KR20070079719A

KR20070079719A - 휴대 방송 단말기에서 데이터 수신 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20070079719A
Application number: KR1020060010576A
Authority: KR
Inventors: 노희진; 김민구; 이상진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2007-08-08
Also published as: CN101379814A; US20070230387A1; EP1816769A2; WO2007089121A1

Abstract

본 발명은 휴대 방송 단말기에서 데이터 수신 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 휴대 방송 단말기에서 수신 시간을 줄일 수 있고, 소모 전력을 줄일 수 있으며, 채널 전환 시간을 단축할 수 있는 데이터 수신 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 장치는, 휴대 방송 단말기에서 데이터를 수신하여 처리하기 위한 장치로서, 방송 신호를 수신하여 기저대역으로 변환된 후 OFDM 복조, 비터비 복호, 컨벌루셔널 디인터리빙(convolutional deinterleaving)을 수행하는 선처리부와, 상기 선처리부로부터 출력된 신호를 RS 복호하여 전송 스트림 패킷을 출력하는 제 1 RS 복호기와, 상기 전송 스트림의 CRC를 검사하여 출력하는 검사기와, 상기 CRC 결과가 양호한 데이터그램을 별도로 출력하며, 데이터그램들 및 이레이져 정보를 출력하는 데이터그램 추출기와, CRC 결과가 양호한 데이터그램을 수신하여 응용 제어부로 출력하는 데이터그램 제어부와, 상기 데이터그램 제어부로부터 수신된 데이터그램을 이용하여 방송 데이터의 복호 및 출력하는 응용 제어부를 포함한다.

휴대 방송 단말기, DVB-H, 채널 전환, 복호.

Description

휴대 방송 단말기에서 데이터 수신 장치 및 방법{APPRARTUS AND METHOD FOR RECEIVING DATA IN A MOBILE BROADCASTING TERMINAL}

도 1은 통신 시스템에서 사용되는 타임 슬라이싱 기법을 설명하기 위한 개념도,

도 2는a 내지 도 2c는 MPE-FEC 프레임 구조 및 MPE-FEC 프레임을 구성 방법을 설명하기 위한 개념도,

도 3은 DVB-H 표준에 따른 휴대 방송 수신기에서 MPE-FEC 처리를 위한 기능 블록도,

도 4는 DVB-H 시스템에서 N개의 병렬 서비스(parallel service)를 지원하는 경우 휴대 방송 수신기에서 데이터의 처리 타이밍도,

도 5는 휴대 방송 수신기에서 일반적으로 버스트 신호를 수신하여 MPE-FEC 처리 시 흐름도,

도 6은 본 발명에 따른 휴대 방송 수신기에서 MPE-FEC를 위한 데이터 수신기의 내부 블록 구성도,

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 휴대 방송 단말기에서 MPE-FEC 처리 방식을 적용하는 경우의 처리 타이밍도,

도 9는 본 발명에 따른 휴대 방송 단말기에서 MPE-FEC 신호 처리 시 제어 흐 름도,

도 10은 본 발명에 따른 휴대 방송 단말기에서 본 발명에 따른 MPE-FEC 처리 시 응용 제어부에서 수행되는 제어 흐름도.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 데이터 수신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 휴대 방송 단말기에서 데이터 수신 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로 무선 통신 시스템은 에어(ari) 상으로 데이터를 송/수신하기 위해 개발된 시스템이다. 이러한 무선 통신 시스템이 진보하면서, 휴대성과 이동성을 지닌 무선 방송 서비스에 대한 논의가 이루어지고 있다. 이러한 무선 방송 시스템은 기본적으로 단방향 서비스를 제공하며, 부분적으로 양방향 서비스에 대하여도 논의가 이루어지고 있다.

상기 무선 방송 서비스의 방식 중 하나로 DVB-H 시스템이 있다. 상기 DVB-H 시스템은 앞에서 상술한 바와 같이 휴대성과 이동성을 고려하여 개발되고 있는 것으로 DVB-T 시스템을 개선한 유럽형 디지털 TV 휴대 이동 방송 규격이다. 이와 같이 방송 서비스를 제공받는 단말의 휴대성을 높이기 위해서는 수신기에서의 배터리 소모량을 줄이는 것이 무엇보다 중요하며, 이를 위해서 DVB-H 시스템에는 타임 슬라이싱(time slicing) 기법을 도입하고 있다. 그러면 이를 도 1을 참조하여 살펴보 기로 한다.

도 1은 통신 시스템에서 사용되는 타임 슬라이싱 기법을 설명하기 위한 개념도이다.

