RS 프레임과 RS 프레임 신용 맵이 구성된다. 예를 들어, 도 27에서와 같이 S개의 스터핑 바이트가 추가되었다면 S개의 스터핑 바이트가 제거된 후 RS 프레임과 RS 프레임 신용 맵이 구성된다.

그리고 상기 블록 복호기(2005)에서 복호 결과를 소프트 판정값으로 출력한다고 가정하면, 상기 RS 프레임 복호기(2006)는 상기 소프트 판정값의 부호로 해당 비트의 0과 1을 결정할 수 있으며, 이렇게 결정된 비트를 8개 모아서 한 바이트를 구성하게 된다. 이러한 과정을 하나의 퍼레이드 내 복수개의 포션(또는 데이터 그룹)의 소프트 판정값에 대해 모두 수행하면 (N+2)x(187+P) 바이트 크기의 RS 프레임을 구성할 수가 있게 된다.

또한 본 발명은 소프트 판정값을 RS 프레임을 구성하는데 이용할 뿐만 아니라, 신용 맵(Reliability Map)을 구성하는데 이용한다.

상기 신용 맵은 상기 소프트 판정값의 부호로 결정된 비트를 8개 모아 구성한 해당 바이트가 믿을만한지 여부를 나타낸다.

일 실시예로, 소프트 판정값의 절대값이 기 설정된 문턱값을 넘을 경우에는 해당 소프트 판정값의 부호로 판단한 해당 비트 값은 믿을만하다고 판단하고, 넘지 못할 경우에는 믿을만하지 못하다고 판단한다. 그리고 나서, 소프트 판정값의 부호로 판단한 비트를 8개 모아 구성한 한 바이트 내 한 비트라도 믿을만하지 못하다고 판단된 경우에는 신용 맵에 해당 바이트를 믿을 수 없다고 표시한다. 여기서 한 비트는 하나의 실시예이며, 복수개 예를 들어, 4개의 이상의 비트가 믿을만하지 못하다고 판단된 경우에 신용 맵에 해당 바이트를 믿을 수 없다고 표시할 수도 있다.

반대로 한 바이트 내 모든 비트가 믿을만하다고 판단된 경우 즉, 한 바이트의 모든 비트의 소프트 판정값의 절대값이 기 설정된 문턱값을 넘는 경우에는 신용 맵에 해당 바이트를 믿을만하다고 표시한다. 마찬가지로, 한 바이트 내 복수개 예 를 들어, 4개 이상의 비트가 믿을만하다고 판단된 경우에는 신용 맵에 해당 바이트를 믿을만하다고 표시한다.

상기 예시한 수치는 일 예에 불과하며, 상기 수치로 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.

상기 소프트 판정값을 이용한 RS 프레임의 구성과 신용 맵의 구성은 동시에 이루어질 수 있다. 이때 상기 신용 맵 내 신용 정보는 상기 RS 프레임 내 각 바이트에 1:1로 대응한다. 예를 들어, 하나의 RS 프레임이 (N+2) x (187+P) 바이트 크기를 가진다면, 상기 신용 맵은 (N+2) x (187+P) 비트 크기를 가진다. 도 52의 (a'),(b')는 본 발명에 따른 신용 맵 형성 과정을 보이고 있다.

이어 상기 RS 프레임에 대해 RS 프레임 신용 맵 정보를 이용하여 에러 정정을 수행한다.

도 53은 본 발명에 따른 에러 정정 복호 과정의 일 실시예를 보인 것이다.

도 53 은 송신 시스템에서 RS 프레임에 대해 RS 부호화와 CRC 부호화를 모두 수행한 경우의 에러 정정 과정을 보인 실시예이다.

다음은 도 53에 도시된 에러 정정 과정을 상세히 설명한다.

즉, 도 53의 (a),(a')와 같이 (N+2)x(187+P) 바이트 크기의 RS 프레임과 (N+2)x(187+P) 비트 크기의 RS 프레임 신용 맵이 구성되면, 이 RS 프레임에 대해 CRC 신드롬 체크를 수행하여 각 로우의 에러 발생여부를 검사한다. 이어 도 53의 (b)와 같이 2 바이트 CRC 체크섬을 제거하여 Nx(187+P) 바이트 크기의 RS 프레임을 구성하고, 각 로우에 대응하는 에러 플래그에 에러 여부를 표시한다. 마찬가지로 신용 맵 중 CRC 체크섬에 해당하는 부분은 활용도가 없으므로, 이 부분을 제거하여 도 53의 (b')와 같이 Nx(187+P)개의 신용 정보만을 남긴다.

