KR20080055207A - 디지털 방송 수신기에서 방송 데이터 수신 방법 및 장치 - Google Patents

디지털 방송 수신기에서 방송 데이터 수신 방법 및 장치 Download PDF

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KR20080055207A
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Abstract

본 발명은 디지털 방송 서비스를 수신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로 본 발명에 따른 디지털 방송 시스템에서 방송 데이터를 수신하기 위한 방법은, 버스트 구간이 종료되어 파워 오프 모드로 동작할 시점인지를 검사하고, 파워 오프 모드 구간일 경우에 송신기로부터 수신되는 방송 데이터를 수신하기 위한 수신 환경이 양호한지 검사하는 과정과, 상기 수신 환경이 양호한 경우에 수신된 버스트 구간에서 섹션 간격의 임계 값을 저장하는 과정과, 새로운 제1 섹션이 검출되는 경우 검출된 제1 섹션의 섹션 넘버와 검출된 시점을 저장하는 과정과, 제2 섹션이 검출되는 경우 상기 제1 섹션과 상기 제2 섹션의 클럭 수 차이를 계산하는 과정과, 상기 계산한 클럭 수 차이가 유효한지 검사하는 과정과, 상기 클럭 수 차이가 유효하다면, 잔여 섹션 개수를 확인하는 과정과, 상기 잔여 섹션 개수와 상기 클럭 수 차이를 이용하여 프레임 경계 예상 위치를 계산하는 과정과, 상기 계산된 프레임 경계 예상 위치로 타임 슬라이싱을 수행하는 과정을 포함한다.
Figure P1020060128214
DVB-H, 타임 슬라이싱, MPE-FEC

Description

디지털 방송 수신기에서 방송 데이터 수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RECEIVING BROADCAST DATA IN DIGITAL BROADCAST RECEIVER}
도 1은 일반적인 DVB-H 시스템에서 TS 패킷의 데이터 구조를 도시한 도면,
도 2는 DVB-H 시스템에서 하나의 버스트구간마다 구성되는 MPE/MPE-FEC 섹션을 도시한 도면,
도 3은 DVB-H 수신기에서 방송 데이터를 복호하기 위해 수신한 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션들을 내부 버퍼에 버퍼링하는 개념을 보여주기 위한 도면,
도 4는 DVB-H 수신기에서 수신한 MPE-FEC 섹션에 포함된 필드들을 도시한 도면,
도 5는 DVB-H 수신기에서 마지막 MPE-FEC 섹션의 검출 유무에 따라 R-S 디코딩이 시작되는 시간이 결정되는 것을 보여주기 위한 도면,
도 6은 DVB-H 시스템에서 수신기가 수신한 MPE-FEC 섹션들 중 오류가 생긴 섹션들을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-H 수신기에서 MPE-FEC 섹션과 기준 클럭간의 상관관계를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-H 수신기의 블록 구성도,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-H 수신기에서 데이터 처리부의 상세 블록 구성도,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-H 수신기에서 프레임 경계 확인부의 상세 블록 구성도,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-H 수신기에서 타임 슬라이싱기의 상세 블록 구성도,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-H 수신기에서 타임 슬라이싱 동작을 수행하기 위한 방법 흐름도,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-H 수신기에서 프레임 경계를 검출하기 위한 상세 동작 흐름도.
본 발명은 디지털 방송 서비스를 수신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로 특히, DVB-H 방식의 디지털 비디오 방송 수신기에서 방송 데이터를 수신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 방송 서비스는 단말을 가진 모든 사용자들에게 제공하는 것을 목적으로 제공되는 서비스이다. 이러한 방송 서비스는 음성만을 제공하는 라디오 방송과 같은 오디오 방송 서비스와 음성 및 비디오 서비스를 제공하는 텔레비전과 같은 비디오 위주의 방송 서비스 및 음성, 비디오 및 데이터 서비스를 포괄하는 멀티 미디어 방송 서비스로 구분된다. 이러한 방송 서비스들은 아날로그 방식을 기본으로 하고 있으며, 기술의 비약적인 발전에 따라 디지털 방송화가 이루어지고 있다. 또한 방송 서비스는 기존의 송신탑을 바탕으로 제공되던 방식에서 벗어나 유선으로 고화질 및 고속의 데이터를 함께 제공하는 유선 네트워크의 멀티미디어 서비스와 인공위성을 이용하여 멀티미디어 서비스를 제공하는 방식 및 유선과 인공 위성을 동시에 이용하는 방식 등의 다양한 방식으로 발전하고 있다.
이러한 방식들 중 하나로 상용 서비스에 박차를 가하고 있는 방식 중 하나가 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 방식의 서비스이다. 이러한 DMB 방식은 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broadcasting : DAB)을 모체로 하여, 유럽에서 시행하고 있는 DAB의 기술 표준인 Eureka-147(European REserch Coordination Agency progect-147)에 근간을 두고 있다.
반면, DAB 기술의 근원지인 유럽에서는 멀티미디어 방송 서비스를 위해 DVB(Digital Video Broadcasting)라는 단체를 조직하고, 'DVB-H'라는 이름으로 휴대 방송을 위한 별도의 기술 규격화 작업이 진행중이다. DVB-H(Handheld)는 유럽의 디지털 TV 방송 방식의 표준화 조직인 디지털 오디오 방송(DAB)가 위성 디지털 TV(DVB-S), 디지털 케이블 TV(DVB-C), 지상파 디지털 TV(DVB-T)에 이어 새롭게 개발중인 방송 규격이다.
DVB 그룹은 3세대 이동 통신(UMTS 또는 IMT-2000), 지상파 디지털 TV, 디지털 오디오 방송(DAB)로는 휴대 단말기를 통해 영화와 방송 드라마 등의 대용량 멀티미디어 컨텐츠를 구현할 수가 없다고 판단해 당초 'DVB-X(eXtention)'라는 이름 으로 추진했다가 보다 분명하게 '휴대 방송'의 개념을 나타내는 DVB-H라는 명칭으로 바꾸었다.
DVB-H는 유럽형 디지털 TV 전송 규격인 DVB-T(Terrestrial)에서 이동성을 강화하기 위한 규격으로 이동 단말이나 휴대용 영상 기기 등의 저 전력, 그리고 이동성, 휴대성 등을 고려하여 DVB-T에서 확장된 규격이다. 따라서, DVB-H의 대부분 물리 계층 규격은 DVB-T 의 규격을 그대로 따르며, 휴대/이동 수신을 위한 몇가지 부가적인 기능을 추가하였다.
또한, DVB-H 시스템은 DVB-T에서 파생된 것이기 때문에, 많은 부분이 DVB-T와 유사한 구조로 되어 있다. 하지만 핸드-헬드(Hand-Held)를 지원하기 위해 DVB-T 시스템에 비해 적은 전력 소비와 수신 데이터의 안정성 문제를 해결해야 한다. 소비 전력을 줄이기 위해서는 타임-슬라이싱(Time Slicing) 이라는 기술이 도입되었으며, 수신 데이터의 안정성을 멀티 프로토콜 캡슐화-순방향 에러 정정(MPE-FEC)와 4k Mode와 In-Depth Interleavers 기술이 새로 도입되었다.
상술한 바와 같이 수신 데이터의 안정성을 위해 DVB-H 시스템은 레이어 3(Layer 3) 아이 피(IP : Internet Protocol) 패킷들에 대하여 추가적인 오류 정정 부호화를 지원한다. 이러한 추가적인 오류 정정 부호화 과정을 멀티 프로토콜 캡슐화-순방향 에러 정정(Multi Protocol Encapsulation - Forward Error Correction : MPE-FEC)이라고 한다.
DVB-H 시스템에서 방송 데이터는 IP 데이터그램(Datagram)으로 만들어지고, IP 데이터그램을 리드-솔로몬(Reed-Solomon) 부호화하여 MPE-FEC 프레임이 형성된 다. 따라서, MPE-FEC 프레임은 IP 데이터그램이 실리는 MPE 섹션과, R-S 부호화에 따른 패리티 데이터(Parity Data)가 실리는 MPE-FEC 섹션으로 구성된다. 그리고 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션은 DVB-H 시스템의 전송 단위인 TS(Transport Stream) 패킷의 페이로드(Payload)에 실려 물리 계층을 통해 전송된다.
