KR102519588B1 - 송신기 및 그의 서브 프레임 배열 방법 - Google Patents

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Abstract

송신기가 개시된다. 본 송신기는 각각 데이터 및 파일럿을 포함하는 복수의 서브 프레임을 포함하는 프레임을 생성하는 프레임 생성부 및 프레임을 수신기로 전송하는 송신부를 포함하며, 프레임 생성부는 복수의 서브 프레임의 FFT 사이즈가 동일한 경우, 데이터 및 상기 파일럿의 전송을 위해 사용되는 서브 캐리어의 수에 기초하여 복수의 서브 프레임의 배치 순서를 결정하고, 결정된 배치 순서에 따라 복수의 서브 프레임을 배치한다.

Description

송신기 및 그의 서브 프레임 배열 방법 { TRANSMITTER AND METHOD FOR ARRANGING SUBFRAME THEREOF }
본 개시는 송신기 및 그의 서브 프레임 배열 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 서브 프레임이 배열된 프레임을 수신기로 전송하는 송신기 및 그의 서브 프레임 배열 방법에 관한 것이다.
최근 방송 통신 서비스는 다기능, 광대역 고품질화되고 있다. 특히 전자 기술의 발전에 따라 고화질 디지털 TV, 고 사양의 스마트 폰 등과 같은 휴대 방송 기기의 보급이 늘어나고 있으며, 이에 따라 방송 서비스에 대해 다양한 수신 방식, 다양한 서비스 지원에 대한 요구가 증대되고 있다.
이러한 요구에 따라, 하나의 예로서, ATSC(Advanced Television System Committee) 3.0과 같은 방송 통신 표준이 개발되었다. 이에 따라, ATSC 3.0에서 제안한 방법을 이용하면서, 보다 효율적으로 신호를 처리하기 위한 방안의 모색이 요청된다.
본 개시는 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 개시의 목적은 서브 캐리어의 수에 기초하여 복수의 서브 프레임을 프레임에 배열할 수 있는 송신기 및 그의 서브 프레임 배열 방법을 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따른 송신기는 각각 데이터 및 파일럿을 포함하는 복수의 서브 프레임을 포함하는 프레임을 생성하는 프레임 생성부 및 상기 프레임을 수신기로 전송하는 송신부를 포함하며, 상기 프레임 생성부는 상기 복수의 서브 프레임의 FFT 사이즈가 동일한 경우, 상기 데이터 및 상기 파일럿의 전송을 위해 사용되는 서브 캐리어의 수에 기초하여 상기 복수의 서브 프레임의 배치 순서를 결정하고, 상기 결정된 배치 순서에 따라 상기 복수의 서브 프레임을 배치한다.
여기에서, 상기 프레임 생성부는 상기 서브 캐리어의 수가 큰 서브 프레임부터 작은 서브 프레임 순으로 상기 복수의 서브 프레임을 배치할 수 있다.
또한, 상기 프레임 생성부는 분산 파일럿의 주파수 축에서의 간격을 나타내는 Dx 값에 기초하여 상기 복수의 서브 프레임의 배치 순서를 결정하고, 상기 결정된 배치 순서에 따라 상기 복수의 서브 프레임을 배치할 수 있다.
이 경우, 상기 프레임 생성부는 상기 복수의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 제1 서브 프레임을 배치하고, 상기 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 제2 서브 프레임을 상기 제1 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다.
여기에서, 상기 제2 서브 프레임은 상기 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 적어도 하나의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 서브 프레임일 수 있다.
또한, 상기 프레임 생성부는 상기 복수의 서브 프레임 중에서 상기 제2 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 제3 서브 프레임을 상기 제2 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다.
여기에서, 상기 제3 서브 프레임은 상기 제2 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 적어도 하나의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 서브 프레임일 수 있다.
또한, 상기 프레임 생성부는 상기 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배가 아닌 Dx 값 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 제4 서브 프레임을 상기 제2 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다.
한편, 상기 프레임 생성부는 상기 복수의 서브 프레임 중에서 상기 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 서브 프레임이 존재하지 않는 경우, 상기 제1 서브 프레임의 Dx 값 다음으로 작은 Dx 값을 갖는 제5 서브 프레임을 상기 제1 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다.
또한, 상기 프레임 생성부는 상기 복수의 서브 프레임 각각의 FFT 사이즈에 기초하여, FFT 사이즈가 작은 서브 프레임부터 큰 서브 프레임 순으로 상기 복수의 서브 프레임을 배치하고, 상기 데이터는 오디오 데이터, 제1 영상 데이터 및 상기 제1 영상 데이터에 기초하여 상기 제1 영상 데이터보다 높은 화질의 제2 영상 데이터를 생성하기 위한 부가 데이터를 포함하며, 상기 오디오 데이터는 제1 FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임에 포함되고, 상기 제1 영상 데이터는 상기 제1 FFT 사이즈보다 큰 제2 FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임에 포함되고, 상기 부가 데이터는 상기 제2 FFT 사이즈보다 큰 제3 FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임에 포함될 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 송신기의 서브 프레임 배열 방법은 각각 데이터 및 파일럿을 포함하는 복수의 서브 프레임을 포함하는 프레임을 생성하는 단계 및 상기 프레임을 수신기로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 프레임을 생성하는 단계는 상기 복수의 서브 프레임의 FFT 사이즈가 동일한 경우, 상기 데이터 및 상기 파일럿의 전송을 위해 사용되는 서브 캐리어의 수에 기초하여 상기 복수의 서브 프레임의 배치 순서를 결정하고, 상기 결정된 배치 순서에 따라 상기 복수의 서브 프레임을 배치할 수 있다.
여기에서, 상기 프레임을 생성하는 단계는 상기 서브 캐리어의 수가 큰 서브 프레임부터 작은 서브 프레임 순으로 상기 복수의 서브 프레임을 배치할 수 있다.
또한, 상기 프레임을 생성하는 단계는 분산 파일럿의 주파수 축에서의 간격을 나타내는 Dx 값에 기초하여 상기 복수의 서브 프레임의 배치 순서를 결정하고, 상기 결정된 배치 순서에 따라 상기 복수의 서브 프레임을 배치할 수 있다.
이 경우, 상기 프레임을 생성하는 단계는 상기 복수의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 제1 서브 프레임을 배치하고, 상기 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 제2 서브 프레임을 상기 제1 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다.
여기에서, 상기 제2 서브 프레임은 상기 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 적어도 하나의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 서브 프레임일 수 있다.
또한, 상기 프레임을 생성하는 단계는 상기 복수의 서브 프레임 중에서 상기 제2 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 제3 서브 프레임을 상기 제2 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다.
여기에서, 상기 제3 서브 프레임은 상기 제2 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 적어도 하나의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 서브 프레임일 수 있다.
또한, 상기 프레임을 생성하는 단계는 상기 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배가 아닌 Dx 값 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 제4 서브 프레임을 상기 제2 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다.
한편, 상기 프레임을 생성하는 단계는 상기 복수의 서브 프레임 중에서 상기 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 서브 프레임이 존재하지 않는 경우, 상기 제1 서브 프레임의 Dx 값 다음으로 작은 Dx 값을 갖는 제5 서브 프레임을 상기 제1 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다.