타임 슬라이싱 기법은 도 1에 도시한 바와 같이 데이터를 시간에 따라 연속하여 전송하는 것이 아니라 순시적으로 높은 데이터 율을 사용하여 짧은 시간 구간 동안 데이터를 전송하고 다른 구간에서는 데이터를 전송하지 않는 방식이다. 여기서 데이터를 전송하는 일정 구간을 버스트 구간(burst duration)(100)이라 칭하며 상기 버스트가 전송되지 않는 구간을 오프-타임(off-time)(101)이라 한다. 이러한 오프-타임(101)은 특정한 서비스의 입장에서 본 경우이며, 실제로는 상기 오프-타임(101)에 다른 여러 서비스 데이터에 대한 버스트가 전송될 수 있다. 따라서 타임 슬라이싱 기법은 버스트와 버스트 사이에는 여러 다른 서비스의 데이터가 버스트 단위로 같은 주파수 대역을 공유하며 시간 분할 다중(TDM : time division multiplexing)되어 전송된다. 이와 같은 방식에 의해서 DVB-H 시스템에서는 전체적으로 복수개의 서비스를 하나의 대역에 전송할 수 있으며 주파수 대역당 8 ~ 31 Mbps의 데이터 율을 제공할 수 있다.

DVB-H 시스템은 이동성을 높이기 위하여 DVB-T 시스템의 링크 계층인 다중 프로토콜 부호화(MPE : Multi-Protocol Encapsulation) 계층에 추가로 오류 정정 기법을 도입하여 페이딩이 심한 채널 환경 하에서도 오류를 제어할 수 있는 능력을 향상시켰다. 추가된 오류 정정 방식은 RS 부호를 사용하며, 이를 통해 순방향 오류 정정(FEC : Forward Error Correction)을 수행한다. 이를 다중 프로토콜 부호화-순 방향 오류 정정(이하 "MPE-FEC"라 함)라 칭한다. 상기 MPE-FEC 기법을 사용하여 데이터를 송신하는 방법을 살펴보기로 한다. MPE-FEC 기법에서는 상위 계층으로부터 IP 데이터그램(datagram)을 입력받아 RS 부호화를 통해 패리티(parity) 비트를 생성하여 MPE-FEC 프레임을 구성하게 된다. 그러면 이를 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 더 상세히 살펴보기로 한다.

도 2a 내지 도 2c는 MPE-FEC 프레임 구조 및 MPE-FEC 프레임을 구성 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

먼저 도 2a를 참조하면, IP 데이터 그램을 저장하는 응용 데이터 테이블(Application data table)(201)과 패리티 비트를 저장하는 RS 데이터 테이블(202)로 구성되어 있음을 알 수 있다. 이때 사용하는 RS 부호화 방법은 RS (255, 191, 64)로 바이트 단위의 부호화 과정을 수행한다. 그러면 도 2b를 참조하여 IP 데이터그램을 배치하는 순서에 대하여 살펴보기로 한다. 먼저 응용 데이터 테이블에 IP 데이터 그램을 배치할 경우 참조부호 211의 방향으로 데이터를 배치한다. 그런 후 다시 다음 열을 선택하고, 참조부호 212와 같이 데이터를 배치한다. 이는 상기 응용 데이터 테이블의 마지막 위치까지 계속하여 반복된다. 즉, 참조부호 213 및 참조부호 214에서와 같이 계속하여 데이터가 저장되는 것이다. 이를 요약하면, 응용 데이터 테이블에 IP 데이터그램을 저장하는 순서는 위에서 아래 방향으로 그리고 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 데이터 열을 배치한다.

다음으로 도 2c를 참조하여 패리티를 획득하는 과정을 살펴본다. 상기 도 2b에서 설명한 바와 같이 데이터가 저장되면, 각 행에 기록된 데이터들을 이용하여 패리티들을 RS 데이터 테이블에 채우게 된다. 즉, 참조부호 221의 첫 번째 행에 해당하는 데이터들을 이용하여 패리티를 획득하고, 상기 획득된 패리티들은 참조부호 231과 같이 저장된다. 다음 행인 참조부호 222의 데이터들을 이용하여 패리티를 획득하고, 상기 획득된 패리티들을 이용하여 참조부호 232와 같이 저장한다. 이는 상기 응용 데이터 테이블(201)에 저장된 마지막 행에 저장된 데이터(223)를 이용하여 패리티를 획득한 후 그 패리티를 RS 데이터 테이블(202)에 저장할 때까지 이루어진다.

이와 같은 방법으로 도 2a에 도시한 바와 같이 MPE-FEC 프레임을 구성한다. 그러면 상술한 바와 같이 구성된 MPE-FEC 프레임의 전송 방법을 도 2b를 참조하여 살펴본다.

먼저 MPE-FEC 프레임을 전송할 경우에는 응용 데이터 테이블(201)을 우선적으로 전송하고, RS 데이터 테이블을 후에 전송한다. 그리고, 각 테이블에 저장된 데이터를 전송하는 경우에 열 단위로 위에서 아래 방향으로 그리고 왼쪽에서 오른쪽 방향으로는 전송한다. 즉, 상기 도 2b에 IP 데이터그램이 저장되는 방향과 동일하게 전송된다. 이와 같이 전송함으로써 가상 인터리빙(virtual interleaving) 효과를 얻을 수 있도록 하였다.

또한 IP 데이터그램은 그 주소(address)를 포함하는 헤더(header)와 오류 검출을 위한 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 포함하여 섹션을 형성한다. 물리 계층에서는 MPEG TS 형식에 맞게 전송하기 위하여 패킷 단위로 섹션들을 분할하여 물리 계층의 오류 정정 부호화 및 직교 주파수 분할 다중화(OFDM : orthogonal frequency division multiplexing) 변조 후 전송한다.

