KR20050040691A

KR20050040691A - 신호 획득과 프레임 동기화를 계층적 변조 방식으로제공하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20050040691A
Application number: KR1020040043052A
Authority: KR
Inventors: 펭-웬 선; 린-난 리
Original assignee: 더 디렉티브 그룹, 인크.
Priority date: 2003-10-27
Filing date: 2004-06-11
Publication date: 2005-05-03
Also published as: US7907641B2; CN1612557A; KR100683602B1; EP1528742A3; JP2005130438A; CA2470795A1; JP4018671B2; US20050089068A1; EP1528742B1; CA2470795C; EP1528742A2

Abstract

저밀도 패리티 체크(LDPC) 코드들을 사용하는 디지털 방송 시스템에서 신호 획득과 프레임 동기화를 지원하기 위한 방법이 제공된다. 계층적 변조를 이용하여 역방향 호환성을 제공함으로써 하층 신호는 LDPC 코딩을 사용하여 인코딩된다. 신호를 수신하면 그에 의해 상층과 하층을 포함하는 계층적 변조 방식에 따라 변조된다. 이 신호는 데이터 패턴과 코딩된 프레임을 포함한다. 상층 변조에 대한 수신된 신호의 의존성이 제거된다. 변조 제거된 신호는 신호의 데이터 패턴을 결정하도록 다중의 소정 데이터 패턴들과 상관된다. 코딩된 프레임의 코드율은 결정된 데이터 패턴을 기초로 유도된다. 상기 배열은 특히 디지털 위성 방송 시스템에 적합하다.

Description

신호 획득과 프레임 동기화를 계층적 변조 방식으로 제공하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING SIGNAL ACQUISITION AND FRAME SYNCHRONIZATION IN A HIERARCHICAL MODULATION SCHEME}

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

디지털 위성 비디오 방송은 위성을 통한 디지털 비디오 방송(DVB-S) 표준이 출현된 이후, 전세계에 걸쳐 크게 성공하고 있다. 그러나, DVB-S는 그 표준의 시초에 이용할 수 있는 기술 상태에 기초하는 것으로 이 기술은 이제 시대에 뒤진다. 신호 처리 기술은 특히, 에러 정정 코딩에 큰 발전을 가져왔으므로, 스팩트럼 및 위성 파워를 사용하기 위한 더욱 효율적인 방법이 가능하다. 불행하게도, 성공적인 플랫폼에 새로운 기술을 도입할 경우 서비스를 중단해야 하고 또한 기존 장비를 교체하는 비용을 크게 부담해야 한다. 이러한 시나리오에서, DVB-S에 기초하여 이미 배치된 수신기들이 수백만대에 달한다. 이들 장비의 교체 비용은 몹시 놀랄 정도로 수조 달러에 달한다. 그러므로 현재의 플랫폼으로부터 차세대 시스템으로 원만하게 효과적인 비용으로 전이할 수 있는 메카니즘이 필요하게 되었다.

계층적 변조에 의해 신호 배치를 2층으로 즉, 기존 기술(즉, 장비)에 따르는 층(상층)과, 새로운 서비스들을 지원하는 다른 층(하층)으로 구성하기 위한 그러한 메카니즘이 제공되어 있다는 것은 공지되어 있다. 이러한 구성에서는, 상층 신호가 기존 장비와 새로운 장비 모두에 의해 수신될 수 있다. 중요한 것은, 이 방식은 기존 서비스를 중단시키지 않으며, 또한 새로운 장비는 부가적인 서비스를 즐길 수 있도록 양층을 모두 수신할 수 있다는 것이다. 다른 한편, 이 방식은 비역방향(non-backward)의 호환성 방식보다는 스팩트럼 및/또는 파워에 있어 덜 효과적이다. 또한 새로운 수신 장비는 비역방향의 호환성 모드들을 잘 구비해야할 필요가 있다. 기존 장비는 단계적으로 제거되기 때문에, 시스템을 트랜스폰더(transponder)에서 비역방향의 호환성 모드들로 트랜스폰더 기반에 의해 점진적으로 이전할 수 있다.

계층적 변조를 채용하는 시스템에서는 신속하고 효율적인 신호 획득 및 프레임 동기화에 도전하고 있다. 전형적으로 디코딩은 프레임 동기화 이전에 수행할 수 있기 때문에, 컨벌루셔널 코드(convolutional code)를 채용하는 종래의 방송 및/또는 연속 전송 시스템에 대한 주 관심 영역에는 프레임 동기화가 없었다. 후(post) 디코딩 프레임 동기화는 에러 정정 코드에 의해 제공되는 코딩 이득에서 이득을 얻을 수 있다. 예컨대, DVB-S 표준이 세계적으로 널리 채용되어 예컨대, 디지털 위성 텔레비젼 프로그래밍을 제공하고 있다. 전형적인 DVB-S 부응 시스템은 고정식 변조 및 코딩 방식을 채용한다. 현재, 그러한 DVB 부응 시스템은 직교 위상 편이 방식(QPSK) 변조 및 연결식(concatenated) 컨벌루셔널 코드와 리드-솔로몬 채널 코딩(Reed-Solomon channel coding)을 사용한다. 변조와 코딩 방식이 고정되고 방송 또는 유니캐스팅(unicasting)의 연속 전송 특성이 주어지면, 이들 응용들에서 간단한 프레임 동기화 구조를 사용할 수 있다. 사실상, 프레이밍(framing) 오버헤드만이, MPEG2(Moving Pictures Experts Group-2) 프레임에 첨부되는 동기화("SYNC") 바이트이다. SYNC 바이트는 컨벌루셔널 코드와 리드-솔로몬 인코더에 의해 다른 데이터와 동일하게 처리된다. 수신 단말에서, 통신 매체에 의해 손상된 데이터는 우선 컨벌루셔널 코드에 의해 복구된다. 컨벌루셔널 코드는 프레임 구조에 관한 지식 없이도 기능할 수 있다. 컨벌루셔널 코드의 출력은 통상적으로, 1 ×10^-5이하의 비트 오차율(error rate)에서 충실도(fidelity)가 높다. 높은 충실도 출력을 가지면, SYNC 바이트와 일치하는 간단한 데이터로 MPEG 프레임의 개시점을 식별할 수 있다. 그러므로, 전송된 데이터는 그 다음 층으로 전달되도록 적합하게 재조립될 수 있다. 그러나, 블록 코딩 시스템의 경우에는, 지금까지 프레임 동기화가 디코딩 전에 성취될 수 있었다. 특히, 수신기가 방대한 양의 변조 및 코딩 방식들의 잠재적인 조합들 중에서 어느 변조 및 코딩 방식을 사용할지를 결정해야 할 때, 저밀도 패리티 체크 코드들과 같은 현대의 에러 정정 코드는 아주 낮은 신호 대 잡음비로 동작한다. 이는 그러한 프레임 동기화가 동일하게 낮은 신호 대 잡음비로 성취될 필요가 있음을 의미한다. 더욱이, 그러한 시스템에서는 프레임 동기화가 프레임의 시작과 종료 지점을 찾기 위해 더욱 필요하며 또한 그 프레임에서 채용되는 변조 및 코딩 방식을 식별하기 위해서도 필요하다.