또한, 상기 프레임을 생성하는 단계는 상기 복수의 서브 프레임 각각의 FFT 사이즈에 기초하여, FFT 사이즈가 작은 서브 프레임부터 큰 서브 프레임 순으로 상기 복수의 서브 프레임을 배치하고, 상기 데이터는 오디오 데이터, 제1 영상 데이터 및 상기 제1 영상 데이터에 기초하여 상기 제1 영상 데이터보다 높은 화질의 제2 영상 데이터를 생성하기 위한 부가 데이터를 포함하며, 상기 오디오 데이터는 제1 FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임에 포함되고, 상기 제1 영상 데이터는 상기 제1 FFT 사이즈보다 큰 제2 FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임에 포함되고, 상기 부가 데이터는 상기 제2 FFT 사이즈보다 큰 제3 FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임에 포함될 수 있다.
이상과 같은 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 프레임에 복수의 서브 프레임이 서브 캐리어의 수에 기초하여 배열된다는 점에서, 수신기에서 보다 정확한 채널 추정을 수행할 수 있다.
도 1은 ATSC 3.0 표준에서 정의된 프레임 구조를 나타내는 도면,
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 송신기의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 3 내지 도 9는 본 개시의 다양한 실시 예에 따라 복수의 서브 프레임을 프레임에 배치하는 방법을 설명하기 위한 도면들, 그리고
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 서브 프래임 배열 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 개시에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 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 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 구성요소, 유닛, 모듈 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 송신기(도 2의 100)는 ATSC(Advanced Television System Committee) 3.0 표준에서 정의된 방법에 따라 방송 서비스를 처리하여 수신기로 전송할 수 있다.
이하에서는 ATSC 3.0 표준에서 방송 서비스를 처리하는 방법에 대해 개략적으로 설명하도록 한다.
링크 레이어(Link Layer)는 방송 데이터 및 그에 대한 시그널링을 포함하는 패킷을 입력받고, 입력 패킷을 처리하여 ALP(ATSC 3.0 Link layer Protocol) 패킷을 생성하고, ALP 패킷을 피지컬 레이어로 전달한다. 이때, 입력되는 패킷은 TS 패킷 또는 IP 패킷일 수 있다.
피지컬 레이어(Physical Layer)는 ALP 패킷을 입력받고, ALP 패킷을 처리하여 피지컬 레이어 프레임(이하, 프레임)을 생성하고, 프레임을 방송 신호로 변환하여 송출한다.
여기에서, 피지컬 레이어는 적어도 하나의 PLP(Physical Layer Pipe)를 포함할 수 있다. 여기에서, PLP는 하나 또는 다수의 서비스 또는 서비스 컴포넌트를 전달할 수 있는 서비스 데이터들 또는 관련된 메타데이터를 전달하는 피지컬 레이어에서의 로지컬 채널을 의미한다. 이 경우, PLP 별로, 특정한 코딩 파라미터 및 모듈레이션이 적용될 수 있다.
한편, 피지컬 레이어에서는, 인풋 포맷팅 모듈(input formatting module), BICM 모듈(Bit Interleaved Coding and Modulation module), 프레이밍 및 인터리빙 모듈(framing & interleaving module) 및 웨이브폼 제네레이션 모듈(waveform generation moduel)을 통해 방송 서비스를 처리하게 된다.
인풋 포맷팅 모듈은 입력 패킷을 인풋 포맷팅하여 PLP 각각에 대해 베이스밴드 패킷들(baseband packets)를 생성하고, BICM 모듈은 베이스밴드 패킷들을 FEC(Forward Error Correction), 인터리빙 및 모듈레이션하여 각각의 PLP에 대한 셀들(또는, 데이터 셀들)을 생성할 수 있다.
프레이밍 및 인터리빙 모듈은 각 PLP의 셀들을 타임 인터리빙하고, 타임-인터리빙된 셀들을 주파수 도메인 상에서 프레임에 맵핑할 수 있다. 이때, 경우에 따라, 프레이밍 및 인터리빙 모듈(미도시)는 프레임의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼에 맵핑된 셀들을 주파수 인터리빙할 수 있다.
웨이브폼 제네레이션 모듈은 프레임에 파일럿을 삽입하고 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 통해 프레임의 OFDM 심볼들을 시간 도메인으로 변환하고, 리저브 톤을 이용한 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 감소(reduction)를 수행하고, 프레임에 가드 인터벌을 삽입하여 수신기(미도시)로 방송 신호를 전송할 수 있다.
이러한 과정은 ATSC 3.0 표준에서 정의된 방송 서비스 및 그에 대한 시그널링의 처리 방법을 개략적으로 기술한 것으로, 본 개시의 일 실시 예에 따른 송신기(100)는 ATSC 3.0 표준에서 정의된 방법에 따라 방송 데이터 및 시그널링을 처리할 수 있다.
한편, ATSC 3.0 표준에 따르면, 도 1과 같이, 프레임은 부트스트랩(bootstrap)(10), 프리앰블(preamble)(20) 및 적어도 하나의 서브 프레임(subframe)(30-1,...,30-n)으로 구성된다.
이 경우, 부트스트랩(10)은 프레임의 시작에 위치하고, 프리앰블(20)은 부트스트랩(10) 다음에 위치하고, 적어도 하나의 서브 프레임(30-1,...,30-n)은 프리앰블(20) 다음에 위치하게 된다.
이들은 적어도 하나의 OFDM 심볼들로 구성되며, 각 OFDM 심볼의 서브 캐리어(또는, 캐리어)의 수는 FFT 모드(즉, FFT 사이즈를 나타내며, 8K, 16K, 32K를 포함할 수 있다)에 따라 결정될 수 있다.
이때, OFDM 심볼에서 방송 데이터, 시그널링 및 파일럿 등의 전송에 이용되는 서브 캐리어를 유효 캐리어라 하는데, 동일한 FFT 사이즈에서도 유효 캐리어의 수(즉, NoC(number of (useful) carriers)는 서로 다를 수 있다. 이 경우, 동일한 FFT 사이즈라도, NoC 값이 클수록 상대적으로 더 많은 주파수가 서브 캐리어로서 이용될 수 있다.
예를 들어, 8K FFT에서 NoC는 6913, 6817, 6721, 6625, 6529이고, 16K FFT에서 NoC는 13825, 13633, 13441, 13249, 13057이고, 32K FFT에서 NoC는 27649, 27265, 26881, 26497, 26113이 될 수 있다.
이 경우, 송신기(100)는 채널 환경 등에 따라 NoC를 선택하여 프레임을 구성할 수 있다.
한편, 서브 프레임(30-1,...,30-n)은 다른 서브 프레임 사이의 경계에 위치하는 서브 프레임 바운더리 심볼(subframe boundary symbol) 및 서브 프레임 바운더리 심볼 사이에 위치하는 데이터 심볼(data symbol)을 포함할 수 있다. 다만, 이는 일 예일 뿐이고, 서브 프레임은 데이터 심볼만으로 구성될 수 있다. 또한, 서브 프레임에서 첫 번째 심볼 또는 마지막 심볼만이 서브 프레임 바운더리 심볼에 해당하고 나머지 심볼들은 데이터 심볼로 구성될 수도 있다.
이 경우, 방송 데이터는 서브 프레임(30-1,...,30-n)에 맵핑되어 수신기로 전송될 수 있다.
이때, 방송 데이터는 적어도 하나의 컨텐츠에 대한 오디오 데이터, 제1 영상 데이터 및 제1 영상 데이터에 기초하여 제1 영상 데이터보다 높은 화질의 제2 영상 데이터를 생성하기 위한 부가 데이터를 포함할 수 있다.
또한, 방송 데이터는 적어도 하나의 컨텐츠에 대한 오디오 데이터, 제1 영상 데이터 및 제2 영상 데이터를 포함할 수도 있다. 즉, 방송 데이터에는 부가 데이터가 아닌, 제2 영상 데이터 자체가 포함될 수도 있다.