한편, 수신기에서는 전송 과정의 역과정을 수행하며 물리 계층에서 비터비 복호(Viterbi decoding)와 RS(204,188,8)의 RS 복호를 수행한 후 링크 계층에서 MPE-FEC 섹션의 헤더와 CRC를 제거하여 IP 데이터 그램을 검출한다. 그런 후 수신기에서는 이를 MPE-FEC 메모리의 응용 데이터 테이블 및 RS 데이터 테이블에 저장한 뒤 MPE-FEC 복호를 수행한다. 그러면 이러한 과정을 도 3의 블록도를 참조하여 MPE-FEC 처리 과정에 대하여 살펴보기로 한다.

도 3은 DVB-H 표준에 따른 휴대 방송 수신기에서 MPE-FEC 처리를 위한 기능 블록도이다.

수신기에서 수신된 신호는 앞에서 살핀 바와 같이 기저대역으로 변환된 후 OFDM 복조, 비터비 복호, 컨벌루셔널 디인터리빙(convolutional deinterleaving), RS 복호를 수행한다. RS 복호기(311)의 출력은 MPEG 전송 스트림(Transport Stream : 이하 "TS"라 함) 패킷의 형태이며 여러 개의 TS 패킷이 모여 하나의 MPE-FEC 섹션을 형성한다. MPE-FEC 섹션은 검사기(312)에 의해 검출되며, 검사기(312)에서 CRC 확인 이후 오류가 없다고 판단되는 섹션에서 IP 데이터그램이 추출되어 버퍼(314)에 저장된다. 반면에 CRC에 의해 오류가 있다고 판단되는 섹션은 버퍼(314)에 에러(error) 또는 이레어저(erasure)로 처리한 후 MPE-FEC의 RS 복호기(315)에 의해 오류를 정정한다. 이후, 기저대역 채널 칩 출력으로서 오류 정정된 IP 데이터그램을 응용 제어부(316)에 전달한다. 그러면 응용 제어부(316)는 오디오/비디오(audio/video) 복호를 수행한다.

도 4는 DVB-H 시스템에서 N개의 병렬 서비스(parallel service)를 지원하는 경우 휴대 방송 수신기에서 데이터의 처리 타이밍도이다. 이하 도 4를 참조하여 데이터 처리 타이밍에 대하여 살펴보기로 한다.

수신기에서는 하나의 버스트를 수신하기 위하여 RF 신호를 기저대역 신호로 변환하고 OFDM 동기화 과정(synchronization)을 버스트 이전에 수행하게 된다. 만약, 조건부 접속(CA : conditional access)을 지원하는 DVB-H 시스템이라면 버스트 이전에 ECM(Entitlement Control Message)을 수신해야 한다. 따라서 참조부호 401의 시점에서 RF 신호를 수신하여 OFDM 동기화 과정과, 조건부 접속을 위한 ECM을 수신하여 복호한다.

그리고 402 구간에서 버스트에 전송된 데이터를 수신하여 OFDM 변조를 수행하고, 403 구간에서 비터비 복호를 수행하며, 404 구간에서 RS 복호 과정을 수행한다. 이때 소요되는 시간은 대략 10ms 이내의 시간이 소요된다. 이후, MPE-FEC 복조를 위하여 섹션의 검출 및 MPE-FEC 데이터를 버퍼에 저장하는 데까지는 1 버스트 시간 정도가 소요된다. 상기 도 4에서는 DVB-H 수신기에서의 처리 시간에 대한 일 실시 예를 도시하였으며, 사용된 파라미터는 버스트 대역(burst bandwidth)(103)를 10Mbps, 고정 대역(constant bandwidth)(102)를 500kbps, 그리고 버스트 크기를 2Mbit으로 설정하여 1 버스트 구간(100)이 200ms임을 가정하였다. 병렬 서비스의 개수가 N인 경우 버스트 구간은 N배로 증가하므로, MPE-FEC의 복조 시간을 25ms로 가정할 때 AP 칩으로의 오류 정정된 IP 데이터그램 전송 이전까지 대략 (200 x N + 35)ms 정도의 시간이 필요함 알 수 있다.

도 5는 휴대 방송 수신기에서 일반적으로 버스트 신호를 수신하여 MPE-FEC 처리 시 흐름도이다.

수신기의 무선부(도면에 도시하지 않음)는 500단계에서 버스트 신호를 수신한다. 이때 m 값을 1로 설정한다. 이후 수신기의 RS 복호기(311)는 502단계로 진행하여 TS 패킷 단위로 RS 복호를 수행한다. 그리고 수신기의 검사기(312)는 504단계로 진행하여 m번째 섹션을 검출한다. 이와 같이 m 번째 섹션을 검출하면 수신기의 데이터그램 추출기(313)는 506단계로 진행하여 섹션 헤더와 CRC를 제외한 데이터그램을 버퍼(314)에 저장한다. 그리고 수신기의 데이터그램 추출기(313)는 508단계로 진행하여 상기 저장된 데이터그램이 버퍼의 끝인가를 검사한다. 즉, 상기 도 1에서와 같이 특정한 타임 슬라이싱 기법에 따라 버스트 전송 구간이 종료되는가를 검사하는 것이다. 상기 검사결과 버스트의 끝이 아닌 경우 510단계로 진행하여 m 값을 1 증가시킨 후 506단계로 진행하여 상기 과정을 반복한다. 반면에 버스트의 끝인 경우 수신기는 512단계로 진행하여 수신기의 RS 복호기(315)를 이용하여 RS 복호를 수행한다. RS 복호가 완료되면 수신기의 RS 복호기(315)는 514단계로 진행하여 응용 제어부(AP)에 데이터그램을 순서대로 전송한다.