이러한 조건하에서, 프레임 동기화에 대한 종래의 방법들은 잘 동작하지 못하므로, 예컨대, 높은 충실도 출력의 필요조건이 더 이상 보장될 수 없다.

결과적으로, 기타 다른 방법들을 개발해왔으나, 비용부담(즉, 처리량의 감소함)이 크고 수신기가 복잡해진다. 한 방법을 예로 들면, 보스 차우두리 호퀸헴(Bose Chaudhuri Hocquenghem ; BCH) 코드와 같은 정방향 에러 정정 코딩을 사용하여 프레임 구조내의 프레이밍 정보를 보호하는 것을 제안하고 있다. 수신 단말에서, 수신기는 상관성에 의해 고유의 워드(unique word)를 탐색한다. 일단 고유의 워드가 검출되면, BCH 코딩된 프레이밍 정보는 최대 가능성(maximum likelihood) 상관 디코딩에 의해 간섭성으로 디코딩된다. 이 기술의 단점은 고유한 워드가 커야한다는 것이다(비용 부담이 큼). 또 다른 단점은 BCH 코드의 진정한 최대 가능성 디코딩이 아주 복잡하다는 것이다. 더욱이, 이러한 종류의 특성을 갖는 즉, 훈련 심볼들을 사용하는 방식들은 계층적 변조에서 역방향 호환성을 보존할 수 없다.

그러므로, 배치된 기술 및 서비스들과의 역방향 호환성을 보장하면서 큰 비용부담 없이 신속한 획득을 제공하는 프레임 동기화 메카니즘이 필요하게 되었다. 또한 구현을 위해 간단한 프레임 동기화 방법이 필요하게 되었다. 또한 코딩 및 변조와의 무관성을 제공할 정도로 융통성이 있는 동기화 기술이 필요하게 되었다.

이러한 필요성과 기타 다른 필요성들은 본 발명에 의해 처리되는데, 저밀도 패리티 체크(LDPC) 코드들을 사용하는 디지털 방송 시스템에서 계층적 변조의 하층에 대한 프레임 동기화 및 신호 획득을 지원하기 위한 하나의 방법이 제공된다. 계층적 변조를 사용하여 역방향 호환성을 제공함으로써 하층 신호는 LDPC 코딩을 사용하여 인코딩된다. 예시적인 실시예에서, 상층은 직교 위상 편이 방식(QPSK)을 사용하며, 하층은 이진 위상 편이 방식(BPSK)을 사용한다. 신호가 수신되면, 그 신호는 상층과 하층을 포함하는 계층적 변조 방식에 따라 변조된다. 그 신호는 데이터 패턴과 코딩된 프레임을 포함한다. 수신된 신호의 상층 변조에서의 의존성이 제거된다. 그 변조 제거된 신호는 다중의 소정 데이터 패턴들과 상관하여 그 신호의 데이터 패턴을 결정한다. 그 코딩된 프레임의 코드율은 결정된 데이터 패턴을 기초하여 유도된다. 상기의 배치는 바람직하게도 추가의 비용부담 없이 신속하고도 신뢰성 있는 프레임 획득을 제공한다.

본 발명의 일 실시예의 일 양상에 의하면, 통신 시스템에서 계층적 변조 신호를 생성하기 위한 방법이 개시된다. 그 방법은 상층 데이터 스트림과 하층 데이터 스트림을 수신하는 단계와; 상기 하층 데이터 스트림에 선행하도록 코드율 의존성인 데이터 패턴을 삽입함으로써 상기 상층 데이터 스트림을 변조하는 단계를 포함한다. 그 방법은 또한 상기 상층 데이터 스트림과 상기 변조된 하층 데이터 스트림을 조합하는 단계를 포함한다. 또한 그 방법은 상기 조합된 데이터 스트림에 기초하여 복수의 계층적 신호 배치점들 중 하나를 선택하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예의 다른 양상에 의하면, 통신 시스템에서 신호를 획득하기 위한 방법이 개시된다. 그 방법은 상층과 하층을 포함하는 계층적 변조 방식에 따라 변조되는 신호를 수신한다. 그 신호는 데이터 패턴 및 코딩된 프레임을 포함한다. 또한 그 방법은 상기 상층 변조시에 수신된 신호의 의존성을 제거하는 단계와; 상기 제거된 신호를 복수의 데이터 패턴들과 상관하는 단계를 포함한다. 그 방법은 상기 복수의 데이터 패턴들 중 어느 것이 상기 신호의 상기 데이터 패턴과 일치하는지를 결정하는 단계와; 상기 데이터 패턴들 중 상기 결정된 것에 기초하여 상기 코드된 프레임의 코드율를 유도하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예의 다른 양상에 의하면, 계층적 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호를 생성하기 위한 방법이 개시된다. 그 방법은 제1 프레이밍 구조를 갖는 상층 데이터 스트림을 생성하는 단계를 포함한다. 그 방법은 또한 제2 프레이밍 구조를 갖는 하층 데이터 스트림을 생성하는 단계로서, 상기 제1 프레이밍 구조는 상기 제2 프레이밍 구조의 배수가 아니고, 상기 하층 데이터 스트림의 개시점은 상층 위치들의 서브 셋에만 대응하는 상기 생성 단계를 포함한다. 또한 그 방법은 신호를 출력하는 단계로서, 상기 신호는 상기 데이터 스트림들의 조합과 연관된 상기 계층적 변조 방식에서 배치점을 나타내는 상기 출력 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예의 또 다른 양상에 의하면, 계층적 변조 방식에서 프레임 동기화를 획득하기 위한 방법이 개시된다. 그 방법은 상층 신호를 디코딩하는 단계와; 상기 상층 신호의 프레임 동기화를 획득하는 단계를 포함한다. 그 방법은 또한 정방향 에러 정정 코드에 따라 인코딩되는 하층 신호의 프레임 동기화를 개시하는 단계로서, 상기 하층 신호가 삽입된 데이터 패턴을 포함하는 상기 개시 단계를 포함한다. 그 방법은 또한 상기 하층의 프레임 동기화를 개시하는 단계 이전에 상기 정방향 에러 정정 코드에 기초하여 상기 하층 신호를 디코딩하는 단계와; 상기 하층 신호에 삽입된 데이터 패턴을 탐색하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예의 또 다른 양상에 의하면, 디지털 통신 시스템에서 프레임 동기화를 지원하기 위한 방법이 개시된다. 그 방법은 프레임 내의 최대값에 대한 소정의 윈도우 길이에 걸쳐 탐색하는 단계로서, 상기 최대값이 계층적 변조 방식에 따라 변조된 수신된 신호의 하층 신호의 상이한 코드율들을 특정하는 복수의 시퀀스들 중 하나와 연관된 최대 상관값에 대응하는 상기 탐색 단계를 포함한다. 그 방법은 또한 상기 최대값을 후보로서 지정하는 단계와; 상기 후보를 확인하는 단계를 포함한다. 그 방법은 또한 상기 후보가 확인된 경우, 상기 프레임의 획득을 선언하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예의 또 다른 양상에 의하면, 디지털 통신 시스템에서 프레임 동기화를 지원하기 위한 수신기가 개시된다. 그 수신기는 프레임내의 최대값에 대한 소정의 윈도우 길이에 걸쳐 탐색하기 위한 수단으로서, 상기 최대값이 계층적 변조 방식에 따라 변조된 수신된 신호의 하층 신호의 상이한 코드율들을 특정하는 복수의 시퀀스들 중 하나와 연관된 최대 상관값에 대응하는 상기 탐색 수단을 포함한다. 그 수신기는 또한 상기 최대값을 후보로서 지정하기 위한 수단; 상기 후보를 확인하기 위한 수단; 그리고 상기 후보가 확인된 경우, 상기 프레임의 획득을 선언하기 위한 수단을 포함한다.

