KR101666906B1 - 디지털 방송 신호 송수신 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모바일 서비스 데이터를 송신할 때 에러에 강한 디지털 전송 시스템 및 데이터 처리 방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 모바일 서비스 데이터에 대해 추가의 부호화를 수행하여 전송한다. 이렇게 함으로써, 상기 모바일 서비스 데이터에 강건성을 부여하면서 빠른 채널 변화에 강력하게 대응할 수 있게 한다.

Description

디지털 방송 신호 송수신 장치 및 방법{Apparatus and Method for transmitting/receiving Digital broadcasting signal}

본 발명은 디지털 방송 시스템에 관한 것으로, 특히 디지털 방송을 송신하고 수신하기 위한 장치 및 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 성능을 더욱 떨어지게 된다.

따라서 본 발명은 채널 변화 및 노이즈에 강한 디지털 방송 시스템 및 데이터 처리 방법을 제공함에 있다.

본 발명은 모바일 서비스 데이터에 대해 추가의 부호화를 수행하여 수신 시스템으로 전송함으로써, 수신 성능을 향상시키도록 하는 디지털 방송 시스템 및 데이터 처리 방법을 제공함에 있다.

본 발명은 트랜스포트 스트림(Transport Stream ; TS) 패킷 형태가 아닌 모바일 서비스 데이터를 TS 패킷 형태로 인캡슐레이션함으로써, 기존 시스템과 호환성을 유지할 수 있도록 하는 디지털 방송 시스템 및 데이터 처리 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전송 시스템의 데이터 처리 방법은 모바일 서비스 데이터를 입력받아 트랜스포트 스트림(TS) 패킷 형태로 인캡슐레이션하여 모바일 서비스 데이터 패킷으로 출력하는 단계; 및 메인 서비스 데이터를 포함하는 메인 서비스 데이터 패킷과 인캡슐레이션된 모바일 서비스 데이터 패킷을 다중화하여 원격지에 위치한 적어도 하나의 송신기로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 인캡슐레이션 단계는입력되는 모바일 서비스 데이터가 IP 형태이면, 입력되는 모바일 서비스 데이터를 어드레서블 섹션 형태로 캡슐화하는 단계; 및 상기 캡슐화된 섹션 형태의 모바일 서비스 데이터를 포함하는 기 정해진 단위의 모바일 서비스 데이터 패킷으로 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 인캡슐레이션 단계는 모바일 서비스 데이터 패킷 내 특정 영역에 상기 모바일 서비스 데이터의 서비스 관련 정보를 포함하는 전송 파라미터를 삽입할 수 있다.

상기 인캡슐레이션 단계는 모바일 서비스 데이터 패킷 내 특정 영역에 널 데이터를 삽입할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전송 시스템의 데이터 처리 방법은, 입력되는 모바일 서비스 데이터를 OM(Operations and Maintenance) 패킷 내 페이로드 영역의 적어도 일부에 삽입하여 출력하는 단계; 및 메인 서비스 데이터를 포함하는 메인 서비스 데이터 패킷과 상기 OM 패킷을 다중화하여 원격지에 위치한 적어도 하나의 송신기로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 OM 패킷 출력 단계는 상기 OM 패킷의 페이로드의 적어도 일부에 모바일 서비스 데이터의 서비스 관련 정보를 포함하는 전송 파라미터를 삽입할 수 있다.

상기 OM 패킷 출력 단계는 상기 OM 패킷의 페이로드의 적어도 일부에 널 데이터를 삽입할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전송 시스템의 서비스 다중화기는 패킷 인캡슐레이터 및 트랜스포트 다중화기를 포함할 수 있다.

상기 패킷 인캡슐레이터는 모바일 서비스 데이터를 입력받아 트랜스포트 스트림(TS) 패킷 형태로 인캡슐레이션하여 모바일 서비스 데이터 패킷으로 출력할 수 있다.

상기 패킷 인캡슐레이터는 입력되는 모바일 서비스 데이터를 OM(Operations and Maintenance) 패킷 내 페이로드 영역의 적어도 일부에 삽입하여 모바일 서비스 데이터 패킷으로 출력할 수 있다.

상기 트랜스포트 다중화기는 메인 서비스 데이터를 포함하는 메인 서비스 데이터 패킷과 모바일 서비스 데이터 패킷을 다중화하여 원격지에 위치한 적어도 하나의 송신기로 전송할 수 있다.

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

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.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 디지털 방송 시스템 및 데이터 처리 방법은 채널을 통하여 모바일 서비스 데이터를 송신할 때 에러에 강하고 또한 기존의 수신기와도 호환성이 가능한 이점이 있다. 더불어 기존의 시스템보다 고스트와 잡음이 심한 채널에서도 모바일 서비스 데이터를 에러없이 수신할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은 모바일 서비스 데이터에 대해 에러 정정 부호화와 에러 검출 부호화를 수행하여 전송함으로써, 상기 모바일 서비스 데이터에 강건성을 부여하면서 빠른 채널 변화에 강력하게 대응할 수 있게 한다.

그리고 본 발명은 버스트 구조로 메인 서비스 데이터와 모바일 서비스 데이터를 다중화할 때, 메인 서비스 데이터 패킷의 상대적인 위치를 재조정하여 다중화함으로써, 수신 시스템에서 상기 다중화된 메인 서비스 데이터 패킷을 수신할 때 발생할 수 있는 패킷 지터를 경감시킬 수 있다.

특히 본 발명은 서비스 다중화기로 입력되는 모바일 서비스 데이터 형태가 TS 패킷 형태가 아니면 TS 패킷 형태로 인캡슐레이션하여 송신기로 전송함으로써, 기존 시스템과 호환성을 유지할 수 있다.

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

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 전송 시스템의 개략적인 구성 블록도
도 2는 도 1의 서비스 다중화기의 일 실시예를 보인 구성 블록도
도 3은 도 2의 TS 패킷 인캡슐레이터에서 TS 패킷으로 인캡슐레이션되는 모바일 서비스 데이터 패킷에 대한 신택스 구조의 일 예를 보인 도면
도 4는 본 발명에 따른 Mobile_service_data()에 대한 신택스 구조의 일 예를 보인 도면
도 5는 본 발명에 따른 Tx_parameter()에 대한 신택스 구조의 일 예를 보인 도면
도 6, 도 7은 본 발명에 따른 전송 파라미터 내 RS 코드 모드의 예들을 보인 도면
도 8은 본 발명에 따른 전송 파라미터 내 터보 코드 모드의 예들을 보인 도면
도 9는 본 발명에 따른 OM 패킷에 대한 신택스 구조의 일 예를 보인 도면
도 10은 도 1의 송신기의 일 실시예를 보인 구성 블록도
도 11은 도 10의 전처리기의 일 실시예를 보인 구성 블록도
도 12a, 도 12b는 본 발명에 따른 데이터 디인터리버 전후단의 데이터 구성 예를 보인 도면
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 시스템의 구성 블록도

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.

또한 본 발명에서 모바일(mobile) 서비스 데이터는 모바일(Mobile) 서비스 데이터, 퍼데스트리언(Pedestrian) 서비스 데이터, 핸드헬드(Handheld) 서비스 데이터 중 적어도 하나를 포함하며, 설명의 편의를 위해 본 발명에서는 모바일 서비스 데이터라 한다. 이때 상기 모바일 서비스 데이터는 M/P/H(Mobile/Pedestrian/Handheld) 서비스 데이터뿐만 아니라, 이동이나 휴대를 의미하는 서비스 데이터는 어느 것이나 포함될 수 있으며, 따라서 상기 모바일 서비스 데이터는 상기 M/P/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 수 있다. 또한 상기 모바일 서비스 데이터로는 어떠한 종류의 데이터라도 전송될 수 있다. 일례로 실시간으로 교통 정보를 방송하기 위한 TPEG(Transport Protocol Expert Group) 데이터가 서비스 될 수도 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 전송 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. 특히 본 발명은 기존 디지털 방송 시스템에서 사용하고 있는 트랜스포트 다중화기를 이용하여 모바일 서비스 데이터를 다중화할 수 있도록 한다.

본 발명의 전송 시스템은 트랜스포트 스트림(TS) 패킷 형태가 아닌 모바일 서비스 데이터를 TS 패킷 형태로 인캡슐레이션(Encapsulation)하여 전송할 수 있도록 한다.

본 발명의 전송 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 전송 시스템을 사용하면 수신 시스템에서는 모바일 서비스 데이터의 이동 수신이 가능하며, 또한 채널에서 발생하는 각종 왜곡과 노이즈에도 모바일 서비스 데이터의 안정적인 수신이 가능하다.

도 1은 이러한 본 발명을 적용하기 위한 전송 시스템의 일 실시예를 보인 개략도로서, 서비스 다중화기(Service Multiplexer)(100)와 송신기(Transmitter)(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 동일 채널에 대해 동일한 주파수를 공유할 수 있으며, 이 경우 복수개의 송신기는 모두 동일한 신호를 송신한다. 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 수 있다.

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 전송 시스템에서는 한 개의 물리적인 채널에 데이터 율이 약 19.39 Mbps인 트랜스포트 스트림(Transport Stream ; TS) 패킷을 전송할 수 있다. 기존 전송 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 PSI(Program Specific Information)/PSIP(Program and System Information Protocol) 테이블 데이터를 입력받아 TS 패킷으로 인캡슐레이션(encapsulation)한다.

또한 상기 서비스 다중화기(100)는 적어도 한 종류의 모바일 서비스 데이터를 입력받아 TS 패킷으로 인캡슐레이션한다. 이때 상기 서비스 다중화기(100)는 입력되는 데이터 형태에 따라 해당 모바일 서비스를 위한 PSI/PSIP 테이블을 입력받을 수도 있고, 입력받지 않을 수도 있다.

이어 상기 TS 패킷들을 기 설정된 다중화 규칙에 따라 다중화하여 송신기(200)로 출력한다.

도 2는 상기 서비스 다중화기의 일 실시예를 보인 상세 블록도로서, 메인 서비스를 위한 PSI/PSIP 발생기(110), 트랜스포트 스트림(TS) 패킷 인캡슐레이터(Encapsulator)(120), 트랜스포트 다중화기(130), 및 서비스 다중화기의 전반적인 동작을 제어하는 제어기(Controller)(140)를 포함할 수 있다.

상기 트랜스포트 다중화기(130)는 메인 서비스 다중화기(131), 및 트랜스포트 스트림(Transport Stream ; TS) 패킷 다중화기(132)를 포함할 수 있다.

도 2를 보면, 적어도 한 종류의 압축 부호화된 메인 서비스 데이터와 상기 메인 서비스를 위해 PSI/PSIP 발생기(110)에서 발생된 PSI/PSIP 테이블 데이터는 트랜스포트 다중화기(130)의 메인 서비스 다중화기(131)로 입력된다. 상기 메인 서비스 다중화기(131)는 입력되는 메인 서비스 데이터와 PSI/PSIP 테이블을 각각 MPEG-2 TS 패킷 형태로 인캡슐레이션(encapsulation)하고, 이러한 TS 패킷들을 다중화하여 TS 패킷 다중화기(132)로 출력한다. 상기 메인 서비스 다중화기(131)에서 출력되는 데이터 패킷은 설명의 편의를 위해 메인 서비스 데이터 패킷이라 하기로 한다.

한편 STL로 전송되는 데이터의 포맷은 TS 패킷 형태로 정의되어 있기 때문에 서비스 다중화기(100)로 입력되는 모바일 서비스 데이터가 TS 패킷 형태가 아닌 경우, 상기 모바일 서비스 데이터를 기존의 STL을 이용하여 전송할 수 없다.

본 발명은 TS 패킷 형태가 아닌 모바일 서비스 데이터를 STL을 이용하여 송신기로 전송하기 위한 것이다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 TS 패킷 형태가 아닌 모바일 서비스 데이터를 Non-TS 패킷 형태의 모바일 서비스 데이터라 하기도 한다.

