KR20040035296A

KR20040035296A - 개선된 구조의 내부인터리버를 가지는 디지털방송시스템의 전송장치 및 그의 전송방법

Info

Publication number: KR20040035296A
Application number: KR1020020064084A
Authority: KR
Inventors: 김기보
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-10-19
Filing date: 2002-10-19
Publication date: 2004-04-29
Also published as: CN1801950A; CN1251498C; CN1491035A; CN1245835C; KR100918819B1; CN1491038A

Abstract

디지털방송 시스템의 전송장치는, 입력되는 제1 TS 스트림(transport stream)에 대해 RS(Reed-Solomon) 부호화하는 RS 부호기와, 입력되는 제2 TS 스트림에 오류정정이 가능하도록 부호화는 외부 부호기와, RS 부호기에서 부호화된 데이터 및 외부 부호기에서 부호화된 데이터를 각각 재배열하는 제1 및 제2 외부인터리버와, 제1 및 제2 외부인터리버에서 재배열된 데이터를 각각 컨볼루션 부호화하는 제1 및 제2 컨볼루션 부호기와, 제1 및 제2 컨볼루션 부호기에서 부호화된 데이터를 컨볼루션 인터리버에 의해 비트 단위로 재배열하는 비트인터리버와 룩 업 테이블에 마련된 소정의 인터리빙 주소에 의해 심볼 단위로 재배열하는 심볼인터리버를 가지는 내부인터리버, 및 내부인터리버로부터 재배열된 데이터를 디지털 변조하여 전송하는 변조부를 갖는다. 따라서, 디지털방송 시스템의 전송장치의 내부 인터리버의 램덤화 특성을 향상시킬 수 있음으로써, 수신측에서 오류 정정 부호 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

개선된 구조의 내부인터리버를 가지는 디지털방송 시스템의 전송장치 및 그의 전송방법{Apparatus and method for transmission of digital broadcasting system which has the inner interleaver of improving structure}

본 발명은 디지털방송 시스템의 전송장치 및 전송방법에 관한것으로, 더욱 상세하게는 내부 인터리버의 램덤화 특성을 향상시킬 수 있는 디지털방송 시스템의 전송장치 및 전송방법에 관한 것이다.

디지털방송은 아날로그방송과 달리 디지털 부호체계를 통한 시스템 통합(integration)과 상호운용성(interoperability)이 가능하다는 이점이 있다. 이에 따라, 디지털방송은 컴퓨터와 네트워크를 동원한 이른바 미디어 융합(media convergence)의 핵이 될 수 있는 조건을 갖고 있으며, 대화형 기능이 가미되어 일방적이고 하향적이었던 아날로그방송 영역을 새롭게 바꾸는 계기가 되고 있다.

디지털방송의 통합 및 상호운용성이 보장되기 위해서는, 표준화가 선행되어야 한다. 디지털 지상파 DTV(Digital Television) 방송에 대한 전송방식의 경우, 현재 8-VSB(Vestigial Side Band)를 사용하는 미국방식과, COFDM(Coded OrthogonalFrequency Division Multiplexing)에 기초한 유럽방식이 제안된 상태이다. 더불어, TDS-OFDM(Time-Domain Synchronous Orthogonal Frequency Division Multiplexing)에 기반한 DMB-T(Terrestrial Digital Multimedia Television Broadcasting), VSB를 개선한 ADTB-T(Advanced Digital Television Broadcast-Terrestrial), COFDM을 개선한 SMCC(Synchronized multi-Carrier CDMA), 기타 CDTB-T(Chinese Digital Television Broadcasting-Terrestrial), BDB-T 등 여러가지 전송방식이 제안되고 있다.

디지털방송의 전송시에는 막대한 양의 데이터 전송을 위해 신호원을 압축하여 전송해야 하므로, 채널에서 발생한 적은 오류라 하더라도 전체 시스템에는 매우 큰 영향을 미치게 된다. 따라서 채널에서 발생한 오류를 줄이는 것이 필요하다. 오류를 줄이기 위해서는 전력을 증가시켜 SNR을 크게 하면 되지만, 전력이 증가되면 전력의 손실과 전송장치의 고출력화로 인한 비용상승, 채널간의 간섭 등의 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 디지털방송 시스템에서는 전력을 증가시키지 않고도 채널에서 발생하는 오류를 정정하기 위해서 오류정정 부호를 사용한다. 오류정정 부호는 전력을 증가시키지 않고도 채널에서 발생한 오류를 정정할 수 있으므로, 수신장치에서 오류가 발생할 확률을 낮출 수 있다.