여기에서, 제1 영상 데이터는 HD(high definition) 영상 데이터이고, 제2 영상 데이터는 UHD(ultra high definition) 영상 데이터일 수 있다. 또한, 부가 데이터는 HD 영상 데이터와 UHD 영상 데이터 사이의 차분값이 될 수 있다. 그리고, 오디오 데이터는 HD 영상 데이터 및 UHD 영상 데이터에 대한 오디오일 수 있다.
한편, ATSC 3.0 규격에 따르면, 프리앰블 및 서브 프레임에는 채널 추정 및 동기화를 위해 파일럿들이 삽입된다.
프리앰블 및 서브 프레임에 삽입되는 파일럿의 타입은 하기의 표 1과 같다.
Figure 112017020688680-pat00001
표 1을 참조하면, 프리앰블 파일럿(preamble pilot)은 프리앰블에 삽입되고, 분산 파일럿(scattered pilot, SP)은 데이터 심볼에 삽입되고, 서브 프레임 바운더리 파일럿(subframe boundary pilot)은 서브 프레임 바운더리 심볼에 삽입된다. 그리고, 연속 파일럿(continual pilot, CP)은 프리앰블, 데이터 심볼 및 서브 프레임 바운더리 심볼에 삽입되고, 엣지 파일럿(edge pilot)은 데이터 심볼 및 서브 프레임 바운더리 심볼에 삽입된다.
한편, 파일럿이 삽입되는 위치는 파일럿이 삽입되는 서브 캐리어들의 인덱스 자체로 정의되어 있거나, 특정한 파일럿 패턴(예를 들어, Dx, Dy)에 기초하여 결정될 수 있다.
여기에서, Dx는 주파수 방향으로, 파일럿이 삽입된 인접한 캐리어들 사이에서 캐리어 인덱스들의 차이를 의미한다(이에 대해, ATSC 3.0에서는 Separation of pilot bearing carriers (that is, in the frequency direction)와 같이 정의하고 있다). 즉, Dx는 주파수 축에서 파일럿 사이의 간격을 나타내는 값이다. 따라서, Dx 값이 작을수록 상대적으로 더 많은 파일럿이 OFDM 심볼에 삽입될 수 있다.
그리고, Dy는 시간 방향으로, 특정한 캐리어 상에서 연속적인 파일럿들 사이에서 심볼 수의 차이(이에 대해, ATSC 3.0에서는 Number of symbols forming one scattered pilot sequence (time direction)와 같이 정의하고 있다)를 의미한다.
예를 들어, 분산 파일럿의 경우, 분산 파일럿이 삽입되는 위치는 Dx, Dy에 기초하여 결정될 수 있다. 구체적으로, 분산 파일럿은 하기의 수학식 1을 만족하는 l 번째 OFDM 심볼에서 인덱스 k를 갖는 서브 캐리어에 삽입될 수 있다.
Figure 112017020688680-pat00002
여기에서, Dx 및 Dy는 하기의 표 2와 같이 정의될 수 있으며, SPa_b는 a=Dx, b=Dy인 파일럿 패턴을 의미한다.
Figure 112017020688680-pat00003
한편, 송신기(100)는 채널 환경에 따라 SPa_b를 선택하여 프레임을 구성할 수 있다.
한편, ATSC 3.0 표준에서는 서브 프레임별로, 컨텐츠, FFT 사이즈, NoC, 파일럿 패턴(즉, Dx, Dy)이 적용될 수 있다. 즉, 송신기(100)는 서브 프레임별로 동일하거나 서로 다른 컨텐츠를 맵핑할 수 있다. 또한, 송신기(100)는 서브 프레임별로 적용되는 FFT 사이즈, NoC, 파일럿 패턴을 결정하고, 결정된 FFT 사이즈, NoC, 파일럿 패턴을 이용하여 각 서브 프레임을 생성할 수 있다. 이에 따라, 서브 프레임을 서브 프레임별로, 서로 다른 컨텐츠, FFT 사이즈, NoC, 파일럿 패턴을 가질 수 있다.
이때, 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 송신기(100)는 서브 프레임의 컨텐츠, FFT 사이즈, NoC, 파일럿 패턴에 기초하여 프레임 내에서 서브 프레임의 정렬 방법을 결정할 수 있는데, 이하에서 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 송신기의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 송신기(100)는 프레임 생성부(110) 및 송신부(120)를 포함한다.
이 경우, 도 2에 도시된 송신기(100)는 ATSC 3.0 표준에 따라 방송 서비스를 처리하여 수신기로 전송할 수 있다. 한편, ATSC 3.0 표준에서 방송 서비스를 처리하는 개략적인 방법에 대해서는 상술한 바 있다는 점에서, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
프레임 생성부(110)는 각각 데이터 및 파일럿을 포함하는 복수의 서브 프레임을 포함하는 프레임을 생성한다.
여기에서, 데이터는 방송 데이터를 포함하고, 파일럿은 분산 파일럿을 포함할 수 있다.
송신부(120)는 프레임을 수신기로 전송한다. 이를 위해, 송신부(120)는 적어도 하나의 송신 안테나를 포함하여, 프레임을 무선 신호로 변환하여 송출할 수 있다. 뿐만 아니라, 송신부(120)는 유선 및 광케이블 등을 통해 전송 가능한 신호로 프레임을 변환하여 수신기로 전송할 수도 있다.
한편, 이하에서는 프레임에서 복수의 서브 프레임이 배치되는 순서에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
프레임 생성부(110)는 FFT 사이즈, NoC 및 파일럿 패턴에 기초하여 복수의 서브 프레임의 배치 순서를 결정하고, 결정된 배치 순서에 기초하여 복수의 서브 프레임을 포함하는 프레임에 생성할 수 있다.
이 경우, 프레임 생성부(110)는 결정된 배치 순서에 따라 시간 축으로 배열되는 복수의 서브 프레임을 생성하거나, 생성된 복수의 서브 프레임을 결정된 배치 순서에 따라 재배열하여 프레임을 생성할 수 있다.
먼저, 프레임 생성부(110)는 FFT 사이즈에 기초하여 서브 프레임의 배치 순서를 결정하고, 결정된 배치 순서에 따라 복수의 서브 프레임을 배치할 수 있다.
구체적으로, 프레임 생성부(110)는 시간 축에서, FFT 사이즈가 작은 서브 프레임부터 큰 서브 프레임 순으로 복수의 서브 프레임을 배치할 수 있다.
예를 들어, 도 3과 같이, 프레임 생성부(110)는 8K FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임(311, 312, 313)을 배치하고, 8K FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임(311, 312, 313)에 이어서 16K FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임(314)을 배치하고, 16K FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임(314)에 이어서 32K FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임(315, 316)을 배치할 수 있다.
이때, 프레임 생성부(110)는 복수의 서브 프레임의 FFT 사이즈가 동일한 경우, 데이터 및 파일럿의 전송을 위해 사용되는 서브 캐리어의 수에 기초하여 복수의 서브 프레임의 배치 순서를 결정하고, 결정된 배치 순서에 따라 복수의 서브 프레임을 배치할 수 있다.
여기에서, 데이터 및 파일럿의 전송을 위해 사용되는 서브 캐리어의 수는 NoC를 나타낸다.
구체적으로, 프레임 생성부(110)는 시간 축에서, 서브 캐리어의 수가 큰 서브 프레임부터 작은 서브 프레임 순으로 복수의 서브 프레임을 배치할 수 있다.
