KR20040107437A

KR20040107437A - 디지털 방송 및 대화식 서비스들을 위한 프레이밍 구조

Info

Publication number: KR20040107437A
Application number: KR1020040043469A
Authority: KR
Inventors: 펭-웬 선; 린-난 리
Original assignee: 더 디렉티브 그룹, 인크.
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2004-06-14
Publication date: 2004-12-20
Also published as: CA2470782C; HK1073747A1; EP1487146A1; DK1942622T3; DE602004023896D1; KR100612804B1; HK1077440A1; ATE458338T1; ES2334229T3; KR20040107436A; PT1942622E; KR100741629B1; JP2005006338A; JP2008099319A; EP2144395B1; CN1630280A; JP2005012794A; CN1630281A; EP2124377B1; EP2124377A3

Abstract

디지털 방송 및 대화식 시스템에서 프레임 동기화를 지원하기 위한 접근법이 제공된다. 송신기(200)는 LDPC(Low Density Parity Check) 코드 워드(codeword)를 출력하는 인코더(encoder; 203 및 209)를 포함한다. 또한, 송신기(200)는 LDPC 코드 워드에 응답하여 LDPC 코드화된 프레임(LDPC coded frame)을 생성하고, LDPC 코드화된 프레임과 연관된 코딩 정보 및 변조를 지정하기 위하여 LDPC 코드 워드에 물리 계층 신호화 필드(physical layer signaling field)를 부가하는 프레이밍 모듈을 포함한다. 물리 계층 신호화 필드는 FEC(Forward Error Correction) 코드로 인코딩되고, 프레임 동기화를 보조하기 위한 포함된 프레이밍 구조(embedded framing structure)를 갖는다. 이상의 구성은 디지털 위성 방송 시스템에 특히 적합하다.

Description

디지털 방송 및 대화식 서비스들을 위한 프레이밍 구조{FRAMING STRUCTURE FOR DIGITAL BROADCASTING AND INTERACTIVE SERVICES}

본 발명은 통신 시스템에 관련된 것으로, 특히 디지털 통신 시스템에 관련된 것이다.

방송 시스템은 디지털 기술에 의해 가능하게 된 고품질 전송에 대한 요구를 수용해 왔다. 디지털 혁명은 데이터 전송뿐만 아니라 오디오 및 비디오 프로그래밍을 포함하는 광대역 서비스(broadband service)의 전송을 변형시켰다. 위성 통신 시스템은 이러한 광대역 서비스들을 지원하기 위한 실용적인 해결책으로 부상했다. 그러므로, 위성 통신 시스템에 있어서는 잡음이 많은 통신 채널(noisy communication channel)을 통해 신뢰할 만한 통신을 제공하기 위해서, 전력 및 대역폭에 효율적인 변조 및 코딩이 매우 요구된다다. 이러한 시스템에 의해 지원되는 방송 애플리케이션에서, 시스템 자원을 효율적으로 이용하고, 사용자의 시청에 부정적인 영향을 주는 것을 피하기 위하여, 낮은 SNR 환경에서의 빠른 프레임 동기화는 필수적이다.

전형적으로, 디코딩이 프레임 동기화에 앞서 수행될 수 있으므로, 컨볼루션 코드(convolution code)를 사용하는 연속 전송 시스템들(continuous transmission systems) 및/또는 종래의 방송 시스템에 대하여 프레임 동기화가 주요 관심 영역이 아니었다. 결과적으로, 디코딩 다음에 프레임을 동기화함으로써 오류 정정 코드들(error correction codes)에 의해 제공되는 코딩 이득(coding gain)으로부터 혜택을 받을 수 있다. 그 예로, DVB-S(Digital Video Broadcasting via Satellite) 표준은 예컨대, 디지털 위성 텔레비전 프로그래밍을 제공하기 위하여전세계적으로 광범위하게 채택되었다. 통상적인 DVB 순응 시스템들은 고정된 변조(fixed modulation) 및 코딩 스키마를 사용한다. 현재, 이러한 DVB 순응 시스템들은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조 및 연결 컨볼루션 코드(concatenated covolution code)와 리드 솔로몬 채널 코딩(Reed-Solomon channel coding)을 이용한다. 변조 및 코딩 스키마가 고정된다는 사실 및, 방송 또는 유니캐스팅(unicasting)의 연속 전송 특성으로 인해, 이러한 애플리케이션들에 대해서는 단순한 프레이밍 구조가 이용될 수 있다. 실질적으로, 유일한 프레이밍 오버헤드는 MPEG2(Moving Pictures Experts Group-2) 프레임에 부가된 동기화("SYNC") 바이트이다. SYNC 바이트는 컨볼루션 코드 및 리드 솔로몬 인코더에 의해 다른 데이터와 동일하게 처리된다. 수신단(receiving end)에서, 통신 매체에 의해 손상된 데이터는 우선 컨볼루션 코드에 의해 복구된다. 컨볼루션 코드는 프레이밍 구조에 대한 정보가 없이도 기능할 수 있다. 컨볼루션 코드의 출력은 통상적으로이하의 비트 오류율(bit error rate)로 고충실도(figh fidelity)를 갖는다. 고충실도 출력으로인해, SYNC 바이트와의 데이터 정합(data matching)만으로도 MPEG 프레임의 시작점을 식별할 수 있다. 따라서, 전송된 데이터는 다음 계층으로 전달하기 위하여 적절히 재조립될 수 있다.

그러나, 블록 코드화된 시스템에 있어서, 통상적으로 디코딩 이전에 프레임 동기화가 달성된다. 많은 양의 잠재적인 변조 및 코딩 스키마들의 조합 가운데 어떠한 변조 및 코딩이 사용되었는지를 수신기가 결정해야 하는 경우에 이러한 것이특히 요구된다. LDPC(Low Density Parity Check) 코드들과 같은 최신의 오류 정정 코딩(error correction coding)은 매우 낮은 신호대 잡음 비에서 동작한다. 이는 이러한 프레임 동기화가 동일한 낮은 신호대 잡음 비(S/N 또는 SNR)에서 달성될 필요가 있음을 의미한다. 더욱이, 이러한 시스템에서의 프레임 동기화는 프레임의 시작점 및 끝점을 결정하는 것을 넘어서서, 해당 프레임에서 채택된 변조 및 코딩 스키마를 결정하는 것까지 확장된다.

전술한 관점에서,프레임 동기화에 대한 종래의 접근법은 예컨대 고충실도 출력의 요구가 더 이상 보장되지 않는다는 점에서 제대로 동작하지 않는다.

결과적으로, 다른 접근법들이 개발되었으나, 이러한 접근법들은 심각한 오버헤드(즉, 처리율의 감소) 및 수신기 복잡성을 초래한다. 예컨대, 한가지 접근법은 프레임 구조 내에서 프레이밍 정보를 보호하기 위하여, BCH(Bose Chaudhuri Hocquenghem) 코드와 같은 정방향 오류 정정 코딩(forward error correction coding)의 사용을 제시한다. 수신단에서, 수신기는 상관에 의해 우선 고유 워드(unique word)를 탐색한다. 고유 워드가 검출되면, BCH 코드화된 프레이밍 정보는 최대 가능성 상관 디코딩(maximum likelihood correlation decoding)에 의해 일관되게 디코딩된다. 이러한 기술의 결점은 고유 워드가 커야 한다는 점(즉, 높은 오버헤드)이다. 다른 결점은 BCH 코드의 진정한 최대 가능성 디코딩(true maximum likelihood decoding)은 매우 복잡하다는 점이다.

따라서, 큰 오버헤드 부담을 초래하지 않고, 빠른 획득을 제공하는 프레임동기화 메커니즘에 대한 필요성이 존재한다. 또한, 구현이 간단한 프레임 동기화 접근법에 대한 필요성이 존재한다. 또한, 코딩 및 변조 독립성을 제공할 수 있도록 융통성있는 동기화 기술을 제공해야할 필요성이 존재한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, LDPC 코드들을 이용하도록 구성된 디지털 방송 시스템을 도시하는 도면.

도 2는 도 1의 시스템의 디지털 전송 설비에서 사용되는 예시적인 송신기를 도시하는 도면.