오류 정정 부호는 크게 ARQ(Automatic Repeat Request)와 FEC(Forward Error Correction)로 나눌 수 있다. ARQ는 수신측에서 오류가 검출되면 그 데이터를 다시 전송하라는 신호를 전송측에 보내면, 전송측에서 데이터를 재전송하는 방식이다. 이러한 방식은 수신측에서 전송측에 재전송하라는 신호를 보낼 수 있는 ReturnChannel이 필요하기 때문에 디지털방송 시스템에는 적합하지 않다. 반면에 FEC는 신호에 부가적인 심볼을 덧붙여서 전송하여, 채널에서 오류가 발생하면 수신측에서 대수학적 성질을 이용하여 채널 오류를 검출하거나 정정하는 것이다.

FEC는 크게 블럭부호(block code)와, 컨볼루션 부호(convolution code)로 나눌 수 있다. 블럭부호는 정보를 블럭으로 나누어 부호화 및 복호화하며, 여기에는 Hamming 부호, BCH 부호, RS(Reed Solomon)부호 등이 있다. 이중에서 RS 부호는 거리특성이 우수하고 효율적인 부호화 및 복호화 알고리즘을 구비하기 때문에 디지털방송 시스템에서 가장 많이 사용되고 있다. RS 부호는 블럭단위로 오류검출 및 정정하므로 연집성 오류(burst error)를 정정하는 능력이 우수하다.

이에 반해, 컨볼루션 부호는 출력비트가 현재의 입력비트 뿐만 아니라 과거의 입력비트에도 영향을 받는 부호로서, 산발성 오류(random error)를 정정하는데 효과적이다. 컨볼루션 부호기의 복호기는 대부분 비터비 복호기를 사용하기 때문에 컨볼루션 부호를 비터비 부호라고도 한다.

일반적으로 유럽향 디지털방송 전송시스템의 전송 규격인 DVB-T가 적용되는 내부 인터리버는 비트단위로 인터리빙하는 비트인터리버와, OFDM 부반송파에 실리는 심볼 단위로 인터리빙하는 심볼 인터리버를 가지고 있다. 예컨데, 2K IFFT 모드에서의 심볼 인터리버는 2K IFFT 모드의 유효데이터 심볼 갯수인 OFDM 심볼을 단위로 인터리빙을 수행한다.

DVB-T 에서의 내부 인터리버인 비트인터리버와 심볼인터리버는 모두 구조적인 인터리빙 규칙에 의해서 인터리빙을 위한 주소를 생성하는 방식으로이루워진다. 구조적인 인터리빙이란, 인터리빙하는 주소를 생성해내는 방법이 일정한 규칙을 가지고 만들어지는 것으로 여기서 규칙은 주로 산술적인 공식에 의한다.

이와 같은 구조적인 인터리빙은 송수신의 설계 간략화 측면에서는 유리하지만 램덤화 특성의 향상 측면에서는 바람직하지 못하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 램덤화 특성이 향상된 내부 인터리버를 가지는 디지털방송 시스템의 전송장치 및 그의 전송방법을 제공하는 것이다.

도 1는 본 발명에 따른 디지털방송 시스템의 전송장치의 일 실시예에 대한 블럭도,

도 2a는 도 1의 비트 인터리버(31)를 컨볼루션 인터리버(310)로 사용하는 예를 도시한 도,

도 2b는 B=2, M=1인 컨볼루션 인터리버(311)에 대한 구성도,

도 3은 도 1의 심볼 인터리버(33)에 룩 업 테이블(LUP)을 사용하는 예를 도시한 도, 그리고

도 4는 도 1의 디지털방송 시스템의 전송장치에 대한 동작방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 제1 스크램블러11 : 제2 스크램블러