본 발명의 기타 다른 양상들, 특징들 및 장점들은 본 발명을 실행하기 위해 고안된 최우량 모드를 포함하는 다수의 특정 실시예들과 구현들을 간단히 예시함으로써 하기의 상세 설명으로부터 쉽게 알 수 있다.

본 발명의 실시예는 예시적인 것이며, 제한하려는 것이 아니며, 첨부 도면에서 동일 요소에는 동일 번호를 부여한다.

디지털 방송 시스템에서 신호 획득 및 프레임 동기화를 효율적으로 제공하기 위한 장치, 방법 및 소프트웨어가 개시된다. 하기 설명에서, 설명의 목적상, 본 발명의 전체적인 이해를 도모하기 위해 많은 구체적인 사양들을 설명한다. 그러나, 본 발명은 이러한 특정 사양들 없이 등가 배치를 갖고 실시할 수 있음을 본 분야의 당업자라면 알 수 있을 것이다. 기타 다른 경우들로서, 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 공지된 구성들과 장치들을 블록도로 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저밀도 패리티 체크(LDPC) 코드들을 사용하도록 구성된 디지털 방송 시스템을 나타낸 도면이다. 디지털 방송 시스템(100)은 통신 채널(103)을 교차하여 하나 이상의 디지털 모뎀들(105)과 방송하기 위한 신호 파형들을 생성하는 디지털 전송 설비(101)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 통신 시스템(100)은 위성 통신 시스템으로서 예컨대, 오디오 및 비디오 방송 서비스뿐만 아니라 대화식 서비스들을 지원한다. 대화식 서비스는 예컨대, 전자 프로그래밍 가이드들(EPGs), 고속 인터넷 액세스, 대화식 광고, 전화 및 이메일 서비스 등을 포함한다. 이들 대화식 서비스는 또한 페이퍼뷰(Pay Per View), TV 상업, 비디오 온 디멘드(Video On Demend), 니어(near) 비디오 온 디멘드 및 오디오 온 디멘드 서비스들과 같은 그러한 텔레비젼 서비스들을 포함할 수 있다. 이러한 환경에서, 모뎀들(105)은 위성 모뎀들이다. 역방향 호환성을 제공하기 위해 그 통신 시스템(100)은 계층적 변조 방식(도 3에서 상세히 설명됨)을 사용한다.

이 통신 시스템(100)에서, 전송 설비(101)는 2개의 상이한 데이터 스트림들 즉, 미디어 내용(예, 오디오, 비디오, 텍스트 정보, 데이터 등)을 나타내는 것들과; 가능한 메시지 각각이 대응하는 신호 파형을 갖는 것들을 전송한다. 이 신호 파형들은 감쇠되며, 그렇지 않으면 통신 채널(103)에 의해 변경된다. 잡음 채널(103)과 투쟁하기 위해, 전송 설비(101)는 정방향 에러 정정 코딩을 사용한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 하층은 LDPC와 같은 정방향 에러 정정 코딩에 접근하는 채널의 향상으로부터 이들을 얻는다. 그와 같이, 통신 시스템(100)은 전례 없이 낮은 신호 대 잡음비로 동작한다. 시스템(100)에 의해 지원되는 방송 응용에서, 낮은 신호 대 잡음비(SNR) 환경에서 신속한 프레임 동기화는 부정적으로 영향을 주는 사용자 경험을 피할 필요가 있을 뿐만 아니라 시스템 자원을 효율적으로 이용할 필요가 있다.

도 2는 도 1의 시스템의 디지털 전송 설비에서 채용되는 계층적 배치 맵퍼를 나타낸 도면이다. 상층 신호 처리 유닛(201)과 하층 신호 처리 유닛(203)은 계층적 배치 맵퍼(205)에 의해 최종 신호 배치로 맵핑하기 전에 기저 대역 신호 처리를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 이 유닛들(203,205)은 개별적으로 정방향 에러 정정 코딩 및 스크램블링(scrambling)을 수행한다. 조합된 데이터 스트림은 LDPC 코드와 같은 용량 달성 코드를 사용하며, 그러한 용량 달성 코드는 상대적으로 낮은 신호 대 잡음비로 동작하므로, 신호 획득과 동기화에 대해 추가의 도전을 부여한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 하층 프레임을 상층 프레임과 관련하여 구성하므로 상층으로부터 유도된 프레이밍 정보는 하층 프레임 개시점의 탐색 공간을 줄이는 것에 협조하므로, 하층 프레임 동기화의 복잡성을 줄여주므로 유리하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 계층적 8-PSK(위상 편이 방식) 변조를 위한 계층적 배치 맵퍼를 나타낸 도면이다. 계층적 변조 방식(예, 8-PSK)을 채용하여 "신규한" 시스템들(또는 프로토콜)을 구현하면서, 기존 시스템과의 역방향 호환성 변조를 지원할 수 있고, 그러한 방법은 DVB-S 표준, 두드러지게는 DVB-S2와 DVB-S를 통해 디지털 비디오 방송에 적용할 수 있다. 실시예에 의하면, 상층은 DVB-S에 따르는 반면, 하층은 DVB-S2 포맷을 채용한다. DVB-S 수신기들이 널리 배치된 경우에, "신규한" DVB-S2 표준을 수용하도록 설계된 수신기들로 "구식" 또는 "기존" 수신기들을 완전히 대체하는데 비용 효과가 없다. 이러한 방법하에서, DVB-S와 DVB-S2 모두에 따르는 수신기들이 배치될 수 있다.

도시된 바와 같이, 수신된 신호에 대응하는 코딩된 데이터 스트림들은 표준 직교 위상 편이 방식(QPSK) 배치 맵퍼(301)에 입력된다. QPSK 배치 맵퍼(301)는 DVB-S 사양에 합치하며 또한 2진 신호를 위상각으로 맵핑한다. 그 위상각은 시스템(100)의 이용가능 파워에 의해 결정되는 시스템 파라미터이다. 배치 맵퍼(301)는 도 4에 나타낸 바와 같이 신호 배치를 생성한다.

그 외에도, 하층은 상층과 무관한 또 다른 데이터 스트림을 전송하며, 그에 의해 하층은 2진 위상 편이 방식(BPSK) 변조된 데이터일 수 있다. 그 BPSK 변조된 데이터는 변환기(303)에 의해 소정각 θ와 연관된 위상 정보로 변환된다. 각 θ는 이용가능 파워에 기초하여 결정된다. 그 다음 변조된 상층과 하층들은 증배기(405)에 의해 승산된다. 본 발명의 일 실시예에 의하면 승산된 신호는 다시 펄스 정형된다.