상기와 같이 CRC 신드롬 체크가 수행되고 나면, 컬럼 방향으로 RS 복호(decoding)를 수행한다. 이때 상기 CRC 에러 플래그의 수에 따라 RS 이레이저(erasure) 정정을 수행할 수도 있다. 즉, 도 53의 (c)와 같이 상기 RS 프레임 내 각 로우에 대응하는 CRC 에러 플래그를 검사하여, 에러를 가진 로우의 개수가 컬럼 방향 RS 복호를 할 때 RS 이레이저 정정을 수행할 수 있는 최대 에러 개수보다 같거나 작은지를 판단한다. 상기 최대 에러 개수는 RS 부호화시 삽입된 패리티 개수(P)이다.

본 발명에서는 일 실시예로 각 컬럼마다 부가되는 패리티 개수(P)가 48개라고 가정한다.

이 경우 CRC 에러를 가진 로우의 개수가 RS 이레이저 복호(decoding)로 수정 가능한 최대 에러 개수(실시예에 따르면 48)보다 작거나 같다면 도 53의 (d)와 같이 (187+P) 즉, 235개의 N 바이트 로우를 갖는 RS 프레임에 대해서 컬럼 방향으로 (235,187)-RS 이레이저 복호를 수행하고, 도 53의 (e)와 같이 각 컬럼의 마지막에 부가되었던 48바이트의 패리티 데이터를 제거한다.

그런데, CRC 에러를 가진 로우의 개수가 RS 이레이저 복호로 수정 가능한 최대 에러 개수(즉, 48)보다 크다면 RS 이레이저 복호를 수행할 수가 없다.

이러한 경우 일반적인 RS 복호를 통해서 에러 정정을 수행할 수 있다. 또한 본 발명은 소프트 판정값으로부터 RS 프레임을 구성할 때 함께 생성한 신용 맵을 이용하여 에러 정정 능력을 더욱 높일 수 있다.

즉, 상기 RS 프레임 복호기에서는 블록 복호기(2005)의 소프트 판정값의 절대값을 기 설정된 임계값과 비교하여 해당 소프트 판정값의 부호로 결정되는 비트 값의 신용을 판단하였다. 그리고 소프트 판정값의 부호로 판단한 비트를 8개 모아 구성한 해당 바이트에 대한 신용 정보를 신용 맵에 표시하였다.

따라서 본 발명은 도 53의 (c)와 같이 특정 로우의 CRC 신드롬 체크 결과, 그 로우에 CRC 에러가 있다고 판단되더라도 그 로우의 모든 바이트가 에러가 있는 것이라고 가정하는 것이 아니라, 신용 맵의 신용 정보를 참조하여 믿을만하지 못하다고 판단된 바이트에 대해서만 에러로 설정한다. 즉, 해당 로우의 CRC 에러 여부에 상관없이 신용 맵의 신용 정보에서 믿을만하지 못하다고 판단되는 바이트만을 이레이저 포인트(erasure point)로 설정한다.

또 다른 방법으로 CRC 신드롬 체크 결과 해당 로우에 CRC 에러가 있다고 판단되면서 신용 맵의 신용 정보가 믿을만 하지 못한다고 판단된 바이트에 대해서만 에러로 설정한다. 즉, 해당 로우에 CRC 에러가 있으면서 신용 맵의 신용 정보에서 믿을만 하지 못하다고 판단이 되는 바이트만을 이레이저 포인트(erasure point)로 설정한다.

그리고 나서, 각 컬럼별로 에러 포인트의 수가 RS 이레이저 복호로 수정 가능한 최대 에러 개수(즉, 48)보다 작거나 같다면 그 컬럼에 대해서는 RS 이레이저 복호를 수행한다. 반대로 에러 포인트의 수가 RS 이레이저 복호로 수정 가능한 최대 개수(즉, 48)보다 크다면 그 컬럼에 대해서는 일반적인 RS 복호를 수행한다.

즉, CRC 에러를 가진 로우의 개수가 RS 이레이저 복호로 수정 가능한 최대 에러 개수(예를 들면, 48)보다 크면, 신용 맵의 신용 정보에 의해 결정된 해당 컬럼 내 이레이저 포인트 수에 따라 그 컬럼에 대해서 RS 이레이저 복호를 수행하거나, 일반적인 RS 복호를 수행한다.