기저대역 응용 제어부(316)에서 소모하는 전체 처리 시간은 앞에서 설명한 바와 같이 대략 "200 x N + 35" ms 임을 고려할 때, DVB-H 수신기에서의 각 부분별 처리 시간을 비교해보면 MPE-FEC 메모리인 버퍼(314)에 저장하는 시간이 다른 처리 시간에 비해서 상당히 큰 것을 알 수 있다. 특히, 버스트 크기가 증가하거나 병렬 서비스의 수가 증가할수록 MPE-FEC 메모리에 저장하는데 필요한 처리 시간이 비례 하여 증가하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 수신기 내의 처리 시간의 증가는 휴대 이동 방송의 채널 전환시 소요 시간을 증가시키는 원인이 되므로 사용자에게 불편함을 제공하게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 휴대 방송 단말기에서 수신 시간을 줄일 수 있는 데이터 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 휴대 방송 단말기에서 소모 전력을 줄일 수 있는 데이터 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 휴대 방송 단말기에서 채널 전환 시간을 단축할 수 있는 데이터 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 휴대 방송 단말기에서 데이터를 수신하여 처리하기 위한 장치로서, 방송 신호를 수신하여 기저대역으로 변환된 후 OFDM 복조, 비터비 복호, 컨벌루셔널 디인터리빙(convolutional deinterleaving)을 수행하는 선처리부와, 상기 선처리부로부터 출력된 신호를 RS 복호하여 전송 스트림 패킷을 출력하는 제 1 RS 복호기와, 상기 전송 스트림의 CRC를 검사하여 출력하는 검사기와, 상기 CRC 결과가 양호한 데이터그램을 별도로 출력하며, 데이터그램들 및 이레이져 정보를 출력하는 데이터그램 추출기와, CRC 결과가 양호한 데이터그램을 수신하여 응용 제어부로 출력하는 데이터그램 제어부와, 상기 데이터그램 제어부로부터 수신된 데이터그램을 이용하여 방송 데이터의 복호 및 출력하는 응용 제어부를 포함한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 휴대 방송 단말기에서 데이터를 수신하여 처리하기 위한 방법으로, 방송 신호를 수신하여 기저대역으로 변환된 후 OFDM 복조, 비터비 복호, 컨벌루셔널 디인터리빙(convolutional deinterleaving)을 수행하는 선처리 과정과, 상기 선처리부로부터 출력된 신호를 RS 복호하여 전송 스트림 패킷을 생성하는 과정과, 상기 전송 스트림의 CRC를 검사하는 과정과, 상기 CRC 결과가 양호한 데이터그램을 별도로 출력하며, 데이터그램들 및 이레이져 정보를 출력하는 과정과, CRC 결과가 양호한 데이터그램을 이용하여 방송 데이터의 복호 및 사용자에게 제공하는 과정을 포함한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 6은 본 발명에 따른 휴대 방송 수신기에서 MPE-FEC를 위한 데이터 수신기의 내부 블록 구성도이다. 이하 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 휴대 방송 수신기 에서 MPE-FEC를 위한 데이터 수신기의 내부 블록 구성 및 동작에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 또한 도 6은 종래 기술에서 설명한 구성과 대부분 동일하다. 따라서 종래 기술에서 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는 상세한 설명을 하지 않기로 한다.

본 발명에 따른 데이터그램 추출기(613)는 종래 기술에서 설명한 바와 달리 MPE-FEC 처리 결과 MPE-FEC 섹션에 포함된 CRC 검출을 통해 오류가 없다고 판단되는 IP 데이터그램을 검출하면 곧바로 응용 제어부로 전송하는 인터페이스 방식을 사용한다. 반면에 만약, 버스트 내에 오류가 있다고 판단된 경우에는 MPE-FEC의 RS 복호 과정을 수행함으로써 오류 정정된 IP 데이터그램들을 얻어내어 AP 칩에 전송되지 않은 부분을 선별하여 전송하도록 한다.