40 : FEC부12,22 : 제1 RS부호기

14,24 : 제1 외부인터리버16,26 : 제1 컨볼루션 부호기

30 : 내부인터리버31: 비트인터리버

310 : 컨볼루션 인터리버33,330 : 심볼인터리버

331, 337: 스위치335,336 : 제1, 제2메모리

332 :패턴발생부338 : 컨트롤러

50 : 변조부51 : 파일럿/시스템정보 삽입부

53 : 맵핑/OFDM변조부55 : 보호구간삽입부

57 : D/A변환부59 : RF부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털방송 시스템의 전송장치는, 입력되는 제1 및 제2 TS 스트림(transport stream)에 대해 RS(Reed-Solomon) 부호화하는 제1 및 제2 외부 부호기와, 상기 제1 및 제2 외부 부호기에서 부호화된 데이터를 각각 재배열하는 제1 및 제2 외부인터리버와, 상기 제1 및 제2 외부인터리버에서 재배열된 데이터를 각각 컨볼루션 부호화하는 제1 및 제2 컨볼루션 부호기와, 상기 제1 및 제2 컨볼루션 부호기에서 부호화된 데이터를 컨볼루션 인터리버에 의해 비트 단위로 재배열하는 비트인터리버와 룩 업 테이블에 마련된 소정의 인터리빙 주소에 의해 심볼 단위로 재배열하는 심볼인터리버를 가지는 내부인터리버, 및 상기 내부인터리버로부터 재배열된 데이터를 디지털 변조하여 전송하는 변조부를 갖는다.

상기 컨볼루션 인터리버는, B개의 브랜치와 상기 비트 단위의 데이터를 소정비트 지연시키는 메모리 M을 가지며 상기 B 와 상기 소정 비트는 선택적으로 적용 가능하다.

상기 심볼인터리버는, 상기 비트인터리버에 의해 재배열된 데이터를 심볼 단위로 리드 및 라이트하는 제1 및 제2메모리와, 룩 업 테이블에 기초하여 인터리빙 주소를 발생시키는 주소발생부, 및 상기 제1 및 제2메모리의 상기 리드 및 상기 라이트를 상기 인터리빙 주소에 기초하여 동작하도록 상기 주소발생부를 제어하는 컨트롤러를 갖는다.

상기 변조부는, 상기 내부인터리버에서 재배열된 데이터를 소정의 맵핑방식에 의해 맵핑 및 OFDM 변조하는 맵핑/OFDM변조부와, 상기 맵핑/OFDM변조부로부터 출력되는 신호에 보호구간을 삽입하는 보호구간삽입부, 상기 보호구간이 삽입된 신호를 D/A 변환하는 D/A 변환부, 및 D/A 변환된 신호를 고주파변환하여 송출하는 RF부를 갖는다.

바람직하게는, 입력되는 MPEG-2 포맷의 TS 스트림을 HP(High Priority) 계층을 통해 전송되는 상기 제1 TS 스트림과, LP(High Priority) 계층을 통해 전송되는 상기 제2 TS 스트림으로 분리하는 분리기, 및 상기 제1 및 제2 TS 스트림을 각각 랜덤화하여 상기 제1 및 제2 RS 부호기에 각각 제공하는 제1 및 제2 스크램블러를 더 갖는다.

한편, 본 발명에 따른 전송방법은, 입력되는 제1 및 제2 TS 스트림(transport stream)에 대해 오류 정정이 가능하도록 제1 및 제2 부호화 데이터를 출력하는 단계; 상기 제1 및 제 2 부호화 데이터를 각각 재배열하여 제1 및제2 재배열 데이터를 각각 출력하는 단계; 상기 제1 및 제2 재배열 데이터를 각각 컨볼루션 부호화하는 단계; 상기 컨볼루션 부호화된 데이터를 컨볼루션 인터리빙에 의해 비트 단위로 재배열하는 단계; 상기 비트 단위로 재배열된 데이터를 룩 업 테이블에 마련된 소정의 인터리빙 주소에 의해 심볼 단위로 재배열하는 단계; 및 상기 내부인터리버로부터 재배열된 데이터를 디지털 변조하는 변조단계;를 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 비트 단위로 재배열하는 단계는, B개의 브랜치와 상기 비트 단위의 데이터를 소정 비트 지연시키는 메모리 M를 가지는 컨볼루션 인터리버에 의해 수행되며, 상기 B 와 상기 소정 비트는 선택적으로 적용 가능하다.

상기 심볼 단위로 재배열하는 단계는, 상기 비트 단위로 재배열된 데이터를 상기 룩 업 테이블에 마련된 상기 소정의 인터리빙 주소에 기초하여 심볼 단위로 재배열한다.