신호 획득은 하층 신호가 존재하는지를 결정하는 것을 포함한다. 만일 하층 신호가 제공되면, 모듈(301)은 각 θ을 결정한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 하층은 저밀도 패리티 체크(LDPC) 코드로 코딩된다. LDPC 코드들은 통상적으로, LDPC 코드 프레임당 예컨대, 64,800비트의 긴 길이이다. LDPC 코드를 적당하게 디코딩하기 위해서는, 우선 수신기는 프레임 동기화를 성취해야 한다.

도 4는 도 2의 계층적 배치 맵퍼에 의해 사용된 예시적인 신호 배치도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 예고된 2비트는 상층을 나타낸다. 그 배치(400)는 상층으로부터 2비트 그리고 하층으로부터 1비트를 선택하여 계층적 배치점의 점들 중 하나를 선택한다. 그 배치의 다른 등가적인 라벨링이 사용될 수 있음을 알 수 있다. 예컨대, 배치는 회색 라벨링에 기초하여 라벨링될 수 있다. 어떤 구성에서는 역방향 호환성을 유지하기 위해 상층을 특정의 구식 시스템(예, DVB-S 시스템)에 의해 정의된 방식으로 맵핑된다.

상기와 같은 배치하에서, 상층은 전형적인 디지털 수신기 설계 기술을 채용하는 임의의 구식 수신기에 의해 수신될 수 있다. 사실상, 상층 수신기는 하층의 존재를 알고 있을 필요가 없다. 수신된 신호는 상층의 정방향 에러 정정 코딩을 통과하기 전에 상층에 동기화된 타이밍 및 캐리어 위상이다. 하층은 그 타이밍 및 캐리어 위상 손상에 영향을 받기 쉽기 때문에, 하층은 상층의 그 타이밍 및 캐리어 위상 동기화의 이점을 갖는다.

하층 LDPC 디코더가 기능하기 전에, LDPC 코드의 프레이밍 정보로서, LDPC 코딩된 프레임의 개시점과 LDPC 코드의 코드율을 포함하는 프레이밍 정보가 획득되어야 한다. 이러한 양상은 상층 처리와 크게 다르다. 첫째, 하층은 낮은 신호 대 잡음비, 통상적으로, 0 dB이하의 Es/No로 동작한다. 둘째, 하층은 LDPC 디코딩으로 진행하도록 프레이밍 정보를 복구할 필요가 있는 반면, 상층은 컨벌루셔널 코드가 아무런 프레이밍 정보를 사용하지 않고 자체 동기화될 수 있기 때문에 우선 디코딩될 수 있다. 이것은 상층 프레이밍 복구가 정방향 에러 정정 코딩의 코딩 이득으로부터 이점을 취할 수 있음을 제시한다. 이와 대조적으로, 하층은 코딩 이득으로부터 이점을 취할 수 없다. 게다가, 역방향 호환성을 유지하기 위해서는, 하층의 프레이밍 정보가 하층에서 엄격하게 반송되야 한다. 어떠한 소정의 전송 시대에서나, 상층과 하층 모두를 사용하여 전송할 신호점을 결정하므로, 하층을 훈련하기 위한 공지된 점들의 전송을 사용할 수 없다.

본 발명의 일 실시예에서는 프레임 동기화를 용이하게 하기 위해, 주기적인 데이터 패턴들을 하층 스트림들에 삽입한다. 주기적인 데이터 패턴들은 LDPC의 코드율에 따라 변화한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한, 하층 데이터 스트림에 데이터 패턴들을 삽입하기 위한 프로세스를 나타낸 도면이다. LDPC 코딩된 프레임(501)은 코드율 의존 데이터 패턴(503)으로 진행하여 하층의 전송된 데이터를 형성한다. 데이터 패턴은 프레임 정보를 필수적으로 반송하기 때문에, 이 패턴의 구조는 양호한 자동 상관성과 교차 상관성들을 나타내야 한다. 양호한 자동 상관성은 LDPC 코딩된 프레임(501)의 개시점을 위치하도록 데이터 패턴의 검출을 위해 중요하다. 그 외에도, 양호한 교차상관성은 프레이밍 정보를 신뢰성 있게 수신하기 위해 중요하다.

데이터 패턴의 적합한 설계에서 또 다른 팩터로 길이가 포함된다. 분명히, 총 경비를 줄이는 관점에서, 데이터 패턴을 짧게 할수록 효율이 커진다. 따라서, 총경비와 성능간에 흥정이 이루어진다. 일 실시예에서는, 총 경비와 성능 이득간에 양호한 균형을 제공하는 것으로서, 도 3의 맵퍼(301)로서 사용하기 위해 90비트 데이터 패턴들을 선택한다.

예시적인 실시예에서는, 양호한 자동 상관성과 교차 상관성을 나타내는 4개의 상이한 시퀀스 또는 데이터 패턴들을 다음과 같이 표 1에서 정의한다.

표 1의 2진 시퀀스의 대응 10진 표현을 표 2에 열거한다.

상기 표들에서 각각의 시퀀스들은 LDPC의 하나의 코드율에 대응한다. 예컨대, 시퀀스들 1-4는 속도 1/4, 1/3, 1/2 및 3/5 코드들을 제각기 나타낸다. 시퀀스들은 LDPC 코딩된 프레임 각각에 부착된 LDPC 코딩된 프레임의 코드율에 대응한다.

도 6a-6c는 본 발명의 일 실시예에 의한, 도 5의 프로세스에서 데이터 패턴들로서 채용된 코드 시퀀스들의 자동 상관성 및 교차 상관성을 나타내는 그래프들이다. 구체적으로, 도 6a는 이들 시퀀스들의 자동 상관성을 나타낸다. 도 6b는 시퀀스들의 교차상관성의 그래프이고, 도 6c는 표 1 및 2의 시퀀스들과 연관된 자동상관성 및 교차상관성 모두를 예시한다. 이들 도면에 나타낸 바와 같이, 코드 시퀀스들은 양호한 자동상관성 및 교차상관성을 산출한다.

적합한 동기화를 달성하기 위해서는, 상층 변조가 우선 제거된 다음 수신된 데이터가 하층 프레임 동기화와 디코딩에 관하여 처리된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한, 상층 변조 제거를 위한 모듈도이다. 도 3의 맵퍼(301)의 동작과 일치하여, 변조 제거 모듈(700)은 QSPK 배치 맵퍼(703)로 출력하는 QPSK 하드 판정 로직(701)을 포함한다. 수신된 데이터 스트림은 맵퍼(703)에 의해 QPSK 신호점으로 다시 재변조된다. 선택 사양의 버퍼(707)는 QPSK 하드 판정 로직(701)과 QPSK 배치 맵퍼(703)의 잠재적인 프로세싱 지연을 고려하도록 사용될 수 있다. 재변조된 신호의 공액은 상층 변조를 제거하도록 버퍼 신호로 승산된다.