비터비 복호된 신호는 컨벌루셔널 디인터리버(도 6에 도시하지 않음)를 거친 후 RS 복호기(311)로 입력되어 TS 패킷으로 변환된다. 상기 TS 패킷은 검사기(312)와 데이터그램 추출기(613)로 입력된다. 그러면 상기 검사기(312)는 TS 패킷들을 수신하여 각각의 섹션을 검출하고, CRC 검사를 수행함으로써 섹션 내의 유효부하(payload)인 IP 데이터그램의 신뢰도를 검증한다. 본 발명에 따른 데이터그램 추출기(613)는 CRC에 의해 신뢰도가 입증된 IP 데이터그램은 MPE-FEC 데이터를 저장하기 위한 버퍼(314)에 저장하기에 앞서 데이터그램 제어부(611)를 통해 응용 제어부(612)로 전송함으로써 불필요한 대기 시간을 제거하고 처리 시간(processing time)을 감소시킨다. 또한, 데이터그램 추출기(613)는 CRC에 의해 오류가 포함된 섹션의 오류를 정정하기 위하여 MPE-FEC 데이터를 저장하는 버퍼(314)에 상기 MPE-FEC 데 이터를 저장하며, CRC에 의해 오류가 포함된 섹션의 IP 데이터그램 부분은 에러(error) 또는 이레이저(erasure)로 처리하도록 한다. 이후, 한 버스트 내에 CRC 확인 결과 오류가 포함되었던 데이터그램은 MPE-FEC의 RS 복호기(315)에 의해 오류를 수정한 후 데이터그램 제어부(611)를 통해 응용 제어부(612)로 전송한다.

데이터그램 제어부(datagram controller)(611)는 응용 제어부(612)로 전송할 데이터그램을 선택하며, 데이터그램 추출기(613)에서 응용 제어부(612)로 전달되는 데이터들 중 CRC가 'good'인 IP 데이터그램을 먼저 전송하고, CRC가 'bad' 인 IP 데이터그램 부분은 MPE-FEC의 RS 복호기(315)의 출력을 수신하여 응용 제어부(612)로 전송한다. 만약, 하나의 데이터그램이 여러 섹션으로 나뉘어져 전송되는 경우에는 MPE 섹션 헤더(section header)에 포함된 섹션 번호(section_number) 및 최종 섹션 번호(last_section_number)를 이용하여 데이터그램 단위로 응용 제어부(612)로 전송하도록 한다. 여기서, 최종 섹션 번호는 한 데이터그램을 구성하는 섹션의 수를 의미하고 섹션 번호는 수신된 섹션이 데이터그램 내의 몇 번째 섹션인지를 의미하므로, 이를 이용하여 섹션으로부터 데이터그램을 찾아내는 것이 가능하다. 따라서, 데이터그램 제어부(611)는 하나의 데이터그램을 구성하는 섹션들 중 CRC의 검사결과 오류가 있는(bad) 섹션이 존재한다면 그 데이터그램은 응용 제어부(612)로 전송하지 않고 RS 복호기(315)에 의해 MPE-FEC 복호된 이후에 응용 제어부(612)로 전송한다.

상기한 장치에서 이루어지는 과정을 좀더 자세히 설명하기 위하여, 예를 들어 살펴보기로 한다.

10개의 MPE-FEC 섹션으로 구성된 버스트가 수신되었다고 가정하자. 또한 수신된 순서대로 1에서 10까지의 번호를 각 MPE-FEC 섹션에 할당했을 때 3 및 7번 섹션에서 오류가 발생하였다고 가정한다. 이러한 경우 종래 기술에 따른 휴대 방송 수신기의 응용 제어부로 각 섹션들의 전송 과정 및 순서는 하기와 같다. 먼저 MPE-FEC 메모리인 버퍼에 각 섹션들을 저장하고 두 번째 복호기인 RS 복호기에서 오류를 정정하여 섹션 번호 1에서 10까지 순서대로 전송된다.

반면, 본 발명에 따른 수신기에서는 오류가 없는 순서대로 섹션 번호 1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10의 CRC 검출 이후 곧바로 섹션이 응용 제어부로 전송된다. 그리고 오류 정정이 필요한 섹션인 3, 7 섹션들은 RS 복호기(315)에서 오류를 정정한 섹션들이 응용 제어부(612)로 전송된다. 따라서 신호 품질이 양호할수록 기저대역 채널 칩에서 최초 RS 복호기(311)에서 복호된 결과가 응용 제어부(612)로 곧바로 전송되는 데이터의 양이 증가한다. 또한 데이터그램의 전송에 소요되는 시간이 감소하는 장점을 가지게 된다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 휴대 방송 단말기에서 MPE-FEC 처리 방식을 적용하는 경우의 처리 타이밍도이다. 도 7은 CRC 오류가 존재하지 않는 채널 상황이 양호한 경우이고, 도 8은 CRC 오류가 존재하는 경우를 도시한 도면이다.

참조부호 701 구간은 종래 기술에서 설명한 바와 같이 하나의 버스트를 수신하기 위하여 RF 신호를 기저대역 신호로 변환하고 OFDM 동기화 과정(synchronization)을 버스트 이전에 수행하는 것이다. 만약, CA를 지원하는 DVB-H 시스템이라면 버스트 이전에 ECM(Entitlement Control Message)을 수신해야 한다. 따라서 참조부호 701의 시점에서 RF 신호를 수신하여 OFDM 동기화 과정과, 조건부 접속을 위한 ECM을 수신하여 복호한다.