이를 위해 TS 패킷 인캡슐레이터(120)는 입력되는 Non-TS 패킷 형태의 모바일 서비스 데이터를 184 바이트 크기의 페이로드로 나누고, 이 페이로드에 4 바이트의 TS 패킷 헤더(또는 MPEG 헤더라 하기도 함)를 삽입하여 188 바이트의 TS 패킷으로 인캡슐레이션한다.

예를 들어, Non-TS 패킷 형태의 모바일 서비스 데이터가 IP 형태의 모바일 서비스 데이터라면, 상기 TS 패킷 인캡슐레이터(120)는 IP 형태의 모바일 서비스 데이터를 어드레서블 섹션 구조(예, ATSC T3/S13)로 캡슐화하고, 캡슐화된 섹션 형태의 모바일 서비스 데이터를 다시 MPEG-2 TS 형태로 구성하여 트랜스포트 다중화기(130)의 TS 패킷 다중화기(132)로 출력한다.

즉, 상기 TS 패킷 인캡슐레이터(120)에서는 IP 형태의 모바일 서비스 데이터를 일정 크기의 IP 데이터그램(datagram)으로 나누고(fragments), 이 IP 데이터그램을 다시 어드레서블 섹션으로 캡슐화한다. 이어 상기 캡슐화된 섹션 형태의 모바일 서비스 데이터를 MPEG-2 TS(Transport Stream) 형태로 캡슐화한다.

하나의 어드레서블 섹션은 하나의 IP 데이터그램에 섹션 헤더와 첵섬(checksum) 및 CRC가 추가적으로 더해지는 형태를 가지게 된다. 이러한 어드레서블 섹션 구조의 형태는 프라이빗 데이터(private data) 전송을 위한 DSMCC(Digital Storage Media Command and Control) 섹션 포맷에 부합되는 구조로 되어 있을 수 있다. 그리고 TS 패킷은 어드레서블 섹션을 184 바이트의 페이로드로 쪼갠 후, 각 페이로드에 4바이트의 MPEG 헤더가 추가적으로 더해지는 형태를 가지게 된다.

상기 TS 패킷 인캡슐레이터(120)는 전술한 바와 같이 Non-TS 패킷 형태의 모바일 서비스 데이터를 TS 패킷화하여 트랜스포트 다중화기(130)의 TS 패킷 다중화기(132)로 출력한다. 만일 상기 모바일 서비스 데이터를 위한 PSI/PSIP 테이블 데이터가 입력된다면 상기 모바일 서비스 데이터와 TS 패킷 단위로 다중화하여 트랜스포트 다중화기(130)의 TS 패킷 다중화기(132)로 출력한다.

한편 상기 TS 패킷 인캡슐레이터(120)로 입력되는 모바일 서비스 데이터가 TS 패킷 형태라면, 상기 모바일 서비스 데이터를 TS 패킷으로 인캡슐레이션하는 과정없이 해당 PSI/PSIP 테이블 데이터와 다중화하여 트랜스포트 다중화기(130)의 TS 패킷 다중화기(132)로 출력할 수 있다.

이때 상기 PSI/PSIP 테이블 데이터가 섹션 형태라면 상기 섹션 형태의 PSI/PSIP 테이블 데이터는 TS 패킷으로 인캡슐레이션된 후 TS 패킷 형식의 모바일 서비스 데이터와 TS 패킷 단위로 다중화되어 트랜스포트 다중화기(130)의 TS 패킷 다중화기(132)로 출력된다.

상기 TS 패킷 인캡슐레이터(120)에서 출력되는 데이터 패킷을 설명의 편의를 위해 모바일 서비스 데이터 패킷이라 하기로 한다.

상기 트랜스포트 다중화기(130)는 메인 서비스 다중화기(131)에서 출력되는 메인 서비스 데이터 패킷과 TS 패킷 인캡슐레이터(120)에서 출력되는 모바일 서비스 데이터 패킷을 다중화하여 19.39 Mbps 데이터 율로 송신기(200)로 전송한다.

상기 제어기(140)는 상기 TS 패킷 인캡슐레이터(120)의 TS 패킷 인캡슐레이션, 메인 서비스 다중화기(131)와 TS 패킷 다중화기(132)의 다중화를 제어한다.

도 3은 도 2의 TS 패킷 인캡슐레이터(120)에서 TS 패킷으로 인캡슐레이션되는 모바일 서비스 데이터 패킷에 대한 신택스 구조의 일 예를 보인 것이다.

상기 TS 패킷으로 인캡슐레이션된 모바일 서비스 데이터 패킷은 188바이트의 고정된 길이를 가지며, 크게 헤더(header)와 페이로드(payload)로 구성된다. 이때 상기 모바일 서비스 데이터 패킷에 적응 필드(Adaptation Field)가 포함되는지 유무에 따라 상기 페이로드는 0~184 바이트의 가변적인 길이를 가진다. 만일 적응 필드가 포함되지 않았다면 상기 모바일 서비스 데이터 패킷의 페이로드는 184 바이트로 고정된다. 상기 TS 패킷 인캡슐레이터(120)로 입력되는 모바일 서비스 데이터는 TS 패킷으로 인캡슐레이션되는 모바일 서비스 데이터 패킷의 페이로드에 삽입되어 전송된다.

도 3에서는 모바일 서비스 데이터 패킷에 Sync_byte 필드, Transport_error_indicator 필드, Payload_unit_start_indicator 필드, Transport_priority 필드, PID 필드, Transport_scrambling_control 필드, Adaptation_field_control 필드, Continuity_counter 필드, Adaptation_field(), 및/또는 Mobile_service_data() 필드를 할당한 예를 보이고 있다.

이때 상기 Sync_byte 필드, Transport_error_indicator 필드, Payload_unit_start_indicator 필드, Transport_priority 필드, PID 필드, Adaptation_field_control 필드, Continuity_counter 필드는 4바이트의 헤더에 해당된다.

그리고 상기 모바일 서비스 데이터 패킷의 페이로드는 적응 필드(Adaptation Field)가 포함되는지 유무에 따라 그 길이가 결정되며, 페이로드에는 Mobile_service_data() 필드가 할당된다. 상기 Mobile_service_data() 필드에는 TS 패킷 인캡슐레이터(120)로 입력되는 Non-TS 패킷 형태의 모바일 서비스 데이터가 할당된다.

도 3에서, 상기 Sync_byte 필드는 일 실시예로 8비트가 할당되며, 해당 모바일 서비스 데이터 패킷의 동기 바이트를 표시한다. 상기 Sync_byte 필드 값은 일 예로, 0x47이 할당될 수 있다.

상기 Transport_error_indicator 필드는 일 실시예로 1비트가 할당되며, 해당 모바일 서비스 데이터 패킷에 에러가 발생하였는지 여부를 표시한다. 본 발명에서는 일 실시예로, 상기 Transport_error_indicator 필드 값을 모바일 서비스 데이터 패킷을 구분하는 식별 정보로 이용할 수 있다. 예를 들어, 모바일 서비스 데이터 패킷의 Transport_error_indicator 필드는 1로 셋팅하도록 서비스 다중화기(100)와 송신기(200) 간에 약속할 수 있다.

상기 payload_unit_start_indicator 필드는 일 실시예로 1비트가 할당되며, 하나의 패킷의 시작을 알려주는데 이용된다.

상기 Transport_priority 필드는 일 실시예로 1비트가 할당되며, TS 전송경로에 같은 PID를 갖는 패킷들이 있을 경우 그 패킷들의 우선순위를 표시한다. 일 실시예로, 상기 Transport_priority 필드 값이 1이면 같은 PID를 갖는 패킷들 중에서 그 패킷이 transport_priority = 0인 패킷에 비해서 우선순위가 높음을 의미한다.

상기 PID 필드는 일 실시예로 13비트가 할당되며, 각 패킷을 인식할 수 있는 고유의 값을 표시한다. 본 발명에서는 일 실시예로, 상기 PID 필드 값을 모바일 서비스 데이터 패킷을 구분하는 식별 정보로 이용할 수 있다.

상기 Transport_scrambling_control 필드는 일 실시예로 2비트가 할당되며, 해당 모바일 서비스 데이터 패킷이 스크램블링(Scrambling) 되었는지 여부를 표시한다.

상기 Adaptation_field_control 필드는 일 실시예로 2비트가 할당되며, 해당 모바일 서비스 데이터 패킷의 페이로드 부분에 적응 필드(Adaptation Field)가 포함되어 있는지 여부를 표시한다. 상기 Adaptation field control 필드는 적응 필드(Adaptation Field)의 포함 여부를 표시한다. 예를 들어, 상기 Adaptation_field_ control 필드 값이 10이거나 11이면 해당 모바일 서비스 데이터 패킷에 적응 필드가 포함되어 있음을 나타낸다. 이때 상기 10이면 해당 모바일 서비스 데이터 패킷에 페이로드 영역이 존재하지 않음을 나타내고, 11이면 적응 필드의 길이에 따라 페이로드 영역의 길이가 달라짐을 나타낸다. 또한 상기 Adaptation_field_control 필드 값이 01이면 해당 모바일 서비스 데이터 패킷에 적응 필드가 포함되지 않음을 나타내고, 00은 사용되지 않는 값이다.

상기 Continuity_counter 필드는 같은 PID를 갖는 패킷에 사용되며, 패킷 한개당 1씩 증가하지만 상기 adaptation_field_control 필드 값이 00 또는 10인 경우는 증가하지 않는다. 즉, 페이로드가 없는 경우에는 증가하지 않는다. 그리고 상기 adaptation_field_control 필드 값은 최대값인 15에 도달하면 그 다음 0으로 순환된다.

상기 Continuity_counter 필드 다음에는 adaptation_field_control 필드 값에 따라 Adaptation_field() 필드 및/또는 Mobile_service_data() 필드가 포함된다.

즉, 상기 adaptation_field_control 필드 값이 10이거나 11이면 해당 모바일 서비스 데이터 패킷에 Adaptation_field() 필드가 포함된다. 일 예로, 상기 adaptation_field_control 필드 값이 10이면 해당 모바일 서비스 데이터 패킷에는 페이로드가 할당되지 않으므로 해당 모바일 서비스 데이터 패킷을 통해 전송되는 모바일 서비스 데이터는 없다.

상기 adaptation_field_control 필드 값이 01이거나 11이면 해당 모바일 서비스 데이터 패킷에 Mobile_service_data() 필드가 포함되고, 상기 Mobile_service_data() 필드를 통해 모바일 서비스 데이터가 전송된다.

일 예로, 상기 adaptation_field_control 필드 값이 11이면 상기 Adaptation_field() 필드에 삽입되는 데이터 길이에 따라 해당 모바일 서비스 데이터 패킷의 페이로드 크기가 결정된다. 또한 상기 adaptation_field_control 필드 값이 01이면 해당 모바일 서비스 데이터 패킷에 적응 필드가 포함되지 않으므로, 페이로드가 184 바이트로 할당된다.

상기 Mobile_service_data() 필드는 일 실시예로 8비트가 할당되며, 상기 Mobile_service_data() 필드를 반복하는 값인 N1은 해당 모바일 서비스 데이터 패킷의 바이트 단위의 페이로드 길이(=188-4바이트의 헤더 길이-적응 필드의 길이)를 의미한다. 상기 Mobile_service_data() 필드는 N1만큼 반복 수행되어 모바일 서비스 데이터를 전송하게 된다. 상기 모바일 서비스 데이터는 전송 파라미터를 포함할 수도 있다. 즉, 상기 Mobile_service_data() 필드에 모바일 서비스 데이터뿐만 아니라, 송신기(200) 및/또는 수신 시스템에 전달할 부가 정보인 전송 파라미터를 삽입하여 전송할 수도 있다.

상기 도 3에서 모바일 서비스 데이터 패킷에 할당되는 필드의 순서, 위치, 의미는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예일 뿐이며, 상기 모바일 서비스 데이터 패킷에 할당되는 필드의 순서, 위치, 의미, 추가 할당되는 필드의 수는 당업자에 의해 용이하게 변경될 수 있으므로 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않을 것이다.