로직(701)에 의해 수행되는 하드 판정은 성능 손실을 가져올 수 있기 때문에, 신호를 상층 코딩 방식에 의해 디코딩할 수도 있고 또한, 개선된 충실도를 갖는 상층의 결정을 생성하도록 다시 인코딩하거나 다시 인터리빙할 수도 있다. 변조 제거를 위한 다른 기술을 사용할 수 있는 것으로 생각된다. 예컨대, 계층적 배치를 위해 그레이(Gray) 맵핑을 사용할 경우, 그 프로세스는 단순히 동상(in-phase) 신호의 절대값과 직교 위상 신호의 절대값 간의 차를 결정하는 것을 포함한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 데이터 패턴을 위치하기 위한 최대 탐색 검출 방식을 나타낸 도면이다. 최대 탐색 검출 방식은 탐색 윈도우(801)내의 다중 상관자들과 연관된 최대값을 탐색함으로써 신속한 프레임 획득을 제공하며 또한 버퍼(803)내에 정보를 후보로서 저장함으로써 이 최대값을 후보로서 지정한다. 실시예에 의하면, 4개의 상관자들은 4개의 서로 다른 가능 데이터 패턴들(예, 표 1)에 대응한다. 이 탐색은 다중 탐색 윈도우들(801)에 대해 시행될 수 있고, 그 결과 다른 후보가 될 수 있다. 각각의 탐색후, 특정 후보로부터 그 다음 최대값의 위치를 유도함으로서 후보가 확인된다. 만일 예측이 정확하고 데이터 패턴이 일치할 경우 획득이 선포된다.

이러한 상기 프로세스는 종래의 최대 탐색 프로세스에 걸쳐 신속한 획득을 제공하므로 바람직하다. 종래의 최대 탐색 프로세스는 임계값 이상인 하나의 상관성이 있을 때 임계값을 설정한다. 그러한 경우에, 후보가 획득된다. 그 후 프로세스가 유효 데이터 패턴인지를 확인한다. 이 종래의 방식은 임계값이 수많은 후보들을 산출할 수 있기 때문에 속도가 느리며, 그에 의해 확인 프로세스가 각 후보마다 실행된다.

본 발명의 일 실시예에 의한, 최대 탐색 프로세스에 대해 도 9에 상세하게 도시한다. 최대 탐색 프로세스의 설계는 시스템(100)이 상이한 코드율과 상이한 변조 방식들(예, BPSK, QPSK, 8PSK, 16 APSK 등)을 사용할 수도 있다는 인식으로부터 유래된다. 변조 방식을 사전에 알 수 없더라도, 고유의 워드들(401) 간의 최대의 거리가 공지되어 있다. 최대 탐색 프로세스는 그 다음 설명되는 바와 같이 이러한 지식을 개발한다.

BPSK의 경우, 예컨대, LDPC의 코드 길이가 64800비트로 고정될 경우, 두 고유의 워드들간의 거리는 64800비트이다. 90비트의 데이터 패턴 길이의 경우, 두 데이터 패턴간의 거리는 64890(즉, 64800+90) 비트이다. 탐색 윈도우는 이 거리 값과 동일하게 설정될 수 있다.

시간과 데이터 패턴들을 탐색함으로써, 검출 프로세스는 위치가 최대 상관성에 대응하는지 결정할 뿐만 아니라 이러한 최대를 달성하기 위한 데이터 패턴의 수를 결정함으로써 특정 탐색 윈도우로 최대를 찾는다(단계들 901 및 903). 최대 상관성이 구해진 경우, 탐색 윈도우내의 데이터 패턴과 최대의 위치는 단계 905마다 후보로서 지정된다. 이것이 후(post)-확인을 위한 후보이다. 후-확인 프로세스는 상관 강도가 존재하는지를 점검하도록 동일한 시퀀스를 갖는 그 다음 블록 데이터에서 단계 907마다 동일한 위치에서 상관한다. 확인시에 프로세스는 프레임 동기화가 획득되었음을 선언한다(단계 909). LDPC의 코드율은 최대 상관성에 대응하는 데이터 패턴을 기초로 하여 결정된다(단계 911).

더 큰 신뢰성을 달성하도록 다중 윈도우들에 걸쳐 후-확인을 실행할 수 있는 것으로 생각된다. 그러한 프로세스는 그들 중 하나가 성공적으로 확인될 때까지 후보들에 관해 직렬 또는 병렬로 수행될 수 있다. 시뮬레이션 연구 결과, 상기 프로세스는 -5.4 Es/No 및 20 Msample/s에서, 11ms에서의 99.9% 신뢰를 갖는 프레임 동기화를 달성하는 것으로 판명되었다.

탐색 공간을 줄이기 위한 하나의 방법은 상층과 하층의 프레임을 특정 방식으로 정렬하는 것이다. 그와 같이, 상층의 프레임 정보는 부차 정보로서 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상층은 188 바이트 프레임을 사용하고 또한 리드-솔로몬 코드로서 204바이트로 코딩된 다음, 코드율 7/8의 컨벌루셔널 코드로서 코딩된다. 이러한 방식으로, 하나의 상층 프레임은 714(204*7/2) QPSK 심볼들을 점유한다. 64800+90비트(코딩된 프레임의 길이와 데이터 패턴의 길이)를 사용하는 상층으로서, 하층 데이터 패턴의 개시가 상층 프레임의 제1 비트와 정렬되었을 경우, 하층의 후속 데이터 패턴은 총 714 위치들로부터 17개의 가능 위치들에서만 발생할 수 있다. 이것은 42의 팩터만큼 탐색 공간을 감소시킨다. 이것은 다음과 같이 유도될 수 있다. 0,1,2, ... 713과 같은 188 바이트 정보에 대응하도록 714 QPSK 심볼들을 인덱싱함으로써, LDPC를 선행하는 데이터 패턴의 제1 비트는 인덱스(64890*n 모듈로 714) 가능 위치들의 위치에서만 발생할 수 있다. 이 정렬은 상층과 하층 신호가 전송시에 갭을 두지 않기 때문에, 시스템의 효율에 악영향을 주지 않는다는 것이 주목된다.

도 10은 본 발명에 의한 일 실시예가 구현될 수 있는 컴퓨터 시스템을 예시한다. 컴퓨터 시스템(1000)은 정보를 통신하기 위한 버스(1001) 또는 기타 다른 통신 메카니즘과 정보를 처리하기 위한 버스(1001)에 결합되는 프로세서(1003)를 포함한다. 컴퓨터 시스템(1000)은 또한 프로세서(1003)에 의해 실행될 정보와 명령들을 저장하기 위한 버스(1001)에 결합되는 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 기타 동적 저장 장치와 같은 주메모리(1005)도 포함한다. 주메모리(1005)는 또한 프로세서(1003)에 의해 실행될 명령들의 실행중 일시적인 변수 또는 기타 중간 정보를 저장하기 위해 사용될 수도 있다. 컴퓨터 시스템(1000)은 또한 프로세서(1003)에 대한 정적 정보와 명령들을 저장하기 위한 버스(1001)에 결합되는 판독 전용 메모리(ROM)(1007) 또는 기타 정적 저장 장치를 더 포함한다. 자기 디스크 또는 광디스크와 같은 저장 장치(1009)는 정보와 명령들을 저장하기 위한 버스(1001)에 부가적으로 결합된다.