상기 변조단계는, 상기 심볼 단위로 재배열된 데이터를 소정의 맵핑방식에 의해 맵핑 및 OFDM 변조하는 단계; 상기 맵핑/OFDM변조된 신호에 보호구간을 삽입하는 단계; 상기 보호구간이 삽입된 신호를 D/A 변환하는 단계; 및 D/A 변환된 신호를 고주파 변환하여 전송하는 단계;를 갖는다.

바람직하게는, 입력되는 MPEG-2 포맷의 TS 스트림을 HP(High Priority) 계층을 통해 전송되는 상기 제1 TS 스트림과, LP(High Priority) 계층을 통해 전송되는 상기 제2 TS 스트림으로 분리하는 단계; 및 상기 제1 및 제2 TS 스트림을 각각 스크램블링하는 단계;를 더 갖는다.

본 발명에 따르면, 컨볼루션 인터리빙 방식에 의해 비트 인터리빙을 수행하고, 임의의 랜덤한 룩 업 테이블을 이용하여 심볼 인터리빙을 수행함으로써 내부 인터리버의 램덤화 특성을 향상시킬 수 있다. 이에 의해 수신측에서 오류 정정 부호 성능을 향상된다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1는 본 발명에 따른 디지털방송 시스템의 전송장치에 대한 일실시예를 나타낸 블럭도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 디지털방송 시스템의 전송장치는, 크게 제1 및 제2 스크램블러(10, 11), FEC부(40), 및 변조부(50)로 구성된다. FEC부(40)는 제1 및 제2 외부부호기(12, 22), 제1 및 제2 외부인터리버(14, 24), 제1 및 제2 내부부호기(16,26), 및 내부인터리버(30)로 구성된다. 그리고, 변조부(50)는 파일럿/시스템정보 삽입부(51), 맵핑/OFDM변조부(53), 보호구간 삽입부(55), D/A 변환부(57), 및 RF부(59)로 구성된다.

디지털방송 시스템의 전송장치는, 계층적 전송모드 (hierarchical transmission mode)를 지원하며, MPEG-2 포맷의 TS 스트림 (transport stream)은 분리기(splitter)(미도시)에 의해 HP(High Priority) 계층과 LP(Low Priority) 계층으로 분리되고, HP 계층으로 전송되는 제1 TS 스트림은 제1 스크램블러(10)로 입력되고, LP 계층을 통해 전송되는 제2 TS 스트림은 제2 스크램블러(11)에 입력된다.

제1 및 제2 스크램블러(scrambler)(10,11)는 입력되는 제1 및 제2 TS 스트림의 각 데이터 값을 소정의 패턴에 따라 바꾸어 랜덤화한다. 즉, 입력되는 MPEG-2 포맷의 TS 스트림에 유사 임의 이진 신호열(Pseudo Random Binary Sequence)을 섞어서 입력신호의 상관도(correlation)를 없앤다. 이는 동기식 데이터 전송에서 00000000b 또는 11111111b 등과 같이 같은 숫자가 반복되어 동기신호를 상실하는 문제를 방지하기 위함이다. 이러한 과정은 수신장치에서 역으로 처리되어 원래의 값이 복원된다.

FEC부(40)의 제1 및 제2스크램블러(10,11)를 통해 입력되는 데이터에 대해 전송 중에 발생할 수 있는 오류정정을 위해 코딩을 수행한다. 즉, 제1 및 제2 RS부호기(Reed-Solomon encoder)(12,22)는 제1 및 제2 스크램블러(10,11)를 통과한 데이터를 입력받아 오류정정을 위해 블럭단위로 RS 부호화를 수행한다. RS 부호화에 의해, 오류정정을 위한 패리티가 부가되는데, 제1 및 제2 RS 부호기(12,22)에 의해 부가되는 패리티의 크기는 서로 동일하게 부호화할 수도 있고, 서로 다르게 부호화할 수도 있다.

제1 및 제2 외부인터리버(outer interleaver)(14,24)는 제1 및 제2 RS 부호기(112,122)에서 블럭단위로 부호화된 각각의 데이터를 재배열시켜, 발생 가능성이 있는 연집성 오류를 분산시키는 기능을 수행한다. 제1 및 제2 컨볼루션부호기(16,26)는 각각 제1 및 제2 외부인터리버(14,24)로부터 블럭단위로 재배열되어 출력되는 데이터를 컨볼루션 부호화한다.