도 4는 도 3의 Mobile_service_data() 필드에 대한 신택스 구조의 일 예를 보인 것으로서, Mobile_service_data_length 필드, Tx_parameter() 필드 및/또는 Mobile_service_data_payloads 필드를 포함할 수 있다.

상기 Mobile_service_data_length 필드는 일 실시예로 8비트가 할당되며, 상기 Mobile_service_data() 필드의 전체 길이를 표시한다. 여기서 상기 Mobile_service_data_length 필드에 표시되는 값은 해당 모바일 서비스 데이터 패킷의 페이로드 길이보다 작거나 같다. 예를 들어, 상기 Mobile_service_data_length 필드 값이 해당 모바일 서비스 데이터 패킷의 페이로드 길이 값보다 작으면, 페이로드의 나머지 부족한 부분을 널 데이터(스터핑 바이트(Stuffing byte) 또는 더미(dummy) 데이터라 하기도 함)로 채울 수 있다.

그리고 상기 Tx_parameter() 필드를 통해 송신기 및/또는 수신 시스템에서 모바일 서비스 데이터를 처리하는데 필요한 전송 파라미터를 전송할 수 있다.

상기 Tx_parameter() 필드 다음에는 상기 Tx_parameter() 필드의 길이에 따라 Mobile_service_data_payloads 필드가 포함될 수 있다.

상기 Mobile_service_data_payloads 필드는 일 실시예로 8비트가 할당되며, 상기 Mobile_service_data_payloads 필드를 반복하는 값인 N2는 상기 Mobile_service_data() 필드의 전체 길이(=Mobile_service_data_length 필드 값)에서 상기 Tx_parameter() 필드의 길이를 뺀 값으로 결정된다. 상기 Mobile_service_data_payloads 필드가 N2만큼 반복 수행되어 순수한 모바일 서비스 데이터를 전송하게 된다.

상기 Tx_parameter() 필드로 전송되는 전송 파라미터는 송신기 및/또는 수신 시스템에서 모바일 서비스 데이터를 처리하는데 필요한 부가 정보들이다. 상기 전송 파라미터에는 예를 들면 상기 전송 파라미터에는 모바일 서비스 식별 정보, 데이터 그룹 정보, 데이터 그룹 내 영역(region) 정보, RS 프레임 정보, 수퍼 프레임 정보, 버스트 정보, 터보 코드 정보, RS 코드 정보 등이 포함될 수 있다. 또한 상기 버스트 정보에는 버스트 사이즈(size) 정보, 버스트 주기 정보, 다음 버스트까지의 시간 등이 포함될 수 있다. 상기 버스트 주기(period)는 동일한 종류의 모바일 서비스를 전송하는 버스트가 반복되는 주기(period)를 의미하고, 버스트 사이즈(size)는 하나의 버스트에 포함되는 데이터 그룹의 개수를 의미한다. 상기 데이터 그룹은 다수개의 모바일 서비스 데이터 패킷들을 포함하며, 이러한 데이터 그룹이 다수개 모여서 하나의 버스트를 형성한다. 그리고 버스트 구간(section)은 현재 버스트의 시작에서 다음 버스트의 시작까지를 의미하며, 데이터 그룹이 포함되는 구간(또는 버스트 온 구간이라 하기도 함)과 데이터 그룹이 포함되지 않는 구간(또는 버스트 오프 구간이라 하기도 함)으로 구분된다. 하나의 버스트 온 구간은 다수개의 필드들로 구성되는데, 하나의 필드는 하나의 데이터 그룹을 포함할 수 있다.

또한 상기 전송 파라미터에는 모바일 서비스 데이터를 전송하기 위해서 심볼 영역의 신호들이 어떤 방법으로 부호화되는지에 대한 정보, 메인 서비스 데이터와 모바일 서비스 데이터 또는 여러 종류의 모바일 서비스 데이터 간에 어떻게 다중화되는지에 대한 다중화 정보 등이 포함될 수도 있다.

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

도 5는 도 4의 Tx_parameter() 필드에 대한 신택스 구조의 일 예를 보인 것으로서, tx_parameter_length 필드, service_id 필드, super_frame_size 필드, burst_size 필드, burst_period 필드, RS_code_mode 필드, 및 turbo_code_mode 필드를 할당한 예를 보이고 있다. 또한 상기 Tx_parameter() 필드는 Additional_parameter() 필드를 더 포함할 수 있다.

상기 tx_parameter_length 필드는 일 실시예로 8비트가 할당되며, 해당 Tx_parameter( ) 필드의 전체 길이를 표시한다.

상기 service_id 필드는 일 실시예로 4비트가 할당되며, 각 모바일 서비스를 유일하게 구분할 수 있는 모바일 서비스 식별자, 즉 모바일 서비스 ID(identification)를 표시한다.

상기 super_frame_size 필드는 일 실시예로 4비트가 할당되며, 수퍼 프레임의 사이즈를 표시한다. 즉, 상기 송신기(200)에서는 RS 프레임을 구성하여 에러 정정 부호화를 수행하고, 에러 정정 부호화된 RS 프레임을 다수개 모아 수퍼 프레임을 구성할 수 있다. 그리고 상기 수퍼 프레임 단위로 로우 섞음(permutation or interleaving)을 수행할 수 있다. 이 경우 상기 super_frame_size 필드는 하나의 수퍼 프레임을 구성하는 RS 프레임의 개수를 표시한다. 또한 상기 super_frame_size 필드는 송신기(200)에서 해당 모바일 서비스 데이터가 수신 시스템으로 전송되어질 때 함께 전송되는 전송 파라미터 중 하나이다. 상기 Super_frame_size 필드 다음에는 2비트의 미사용(reserved) 비트가 할당될 수 있다.

상기 burst_size 필드는 일 실시예로 6비트가 할당되며, 버스트의 사이즈를 표시한다. 즉, 상기 burst_size 필드는 상기 송신기(200)에서 모바일 서비스 데이터를 버스트 구조로 전송할 때 하나의 버스트를 구성하는 데이터 그룹의 개수를 표시한다. 상기 burst_size 필드도 마찬가지로, 송신기(200)에서 해당 모바일 서비스 데이터가 수신 시스템으로 전송되어질 때 함께 전송되는 전송 파라미터 중 하나이다.

상기 burst_period 필드는 일 실시예로 8비트가 할당되며, 버스트의 주기를 표시한다. 즉, 상기 burst_period 필드는 상기 송신기(200)에서 모바일 서비스 데이터를 버스트 구조로 전송할 때 동일한 종류의 모바일 서비스를 전송하는 버스트가 반복되는 주기(period)로서, 데이터 필드의 개수를 표시한다. 상기 burst_period 필드도 마찬가지로, 송신기(200)에서 해당 모바일 서비스 데이터가 수신 시스템으로 전송되어질 때 함께 전송되는 전송 파라미터 중 하나이다. 상기 burst_period 필드 다음에는 1비트의 미사용(reserved) 비트가 할당될 수 있다.

상기 RS_code_mode 필드는 일 실시예로 4비트가 할당되며, 데이터 그룹 내 각 영역에 적용되는 RS 코드 모드를 표시한다. 일 예로, 복수개의 모바일 서비스 데이터 패킷이 모여서 데이터 그룹이 형성되고, 복수개의 데이터 그룹을 모여서 하나의 버스트를 형성한다. 이때 하나의 데이터 그룹은 도 12a, 도 12b에서와 같이 복수개의 영역 예를 들어, A,B,C 영역으로 구분된다. 상기 데이터 그룹의 영역 구분 및 각 영역에 대한 설명은 뒤에서 송신기(200)를 설명할 때 도 12a, 도 12b를 참조하여 상세하게 할 것이다.

하나의 데이터 그룹이 도 12a, 도 12b와 같이 A,B,C 영역으로 구분될 때, 도 6은 A/B 영역에 적용되는 RS 코드 모드의 일 예를 보이고 있고, 도 7은 C 영역에 적용되는 RS 코드 모드의 일 예를 보이고 있다. 예를 들어, 상기 RS_code_mode 필드 값이 1110이면, 송신기(200)에서는 A/B 영역에 할당될 RS 프레임에 대해서는 (235,187)-RS 부호화를 수행하여 48개의 패리티를 생성하고, C 영역에 할당될 RS 프레임에 대해서는 (223,187)-RS 부호화를 수행하여 36개의 패리티를 생성한다.

상기 Turbo_code_mode 필드는 일 실시예로 3비트가 할당되며, 데이터 그룹 내 각 영역에 적용되는 터보 코드의 모드를 표시한다. 도 8은 데이터 그룹 내 A/B 영역 및 C 영역에 적용되는 터보 코드 모드의 일 예를 보인 표이다. 예를 들어, 상기 Turbo_code_mode 필드 값이 001이면, 송신기(200)에서는 A/B 영역에 할당될 모바일 서비스 데이터는 1/2 부호율로 부호화하고, C 영역에 할당될 모바일 서비스 데이터는 1/4 부호율로 부호화한다.

상기 Additional_parameter() 필드는 미래에 사용하기 위한 예비 필드이며, 일 실시예로 8비트가 할당된다. 상기 Additional_parameter() 필드는 tx_parameter_length 필드 값에서 5바이트를 뺀 값만큼 반복 수행된다. 이는 도 5에서 tx_parameter_length 필드부터 Turbo_code_mode 필드까지 5바이트가 할당되어 있기 때문이다. 일 예로, 상기 Additional_parameter() 필드는 널 데이터로 채울 수 있다.

이와 같이 서비스 다중화기(100)에서는 Non-TS 패킷 형태의 모바일 서비스 데이터를 TS 패킷 형태의 모바일 서비스 데이터로 인캡슐레이션하면서, 해당 모바일 서비스 데이터 패킷에 모바일 서비스 데이터 및/또는 전송 파라미터를 삽입하여 송신기(200)로 전송한다. 그러면 상기 송신기(200)에서는 전송 파라미터를 이용하여 모바일 서비스 데이터를 처리할 수 있게 된다.

상기 도 5에서 Tx_parameter() 필드에 할당되는 필드의 순서, 위치, 의미는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예일 뿐이며, 상기 Tx_parameter() 필드에 할당되는 필드의 순서, 위치, 의미, 추가 할당되는 필드의 수는 당업자에 의해 용이하게 변경될 수 있으므로 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않을 것이다.

한편 상기 트랜스포트 다중화기(130)는 기존 디지털 방송 시스템에서 사용하는 트랜스포트 다중화기를 그대로 사용할 수 있다. 즉, 상기 메인 서비스 다중화기(131)에서 출력되는 메인 서비스의 데이터 율을 (19.39-K) Mbps의 데이터 율로 제한하고, 나머지 데이터 율에 해당하는 K Mbps를 TS 패킷 인캡슐레이터(120)에서 출력되는 모바일 서비스 데이터 패킷에 할당하는 것이다. 이렇게 하면, 이미 사용되고 있는 트랜스포트 다중화기를 변경하지 않고 그대로 사용할 수 있다.

상기 트랜스포트 다중화기(130)는 메인 서비스 다중화기(131)에서 출력되는 메인 서비스 데이터 패킷과 TS 패킷 인캡슐레이터(120)에서 출력되는 모바일 서비스 데이터 패킷을 다중화하여 송신기(200)로 전송한다.

상기 TS 패킷 인캡슐레이터(120)의 출력 데이터 율을 K Mbps로 할당할 때, 상기 TS 패킷 인캡슐레이터(120)로 입력되는 모바일 서비스 데이터의 데이터 율 L Mbps는 K Mbps의 1/2 이하가 된다. 이는 송신기의 전 처리기(pre-processor)에서 상기 모바일 서비스 데이터에 대해 추가의 부호화를 수행하여 데이터 량을 늘리기 때문이다. 이로 인해 TS 패킷 인캡슐레이터(120)로 입력될 수 있는 모바일 서비스 데이터의 데이터 율(data rate)이 작아지게 된다.