컴퓨터 시스템(1000)은 컴퓨터 유저에게 정보를 표시하기 위한 음극선관(CRT), 액정 표시 장치, 능동 매트릭스 표시 장치 또는 플라즈마 표시 장치와 같은 표시 장치(1011)에 버스(1001)를 통해 결합될 수도 있다. 문자 숫자 조립식(alphanumeric)과 기타 키들을 포함하는 키보드와 같은 입력 장치(1013)는 정보와 명령 선택들을 프로세서(1003)와 통신하기 위한 버스(1001)에 결합된다. 유저 입력 장치의 또 다른 타입은 방향 정보와 명령 선택들을 프로세서(1003)와 통신하고 또한 표시장치(1011)상의 커서 동작을 제어하기 위한 마우스(mouse), 트랙볼(trackball) 또는 커서(cursor) 방향 키와 같은 커서 제어기(1015)이다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 여러가지 프레임 동기화 프로세스가 주메모리(1005)내에 포함된 명령들의 배열을 실행하는 프로세서(1003)에 응답하여 컴퓨터 시스템(1000)에 의해 제공될 수 있다. 그러한 명령들은 저장 장치(1009)와 같은 또 다른 컴퓨터-판독가능 매체로부터 주메모리(1005) 내로 읽어들일 수 있다. 주메모리(1005) 내에 포함된 명령의 배치들의 실행에 의해 프로세서(1003)가 여기에 개시된 프로세스 단계들을 수행하게 된다. 다중 프로세싱 배치 내의 하나 이상의 프로세서들은 또한 주메모리(1005)내에 포함된 명령을 실행하도록 채용될 수도 있다. 다른 실시예들에서, 하드 와이어드 모듈을 소프트웨어 명령 대신 또는 그들과 조합하여 사용하여 본 발명의 실시예를 구현할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 하드웨어 모듈 및 소프트웨어의 특정 조합으로 한정되지 않는다.

컴퓨터 시스템(1000)은 또한 버스(1001)에 결합되는 통신 인터페이스(1017)를 포함한다. 통신 인터페이스(1017)는 로컬 네트워크(1021)에 접속된 네트워크 링크(1019)에 쌍방향 데이터 통신 결합을 제공한다. 예컨대, 통신 인터페이스(1017)는 대응하는 타입의 전화선에 데이터 통신 접속을 제공하도록 디지털 가입자 라인(DSL) 카드 또는 모뎀, 종합 정보 네트워크(ISDN) 카드, 케이블 모뎀 또는 전화 모뎀일 수도 있다. 또 다른 실시예로서, 통신 인터페이스(1017)는 호환성 LAN에 데이터 통신 접속을 제공하기위한 근거리 네트워크(LAN) 카드(예를 들어, Ethernet^TM 또는 비동기 전송 모델(ATM) 네트워크의 경우)일 수도 있다. 무선 링크들도 또한 구현될 수 있다. 그러한 구현에서 통신 인터페이스(1017)는 여러 타입의 정보를 표현하는 디지털 데이터 스트림들을 반송하는 전기적, 전자기적 또는 광학적 신호들을 송신 및 수신한다. 또한 통신 인터페이스(1017)는 USB(Universal Serial Bus) 인터페이스, PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association) 인터페이스 등과 같은 주변 인터페이스 장치를 포함할 수 있다.

네트워크 링크(1019)는 통상적으로 하나 이상의 네트워크들을 통해 기타 데이터 장치들에 데이터 통신을 제공한다. 예컨대, 네트워크 링크(1019)는 로컬 네트워크(1021)를 통해 호스트 컴퓨터(1023)에 접속을 제공할 수도 있으며, 서비스 제공자에 의해 동작되는 데이터 장비에 또는 네트워크(1025)(예, 원거리 통신망(WAN) 또는 이제 통상적으로 "인터넷"으로 호칭되고 있는 글로벌 패킷 데이터 통신 네트워크)에 대한 접속성을 갖는다. 로컬 네트워크(1021) 및 네트워크(1025) 양쪽 모두는 전기적, 전자기적 또는 광학적 신호들을 사용하여 정보와 명령을 이송한다. 컴퓨터 시스템(1000)으로 디지털 데이터를 통신하는 통신 인터페이스(1017)를 통하는 네트워크 링크(1019) 상의 신호들 및 여러 네트워크들을 통하는 신호들은 정보와 명령을 실고 있는 반송파들의 예시적인 형태이다.

컴퓨터 시스템(1000)은 네트워크(들), 네트워크 링크(1019), 통신 인터페이스(1017)를 통해 프로그램 코드를 포함하여 메시지를 전송하고 데이터를 수신할 수 있다. 인터넷 예에서, 서버(도시안됨)는 네트워크(1025), 로컬 네트워크(1021) 및 통신 인터페이스(1017)를 통해 본 발명의 일 실시예를 구현하기 위한 응용 프로그램에 속하는 요청된 코드를 전송한다. 프로세서(1003)는 수신되고 있는 동안 전송된 코드를 실행하고/실행하거나 그 코드를 저장 장치(109)에 저장하거나 또는 추후 실행을 위해 기타 불휘발성 저장 장치에 저장할 수도 있다. 이러한 방식으로, 컴퓨터 시스템(1000)은 응용 코드를 반송파의 형태로 얻을 수도 있다.

여기서 사용되는 용어 "컴퓨터 판독가능 매체"는 실행을 위해 프로세서(1003)에 명령을 제공할 시에 관여하는 임의의 매체를 칭한다. 그러한 매체는 불휘발성 매체, 휘발성 매체 및 전송 매체로 제한되지 않고 이를 포함하는 많은 형태를 취할 수 있다. 불휘발성 매체는 예컨대, 저장 장치(1009)와 같은 광 또는 자기 디스크를 포함한다. 휘발성 매체는 주메모리(1005)와 같은 동적 메모리를 포함한다. 전송 매체는 버스(1001)를 포함하는 와이어들을 포함하여 동축 케이블, 동선 및 광섬유 등을 포함한다. 전송 매체는 또한 무선 주파수(RF) 및 적외선(IR) 데이터 통신을 행하는 동안 발생되는 것들과 같은 음향, 광학 또는 전자기파들의 형태를 취할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체의 일반적인 형태로는 예컨대, 플로피 디스크, 가요성 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프, 기타 자기 매체, CD-ROM, CDRW, DVD, 기타 광매체, 펀치 카드, 종이 테이프, 광 마크 쉬트, 기타 광학적으로 인식가능 표지를 갖는 기타 물리적 매체, RAM, PROM 및 EPROM, FLASH-EPROM, 기타 메모리 칩 또는 카트리지, 반송파, 또는 컴퓨터가 판독할 수 있는 기타 매체 등이 있다.

여러가지 형태의 컴퓨터 판독가능 매체가 실행을 위해 프로세서에 명령을 제공하는 것에 관여할 수도 있다. 예컨대, 본 발명의 적어도 일부를 수행하기 위한 명령은 초기에 원격 컴퓨터의 자기 디스크 상에 담길수도 있다. 그러한 시나리오에서, 원격 컴퓨터는 명령을 주메모리에 로드한 다음 그 명령을 모뎀을 사용하여 전화선을 통해 송신한다. 로컬 컴퓨터 시스템의 모뎀은 전화선 상의 데이터를 수신하여 적외선 송신기를 사용하여 데이터를 적외선 신호로 변환하여 개인 휴대 정보 단말기(PDA) 및 랩탑과 같은 휴대용 컴퓨팅 장치로 송신한다. 휴대용 컴퓨팅 장치 상의 적외선 검출기는 적외선 신호에 의해 반송되는 정보와 명령을 수신하여 그 데이터를 버스상에 위치시킨다. 버스는 그 데이터를 주메모리로 이송하면, 프로세서는 그 메모리로부터 명령을 검색하여 실행한다. 주메모리에 의해 수신된 명령은 프로세서에 의해 실행되기 전이나 후에 저장 장치상에 광학적으로 저장될 수도 있다.