그리고 702 구간에서 버스트에 전송된 데이터를 수신하여 OFDM 변조를 수행하고, 703 구간에서 비터비 복호를 수행하며, 704 구간에서 RS 복호 과정을 수행한다. 이때 소요되는 시간은 대략 10ms 이내의 시간이 소요된다. 그런데 본 발명에서는 이때 CRC의 오류가 없는 데이터들에 대하여는 응용 제어부(612)로 데이터그램을 출력하므로, 707 구간에서 데이터의 출력이 이루어진다. 또한 도7에서는 CRC의 오류가 존재하지 않기 때문에 버퍼에 저장되는 데이터그램 없이 바로 응용 제어부로 입력된다. 따라서 707 구간과 705 구간은 동일한 시간 구간이 된다. 그런 후 상기 데이터그램들은 706 구간에서 MPE-FEC 복호가 이루어져서 서비스를 제공할 수 있다.

따라서 도 7을 참조하여 살펴보면, 종래 기술에 비해 응용 처리부로 데이터그램을 빨리 전달함으로써 전체 처리 시간을 감소시키는 것을 확인할 수 있다. 특히, 채널 상황이 좋은 환경 하에서는 신호대잡음비(signal-to-noise ratio : SNR)가 높을 것이므로 도 7에 도시한 바와 같이 모든 섹션에서 CRC 검사 결과가 양호(good)한 경우 첫 번째 RS 복호기(311)로부터 출력된 모든 섹션들에서 검출된 데이터그램이 수신된 순서대로 응용 제어부(611)로 전달되어 두 번째 RS 복호기(315)를 구동시킬 필요가 없다. 따라서 종래 기술에서 섹션 검출까지 필요한 처리 시간인 10ms 이외에 필요하였던 "200 x N + 25"ms의 지연 시간이 필요 없게 되어 채널 전환 시간이 상당히 감소하는 효과를 얻을 수 있다. 특히, 병렬 서비스(parallel service)의 수가 증가할수록 N 값이 증가하므로 처리 시간의 감소 효과가 커지게 되므로 채널 전환 시간 감소 효과는 더욱 증가한다고 할 수 있다.

예를 들어서, 버스트당 5개의 병렬 서비스를 지원한다고 가정한다면 기존 MPE-FEC 처리 방법을 적용하는 경우 1초 가량의 지연 시간이 발생하게 되지만, 제안하는 MPE-FEC processing 방법에 의하면 채널 상황이 좋은 경우에는 상기 지연시간이 필요하지 않게 되어 채널 전환 시간이 1초 가량 단축된다.

다음으로 도 8의 경우와 같이 신호 대 잡음비가 열악해지는 경우 즉, CRC 검사 결과가 불량(bad)인 섹션이 증가하는 경우를 살펴본다.

상기 도 8에서 801 구간은 도 7의 701구간과 동일하며, 802 구간은 702 구간과 도일하고, 803 구간은 703 구간과 동일하며, 804 구간은 704 구간과 동일하다. 다만 CRC 검사 결과에 따라 오류가 존재하는 섹션들이 존재하므로, 오류가 존재하는 섹션들을 버퍼(314)에 저장하고, 상기 저장된 섹션들로부터 오류 정정을 수행한 후 응용 제어부(612)로 출력해야 하므로 응용 제어부(612)로 데이터그램을 출력하는 시간인 807은 도 7의 경우와 비교하여 긴 시간이 필요하다. 즉, 채널의 상황이 불량할수록 오류 정정된 데이터그램(error-corrected datagram)의 양은 증가하게 된다. 본 발명에서는 오류가 발생되는 경우의 처리 방안을 두 가지로 제공하고 있다. 그 하나는 CRC 검사 결과가 양호한 섹션만을 응용 제어부로 전달하여 A/V MPEG 복호하는 방법이다. 다른 하나의 방법은 CRC 검사 결과가 양호한 섹션 및 오류 정정된 데이터그램을 응용 제어부로 전달하여 처리하는 방안이다. 전자의 경우는 CRC 검사 결과가 양호한 섹션만을 응용 제어부(611)로 전달하여 처리하므로 신호 대 잡 음비가 낮을 수록 응용 제어부(611)로 전달되는 섹션 수가 감소하여 MPEG 복호 후에 성능이 감소된다. 따라서, 화면이 다소 깨지는 현상으로 나타날 수 있으나 채널 전환 시간이 감소하는 효과는 얻을 수 있다. 반면에 후자의 경우를 사용한다면 기저대역 채널 칩에서 응용 제어부(611)로 CRC 검사 결과가 양호한 섹션이 먼저 전달되고 이후 오류 정정된 데이터그램이 전달되므로 낮은 신호 대 잡음비 환경 하에서도 A/V MPEG 복호 성능 향상이 이루어질 수 있다.

즉, 도 8은 두 번째 경우를 예시한 경우로서, 화질이 개선되어질 수 있으나 전자의 경우에 비해 채널전환 시간은 증가하게 된다. 그러나, 종래의 방식과 대비하여 살펴볼 때, 화질은 동일한 반면 채널 전환 시간은 감소하는 효과를 얻을 수 있다. 또한 AP칩으로의 데이터 전송시 처리 시간에 여유가 있게 되어 동작 속도를 감소시켜 전력 소모량을 추가로 감소시킬 수 있게 된다. 특히, 본 발명에 따른 방식은 신호 대 잡음비가 높을 수록, 병렬 서비스의 수가 증가할수록 채널전환 시간의 단축 효과는 증가한다.