도 3은 도 1의 시스템 내의 예시적인 디지털 모뎀을 도시하는 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 예시적인 프레임 구조를 도시하는 도면.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, BPSK 성상을 이용하는 물리 계층 신호화 정보 필드 생성기를 도시하는 도면.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 물리 계층 신호화 정보 필드 생성기의 동작의 흐름도.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 프레임 검출 프로세스의 흐름도.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 물리 계층 신호화 정보를 이용하는 검출기를 도시하는 도면.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 차동 검출기를 도시하는 도면.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 피크 탐색 검출 스키마(peak search detection scheme)를 도시하는 도면.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 피크 탐색 프로세스의 흐름도.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 버퍼링 및 누적을 위하여 변경된 도 8의 검출기를 도시하는 도면.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른, 프레임 동기화와 연관된 다양한 프로세스들을 수행할 수 있는 컴퓨터 시스템을 도시하는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

105 : 디지털 전송 설비

103 : 디지털 방송 채널

105 : 디지털 모뎀

200 : 송신기

203 : LDPC 인코더

204 : 프레이밍 모듈

205 : 변조기

300 : 디지털 모뎀

305 : 복조기

307 : LDPC 디코더

이러한 요구 및 다른 요구가 본 발명에 의해 다루어지고, LDPC 코드들을 이용하는 디지털 방송 시스템에서의 프레임 동기화를 지원하기 위한 구성이 제공된다. 프레이밍 모듈은 데이터 스트림을 출력하기 위하여, 신호 성상(signal constellation)에 따라 프레임의 프레이밍 정보를 지정하는 (예컨대, 리드-물러 인코더에 의해 생성된) 코드 워드(codeword)를 맵핑하기 위한 성상 맵퍼(constellation mapper)를 포함한다. 데이터 스트림은 두 개의 데이터 스트림들로 나누어진다. 데이터 스트림 중의 하나는 부가적인 비트를 전송하도록 변경된다(이진 영역에서 데이터 스트림의 각각은 전송된 정보 비트(information bit)에 의존하는 상수에 의해 곱해지는데,이는 데이터 스트림이 원본 데이터 스트림의 복제(duplicate) 또는 원본 데이터 스트림의 이진 보수(binary complement) 중의 하나를 포함하는 것을 의미함). 그 후, LDPC 코드화된 프레임에 부가되는 물리 계층 신호화 코드를 형성하기 위하여 두 개의 데이터 스트림들이 조합된다. 이러한 접근법은 동기화를 보조할 수 있는 프레이밍 구조를 포함한다. 수신 측에서는, 물리 계층 신호화 코드의 임베디드 프레이밍 구조에 기초하여 물리 계층 신호화 코드 및 고유 워드의 위치를 파악하기 위해 상대적으로 간단한 프레임 검출기를 사용할 수 있다. 그 후, 이러한 정보는 피크 탐색 검출 프로세스(peak search detectionprocess)로 공급되고, 이러한 프로세스는 탐색 윈도우(search window) 내에서 피크치를 탐색하여, 해당 피크치를 후보로 지정한다. 사용된 변조 스키마를 알고 있다면, 그에 따라 탐색 윈도우 길이를 설정할 수 있고, 그렇지 않다면 기본 길이를 사용한다. 피크 탐색은 다수의 탐색 윈도우들에 대해 수행될 수 있고, 그 결과 다른 후보들이 발생한다. 각각의 탐색 후에, 특정 후보로부터 다음 피크의 위치를 추출함으로써 후보들이 검증된다. 바람직하게, 상기 구성은 부가적인 오버헤드 없이 빠르고, 신뢰할 만한 프레임 획득을 제공한다.

본 발명의 일 실시예의 일 태양에 따르면, 디지털 통신 시스템에서 프레임 동기화를 지원하기 위한 방법이 개시된다. 이러한 방법은 데이터 스트림을 출력하기 위하여 신호 성상에 따라 프레임의 프레이밍 정보를 지정하는 코드 워드를 맵핑시키는 단계를 포함한다. 부가적으로, 이러한 방법은 데이터 스트림을 복제하고, 데이터 스트림을 제1 데이터 스트림 및 제2 데이터 스트림으로 디멀티플렉싱하는 단계를 포함한다. 또한, 이러한 방법은 소정의 동작에 따라 제1 데이터 스트림을 변경하는 단계 및 변경된 제1 데이터 스트림을 제2 데이터 스트림과 멀티플렉싱하는 단계를 포함한다. 더욱이, 이러한 방법은 멀티플렉싱된 데이터 스트림들에 기초하여 프레임에 대응되는 물리 계층 헤더를 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예의 다른 태양에 따르면, 디지털 통신 시스템에서 프레임 동기화를 지원하기 위한 장치가 개시된다. 이러한 장치는 데이터 스트림을 출력하기 위하여 신호 성상에 따라 프레임의 프레이밍 정보를 지정하는 코드 워드를 맵핑하도록 구성된 성상 맵퍼를 포함하는데, 데이터 스트림은 제1 데이터 스트림 및제2 데이터 스트림으로 디멀티플렉싱된다. 또한, 이러한 장치는 성상 맵퍼와 연결되어, 제1 데이터 스트림을 변경하도록 구성된 곱셈기를 포함한다. 더욱이, 이러한 장치는 변경된 제1 데이터 스트림을 제2 데이터 스트림과 조합하도록 구성된 멀티플렉서를 포함하는데, 프레임에 대응되는 물리 계층 헤더는 멀리플렉싱된 데이터 스트림들에 기초하여 출력된다.

본 발명의 일 실시예의 다른 태양에 따르면, 디지털 방송 시스템에서 프레임 동기화를 지원하는 방법이 개시된다. 이러한 방법은 인코딩된 비트들을 출력하기 위하여 정방향 오류 정정 코드에 의해 프레임의 프레이밍 정보를 인코딩하는 단계를 포함한다. 또한 이러한 방법은 인코딩된 비트들의 각각을 반복하는 단계를 포함한다. 더욱이, 이러한 방법은 부가적인 프레이밍 정보를 전송하기 위하여 반복된 비트들을 소정의 동작에 따라 변경하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예의 다른 태양에 따르면, 프레임의 시작점을 검출하기 위한 방법이 개시된다. 이러한 방법은 방송 신호에 대응되는 데이터 스트림을 수신하는 단계를 포함한다. 데이터 스트림은 방송 신호의 코딩 정보 및 변조를 특정하는 물리 계층 헤더 및 고유 워드를 포함한다. 또한, 이러한 방법은 데이터 스트림을 미분하는 단계; 차동화된 데이터 스트림을 소정의 승수(multiplier)와 곱하는 단계; 곱셈의 결과들을 합산하는 단계; 복수의 가산된 값들(added values)을 산출하기 위하여 합산된 결과들을 가산하는 단계; 및 복수의 감산된 값들(subtracted values)을 산출하기 위하여 합산된 결과들을 감산하는 단계를 포함한다. 더욱이, 이러한 방법은 가산된 값들 및 감산된 값들의 절대값들 가운데 최대값을 결정하는단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예의 다른 태양에 따르면, 프레임의 시작점을 검출하기 위한 장치가 개시된다. 이러한 장치는 방송 신호에 대응되는 데이터 스트림을 수신하기 위한 수단을 포함한다. 데이터 스트림은 방송 신호의 코딩 정보 및 변조를 지정하는 물리 계층 헤더 및 고유 워드를 포함한다. 또한, 이러한 장치는 수신된 데이터 스트림을 차동화하기 위한 수단; 차동화된 데이터 스트림을 소정의 승수와 곱하기 위한 수단; 곱셈의 결과들을 합산하기 위한 수단; 복수의 가산된 값들을 산출하기 위하여 합산된 결과들을 가산하기 위한 수단; 복수의 감산된 값들을 산출하기 위하여 합산된 결과들을 감산하기 위한 수단; 및 가산된 값들 및 감산된 값들의 절대값들 가운데 최대값을 결정하기 위한 수단을 포함한다.

본 발명의 일 실시예의 다른 태양에 따르면, 디지털 통신 시스템에서 전송된 프레임의 프레이밍 정보를 복원하기 위한 방법이 개시된다. 이러한 방법은 프레임의 물리 계층 신호화 코드를 디스크램블링하는 단계를 포함한다. 물리 계층 신호 코드는 제1 차 리드-물러 코드에 따라 인코딩되고, 인터리빙된다. 또한, 이러한 방법은 프레임의 파일롯 구조, 코딩율 및 변조 형식을 추출하기 위하여 물리 계층 신호화 코드를 디코딩하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예의 또 다른 태양에 따르면, 디지털 통신 시스템에서 프레임 동기화를 지원하기 위한 방법이 개시된다. 이러한 방법은 탐색 윈도우 길이를 설정하는 단계; 및 탐색 윈도우 길이에 대하여 프레임 내의 피크 위치를 결정하는 단계를 포함한다. 프레임은 고유 워드, 코드 워드 및 코드화된 세그먼트를 포함하는데, 코드 워드는 코드화된 세그먼트의 프레이밍 정보를 지정한다. 또한, 이러한 방법은 피크 위치를 후보로 지정하는 단계; 및 후보를 검증하는 단계를 포함한다. 더욱이, 이러한 방법은 후보가 검증되면 프레임의 획득을 선언하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예의 또 다른 태양에 따르면, 송신기는 LDPC 코드 워드를 출력하도록 구성된 인코더를 포함한다. 또한, 송신기는, LDPC 코드 워드에 응답하여 LDPC 코드화된 프레임을 생성하고, LDPC 코드화된 프레임과 연관된 코딩 정보 및 변조를 지정하기 위하여 LDPC 코드 워드에 물리 계층 신호화 필드를 부가하도록 구성된 프레이밍 모듈을 포함한다. 물리 계층 신호화 필드는 정방향 오류 정정(FEC) 코드로 인코딩되고, 프레임 동기화를 돕기 위하여 임베디드 프레이밍 구조를 갖는다.

본 발명을 수행하기 위하여 고려된 최상의 모드를 포함하는 다수의 특정한 실시예들 및 구현예들을 설명함으로써, 본 발명의 다른 태양들, 특징들 및 이점들이 다음의 상세한 설명으로부터 쉽게 명확해진다. 또한, 본 발명은 다른 그리고 상이한 실시예들을 포함할 수 있고, 실시예들의 여러 세부 사항들은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하고 확실한 측면에서 변경될 수 있다. 따라서, 도면 및 상세한 설명은 본질적으로 제한적이 아닌 도시적인 것으로 간주되어야 한다.