따라서, 본 발명의 여러 실시예들은 저밀도 패리티 체크(LDPC) 코드를 사용하는 디지털 방송 시스템에서 신속한 신호 획득과 프레임 동기화를 달성하기 위한 방법을 제공한다.

다수의 실시예들과 구현들과 관련하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 그에 제한되지 않고 첨부된 청구범위내의 여러가지 수정 및 등가물도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 저밀도 패리티 체크(LDPC)코드들을 사용하도록 구성된 디지털 방송 시스템을 나타낸 도면.

도 2는 도 1의 시스템의 디지털 전송 시설에 사용되는 계층적 배치 맵퍼를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 계층적 8-PSK(위상 편이 방식) 변조용 계층적 배치 맵퍼를 나타낸 도면.

도 4는 도 2의 계층적 배치 맵퍼에 의해 사용되는 예시적인 신호 배치를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 하층 데이터 스트림에 데이터 패턴들을 삽입하기 위한 프로세스를 나타낸 도면.

도 6a-6c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 5의 처리에서 데이터 패턴들로서 사용된 코드 시퀀스들의 자동 상관성 및 교차 상관 특성을 나타내는 그래프.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 상층 변조를 제거하는 모듈을 나타낸 도면.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 데이터 패턴을 위치시키기 위한 최대값 탐색 방식을 나타낸 도면.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 데이터 패턴을 위치시키기 위한 최대값 탐색 처리 흐름도.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 신호 획득 및 프레임 동기화와 연관된 여러가지 처리를 수행할 수 있는 컴퓨터 시스템을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 디지털 방송 시스템

101 : 디지털 전송 설비

103 : 통신 채널

105 : 디지털 모뎀

Claims

통신 시스템(100)에서 계층적 변조 신호(hierarchical modulation signal)를 생성하기 위한 방법에 있어서,

상층 데이터 스트림과 하층 데이터 스트림을 수신하는 단계;

상기 하층 데이터 스트림에 선행하도록 코드율 의존성인 데이터 패턴을 삽입함으로써 상기 상층 데이터 스트림을 변조하는 단계;

상기 상층 데이터 스트림과 상기 변조된 하층 데이터 스트림을 조합하는 단계; 및

상기 조합된 데이터 스트림에 기초하여 복수의 계층적 신호 배치점들(hierarchical signal constellation points) 중 하나를 선택하는 단계

를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 데이터 패턴은 복수의 데이터 패턴들 중에 있으며, 상기 데이터 패턴 각각은 길이가 동일한 방법.
제1항에 있어서,

상기 하층 데이터 스트림은 저밀도 패리티 체크(Low Density Parity Check; LDPC) 코딩인 방법.
제3항에 있어서,

상기 상층 데이터 스트림은 컨벌루셔널 코딩(convolutional coding)에 따라 인코딩되는 방법.
제1항에 있어서,

상기 상층 데이터 스트림은 제1 변조 방식에 따라 변조되고, 상기 하층 데이터 스트림은 제2 변조 방식에 따라 변조되며, 상기 제1 변조 방식은 상기 제2 변조 방식보다 더 높은 순위인 방법.
제5항에 있어서,

상기 제1 변조 방식은 직교 위상 편이 방식(Quadrature Phase Shift Keying; QPSK)이며, 상기 제2 변조 방식은 2진 위상 편이 방식(Binary Phase Shift Keying; BPSK)인 방법.
제1항에 있어서, 상기 데이터 패턴들은,

을 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 상층 데이터 스트림은 제1 디지털 비디오 방송(DVB) 형식을 가지며, 상기 하층 데이터 스트림은 상기 제1 DVB 형식과 다른 제2 DVB 형식을 갖는 방법.
제1항에 있어서,

상기 통신 시스템(100)은 위성 네트워크(100)인 방법.
통신 시스템(100)에서 계층적 변조 신호를 생성하기 위한 명령들을 포함하며,

상기 명령은, 실행시 하나 이상의 프로세서들이 청구항 1의 방법을 수행하도록 배열되는 컴퓨터 판독가능 매체.
통신 시스템(100)에서 신호를 획득하기 위한 방법에 있어서,

상층과 하층을 포함하는 계층적 변조 방식에 따라 변조되는 신호를 수신하는 단계 ―상기 신호는 데이터 패턴과 코딩된 프레임을 포함함 ―;

상기 상층 변조시에 상기 수신된 신호의 의존성을 제거하는 단계;

상기 변조 제거된 신호를 복수의 데이터 패턴들과 상관시키는 단계;

상기 복수의 데이터 패턴들 중 어느 것이 상기 신호의 상기 데이터 패턴에 대응하는지 판정하는 단계; 및

상기 데이터 패턴들중 상기 판정된 하나의 데이터 패턴에 기초하여 상기 코딩된 프레임의 코드율을 유도하는 단계

를 포함하는 방법.
제11항에 있어서,

상기 신호내의 상기 데이터 패턴의 위치를 지정하는 단계를 더 포함하는 방법.
제11항에 있어서,

상기 데이터 패턴 각각은 길이가 동일한 방법.
제11항에 있어서,

상기 신호의 하층 데이터 스트림은 저밀도 패리티 체크(LDPC) 코딩에 따라 인코딩되는 방법.
제14항에 있어서,

상기 신호의 상층 데이터 스트림은 컨벌루셔널 코딩에 따라 인코딩되는 방법.
제11항에 있어서,

상기 상층 변조는 상기 하층 변조보다 더 높은 순위인 방법.
제16항에 있어서,

상기 상층 변조는 직교 위상 편이 방식(QPSK)이며, 상기 하층 변조는 2진 위상 편이 방식(BPSK)인 방법.
제11항에 있어서,

상기 신호 내의 상기 데이터 패턴은,

중 하나를 포함하는 방법.
제11항에 있어서,

상기 신호의 상층 데이터 스트림은 제1 디지털 비디오 방송(DVB) 형식을 가지며, 상기 신호의 하층 데이터 스트림은 상기 제1 DVB 형식과 다른 제2 DVB 형식을 갖는 방법.
제11항에 있어서,

상기 통신 시스템(100)은 위성 네트워크(100)인 방법.
통신 시스템(100)에서 신호를 획득하기 위한 명령들을 포함하며,

상기 명령은, 실행시 하나 이상의 프로세서들이 청구항 11의 방법을 수행하도록 배열되는 컴퓨터 판독가능 매체.
계층적 변조 방식을 지원하는 통신 시스템(100)에서 신호를 생성하는 방법에 있어서,

제1 프레이밍(framing) 구조를 갖는 상층 데이터 스트림을 생성하는 단계;

제2 프레이밍 구조를 갖는 하층 데이터 스트림을 생성하는 단계 ―상기 제1 프레이밍 구조는 상기 제2 프레이밍 구조의 멀티플(multiple)이 아니고, 상기 하층 데이터 스트림의 출발점은 상층 위치들의 서브 셋에만 대응함 ―; 및