예를 들어, 상기 RS 프레임 내에서 CRC 에러를 가진 로우의 개수가 48보다 크고, 신용 맵의 신용 정보에 의해 결정된 이레이저 포인트 수가 첫 번째 컬럼에서는 40개가 표시되고, 두 번째 컬럼에서는 50개가 표시되었다고 가정하자. 그러면, 상기 첫 번째 컬럼에 대해서는 (235,187)-RS 이레이저 복호를 수행하고, 두 번째 컬럼에 대해서는 (235,187)-RS 복호를 수행한다.

상기와 같은 과정을 수행하여 RS 프레임 내 모든 컬럼 방향으로 에러 정정 복호가 수행되면 도 53의 (e)와 같이 각 컬럼의 마지막에 부가되었던 48바이트의 패리티 데이터를 제거한다.

이와 같이 본 발명은 RS 프레임 내 각 로우에 대응되는 전체 CRC 에러의 개수는 RS 이레이저 복호로 정정 가능한 최대 에러 개수보다 크더라도, 특정 컬럼의 에러 정정 복호시에 해당 컬럼의 신용 맵의 신용 정보에 의해 신용이 낮은 바이트의 수가 RS 이레이저 복호로 정정 가능한 최대 에러 개수보다 같거나 작으면 그 컬럼에 대해서는 RS 이레이저 복호를 수행할 수 있다.

여기서 일반적인 RS 복호와 RS 이레이저 복호의 차이는 정정 가능한 에러의 개수이다. 즉, 일반적인 RS 복호를 수행하면 RS 부호화 과정에서 삽입된 (패리티의 개수)/2에 해당하는 개수(예를 들면, 24)만큼 에러를 정정할 수 있고, RS 이레이저 복호를 수행하면 RS 부호화 과정에서 삽입된 패리티의 개수(예를 들면, 48)만큼 에러를 정정할 수 있다.

상기와 같이 에러 정정 복호가 수행되고 나면, 도 53의 (e)와 같이 187개의 N 바이트 로우(즉, 패킷)로 된 RS 프레임을 얻을 수 있다. 그리고 Nx187 바이트 크기의 RS 프레임은 순서대로 N개의 187 바이트의 크기로 출력이 되는데, 이때 도 53의 (f)와 같이 각 187 바이트의 패킷에 송신 시스템에서 삭제한 1 바이트의 MPEG 동기 바이트를 부가하여 188 바이트 단위의 모바일 서비스 데이터 패킷을 출력한다.

상기와 같이 RS 프레임 복호된 모바일 서비스 데이터는 송신 시스템의 랜더마이저의 역과정으로 디랜더마이징되어 출력된다. 이렇게 함으로써, 송신 시스템에서 송신한 모바일 서비스 데이터를 얻을 수가 있게 된다.

본 발명은 RS 프레임 복호기를 하나의 M/H 프레임 내 퍼레이드의 수(=M)만큼 병렬로 구비하고, M개의 RS 프레임 복호기의 입력단에는 복수의 포션들을 다중화하는 다중화기를, M개의 RS 프레임 복호기의 출력단에는 역다중화기를 구비하여 RS 프레임 복호기를 구성할 수도 있다.

지금까지 설명한 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가지 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

도 1은 본 발명에 따른 모바일 서비스 데이터의 송신과 수신을 위한 M/H 프레임 구조의 일 예를 보인 도면

도 2는 일반적인 VSB 프레임 구조의 일 예를 보인 도면

도 3은 하나의 VSB 프레임에 대하여, 서브 프레임의 처음 4 슬롯 위치의 매핑 예를 공간 영역에서 보인 본 발명의 도면

도 4는 하나의 VSB 프레임에 대하여, 서브 프레임의 처음 4 슬롯 위치의 매핑 예를 시간 영역에서 보인 본 발명의 도면

도 5는 본 발명에 따른 데이터 인터리빙 후의 데이터 그룹의 구조에 대한 일 실시예를 보인 도면

도 6은 도 5의 일부를 확대한 도면

도 7은 본 발명에 따른 데이터 인터리빙 전의 데이터 그룹의 구조에 대한 일 실시예를 보인 도면

도 8은 도 7의 일부를 확대한 도면

도 9는 본 발명에 따른 M/H 프레임을 구성하는 5개의 서브 프레임 중 하나의 서브 프레임에 할당되는 데이터 그룹 순서의 일 예를 보인 도면

도 10은 본 발명에 따른 하나의 M/H 프레임에 단일 퍼레이드를 할당할 때의 일 예를 보인 도면

도 11은 본 발명에 따른 하나의 M/H 프레임에 세개의 퍼레이드를 할당할 때의 일 예를 보인 도면

도 12는 도 11의 3개의 퍼레이드의 할당 과정을 5개의 서브 프레임으로 확장한 예를 보인 도면

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 전송 구조를 도시한 도면으로, 데이터 그룹 내에 시그널링 데이터가 포함되어 전송되는 모습을 도시한 도면