디지털 방송 및 대화식 시스템에서 프레임 동기화를 효율적으로 제공하기 위한 장치, 방법 및 소프트웨어가 기술된다. 설명의 목적상 다음의 상세한 설명에서는, 본 발명의 완전한 이해를 위해 다수의 특정한 세부 사항들이 제시된다. 그러나, 당업자에게는 본 발명이 이러한 특정한 세부 사항이 없이 실시되거나 동등한 구성을 이용하여 실시될 수 있음이 자명하다. 다른 실시예에서, 본 발명을 불필요하게 모호하게 만드는 것을 피하기 위하여 주지된 구조들 및 장치들은 블록도 형태로 도시된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라, 저밀도 패리티 검사(Low Density Parity Check; LDPC)를 이용하도록 구성된 디지털 방송 시스템의 다이어그램이다. 디지털 통신 시스템(100)은 통신 채널(103)을 통해 하나 이상의 디지털 모뎀(105)으로 브로드캐스팅하기 위한 신호 파형들(signal waveforms)을 발생시키는 디지털 전송 설비(digital transmission facility; 101)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신 시스템(100)은 예컨대, 대화식 서비스뿐만 아니라 오디오 및 비디오 방송 서비스를 지원하는 위성 통신 시스템이다. 대화식 서비스는 예컨대, 전자 프로그래밍 가이드(EPGs), 고속 인터넷 접근, 대화식 광고(interactive advertising), 전화(telephony) 및 전자 우편 서비스를 포함한다. 또한, 이러한 대화식 서비스들은 유료 방송(Pay Per View), TV 상거래(TV Commerce), VOD, NVOD(Near Video On Demand) 및 AOD 서비스들과 같은 텔레비전 서비스들을 포함할 수 있다. 이러한 환경에서, 모뎀들(105)은 위성 모뎀들이다.

이러한 모뎀들(105)은 (도 4에 도시된) 브로드캐스팅된 데이터 프레임 구조에 포함된 프리앰블 및/또는 고유 워드(unique words; UW)를 조사함으로써 반송파 동기화를 달성하고, 이에 의해 트레이닝(training)을 위해 특히 지정된 부가적인오버헤드의 사용을 감소시킨다. 디지털 모뎀들(105)은 도 3과 관련하여 이하에서 보다 완전하게 기술된다.

이러한 개별 통신 시스템(100)에서, 전송 설비(101)는 미디어 콘텐트(예컨대, 오디오, 비디오, 문자 정보, 데이터 등)를 나타내는 가능한 메시지들(possible messages)의 개별 세트를 생성하는데, 가능한 메시지들 각각은 대응되는 신호 파형을 갖는다. 이러한 신호 파형들은 통신 채널(103)에 의해 약해지거나 그렇지 않으면 변경된다. 잡음 채널(103)에 대항하기 위하여, 전송 설비(101)는 LDPC 코드들을 이용한다.

전송 설비(101)에 의해 발생된 LDPC 코드들은 어떠한 성능 손실도 없는 고속 구현(high speed implementation)을 가능하게 한다. 전송 설비(101)로부터 출력된 이러한 구조화된 LDPC 코드들은, 변조 스키마(modulation scheme; 예컨대 8PSK)로 인해 이미 채널 오류(channel errors)가 발생하기 쉬운 비트 노드에 소수의 체크 노드를 할당하는 것을 피할 수 있게 한다. 이러한 LDPC 코드들은 (터보 코드와 달리) 병렬화 가능한 디코딩 과정(parallelizeable decoding process)을 갖는데, 바람직하게 이는 추가, 비교 및 테이블 검색(table look-up)을 포함한다. 더욱이, 주의깊게 디자인된 LDPC 코드들은 어떠한 오류층의 징후도 나타내지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 위성 모뎀(105)과 통신하기 위해 전송 설비(101)는 도 2에서 이하 설명하는 바와 같이 상대적으로 간단한 인코딩 기술을 사용하여 (디코딩 동안에 효율적인 메모리 액세스를 용이하게 하는) 패리티 검사 행렬들(parity check matrices)에 기초하는 LDPC 코드들을 생성한다.

도 2는 도 1의 시스템의 디지털 전송 설비에서 사용된 예시적인 송신기의 다이어그램이다. 예컨대, 송신기(200)는 디지털 방송 및 대화식 서비스들을 지원하기 위하여 설비(101)에서 이용된다. 정보 소스(201)는 정보 비트들을 LDPC 인코더(203)에 제공하는데, 이는 수신기(105)에서의 오류 정정 프로세싱(error correction processing)에 적합한 보다 높은 중복성(redundancy)의 코드화된 스트림(coded stream)을 출력한다. 코드화된 스트림은 전송 프레임을 생성하기 위하여 프레이밍 모듈(framing module; 204)로 공급되는데, 전송 프레임은 LDPC 코드화된 프레임의 프레이밍 정보를 전달하기 위하여 고유 워드(UW) 및 물리 계층 신호화 헤더(signaling header)를 포함할 수 있다.

일반적으로, LDPC 코드들은 생성 행렬들(generator matrix)을 지정할 것을 요구한다. LDPC 인코더(203)는 패리티 검사 행렬(parity check matrix) 상에 구조를 부여함으로써 오직 패리티 검사 행렬만을 사용하는 단순한 인코딩 기술을 사용한다. 특히, 행렬의 일정 부분이 삼각(triangular)이 되도록 제한함으로써 패리티 검사 행렬 상에 제한을 둔다. 이러한 제한은 무시할 만한 성능 손실만을 초래하므로, 매력적인 트레이드 오프(trade-off)를 만들어 낸다.

변조기(205)는 프레이밍 모듈(204)로부터의 전송 프레임을 전송 안테나(207)로 전송되는 신호 파형들로 맵핑시키는데, 전송 안테나(207)는 통신 채널(103)을 통해 이러한 파형들을 방출한다. 따라서, 인코딩된 메시지들은 변조되어 전송 안테나(207)로 분배된다. 이하에서 기술되는 바와 같이 전송 안테나(207)로부터의 전송은 디지털 모뎀으로 전파된다. 위성 통신 시스템의 경우에는, 안테나(207)로부터 전송된 신호들은 위성을 통해 중계된다.

도 3은 도 1의 시스템의 예시적인 디지털 모뎀의 다이어그램이다. 변조기/복조기로서, 디지털 모뎀(300)은 송신기(200)로부터의 신호들의 수신 및 전송 모두를 지원한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모뎀(300)은 안테나(303)로부터 수신된 LDPC 인코딩된 신호들의 프레임 획득을 제공하는 프레임 동기화 모듈(frame synchronization module; 301)을 갖는다. 복조기(demodulator; 305)는 프레임 동기화 모듈(301)로부터 출력된 수신 신호들의 복조를 수행한다. 복조 후에, 신호들은 LDPC 디코더(307)로 전달(forward)되는데, 이는 원본 소스 메시지들(즉, 정보 비트들)을 재구성하려고 시도한다.

전송을 함에 있어서, 모뎀(300)은 입력 신호들을 인코딩하기 위하여 LDPC 인코더(309)를 이용한다. 그 후, 인코딩된 신호들은 변조기(311)에 의해 변조되는데, 변조기(311)는 다양한 변조 스키마 - 예컨대, BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK, 8PSK, 16 APSK(Amplitude Phase Shift Keying) 또는 다른 고차 변조(high order modulation) -를 사용할 수 있다.

대안적으로, 단순한 방송 애플리케이션에 있어서, 최종 사용자(end user)는 방송 네트워크로 반송(transmit back)할 필요가 없으므로, 변조기(311)가 요구되지 않는다. 송신기(200)의 일부로서, 변조기는 방송 센터(broadcast center) 내에 존재할 수 있는 반면, 복조기(305)는 최종 사용자의 집에 배치될 수 있다. 이러한 구성 하에서, 최종 사용자는 수신 전용 단말기(receive-only terminal)를 갖게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 예시적인 프레임 구조의 다이어그램을 도시한다. 예시로서, 프레임 구조(400)는 도 1의 디지털 방송 시스템을 지원하도록 디자인된다. 지적한 바와 같이, 시스템(100)은 위성 통신 시스템으로 사용될 수 있다. 그러므로, 프레임 구조(400)는 (예컨대, 위성 방송 및 대화식 서비스들을 지원하는) DVB(Digital Video Broadcasting)-S2 표준을 따른다.

전력의 향상으로 인해, 위성 시스템들은 LDPC 코딩 스키마 및 고차 변조와 같은 효율적이고 동적 코딩 및 변조 스키마를 지원할 수 있다. 동적으로 코딩 및 변조 스키마를 동적으로 특정함으로써 전송을 환경(예컨대, 비오는 조건, 맑은 하늘 등)에 적응시켜 처리율(throughput)을 최적화할 수 있다. 그러나, 동적 코딩 및 변조 스키마들은 프레이밍 구조에 중대한 제한 및 요구사항들을 부과한다. 변조 스키마가 동적이므로, 전송에 사용되는 특정 변조 스키마를 수신기는 알지 못한다. 또한, 블록 코드와 같은 LDPC 코드는 코드화된 프레임이 명확히 인식된 경우에 디코딩 될 수 있다. 즉, 프레임의 시작점 및 끝점 점은 디코딩 전에 결정되어야 한다. 결과적으로, 전송 스트림에 삽입된 임의의 프레이밍 정보는 강력한 LDPC 코딩 스키마에 의해 보호될 수 없을 것이다. 더욱이, LDPC의 우수한 전력 효율(power efficiency)로 인해, 시스템(100)은 극히 낮은 SNR에서 동작할 수 있다. 예컨대, BPSK 율 1/2에 대하여, LDPC는 오직 -2dB Es/No를 요구한다. LDPC 코드 및 변조 스키마의 다양한 가능성으로 인해, 프레이밍 정보는 프레이밍 정보를 뒤따르는 LDPC 코드화된 프레임을 위하여 어떠한 특정 코딩 및 변조 스키마들이 사용되었는지 식별할 필요가 있다.