상기 신호를 출력하는 단계 ―상기 신호는 상기 데이터 스트림들의 조합과 연관된 상기 계층적 변조 방식에서 배치점(constellation point)을 나타냄 ―

를 포함하는 방법.
제22항에 있어서,

상기 하층 데이터 스트림 내에 복수의 데이터 패턴들중 하나의 데이터 패턴을 삽입하는 단계를 더 포함하는 방법.
제23항에 있어서,

상기 데이터 패턴은 복수의 데이터 패턴들 중에 있으며, 상기 데이터 패턴 각각은 길이가 동일한 방법.
제23항에 있어서,

상기 데이터 패턴들은,

을 포함하는 방법.
제22항에 있어서,

상기 하층 데이터 스트림은 저밀도 패리티 체크(LDPC) 코딩에 따라 인코딩되는 방법.
제25항에 있어서,

상기 상층 데이터 스트림은 컨벌루셔널 코딩에 따라 인코딩되는 방법.
제22항에 있어서,

제1 변조 방식에 따라 상기 상층 데이터 스트림을 변조하는 단계; 및

제2 변조 방식에 따라 상기 하층 데이터 스트림을 변조하는 단계를 더 포함하며,

상기 제1 변조 방식은 상기 제2 변조 방식보다 더 높은 순위인 방법.
제28항에 있어서,

상기 제1 변조 방식은 직교 위상 편이 방식(QPSK)이며, 상기 제2 변조 방식은 2진 위상 편이 방식(BPSK)인 방법.
제22항에 있어서,

상기 제1 프레이밍 구조는 디지털 비디오 방송(DVB) 형식을 따르며, 상기 제2 프레이밍 구조는 상기 제1 DVB 형식과 상이한 제2 DVB 형식을 따르는 방법.
제22항에 있어서,

상기 통신 시스템(100)은 위성 네트워크(100)인 방법.
계층적 변조 방식을 지원하는 통신 시스템(100)에서 신호를 생성하기 위한 명령들을 포함하며,

상기 명령은, 실행시 하나 이상의 프로세서들이 청구항 1의 방법을 수행하도록 배열되는 컴퓨터 판독가능 매체.
계층적 변조 방식에서 프레임 동기화를 획득하기 위한 방법에 있어서,

상층 신호를 디코딩하는 단계;

상기 상층 신호의 프레임 동기화를 획득하는 단계;

정방향(forward) 에러 정정 코드에 따라 인코딩되는 하층 신호의 프레임 동기화를 개시하는 단계 ―상기 하층 신호는 삽입된 데이터 패턴을 포함함 ―;

상기 하층의 프레임 동기화를 개시하는 단계 이전에 상기 정방향 에러 정정 코드에 기초하여 상기 하층 신호를 디코딩하는 단계; 및

상기 하층 신호에 삽입된 상기 데이터 패턴을 탐색하는 단계를 포함하는 방법.
제33항에 있어서,

상기 데이터 패턴을 탐색하는 단계는 상기 하층 신호에 의해 제공되는 부가(side) 정보에 의해 제한되는 방법.
제33항에 있어서,

상기 데이터 패턴은 복수의 데이터 패턴들 중에 있으며, 상기 각각의 데이터 패턴은 길이가 동일한 방법.
제33항에 있어서,

상기 하층 신호는 저밀도 패리티 체크(LDPC) 코딩에 따라 인코딩되는 방법.
제33항에 있어서,

상기 상층 신호는 컨벌루셔널 코딩에 따라 인코딩되는 방법.
제33항에 있어서,

상기 상층 신호는 제1 변조 방식에 따라 변조되고, 상기 하층 신호는 제2 변조 방식에 따라 변조되며, 상기 제1 변조 방식은 상기 제2 변조 방식보다 더 높은 순위인 방법.
제38항에 있어서,

상기 제1 변조 방식은 직교 위상 편이 방식(QPSK)이며, 상기 제2 변조 방식은 2진 위상 편이 방식(BPSK)인 방법.
제33항에 있어서,

상기 데이터 패턴은,

중 하나를 포함하는 방법.
제33항에 있어서,

상기 상층 신호는 제1 디지털 비디오 방송(DVB) 형식을 가지며, 상기 하층 신호는 상기 제1 DVB 형식과 다른 제2 DVB 형식을 갖는 방법.
제33항에 있어서,

상기 통신 시스템(100)은 위성 네트워크(100)인 방법.
계층적 변조 방식에서 프레임 동기화를 획득하기 위한 명령들을 포함하며,

상기 명령은, 실행시 하나 이상의 프로세서들이 청구항 33의 방법을 수행하도록 배열되는 컴퓨터 판독가능 매체.
디지털 통신 시스템(100)에서 프레임 동기화를 지원하기 위한 방법에 있어서,

프레임 내의 최대값에 대한 사전설정된 윈도우 길이에 걸쳐 탐색하는 단계 ―상기 최대값은, 계층적 변조 방식에 따라 변조되는 수신된 신호의 하층 신호의 서로 다른 코드율들을 특정하는 복수의 시퀀스들중 하나와 연관된 최대 상관값에 대응함 ―;

상기 최대값을 후보로서 지정하는 단계;

상기 후보를 검증하는 단계; 및

상기 후보가 검증된 경우, 상기 프레임의 획득을 선언하는 단계

를 포함하는 방법.
제44항에 있어서,

상기 프레임은 저밀도 패리티 체크(LDPC) 프레임(501)인 방법.
제44항에 있어서,

복수의 후보들을 생성하도록 설정된 탐색 윈도우에 따라 다른 프레임들에 관하여 후속 최대 탐색들을 반복적으로 시행하는 단계를 더 포함하며,

상기 획득은 사전 설정된 수의 후보들이 성공적으로 검증된 후 선언되는 방법.
디지털 통신 시스템(100)에서 프레임 동기화를 지원하는 명령들을 포함하며,

상기 명령은, 실행시 하나 이상의 프로세서들이 청구항 44의 방법을 수행하도록 배열되는 컴퓨터 판독가능 매체.
디지털 통신 시스템(100)에서 프레임 동기화를 지원하기 위한 수신기(105)에 있어서,

프레임내의 최대값에 대한 사전설정된 윈도우 길이에 걸쳐 탐색하기 위한 수단 ―상기 최대값은, 계층적 변조 방식에 따라 변조되는 수신된 신호의 하층 신호의 서로 다른 코드율들을 특정하는 복수의 시퀀스들 중 하나와 연관된 최대 상관값에 대응함 ―;

상기 최대값을 후보로서 지정하기 위한 수단;

상기 후보를 검증하기 위한 수단; 및

상기 후보가 검증된 경우, 상기 프레임의 획득을 선언하기 위한 수단

을 포함하는 수신기(105).
제48항에 있어서,

상기 프레임은 저밀도 패리티 체크(LDPC) 프레임(501)인 수신기(105).
제48항에 있어서,

복수의 후보들을 생성하도록 설정된 탐색 윈도우에 따라 다른 프레임들에 관하여 후속 최대 탐색들을 반복적으로 시행하기 위한 수단을 더 포함하며,

상기 획득은 사전 설정된 수의 후보들이 성공적으로 검증된 후 선언되는 수신기(105).