예를 들어, 8K FFT 사이즈를 갖는 3 개의 서브 프레임 A,B,C 각각의 NoC가 6529, 6721, 6913인 경우를 가정한다.
이 경우, 프레임 생성부(110)는 NoC 값이 큰 서브 프레임부터 작은 서브 프레임 순으로, 서브 프레임 A,B,C를 배치할 수 있다. 즉, 도 4와 같이, 프레임 생성부(110)는 6913 개의 서브 캐리어를 갖는 서브 프레임 C(411), 6721 개의 서브 캐리어를 갖는 서브 프레임 B(412), 6529 개의 서브 캐리어를 갖는 서브 프레임 A(413) 순으로 서브 프레임을 배치할 수 있다.
이와 같이, NoC가 큰 서브 프레임부터 작은 서브 프레임 순으로 서브 프레임을 배치하는 것은 수신기에서 보다 정확한 채널 추정이 이루어지기 위함이다.
구체적으로, 서브 프레임에는 채널 추정을 위해 파일럿이 삽입된다. 이 경우, 서브 프레임(즉, 현재 서브 프레임)의 파일럿을 이용하여 채널을 추정할 때, 현재 서브 프레임 이전의 서브 프레임(즉, 이전 서브 프레임)의 파일럿을 통해 추정된 채널 정보를 이용하는 경우, 보다 정확한 채널 추정이 이루어질 수 있다. 가령, 현재 서브 프레임에서 채널을 추정할 때, 이전 서브 프레임의 파일럿을 통해 추정된 채널 정보와 현재 서브 프레임의 파일럿을 통해 추정된 채널 정보를 리니어 컴비네이션(linear combination)하면, 보다 정확한 채널 추정이 가능해진다.
하지만, 현재 서브 프레임에서 채널 추정 시, 이전 서브 프레임의 채널 정보를 이용하지 못하는 경우, 상대적으로 성능 열화가 발생할 수 있다.
예를 들어, NoC 값이 작은 서브 프레임부터 큰 서브 프레임 순으로 서브 프레임이 배치된 경우를 가정한다. 즉, 도 5(a)와 같이, 6529 개의 서브 캐리어를 갖는 서브 프레임 A, 6721 개의 서브 캐리어를 갖는 서브 프레임 B, 6913 개의 서브 캐리어를 갖는 서브 프레임 C 순으로, 서브 프레임 A,B,C가 배치된 경우를 가정한다.
이 경우, 수신기는 서브 프레임 A, 서브 프레임 B, 서브 프레임 C를 차례로 수신하고, 서브 프레임 A, 서브 프레임 B, 서브 프레임 C 순으로, 각 서브 프레임에 삽입된 파일럿을 이용하여 채널을 추정할 수 있다.
이때, 수신기가 서브 프레임 B의 엣지(edge) 부분(511, 512)에 삽입된 파일럿을 이용하여 채널을 추정할 때, 서브 프레임 A에는 서브 프레임 B의 엣지 부분의 주파수를 갖는 서브 캐리어가 존재하지 않는다는 점에서, 서브 프레임 B의 엣지 부분에서는 서브 프레임 A에서 추정된 채널 정보를 이용할 수 없게 된다.
또한, 수신기가 서브 프레임 C의 엣지 부분(521, 522)에 삽입된 파일럿을 이용하여 채널을 추정할 때, 서브 프레임 B에는 서브 프레임 C의 엣지 부분의 주파수를 갖는 서브 캐리어가 존재하지 않는다는 점에서, 서브 프레임 C의 엣지 부분에서는 서브 프레임 B에서 추정된 채널 정보를 이용할 수 없게 된다.
이에 반해, NoC 값이 큰 서브 프레임부터 작은 서브 프레임 순으로 서브 프레임이 배치된 경우를 가정한다. 즉, 도 5(b)와 같이, 6913 개의 서브 캐리어를 갖는 서브 프레임 C, 6721 개의 서브 캐리어를 갖는 서브 프레임 B, 6529 개의 서브 캐리어를 갖는 서브 프레임 A 순으로, 서브 프레임 A,B,C가 배치된 경우를 가정한다.
이 경우, 서브 프레임 C,B는 서브 프레임 B,A 다음에 배치된 서브 프레임 B,A보다 NoC 값이 더 크다. 따라서, 수신기는 서브 프레임 C,B에 삽입된 파일럿을 통해 채널을 추정할 때 이전 서브 프레임에 삽입된 파일럿을 통해 추정된 채널 정보를 이용할 수 있게 되고, 결국 더욱 정확한 채널 추정이 가능해 진다.
한편, 도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따라 송신기가 NoC 값에 기초하여 복수의 서브 프레임을 배열하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 복수의 서브 프레임의 NoC 값들로 구성된 집합을 Set_NoC로 설정한다(S610).
그리고, Set_NoC에 가장 큰 NoC 값이 존재하는지를 판단한다(S620).
이때, Set_NoC에 가장 큰 NoC 값이 존재하는 경우(S620-Y), 가장 큰 NoC을 출력하고 Set_NoC에서 해당 NoC 값을 제거한다(S630).
이 경우, 출력된 NoC 값을 갖는 서브 프레임을 선택하고, 선택된 서브 프레임을 먼저 배치할 수 있다. 이때, 가장 큰 NoC 값을 갖는 서브 프레임이 복수 개인 경우, 이들은 서로 인접하게 배치될 수 있다.
이후, S620 단계로 돌아가서, Set_NoC에 가장 큰 NoC 값이 존재하는지를 판단한다.
이때, Set_NoC에 가장 큰 NoC 값이 존재하는 경우(S620-Y), 가장 큰 NoC을 출력하고 Set_NoC에서 해당 NoC 값을 제거한다(S630).
이 경우, 출력된 NoC 값을 갖는 서브 프레임을 선택하고, 선택된 서브 프레임을 이전에 선택된 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다.
이후, 다시 S620 단계로 돌아가서, 상술한 과정을 Set_NoC에 가장 큰 NoC 값이 존재하지 않는 경우 즉, Set_NoC의 원소가 존재하지 않을 때까지 반복하며, Set_NoC에 가장 큰 NoC 값이 존재하지 않는 경우(S620-N), 알고리즘은 종료된다.
한편, 상술한 예에서는, FFT 사이즈의 크기가 작은 서브 프레임부터 큰 서브 프레임 순으로 복수의 서브 프레임을 배치할 때, 동일한 FFT 사이즈는 갖는 복수의 서브 프레임을 NoC 값이 큰 서브 프레임부터 작은 서브 프레임으로 배열하는 것으로 설명하였다.
다만, 이는 일 예일 뿐이고, 프레임 생성부(110)는 FFT 사이즈에 기초하여 복수의 서브 프레임을 FFT 사이즈의 크기가 작은 서브 프레임부터 큰 서브 프레임 순으로 배치하지 않아도, 동일한 FFT 사이즈를 갖는 복수의 서브 프레임을 NoC 값이 큰 서브 프레임부터 작은 서브 프레임으로 배열할 수도 있다.
예를 들어, 프레임 생성부(110)는 8K FFT 사이즈를 갖는 제1 서브 프레임, 32K FFT 사이즈를 갖는 제2 서브 프레임, 16K FFT 사이즈를 갖는 제3 서브 프레임, 8K FFT 사이즈를 갖는 제4 서브 프레임, 32K FFT 사이즈를 갖는 제5 서브 프레임, 8K FFT 사이즈를 갖는 제6 서브 프레임 순으로, 6 개의 서브 프레임을 배열할 수 있다.