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 시스템의 개략적인 구성 블록도

도 15는 본 발명에 따른 RS 프레임의 일 실시예를 보인 도면

도 16은 본 발명에 따른 M/H 서비스 데이터 패킷 내 M/H 헤더 구조의 일 예를 보인 도면

도 17의 (a),(b)는 본 발명에 따른 RS 프레임의 다른 실시예를 보인 도면

도 18은 도 14의 서비스 다중화기의 일 실시예를 보인 구성 블록도

도 19는 도 14의 송신기의 일 실시예를 보인 구성 블록도

도 20은 도 19의 전처리기의 일 실시예를 보인 구성 블록도

도 21은 도 20의 M/H 프레임 부호기의 일 실시예를 보인 구성 블록도

도 22는 도 21의 RS 프레임 부호기의 일 실시예를 보인 상세 블록도

도 23의 (a),(b)는 본 발명에 따른 RS 프레임 모드 값에 따라 하나 또는 두개의 RS 프레임이 복수개의 포션으로 구분되고, 각 포션이 각 데이터 그룹에 할당되는 과정을 보인 도면

도 24의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 에러 정정 부호화 및 에러 검출 부호화 과정을 보인 도면

도 25의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 수퍼 프레임 단위의 로 우 섞음 과정을 보인 도면

도 26의 (a),(b)는 하나의 퍼레이드가 두개의 RS 프레임으로 구성되는 예를 보인 도면

도 27의 (a),(b)는 본 발명에 따른 데이터 그룹을 구성하기 위해 RS 프레임을 분할하는 과정의 일 실시예를 보인 도면

도 28의 본 발명에 따른 블록 처리기의 일 실시예를 보인 구성 블록도

도 29는 본 발명에 따른 블록 처리기 내 콘볼루션 부호기의 일 실시예를 보인 도면

도 30은 본 발명에 따른 블록 처리기의 심볼 인터리빙 예를 보인 도면

도 31은 도 20의 그룹 포맷터의 일 실시예를 보인 구성 블록도

도 32는 본 발명에 따른 트렐리스 부호기의 일 실시예를 보인 구성 블록도

도 33은 본 발명에 따른 데이터 그룹 내 일부 영역에 시그널링 정보 영역을 할당하는 예를 보인 도면

도 34는 도 20의 시그널링 부호기의 일 실시예를 보인 구성 블록도

도 35는 본 발명에 따른 TPC 데이터의 신택스 구조에 대한 일 실시예를 보인 도면

도 36은 본 발명에 따른 TPC 데이터와 FIC 데이터의 전송 시나리오의 일 예를 보인 도면

도 37은 본 발명에 따른 퍼레이드 단위로 전원을 제어하기 위한 예를 보인 도면

도 38은 본 발명에 따른 트렐리스 부호화 전의 데이터 그룹 내 트레이닝 시퀀스의 배치 예를 보인 도면

도 39는 본 발명에 따른 트렐리스 부호화 후의 데이터 그룹 내 트레이닝 시퀀스의 배치 예를 보인 도면

도 40은 본 발명에 따른 수신 시스템의 일 실시예를 보인 구성 블록도

도 41은 본 발명에 따른 수신 시스템 내 복조부의 일 실시예를 보인 구성 블록도

도 42는 도 41의 오퍼레이션 제어기의 일 실시예를 보인 상세 구성 블록도

도 43은 본 발명에 따른 채널 등화기의 일 실시예를 보인 구성 블록도

도 44는 본 발명에 따른 선형 보간의 일 예를 보인 도면

도 45는 본 발명에 따른 선형 외삽의 일 예를 보인 도면

도 46은 본 발명에 따른 채널 등화기의 다른 실시예를 보인 구성 블록도

도 47의 (a),(b)는 본 발명에 따른 반복적인 등화 계수 업데이트를 수행할 때의 필터의 동작 예를 보인 도면

도 48은 본 발명에 따른 채널 등화기의 또 다른 실시예를 보인 구성 블록도

도 49는 본 발명에 따른 채널 등화를 위해 수신 데이터를 일정한 길이의 블록으로 나누는 예를 보인 도면

도 50은 본 발명에 따른 블록 복호기의 일 실시예를 보인 상세 블록도

도 51의 (a),(b)는 복수개의 포션들을 모아 하나나 두개의 RS 프레임을 구성하는 과정의 일 예를 보인 도면

도 52, 도 53은 본 발명에 따른 에러 정정 복호 과정의 일 실시예를 보인 도면

Claims

입력 스트림으로부터 형성된 데이터 유닛들에 포함된 방송 서비스 데이터를 랜더마이징하는 단계;