따라서, 이처럼 낮은 SNR에서 LDPC 디코더(307)의 도움없이 복원가능하도록 프레이밍 정보가 적절히 포함되어야한다는 점이 인식되었다. 이상의 논의로부터 명백해지는 바와 같이, 프레이밍 정보는 단지 프레임의 시작점 및 끝점을 넘어서, 변조, 코딩 및 파일롯 구조와 같은 정보를 효율적으로 전달해야 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 프레이밍 구조(400)는 UW(401), 및 MODCODE(MODulation CODE) 필드로 표시된 물리 계층 신호화 정보 필드(physical layer signaling information field; 403)를 포함한다. UW(401)는 프레임 동기화를 돕는 비트 패턴(bit pattern)을 포함한다. UW(401)는 고정되어 있으며, 수신기에 알려져 있다. 예시적인 실시예에서, MODCODE 필드(403)는 FEC(Forward Error Correction) 코드화된 블록(예컨대, 리드 물러 코딩(Reed-Muller coding))이고, 복조기(305) 및 LDPC 디코더(307)가 적절히 기능하여 수신 신호들을 디코딩할 수 있도록 필수적인 정보를 전달한다. 예컨대, MODCODE 필드(403)는 LDPC 코드의 길이 및 파일롯 구성들과 같은 다른 정보 뿐만 아니라, LDPC 코드의 비율, 변조 스키마를 포함하는 프레이밍 정보를 특정한다. 프레임(400)에 의해 지원되는 변조 스키마는 BPSK, QPSK, 8PSK, 16진, 32진 변조를 포함할 수 있다. MODCODE 필드는, 그것이 제공하는 정보로 인해, 또한 "물리 계층 신호화" 필드로 불린다.

분명히, (단일 프로토콜이 아닌) 잡음이 많은 채널을 통해 송신되어야 하는 임의의 정보는 적절히 보호되어야 할 필요가 있다. 따라서, MODCODE 필드(403)가 LDPC 코드화된 프레임(405)에 선행한다. 방송 및 대화식 서비스들을 지원하기 위하여, LDPC 코드화된 프레임(405)의 길이는 64800 비트가 될 수 있고, UW(401) 및MODCODE 필드(403)의 조합 길이는 90 비트이다.

종래 기술에 의하면, MODCODE 필드(403)는 운반되는 정보에 따라 달라지므로, 이러한 물리 계층 신호화 정보(403)는 프레임 검출을 위하여 사용될 수 없다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, MODCODE 필드(403)의 오류 정정 기능을 손상시키지 않고도, 검출에 쉽게 이용될 수 있는 구조를 MODCODE 필드(403) 내에 포함시키기 위한 메커니즘이 제공된다.

바람직하게, 프레임 구조(400)는 신뢰할 만한 획득을 제공하는 반면, 낮은 오버헤드를 요구한다. 신속한 획득을 위한 획득 스키마는 도 7 및 도 11에 관하여 이하에서 보다 완벽하게 기술된다. 시청자가 채널을 전환하는 경우에 시청 감(viewing experience)이 영향을 받기 때문에, 디지털 비디오 방송 애플리케이션에 대해 빠른 획득이 중요하다.

따라서, 다음에 논의되는 바와 같이, 프레이밍 코드에 임베디드 구조가 검출 및 획득을 위하여 이용될 수 있도록 MODCODE(403)가 생성되어 프레이밍 정보를 보호한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, BPSK 성상(constellation)을 이용하는 물리 계층 신호화 정보 필드 생성기의 다이어그램이다. 프레임 동기화의 관점에서, 프레임(400)의 시작점에 있는 UW(401)는 알려져 있고, 좋은 상관 특성(correlation property)을 갖는 임의의 시퀀스를 구성할 수 있다. 따라서, 본 발명은 물리 계층 신호화 정보 필드(403)의 생성에 집중한다. 본 예시에서, MODCODE 생성기(500)는 송신기(200)의 프레이밍 모듈(204) 내에 존재할 수 있다.생성기(500)는 BPSK 성상 맵퍼(503)로 비트 스트림을 출력하는 RM(Reed-Muller) 인코더(501)를 포함한다. 이러한 생성기(500)의 동작이 도 6과 관련하여 기술된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 물리 계층 신호화 정보 필드 생성기의 동작의 흐름도를 도시한다. 전술한 바와 같이, MODCODE(403)는 예컨대, 변조, FEC 코드율, 프레임 길이 및 파일롯의 구성(예컨대, 현재 파일롯이 존재하는지)에 관한 정보를 전달한다. 개념적으로, 생성기(500)는 블록 코드와 그것의 스크램블된 버전(scrambled version)의 인터리빙(interleaving)인 MODCODE(403)을 출력한다.

특히, 단계(601) 마다, 6 비트의 정보를 운반하는 코드[32,6,16]를 생성하기 위하여 예컨대 리드 물러 인코더(501)를 사용해서 블록 코드가 생성된다. 예시적인 생성기 행렬은 다음과 같다.

다음으로, 단계(603)에서와 같이, 인코딩된 데이터는 BPSK 성상 맵퍼(503)를 통해 BPSK 변조로 맵핑된다. 상이한 변조 스키마(예컨대, QPSK)에 대응되는 다른 신호 성상이 이용될 수도 있다. BPSK 신호 성상으로의 이러한 맵핑은 사용자 데이터의 변조 스키마와 무관하다. 단계(605)에서, 결과적인 32BPSK 심볼들이 복제되고, 두 개의 코드화된 데이터 블록으로 디멀티플렉싱된다(demultiplexed). 단계(607)마다, 스크램블되지 않은 코드화된 데이터 블록에 곱셈기(505)를 통해{a, -a}를 곱함으로써, 정보의 부가적인 비트가 운반될 수 있는데, a는 임의의 상수가 될 수 있고, 상수의 부호(즉, 양 및 음)는 각각 논리적인 0 및 논리적인 1을 나타낸다. 부호는 복제된 32 비트의 전체 블록에 걸쳐 변화하지 않음을 주의해야 한다.

단계(609)에서, 두 개의 데이터 스트림은 멀티플렉서(507)에 의해 하나의 데이터 스트림으로 역으로 멀티플렉싱되어 64 개의 복소 심볼들(complex symbols)로 된 MODCODE(403)을 생성한다(단계(611)). 이는 두 개의 데이터 스트림을 효과적으로 인터리빙한다. 이는 단순히 코드화된 심볼을 반복하는 것과는 근복적으로 다르다는 점에 주의해야 하는데, 코드화된 심볼의 단순한 반복은 열등한 오류 정정 코드 - 즉, 최적이 아님이 쉽게 증명될 수 있는 파라미터들[64,6,32]의 선형 코드 -를 초래한다. 이에 비해, 생성기(500)로부터 출력된 MODCODE(403)는 퍼뮤테이트된(permutated)[64,7,32] 제1 차 리드-물러 코드와 동등한데, 이는 주어진 차원(dimension) 및 정보 속도(information rate)에서 최적의 코드이다. 따라서, 오류 정정 능력 및 데이터 비율이 손상되지 않는다. 퍼뮤테이트된 제1 차 리드-물러 코드의 한 가지 이점은 이러한 코드가 주지된 고속 하다마드 변환(fast Hadamard transform)에 의해 최대 가능성(maximum likelihood) 방식으로 디코딩될 수 있다는 점이다. 더욱이, MODCODE(403)는 프레임의 획득을 가속화하기 위하여 사용될 수 있다.

단계(613)에서, MODCODE(403)는 예컨대, 다음의 이진 시퀀스를 사용하여 스크램블러(scrambler; 509)를 통해 스크램블된다.

이러한 스크램블링 시퀀스는 인터리빙된 제1 차 리드-물러 코드의 스펙트럼(spectral)/상관(correlation) 특성을 향상시킨다. 이러한 향상된 상관 특성은 검출 및 획득을 위하여 매우 중요하다.

이상의 설명으로부터, MODCODE(403)를 32 쌍의 인접한 심볼들로 분석(parsing)하면, 각 쌍의 차이가 스케일링 상수(scaling constant) 1 또는 -1에 달려있다는 점을 알게 된다. 이러한 특성은 MODCODE(403)가 전달하는 프레이밍 정보를 모르는 경우에 획득을 위해 MODCODE(403)을 사용하는 것을 가능케 한다. 마찬가지로, MODCODE(403)는 변조된 영역(modulated domain)에서보다 이진 영역에서 완전히 기술될 수 있다. 이러한 경우에, RM[32,6,16] 인코더(501)의 출력은 (y₁y₂...y₃₂)로 표현될 수 있다. 전송될 부가적인 비트가 논리 0과 같다면, 스크램블러 이전의 출력은 (y₁y₁y₂y₂...y₃₂y₃₂)이다. 즉, 각각의 비트가 반복된다. 반면, 전송될 부가적인 비트가 논리 1과 같다면 스크램블러(509) 이전의 출력은 ()이다. 즉, 반복된 심볼은 추가로 이진 보수화된다(binary complemented). 이진 스크램블된 시퀀스(binary scramble sequence)는 BPSK, QPSK 등과 같은 임의의 소정의 변조 스키마로 맵핑될 수 있다.