일 예로, 상기 송신기의 전처리기에서는 모바일 서비스 데이터에 대해 RS 프레임 부호화 및 적어도 1/2 부호율의 부호화를 수행하여 모바일 서비스 데이터 량을 늘린다. 이러한 이유 때문에, 상기 TS 패킷 인캡슐레이터(120)로 입력되는 모바일 서비스 데이터에 대해서만 TS 패킷으로 인캡슐레이션하게 되면, 상기 TS 패킷 인캡슐레이터(120)의 출력 데이터 율은 K Mbps보다 작게 된다.

본 발명에서는 상기 TS 패킷 인캡슐레이터(120)의 출력 데이터 율을 K Mbps로 맞추기 위해 전술한 바와 같이 모바일 서비스 데이터 패킷에 모바일 서비스 데이터를 삽입할 때 전송 파라미터를 삽입할 수 있다.

하지만, 모바일 서비스 데이터 패킷에 전송 파라미터를 삽입하여도 TS 패킷 인캡슐레이터(120)의 출력 데이터 율이 K Mbps가 안되는 경우가 발생할 수 있다.

이때 상기 TS 패킷 인캡슐레이터(120)는 적어도 하나의 방법을 이용하여 출력 데이터 율을 K Mbps로 맞출 수 있다.

일 실시예로, 모바일 서비스 데이터 패킷을 구성할 때, 특정 모바일 서비스 데이터 패킷에 대해서는 전송 파라미터만 삽입하고, 모바일 서비스 데이터는 삽입하지 않도록 구성할 수 있다. 이 경우 상기 모바일 서비스 데이터 패킷 내 모바일 서비스 데이터가 삽입될 영역에는 널 데이터를 삽입할 수 있다.

다른 실시예로, 상기 모바일 서비스 데이터 패킷에 모바일 서비스 데이터뿐만 아니라 전송 파라미터도 삽입되지 않도록 구성할 수 있다. 이 경우 상기 모바일 서비스 데이터 패킷 내 전송 파라미터가 삽입될 영역과 모바일 서비스 데이터가 삽입될 영역에는 널 데이터를 삽입할 수 있다. 또는 해당 모바일 서비스 데이터 패킷에서 tx_parameter_length 필드 값을 0으로 할당하여, 해당 모바일 서비스 데이터 패킷에 전송 파라미터를 위한 영역을 할당하지 않을 수도 있다.

상기 전송 파라미터와 모바일 서비스 데이터를 삽입하지 않는 모바일 서비스 데이터 패킷을 설명의 편의를 위해 널 데이터 패킷이라 하기도 한다. 이때 상기 모바일 서비스 데이터 패킷과 널 데이터 패킷을 구분할 수 있는 식별 정보를 해당 패킷에 포함하여 전송할 수도 있다.

또 다른 실시예로, 모바일 서비스 데이터 패킷 내 전송 파라미터가 삽입될 영역에 널 데이터를 삽입하여 출력함에 의해 상기 TS 패킷 인캡슐레이터(120)의 출력 데이터 율을 K Mbps로 맞출 수 있다. 그리고 상기 전송 파라미터 영역에 널 데이터가 삽입된 모바일 서비스 데이터 패킷을 구분하기 위한 식별 정보를 해당 패킷에 포함하여 전송할 수도 있다. 일 예로, 도 5와 같은 Tx_parameter() 필드 구조에서, tx_parameter_length 필드에 Tx_parameter() 필드 길이를 표시하고, service_id 필드에 전송 파라미터 영역에 널 데이터가 삽입된 모바일 서비스 데이터 패킷임을 식별할 수 있는 식별 정보를 표시할 수 있다. 이 경우 상기 service_id 필드 이후의 전송 파라미터 영역은 널 데이터로 채워진다. 즉, 상기 service_id 필드는 해당 모바일 서비스 데이터 패킷으로 전송되는 모바일 서비스 데이터의 종류를 구분할 수 있는 식별자로 이용할 수도 있고, 전송 파라미터 영역에 널 데이터가 삽입된 모바일 서비스 데이터 패킷을 구분할 수 있는 식별자로 이용할 수도 있다. 상기 전송 파라미터 영역에 널 데이터가 삽입된 모바일 서비스 데이터 패킷을 구분하기 위한 식별 정보는 상기된 실시예로 한정되지 않을 것이다.

또 다른 실시예로, OM(Operations and Maintenance) 패킷(또는 OMP라 하기도 함.)의 페이로드에 널 데이터를 삽입하여 상기 TS 패킷 인캡슐레이터(120)의 출력 데이터 율을 K Mbps로 맞출 수 있다.

즉, 전송 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 패킷이 데이터 율을 맞추기 위해 삽입된 패킷임을 구분할 수 있게 한다. 이 경우 상기 OM 패킷 내 OM_payload 필드를 널 데이터로 채울 수 있다. 그러면, 송신기(200)에서는 PID를 보고 OMP를 찾을 수 있으며, 상기 OMP 내 OM_type 필드를 파싱하여 해당 패킷의 OM_payload 필드에 널 데이터가 삽입되었는지 여부를 알 수 있다. 즉, 상기 송신기(200)에서는 OM 패킷이 입력되면, 입력된 OM 패킷이 데이터 율을 맞추기 위해 전송된 패킷인지를 알 수 있게 된다.

한편 상기 송신기(200)에서 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.

일 실시예로, 메인 서비스 데이터 패킷과 모바일 서비스 데이터 패킷에 각기 서로 다른 PID(Packet Identifier)를 할당하여 메인 서비스 데이터 패킷과 모바일 서비스 데이터 패킷을 구분할 수 있다.

다른 실시예로, 모바일 서비스 데이터 패킷의 헤더 내 동기 바이트를 변형함에 의해, 메인 서비스 데이터 패킷과 모바일 서비스 데이터 패킷을 구분할 수 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.

또 다른 실시예로, 데이터 패킷의 헤더 내 transport_error_indicator 플래그(flag)를 식별 정보로 이용하여 메인 서비스 데이터 패킷과 모바일 서비스 데이터 패킷을 구분할 수 있다. 일 예로, 모바일 서비스 데이터 패킷의 transport_error_indicator 플래그는 1로 셋팅하고, 상기 모바일 서비스 데이터 패킷 이외의 모든 데이터 패킷들의 transport_error_indicator 플래그는 0으로 리셋시킴에 의해 상기 모바일 서비스 데이터 패킷을 구분할 수 있다.

이와 같이 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 TS 패킷 인캡슐레이터(120)에서는 Non-TS 패킷 형태로 입력되는 모바일 서비스 데이터를 OM 패킷 내 OM_payload 필드에 삽입하여 송신기(200)로 전송할 수도 있다.

도 9는 본 발명에 따른 OM 패킷의 신택스 구조를 보인 것으로서, 특히 4 바이트의 패킷 헤더를 제외한 184 바이트의 신택스 구성을 보여준다. 도 9에서는 OM_type 필드 다음에 도 4의 Mobile_service_data 필드가 삽입되어 모바일 서비스 데이터를 전송하는 예를 보이고 있다.

이때 상기 OM 패킷이 모바일 서비스 데이터가 삽입되어 전송되는 패킷임을 구분하기 위한 식별 정보가 필요하며, 일 실시예 해당 OM 패킷의 OM_type 필드를 식별자로 이용할 수 있다.

본 발명에서는 상기 OM_type 필드의 미사용 필드 값들 중에서 미리 약속된 값을 사용하여, 해당 OM 패킷이 모바일 서비스 데이터를 전송하는 패킷임을 구분할 수 있게 한다. 그러면, 송신기(200)에서는 PID를 보고 OMP를 찾을 수 있으며, 상기 OMP 내 OM_type 필드를 파싱하여 해당 패킷에 모바일 서비스 데이터가 삽입되었는지 여부를 알 수 있다.

즉, OM 패킷 내 OM_payload 필드에 도 4와 같은 Mobile_service_data() 신택스 구조를 갖는 모바일 서비스 데이터를 포함시키고, 모바일 서비스 데이터 포함 여부를 상기 OM_type 필드에 표시할 수 있다.

또한 상기 도 4의 Mobile_service_data() 필드는 도 5와 같은 Tx_parameter() 신택스 구조를 포함하므로, 상기 OM 패킷에 전송 파라미터도 삽입할 수 있다. 그리고 전술한 바와 같이 상기 TS 패킷 인캡슐레이터(120)의 출력 데이터 율을 K Mbps로 맞추기 위해 상기 OM 패킷의 Mobile_service_data() 필드에 널 데이터를 삽입할 수도 있다. 이때에도 널 데이터가 삽입된 OM 패킷을 구분하기 위한 식별자로 OM_type 필드를 이용할 수 있다.

이와 같이 상기 TS 패킷 인캡슐레이터(120)는 출력 데이터 율을 K Mbps로 맞추면서, TS 패킷 형태의 모바일 서비스 데이터를 트랜스포트 다중화기(130)로 전송한다.

상기 트랜스포트 다중화기(130)는 메인 서비스 다중화기(131)에서 출력되는 메인 서비스 데이터 패킷과 TS 패킷 인캡슐레이터(120)에서 출력되는 모바일 서비스 데이터 패킷(또는 OM 패킷)을 다중화하여 19.39 Mbps 데이터 율로 송신기(200)로 전송한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신기(200)의 구성 블록도로서, 역다중화기(211), 패킷 지터 경감기(Packet jitter mitigator)(212), TS 패킷 디캡슐레이터(213), 전 처리기(Pre-Processor)(214), 패킷 다중화기(215), 후처리기(Post-Processor)(220), 동기(Sync) 다중화기(230), 및 송신부(transmission unit)(240)를 포함할 수 있다.

상기 서비스 다중화기(100)에서 전송되는 데이터 패킷은 송신기(200)의 역다중화기(211)로 입력된다.

상기 역다중화기(211)는 입력되는 데이터 패킷이 메인 서비스 데이터 패킷인지, 모바일 서비스 데이터 패킷인지를 구분한다.

상기 역다중화기(211)에서 구분된 메인 서비스 데이터 패킷은 패킷 지터 경감기(212)로 제공되고, 모바일 서비스 데이터 패킷은 TS 패킷 디캡슐레이터(213)를 거쳐 전처리기(214)로 제공된다.

이때 상기 역다중화기(211)로 입력되는 데이터 패킷이 메인 서비스 데이터 패킷인지, 모바일 서비스 데이터 패킷인지를 구분하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있다.

일 실시예로, 입력되는 데이터 패킷의 PID 값에 따라 모바일 서비스 데이터 패킷과 메인 서비스 데이터 패킷을 구분할 수 있다. 즉, 상기 역다중화기(211)는 모바일 서비스 데이터 패킷에 할당된 PID를 갖는 데이터 패킷은 TS 패킷 디캡슐레이터(213)로 제공하고, 그 이외의 PID를 갖는 데이터 패킷은 패킷 지터 경감기(212)로 제공한다.

다른 실시예로, 상기 역다중화기(211)는 입력되는 데이터 패킷 내 transport_error_indicator 플래그 값에 따라 입력되는 데이터 패킷이 모바일 서비스 데이터 패킷인지 메인 서비스 데이터 패킷인지를 구분할 수 있다.

또 다른 실시예로, 모바일 서비스 데이터가 OM 패킷에 삽입되어 전송되는 경우, 상기 역다중화기(211)는 PID를 보고 OMP를 찾을 수 있으며, 상기 OMP 내 OM_type 필드를 파싱하여 해당 패킷의 OM_payload 필드에 모바일 서비스 데이터가 삽입되었는지 여부를 알 수 있다. 만일 입력되는 데이터 패킷이 모바일 서비스 데이터가 삽입된 OM 패킷이라면 TS 패킷 디캡슐레이터(213)로 제공된다.