제1 및 제2 컨볼루션부호기(16,26)에서 컨볼루션 부호화된 비트는 내부인터리버(inner interleaver)(30)에서 다시 재배열되어 출력된다.

내부 인터리버(30)는 비트인터리버(31)와, 심볼인터리버(33)를 갖는다.

비트인터리버(31)는 제1 및 제2 외부인터리버(outer interleaver)(14,24)에서 사용되는 컨볼루션 인터리버와 비슷한 구조의 컨볼루션 인터리버를 사용한다. 다만, 비트단위로 인터리빙을 수행함으로써 비트 단위로 다시 재배열한다. 또한, 심볼인터리버(330)는 룩 업 테이블(Look Up Table : LUT)을 이용하여 심볼 단위로 다시 재배열하여 출력한다. 이하 도 2a 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 비트인터리버(310)와, 심볼인터리버(330)을 상세하게 설명한다.

도 2a는 컨볼루션 인터리빙 방식을 적용한 비트 인터리버(310)의 구성도로서, 도 2a에 도시된 바와 같이, 컨볼루션 인터리버(310)는 B개의 브랜치(Branch)와, 소정 비트의 FIFO 쉬프트 레지스터(shift register)로 구성된다.

브랜치 0에는 FIFO 쉬프트 레지스터(M)가 없으며, 브랜치 1에는 1개의 FIFO 쉬프트 레지스터(M), 브랜치 2에는 2개의 FIFO 쉬프트 레지스터(2M), 브랜치 B-1에는 B-1개의 FIFO 쉬프트 레지스터((B-1)M)로 구성된다.

즉, 브랜치의 갯수인 B와, FIFO 쉬프트 레지스터의 크기인 M이 클수록 인터리빙의 램덤화 특성을 향상되며, B, M 값은 시스템 구성시 시스템의 동작 환경에 맞추어 여러 가지 선택사항을 두어 조절 가능하다. .

도 2b에 도시된 B=2, M=1 bit인 컨볼루션 인터리버(311)에 의해 인터리빙이 수행되는 방식을 상세하게 설명한다.

컨볼루션 인터리버(311)에 입력되는 데이터(bit)가 ....b₆, b₅, b₄, b₃, b₂,b₁인 경우, 브랜치 0 -> b₁, 브랜치 1 -> b₂, 브랜치 0 -> b₃, 브랜치 1 -> b₄, 브랜치 0 -> b₅,....로 순차적으로 입력되고, 출력데이터는 데이터가 입력되는 브랜치로부터 출력된다. 즉, 브랜치 0에 데이터가 입력되면 브랜치 0으로 출력데이터가 출력된다.

이와 같이 입력되는 데이터 ...., b₆, b₅, b₄, b₃, b₂, b₁가 B = 2, M = 1bit 인 컨볼루션 인터리버(311)에 의해 ..., b₇, b₄, b₅, b₂, b₃, b₀, b₁와 같은 형태로 램덤하게 출력된다. 여기서, b₀는 b₁이전에 입력된 데이터이다.

즉, 브랜치 0에 입력되는 데이터 ..., b₉, b₇, b₅, b₃, b₁는 입력과 동시에 출력되며, 브랜치 1에 입력되는 데이터 ..., b₁₀, b₈, b₆, b₄, b₂는 FIFO 쉬프트 레지스터(M)에 의해 1bit 만큼 지연되어 출력된다. 즉, 브랜치의 갯수(B)가 많을 수록, FIFO 쉬프트 레지스터(M)의 크기(bit)가 클수록 인터리빙 램덤화 특성은 향상된다.

이와 같은 컨볼루션 인터리버의 특성인 B, M 을 시스템 구성시 시스템의 동작 환경에 맞추어 다양하게 선택 조절 가능하게 함으로써 다양한 특성의 인터리빙을 수행할 수 있다.

도 3는 룩 업 테이블(Look Up Table : LUT)을 이용하여 인터리빙을 수행하는 심벌 인터리버(330)에 대한 상세한 블록도이다.

심볼 인터리버(330)는 소정의 제어신호에 의해 스위칭동작하는 제1 내지 제4스위치(331,337)와, 입력되는 OFDM 심볼 단위(유효데이터 심볼 갯수)의 스트림을 리드/라이트하는 제1 및 제2메모리(335,336)와, 룩 업 테이블(LUT)에 마련된 인터리빙 주소에 기초하여 주소를 발생하는 주소발생부(332), 및 룩 업 테이블(LUT)에 마련된 인터리빙 주소에 대응하여 제1 및 제2 메모리(335,336)의 리드/라이트 동작을 제어하는 컨트롤러(338)를 가지고 있다.