이러한 DVB-H 시스템의 특징들 중 하나는 IP 기반의 시스템이라는 것이며, 이를 위해 DVB-H 송신단에서는 여러 IP 스트림들에 대해 각각 MPE 과정을 거치고, FEC 코딩이 수행된 후 IP 스트림별로 타임 슬라이싱에 따른 시분할 과정을 거친 후 HP(High Prior) 스트림으로 전송된다. 이때 기존의 DVB-T 시스템과 공용으로 사용할 수 있도록 하기 위해, 에어(Air)로 전송할 때는 MPE 섹션으로 구성되어 있는 것을 트랜스포트 스트림 패킷(Transport Stream Packet) 형태로 전송하게 된다.
따라서, 수신기 입장에서는 도 1과 같은 형태로 데이터를 수신하게 된다. 즉, DVB-H 송신기로부터 수신하는 데이터는 188Bytes(4Bytes+184Bytes)의 트랜스포트 스트림 패킷 형태이다. 수신된 트랜스포트 스트림 패킷의 페이로드 부분을 조합하게 되면 최소 16바이트, 최대 4095바이트 사이즈의 MPE 섹션 스트림을 만들 수 있다. 그리고, 하나의 버스트는 후술할 도 2에서와 같이 여러 개의 MPE/MPE-FEC 섹션 스트림들의 집합으로 이루어져 있다.
도 1을 참조하여 일반적인 DVB-H 시스템에서 방송 데이터가 전송되는 과정을 살펴보기로 하자.
도 1은 일반적인 DVB-H 시스템에서 TS 패킷의 데이터 구조를 도시한 도면이다.
도 1에서 참조번호 100은 방송 데이터가 실리는 IP 데이터 그램을 도시한 것이다. 상기 데이터 그램은 데이터가 전송되는 네트워크 종단의 주소가 포함된 패킷을 의미한다. 참조번호 102는 IP 데이터 그램(100)이 실리는 MPE 섹션 또는 IP 데이터 그램(100)들의 패리티 데이터가 실리는 MPE-FEC 섹션을 도시한 것이다. 참조번호 104는 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션(102)이 실리는 TS 패킷을 도시한 것이다. 여기서 하나의 TS 패킷(104)은 다수의 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션(102)을 포함하거나 하나의 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션(102)이 다수의 TS 패킷(104)을 통해 전송될 수 있다.
상기 도 1에서와 같이 하나의 버스트를 구성하는 MPE/MPE-FEC 섹션들은 각각의 헤더 부분에 많은 정보들이 존재하지만, 그 중 델타-t 정보는 DVB-H 시스템의 특징 중인 타임 슬라이싱 기능을 관장할 수 있도록 하는 기능을 제공해준다.
또한 DVB-H 시스템은 에러 정정 기능을 좀더 향상시키기 위하여 MPE-FEC 기능이 추가되었다. MPE-FEC 섹션은 링크 레이어에서 진행하는 좀더 신뢰성 있는 데이터의 검증을 위한 에러 정정 기능으로써 리드 솔로몬(Reed-Solomon) 인코딩(Encoding)과 디코딩(Decoding)기술을 사용한다.
도 2는 DVB-H 시스템에서 하나의 버스트구간마다 구성되는 MPE/MPE-FEC 섹션을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이 하나의 버스트(200, 202)는 여러 개의 섹션 스트림들로 구성되어 있으며, 각 섹션은 MPE 섹션(200a, 202a)와 MPE-FEC 섹션(200b, 202b)로 나뉘어 질 수 있다. MPE 섹션(200a, 202a)은 IP 데이터그램으로 구성되어 있는 섹션이며, MPE-FEC 섹션(200b, 202b)은 MPE 섹션을 수신하기 위한 수신 성능을 개선하기 위한 즉, 오류 정정 능력을 향상시키기 위한 패리티 비트(Parity bit)들로 구성되어 있다.
도 3은 DVB-H 수신기에서 방송 데이터를 복호하기 위해 수신한 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션들을 내부 버퍼에 버퍼링하는 개념을 보여주기 위한 도면이다.
도 3에서 참조번호 300은 버스트 구간동안 수신한 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션들을 버퍼링하기 위한 버퍼이다.
상기 도 3에서 참조번호 300a는 DVB-H 시스템에서 MPE-FEC 프레임의 컬럼(Column) 크기를 나타내며, 참조번호 300b는 MPE-FEC 프레임의 로우(Row)의 크기를 나타낸다. 컬럼(Column)(300a)은 255 바이트(Byte)로 구성되며, 그 중 왼쪽 영역(302)은 방송 데이터인 IP 데이터그램(100)을 포함하는 MPE 섹션이 저장되는 방송 데이터 테이블 영역(Application Data Table region)이며 길이는 191 바이트이고, 오른쪽 영역(304)은 상기 방송 데이터 테이블 영역(302)에 저장된 방송 데이터를 R-S 인코딩한 결과 발생한 R-S 데이터 또는 패리티 데이터가 포함된 MPE-FEC 섹션이 저장되는 R-S 데이터 테이블 영역(304)으로 컬럼 길이는 64바이트이다. 반면에, 로우(row)(300b)는 가변적이며, 길이는 최대 1024 로우(row) 까지가 될 수 있다.
상기 도 3과 같이 방송 데이터 테이블 영역(302)에는 IP 데이터그램(100) N개가 수직방향(Vertical)으로 저장되며, 만일 상기 방송 데이터 테이블 영역(302)이 상기 1부터 N까지의 IP 데이터그램들로 채워지지 않는다면, 나머지 공간은 참조 번호 306b과 같이 "0"으로 채우는 제로 패딩(Zero-Padding)을 실시하여 방송 데이터 테이블 영역(302)을 모두 채우게 된다. 그리고 R-S 데이터 테이블 영역(304)에는 패리티 비트들이 포함된 MPE-FEC 섹션들이 참조번호 308과 같이 버퍼링되게 된다. 즉 상기 도 3에 도시된 바와 같이 DVB-H 수신기는 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션들을 버퍼에 컬럼 형태로 저장하게 된다. 수신한 데이터들을 버퍼에 저장하면서 수신기는 수신한 데이터를 이용하여 하나의 버스트를 전부 수신했다는 사실을 알아야 한다. 그래야 그때부터 버퍼에 버퍼링된 섹션들에 대해 R-S 디코딩을 수행할 수 있기 때문이다. 상기 도 3에 도시된 구조는 DVB-H 표준과 동일함으로 더 이상의 상세한 설명은 하지 않기로 한다.
도 4는 DVB-H 수신기에서 수신한 MPE-FEC 섹션에 포함된 필드들을 도시한 도면으로서 수신기에서 버스트 구간이 종료되었는지 검사하기 위한 정보가 포함된 리얼 타임 파라미터를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에서 참조번호 400은 MPE-FEC 섹션의 필드들을 도시한 것이며, 필드들 중에서 섹션 넘버(Section_number)(400a)와 마지막 섹션 넘버(Last_section_number)(400b) 또는 리얼 타임 파라미터(real_time_parameters)(400c)의 테이블 경계(table_boundary)(402b)와 프레임 경계(frame_boundary)(402c)를 이용하여 수신한 섹션이 하나의 버스트의 프레임 경계인지 아닌지를 확인할 수 있다. 델타 t(402a)는 다음번 버스트가 시작되는 시점을 알려주는 정보이다. 참조번호 402는 리얼 타임 파라미터(400c)의 필드를 확대한 것이다.
섹션 넘버(400a)는 MPE-FEC 섹션별로 "1"씩 증가하도록 되어 있으며, 마지막 섹션 넘버(400b)는 MPE-FEC 섹션의 마지막 섹션 넘버를 알려준다. 따라서, 수신기는 수신한 MPE-FEC 섹션의 섹션 번호의 값이 마지막 섹션 넘버(400b)의 값과 같아지면 모든 섹션을 수신한 것으로 판단할 수 있다.
수신기가 마지막 섹션이 수신되었는지를 알 수 있는 다른 방법은 수신한 MPE-FEC 섹션의 리얼 타임 파라미터(400c)에 존재하는 테이블 경계(402b)와 프레임 경계(402c)값이 동시에 "1"이 되는지를 확인하면 된다. 이러한 경우 수신기는 프레임 경계(402c)를 검출하였다고 판단할 수 있다.