상기 TS 패킷 디캡슐레이터(213)는 입력되는 모바일 서비스 데이터 패킷(또는 OM 패킷)으로부터 TS 패킷 인캡슐레이션 전의 모바일 서비스 데이터를 복원하여 전처리기(214)로 출력한다. 또한 상기 모바일 서비스 데이터 패킷(또는 OM 패킷)에 전송 파라미터가 삽입되어 있는 경우에는 전송 파라미터도 복원하여 필요한 블록들(예를 들어, 전처리기(214), 패킷 다중화기(215) 등)이 상기 전송 파라미터를 활용할 수 있도록 해당 블록들로 제공한다.

일 예로, 상기 전송 파라미터에는 모바일 서비스 식별 정보, 수퍼 프레임 정보, 버스트 사이즈 정보, 버스트 주기 정보, 터보 코드 정보, RS 코드 정보 등이 포함될 수 있다.

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

이때 상기 TS 패킷 디캡슐레이터(213)로 입력되는 모바일 서비스 데이터 패킷에 서비스 다중화기(100)의 출력 데이터 율을 맞추기 위해 널 데이터가 삽입되어 있다면, 상기 TS 패킷 디캡슐레이터(213)는 상기 널 데이터를 처리하지 않으며, 또한 다른 블록으로 제공하지도 않는다. 즉, 모바일 서비스 데이터 패킷에 삽입된 널 데이터는 처리되지 않고 버려진다. 일 예로, 상기 널 데이터는 입력되는 모바일 서비스 데이터 패킷 내 페이로드 영역에 모두 삽입되어 있을 수도 있고, 또는 페이로드 영역 중 전송 파라미터 영역에만 삽입되어 있을 수도 있으며, 또는 페이로드 영역 중 모바일 서비스 데이터 영역에만 삽입되어 있을 수도 있다. 또 다른 예로, 널 데이터는 OM 패킷의 OM_payload 필드에 삽입되어 있을 수도 있다.

상기 TS 패킷 디캡슐레이터(213)로 입력되는 모바일 서비스 데이터 패킷은 데이터를 포함하는 패킷인지를 구분할 수 있는 식별 정보를 포함할 수 있으며, 상기 TS 패킷 디캡슐레이터(213)는 상기 식별 정보를 이용하여 입력되는 데이터 패킷으로부터 널 데이터를 추출할 수 있다.

일 예로, 입력되는 데이터 패킷의 헤더 내 PID 필드를 이용하여 널 데이터를 추출할 수도 있고, 페이로드의 전송 파라미터 영역 내 service_id 필드를 이용하여 널 데이터를 추출할 수도 있다. 또한 널 데이터가 OM 패킷의 OM_payload 필드에 삽입되어 있다면, 상기 TS 패킷 디캡슐레이터(213)는 상기 OMP 내 OM_type 필드를 파싱하여 해당 패킷의 OM_payload 필드에 널 데이터가 삽입되었는지 여부를 알 수 있다.

상기 전처리기(214)는 노이즈 및 채널 변화에 빠르고 강력하게 대응하도록 하기 위해 모바일 서비스 데이터에 대해 추가의 부호화를 수행한 후 패킷 다중화기(215)로 출력한다.

도 11은 본 발명에 따른 전처리기(214)의 일 실시예를 보인 구성 블록도로서, 데이터 랜더마이저(401), RS 프레임 부호기(402), 블록 처리기(403), 그룹 포맷터(404), 데이터 디인터리버(405), 및 패킷 포맷터(406)를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전처리기(214)는 TS 패킷 디캡슐레이터(213)에서 제공하는 전송 파라미터를 참조하여 입력되는 모바일 서비스 데이터에 대해 추가의 부호화를 수행하는 것을 일 실시예로 설명한다.

즉, 상기 데이터 랜더마이저(401)는 입력되는 모바일 서비스 데이터를 랜더마이징시켜 RS 프레임 부호기(402)로 출력한다. 이때 상기 데이터 랜더마이저(401)에서 모바일 서비스 데이터에 대해 랜더마이징을 수행함으로써, 후처리기(220)의 데이터 랜더마이저(221)에서는 모바일 서비스 데이터에 대한 랜더마이징 과정을 생략할 수 있다.

상기 RS 프레임 부호기(402)는 랜더마이즈되어 입력되는 모바일 서비스 데이터를 복수개 모아 RS 프레임을 구성하고, RS 프레임 단위로 에러 정정 부호화(encoding) 과정, 에러 검출 부호화 과정 중 적어도 하나의 과정을 수행한다. 또한 복수개의 RS 프레임을 모아 수퍼 프레임(Super Frame)을 구성하고, 수퍼 프레임 단위로 인터리빙(interleaving or permutation)을 수행할 수도 있다. 이렇게 하면 모바일 서비스 데이터에 강건성을 부여하면서 극심하게 열악하고 빠르게 변화는 전파 환경에도 대응할 수 있게 된다.

즉, 상기 RS 프레임 부호기(402)에서 수퍼 프레임의 각 로우(row)를 기 설정된 규칙으로 섞는 로우 섞음을 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 프레임 부호기(402)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 RS 부호화는 FEC(Forward Error Correction) 중 하나이다. 상기 FEC는 전송 과정에서 발생하는 에러를 보정하기 위한 기술을 말한다. 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 프레임 부호기(402)는 미리 셋팅된 전송 파라미터, 및/또는 상기 TS 패킷 디캡슐레이터(213)에서 제공하는 전송 파라미터를 참조하여 RS 프레임 구성, RS 부호화, CRC 부호화, 수퍼 프레임 구성, 수퍼 프레임 단위의 로우 섞음 등을 수행할 수 있다.

예를 들어, 전송 파라미터 내 RS 코드 모드(도 6, 도 7 참조)가 1110이면, 상기 RS 프레임 부호기(402)에서는 A/B 영역에 할당될 RS 프레임에 대해서는 (235,187)-RS 부호화를 수행하여 48개의 패리티를 생성하고, C 영역에 할당될 RS 프레임에 대해서는 (223,187)-RS 부호화를 수행하여 36개의 패리티를 생성한다.

상기와 같이 RS 프레임 부호기(402)에서 부호화된 모바일 서비스 데이터는 블록 처리기(403)로 입력된다.

상기 블록 처리기(403)는 입력되는 모바일 서비스 데이터를 다시 G/H(여기서 G<H 임) 부호율로 부호화하여 그룹 포맷터(404)로 출력한다.

즉 상기 블록 처리기(403)는 바이트 단위로 입력되는 모바일 서비스 데이터를 비트로 구분하고, 구분된 G 비트를 H 비트로 부호화한 후 바이트 단위로 변환하여 출력한다. 일 예로 입력 데이터 1비트를 2비트로 부호화하여 출력한다면 G=1, H=2가 되고, 입력 데이터 1비트를 4비트로 부호화하여 출력한다면 G=1, H=4가 된다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 전자를 1/2 부호율의 부호화(또는 1/2 부호화라 하기도 함)라 하고, 후자를 1/4 부호율의 부호화(또는 1/4 부호화라 하기도 함)라 한다.

여기서 1/4 부호화를 사용하는 경우는 1/2 부호화에 비해서 높은 부호율 때문에 높은 에러 정정 능력을 가질 수가 있기 때문이다. 이런 이유 때문에 후단의 그룹 포맷터(404)에서 1/4 부호율로 부호화된 데이터는 수신 성능이 떨어질 수 있는 영역에 할당하고, 1/2 부호율로 부호화된 데이터는 더 우수한 성능을 가질 수 있는 영역에 할당한다고 가정하면, 그 성능의 차이를 줄이는 효과를 얻을 수가 있게 된다.

이때, 상기 블록 처리기(403)는 전송 파라미터와 같은 시그널링(signaling) 정보도 입력받을 수 있는데, 이 시그널링 정보도 모바일 서비스 데이터 처리 과정과 동일하게 1/2 부호화 또는 1/4 부호화를 수행한다. 이후 상기 시그널링 정보도 모바일 서비스 데이터로 간주되어 처리된다.

한편 상기 그룹 포맷터(404)는 상기 블록 처리기(403)에서 출력되는 모바일 서비스 데이터를 기 정의된 규칙에 따라 형성되는 데이터 그룹 내 해당 영역에 삽입하고, 또한 데이터 디인터리빙과 관련하여 각종 위치 홀더나 기지 데이터도 상기 데이터 그룹 내 해당 영역에 삽입한다.

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

본 발명에서는 데이터 디인터리빙 전의 데이터 구성에서 하나의 데이터 그룹을 A,B,C 영역으로 구분하는 것을 일 실시예로 한다. 이때 상기 그룹 포맷터(404)는 RS 부호화 및 블록 부호화되어 입력되는 모바일 서비스 데이터를 상기 전송 파라미터를 참조하여 해당 영역에 할당할 수 있다.

도 12a는 데이터 인터리빙 후의 데이터들이 구분되어 나열된 형태이고, 도 12b는 데이터 인터리빙 전의 데이터들이 구분되어 나열된 형태를 보여준다. 즉, 도 12a와 같은 데이터 구조가 수신 시스템으로 전송된다.

그리고 도 12a와 같은 구조로 형성된 데이터 그룹이 데이터 디인터리버(405)로 입력된다.

도 12a는 데이터 디인터리빙 전의 데이터 구성에서 데이터 그룹을 크게 세 개의 영역(region) 예를 들어, A 영역(Region A), B 영역(Region B), C 영역(Region C)으로 구분하는 예를 보이고 있다.

또한 본 발명은 상기 A 내지 C 영역을 각각 복수개의 하위 영역으로 다시 구분하는 것을 일 실시예로 한다.

도 12a는 상기 A 영역이 5개의 하위 영역(A1~A5)으로 구분되고, B 영역이 2개의 하위 영역(B1,B2)으로 구분되며, C 영역이 3개의 하위 영역(C1~C3)으로 구분되는 예를 보이고 있다.

상기 A 내지 C 영역은 데이터 그룹 내에서 비슷한 수신 성능을 갖는 영역을 기준으로 분류하고 있다. 이때 각 영역의 특성에 따라 삽입되는 모바일 서비스 데이터 종류가 달라질 수 있다.

본 발명에서는 메인 서비스 데이터의 간섭 정도를 기준으로 A 내지 C 영역을 나누는 것을 일 실시예로 설명한다.

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, 기지 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(예를 들어, A 영역)에는 일정 길이의 기지 데이터를 주기적으로 삽입하는 것이 가능하다. 그러나 메인 서비스 데이터의 간섭이 있는 영역(예를 들어, B,C 영역)에는 서비스 메인 서비스 데이터의 간섭으로 기지 데이터를 주기적으로 삽입하는 것이 곤란하고 연속적으로 긴 기지 데이터를 삽입하는 것도 곤란하다.

다음은 도 12a를 참조하여 데이터 그룹 내에서 A(A1~A5), B(B1,B2), C(C1~C3) 영역이 할당되는 구체적인 예를 설명한다. 도 12a의 데이터 그룹의 크기, 데이터 그룹 내 계층화된 영역의 수와 각 영역의 크기, 계층화된 각 영역에 삽입 가능한 모바일 서비스 데이터 바이트 수 등은 본 발명을 기술하기 위한 하나의 실시예이다.

이때 상기 그룹 포맷터(404)에서는 필드 동기가 삽입될 위치를 포함하여 데이터 그룹을 형성함으로써, 아래에 설명하는 것과 같이 데이터 그룹을 구성할 수가 있다.

즉, 상기 A 영역은 상기 데이터 그룹 내 긴 기지 데이터 열(sequence)이 주기적으로 삽입될 수 있는 영역이면서, 메인 서비스 데이터가 섞이지 않는 영역을 포함한다(예, A2~A5). 또한 상기 A 영역은 상기 데이터 그룹에 삽입될 필드 동기 영역과 첫 기지 데이터 열이 삽입될 영역 사이에 있는 영역(예, A1)을 포함한다. 상기 필드 동기 영역은 ATSC에 존재하는 한 세그먼트 길이(즉, 832 심볼)를 갖는다.