도 9는 본 발명에 따른 휴대 방송 단말기에서 MPE-FEC 신호 처리 시 제어 흐름도이다. 이하 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 휴대 방송 단말기에서 MPE-FEC 신호 처리 시 제어 과정에 대하여 살펴보기로 한다.

수신기의 무선부(도면에 도시하지 않음)는 900단계에서 버스트 신호를 수신한다. 이때 m 값을 1로 설정한다. 이후 수신기의 RS 복호기(311)는 902단계로 진행하여 TS 패킷 단위로 RS 복호를 수행한다. 그리고 수신기의 검사기(312)는 904단계로 진행하여 m번째 섹션을 검출한다. 이와 같이 m 번째 섹션을 검출하면 수신기의 데이터그램 추출기(313)는 검사기(312)로부터 수신된 CRC 검사 결과 감에 따라 906단계에서 섹션의 CRC 검사 결과가 양호(good)인가를 검사한다. 상기 검사결과 CRC 검사 결과가 양호한 경우 910단계로 진행하고 그렇지 않은 경우 908단계로 진행한다. 먼저 908단계로 진행하면, 수신기의 데이터그램 추출기(613)는 섹션 헤더와 CRC를 제외한 데이터그램을 데이터그램 제어부(611)를 통해 응용 제어부(612)로 전송한다. 그러나 CRC 검사 결과의 오류가 존재하여 910단계로 진행하는 경우 상기 데이터그램 추출기(612)는 버퍼(314)에 상기 데이터그램들을 버퍼링한다. 그런 후 수신기의 데이터그램 추출기(612)는 912단계에서 현재 섹션이 버스트의 끝인가를 검사한다. 상기 검사결과 상기 현재 섹션이 버스트의 끝이라면 즉, 도 1에서 설명한 바와 같이 타임 슬라이싱 기법을 통해 전송된 데이터의 마지막인 경우 916단계로 진행하고 그렇지 않은 경우 914단계로 진행하여 m 값을 1 증가시킨 후 904단계부터 상기 과정을 반복 수행한다.

상기 912단계에서 916단계로 진행하면, 데이터그램 제어부(611)는 응용 제어부(612)로 미전송된 데이터그램이 존재하는가를 검사한다. 이는 섹션 번호를 통해 확인할 수 있다. 상기 검사결과 미전송 데이터그램이 존재하는 경우 즉, CRC 검사 결과 오류가 존재하는 섹션이 존재하여 RS 복호기(315)를 통해 복호할 데이터가 존재하는 경우에는 918단계로 진행하여 RS 복호기(315)를 통해 오류가 존재하는 데이터그램의 오류를 정정하고, 920단계로 진행하여 응용 제어부(612)로 전송되지 않은 데이터그램을 전송한다. 반면에 응용 제어부(612)로 전송되지 않은 데이터그램이 존재하는 경우 상기 루틴을 종료하고 다음 버스트 수신을 대기한다.

한편, 제안하는 MPE-FEC 처리 방식에 의하면 응용 제어부(612)로 전송되는 데이터그램의 순서는 종래 기술과 같이 수신된 섹션 순서로 전달되는 것이 아니라, CRC 검사 결과가 양호한 섹션의 데이터그램이 우선적으로 응용 제어부(612)로 전달되도록 구성되어 있다. 따라서, 응용 제어부(612)에 전달되는 데이터그램은 추가적으로 데이터그램의 순서를 보정하여 재배열(reordering)하는 과정이 필요하다. 이에 대하여는 후술되는 도 10을 참조하여 살펴보기로 한다.

응용 제어부(612)에서는 상위 계층 신호 처리 시 하나의 데이터그램 내에는 RTP 헤더 내에 포함되어 있는 데이터 순서를 참조하여 재배열을 수행하므로, 본 발명에서 제공하는 MPE-FEC 방식을 적용하더라도 증가하는 응용 제어부(612)에서 부담은 없다. 특히, 응용 제어부(612)에서는 audio와 video가 전송되는 데이터그램간의 동기(synchronization)를 위해서 확보되어야 하는 처리 지연시간(processing delay)이 존재하므로 본 발명을 적용하되 이 시간 동안 재배열을 수행함으로써 추가적인 처리 지연시간은 발생하지 않는다.

도 10은 본 발명에 따른 휴대 방송 단말기에서 본 발명에 따른 MPE-FEC 처리 시 응용 제어부에서 수행되는 제어 흐름도이다. 그러면 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 휴대 방송 단말기에서 본 발명에 따른 MPE-FEC 처리 시 응용 제어부에서 수행되는 제어 과정을 상세히 설명하기로 한다.