상술한 방법들과 같이 프레임 경계를 검출하거나 버스트 구간이 종료되었음을 알게되면 수신기는 버퍼에 버퍼링된 섹션들에 대해 R-S 디코딩을 시작하게 되는데 R-S 디코딩은 로우(row)형태로 진행하게 된다. 즉, RS(255, 191, 64)의 형태로 디코딩을 수행함을 의미한다. R-S 디코딩을 완료하면, 수신기는 다음 버스트를 수신할 때까지 파워 오프 구간에 진입하여 파워 오프 모드로 동작할 수 있게 된다.
도 5는 DVB-H 수신기에서 마지막 MPE-FEC 섹션의 검출 유무에 따라 R-S 디코딩이 시작되는 시간이 결정되는 것을 보여주기 위한 도면이다.
참조번호 500은 DVB-H 수신기에서 마지막 MPE-FEC 섹션을 정상적으로 수신한 경우를 나타내고, 참조번호 510은 DVB-H 수신기가 마지막 MPE-FEC 섹션을 정상적으로 수신하지 못하는 경우의 동작을 각각 보여주고 있다.
참조번호 500과 같이 마지막 MPE-FEC 섹션이 검출된 경우에는 최대 버스트 구간 시작 시점(500a)부터 버스트 구간이 시작되며, 마지막 MPE-FEC 섹션이 성공적 으로 수신되어 프레임 경계가 검출될 경우에는 프레임 경계 시점(500b)에서 R-S 디코딩이 수행되게 된다. 그리고, R-S 디코딩이 완료된 시점(500c)에 수신기는 파워 오프 모드로 동작함으로써 전력 소모를 줄일 수 있다.
그러나 참조번호 510은 일반적인 DVB-H 수신기에서 마지막 MPE-FEC 섹션(510a)을 수신하지 못하여 프레임 경계를 검출하지 못할 경우에는 최대 버스트 구간이 만료(expire)되는 시점(510b)까지 R-S 디코딩을 수행하지 못하므로 계속 파워 온 모드로 동작하여 마지막 MPE-FEC 섹션을 수신할 때까지 수신기에서 전력을 소비하여야 한다.
따라서 DVB-H 시스템에서는 PSI/SI(Program Specific Information/Service Information) 정보를 통하여 최대 버스트 구간(Max burst duration) 정보를 제공해주며, 수신기는 프레임 경계를 검출하지 못하는 경우에 (최대 버스트 구간+1)*20ms 만큼 기다린 후(참조번호 510b지점) R-S 디코딩을 수행하고, R-S 디코딩이 완료된 시점(510c)에서 파워 오프 모드로 동작하게 된다.
상술한 바와 같이 DVB-H 수신기에서는 타임 슬라이싱 기능을 통해 전력 소모를 줄이고 MPE-FEC를 이용하여 오류 정정 능력을 수행하기 위해서는 현재 수신하고 있는 섹션이 현재 버스트의 프레임 경계인지를 검사할 수 있어야 한다. 그리고 수신기는 현재 수신한 섹션이 프레임 경계라는 것을 확인하게 되면 R-S 디코딩을 수행하고 파워 오프 모드로 동작하게 된다.
하지만 수신 상황이 좋지 않은 상황에서는 도 6과 같이 MPE-FEC 섹션들 중에서 일부에 오류가 발생하는 현상이 발생할 수 있다.
도 6은 DVB-H 시스템에서 수신기가 수신한 MPE-FEC 섹션들 중 오류가 생긴 섹션들을 도시한 것이다.
참조번호 600은 수신기가 한 버스트의 프레임 경계를 수신하였기 때문에 일부의 MPE-FEC 섹션에 오류가 생기더라도 R-S 디코딩을 수행하고 곧바로 파워 오프 모드로 동작할 수 있다. 그러나 참조번호 602 내지 606인 경우 MPE-FEC 섹션들 중 일부가 깨지더라도 프레임 경계 정보가 포함된 MPE-FEC 섹션이 깨졌으므로 DVB-H 수신기는 (max_burst_duration+1)*20ms가 초과될 때까지 기다린 이후에 R-S 디코딩을 수행하고 파워 오프 모드로 동작하게 된다.
이러한 경우 수신기는 의도하지 않게 더 많은 시간을 파워 온 모드에서 대기하게 되므로, 약전계에서 소비 전류가 늘어나는 현상을 야기시킬 수 있다.
본 발명은 디지털 방송 수신기에서 방송 데이터를 수신하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 디지털 방송 수신기에서 수신 상황이 좋지 않아 방송 데이터의 일부에 오류가 발생하더라도 방송 데이터를 복호하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 디지털 비디오 방송-헨드헬드 수신기에서 수신 상황의 악화로 인해 버스트의 경계를 검출하지 못하더라도 방송 데이터를 복호하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 디지털 비디오 방송-헨드헬드 수신기에서 프레임 경계를 정상적으 로 수신하지 못하더라도 전력 소비를 줄이기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 디지털 비디오 방송-헨드헬드 수신기에서 하나의 버스트에서 MPE-FEC 섹션들 중 일부의 MPE-FEC 섹션들이 정상적으로 수신되었음에도 불구하고, 프레임 경계를 정상적으로 검출하지 못하여 최대 버스트 구간만큼 수신 대기함으로 인해 소모되는 전류를 줄이기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 디지털 방송 시스템에서 방송 데이터를 수신하기 위한 방법은, 버스트 구간이 종료되어 파워 오프 모드로 동작할 시점인지를 검사하고, 파워 오프 모드 구간일 경우에 송신기로부터 수신되는 방송 데이터를 수신하기 위한 수신 환경이 양호한지 검사하는 과정과, 상기 수신 환경이 양호한 경우에 수신된 버스트 구간에서 섹션 간격의 임계 값을 저장하는 과정과, 새로운 제1 섹션이 검출되는 경우 현재 검출된 제1 섹션의 섹션 넘버와 검출된 시점을 저장하는 과정과, 제2 섹션이 검출되는 경우 상기 제1 섹션과 상기 제2 섹션의 클럭 수 차이를 계산하는 과정과, 상기 계산한 클럭 수 차이가 유효한지 검사하는 과정과, 상기 클럭 수 차이가 유효하다면, 잔여 섹션 개수를 확인하는 과정과, 상기 잔여 섹션 개수와 상기 클럭 수 차이를 이용하여 프레임 경계 예상 위치를 계산하는 과정과, 상기 계산된 프레임 경계 예상 위치로 타임 슬라이싱을 수행하는 과정을 포함한다.
본 발명에 따른 디지털 방송 시스템에서 방송 데이터를 수신하기 위한 장치는, 구간이 종료되어 파워 오프 모드로 동작할 시점인지를 검사하고, 파워 오프 모드로 동작할 시점이라면, 송신기로부터 수신되는 방송 데이터를 수신하기 위한 수신 환경이 양호한지 검사하고, 상기 수신 환경이 양호한 경우에 수신된 버스트 구 간에서의 섹션 간격 임계 값을 이용하여 상기 데이터 처리부에 의해 계산된 섹션 클럭 수 차이의 유효여부를 계산하는 제어부와, 상기 버스트 구간에서 섹션을 검출하고, 상기 검출된 섹션의 헤더 정보를 추출하는 데이터 처리부와, 새로운 제1 섹션이 검출되는 경우 현재 검출된 제1 섹션의 섹션 넘버와 검출된 시점을 저장하고, 제2 섹션이 검출되는 경우 상기 제1 섹션과 상기 제2 섹션의 클럭 수 차이를 계산하며, 상기 제어부의 검사결과 상기 클럭 수 차이가 유효하다면, 잔여 섹션 개수를 확인하고, 상기 잔여 섹션 개수와 상기 클럭 수 차이를 이용하여 프레임 경계 예상 위치를 계산하는 프레임 경계 확인부와, 상기 프레임 경계 확인부가 계산한 프레임 경계 예상 위치로 타임 슬라이싱을 수행하는 타임 슬라이싱기를 포함한다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하겠다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의해야 한다. 하기에서 구체적인 특정사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하 본 발명의 실시 예에 따른 수신기는 DVB-H 방송 시스템에서 송신되는 방송 데이터를 수신하며, 타임 슬라이싱 방식을 사용하여 전력 소비를 줄일 수 있는 모뎀 칩이 장착된 이동 단말을 의미하기로 하며, 이하에서는 간단히 "DVB-H 수 신기" 또는 "수신기"라고만 칭하기로 한다.