일 실시예로 도 12a에서 A1 영역에는 2428 바이트, A2 영역에는 2580 바이트, A3 영역에는 2772 바이트, A4 영역에는 2472 바이트, A5 영역에는 2772 바이트의 모바일 서비스 데이터를 삽입할 수 있다. 상기 모바일 서비스 데이터에서 트렐리스 초기화나 기지 데이터, MPEG 헤더, RS 패리티 등은 제외된다.

상기와 같이 앞뒤로 기지 데이터 열을 갖는 A 영역의 경우, 수신 시스템에서는 기지 데이터나 필드 동기로부터 얻을 수 있는 채널 정보를 이용하여 등화를 수행할 수 있으므로, 강인한 등화 성능을 얻을 수가 있다.

상기 B 영역은 상기 데이터 그룹 내 필드 동기 영역의 앞쪽 8 세그먼트 이내에 위치하는 영역(시간적으로 A1 영역의 앞에 위치함)(예, B1 영역)과, 상기 데이터 그룹에 삽입되는 가장 마지막 기지 데이터 열 다음 8 세그먼트 내에 위치하는 영역(시간적으로 A 영역의 뒤에 위치함)(예, B2 영역)을 포함한다. 예를 들어, 상기 B1 영역에는 930 바이트, B2 영역에는 1350 바이트의 모바일 서비스 데이터를 삽입할 수 있다. 마찬가지로, 상기 모바일 서비스 데이터에서 트렐리스 초기화나 기지 데이터, MPEG 헤더, RS 패리티 등은 제외된다.

상기 B 영역의 경우, 수신 시스템에서는 필드 동기 구간에서 얻어진 채널 정보를 사용하여 등화를 수행할 수 있고, 또한 상기 마지막 기지 데이터 열로부터 얻을 수 있는 채널 정보를 사용하여 등화를 수행할 수 있으므로, 채널의 변화에 대응할 수가 있다.

상기 C 영역은 필드 동기 영역의 앞쪽 9번째 세그먼트를 포함하여 그 앞쪽으로 30 세그먼트 내에 위치하는 영역(시간적으로 A 영역의 앞에 위치함)(예, C1 영역), 상기 데이터 그룹 내 마지막 기지 데이터 열 다음 9번째 세그먼트를 포함한 12 세그먼트 내에 위치하는 영역(시간적으로 A 영역의 뒤에 위치함)(예, C2 영역), 및 상기 C2 영역 다음에 오는 32 세그먼트 내에 위치하는 영역(예, C3 영역)을 포함한다.

예를 들어, 상기 C1 영역에는 1272 바이트, C2 영역에는 1560 바이트, C3 영역에는 1312 바이트의 모바일 서비스 데이터를 삽입할 수 있다. 마찬가지로, 상기 모바일 서비스 데이터에서 트렐리스 초기화나 기지 데이터, MPEG 헤더, RS 패리티 등은 제외된다.

이때 상기 A 영역보다 시간적으로 앞에 위치한 C 영역(예, C1 영역)은 제일 가까운 기지 데이터인 필드 동기에서도 꽤 멀리 떨어져 있기 때문에, 수신 시스템에서 채널 등화시에 필드 동기로부터 얻은 채널 정보를 사용할 수도 있고, 또는 이전 데이터 그룹의 가장 최근의 채널 정보를 사용할 수도 있다. 그리고 상기 A 영역보다 시간적으로 뒤에 위치한 C 영역(예, C2,C3 영역)은 수신 시스템에서 채널 등화시에 상기 마지막 기지 데이터 열에서 얻은 채널 정보를 사용하여 등화를 하더라도 채널이 빠르게 변하는 경우에는 등화가 완벽하게 되지 않을 수가 있다. 그러므로 상기 C 영역은 B 영역보다 등화 성능이 떨어질 수가 있다.

상기와 같이 데이터 그룹을 다수개의 계층화된 영역으로 할당한다고 가정하면, 전술한 블록 처리기(403)에서는 전송 파라미터 내 터보 코드 모드에 따라 각 영역에 삽입될 모바일 서비스 데이터를 다른 부호율로 부호화할 수도 있다.

예를 들어, 상기 터보 코드 모드(도 8 참조)가 011이라면, A 영역 내 A1~A5 영역에 삽입될 모바일 서비스 데이터는 블록 처리기(403)에서 1/2 부호율로 부호화를 수행하도록 하고, 이렇게 부호화된 모바일 서비스 데이터를 상기 그룹 포맷터(404)에서 상기 A1~A5 영역에 삽입하도록 할 수 있다.

상기 B 영역 내 B1,B2 영역에 삽입될 모바일 서비스 데이터는 블록 처리기(403)에서 1/2 부호율보다 에러 정정 능력이 높은 1/4 부호율로 부호화를 수행하도록 하고, 이렇게 부호화된 모바일 서비스 데이터를 상기 그룹 포맷터(404)에서 상기 B1,B2 영역에 삽입하도록 할 수 있다.

상기 C 영역 내 C1~C3 영역에 삽입될 모바일 서비스 데이터는 블록 처리기(403)에서 1/4 부호율로 부호화를 수행하도록 하고, 이렇게 부호화된 데이터를 상기 그룹 포맷터(404)에서 상기 C1~C3 영역에 삽입하도록 할 수도 있고, 추후의 사용을 위해서 미사용(reserve) 영역으로 남겨둘 수도 있다.

또한 상기 그룹 포맷터(404)에서는 모바일 서비스 데이터와는 별도로 전송 파라미터 등을 담고있는 시그널링(signaling) 정보도 상기 데이터 그룹 내에 삽입한다.

상기 송신기(200)에서 수신 시스템으로 전송해야 할 전송 파라미터는, 예를 들면 데이터 그룹 정보, 데이터 그룹 내 영역 정보, 수퍼 프레임을 구성하는 RS 프레임의 개수(Super frame size :SFS), RS 프레임에서 한 개 컬럼당 RS 패리티 개수(P), RS 프레임의 로우 방향으로 에러 유무를 판단하기 위해 추가되는 체크섬의 사용유무, 사용되는 경우 그 종류와 크기(현재는 CRC로 2바이트 추가), 한 개의 RS 프레임을 구성하는 데이터 그룹의 개수- RS 프레임은 한 개의 버스트 구간에 전송되므로 한 버스트내의 데이터 그룹 개수(Burst size : BS)와 동일하다 - 그리고 터보 코드 모드, RS 코드 모드 등이 있다. 또한 버스트 수신시 필요한 전송 파라미터로는 버스트 주기(Burst Period :BP) - 한 버스트 주기는 한 버스트의 시작부터 다음 버스트의 시작까지를 필드 개수로 카운트한 값이다.- 그리고 현재 전송되는 RS 프레임이 한 개의 수퍼 프레임 내에서 차지하는 순서(Permuted Frame Index : PFI)나 한 개의 RS 프레임(버스트) 내에서 현재 전송되고 있는 그룹의 순서(Group Index :GI), 버스트 사이즈 등이 있다. 버스트 운용방법에 따라서는 다음 버스트 시작까지 남아있는 필드 개수(Time to Next Burst :TNB)가 있으며, 이러한 정보들을 전송 파라미터로서 전송함에 의해, 수신 시스템에 전송되는 각 데이터 그룹마다 다음 버스트 시작까지의 상대적인 거리(필드 개수)를 알려줄 수도 있다.

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

상기 그룹 포맷터(404)에서는 일 예로, 도 8과 같은 터보 코드 모드 정보는 A 영역 내 첫 번째 기지 데이터 열을 삽입할 수 있는 영역의 일부에 삽입한다. 그리고 데이터 그룹 정보, 수퍼 프레임 정보, 버스트 정보 등은 A 영역 내 모바일 서비스 데이터를 삽입할 수 있는 영역의 일부에 삽입한다.

또한 상기 그룹 포맷터(404)에서는 블록 처리기(403)에서 출력된 부호화된 모바일 서비스 데이터들 외에도 도 12a에서 보이는 것과 같이 후단의 데이터 디인터리빙과 관련하여 MPEG 헤더 위치 홀더, 비체계적 RS 패리티 위치 홀더, 메인 서비스 데이터 위치 홀더를 삽입한다. 여기서 메인 서비스 데이터 위치 홀더를 삽입하는 이유는 도 12a와 같이 데이터 디인터리버의 입력을 기준으로 B,C 영역에서는 모바일 서비스 데이터와 메인 서비스 데이터가 사이사이에 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 상기 그룹 포맷터(404)에서는 기 정해진 방법에 의해서 발생된 기지 데이터를 삽입하거나 기지 데이터를 추후에 삽입하기 위한 기지 데이터 위치 홀더를 삽입한다. 더불어서 트렐리스 부호화부(Trellis Encoding Module)(226)의 초기화를 위한 위치 홀더를 해당 영역에 삽입한다. 일 실시예로, 상기 초기화 데이터 위치 홀더는 상기 기지 데이터 열의 앞에 삽입할 수 있다.

이때 하나의 데이터 그룹에 삽입 가능한 모바일 서비스 데이터 사이즈는 해당 데이터 그룹에 삽입되는 트렐리스 초기화 위치 홀더나 기지 데이터(또는 기지 데이터 위치 홀더), MPEG 헤더 위치 홀더, RS 패리티 위치 홀더등의 사이즈에 의해 달라질 수 있다.

상기 그룹 포맷터(404)의 출력은 데이터 디인터리버(405)로 입력되고, 상기 데이터 디인터리버(405)는 상기 그룹 포맷터(404)에서 출력되는 데이터 그룹 내 데이터 및 위치 홀더를 데이터 인터리빙의 역과정으로 디인터리빙하여 패킷 포맷터(406)로 출력한다. 즉, 도 12a와 같은 형태로 구성된 데이터 그룹 내 데이터 및 위치 홀더가 상기 데이터 디인터리버(405)에서 디인터리빙되면 패킷 포맷터(406)로 출력되는 데이터 그룹은 도 12b와 같은 구조를 갖게 된다.

상기 패킷 포맷터(406)는 디인터리빙되어 입력된 데이터 중에서 디인터리빙을 위해 할당되었던 메인 서비스 데이터 위치 홀더와 RS 패리티 위치 홀더를 제거하고, 나머지 부분들을 모은 후, 4바이트의 MPEG 헤더 위치 홀더에 널 패킷 PID(또는 메인 서비스 데이터 패킷에서 사용하지 않는 PID)를 갖는 MPEG 헤더를 대체하여 삽입한다.

또한 상기 패킷 포맷터(406)는 상기 그룹 포맷터(404)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(406)는 상기와 같이 패킷 포맷팅된 데이터 그룹 내 데이터들을 188바이트 단위의 모바일 서비스 데이터 패킷(즉, MPEG TS 패킷)으로 구분하여 패킷 다중화기(215)에 제공한다.

상기 패킷 다중화기(215)는 상기 전처리기(214)에서 출력되는 모바일 서비스 데이터 패킷과 패킷 지터 경감기(212)에서 출력되는 메인 서비스 데이터 패킷을 기 정의된 다중화 방법에 따라 다중화하여 후처리기(Post-Processor)(220)의 데이터 랜더마이저(221)로 출력한다. 상기 다중화 방법은 시스템 설계의 여러 변수들에 의해서 조정이 가능하다.

상기 패킷 다중화기(215)의 다중화 방법 중 하나로서, 시간축 상으로 버스트(burst) 구간을 두고, 버스트 구간에서는 다수개의 데이터 그룹을 전송하고 버스트가 아닌 구간에서는 메인 서비스 데이터만을 전송하도록 할 수 있다. 이때 상기 버스트 구간에서는 메인 서비스 데이터를 전송할 수도 있다. 또한 상기 패킷 다중화기(215)는 전송 파라미터 예를 들어, 버스트 사이즈나 버스트 주기 등의 정보를 참조하여 하나의 버스트에 포함되는 데이터 그룹의 개수, 주기 등을 알 수 있다.