다른 시스템에 있어서, 원본(original) 및 반복된 (또는 반복되고 이진 보수화된) 심볼들을 다른 형식으로 변조하는 것이 가능하다. 예컨대, 본 발명의 대안적인 실시예에 따르면, 원본 및 반복된 심볼들은 모두 BPSK로 변조된다. 그러나, 반복된 (또는 반복되고 이진 보수화된) 신호를 90도 만큼 회전시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 피크 대 평균치 비(peak to average ratio)가 감소되어 송신기(200)의 전력 증폭기(도시되지 않음)의 효율을 향상시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 프레임 검출 프로세스의 흐름도이다. 검출 프로세스는 도 8에 도시된 검출기(800)와 연관하여 설명된다. 검출은 고유 워드(401) 및 MODCODE 필드(403)의 위치를 파악하는 과정을 포함한다. 이러한 프로세스는 차동 검출(differential detection)을 사용함으로써 상대적으로 큰 주파수 오프셋(예컨대, 심볼 비율의 10 내지 20 퍼센트)을 수용할 수 있다. 도 8의 시스템에서, 심볼마다 하나의 샘플이 존재한다고 가정한다. 당업자에게 알려져 있는 바와 같이, 이러한 프로세스는 심볼당 여러 샘플들이 있는 경우(multiple samples per symbol)에도 쉽게 적용될 수 있다. 검출 프로세스에서 두 개의 시나리오 - MODCODE에 의해 전달되는 프레이밍 정보를 모르는 경우 및 프레이밍 정보를 아는 경우 -가 고려된다.

검출기(800) 및 검출기(900)의 동작(도 9)은 각각 모르는 경우 및 아는 경우의 시나리오를 고려한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 단계(701)에서처럼 입력 신호는 신호를 시프트 레지스터(shift register; 801)로 시프트시킴으로써 우선 차동화된다. 즉, 곱셈기(803)에 의해 입력 신호에는 한 심볼 주기만큼 지연된 신호의 공액(conjugate of one symbol period delayed signal)이 곱해진다. 그 후, 출력은 시프트 레지스터(801)에 의해 버퍼링된다. 도 5의 생성기(500)가 사용된다고 가정하면, 단계(703)마다 예컨대 시프트 레지스터(801)의 최우측 25단계(rightmost 25 stages)(또는 셀)의 내용은 곱셈기(807)를 사용하여 차동화된 고유 워드의 공액과 곱해진다.

곱셈기(805 및 807)의 값들은 다음과 같이 쉽게 추출되어 검사될 수 있다. 시프트 레지스터(801)는 모두 0으로 초기화된다. 고유 워드(401) 및 (반복된 (그리고 보수화된)심볼에 대한 상이한 변조 스키마의 잠재적인 상대 회전의 효과 및/또는 스크램블링 시퀀스의 효과를 포함하는) MODCODE 코드 워드(403)가 이러한 검출 회로(800)에 입력되어, 시프트 레지스터(801)의 최우측 셀의 내용이 처음으로 0이 아니게 될 때, 이러한 셀들의 내용의 공액은 특정 셀이 접속되어 있는 곱셈기들(805 및 807)의 각각의 값을 산출한다. 명확히, 이러한 곱셈기들(805 및 807)은 물리 계층 신호화 필드의 고유 워드, MODCODE, 스크램블링 시퀀스 및 변조 스키마에 의해 완전히 결정되고, 오프라인으로 추출될 수 있다. 단계(705)마다, 곱셈기(805 및 807)의 출력은 합산기(809 및 811)를 통해 합산된다. 이러한 예시에서, 시프트 레지스터(801)의 최좌측 64 셀들의 오직 32개 만이 임의의 정해진 시간에 사용된다. 이러한 32 셀들은 공간적으로 균일하게 배치되고, 왼쪽부터 오른쪽으로 셀 번호 1, 3, ...63으로 인덱싱된다.

단계(707)에서와 같이, 두 합산기(809 및 811)의 출력들은 각각 가산기(813)에 의해 가산되고, 감산기(815)에 의하여 감산되어 회로(817)에 대한 두 입력을 생성하는데, 회로(817)는 두 입력들의 절대값들의 최대치를 결정한다(단계(709)). 단계(711)마다, 이러한 최대치는 피크 탐색 검출기(peak search detector; 819)로출력된다. 피크 탐색 검출기(819)의 동작은 도 10 및 도 11과 관련하여 이하에서 보다 완전하게 기술된다.

도 7의 이상의 프로세스 및 연관된 검출기(800)는 MODCODE의 정보를 모르는 경우를 다룬다. 도 9에서 도시된 바와 같이, MODCODE 정보를 안다면, 검출기(800)는 간단한 구조로 될 수 있다(streamlined).

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 차동 검출기의 다이어그램이다. 획득 전에 MODCODE에 의해 운반되는 정보를 알고 있는 경우, 검출 스키마는 검출기(900)에 의해 지원된다. 이러한 정보는 예컨대, 수신기로 구성 정보(configuration information)를 전송하기 위한 전용 채널을 설정함으로써 알 수 있게 된다. 이러한 배치는 방송 시스템(100)에 특히 적합하다. 초기 시동(cold start) 시에, 수신기(즉, 디지털 모뎀(105))는 이러한 미리 정의된 채널로 조정되어 구성 정보를 수신할 수 있다. 이러한 경우에, MODCODE에 의해 운반되는 정보는 구성 정보로부터 추론될 수 있고, 검출기(900)의 획득 전략이 쉽게 전개될 수 있다.

도 8의 검출기(800)에서와 같이, 입력 신호는 곱셈기(901)를 사용하여 신호의 공액과 곱해진다. 검출기(800)와 검출기(900) 사이의 차이점은 대응되는 차동화된 UW(401) 및 MODCODE(403)에 의해 곱해진 후에 시프트 레지스터(901) 전체에 걸쳐 합산이 이루어진다는 점이다. 검출기(800)에서와 같이, 곱셈기(905)의 값들은 시프트 레지스터(903)를 모두 0으로 초기화하고 고유 워드(401) 및 MODCODE(403)를 회로(900)에 입력시킴으로써 결정된다. 시프트 레지스터의 최우측 셀의 내용이 처음으로 0이 아니게 될 때, 셀들의 내용의 공액은 특정 셀이 접속된곱셈기(905)의 각각의 값들을 나타낸다. 모든 곱셈기(905)의 출력은 공통 가산기(907)로 입력된다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 피크 탐색 검출 스키마의 다이어그램이다. 도 8의 피크 탐색 검출기(819)는 본질적으로 탐색 윈도우(search window; 1001) 내에서 피크치를 탐색하고, 버퍼(1003)에 정보를 저장함으로써 이러한 피크치를 후보로(예컨대 후보 1로) 지정한다. 이러한 탐색은 다수의 탐색 윈도우들(1001)에 대해 수행될 수 있는데, 이로 인해 다른 후보들(예컨대, 후보 2 및 후보 3)이 발생된다. 각각의 탐색 후에, 각각의 후보들은 특정 후보로부터 다음 피크의 위치를 추출함으로써 검증된다. 예측이 정확하다면, 획득이 선언된다.

바람직하게, 이러한 상기 프로세스는 종래의 피크 탐색 프로세스에 비해 빠른 획득을 제공한다. 임계치(threshold) 이상인 하나의 상관(correlation)이 존재하면 종래 피크 탐색 프로세스는 임계치를 설정한다. 이러한 경우에, 후보가 획득된다. 그 후에, 프로세스는 그것이 유효한 고유 워드인지 검증한다. 임계법(thresholding)은 수 많은 후보들을 양산할 수 있고, 이로 인해 각각의 후보들에 대해 검증 작업이 실행되므로, 이러한 전통적인 접근법은 느리다.

본 발명의 일 실시예에 따른, 피크 탐색 프로세스의 세부 사항은 도 11에 도시된다. 피크 탐색 프로세스의 디자인은 시스템(100)이 상이한 코드율 및 상이한 변조 스키마(예컨대, BPSK, QPSK, 8PSK, 16APSK 등)를 사용할 수 있다는 인식에 기인한다. 변조 스키마가 사전에 알려져 있지 않더라도, 고유 워드들(401) 간의 최대 거리는 알려져 있다. 다음에 설명하는 바와 같이, 피크 탐색 프로세스는 이러한 지식을 이용한다.

단계(1101)에서, 프로세스는 변조 스키마를 알고 있는지 결정한다. 이러한 정보는 탐색 윈도우 길이(L)을 정의하는데 사용될 수 있다. 예컨대, BPSK에 있어서 LDPC의 코드 길이가 64800 비트로 고정된다면, 두 고유 워드들 사이의 거리는 64800 비트이다. QPSK에 있어서 길이는 32400 비트이고, 8PSK에 대하여 길이는 21600 비트이다. 그러므로, 예상되는 변조 스키마에 대하여, 최대 크기는 LDPC 프레임의 길이에 기초할 것이다. 따라서, 변조 스키마를 사전에 알고 있지 않은 경우에, 단계(1103)마다 탐색 윈도우 길이(L)는 LDPC 프레임의 길이와 UW(401) 및 MODCODE(403)의 길이의 합(예컨대, 64800 + 90)으로 설정될 수 있다. 그러나, 변조 스키마를 알고 있으면, 단계(1105)에서처럼 탐색 윈도우는 특정 변조 스키마를 위한 프레임의 길이에 일치하도록 설정된다. 단계(1107)마다, 피크 탐색 검출기(819)는 특정된 탐색 윈도우로 피크를 찾는다. 탐색 윈도우 내에 다수의 고유 워드(401) 및 MODCODE(403)가 존재할 수 있더라도, 해당 윈도우 내의 피크에 대하여 탐색이 수행된다. 탐색 윈도우는 적어도 하나의 고유 워드(401)가 (도 10에 도시된 바와 같이) 탐색 윈도우 내에 존재하도록 설정된다.