앞서 언급한 바와 같이 DVB-H 시스템에서 방송 신호를 수신할 수 있는 수신기는 수신 중인 버스트의 프레임 경계를 검출하거나, PSI/SI 정보에 포함된 (최대 버스트 구간(max_burst_duration)+1)*20)ms 가 초과될 때까지 파워 온 모드로 대기하고 있으며, R-S 디코딩이 완료된 후에 다음에 수신할 버스트가 전송될 때까지 파워 오프 모드로 대기하도록 되어 있다.
하지만 도 5에서 참조번호 510과 같은 상황에서는 [(max_burst_duration+1)*20]ms이 초과될 때까지 전류가 계속 소비되는 경우가 발생할 수 있다. 이에 수신기를 아래에서 설명할 본 발명의 실시 예에서와 같이 조절한다면 프레임 경계를 검출하지 못한 경우라도 [(max_burst_duration+1)*20]ms까지 대기할 필요 없이 그 전에 파워 오프 모드로 진입하게 되며, 그만큼의 소비 전류를 줄일 수 있게 된다.
즉, 본 발명의 실시 예에서는 수신기가 프레임 경계를 검출하지 못하더라도 양호한 수신 환경에서 동작하는 수신기와 비슷한 시간에 R-S 디코딩을 수행할 수 있게 참조번호 540만큼의 시간을 줄이겠다는 것이다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 버스트는 여러 개의 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션들로 구성되어 있다. 그리고 도 4에서 설명한 바와 같이 MPE-FEC 섹션의 헤더 부분에는 섹션 넘버(section_number)라는 필드와 마지막 섹션 넘버(last_section_number)라는 필드가 존재한다. 이를 이용하여 수신기는 MPE-FEC 섹션을 하나라도 정상적으로 수신하게 되면, 전체 MPE-FEC 섹션들 중에 몇 번째 섹 션을 수신하였는지 알 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-H 수신기에서 MPE-FEC 섹션과 기준 클럭간의 상관관계를 도시한 도면이다.
도 7을 살펴보면, 기준 클럭(700)과 MPE 섹션이 수신되는 구간(702), MPE 섹션이 수신된 후 MPE-FEC 섹션이 수신되는 시점(720)이 도시되어 있다. 도 7은 본 발명 개념의 이해를 돕기 위해 첨부되었다.
도 7를 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 수신기는 MPE-FEC 섹션이 검출되는 시점을 기준 클럭을 사용하여 알 수 있게 된다. 즉, 참조번호 720지점에서 MPE-FEC 섹션이 시작된 후, MPE-FEC #1(720a) ~ MPE-FEC #5(720e)까지 수신되어 참조번호 730지점에서 프레임 경계가 검출된 경우를 가정한다. MPE-FEC #1(720a)가 수신된 이후 MPE-FEC #5(720e)가 수신되어 프레임 경계가 검출될 때까지 27클럭이 발생되었으며, 이를 섹션의 개수로 나누어 보면 하나의 MPE-FEC 섹션이 수신되는 동안 평균 5.2클럭이 발생했음을 알 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 이렇듯 기준 클럭과 MPE-FEC 섹션이 수신되는 평균 클럭의 개수 및 섹션 넘버와 마지막 섹션 넘버 정보를 갖고 프레임 경계를 추정하는 방법을 제공한다.
예컨대, 도 6의 참조번호 602상황을 살펴보자.
도 6의 참조번호 602는 프레임 경계 정보가 설정된(frame_boundary가 "1"로 설정) 가장 마지막 MPE-FEC 섹션의 수신이 불량한 경우이다. 이전의 MPE-FEC 섹션들은 수신이 정상적으로 되었으나 마지막 MPE-FEC 섹션만 수신이 비정상적으로 된 경우이다.
이런 경우엔 도 7에서 보는 바와 같이 수신기는 기준 클럭을 사용하여 각 MPE-FEC 섹션이 수신된 시점을 계산할 수 있으므로 가장 처음에 MPE-FEC #1(720a)가 수신된 이후에, MPE-FEC #2(720b)가 수신될 때까지 약 6클럭이 발생되었고, MPE-FEC #2(720b)가 수신된 후 MPE-FEC #3(720c)가 수신될 때까지 약 5클럭이 발생되었음을 알 수 있다. 이러한 방법으로 계산하면, 프레임 경계가 검출될 때까지 약 27클럭이 발생되었음을 알 수 있으며, 평균 5.2 클럭이 발생했음을 알 수 있다.
따라서, 다섯 번째 MPE-FEC 섹션(720e)이 수신이 완료될 때까지의 클럭 개수를 확인할 수 있으며, 이를 통해 어느 정도 시간이 경과 후에 프레임 경계가 발생함을 알 수 있다. 또한 각 MPE-FEC 섹션의 헤더에 포함된 섹션 넘버와 마지막 섹션 넘버 필드 정보를 이용하여 앞으로 몇 개의 MPE-FEC 섹션이 수신되어야 하는지를 알 수 있게 되므로 프레임 경계가 검출될 때까지의 시간을 추정할 수 있게 된다.
이제 도 6에서 참조번호 604와 606의 경우 즉, 마지막 MPE-FEC 섹션도 수신을 제대로 하지 못하고, 중간의 MPE-FEC 섹션도 수신을 제대로 하지 못한 경우이다.
이러한 경우에는 섹션 넘버와 마지막 섹션 넘버를 이용하여 다음에 수신될 MPE-FEC 섹션의 타이밍을 계속 수정해 나가야 하며, 본 발명의 이해를 돕기 위해 아래에서 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명의 실시 예에 따라 수신기는 MPE-FEC #1 섹션(720a)이 수신된 시점(클럭 발생 수)을 저장하고, MPE-FEC #2 섹션(720b)가 수신될 때까지 클럭 개수를 저장한다. 즉, MPE-FEC #1(720a)가 수신된 후 MPE-FEC #2(720b)가 수신될 때까지 간격의 클럭 개수를 저장하고, MPE-FEC #3(720c)가 수신될 시점을 추정한다. 하지만, MPE-FEC #3(720d)를 수신하지 못할 경우, 수신기는 MPE-FEC #4(720e)를 수신하게 된다. 이때 수신기는 MPE-FEC #4(720e)가 수신되는 시점을 확인한다.
상술한 바와 같은 과정을 통해 수신기는 MPE-FEC #1(720a)와 MPE-FEC #2(720b)의 간격(6클럭), MPE-FEC #2(720b)와 MPE-FEC #4(720d)와의 간격(11클럭)을 알 수 있으며, MPE-FEC #2(720b)와 MPE-FEC #4(720d)의 간격의 평균이 MPE-FEC #3(720c)가 검출될 수 있었던 시점(이하 "x" 지점이라 한다.)으로 추정할 수 있다.
즉, MPE-FEC #2(720b)와 MPE-FEC #4(720d)간의 간격이 11클럭이므로 그의 절반인 5.5클럭이 MPE-FEC #3(720c)이 수신된 시점으로 추정할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서 수신기는 MPE-FEC #1(720a)과 MPE-FEC #2(720b)의 간격(6클럭), MPE-FEC #2(720b)와 MPE-FEC #3(720c)의 간격(5클럭), MPE-FEC #3(720c)과 MPE-FEC #4(720d)(6클럭)의 간격을 확인할 수 있게 되고, 각각의 간격이 어느 정도의 오차를 갖고 있는지를 확인할 수 있다.
그리고 확인된 각 MPE-FEC 섹션들 별 간격을 이용하여 평균을 취하고, 그 평균 값이 MPE-FEC #4(720d)와 MPE-FEC #5(720e)간에 적용 가능한지 확인하여 최종적으로 그 간격을 조절(tuning)하게 된다. 이때의 평균 값을 이용하여 MPE-FEC #4(720d)와 MPE-FEC #5 (720e)의 간격을 조절할 수도 있지만, 카운트된 MPE-FEC 섹션들 간의 간격(클럭 수)들 중 가장 작은 클럭 수로 MPE-FEC #4(720d)와 MPE-FEC #5(720e)를 조절할 수도 있으며(이하 비교한 클럭 수 중 작은 클럭 수를 검출하는 방법을"MIN"이라 칭한다.) 간격들 중 가장 큰 클럭 수로 조절할 수도 있을 것이다 (이하 비교한 클럭 수 중 큰 클럭 수를 검출하는 방법을 "MAX"이라 칭한다.).