이때 하나의 버스트 구간 내에서는 모바일 서비스 데이터 및 메인 서비스 데이터가 혼재할 수 있으며, 버스트 구간이 아닌 경우에는 메인 서비스 데이터만 존재한다. 따라서 메인 서비스 데이터를 전송하는 메인 서비스 데이터 구간은 버스트 구간과 버스트가 아닌 구간에 모두 존재하게 된다. 이때 버스트 구간 내 메인 서비스 데이터 구간과 버스트가 아닌 구간의 메인 서비스 데이터 구간에 포함되는 메인 데이터 패킷 수는 서로 다를 수도 있고, 같을 수도 있다.

상기와 같이 모바일 서비스 데이터를 버스트 구조로 전송하게 되면 모바일 서비스 데이터만을 수신하는 수신 시스템에서는 버스트 구간에서만 전원을 온시켜 데이터를 수신하고 그 외 메인 서비스 데이터만 전송되는 구간에서는 전원을 오프시켜 메인 서비스 데이터를 수신하지 않도록 함으로써, 수신 시스템의 소모 전력을 줄일 수가 있다.

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

따라서 수신 시스템의 시스템 목표 디코더가 모바일 서비스 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 사이즈 때문에 상기 패킷 다중화기(215)에서 발생시키는 패킷 지터는 비디오 데이터의 경우, 큰 문제가 되지 않는다. 그러나 시스템 목표 디코더가 가지는, 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(212)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(212)는 메인 서비스의 오디오 데이터 패킷이 최대한 균일하게 위치할 수 있도록 메인 서비스 데이터 구간에서 오디오 데이터 패킷을 재배치한다.

상기 패킷 지터 경감기(212)에서 메인 서비스의 오디오 데이터 패킷을 재배치하는 기준은 다음과 같다. 이때 상기 패킷 지터 경감기(212)는 후단의 패킷 다중화기(215)의 다중화 정보를 알고 있다고 가정한다.

첫번째, 버스트 구간 내 메인 서비스 데이터 구간, 예를 들어 두개의 모바일 서비스 데이터 그룹 사이에 위치하는 메인 서비스 데이터 구간에서 오디오 데이터 패킷이 한 개 존재하는 경우에는 오디오 데이터 패킷을 메인 서비스 데이터 구간의 제일 앞에 배치하고, 2개 존재하는 경우에는 제일 앞과 제일 뒤에 배치하며, 3개 이상 존재하는 경우에는 제일 앞과 제일 뒤에 배치하고 나머지를 그 사이에 균등한 간격으로 배치한다.

두번째, 버스트 구간 시작 전의 메인 서비스 데이터 구간에서는 제일 마지막 위치에 오디오 데이터 패킷을 배치한다.

세번째, 버스트 구간이 끝난 후 메인 서비스 데이터 구간에서는 제일 앞에 오디오 데이터 패킷을 배치한다.

그리고 오디오 데이터가 아닌 패킷들은 입력되는 순서대로 오디오 데이터 패킷의 위치를 제외한 공간에 배치한다.

한편 상기와 같이 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 전송되어진다. 상기 패킷 지터 경감기(212)에서 PCR 값 수정의 기능도 수행하는 것을 일 실시예로 한다.

상기 패킷 지터 경감기(212)의 출력은 패킷 다중화기(215)로 입력된다. 상기 패킷 다중화기(215)는 전술한 바와 같이 패킷 지터 경감기(212)에서 출력되는 메인 서비스 데이터와 전처리기(214)에서 출력되는 모바일 서비스 데이터를 기 설정된 다중화 규칙에 따라 버스트 구조로 다중화하여 후 처리기(220)의 데이터 랜더마이저(221)로 출력한다.

상기 데이터 랜더마이저(221)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(222)로 출력한다.

그러나 입력된 데이터가 모바일 서비스 데이터 패킷이면, 상기 모바일 서비스 데이터 패킷에 포함된 4바이트의 MPEG 헤더 중 동기 바이트를 버리고 나머지 3바이트에 대해서만 랜더마이징을 수행하고, 상기 MPEG 헤더를 제외한 나머지 모바일 서비스 데이터에 대해서는 랜더마이징을 수행하지 않고 상기 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(222)로 출력한다. 이는 상기 데이터 랜더마이저(401)에서 상기 모바일 서비스 데이터에 대해 미리 랜더마이징을 수행했기 때문이다. 상기 모바일 서비스 데이터 패킷에 포함된 기지 데이터(또는 기지 데이터 위치 홀더)와 초기화 데이터 위치 홀더에 대해서는 랜더마이징을 수행할 수도 있고 수행하지 않을 수도 있다.

상기 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(222)는 상기 데이터 랜더마이저(221)에서 랜더마이징되는 데이터 또는 바이패스되는 데이터에 대해 RS 부호화를 수행하여 20바이트의 RS 패리티를 부가한 후 데이터 인터리버(223)로 출력한다. 이때 상기 RS 부호기/비체계적 RS 부호기(222)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 패킷 내에 정해진 패리티 바이트 위치에는 비체계적 RS 부호화를 수행하여 얻은 20바이트의 RS 패리티를 삽입한다.

상기 데이터 인터리버(223)는 바이트 단위의 길쌈(convolutional) 인터리버이다.

상기 데이터 인터리버(223)의 출력은 패리티 치환기(224)와 비체계적 RS 부호기(225)로 입력된다.

한편 상기 패리티 치환기(224)의 후단에 위치한 트렐리스 부호화부(226)의 출력 데이터를 송/수신측에서 약속에 의해 정의한 기지 데이터로 하기 위해 먼저 트렐리스 부호화부(226) 내의 메모리의 초기화가 필요하다. 즉 입력되는 기지 데이터 열이 트렐리스 부호화되기 전에 먼저 트렐리스 부호화부(226)의 메모리를 초기화시켜야 한다.

이때 입력되는 기지 데이터 열의 시작 부분은 실제 기지 데이터가 아니라 그룹 포맷터(404)에서 삽입된 초기화 데이터 위치 홀더이다. 따라서 입력되는 기지 데이터 열이 트렐리스 부호화되기 직전에 초기화 데이터를 생성하여 해당 트렐리스 메모리 초기화 데이터 위치 홀더와 치환하는 과정이 필요하다.

그리고 상기 트렐리스 메모리 초기화 데이터는 상기 트렐리스 부호화부(226)의 메모리 상태에 따라 그 값이 결정되어 생성된다. 또한 치환된 초기화 데이터에 의한 영향으로 RS 패리티를 다시 계산하여 상기 데이터 인터리버(223)에서 출력되는 RS 패리티와 치환하는 과정이 필요하다.

따라서 상기 비체계적 RS 부호기(225)에서는 상기 데이터 인터리버(223)로부터 초기화 데이터로 치환될 초기화 데이터 위치 홀더가 포함된 모바일 서비스 데이터 패킷을 입력받고, 트렐리스 부호화부(226)로부터 초기화 데이터를 입력받는다. 그리고 입력된 모바일 서비스 데이터 패킷 중 초기화 데이터 위치 홀더를 초기화 데이터로 치환하고 상기 모바일 서비스 데이터 패킷에 부가된 RS 패리티 데이터를 제거한 후 새로운 비체계적인 RS 패리티를 계산하여 상기 패리티 치환기(225)로 출력한다. 그러면 상기 패리티 치환기(225)는 모바일 서비스 데이터 패킷 내 데이터는 상기 데이터 인터리버(223)의 출력을 선택하고, RS 패리티는 비체계적 RS 부호기(225)의 출력을 선택하여 트렐리스 부호화부(226)로 출력한다.

한편 상기 패리티 치환기(224)는 메인 서비스 데이터 패킷이 입력되거나 또는 치환될 초기화 데이터 위치 홀더가 포함되지 않은 모바일 서비스 데이터 패킷이 입력되면 상기 데이터 인터리버(223)에서 출력되는 데이터와 RS 패리티를 선택하여 그대로 트렐리스 부호화부(226)로 출력한다.

상기 트렐리스 부호화부(226)는 바이트 단위의 데이터를 심볼 단위로 바꾸고 12-way 인터리빙하여 트렐리스 부호화한 후 동기 다중화기(230)로 출력한다.

상기 동기 다중화기(230)는 트렐리스 부호화부(226)의 출력에 필드 동기와 세그먼트 동기를 삽입하여 송신부(240)의 파일롯 삽입기(241)로 출력한다.

상기 파일롯 삽입기(241)에서 파일롯이 삽입된 데이터는 변조기(242)에서 기 설정된 변조 방식 예를 들어, VSB 방식으로 변조된 후 RF 업 컨버터(243)를 통해 각 수신 시스템으로 전송된다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 시스템의 구성 블록도를 보이고 있다. 도 13의 수신 시스템에서는 전송 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.

이를 위한 본 발명에 따른 수신 시스템은 튜너(901), 복조기(902), 등화기(903), 기지 데이터 검출기(904), 블록 복호기(905), 데이터 디포맷터(906), RS 프레임 복호기(907), 데이터 디랜더마이저(908)를 포함할 수 있다. 또한 수신 시스템은 데이터 디인터리버(909), RS 복호기(910), 및 데이터 디랜더마이저(911)를 더 포함할 수 있다. 본 발명은 설명의 편의를 위해 데이터 디포맷터(906), RS 프레임 복호기(907), 및 디랜더마이저(908)를 모바일 서비스 데이터 처리부라 하고, 데이터 디인터리버(909), RS 복호기(910), 및 데이터 디랜더마이저(911)를 메인 서비스 데이터 처리부라 하기로 한다.

즉, 상기 튜너(901)는 특정 채널의 주파수를 튜닝하여 중간 주파수(IF) 신호로 다운 컨버전한 후 복조기(902)와 기지 데이터 검출기(904)로 출력한다.

상기 복조기(902)는 입력되는 IF 신호에 대해 자동 이득 제어, 반송파 복구 및 타이밍 복구 등을 수행하여 기저대역 신호로 만든 후 등화기(903)와 기지 데이터 검출기(904)로 출력한다.

상기 등화기(903)는 상기 복조된 신호에 포함된 채널 상의 왜곡을 보상한 후 블록 복호기(905)로 출력한다.

이때 상기 기지 데이터 검출기(904)는 상기 복조기(902)의 입/출력 데이터 즉, 복조가 이루어지기 전의 데이터 또는 복조가 이루어진 후의 데이터로부터 송신측에서 삽입한 기지 데이터 위치를 검출하고 위치 정보와 함께 그 위치에서 발생시킨 기지 데이터의 심볼 열(sequence)을 복조기(902)와 등화기(903)로 출력한다. 또한 상기 기지 데이터 검출기(904)는 송신측에서 추가적인 부호화를 거친 모바일 서비스 데이터와 추가적인 부호화를 거치지 않은 메인 서비스 데이터를 상기 블록 복호기(905)에 의해서 구분할 수 있도록 하기 위한 정보를 상기 블록 복호기(905)로 출력한다. 그리고 도 23의 도면에서 연결 상태를 도시하지는 않았지만 상기 기지 데이터 검출기(904)에서 검출된 정보는 수신 시스템에 전반적으로 사용이 가능하며, 데이터 디포맷터(906)와 RS 프레임 복호기(907) 등에서 사용할 수도 있다.

상기 복조기(902)는 타이밍 복원이나 반송파 복구시에 상기 기지 데이터 심볼열을 이용함으로써, 복조 성능을 향상시킬 수 있고, 등화기(903)에서도 마찬가지로 상기 기지 데이터를 사용하여 등화 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 상기 블록 복호기(905)의 복호 결과를 상기 등화기(903)로 피드백하여 등화 성능을 향상시킬 수도 있다.

상기 등화기(903)는 다양한 방법으로 채널 등화를 수행할 수 있는데, 본 발명에서는 필드 동기 구간 및 기지 데이터 구간에서 채널 임펄스 응답(Channel Impulse Response ; CIR)을 추정하여 채널 등화를 수행하는 것을 일 실시예로 설명한다.