다음으로, 단계(1109)마다, 탐색 윈도우 내의 피크 위치(peak location)가 후보로 지정된다. (단계(1111)마다) 각각의 후보에 대하여, 변조 및 코딩 정보가 아직 이용가능하지 않다면, MODCODE(403)가 디코딩된다. 단계(1113)에서와 같이, 변조 및 코딩 스키마에 기초하여 다음 고유 워드 위치가 추출된다. 그 후에, 단계(1115)마다 프로세스는 예측된 위치(predicated location)가 정말로 UW(401)및 MODCODE(403)인지 검증한다. 다음의 연속적인 예측 위치(예컨대 2)가 UW(401) 및 MODCODE(403)으로 검증되면, 프로세스는 프레임 동기화가 획득되었음을 선언한다.

이상의 프로세스는 그들 중의 하나가 성공적으로 검증될 때까지 후보들에 관하여 순차적으로 또는 병렬로 수행될 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 버퍼링 및 누적(accumulation)을 위해 변경된 도 8의 검출기의 다이어그램이다. 검출기(800)는 메모리 및 누산기(1203)을 포함하도록 변경될 수 있다. 제1 차동 곱셈기(803) 이후에, 길이 L의 데이터가 메모리(1201)에 버퍼링되고, 다음 블록의 길이 L의 데이터가 버퍼링된 데이터와 함께 누산기(1203)에 의해 합산된다. 이러한 변경은 검출기(800)의 획득 속도를 향상시킨다. LDPC 시스템에서, LDPC 디코더(307)는 디코딩 프로세스를 위해 쉽게 이용 가능한 메모리를 갖는데, 그러한 메모리는 검출기(800)의 버퍼링을 위하여 이용될 수 있다. 즉, 메모리(1201)는 디코더(307)와 공유될 수 있는데, 이로 인해 부가적인 비용을 피할 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 실시예가 구현될 수 있는 컴퓨터 시스템을 도시한다. 컴퓨터 시스템(1300)은 정보를 통신하기 위한 다른 통신 메커니즘 또는 버스(1301), 및 정보를 처리하기 위한 버스(1301)에 연결된 프로세서(1303)를 포함한다. 또한 컴퓨터 시스템(1300)은 프로세서(1303)에 의해 실행될 명령어들 및 정보를 저장하기 위해 버스(1301)에 연결된, RAM 또는 다른 동적 저장 장치와 같은 메인 메모리(1305)를 포함한다. 또한, 메인 메모리(1305)는 프로세서(1303)에 의해 실행될 명령어들의 실행동안 임시 변수 또는 다른 중간 정보를 저장하기 위하여 사용될 수 있다. 더욱이, 컴퓨터 시스템(1300)은 프로세서(1303)를 위한 명령어들 및 정적 정보(static information)를 저장하기 위해 버스(1301)에 연결된 다른 정적 저장 장치(static storage device) 또는 ROM(1307)을 포함한다. 자기 디스크 또는 광 디스크와 같은 저장 장치(1309)는 정보 및 명령어들을 저장하기 위하여 버스(1301)에 부가적으로 연결된다.

컴퓨터 시스템(1300)은 컴퓨터 사용자에게 정보를 디스플레이하기 위하여 CRT(Cathod Ray Tube), LCD(Liquid Crystal Display), 능동 매트릭스형 디스플레이(active matrix display) 또는 플라즈마 디스플레이와 같은 디스플레이(1311)에 버스(1301)를 통해 연결될 수 있다. 문자숫자식(alphanumeric) 및 다른 키를 포함하는 키보드와 같은 입력 장치(1313)는 프로세서(1303)와 정보를 통신하고, 선택을 명령하기 위하여 버스(1301)에 연결된다. 사용자 입력 장치의 다른 유형은 프로세서(1303)로의 정보 통신 및 선택의 명령과, 디스플레이(1311) 상에서의 커서 동작 제어를 위한 마우스, 트랙볼 또는 커서 방향 키(cursor direction key)와 같은 커서 컨트롤(1315)이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 메인 메모리(1305)에 포함된 명령어들의 배열을 실행하는 프로세서(1303)에 응답하여 다양한 프레임 동기화 프로세스들이 컴퓨터 시스템(1300)에 의해 제공될 수 있다. 이러한 명령어들은 저장 장치(1309)와 같은 다른 컴퓨터 판독 가능 기록 매체로부터 메인 메모리(1305)로 판독될 수 있다. 메인 메모리에 포함된 명령어들의 배열의 실행은 프로세서(1303)가 본 명세서에서 기술된 프로세스 단계들을 수행하도록 한다. 또한, 메인 메모리(1305) 내에 포함된 명령어들을 실행하기 위하여 멀티 프로세싱 배열 내의 하나 이상의 프로세서를 사용할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 본 발명의 실시예를 구현하기 위하여 소프트웨어 명령어들의 위치에 또는 이와 조합하여 하드 와이어드 모듈(hard wired module)을 사용할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 실시예는 임의의 특정한 하드웨어 모듈 및 소프트웨어 모듈의 조합에 제한되지 않는다.

또한, 컴퓨터 시스템(1300)은 로컬 네트워크(1321)에 연결된 네트워크 링크(1319)에 양방향 데이터 통신 연결(two-way data communication coupling)을 제공한다. 예컨대, 통신 인터페이스(1317)는 DSL(digital Subscriber Line) 카드 또는 모뎀, ISDN(Integrated Services Digital Network) 카드, 케이블 모뎀, 또는 대응되는 타입의 전화선으로의 데이터 종신 연결을 제공하기 위한 전화 모뎀을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 통신 인터페이스(1317)는 호환형 LAN으로의 데이터 통신 연결을 제공하기 위한 (예컨대 Ethernet™ 또는 ATM(Asynchronous Transfer Model) 네트워크를 위한) LAN 카드가 될 수 있다. 또한 무선 링크가 구현될 수 있다. 임의의 이러한 구현에서, 통신 인터페이스(1317)는 다양한 유형의 정보를 나타내는 디지털 데이터 스트림을 운반하는 전기, 전자기 또는 광 신호를 송신 및 수신한다. 더욱이, 통신 인터페이스(1317)는 USB 인터페이스, PCMCIA 인터페이스 등과 같은 주변 인터페이스 장치들을 포함할 수 있다.

전형적으로, 네트워크 링크(1319)는 하나 이상의 네트워크를 통해 다른 데이터 장치들로 데이터 통신을 제공한다. 예컨대, 네트워크(1319)는 로컬네트워크(1321)를 통해 호스트 컴퓨터(1323)로 접속을 제공할 수 있는데, 호스트 컴퓨터(1323)는 네트워크(1325)(예컨대, WAN 또는 "인터넷"으로 통상적으로 지칭되는 글로벌 패킷 데이터 통신 네트워크) 또는 서비스 제공자에 의해 동작하는 데이터 장치로의 접속을 갖는다. 로컬 네트워크(1321) 및 네트워크(1325) 모두는 정보 및 명령어들을 전달하기 위하여 전기, 전자기, 또는 광 신호를 사용한다. 컴퓨터 시스템(1300)과 디지털 데이터를 통신하는, 다양한 네트워크들을 통한 신호들 및 네트워크 링크(1319) 상에서 통신 인터페이스(1317)를 통한 신호들은 정보 및 명령어들을 운반하는 반송파의 예시적인 형태이다.

컴퓨터 시스템(1300)은 네트워크(들), 네트워크 링크(1319) 및 통신 인터페이스(1317)를 통해 메시지들을 송신하고, 프로그램 코드를 포함하는 데이터를 수신할 수 있다. 인터넷 예에서, 본 발명의 실시예를 구현하기 위하여 서버(도시되지 않음)는 네트워크(1325), 로컬 네트워크(1321) 및 통신 인터페이스(1317)를 통해 애플리케이션 프로그램에 속하는 요청된 코드를 전송할 수 있다. 프로세서(1303)는 수신되는 동안 전송된 코드를 실행하고/하거나 추후의 실행을 위해 저장 장치(1309) 또는 다른 비휘발성 저장에 코드를 저장할 수 있다. 이러한 방식으로, 컴퓨터 시스템(1300)은 반송파의 형태로 애플리케이션 코드를 얻을 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이 "컴퓨터 판독 가능 기록 매체"는 실행을 위해 프로세서(1303)로 명령어를 제공하는데 참여하는 임의의 매체를 의미한다. 이러한 매체는 비휘발성 매체, 휘발성 매체 및 전송 매체를 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는 많은 형태를 취할 수 있다. 예컨대, 비휘발성 매체는 저장장치(1309)와 같은 광 또는 자기 디스크를 포함할 수 있다. 휘발성 매체는 메인 메모리(1305)와 같은 동적 메모리를 포함한다. 전송 매체는 버스(1301)를 구비하는 것을 특징으로 하는 선을 포함하는 동축 케이블, 동선 및 광 섬유를 포함한다. 또한, 전송 매체는 라디오 주파수(RF) 및 자외선(IR) 데이터 통신 동안 생성되는 것과 같은 음향파, 광파, 또는 전자기파의 형태를 취할 수 있다. 예컨대, 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 통상적인 형태는 플로피 디스크, 플렉시블 디스크(flexible disk), 하드 디스크, 자기 테이프, 임의의 다른 자기 매체, CD-ROM, CDRW, DVD, 임의의 다른 광 매체, 펀치 카드(punch card), 종이 테이프, 광 마크 용지(optical mark sheet), 구멍 패턴 또는 다른 광학적으로 인식 가능한 표시를 갖는 임의의 다른 물리적인 매체, RAM, PROM, EPROM, FLASH-EPROM, 임의의 다른 메모리 칩 또는 카트리지, 반송파 또는 컴퓨터가 판독할 수 있는 임의의 다른 매체를 포함한다.