상기 랜더마이즈된 방송 서비스 데이터를 특정 부호율로 부호화하는 단계;

상기 부호화된 방송 서비스 데이터를 제1 인터리빙하는 단계;

상기 제1 인터리브된 방송 서비스 데이터를 제2 인터리빙하는 단계;

상기 방송 서비스 데이터를 시그널링하는 제1 시그널링 정보를 부호화하는 단계;

상기 부호화된 제1 시그널링 정보를 인터리빙하는 단계;

상기 제2 인터리브된 방송 서비스 데이터와 상기 인터리브된 제1 시그널링 정보를 포함하는 방송 신호를 전송하는 단계를 포함하며,

상기 제1 시그널링 정보는 상기 방송 서비스 데이터의 부호율을 식별하기 위한 정보를 포함하고,

상기 각 데이터 유닛은 헤더와 페이로드로 구성되고, 상기 헤더는 해당 데이터 유닛에 스터핑 데이터가 포함되는지를 지시하는 스터핑 지시 정보를 포함하며, 상기 페이로드는 상기 방송 서비스 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 시스템의 방송 신호 처리 방법.
제 1 항에 있어서,

널 데이터를 포함하는 널 데이터 패킷과 상기 방송 서비스 데이터를 포함하는 방송 서비스 데이터 패킷을 포함하는 상기 입력 스트림에서 상기 널 데이터 패킷을 식별하는 단계; 및

상기 식별된 널 데이터 패킷을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 시스템의 방송 신호 처리 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 방송 신호는 제2 시그널링 정보를 더 포함하며,

상기 제2 시그널링 정보는 상기 방송 서비스 데이터에 의해 제공되는 서비스의 빠른 획득을 위한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 시스템의 방송 신호 처리 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 제1 시그널링 정보는 상기 제2 시그널링 정보의 변경을 식별하기 위한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 시스템의 방송 신호 처리 방법.
입력 스트림으로부터 형성된 데이터 유닛들에 포함된 방송 서비스 데이터를 랜더마이징하는 랜더마이저;

상기 랜더마이즈된 방송 서비스 데이터를 특정 부호율로 부호화하는 제1 부호기;

상기 부호화된 방송 서비스 데이터를 제1 인터리빙하는 제1 인터리버;

상기 방송 서비스 데이터를 시그널링하는 제1 시그널링 정보를 부호화하는 제2 부호기;

상기 제1 인터리브된 방송 서비스 데이터를 제2 인터리빙하고, 상기 부호화된 제1 시그널링 정보를 인터리빙하는 제2 인터리버;

상기 제2 인터리브된 방송 서비스 데이터와 상기 인터리브된 제1 시그널링 정보를 포함하는 방송 신호를 전송하는 전송부를 포함하며,

상기 제1 시그널링 정보는 상기 방송 서비스 데이터의 부호율을 식별하기 위한 정보를 포함하고,

상기 각 데이터 유닛은 헤더와 페이로드로 구성되고, 상기 헤더는 해당 데이터 유닛에 스터핑 데이터가 포함되는지를 지시하는 스터핑 지시 정보를 포함하며, 상기 페이로드는 상기 방송 서비스 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 시스템.
제 6 항에 있어서,

널 데이터를 포함하는 널 데이터 패킷과 상기 방송 서비스 데이터를 포함하는 방송 서비스 데이터 패킷을 포함하는 상기 입력 스트림에서 상기 널 데이터 패킷을 식별하고, 상기 식별된 널 데이터 패킷을 제거하는 역다중화기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 시스템.
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제 6 항에 있어서,

상기 방송 신호는 제2 시그널링 정보를 더 포함하며,

상기 제2 시그널링 정보는 상기 방송 서비스 데이터에 의해 제공되는 서비스의 빠른 획득을 위한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 시스템.
제 9 항에 있어서,

상기 제1 시그널링 정보는 상기 제2 시그널링 정보의 변경을 식별하기 위한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 시스템.
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