특히 본 발명에서는 전송 시스템에서 계층화되어 전송된 데이터 그룹 내 각 영역에 따라 채널 임펄스 응답(CIR)의 추정 및 적용을 다르게 하는 것을 일 실시예로 설명한다. 또한 본 발명은 송/수신측의 약속에 의해 위치와 내용을 알고 있는 기지 데이터와 필드 동기를 이용하여 CIR을 추정함으로써, 채널 등화를 더욱 안정적으로 수행하도록 하는데 있다.

이때 등화를 위해 입력된 하나의 데이터 그룹은 도 12a와 같이, A 내지 C 영역으로 구분되고, 다시 A 영역은 A1~A5 영역으로, B 영역은 B1,B2 영역으로, C1 영역은 C1~C3 영역으로 구분되어 있는 것을 일 실시예로 한다.

도 12a와 같은 데이터 구조에서 필드 동기로부터 추정되는 CIR을 CIR_FS 라고 하고, A 영역에 존재하는 다섯 개의 기지 데이터 열(sequence)로부터 추정되는 CIR을 순서대로 CIR_N0, CIR_N1, CIR_N2, CIR_N3, CIR_N4 라고 하자.

본 발명은 상기 필드 동기와 기지 데이터 열로부터 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. 상기 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. 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.

즉, 상기 C1 영역의 경우, 이전 데이터 그룹에서 추정한 CIR_N4, 채널 등화를 수행할 현재 데이터 그룹에서 추정한 CIR_FS, 또는 현재 데이터 그룹의 CIR_FS와 CIR_N0를 외삽하여 생성한 CIR 중 하나를 사용하여 채널 등화를 수행할 수 있다.

상기 B1 영역의 경우, C1 영역과 같이 여러 가지 방법이 적용 가능하다. 일 실시예로, 현재 데이터 그룹에서 추정한 CIR_FS와 CIR_N0를 선형 외삽(extrapolation)하여 생성한 CIR을 사용하여 채널 등화를 수행할 수 있다. 또는 현재 데이터 그룹에서 추정한 CIR_FS를 사용하여 채널 등화를 수행할 수도 있다.

상기 A1 영역의 경우, 현재 데이터 그룹에서 추정한 CIR_FS와 CIR_N0를 보간하여 생성한 CIR를 사용하여 채널 등화를 수행할 수 있다. 또는 현재 데이터 그룹에서 추정한 CIR_FS와 CIR_N0 중 어느 하나를 이용하여 채널 등화를 수행할 수도 있다.

상기 A2~A5 영역의 경우, 현재 데이터 그룹에서 추정한 CIR_N(i-1)과 CIR_N(i)를 보간하여 생성한 CIR을 사용하여 채널 등화를 수행할 수 있다. 또는 현재 데이터 그룹에서 추정한 CIR_N(i-1)과 CIR_N(i) 중 어느 하나를 이용하여 채널 등화를 수행할 수도 있다.

상기 B2,C2,C3 영역의 경우, 현재 데이터 그룹에서 추정한 CIR_N3와 CIR_N4를 외삽하여 생성한 CIR을 사용하여 채널 등화를 수행할 수 있다. 또는 현재 데이터 그룹에서 추정한 CIR_N4를 사용하여 채널 등화를 수행할 수도 있다.

이렇게 함으로써, 상기 데이터 그룹에 삽입된 데이터에 대해 채널 등화시에 최적의 성능을 얻을 수가 있다.

지금까지 본 발명에서 설명한 데이터 그룹 내 각 영역에서 채널 등화를 위해 CIR을 구하는 방법들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 실시예들이며, 이러한 방법들은 보다 넓고 다양하게 응용될 수 있으므로 본 발명은 상기 실시예로 제시한 것에 제한되지 않을 것이다.

한편 상기 등화기(903)에서 채널 등화된 후 블록 복호기(905)로 입력되는 데이터가 송신측에서 블록 부호화와 트렐리스 부호화가 모두 수행된 데이터(예를 들어, RS 프레임 내 데이터, 시그널링 정보 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(905)에서 트렐리스 복호 및 블록 복호된 데이터는 데이터 디포맷터(906)로 출력된다. 즉, 상기 블록 복호기(905)는 데이터 그룹 내 데이터들 중 기지 데이터, 트렐리스 초기화 데이터, MPEG 헤더 그리고 전송 시스템의 RS 부호기/비체계적 RS 부호기 또는 비체계적 RS 부호기에서 부가된 RS 패리티 데이터들을 제거하고 데이터 디포맷터(906)로 출력한다. 여기서 데이터 제거는 블록 복호전에 이루어질 수도 있고, 블록 복호 중이나 블록 복호 후에 이루어질 수도 있다. 만일 송신측에서 시그널링 정보를 데이터 그룹에 포함하여 전송한다면, 상기 시그널링 정보는 데이터 디포맷터(906)로 출력된다.

한편 상기 블록 복호기(905)에서 트렐리스 복호된 데이터는 데이터 디인터리버(909)로 출력된다. 이때 상기 블록 복호기(905)에서 트렐리스 복호되어 데이터 디인터리버(909)로 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 디인터리버(909)로 출력되는 데이터에 포함될 수 있다.

다른 실시예로, 송신측에서 블록 부호화는 수행되지 않고, 트렐리스 부호화만 수행된 데이터는 상기 블록 복호기(905)에서 그대로 바이패스되어 데이터 디인터리버(909)로 출력될 수도 있다. 이 경우 상기 데이터 디인터리버(909) 전단에 트렐리스 복호기를 구비하여야 한다.

상기 블록 복호기(905)는 입력되는 데이터가 송신측에서 블록 부호화는 수행되지 않고 트렐리스 부호화만 수행된 데이터라면, 입력 데이터에 대해 비터비 복호를 수행하여 하드 판정값을 출력하거나, 또는 소프트 판정값을 하드 판정하고 그 결과를 출력할 수도 있다.

상기 블록 복호기(905)는 입력되는 데이터가 송신측에서 블록 부호화와 트렐리스 부호화가 모두 수행된 데이터라면, 입력 데이터에 대하여 소프트 판정값을 출력한다.

즉, 상기 블록 복호기(905)는 입력되는 데이터가 송신측에서 블록 처리기(303)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.

한편 상기 데이터 디인터리버(909), RS 복호기(910), 및 디랜더마이저(911)는 메인 서비스 데이터를 수신하기 위해 필요한 블록들로서, 오직 모바일 서비스 데이터만을 수신하기 위한 수신 시스템 구조에서는 필요하지 않을 수도 있다.

상기 데이터 디인터리버(909)는 송신측의 데이터 인터리버의 역과정으로 상기 블록 복호기(905)에서 출력되는 데이터를 디인터리빙하여 RS 복호기(910)로 출력한다. 상기 데이터 디인터리버(909)로 입력되는 데이터는 메인 서비스 데이터 뿐만 아니라, 모바일 서비스 데이터, 기지 데이터, RS 패리티, MPEG 헤더 등을 포함할 수 있다. 이때 상기 입력되는 데이터들 중 메인 서비스 데이터와 메인 서비스 데이터 패킷에 부가된 RS 패리티 데이터만 RS 복호기(910)로 출력될 수도 있고, 상기 데이터 디랜더마이저(911) 이후에 메인 서비스 데이터를 제외한 나머지 데이터들이 제거될 수도 있다. 본 발명에서는 메인 서비스 데이터와 메인 서비스 데이터 패킷에 부가된 RS 패리티만 RS 복호기(910)로 입력되는 것을 일 실시예로 한다.

상기 RS 복호기(910)는 디인터리빙된 데이터에 대해 체계적 RS 복호를 수행하여 디랜더마이저(911)로 출력한다.

상기 디랜더마이저(911)는 RS 복호기(910)의 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 메인 서비스 데이터 패킷 단위로 출력한다.

한편 상기 블록 복호기(905)에서 데이터 디포맷터(906)로 출력되는 데이터의 형태는 데이터 그룹 형태이다. 이때 상기 데이터 디포맷터(906)에서는 입력 데이터 그룹의 구성을 이미 알고 있기 때문에 데이터 그룹 내에서 전송 파라미터 등을 담고있는 시그널링 정보와 모바일 서비스 데이터를 구분한다. 그리고 구분된 시그널링 정보는 시그널링 정보를 처리하는 블록(도시되지 않음)으로 전달하고, 모바일 서비스 데이터는 RS 프레임 복호기(907)로 출력한다.

즉, 상기 RS 프레임 복호기(907)는 상기 데이터 디포맷터(906)로부터 RS 부호화 및 CRC 부호화된 모바일 서비스 데이터만을 입력받는다.

상기 RS 프레임 복호기(907)에서는 송신 시스템의 RS 프레임 부호기에서의 역과정을 수행하여 RS 프레임 내 에러들을 정정한 후, 에러 정정된 모바일 서비스 데이터 패킷에 RS 프레임 부호화 과정에서 제거되었던 1 바이트의 MPEG 동기 바이트를 부가하여 디랜더마이저(908)로 출력한다.

상기 디랜더마이저(908)는 입력받은 모바일 서비스 데이터에 대해서 송신 시스템의 랜더마이저의 역과정에 해당하는 디랜더마이징을 수행하여 출력함으로써, 송신 시스템에서 송신한 모바일 서비스 데이터를 얻을 수가 있게 된다.

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.

100 : 서비스 다중화기 110 : PSI/PSIP 발생기
120 : TS 패킷 인캡슐레이터 130 :트랜스포트 다중화기
131 : 메인 서비스 다중화기 132 : 트랜스포트 패킷 다중화기
200 : 송신기 211 : 역다중화기
212 : 패킷 지터 경감기 213 : TS 패킷 디캡슐레이터
214 : 전처리기 215 : 패킷 다중화기
220 : 후처리기 230 : 동기 다중화기
240 : 송신부

Claims (4)

1. 서비스 데이터에 대한 서비스 데이터 패킷을 포맷팅하는 단계로서, 상기 서비스 데이터 패킷은 상기 서비스 데이터를 인캡슐레이션하여 생성되고, 상기 서비스 데이터 패킷은 헤더와 페이로드를 포함하고, 상기 헤더는 상기 서비스 데이터 타입을 나타내는 정보를 포함하고;
   상기 포맷팅된 서비스 데이터 패킷 내의 데이터를 인코딩하는 단계로서, 상기 인코딩된 데이터는 제 1 계층 및 제 2 계층으로 구분되고, 상기 제 1 계층 및 상기 제 2 계층의 데이터는 다른 코드 레이트를 갖고;
   상기 인코딩된 데이터를 인터리빙하는 단계; 및
   상기 인터리빙된 데이터를 변조하여 전송하는 단계를 포함하는, 방송 신호 송신 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 페이로드는 어댑테이션(adaptation) 데이터를 포함하는, 방송 신호 송신 방법.
3. 서비스 데이터에 대한 서비스 데이터 패킷을 포맷팅하는 포맷터로서, 상기 서비스 데이터 패킷은 상기 서비스 데이터를 인캡슐레이션하여 생성되고, 상기 서비스 데이터 패킷은 헤더와 페이로드를 포함하고, 상기 헤더는 상기 서비스 데이터 타입을 나타내는 정보를 포함하고;
   상기 포맷팅된 서비스 데이터 패킷 내의 데이터를 인코딩하는 인코더로서, 상기 인코딩된 데이터는 제 1 계층 및 제 2 계층으로 구분되고, 상기 제 1 계층 및 상기 제 2 계층의 데이터는 다른 코드 레이트를 갖고;
   상기 인코딩된 데이터를 인터리빙하는 인터리버; 및
   상기 인터리빙된 데이터를 변조하여 전송하는 전송기를 포함하는, 방송 신호 송신 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 페이로드는 어댑테이션 데이터를 포함하는, 방송 신호 송신 장치.
   

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