이때, 8K FFT 사이즈를 갖는 제1 서브 프레임, 제4 서브 프레임, 제6 서브 프레임의 NoC 값을 각각 NoC1, NoC4, NoC6이라 할 때, NoC1≥NoC4≥NoC6를 만족할 수 있다.
한편, 프레임 생성부(110)는 분산 파일럿의 주파수 축에서의 간격을 나타내는 Dx 값에 기초하여 복수의 서브 프레임의 배치 순서를 결정하고, 결정된 배치 순서에 따라 복수의 서브 프레임을 배치할 수도 있다.
이 경우, 프레임 생성부(110)는 복수의 서브 프레임의 Dx 값에 기초하여 정수배의 Dx 값을 갖는 서브 프레임들이 서로 인접하여 배치되도록, 복수의 서브 프레임의 배치 순서를 결정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 프레임 생성부(110)는 FFT 사이즈가 작은 서브 프레임부터 큰 서브 프레임 순으로 복수의 서브 프레임을 배치할 수 있고, 이 경우, 동일한 FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임들은 서로 인접하여 배치된다.
이 경우, 프레임 생성부(110)는 동일한 FFT 사이즈를 갖는 복수의 서브 프레임을 배치할 때, 동일한 NoC 값을 갖는 서브 프레임들을 서로 인접하여 배치할 수 있다.
예를 들어, 8K FFT 사이즈를 갖는 제1 서브 프레임의 NoC가 6913이고, 8K FFT 사이즈를 갖는 제2 서브 프레임의 NoC가 6913이고, 8K FFT 사이즈를 갖는 제3 서브 프레임의 NoC가 6817이고, 8K FFT 사이즈를 갖는 제4 서브 프레임의 NoC가 6721이고, 8K FFT 사이즈를 갖는 제5 서브 프레임의 NoC가 6817인 경우를 가정한다.
이 경우, 프레임 생성부(110)는 6913의 Dx 값을 갖는 제1 서브 프레임과 제2 서브 프레임을 서로 인접하게 배치하고, 6817의 Dx 값을 갖는 제3 서브 프레임과 제5 서브 프레임을 서로 인접하게 배치할 수 있다.
이와 같이, 프레임 생성부(110)는 동일한 NoC 값을 갖는 서브 프레임들을 서로 인접하여 배치할 때, 정수배의 Dx 값을 갖는 서브 프레임들을 서로 인접하여 배치할 수 있다.
구체적으로, 프레임 생성부(110)는 복수의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 제1 서브 프레임을 배치하고, 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 제2 서브 프레임을 제1 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다. 여기에서, 제2 서브 프레임은 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 적어도 하나의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 서브 프레임일 수 있다.
그리고, 프레임 생성부(110)는 복수의 서브 프레임 중에서 제2 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 제3 서브 프레임을 제2 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다. 여기에서, 제3 서브 프레임은 제2 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 적어도 하나의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 서브 프레임일 수 있다.
그리고, 프레임 생성부(110)는 상술한 과정을 반복하여, 복수의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 제1 서브 프레임과 제1 서브 프레임의 Dx 값과 정수배의 Dx 값을 갖는 적어도 하나의 서브 프레임을 서로 인접하게 배치할 수 있다.
그리고, 프레임 생성부(110)는 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배가 아닌 Dx 값 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 제4 서브 프레임을 제2 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다.
즉, 프레임 생성부(110)는 복수의 서브 프레임의 Dx 값들 중 가장 작은 Dx 값의 정수배가 아닌 Dx 값 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 서브 프레임을 가장 작은 Dx 값의 정수배를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임 중 마지막에 배치된 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다.
한편, 프레임 생성부(110)는 복수의 서브 프레임 중에서 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 서브 프레임이 존재하지 않는 경우, 제1 서브 프레임의 Dx 값 다음으로 작은 Dx 값을 갖는 제5 서브 프레임을 제1 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다.
그리고, 프레임 생성부(110)는 제5 서브 프레임에 대해 상술한 과정을 반복할 수 있다.
결국, 프레임 생성부(110)는 상술한 과정을 반복하여, 복수의 서브 프레임의 Dx 값들 중 가장 작은 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 적어도 하나의 서브 프레임을 배치하고, 해당 서브 프레임 다음에, 가장 작은 Dx 값의 정수배에 해당하지 않는 Dx 값들 중 가장 작은 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 적어도 하나의 서브 프레임을 배치할 수 있다.
예를 들어, NoC 값이 동일한 8 개의 서브 프레임 A 내지 H 각각의 Dx 값이 3,4,6,6,8,12,24,24인 경우를 가정한다.
즉, 서브 프레임 A의 Dx 값은 3이고, 서브 프레임 B의 Dx 값은 4이고, 서브 프레임 C의 Dx 값은 6이고, 서브 프레임 D의 Dx 값은 6이고, 서브 프레임 E의 Dx 값은 8이고, 서브 프레임 F의 Dx 값은 12이고, 서브 프레임 G의 Dx 값은 24이고, 서브 프레임 H의 Dx 값은 24인 경우를 가정한다.
이 경우, 도 7과 같이, 프레임 생성부(110)는 8 개의 서브 프레임들 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 서브 프레임 A를 시간 축에서 가장 먼저 배치할 수 있다.
그리고, 남은 서브 프레임들 중에서, 서브 프레임 A의 Dx 값(Dx=3)의 정수배에 해당하는 Dx 값을 갖는 서브 프레임은 서브 프레임 C(Dx=6), 서브 프레임 D(Dx=6), 서브 프레임 F(Dx=12), 서브 프레임 G(Dx=24), 서브 프레임 H(Dx=24)이다.
따라서, 프레임 생성부(110)는 이들 서브 프레임 중에서, 가장 작은 Dx 값을 갖는 서브 프레임 C, 서브 프레임 D를 시간 축에서 서브 프레임 A 다음에 배치할 수 있다.
그리고, 남은 서브 프레임들 중에서, 서브 프레임 C 및 서브 프레임 D의 Dx 값(Dx=6)의 정수배에 해당하는 Dx 값을 갖는 서브 프레임은 서브 프레임 F(Dx=12), 서브 프레임 G(Dx=24), 서브 프레임 H(Dx=24)이다.
따라서, 프레임 생성부(110)는 이들 서브 프레임 중에서, 가장 작은 Dx 값을 갖는 서브 프레임 F을 시간 축에서 서브 프레임 D 다음에 배치할 수 있다.
그리고, 남은 서브 프레임인 서브 프레임 G, 서브 프레임 H의 Dx 값은 서브 프레임 F의 Dx 값의 정수배이므로, 프레임 생성부(110)는 서브 프레임 G, 서브 프레임 H를 시간 축에서 서브 프레임 F 다음에 배치할 수 있다.
한편, 남은 서브 프레임인 서브 프레임 B, 서브 프레임 E의 Dx 값(Dx=4,8)은 서브 프레임 G 및 서브 프레임 H의 Dx 값(Dx=24)의 정수배에 해당하지 않는다.
따라서, 프레임 생성부(110)는 남은 서브 프레임들 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 서브 프레임 B를 시간 축에서 서브 프레임 H 다음에 배치한다.
그리고, 남은 서브 프레임인 서브 프레임 E의 Dx 값(Dx=8)은 서브 프레임 B의 Dx 값(Dx=4)의 정수배이므로, 프레임 생성부(110)는 서브 프레임 E를 시간 축에서 서브 프레임 B 다음에 배치할 수 있다.