2K, 4K, 8K FFT 모드에 따라서 제1 및 제2 메모리(335,336)의 크기(인터리빙 프레임)가 다르게 구성된다. 예컨데, 2K FFT 모드의 경우, 유효데이터 심볼 갯수는 1512개일 경우, 제 1 및 제2 메모리(335,336)의 크기(인터리빙 프레임)는 1512이며, 8K IFFT 모드의 인터리빙 프레임은 6048(1512 ×4)이다. 즉, 1512개 유효데이터 심볼로 이루어진 OFDM 심볼을 단위로 인터리빙이 수행된다.

예컨데, 입력되는 두번째 OFDM 심볼이 제1 및 제2 메모리(335,336) 중 제1 메모리(335)에 라이트 되는 경우, 제2 메모리(336)는 컨트롤러(338)의 제어에 의해 이전에 입력된 첫번째 OFDM 심볼을 리드하여 출력한다. 입력되는 두번째 OFDM 심볼은 주소발생부(332)에서 발생되는 룩 업 테이블(LUT)에 기초한 인터리빙 주소에 의해서 제1 메모리(335)내에 라이트되며, 그 동안 제2 메모리(336)에 라이트된 첫번째 OFDM 심볼은 룩 업 테이블(LUT)에 기초하여 발생된 인터리빙 주소에 의해 리드되어 출력된다. 이와 같은 방법으로, 제1 및 제2 메모리(335,336)를 통해 하나의 메모리가 리드상태이면 다른 하나의 메모리는 라이트상태가 되어 입력되는 데이터를 OFDM 심볼 단위로 인터리빙을 수행한다.

변조부(50)는, 램덤화 특성이 향상된 내부 인터리버(30)를 통해 재배열된 데이터를 디지털방송 시스템의 전송방식에 따른 적합한 디지털 변조 방식으로 변조한다. 도 1의 경우는, DVB-T 방식에 기반한 변조를 수행하는 경우를 도시하고 있다.

변조부(50)의 맵핑/OFDM변조부(53)는 내부인터리버(30)로부터 출력되는 데이터에 대해 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16 QAM(Quadrature Amplitude), 64 QAM 등과 같은 심볼로 맵핑(mapping) 및 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 등의 OFDM 변조를 수행한다. OFDM 변조 전에 파일럿/시스템정보 삽입부(51)로부터 신호동기와 신호예측을 위한 파일럿(pilot)신호와 전송모드에 대한 정보가 삽입된다. 보호구간 삽입부(55)는 멀티패스 환경에서 ISI(Inter symbol Interference)를 방지하기 위해 보호구간(GI)을 삽입한다. 그리고, D/A변환부(157)는 보호구간이 삽입된 신호에 대해 D/A(Digital to Analog) 변환을 수행하고, RF부(159)는 D/A 변환된 신호를 고주파 증폭하여 안테나를 통해 송출한다.

도 4는 도 1에 도시한 본 발명에 따른 디지털방송 시스템의 전송장치에 대한 동작방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.

흐름도를 참조하면, 먼저 입력되는 MPEG-2 포맷의 TS 스트림(transport stream)은, 분리기(splitter)(미도시)에 의해 HP(High Priority) 계층을 통해 전송되는 제1 TS 스트림과, LP(Low Priority) 계층을 통해 전달되는 제2 TS 스트림으로 분리된다. 분리결과, 제1 TS 스트림인 경우에는 제1 스크램블러(10)로 입력되고, 제2 TS 스트림인 경우에는 제2 스크램블러(11)에 입력되어 각각의 스크램블링된다(S100). 제1 및 제2 RS부호기(12,22)는 제1 및 제2 스크램블러(10,11)를 통과하여 스크램블링된 데이터에 대해 오류정정을 위해서 블럭단위로 RS 부호화를 수행한다(S200).