상술한 방법을 통하여 수신기는 계속해서 MPE-FEC 섹션들별 평균 값을 확인하고, 섹션 넘버와 마지막 섹션 넘버를 이용하여 마지막으로 검출된 MPE-FEC 섹션들로부터 프레임 경계가 어느 정도 떨어져 있는지를 추정한다. 그리고, 프레임 경계가 검출되지 못할 경우에는 수신기는 프레임 경계가 검출될 시점으로 추정된 지점에서 바로 수신된 섹션들에 대해 R-S 디코딩을 수행하도록 한다.
이와 같이 수신기는 기준 클럭(700)과 각각의 MPE-FEC 섹션 헤더에 포함된 섹션 넘버, 마지막 섹션 넘버를 이용하여 수신 하지 못한 섹션의 검출 시점과 프레임 경계를 추정할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-H 수신기의 블록 구성도이다.
RF 수신부(802)는 안테나를 통해 송신기로부너 수신되는 방송 데이터가 포함된 신호를 주파수 하강 변환하여 모뎀 리시버(804)로 출력한다.
모뎀 리시버(804)는 RF 수신부(802)로부터 출력된 신호에 대해 복조를 수행하여 데이터 처리부(806) 및 제어부(812)로 전송한다. 이때 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더에 포함된 PSI/SI 정보는 제어부(812)로 전송하고, 트랜스 포트 스트림 패킷의 페이로드는 데이터 처리부(806)로 출력한다. 이때, PSI/SI 정보에는 최대 버스트 구간(Max_burst_duration) 정보가 포함되어 있다.
데이터 처리부(806)는 모뎀 리시버(804)로부터 출력된 신호들에서 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션이 검출되면, 검출된 섹션들을 디코딩부(808)로 출력하며, 검출된 MPE-FEC 섹션들의 헤더에서 검출된 섹션 넘버, 마지막 섹션 넘버 등과 같은 헤더 정보를 제어부(812)로 출력한다.
제어부(812)는 모뎀 리시버(804)로부터 출력된 최대 버스트 구간 정보와 상기 데이터 처리부(806)로부터 출력된 섹션 넘버와 마지막 섹션 넘버와 같은 정보들을 데이터 저장부(816)에 저장한다.
디코딩부(808)는 데이터 처리부(806)로부터 출력된 섹션들을 버퍼링하며, 최대 버스트 구간이 만료되거나, 프레임 경계 값이 검출되거나, 본 발명의 실시 예에서와 같이 추정된 프레임 경계 지점이 되면, 버퍼링된 MPE/MPE-FEC 섹션들을 디코딩하게 된다. 이때는 리드-솔로몬(Reed-Solomon : 이하 "R-S"라 한다.) 디코딩을 사용할 수 있다.
프레임 경계 확인부(810)는 데이터 처리부(806)에 의해 검출된 MPE-FEC 섹션들간의 간격을 기준 클럭 발생부(814)에서 발생한 클럭을 사용하여 계산하며, 수신기(800)가 최대 버스트 구간 또는 프레임 경계 값을 수신하지 못했을 경우에도 타임 슬라이싱에 따른 파워 오프 모드로 동작하게 하기 위한 프레임 경계 지점을 추정하게 된다. 프레임 경계 확인부(810)는 양호한 신호 세기를 갖는 버스트 구간에 MPE-FEC 섹션들 간의 간격을 계산하여 그 값을 섹션 간격 임계 값(GAPth)으로 설정한다.
그리고 수신된 MPE-FEC 섹션의 섹션 넘버와 마지막 섹션 넘버 정보와 기준 클럭 생성부(814)에서 발생한 클럭을 사용하여, 미쳐 수신되지 못한 MPE-FEC 섹션이 존재할 경우에는 MPE-FEC 섹션들간의 간격을 계산하고, 프레임 경계 지점을 추정하여 제어부(812)로 출력한다.
타임 슬라이싱기(818)는 수신기(800)의 타임 슬라이싱 동작을 제어하기 위한 파워 온/오프 신호를 제어부(812)로 출력하며, 기준 클럭 생성부(814)에서 출력하는 클럭 수를 카운트하여 어느 시점에 파워 온 모드 또는 파워 오프 모드로 동작할 지를 제어부(812)로 알려준다.
이때 수신 상황이 양호하다면, 타임 슬라이싱기(818)는 제어부(812)로부터 출력된 최대 버스트 구간 또는 프레임 경계 정보를 사용하여 타임 슬라이싱 동작을 제어할 것이고, 수신 상황이 양호하지 않다면, 본 발명의 실시 예에 따라 추정되어진 프레임 경계 추정 값을 사용하여 타임 슬라이싱 동작을 수행할 것이다.
기준 클럭 생성부(814)는 일정한 클럭을 계속 생성하며, 데이터 저장부(816)는 일반적인 수신기(800)의 동작에 관련된 정보와 타임 슬라이싱기(818)가 타임 슬라이싱 동작을 수행하기 위해 필요한 최대 버스트 구간 정보, 프레임 경계 정보, 프레임 경계 추정 값들을 저장한다.
제어부(812)는 수신기(800)의 전반적인 동작을 제어하며, RF 수신부(802)가 수신한 방송 신호의 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indicator : 이하 "RSSI"라 한다.) 및 비트 에러율(Bit Error Rate : 이하 "BER"이라 한다.), 프레임 에러율(Frame Error Rate : 이하 "FER"이라 한다.) 등을 측정하여 현재 수신 상황을 검사한다. 이때 제어부(812)가 현재 수신 상황의 양호 여부를 검사하는 방법은 수신 신호 세기 또는 비트 에러율, 프레임 에러율을 각각의 임계 값과 비교함으로써 알 수 있게 된다. 그리고, 프레임 경계 확인부(810)가 수신 상황이 양호할 때 저장하였던 섹션 간격 임계 값인 GAPth 값과 수신 상황이 양호하지 못하여 일부 MPE-FEC 섹션을 수신하지 못하여 추정한 섹션 간격 값을 비교하여 그 값이 GAPth 값보다 크다면, 프레임 경계 확인부(810)가 추정한 섹션 간격이 잘못되었음을 판단하여, 디코딩부(808)로 하여금 버퍼링된 MPE/MPE-FEC 섹션들을 디코딩하게 제어한다. 이때는 수신 상황이 좋지 않기 때문에 양호한 섹션들이 검출될 때까지 기다리는 것 보다 수신된 섹션들에 대해 디코딩을 수행한 후 바로 파워 오프 모드로 진행하는 것이 전력 소모를 줄일 수 있기 때문이다.
아울러 타임 슬라이싱기(818)가 최대 버스트 구간 또는 프레임 경계 값까지 클럭을 계수할 경우에도 제어부(812)는 디코딩부(808)를 제어하여 디코딩을 수행하도록 제어한다. 그리고 제어부(812)는 수신기(800)의 각 블록들과 제어 신호 및 데이터 신호들을 처리하며, 각 블록들로부터 데이터 읽기 요청 및 쓰기 요청을 받을 경우 데이터 저장부(816)로부터 요청한 데이터들을 해당 블록들로 전송하거나, 해당 블록들로부터 쓰기 요청된 데이터들을 데이터 저장부(816)에 기록한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-H 수신기(800)에서 데이터 처리부(806)의 상세 블록 구성도이다.
섹션 검출부(806a)는 모뎀 리시버(804)로부터 수신된 신호에서 MPE/MPE-FEC 섹션을 검출하게 되면, 검출된 MPE/MPE-FEC 섹션들을 디코딩부(808)로 출력하여 버퍼링하게 하고, 제어부(812)로 MPE/MPE-FEC 섹션들이 수신되었음을 알린다.
섹션 정보 수신부(806b)는 섹션 검출부(806a)가 섹션을 검출하게 되면, 섹션 정보 검출부(806a)가 검출한 섹션의 헤더로부터 섹션 넘버와 마지막 섹션 넘버와 같은 헤더 정보를 추출하여 제어부(812)로 전송하고, 제어부(812)는 헤더 정보들을 데이터 저장부(816)에 저장하여 다른 블록들로부터 요청이 발생할 시 데이터 저장부(816)로부터 해당 정보를 읽어서 출력하게 된다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-H 수신기(800)에서 프레임 경계 확인부(810)의 상세 블록 구성도이다.
프레임 경계 확인부(810)는 앞서 상술한 바와 같이 수신된 MPE-FEC 섹션들 간의 간격을 계산하고, 수신하지 못한 MPE-FEC 섹션이 존재할 경우 섹션 넘버와 마지막 섹션 넘버와 계산된 섹션 간격을 이용하여 프레임 경계 위치를 추정하게 된다.