한편, 도 7에서, 각 서브 프레임에 도시된 숫자는 각 서브 프레임에서 파일럿(가령, 분산 파일럿)이 삽입된 서브 캐리어 인덱스를 나타낸다. 가령, 도 7에서, 서브 프레임 A의 경우, Dx 값이 3이라는 점에서, 인덱스가 3,6,9,12,15,18,21,24....인 서브 캐리어에 파일럿이 삽입된 것으로 볼 수 있다.
이와 같이, 정수배의 Dx 값을 갖는 서브 프레임들을 서로 인접하게 배치하는 것은 수신기에서 보다 정확한 채널 추정이 이루어지기 위함이다.
구체적으로, 정수배의 Dx 값을 갖는 서브 프레임들을 서로 인접하게 배치하는 경우, 서로 인접한 서브 프레임들 간에 파일럿이 삽입된 서브 캐리어들이 연속적으로 배치될 수 있게 된다. 이에 따라, 현재 서브 프레임에서 채널 추정 시, 이전 서브 프레임의 파일럿을 통해 추정된 채널 정보를 이용할 수 있게 되어, 보다 정확한 채널 추정이 가능해진다.
예를 들어, Dx 값이 작은 서브 프레임부터 큰 서브 프레임 순으로 복수의 서브 프레임이 배치된 경우를 가정한다. 즉, 도 8(a)와 같이, Dx가 3인 서브 프레임 A, Dx가 4인 서브 프레임 B, Dx가 6인 서브 프레임 C, Dx가 8인 서브 프레임 D 순으로, 서브 프레임 A,B,C,D가 배치된 경우를 가정한다.
이 경우, 인접한 서브 프레임들 간에, 서브 캐리어 인덱스가 0(811) 및 12(812)인 서브 캐리어에서 파일럿이 연속적으로 배치되게 된다.
이에 반해, 정수배의 Dx 값을 갖는 서브 프레임들이 서로 인접하게 배치하는 경우를 가정한다. 즉, 도 8(b)와 같이, Dx가 3인 서브 프레임 A, Dx가 6인 서브 프레임 C, Dx가 4인 서브 프레임 B, Dx가 8인 서브 프레임 D 순으로, 서브 프레임 A,B,C,D가 배치된 경우를 가정한다.
이 경우에는, 인접한 서브 프레임들 간에, 서브 캐리어 인덱스가 0(821), 6(822), 8(823), 12(824), 16(825), 18(826)인 서브 캐리어에서 파일럿이 연속적으로 배치되게 된다.
이와 같이, Dx 값이 작은 서브 프레임부터 큰 서브 프레임 순으로 복수의 서브 프레임을 배치하는 경우보다, Dx 값이 작은 서브 프레임부터 큰 서브 프레임 순으로 복수의 서브 프레임을 배치하되, 정수배의 Dx 값을 갖는 서브 프레임들이 서로 인접하게 배치하는 경우가 인접한 서브 프레임들 간에 연속적으로 배치되는 파일럿의 개수가 더 많아지게 되고, 이에 따라, 보다 정확한 채널 추정이 가능해진다.
한편, 도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따라 송신기가 Dx 값에 기초하여 복수의 서브 프레임을 배열하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 복수의 서브 프레임의 Dx 값들로 구성된 집합을 Set_Dx로 설정한다(S910).
그리고, Set_Dx에서 가장 작은 Dx 값에 해당하는 DxA가 존재하는지를 판단한다(S920).
이때, Set_Dx에 DxA 값이 존재하는 경우(S920-Y), DxA 값을 출력하고 Set_Dx에서 DxA 값을 제거한다(S930).
이 경우, 출력된 DxA 값을 갖는 서브 프레임을 선택하고 선택된 서브 프레임을 먼저 배치할 수 있다. 이때, DxA 값을 갖는 서브 프레임이 복수 개인 경우, 이들은 서로 인접하게 배치될 수 있다.
이후, DxA 값의 정수배에 해당하는 Dx 값들 중에서 가장 작은 Dx 값에 해당하는 DxB가 존재하는지를 판단한다(S940).
이때, Set_Dx에 DxB 값이 존재하는 경우(S940-Y), DxB 값을 출력하고 Set_Dx에서 DxB 값을 제거하고, DxBf 값을 DxA로 설정한다(S950).
이 경우, 출력된 DxB 값을 갖는 서브 프레임을 선택하고, 선택된 서브 프레임을 이전에 선택된 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다.
이후, S940 단계로 돌아가서, DxA 값의 정수배에 해당하는 Dx 값들 중에서 가장 작은 Dx 값인 DxB가 존재하지 않을 때까지 상술한 과정을 반복하게 된다.
이에 따라, DxA 값의 정수배에 해당하는 Dx 값들을 갖는 서브 프레임들이 서로 인접하게 배치될 수 있다.
한편, DxA 값의 정수배에 해당하는 Dx 값들 중에서 가장 작은 Dx 값인 DxB가 존재하지 않는 경우(S940-N), 즉, Set_Dx에 DxA 값의 정수배에 해당하는 값들이 존재하지 않는 경우, S920 단계로 돌아가서, 상술한 과정을 반복할 수 있다. 이때, Set_Dx에 DxA 값이 존재하지 않을 때까지 상술한 과정이 반복될 수 있으며, Set_Dx에 DxA 값이 존재하지 않는 경우(S920-N), 알고리즘은 종료된다.
한편, 상술한 바와 같이, 복수의 서브 프레임은 FFE 사이즈가 작은 서브 프레임부터 큰 서브 프레임 순으로 프레임에 배치될 수 있다.
이와 같이, FFT 사이즈에 기초하여 복수의 서브 프레임을 배치하게 되면, 수신기는 자신의 수신 성능을 고려하여 처리 가능한 FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임들을 보다 효율적으로 처리할 수 있게 된다.
예를 들어, 방송 서비스를 수신할 수 있는 수신기는 타입에 따라 웨어러블 디바이스(wearable device)(가령, 스마트 와치), 모바일 디바이스(mobile device)(가령, 스마트폰), 고정형 디바이스(stationary device)(가령, TV)로 구분될 수 있다.
이 경우, 각 디바이스의 사이즈, 제조 비용 등에 따라, 각 디바이스에서 신호를 처리하는 하드웨어의 성능은 차이가 날 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 디바이스보다는 모바일 디바이스가, 모바일 디바이스보다는 고정형 디바이스가 상대적으로 더 좋은 성능을 갖는 하드웨어를 포함할 수 있다.
이때, 가장 복잡도가 낮은 8K FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임을 처리하도록 웨어러블 디바이스를 구성하고, 8K, 16K FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임을 처리하도록 모바일 디바이스를 구성하고, 8K, 16K FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임 및 가장 복잡도가 높은 32K FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임을 처리하도록 고정형 디바이스를 구성할 수 있다.
이에 따라, 송신기(100)가 FFT 사이즈가 작은 서브 프레임부터 큰 서브 프레임 순으로 복수의 서브 프레임이 배치된 프레임을 생성하여 수신기로 전송하는 경우, 수신기는 FFT 사이즈에 따라 자신이 처리 가능한 서브 프레임을 보다 쉽게 선별하여 처리할 수 있게 된다.
이러한 경우, 프레임 생성부(110)는 FFT 사이즈에 기초하여 서브 프레임별로 컨텐츠에 대한 서로 다른 데이터를 맵핑할 수 있다.