다양한 형태의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체가 실행을 위해 프로세서로 명령어들을 제공하는 과정에 관련될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 적어도 일부를 실행하기 위한 명령어들은 초기에 원격 컴퓨터의 자기 디스크 상에 수록될 수 있다. 이러한 시나리오에서, 원격 컴퓨터는 명령어들을 메인 메모리로 적재하고, 모뎀을 사용하여 전화선을 통해 명령어들을 송신한다. 로컬 컴퓨터 시스템의 모뎀은 전화선 상에서 데이터를 수신하고, 데이터를 적외선 신호로 변환하여 PDA 및 랩탑과 같은 휴대용 컴퓨팅 장치로 적외선 신호를 전송하기 위하여 적외선 송신기를 사용한다. 휴대용 컴퓨팅 장치 상의 적외선 검출기는 적외선 신호에 의해 운반된 정보 및 명령어들을 수신하여 버스 상에 데이터를 위치시킨다. 버스는 데이터를 메인메모리로 전송하는데, 이로부터 프로세서는 명령어들을 탐색하여 실행한다. 메인 메모리에 의해 수신된 명령어들은 프로세서에 의한 실행 전 또는 후에 저장 장치에 선택적으로 저장된다.

따라서, 본 발명의 다양한 실시예들은 LDPC 코드들을 이용하는 디지털 방송 시스템에서 프레임 동기화를 달성하기 위한 접근법을 제공한다. 프레이밍 모듈은 데이터 스트림을 출력하기 위하여 신호 성상에 따라 프레임의 프레이밍 정보를 지정하는 (예컨대, 리드-물러 인코더에 의해 생성된)코드 워드를 맵핑하기 위한 성상 맵퍼를 포함한다. 데이터 스트림은 두 개의 데이터 스트림들로 나누어진다. 데이터 스트림 중의 하나는 부가적인 비트들(부가적인 비트들의 각각은 복제된 비트 또는 이진 보수 비트 중의 하나임)을 인터리빙하기 위하여 변경된다. 그 후, 두 개의 데이터 스트림들은 물리 계층 헤더를 형성하도록 조합되는데, 이는 LDPC 코드화된 프레임에 부가된다. 이러한 접근법은 동기화를 도울 수 있는 프레이밍 구조를 포함한다. 수신 측에서, 물리 계층 헤더의 임베디드 프레이밍 구조에 기초하여 고유 워드 및 물리 계층 헤더의 위치를 파악하기 위하여 상대적으로 단순한 프레임 검출기가 사용될 수 있다. 그 후, 이러한 정보는 피크 탐색 검출 프로세스에 공급되는데, 이는 탐색 윈도우 내에서 피크치를 탐색하고, 이러한 피크치를 후보로 지정한다. 탐색 윈도우 길이는 사용된 변조 스키마를 알고 있는 경우 그에 따라 설정될 수 있고, 그렇지 않은 경우 기본 길이가 사용된다. 피크 탐색은 다수의 탐색 윈도우에 대하여 수행될 수 있고, 이로 인해 다른 후보들이 생겨난다. 각각의 탐색 후에, 특정 후보로부터 다음 피크의 위치를 추출함으로써 후보가 검증된다. 바람직하게 이상의 구성은 부가적인 오버헤드 없이 빠르고 신뢰할만한 프레임 획득을 제공한다.

본 발명의 다수의 실시예 및 구현들과 연관하여 기술되었지만, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 첨부된 청구항의 조항에 속하는 다양한 변경 및 동등한 배치를 포함한다.

Claims

디지털 통신 시스템(digital communication system)에서 프레임 동기화(frame synchronization)를 지원하기 위한 방법에 있어서,

데이터 스트림(data stream)을 출력하기 위하여 신호 성상(signal constellation)에 따라 프레임의 프레이밍 정보(framing information)를 특정하는 코드 워드(codeword)를 맵핑하는 단계;

상기 데이터 스트림을 복제하고, 상기 데이터 스트림을 제1 데이터 스트림 및 제2 데이터 스트림으로 디멀티플렉싱하는(demultiplexing) 단계;

소정의 동작에 따라 상기 제1 데이터 스트림을 변경하는 단계;

상기 변경된 제1 데이터 스트림을 상기 제2 데이터 스트림과 멀티플렉싱하는(multiplexing) 단계; 및

상기 멀티플렉싱된 데이터 스트림들에 기초하여 상기 프레임에 대응되는 물리 계층 신호화 헤더(physical layer signaling header)를 출력하는 단계

를 포함하는 프레임 동기화 지원 방법.
제1항에 있어서, 상기 신호 성상은 상기 프레임의 변조 스키마(modulation scheme)와 무관한 프레임 동기화 지원 방법.
제1항에 있어서, 상기 프레임은 LDPC(Low Density Parity Check) 코드화된프레임인 프레임 동기화 지원 방법.
제1항에 있어서, 상기 소정의 동작은 상기 제1 데이터 스트림에 {-a} 또는 {a}를 곱하는 동작 - a는 소정의 상수 - 을 포함하는 프레임 동기화 지원 방법 .
제4항에 있어서, 상기 승수의 부호는 상기 프레이밍 정보의 일부를 나타내는 프레임 동기화 지원 방법.
제1항에 있어서, 상기 곱셈은 각각의 부가적인 비트들과 인터리빙된(interleaved) 상기 제1 데이터 스트림의 비트들을 생성 - 상기 부가적인 비트들은 변조 동안 상기 제1 데이터 스트림의 상기 비트들에 대하여 위상 회전됨 - 하는 프레임 동기화 지원 방법.
제1항에 있어서,

제1 차 리드-물러 코드(first order Reed-Muller code)에 따라 상기 코드 워드를 생성하는 단계

를 더 포함하는 프레임 동기화 지원 방법.
제1항에 있어서, 상기 프레이밍 정보는 변조 스키마 및 코딩 스키마를 특정하는 프레임 동기화 지원 방법.
제1항에 있어서,

상기 멀티플렉싱된 데이터 스트림들을 스크램블링하는(scrambling) 단계

를 더 포함하는 프레임 동기화 지원 방법.
제1항에 있어서, 상기 신호 성상은 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 스키마에 따르는 프레임 동기화 지원 방법.
디지털 통신 시스템에서 프레임 동기화를 지원하기 위한 명령어- 상기 명령어는 실행 시에 하나 이상의 프로세서가 제1항의 상기 방법을 수행하도록 배열됨 -들을 수록하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
디지털 통신 시스템에서 프레임 동기화를 지원하기 위한 장치에 있어서,

데이터 스트림 - 상기 데이터 스트림은 제1 데이터 스트림 및 제2 데이터 스트림으로 디멀티플렉싱됨 -을 출력하기 위하여, 신호 성상에 따라 프레임의 프레이밍 정보를 지정하는 코드 워드를 맵핑하도록 구성된 성상 맵퍼(constellation mapper);

상기 성상 맵퍼에 연결되고, 상기 제1 데이터 스트림을 변경하도록 구성된 곱셈기; 및

상기 변경된 제1 데이터 스트림과 상기 제2 데이터 스트림을 조합하도록 구성된 멀티플렉서 - 상기 프레임에 대응되는 물리 계층 신호화 헤더는 상기 멀티플렉싱된 데이터 스트림들에 기초하여 출력됨 -

를 포함하는 프레임 동기화 지원 장치.
제12항에 있어서, 상기 신호 성상은 상기 프레임의 변조 스키마와 무관한 프레임 동기화 지원 장치.
제12항에 있어서, 상기 프레임은 LDPC 프레임인 프레임 동기화 지원 장치.
제12항에 있어서, 상기 곱셈기는 상기 제1 데이터 스트림에 {-a} 또는 {a}를 곱하는 - a는 소정의 상수 - 프레임 동기화 지원 장치.
제15항에 있어서, 상기 승수의 상기 부호는 상기 프레이밍 정보의 일부를 나타내는 프레임 동기화 지원 장치.
제12항에 있어서, 상기 곱셈은 각각의 부가적인 비트들과 인터리빙된 상기 제1 데이터 스트림의 비트들을 생성 - 상기 부가적인 비트들은 변조 동안 상기 제1 데이터 스트림의 상기 비트들에 대하여 위상 회전됨 - 하는 프레임 동기화 지원 장치.
제12항에 있어서,