이러한 동작을 하기 위한 프레임 경계 확인부(810)의 상세 블록 구성을 살펴보면, 섹션 간격 계산부(810a)는 데이터 처리부(806)의 섹션 정보 수신부(806b)가 저장한 섹션 넘버와 마지막 섹션 넘버와 같은 헤더 정보 등을 제어부(812)를 통해 데이터 저장부(816)로부터 입력 받아 현재 데이터 처리부(806)에서 검출된 섹션이 몇 번째 MPE-FEC 섹션인지를 검사한다.
검출된 섹션이 첫 번째 MPE-FEC 섹션이라면, 섹션 간격 계산부(810a)는 현재 검출된 섹션의 넘버와 기준 클럭 생성부(814)가 생성한 클럭을 이용하여 현재 MPE-FEC 섹션이 검출된 시점을 계산하고, 제어부(812)는 "이전 정보(previous information)"라는 변수를 할당하여 데이터 저장부(816)에 현재 섹션이 검출된 시점을 저장한다. 그리고 섹션 간격 계산부(810a)는 데이터 처리부(806)에서 다음 섹션이 검출될 때까지 기다린다.
반면, 섹션 간격 계산부(810a)는 수신된 섹션이 처음 수신된 섹션이 아니라 면, 이전에 "이전 정보"변수에 저장된 시점(클럭)과 현재 수신한 섹션의 시점(클럭)간의 차이를 계산한다. 즉, 현재 수신한 MPE-FEC 섹션과 이전에 수신한 섹션의 섹션 넘버 차이와 현재 섹션이 검출된 시점과의 시점 차이를 계산하여 제어부(812)로 출력하고, 제어부(812)는 섹션 넘버 차이와 섹션 검출 시점 차이를 데이터 저장부(816)에 각각 저장한다. 본 발명의 실시 예에서 섹션이 검출된 시점은 클럭 수를 계수함으로서 알 수 있다.
또한 현재 수신한 섹션이 두 번째 검출된 MPE-FEC 섹션이라면 섹션 간격 계산부(810a)는 두 번째 검출된 MPE-FEC 섹션과 바로 이전에 수신된 MPE-FEC 섹션 간의 시점 차이를 "A"(이하에서 "검출된 MPE-FEC 섹션 간의 검출 시점 차이"의 의미로 사용될 것이다.) 라는 변수에 제어부(812)를 통해 데이터 저장부(816)에 저장한다. 즉, "A"는 이전에 검출된 MPE-FEC 섹션의 검출 시간(클럭)과 현재 검출된 MPE-FEC 섹션의 검출 시간의 차이를 가리킨다.
그리고 섹션 간격 계산부(810a)는 만약 현재 검출된 MPE-FEC 섹션과 이전에 검출한 MPE-FEC 섹션의 넘버를 확인하여 섹션 넘버의 차이가 "1"이라면 연속된 섹션이므로 "A"를 계산한다. 이때 "A"값은 다음 4개 값 중에서 어느 한 값을 선택하여 사용할 수 있다.
1. 현재 까지 계산된 "A" 값
2. 이전 MPE-FEC 섹션이 수신된 시점(검출된 시점)(6클럭이라 가정)과 현재 MPE-FEC 섹션이 수신된 시점(검출된 시점)(5클럭이라 가정) 차이의 평균 값(5.5클럭)
3. 이전 MPE-FEC 섹션이 수신된 시점과 현재 MPE-FEC 섹션이 수신된 시점 중 작은 값(MIN)(5클럭)
4. 이전 MPE-FEC 섹션이 수신된 시점과 현재 MPE-FEC 섹션이 수신된 시점 중 큰 값(MAX)(6클럭)
섹션 간격 계산부(810a)는 현재 검출한 MPE-FEC 섹션과 이전에 검출한 MPE-FEC 섹션의 넘버를 확인하여 섹션 넘버의 차이가 "1"보다 클 경우 중간에 수신해야할 MPE-FEC 섹션을 수신하지 못한 경우이므로, 각 MPE-FEC 섹션 간의 검출 시점 간격을 계산하게 된다.
예를 들면 현재 수신한 MPE-FEC 섹션의 넘버가 "3"이고, 이전에 수신한 MPE-FEC 섹션의 넘버가 "1"이고, 그 시간 간격이 10클럭이라면, 중간에 수신해야할 섹션 넘버가 "2"인 MPE-FEC 섹션을 수신기가 수신하지 못한 경우가 된다. 이럴 경우 섹션 넘버 "1"과 "2"의 간격은 5클럭이고, "2"와 "3"의 간격도 5클럭이 될 것이라고 예상할 수 있다.
따라서 각 MPE-FEC 섹션간의 검출되는 시점이 각 섹션이 검출된 후 5클럭이 발생한 지점이라고 추정할 수 있으며, 제어부(812)는 프레임 경계 계산부(810b)가 추정한 "5"를 수신 상황이 양호했을 때의 버스트 구간 때에 계산했던 섹션 간격 임계 값(GAPth)와 비교한다.
만약 평균 클럭 발생 수인 '5'가 GAPth보다 크다면, 제어부(812)는 섹션 간격 계산부(810a)가 계산한 섹션 간격 클럭이 잘못되었음을 판단하고, 디코딩부(808)로 하여금 디코딩을 수행하게 제어한다. 디코딩부(808)의 디코딩이 완료된 후 제어부(812)는 타임 슬라이싱기(818)로부터 파워 온 모드 신호를 받기 전까지 파워 오프 모드로 동작하게 각 블록들을 제어하며, 다음 버스트가 수신될 때까지 대기한다.
반면, 평균 클럭 발생 수가 "5"가 GAPth보다 작다면, 제어부(812)는 섹션 간격 계산부(810a)가 계산한 결과가 양호하다고 판단하고, 각 MPE-FEC 섹션간 차이인 "5"클럭을 "A"라는 변수에 저장한다. 이때 현재 계산된 섹션 간격 값인 "5"와 이전에 계산되어진 섹션 간격 값인 "A"를 이용하여 두 값의 평균을 사용할지 아니면 MIN을 사용할지 MAX 값을 이용하여 다시 변수 "A"에 저장할지는 수신기 제조회사마다 다를 수 있다.
그리고 두 번째 검출된 MPE-FEC 섹션에서 계산한 "A", 연속된 MPE-FEC 섹션들에서 계산한 "A", 연속되지 않는 MPE-FEC 섹션에서 계산한 "A"를 이용하여 프레임 경계 계산부(810b)가 프레임 경계 지점을 추정할 수 있다.
왜냐하면, "A"라는 값은 하나의 MPE-FEC 섹션을 검출한 시점부터 다음 MPE-FEC 섹션을 검출할 때까지의 시간이므로, 앞으로 수신할 MPE-FEC 섹션의 개수를 안다면, 프레임 경계 계산부(810b)가 프레임 경계 위치를 계산할 수 있기 때문이다. 앞으로 수신할 MPE-FEC 섹션의 개수는 섹션 정보 수신부(806b)가 MPE-FEC 헤더 정보의 마지막 섹션 넘버(last_section_number)필드로부터 알 수 있다.
즉, 앞서 상술한 바와 같이 현재 수신한 MPE-FEC 섹션의 넘버와 마지막 섹션 넘버와의 차이를 계산하면 이후에 수신해야 하는 MPE-FEC 섹션의 개수를 확인할 수 있게 된다.
그리고 최대 버스트 구간이나 프레임 경계 정보가 수신된 신호로부터 수신되지 않을 경우에 프레임 경계 계산부(810b)가 계산한 프레임 경계 위치를 제어부(812)가 데이터 저장부(816)에 저장하면, 타임 슬라이싱기(818)는 상기 계산한 프레임 경계 위치를 사용하여 타임 슬라이싱 동작을 수행한다.
아울러 섹션 간격 계산부(810a)는 각 MPE-FEC 섹션을 검출하는 시간 차이들 중에서 가장 큰 값을 제어부(812)로 전달한다. 제어부(812)는 하나의 버스트를 수신하는 동안 충분한 신호 세기라고 판단하면, 즉, RSSI, BER, FER의 값이 미리 설정한 임계 값(RSSIth, BERth, FERth)보다 크다면, 하나의 버스트를 정상적으로 수신할 수 있는 충분한 신호 세기라 판단하여, 그 버스트 구간때 계산된 섹션 간격을 GAPth로 데이터 저장부(816)에 저장한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-H 수신기(800)에서 타임 슬라이싱기(818)의 상세 블록 구성도이다.