응용 제어부(612)는 1000단계에서 수신된 데이터그램으로부터 RTP 헤더를 검출하고, 데이터그램의 순서를 검출한다. 그런 후 상기 응용 제어부(612)는 1002단계로 진행하여 상기 데이터그램들을 순서에 맞춰 재배열하고, 재배열된 데이터그램 들을 저장한다. 이는 RTP 헤더를 참조하는 것이므로 앞에서 설명한 바와 같이 응용 제어부(612)에서 처리 지연 시간이 발생하거나 부하가 크게 증가하지는 않는다. 그런 후 응용 제어부(612)는 1004단계에서 동기를 설정한다. 이와 같이 동기를 설정하는 과정은, Audio 및 Video 데이터의 동기를 맞추는 것이다. 이후 응용 제어부(612)는 1006단계에서 MPEG 복호를 수행하고 복호된 데이터를 해당하는 출력부로 출력한다. 즉, Audio 신호인 경우 스피커(본 출원 명세서의 도면에 도시하지 않음)를 통해 출력하며, Video 신호인 경우 모니터 또는 LCD 등 표시를 위한 장치(본 출원 명세서의 도면에 도시하지 않음)를 통해 출력한다.

이상에서 설명한 응용 제어부(612)에서 수행되는 재배열은 오류가 정정된 데이터그램의 순서를 재정렬하기 위한 것이므로 신호 대 잡음비가 좋은 환경일수록 오류 정정된 데이터그램의 양이 줄어들게 되므로 재배열할 데이터그램의 양은 감소하게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명에서 제공하는 MPE-FEC 처리 방식을 사용함으로써 DVB-H 수신기에서의 채널전환시간을 단축시킬 수 있다. 특히, 신호 대 잡음비가 높은 환경일수록 그리고 병렬 서비스의 수가 증가할수록 채널전환 시간의 단축 효과가 증가한다. 또한, 신호 대 잡음비가 높은 환경일수록 처리해야 하는 연산량의 수가 감소하게 되므로 채널 칩에서의 전력 소모량을 줄일 수 있다. 또한, 이러한 적응적 처리 기법을 사용함으로써 CRC가 양호한 섹션을 우선적으로 응용 제 어부에 전송하는 분산 처리 방식을 사용하게 되어 데이터 전송 처리 시간에 여유가 생기게 되므로 동작 속도를 낮추어 추가적인 전력 감소 효과를 얻을 수 있다. 또한 본 발명을 적용함에 있어서 채널 전환 시간 및 전력 소모량을 단축시키면서도 복조 성능면에서는 종래의 기술과 동일하다.

Claims

휴대 방송 단말기에서 데이터를 수신하여 처리하기 위한 장치에 있어서,

방송 신호를 수신하여 기저대역으로 변환된 후 OFDM 복조, 비터비 복호, 컨벌루셔널 디인터리빙(convolutional deinterleaving)을 수행하는 선처리부와,

상기 선처리부로부터 출력된 신호를 RS 복호하여 전송 스트림 패킷을 출력하는 제 1 RS 복호기와,

상기 전송 스트림의 CRC를 검사하여 출력하는 검사기와,

상기 CRC 결과가 양호한 데이터그램을 별도로 출력하며, 데이터그램들 및 이레이져 정보를 출력하는 데이터그램 추출기와,

CRC 결과가 양호한 데이터그램을 수신하여 응용 제어부로 출력하는 데이터그램 제어부와,

상기 데이터그램 제어부로부터 수신된 데이터그램을 이용하여 방송 데이터의 복호 및 출력하는 응용 제어부를 포함함을 특징으로 하는 휴대 방송 단말기에서 데이터 수신 장치.
제 1 항에 있어서,

데이터그램 추출기로부터 수신된 이레이저 정보와 데이터그램을 저장하는 버퍼와,

상기 버퍼에 저장된 이레이저 정보 및 데이터그램을 이용하여 이레이저 데이터그램의 오류를 정정하는 제 2 RS 복호기와,

상기 오류가 정정된 데이터그램을 수신하여 상기 응용 제어부로 출력하는 데이터그램 제어부를 더 포함함을 특징으로 하는 휴대 방송 단말기에서 데이터 수신 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 응용 제어부는,

오류가 정정된 데이터그램을 수신할 경우 수신된 데이터그램들을 재배열하여 복호함을 특징으로 하는 휴대 방송 단말기에서 데이터 수신 장치.
휴대 방송 단말기에서 데이터를 수신하여 처리하기 위한 방법에 있어서,

방송 신호를 수신하여 기저대역으로 변환된 후 OFDM 복조, 비터비 복호, 컨벌루셔널 디인터리빙(convolutional deinterleaving)을 수행하는 선처리 과정과,

상기 선처리부로부터 출력된 신호를 RS 복호하여 전송 스트림 패킷을 생성하는 과정과,

상기 전송 스트림의 CRC를 검사하는 과정과,

상기 CRC 결과가 양호한 데이터그램을 별도로 출력하며, 데이터그램들 및 이레이져 정보를 출력하는 과정과,

CRC 결과가 양호한 데이터그램을 이용하여 방송 데이터의 복호 및 사용자에게 제공하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 휴대 방송 단말기에서 데이터 수신 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 이레이저 정보와 데이터그램을 저장하고, 이로부터 이레이저 데이터그램의 오류를 정정하는 과정과,

상기 오류가 정정된 데이터그램을 수신하여 오류가 없는 데이터그램과 순서를 재정렬하는 과정과,

상기 재정렬된 데이터그램을 이용하여 방송 데이터의 복호 및 사용자에게 제공하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 휴대 방송 단말기에서 데이터 수신 방법.