상기 성상 맵퍼에 연결되고, 제1 차 리드-물러 코드에 따라 상기 코드 워드를 생성하도록 설정된 코드 생성기

를 더 포함하는 프레임 동기화 지원 장치.
제12항에 있어서, 상기 프레이밍 정보는 변조 스키마 및 코딩 스키마를 특정하는 프레임 동기화 지원 장치.
제12항에 있어서,

상기 멀티플렉싱된 데이터 스트림들을 스크램블하도록 구성된 스크램블러(scrambler)

를 더 포함하는 프레임 동기화 지원 장치.
제12항에 있어서, 상기 신호 성상은 BPSK 스키마에 따르는 프레임 동기화 지원 장치.
디지털 방송 시스템에서 프레임 동기화를 지원하는 방법에 있어서,

인코딩된 비트들을 출력하기 위하여 FEC(Forward Error Correction) 코드에 의해 프레임의 프레이밍 정보를 인코딩하는 단계;

상기 인코딩된 비트들의 각각을 반복하는 단계; 및

부가적인 프레이밍 정보를 전송하기 위하여 소정의 동작에 따라 상기 반복된 비트들을 변경하는 단계

를 포함하는 프레임 동기화 지원 방법.
제22항에 있어서, 상기 소정의 동작은 상기 반복된 비트들을 보수화하는(complementing) 단계를 포함하는 프레임 동기화 지원 방법.
제22항에 있어서, 상기 FEC 코드는 제1 차 리드-물러 코드인 프레임 동기화 지원 방법.
제22항에 있어서, 상기 프레임은 LDPC 코드화된 프레임인 프레임 동기화 지원 방법.
디지털 방송 시스템에서 프레임 동기화를 지원하기 위한 명령어- 상기 명령어는 실행 시에 하나 이상의 프로세서가 제22항의 상기 방법을 수행하도록 배열됨 -들을 수록하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
프레임의 시작점을 검출하는 방법에 있어서,

방송 신호에 대응되는 데이터 스트림 - 상기 데이터 스트림은 상기 방송 신호의 변조 및 코딩 정보를 지정하는 물리 계층 신호화 헤더 및 고유 워드를 포함함-을 수신하는 단계;

상기 수신된 데이터 스트림을 차동화하는(differentiating) 단계;

상기 차동화된 데이터 스트림에 소정의 승수(multiplier)를 곱하는 단계;

상기 곱셈의 결과들을 합산하는 단계;

복수의 가산된 값들(added values)을 산출하기 위하여 상기 합산된 결과들을 가산하는 단계;

복수의 감산된 값들(sunstracted values)을 산출하기 위하여 상기 합산된 결과들을 감산하는 단계; 및

상기 가산된 값들 및 상기 감산된 값들의 절대값들 중에서 최대값을 결정하는 단계

를 포함하는 프레임의 시작점 검출 방법.
제27항에 있어서, 상기 방송 신호는 LDPC 코드화된 프레임을 포함하는 프레임의 시작점 검출 방법.
제27항에 있어서,

위성 통신 채널을 통해 상기 방송 신호를 수신하는 단계

를 더 포함하는 프레임의 시작점 검출 방법.
제27항에 있어서,

상기 고유 워드의 위치를 결정하도록 구성된 검출기로 상기 최대값을 출력하는 단계

를 더 포함하는 프레임의 시작점 검출 방법.
프레임의 시작점을 검출하기 위한 명령어- 상기 명령어는 실행 시에 하나 이상의 프로세서가 제27항의 상기 방법을 수행하도록 배열됨 -들을 수록하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
프레임의 시작점을 검출하기 위한 장치에 있어서,

방송 신호에 대응되는 데이터 스트림 - 상기 데이터 스트림은 상기 방송 신호의 변조 및 코딩 정보를 지정하는 물리 계층 신호화 헤더 및 고유 워드를 포함함 -을 수신하기 위한 수단;

상기 수신된 데이터 스트림을 차동화하기 위한 수단;

상기 차동화된 데이터 스트림에 소정의 승수를 곱하기 위한 수단;

상기 곱셈의 결과들을 합산하기 위한 수단;

복수의 가산된 값들을 산출하기 위하여 상기 합산된 결과들을 가산하기 위한 수단;

복수의 감산된 값들을 산출하기 위하여 상기 합산된 결과들을 감산하기 위한 수단; 및

상기 가산된 값들 및 상기 감산된 값들의 절대값들 중에서 최대값을 결정하기 위한 수단

을 포함하는 프레임의 시작점 검출 장치.
제32항에 있어서, 상기 방송 신호는 LDPC 코드화된 프레임을 포함하는 프레임의 시작점 검출 장치.
제32항에 있어서,

위성 통신 채널을 통해 상기 방송 신호를 수신하기 위한 수단

을 더 포함하는 프레임의 시작점 검출 장치.
제32항에 있어서,

상기 고유 워드의 위치를 결정하도록 구성된 검출기로 상기 최대값을 출력하기 위한 수단

을 더 포함하는 프레임의 시작점 검출 장치.
디지털 통신 시스템에서 전송된 프레임의 프레이밍 정보를 복원하기 위한 방법에 있어서,

상기 프레임의 물리 계층 신호화 코드 - 상기 물리 계층 신호화 코드는 제1 차 리드-물러 코드에 따라 인코딩되고, 인터리빙됨 -를 디스크램블링하는(descrambling) 단계; 및

상기 프레임의 코딩율(coding rate), 변조 형식 및 파일롯 형식을 추출하기 위하여 상기 물리 계층 신호화 코드를 디코딩하는 단계

를 포함하는 프레이밍 정보 복원 방법.
제36항에 있어서,

상기 디코딩 단계에 앞서 상기 물리 계층 신호화 코드를 디인터리빙하는(deinterleaving) 단계

를 더 포함하는 프레이밍 정보 복원 방법.
제36항에 있어서, 상기 물리 계층 신호화 코드의 상기 디코딩은 고속 하다마드 변환(fast Hadamard transform)을 사용하는 프레이밍 정보 복원 방법.
디지털 통신 시스템에서 전송된 프레임의 프레이밍 정보를 복원하기 위한 명령어- 상기 명령어는 실행 시에 하나 이상의 프로세서가 제36항의 상기 방법을 수행하도록 배열됨 -들을 수록하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
디지털 통신 시스템에서 프레임 동기화를 지원하기 위한 방법에 있어서,

탐색 윈도우 길이(search window length)를 설정하는 단계;

상기 탐색 윈도우 길이에 걸쳐 프레임 - 상기 프레임은 고유 워드, 코드 워드 및 코드화된 세그먼트를 포함하고, 상기 코드 워드는 상기 코드화된 세그먼트의프레이밍 정보를 지정함 - 내에서 피크의 위치를 결정하는 단계;

상기 피크 위치를 후보로 지정하는 단계;

상기 후보를 검증하는 단계; 및

상기 후보가 검증되면 상기 프레임의 획득을 선언하는 단계

를 포함하는 프레임 동기화 지원 방법.
제40항에 있어서,

상기 후보에 기초하여 상기 코드 워드를 디코딩하는 단계; 및

다음 피크의 위치를 예측하는 단계

를 더 포함하는 프레임 동기화 지원 방법.
제40항에 있어서, 상기 프레이밍 코드 워드는 상기 프레임의 코딩 스키마 및 변조 스키마를 지정하는 프레임 동기화 지원 방법.
제40항에 있어서, 상기 프레임은 LDPC 프레임인 프레임 동기화 지원 방법.
제40항에 있어서,

상기 프레임과 연관된 변조 스키마를 결정하는 단계;

상기 결정된 변조 스키마에 따라 상기 탐색 윈도우 길이를 설정하는 단계; 및

상기 변조 스키마가 결정될 수 없다면, 상기 프레임의 길이에 기초한 기본 값(default value)으로 상기 탐색 윈도우 길이를 설정하는 단계

를 더 포함하는 프레임 동기화 지원 방법.
제40항에 있어서,

복수의 후보들을 산출하기 위하여 상기 설정된 탐색 윈도우에 따라 다른 프레임들에 대한 후측 피크 탐색들을 반복적으로 수행하는 단계 - 소정 수의 후보들이 성공적으로 검증된 후에 상기 획득이 선언됨 -

을 더 포함하는 프레임 동기화 지원 방법.
제40항에 있어서, 상기 피크는 상기 프레임 내의 상기 고유 워드에 대응되는 프레임 동기화 지원 방법.
디지털 방송 시스템에서 프레임 동기화를 지원하기 위한 명령어 - 상기 명령어는 실행 시에 하나 이상의 프로세서가 제40항의 상기 방법을 수행하도록 배열됨 - 들을 수록하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
LDPC 코드 워드를 출력하도록 설정된 인코더; 및

상기 LDPC 코드 워드에 응답하여 LDPC 코드화된 프레임을 생성하고, 상기 LDPC 코드화된 프레임과 연관된 코딩 정보 및 변조 정보를 특정하기 위하여 상기LDPC 코드 워드에 물리 계층 신호화 필드 - 상기 물리 계층 신호화 필드는 FEC 코드로 인코딩되고, 프레임 동기화를 돕기 위한 임베디드 프레이밍 구조(embedded framing structure)를 가짐 - 를 부가하도록 구성된 프레이밍 모듈

을 포함하는 송신기.
제48항에 있어서,

위성 통신 채널을 통해 신호 - 상기 신호는 상기 물리 계층 신호화 필드 및 상기 LDPC 코드화된 프레임을 표시함 - 를 브로드캐스팅하기 위한 수단

을 더 포함하는 송신기.