RS(Reed Solomon) 부호는 다른 부호 방식과는 달리 비이진 블럭 부호로서, 원소가 0 또는 1만으로 구성되지 않고, 0, 1, ..., 2^m-1까지의 비이진 원소로 구성된다. RS 부호화에 의해, k개의 입력 심볼로 구성된 하나의 블럭을 k보다 큰 n개의 부호심볼로 부호화한다. 따라서, n-k 개의 잉여 심볼(redundant symbol)이 추가되는데, 이를 리드 솔로몬 패리티라고 한다. RS 부호화에 의해 추가되는 패리티의 개수는 188 바이트개의 심볼당 16개 혹은 20개 등과 같이 전송방식에 따라 달라질 수 있다. 수신장치에서는 부가된 패리티를 사용하여 수신된 데이터의 정확성을 판별한다. 정확성 판별결과, 오류가 검출되면, 수신장치는 오류의 위치를 찾아내어 왜곡된 데이터를 수정해서 원래의 신호로 복구한다. 일반적으로 부가된 패리티 개수의 절반 정도의 심볼 개수만큼 오류복구가 가능하며, 그 이상의 오류는 복구가 불가능하다.

제1 및 제2 외부인터리버(14,24)는 제1 및 제2 RS부호기(12,22)에서 심볼단위로 부호화된 데이터를 재배열하는 외부인터리빙을 수행한다(S300). 제1 및 제2 외부인터리버(14,24)가 데이터를 재배열하는 방식에는 여러가지 방식이 있으나, 일반적으로 컨벌루션 인터리버가 사용된다.

제1 및 제2 컨볼루션 부호기(16,26)는 제1 및 제2 외부인터리버(14,24)에서 출력되는 데이터를 컨볼루션 부호화한다(S400). 컨볼루션 부호는 k 비트의 연속된 각 입력열을 n개의 출력 비트로 부호화시키며, 부호화는 입력비트와 이진 임펄스응답의 컨볼루션으로 구성된다. DVB-T의 전송방식의 경우, 구속장(constraint length)이 7이고, 부호화율이 1/2인 컨볼루션 부호화 방법을 사용하나, 사용환경에 따라 컨볼루션의 부호화율은 2/3, 3/4, 5/6, 7/8 등과 같이 변화가 가능하다.

내부인터리버(30)는 제1 및 제2 컨볼루션 부호기(16,26)에서 출력된 데이터를 비트인터리버(31)에서 도 2a에 도시된 바와 같은 컨볼루션 인터리버(310)에 의해 비트 단위로 인터리빙한다(S500). 그 후, 비트 단위로 인터리빙된 데이터는 도 3에 도시된 바와 같은 룩 업 테이블에 기초하여 발생된 인터리빙 주소에 의해 심볼 단위로 인터리빙을 수행한다(S600).

이와 같은 방식에 램덤화 특성이 향상된 내부 인터리버(30)에 의해 오류 정정 부호화된 데이터는, 변조부(50)에서 데이터 전송에 적합한 디지털 변조가 수행되어 전송된다(S700).

따라서, 디지털방송 시스템의 전송장치의 내부 인터리버의 램덤화 특성을 향상시킬 수 있음으로써, 수신측에서 오류 정정 부호 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims

입력되는 제1 및 제2 TS 스트림(transport stream)에 대해 RS(Reed-Solomon) 부호화하는 제1 및 제2 외부 부호기;

상기 제1 및 제2 외부 부호기에서 부호화된 데이터를 각각 재배열하는 제1 및 제2 외부인터리버;

상기 제1 및 제2 외부인터리버에서 재배열된 데이터를 각각 컨볼루션 부호화하는 제1 및 제2 컨볼루션 부호기;

상기 제1 및 제2 컨볼루션 부호기에서 부호화된 데이터를 컨볼루션 인터리버에 의해 비트 단위로 재배열하는 비트인터리버와, 룩 업 테이블에 마련된 소정의 인터리빙 주소에 의해 심볼 단위로 재배열하는 심볼인터리버를 가지는 내부인터리버; 및

상기 내부인터리버로부터 재배열된 데이터를 디지털 변조하여 전송하는 변조부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털방송 시스템의 전송장치.
제 1항에 있어서,

상기 컨볼루션 인터리버는,

B개의 브랜치와 상기 비트 단위의 데이터를 소정 비트 지연시키는 메모리 M을 가지며,

상기 B 와 상기 소정 비트는 선택적으로 적용 가능한 것을 특징으로 하는 디지털방송 시스템의 전송장치.
제 1항에 있어서,

상기 심볼인터리버는,

상기 비트인터리버에 의해 재배열된 데이터를 심볼 단위로 리드 및 라이트하는 제1 및 제2메모리;