이때, 프레임 생성부(110)는 컨텐츠에 대한 오디오 데이터를 제1 FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임(가령, 제1 FFT 그룹)에 맵핑하고, 컨텐츠에 대한 제1 영상 데이터를 제1 FFT 사이즈보다 큰 제2 FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임(가령, 제2 FFT 그룹)에 맵핑하고, 부가 데이터를 제2 FFT 사이즈보다 큰 제3 FFT를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임(가령, 제3 FFT 그룹)에 맵핑할 수 있다.
여기에서, 제1 FFT 사이즈는 8K, 제2 FFT 사이즈는 16K, 제3 FFT 사이즈는 32K가 될 수 있다.
그리고, 오디오 데이터는 컨텐츠에 대한 오디오를 포함하고, 제1 영상 데이터는 컨텐츠에 대한 HD 영상 데이터를 포함한다. 그리고, 부가 데이터는 HD 영상 데이터에 기초하여 UHD 영상 데이터를 생성하기 위해 요구되는 데이터로, 일 예로, HD 영상 데이터와 UHD 영상 데이터 사이의 차분값이 될 수 있다.
이와 같은 방식에 따라 복수의 서브 프레임을 구성하는 경우, 웨어러블 디바이스는 8K FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임으로부터 오디오 데이터를 디코딩하고, 오디오 데이터를 재생할 수 있다. 또한, 모바일 디바이스는 8K, 16K FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임으로부터 오디오 데이터 및 HD 영상 데이터를 디코딩하고, 오디오 데이터 및 HD 영상 데이터를 재생할 수 있다. 또한, 고정형 디바이스는 8K, 16K, 32K FFT 사이즈를 서브 프레임으로부터 오디오 데이터, HD 영상 데이터 및 차분값을 디코딩할 수 있다. 이 경우, 고정형 디바이스는 HD 영상 데이터에 차분값을 합하여 UHD 영상 데이터를 생성하고, 오디오 데이터 및 UHD 영상 데이터를 재생할 수 있다.
이와 같이, 본 개시의 일 실시 예에 따르면 하나의 컨텐츠에 대한 오디오 데이터 및 영상 데이터를 서로 다른 FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임에 맵핑하고, 이를 수신기로 전송한다는 점에서, 수신기는 자신의 처리 성능에 따라 데이터를 처리하여 재생할 수 있게 된다.
한편, 상술한 예에서는 UHD 영상 데이터의 재생을 위해 부가 데이터를 수신기로 전송하는 것으로 설명하였으나, 이는 일 예에 불과하다. 즉, 프레임 생성부(110)는 부가 데이터 대신, UHD 영상 데이터 자체를 서브 프레임에 맵핑하여 수신기로 전송할 수 있다. 이때, UHD 영상 데이터는 32K FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임에 맵핑될 수 있다.
또한, 상술한 예에서는 하나의 컨텐츠에 대한 오디오 데이터 및 영상 데이터를 서로 다른 FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임에 맵핑하는 것으로 설명하였으나, 이는 일 예에 불과하다. 즉, 프레임 생성부(110)는 서로 다른 컨텐츠에 대한 오디오 데이터 및 영상 데이터를 서로 다른 FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임에 맵핑할 수도 있으며, 이 경우, 수신기는 자신이 처리 가능한 FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임 중에서 필요한 컨텐츠만을 선벽하여 디코딩할 수도 있다.
또한, 상술한 예에서는 오디오 데이터, 영상 데이터 및 부가 데이터가 서로 다른 FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임에 맵핑되는 것으로 설명하였다. 다만, 프레임 생성부(110)는 오디오 데이터, 영상 데이터 및 부가 데이터 중 적어도 2 개의 데이터를 동일한 FFT 사이즈를 갖는 서브 프레임에 맵핑할 수도 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 서브 프레임 배열 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 각각 데이터 및 파일럿을 포함하는 복수의 서브 프레임을 포함하는 프레임을 생성한다(S1010).
그리고, 프레임을 수신기로 전송한다(S1020).
한편, S1010 단계는 복수의 서브 프레임의 FFT 사이즈가 동일한 경우, 데이터 및 파일럿의 전송을 위해 사용되는 서브 캐리어의 수에 기초하여 복수의 서브 프레임의 배치 순서를 결정하고, 결정된 배치 순서에 따라 복수의 서브 프레임을 배치할 수 있다.
이 경우, 서브 캐리어의 수가 큰 서브 프레임부터 작은 서브 프레임 순으로 복수의 서브 프레임을 배치할 수 있다.
또한, S1010 단계는 분산 파일럿의 주파수 축에서의 간격을 나타내는 Dx 값에 기초하여 상기 복수의 서브 프레임의 배치 순서를 결정하고, 결정된 배치 순서에 따라 복수의 서브 프레임을 배치할 수 있다.
이 경우, S1010 단계는 복수의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 제1 서브 프레임을 배치하고, 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 제2 서브 프레임을 제1 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다.
여기에서, 제2 서브 프레임은 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 적어도 하나의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 서브 프레임일 수 있다.
또한, S1010 단계는 복수의 서브 프레임 중에서 제2 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 제3 서브 프레임을 제2 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다.
여기에서, 제2 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 적어도 하나의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 서브 프레임일 수 있다.
또한, S1010 단계는 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배가 아닌 Dx 값 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 제4 서브 프레임을 제2 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다.
그리고, S1010 단계는 복수의 서브 프레임 중에서 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 서브 프레임이 존재하지 않는 경우, 제1 서브 프레임의 Dx 값 다음으로 작은 Dx 값을 갖는 제5 서브 프레임을 제1 서브 프레임 다음에 배치할 수 있다.
한편, S1010 단계는 복수의 서브 프레임 각각의 FFT 사이즈에 기초하여, FFT 사이즈가 작은 서브 프레임부터 큰 서브 프레임 순으로 복수의 서브 프레임을 배치할 수 있다.
여기에서, 데이터는 오디오 데이터, 제1 영상 데이터 및 제1 영상 데이터에 기초하여 제1 영상 데이터보다 높은 화질의 제2 영상 데이터를 생성하기 위한 부가 데이터를 포함할 수 있다. 이때, 오디오 데이터는 제1 FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임에 포함되고, 제1 영상 데이터는 제1 FFT 사이즈보다 큰 제2 FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임에 포함되고, 부가 데이터는 제2 FFT 사이즈보다 큰 제3 FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임에 포함될 수 있다.
한편, 본 개시에 따른 서브 프레임 배열 방법을 순차적으로 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 송신기에 대해 도시한 상술한 블록도에서는 버스(bus)를 미도시하였으나, 송신기에서 각 구성요소 간의 통신은 버스를 통해 이루어질 수도 있다. 또한, 송신기에는 상술한 다양한 동작을 수행하는 CPU, 마이크로 프로세서 등과 같은 프로세서가 더 포함될 수도 있으며, 송신기에는 상술한 다양한 동작을 수행하기 위한 메모리가 더 포함될 수도 있다.