타이머 계수부(818a)는 기준 클럭 생성부(814)가 발생한 클럭을 타임 슬라이싱 제어부(818d)의 제어에 의해 계수한다. 인터럽트 발생부(818b)는 타이머 계수부(818a)가 타임 슬라이싱 제어부(818d)가 설정한 파워 오프 모드로 진입하기 위한 시점까지 계수하면, 제어부(812)로 인터럽트 신호를 발생한다. 여기서 파워 오프 모드로 진입하기 위한 시점이란 최대 버스트 구간, 프레임 경계, 추정된 프레임 경계 위치가 될 수 있다.
전원 컨트롤부(818c)도 타이머 계수부(818a)가 상기 파워 오프 모드로 진입하기 위한 시점까지 계수하면, 타임 슬라이싱 제어부(818d)의 제어에 의해 제어 부(812)로 파워 오프 신호를 발생하며, 다음 버스트가 시작될 시점이되면, 제어부(812)로 파워 온 신호를 발생한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-H 수신기(800)에서 타임 슬라이싱 동작을 수행하기 위한 방법 흐름도이다.
1200단계에서 수신기(800)는 버스트 구간이 시작되었는지 검사한다. 만일 버스트 구간이 시작되었다면, 수신기(800)는 1202단계에서 파워 오프 모드로 동작할 시점인지를 검사하고, 파워 오프 모드로 동작할 시점이라면, 1204단계로 진행하여 수신 세기가 양호한지를 검사한다. 상기 1204단계에서 수신 세기가 양호하다면, 수신기(800)는 1206단계에서 섹션 간격 임계 값(GAPth)을 저장하고, 1204단계의 검사결과 수신 세기가 양호하기 않다면, 섹션 간격 임계 값을 저장하지 않고, 바로 1208단계로 진행하여 타임 슬라이싱 동작을 수행한다.
그리고 1206단계에서 섹션 간격 임계 값을 저장한 수신기(800)는 1208단계로 진행하여 DVB-H 수신기에 따른 타임 슬라이싱 동작을 수행한다.
반면, 1202단계의 검사결과 파워 오프 모드로 동작할 시점이 아니라면, 수신기(800)는 1210단계에서 섹션을 검출한 후, 1212단계에서 검출된 섹션 넘버와 클럭 수를 저장한다.
그리고 수신기(800)는 1214단계에서 다음번 섹션이 검출되었는지를 검사하고, 검출되었다면, 1216단계에서 검출된 섹션 넘버와 클럭 수를 저장하고, 1218단계에서 섹션 클럭 차이를 계산한다. 1220단계에서 수신기(800)는 상기 1218단계에서 계산한 섹션 클럭 차이와 상기 1204단계에서 계산한 GAPth를 비교함으로써, 계 산한 섹션 클럭 차이가 유효한지를 검사한다. 상기 1220단계에서 수신기(800)는 상기 1218단계에서 계산한 섹션 클럭 차이가 GAPth보다 작으면 유효한 값이라 판단하고, 1222단계에서 검출된 섹션의 섹션 넘버와 마지막 섹션 넘버를 이용하여 잔여 섹션 개수를 확인하고, 잔여 섹션 개수가 확인되면, 상기 계산된 섹션 클럭 차이와 상기 잔영 섹션 개수를 이용하여 프레임 경계 예상 위치를 계산하여 수신 환경이 열악하여 프레임 경계 정보를 검출하지 못하더라도 수신된 섹션에 대해 R-S 디코딩을 수행하고, 타임 슬라이싱 동작을 수행할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-H 수신기(800)에서 프레임 경계를 검출하기 위한 상세 동작 흐름도이다.
먼저, 수신기(800)는 1302단계에서 파워 오프 모드로 동작할 시점인지를 검사한다. 이때 수신기가 파워 오프 모드로 동작할 것인지 검사하는 방법은 최대 버스트 구간이 만료했는지 또는 프레임 경계 값이 검출되었는지 또는 본 발명의 실시 예에 따라 추정된 프레임 경계 지점이 도래하였는지를 검사함으로써 알 수 있다.
상기 1302단계의 검사결과 파워 오프 모드로 동작할 시점일 경우에는 1304단계에서 수신기(800)는 수신 세기가 양호한지를 검사한다. 1304단계에서 수신기(800)가 수신 세기의 양호 여부를 검사하는 방법은 RSSI 또는 FER, BER과 미리 설정된 각각의 임계 값(RSSIthr, FERthr, BERthr)를 비교함으로써 알 수 있다.
상기 1304단계의 검사결과 현재 수신 세기가 양호하다면, 수신기(800)는 1306단계로 진행하여 수신된 각 섹션의 간격(클럭 개수) 중 가장 큰 간격을 GAPth 로 설정한다. 그리고 1308단계에서 수신기(800)는 R-S 디코딩후 파워 오프 모드로 동작하고, 새로운 섹션들이 수신될 때까지 대기하게 된다.
상기 1304단계 내지 1308단계를 통해 수신 환경이 양호한 버스트 구간에서 수신한 섹션들 간의 간격을 설정하고, 수신된 섹션들을 디코딩한 수신기(800)는 다시 1302단계에서 파워 오프 모드로 동작할 시점인지에 대한 검사를 수행하게 된다.
상기 1302단계의 검사결과 파워 오프 모드로 동작할 시점이 아니라면, 수신기(800)는 1310단계로 진행하여 섹션이 검출되었는지를 검사한다. 1310단계에서 섹션이 검출된다면, 수신기(800)는 1312단계에서 현재 검출된 섹션 넘버와 클럭 발생 수를 저장한다. 그리고 1314단계에서 수신기(800)는 상기 1310단계에서 검출된 섹션이 첫 번째 검출된 섹션이라면, 1316단계로 진행하여 현재 검출된 섹션 넘버와 클럭 발생 수를 이전 검출된 섹션 넘버와 클럭 수로 저장한 후 다시 1302단계로 회귀한다.
그리고 다시 1302단계에서 파워 오프 모드로 동작할 시점인지를 검사한 수신기(800)는 파워 오프 모드로 동작할 시점이 아니라면, 다시 1310단계로 진행하여 섹션이 검출되었는지 확인한다. 그리고 1310단계에서 섹션이 수신되었다면, 1312단계에서 현재 검출된 섹션 넘버와 클럭 수를 저장하고, 1314단계에서 현재 검출된 섹션이 첫 번째 섹션인지를 검사한다. 그러나 이미 앞서 설명한 1314단계 내지 1316단계에서 설명했던 바와 같이 첫 번째 섹션이 이미 수신되었고, 그 섹션의 넘버와 클럭 발생 수도 저장되어있으므로 1316단계의 검사결과 수신기(800)는 첫 번째 검출된 섹션이 아님을 알 수 있다.
따라서 수신기(800)는 1318단계로 진행하여 이전에 검출된 섹션의 클럭 수와 현재 검출된 섹션의 클럭 수 차이(B)와 섹션 넘버 차이(B')를 계산한다.
그리고 1320단계에서 수신기(800)는 검출된 섹션이 두 번째 섹션인지를 검사하고, 두 번째 섹션이라면, 1324단계로 진행하여 1318단계에서 계산된 섹션간 클럭 수 차이 "B"를 1318 단계에서 계산된 섹션 넘버 차이(B')로 나누어서 섹션간 클럭 차이 값인 "A"에 저장한 후, 1334단계에서 앞으로 수신할 섹션의 개수("D")(이하 "잔여 섹션 개수"라 칭한다.)를 확인한다. 이때는 섹션 헤더에 포함된 섹션 넘버와 마지막 섹션 넘버를 확인함으로써, 현재 수신된 섹션 이후에 몇 개의 섹션이 더 존재하는지를 알 수 있게 된다. 상기 1320단계에서 수신기(800)가 두 번째 검출 섹션인지를 확인하는 이유는 버스트 구간이 시작되고 제일 처음 수신된 섹션(Section #1)과 연속되어 두 번째로 수신된 섹션(Section #2)이 수신될 경우에 프레임 경계 예상 위치를 계산하는 방법과 버스트 구간에서 중간 부분의 섹션들 중 연속되는 섹션들로부터 프레임 경계 예상 위치를 계산하는 방법과 버스트 구간의 섹션들 중 연속되지 않는 섹션들로부터 프레임 경계 예상 위치를 계산하는 방법이 상이하기 때문이다.