룩 업 테이블에 기초하여 인터리빙 주소를 발생시키는 주소발생부; 및

상기 제1 및 제2메모리의 상기 리드 및 상기 라이트를 상기 인터리빙 주소에 기초하여 동작하도록 상기 주소발생부를 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털방송 시스템의 전송장치.
제 1항에 있어서,

상기 변조부는,

OFDM 변조방식에 의해 디지털 변조하는 것을 특징으로 하는 디지털방송 시스템의 전송장치.
제 1항에 있어서,

상기 변조부는,

상기 내부인터리버에서 재배열된 데이터를 소정의 맵핑방식에 의해 맵핑 및 OFDM 변조하는 맵핑/OFDM변조부;

상기 맵핑/OFDM변조부로부터 출력되는 신호에 보호구간을 삽입하는 보호구간삽입부;

상기 보호구간이 삽입된 신호를 D/A 변환하는 D/A 변환부; 및

D/A 변환된 신호를 고주파변환하여 송출하는 RF부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털방송 시스템의 전송장치.
제 1항에 있어서,

입력되는 MPEG-2 포맷의 TS 스트림을 HP(High Priority) 계층을 통해 전송되는 상기 제1 TS 스트림과, LP(High Priority) 계층을 통해 전송되는 상기 제2 TS 스트림으로 분리하는 분리기; 및

상기 제1 및 제2 TS 스트림을 각각 랜덤화하여, 상기 제1 및 제2 RS 부호기에 각각 제공하는 제1 및 제2 스크램블러;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털방송 시스템의 전송장치.
입력되는 제1 및 제2 TS 스트림(transport stream)에 대해 오류 정정이 가능하도록 제1 및 제2 부호화 데이터를 출력하는 단계;

상기 제1 및 제 2 부호화 데이터를 각각 재배열하여 제1 및 제2 재배열 데이터를 각각 출력하는 단계;

상기 제1 및 제2 재배열 데이터를 각각 컨볼루션 부호화하는 단계;

상기 컨볼루션 부호화된 데이터를 컨볼루션 인터리빙에 의해 비트 단위로 재배열하는 단계;

상기 비트 단위로 재배열된 데이터를 룩 업 테이블에 마련된 소정의 인터리빙 주소에 의해 심볼 단위로 재배열하는 단계; 및

상기 내부인터리버로부터 재배열된 데이터를 디지털 변조하는 변조단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털방송 시스템의 전송장치의 전송방법.
제 7항에 있어서,

상기 비트 단위로 재배열하는 단계는,

B개의 브랜치와 상기 비트 단위의 데이터를 소정 비트 지연시키는 메모리 M를 가지는 컨볼루션 인터리버에 의해 수행되며,

상기 B 와 상기 소정 비트는 선택적으로 적용 가능한 것을 특징으로 하는 디지털방송 시스템의 전송장치의 전송방법.
제 7항에 있어서,

상기 심볼 단위로 재배열하는 단계는,

상기 비트 단위로 재배열된 데이터를 상기 룩 업 테이블에 마련된 상기 소정의 인터리빙 주소에 기초하여 심볼 단위로 재배열하는 것을 특징으로 하는 디지털방송 시스템의 전송장치의 전송방법.
제 7항에 있어서,

상기 변조 단계는,

OFDM 변조방식에 의해 디지털 변조하는 것을 특징으로 하는 디지털방송 시스템의 전송장치의 전송방법.
제 7항에 있어서,

상기 변조단계는,

상기 심볼 단위로 재배열된 데이터를 소정의 맵핑방식에 의해 맵핑 및 OFDM 변조하는 단계;

상기 맵핑/OFDM변조된 신호에 보호구간을 삽입하는 단계;

상기 보호구간이 삽입된 신호를 D/A 변환하는 단계; 및

D/A 변환된 신호를 고주파 변환하여 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털방송 시스템의 전송방법.
제 7항에 있어서,

입력되는 MPEG-2 포맷의 TS 스트림을 HP(High Priority) 계층을 통해 전송되는 상기 제1 TS 스트림과, LP(High Priority) 계층을 통해 전송되는 상기 제2 TS 스트림으로 분리하는 단계; 및

상기 제1 및 제2 TS 스트림을 각각 스크램블링하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털방송 시스템의 전송장치의 전송방법.