또한, 본 개시의 실시 예에서의 구성요소, 모듈, 유닛 등은 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하기 위한 하드웨어, 펌웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 이들의 결합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 이들은 적어도 하나 이상의 마이크로 프로세서 또는 다른 제어 장치의 제어를 통해 각 기능을 실행할 수 있는 메모리, 프로세싱 로직, 룩업 테이블 등과 같은 직접 회로 구조를 가질 수 있다. 또한, 이들은 특정한 로직 기능을 수행하기 위해 실행 가능한 적어도 하나의 명령을 포함하는 프로그램 또는 코드에 의해 구현될 수도 있다. 또한, 이들은 각각의 기능을 실행하기 위한 CPU, 마이크로 프로세서와 같은 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 이들은 각각이 개별적인 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 경우를 제외하고는, 적어도 하나의 모듈이나 칩으로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 송신기 110 : 프레임 생성부
120 : 송신부

Claims (20)

  1. 송신기에 있어서,
    각각 데이터 및 파일럿을 포함하는 복수의 서브 프레임을 포함하는 프레임을 생성하는 프레임 생성부; 및
    상기 프레임을 수신기로 전송하는 송신부;를 포함하며,
    상기 프레임 생성부는,
    상기 복수의 서브 프레임의 FFT 사이즈가 동일한 경우, 상기 데이터 및 상기 파일럿의 전송을 위해 사용되는 서브 캐리어의 수에 기초하여 상기 복수의 서브 프레임의 배치 순서를 결정하고, 상기 결정된 배치 순서에 따라 상기 복수의 서브 프레임을 배치하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 생성부는,
    상기 서브 캐리어의 수가 큰 서브 프레임부터 작은 서브 프레임 순으로 상기 복수의 서브 프레임을 배치하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 생성부는,
    분산 파일럿(scattered pilot)의 주파수 축에서의 간격을 나타내는 Dx 값에 기초하여 상기 복수의 서브 프레임의 배치 순서를 결정하고, 상기 결정된 배치 순서에 따라 상기 복수의 서브 프레임을 배치하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프레임 생성부는,
    상기 복수의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 제1 서브 프레임을 배치하고, 상기 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 제2 서브 프레임을 상기 제1 서브 프레임 다음에 배치하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 서브 프레임은,
    상기 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 적어도 하나의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 서브 프레임인 것을 특징으로 하는 송신기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 프레임 생성부는,
    상기 복수의 서브 프레임 중에서 상기 제2 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 제3 서브 프레임을 상기 제2 서브 프레임 다음에 배치하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3 서브 프레임은,
    상기 제2 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 적어도 하나의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 서브 프레임인 것을 특징으로 하는 송신기.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 프레임 생성부는,
    상기 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배가 아닌 Dx 값 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 제4 서브 프레임을 상기 제2 서브 프레임 다음에 배치하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 프레임 생성부는,
    상기 복수의 서브 프레임 중에서 상기 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 서브 프레임이 존재하지 않는 경우, 상기 제1 서브 프레임의 Dx 값 다음으로 작은 Dx 값을 갖는 제5 서브 프레임을 상기 제1 서브 프레임 다음에 배치하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  10. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 프레임 생성부는,
    상기 복수의 서브 프레임 각각의 FFT 사이즈에 기초하여, FFT 사이즈가 작은 서브 프레임부터 큰 서브 프레임 순으로 상기 복수의 서브 프레임을 배치하고,
    상기 데이터는, 오디오 데이터, 제1 영상 데이터 및 상기 제1 영상 데이터에 기초하여 상기 제1 영상 데이터보다 높은 화질의 제2 영상 데이터를 생성하기 위한 부가 데이터를 포함하며,
    상기 오디오 데이터는, 제1 FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임에 포함되고,
    상기 제1 영상 데이터는, 상기 제1 FFT 사이즈보다 큰 제2 FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임에 포함되고,
    상기 부가 데이터는, 상기 제2 FFT 사이즈보다 큰 제3 FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임에 포함되는 것을 특징으로 하는 송신기.
  11. 송신기의 서브 프레임 배열 방법에 있어서,
    각각 데이터 및 파일럿을 포함하는 복수의 서브 프레임을 포함하는 프레임을 생성하는 단계; 및
    상기 프레임을 수신기로 전송하는 단계;를 포함하며,
    상기 프레임을 생성하는 단계는,
    상기 복수의 서브 프레임의 FFT 사이즈가 동일한 경우, 상기 데이터 및 상기 파일럿의 전송을 위해 사용되는 서브 캐리어의 수에 기초하여 상기 복수의 서브 프레임의 배치 순서를 결정하고, 상기 결정된 배치 순서에 따라 상기 복수의 서브 프레임을 배치하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 배열 방법.
  12. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제11항에 있어서,
    상기 프레임을 생성하는 단계는,
    상기 서브 캐리어의 수가 큰 서브 프레임부터 작은 서브 프레임 순으로 상기 복수의 서브 프레임을 배치하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 배열 방법.
  13. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제11항에 있어서,
    상기 프레임을 생성하는 단계는,
    분산 파일럿(scattered pilot)의 주파수 축에서의 간격을 나타내는 Dx 값에 기초하여 상기 복수의 서브 프레임의 배치 순서를 결정하고, 상기 결정된 배치 순서에 따라 상기 복수의 서브 프레임을 배치하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 배열 방법.
  14. ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제13항에 있어서,
    상기 프레임을 생성하는 단계는,
    상기 복수의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 제1 서브 프레임을 배치하고, 상기 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 제2 서브 프레임을 상기 제1 서브 프레임 다음에 배치하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 배열 방법.
  15. ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제14항에 있어서,
    상기 제2 서브 프레임은,
    상기 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 적어도 하나의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 서브 프레임인 것을 특징으로 하는 서브 프레임 배열 방법.
  16. ◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제14항에 있어서,
    상기 프레임을 생성하는 단계는,
    상기 복수의 서브 프레임 중에서 상기 제2 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 제3 서브 프레임을 상기 제2 서브 프레임 다음에 배치하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 배열 방법.
  17. ◈청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제16항에 있어서,
    상기 제3 서브 프레임은,
    상기 제2 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 적어도 하나의 서브 프레임 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 서브 프레임인 것을 특징으로 하는 서브 프레임 배열 방법.
  18. ◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제14항에 있어서,
    상기 프레임을 생성하는 단계는,
    상기 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배가 아닌 Dx 값 중에서 가장 작은 Dx 값을 갖는 제4 서브 프레임을 상기 제2 서브 프레임 다음에 배치하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 배열 방법.
  19. ◈청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제14항에 있어서,
    상기 프레임을 생성하는 단계는,
    상기 복수의 서브 프레임 중에서 상기 제1 서브 프레임의 Dx 값의 정수배의 Dx 값을 갖는 서브 프레임이 존재하지 않는 경우, 상기 제1 서브 프레임의 Dx 값 다음으로 작은 Dx 값을 갖는 제5 서브 프레임을 상기 제1 서브 프레임 다음에 배치하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 배열 방법.
  20. ◈청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제11항에 있어서,
    상기 프레임을 생성하는 단계는,
    상기 복수의 서브 프레임 각각의 FFT 사이즈에 기초하여, FFT 사이즈가 작은 서브 프레임부터 큰 서브 프레임 순으로 상기 복수의 서브 프레임을 배치하고,
    상기 데이터는, 오디오 데이터, 제1 영상 데이터 및 상기 제1 영상 데이터에 기초하여 상기 제1 영상 데이터보다 높은 화질의 제2 영상 데이터를 생성하기 위한 부가 데이터를 포함하며,
    상기 오디오 데이터는, 제1 FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임에 포함되고,
    상기 제1 영상 데이터는, 상기 제1 FFT 사이즈보다 큰 제2 FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임에 포함되고,
    상기 부가 데이터는, 상기 제2 FFT 사이즈보다 큰 제3 FFT 사이즈를 갖는 적어도 하나의 서브 프레임에 포함되는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 배열 방법.
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"An Overview of the ATSC 3.0 Physical Layer Specification", Luke Fay et al., IEEE trans. on Broadcasting., Vol.62, issue 1. (2016.01.14.)

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