상기 1334단계에서 잔여 섹션 개수를 계산한 수신기(800)는 1336단계에서 1324단계에서 저장된 섹션간 클럭 차이 값인 "A"와 1334단계에서 확인된 잔여 섹션 개수 "D"를 곱함으로써 프레임 경계 예상 위치를 추정한다.
반면, 상기 1320단계에서 두 번째 검출된 섹션이 아니라면, 버스트 구간 중 첫 번째와 두 번째에 연속되어 수신된 섹션이 아닌 그 이후에 수신된 섹션이 검출 된 것이므로 다른 방법으로 프레임 경계 예상 위치를 계산해야 한다.
따라서, 수신기(800)는 1320단계에서 두 번째 섹션이 검출된게 아니라면, 1322단계로 진행하여 이전과 현재 검출된 섹션이 연속인지를 확인한다. 참고로 검출된 섹션이 연속인지 아닌지를 확인하는 방법은 각각의 섹션 넘버를 확인하여 그 넘버가 연속적인지를 확인하면 된다. 그리고 1322단계에서 이전과 현재에 검출된 섹션이 연속된 섹션이라면, 수신기(800)는 1326단계로 진행하여 상기 1324단계에서 저장된 섹션간 클럭 차이 값인 "A"와 1318단계에서 계산된 현재 수신된 섹션과 이전 수신된 섹션의 클럭 수 차이 값인 "B"의 평균 값((A+B)/2)을 계산하여 다시 섹션 간 클럭 차이 값인 "A"에 저장한다.
이때 수신기(800)는 상기와 같은 평균 값 이외에 "A"와 "B" 중 가장 작은 값(MIN)을 섹션간 클럭 차이 값으로 설정할 수도 있으며, 가장 큰 값(MAX)을 섹션 간 클럭 차이 값으로 설정할 수도 있다.
상기 1322단계에서 수신기(800)는 이전과 현재에 검출된 섹션이 연속되지 않는다면, 1328단계로 진행하여 현재와 이전 섹션간 평균 클럭 수("C")를 계산한 후, 1330단계에서 평균 클럭 수가 유효한지를 검사한다. 이때 수신기(800)는 상기 1330단계에서 평균 클럭 수 "C"가 유효한지 검사하는 방법은 상기 수신 세기가 양호한 버스트 구간 때 1306단계에서 저장한 GAPth 값과 비교함으로써 알 수 있다. 즉, GAPth값은 수신 세기가 양호할 때의 버스트 구간의 섹션 값들 중 최대 값으로 설정한 값이므로 "C"값이 GAPth보다 큰 경우에는 유효한 값으로 판단하지 않는다.
상기 1330단계에서 평균 클럭 수 "C"가 유효한 것으로 판단되면, 수신 기(800)는 1332단계에서 이전 섹션의 클럭 수 "A"와 평균 클럭 수 "C"를 사용하여 섹션 간 클럭 차이 "A"를 계산하는데, 위 두 값의 평균을 계산((A+C)/2)하여 섹션 간 클럭 차이 "A"를 계산한다. 그리고 1334단계에서 수신기(800)는 이후에 수신해야할 섹션의 개수 "D"를 확인하고, 1336단계에서 프레임 경계 예상 위치를 계산한다. 이때는 섹션간 클럭 차이 "A"와 잔여 섹션 개수 "D"를 곱함으로써 프레임 경계 위치를 추정할 수 있게 된다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 DVB-H 수신기의 수신 상황이 양호하지 못할 경우에 정상적으로 MPE/MPE-FEC 섹션들을 검출하였음에도 불구하고, 프레임 경계 정보가 포함된 MPE-FEC 섹션을 수신하지 못함으로 인하여 수신기가 최대 버스트 구간까지 온 타임 구간을 유지하게 된다. 따라서 프레임 경계정보가 포함된 MPE-FEC 섹션을 검출하지 못함으로 인하여 낭비되는 전력을 줄일 수 있다.

Claims (8)

  1. 디지털 방송 시스템에서 방송 데이터를 수신하기 위한 방법에 있어서,
    버스트 구간이 종료되어 파워 오프 모드로 동작할 시점인지를 검사하고, 파워 오프 모드 구간일 경우에 송신기로부터 수신되는 방송 데이터를 수신하기 위한 수신 환경이 양호한지 검사하는 과정과,
    상기 수신 환경이 양호한 경우에 수신된 버스트 구간에서 섹션 간격의 임계 값을 저장하는 과정과,
    새로운 제1 섹션이 검출되는 경우 검출된 제1 섹션의 섹션 넘버와 검출된 시점을 저장하는 과정과,
    제2 섹션이 검출되는 경우 상기 제1 섹션과 상기 제2 섹션의 클럭 수 차이를 계산하는 과정과,
    상기 계산한 클럭 수 차이가 유효한지 검사하는 과정과,
    상기 클럭 수 차이가 유효하다면, 잔여 섹션 개수를 확인하는 과정과,
    상기 잔여 섹션 개수와 상기 클럭 수 차이를 이용하여 프레임 경계 예상 위치를 계산하는 과정과,
    상기 계산된 프레임 경계 예상 위치로 타임 슬라이싱을 수행하는 과정을 포함하는 디지털 방송 수신기에서 방송 데이터 수신 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 계산한 클럭 수 차이가 유효한지 검사하는 과정은,
    상기 계산한 클럭 수 차이가 상기 임계 값보다 작은 경우 상기 클럭 수 차이가 유효하다고 판단하는 과정을 포함하는 디지털 방송 수신기에서 방송 데이터 수신 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 프레임 경계 예상 위치를 계산하는 과정은,
    상기 잔여 섹션 개수와 상기 클럭 수 차이를 곱하는 과정을 포함하는 디지털 방송 수신기에서 방송 데이터 수신 방법.
  4. 디지털 방송 시스템에서 방송 데이터를 수신하기 위한 장치에 있어서,
    버스트 구간이 종료되어 파워 오프 모드로 동작할 시점인지를 검사하고, 파워 오프 모드로 동작할 시점이라면, 송신기로부터 수신되는 방송 데이터를 수신하기 위한 수신 환경이 양호한지 검사하고, 상기 수신 환경이 양호한 경우에 수신된 버스트 구간에서의 섹션 간격 임계 값을 이용하여 상기 데이터 처리부에 의해 계산된 섹션 클럭 수 차이의 유효여부를 계산하는 제어부와,
    상기 버스트 구간에서 섹션을 검출하고, 상기 검출된 섹션의 헤더 정보를 추 출하는 데이터 처리부와,
    새로운 제1 섹션이 검출되는 경우 검출된 제1 섹션의 섹션 넘버와 검출된 시점을 저장하고, 제2 섹션이 검출되는 경우 상기 제1 섹션과 상기 제2 섹션의 클럭 수 차이를 계산하며, 상기 제어부의 검사결과 상기 클럭 수 차이가 유효하다면, 잔여 섹션 개수를 확인하고, 상기 잔여 섹션 개수와 상기 클럭 수 차이를 이용하여 프레임 경계 예상 위치를 계산하는 프레임 경계 확인부와,
    상기 프레임 경계 확인부가 계산한 프레임 경계 예상 위치로 타임 슬라이싱을 수행하는 타임 슬라이싱기를 포함하는 디지털 방송 수신기에서 방송 데이터 수신 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는 상기 검출된 섹션들의 헤더로부터 현재 검출된 섹션의 순서를 나타내는 섹션 넘버와 마지막 섹션이 몇 번째 섹션인지를 나타내는 마지막 섹션 넘버 정보를 추출하는 디지털 방송 수신기에서 방송 데이터 수신 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 프레임 경계 확인부가 계산한 섹션 클럭 수가 상기 임계 값보다 작다면, 상기 임계 값이 유효함을 판단하는 디지털 방송 수신기에서 방송 데이터 수신 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 프레임 경계 확인부는,
    상기 잔여 섹션 개수와 상기 클럭 수 차이를 곱하여 상기 프레임 경계 예상 위치를 계산함을 포함하는 디지털 방송 수신기에서 방송 데이터 수신 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 프레임 경계 확인부는,
    상기 잔여 섹션 개수와 상기 클럭 수 차이를 곱하여 상기 프레임 경계 예상 위치를 계산함을 포함하는 디지털 방송 수신기에서 방송 데이터 수신 장치.
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