KR20090035187A - 이동통신 시스템에서 소비 전력을 줄이기 위한 수신 장치및 방법 - Google Patents

이동통신 시스템에서 소비 전력을 줄이기 위한 수신 장치및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 방송 서비스를 수신하는 수신기의 소비 전력을 줄이기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 버스트 수신 동작에서 상기 버스트 수신 종료 시점을 판단하는 마지막 섹션의 프레임 경계를 검출하지 않은 경우, MPE-FEC 프레임 전체에 대한 복원이 가능할 정 도의 버스트를 수신하거나 MPE-FEC 프레임 전체에 대한 복원이 불가능함을 알리는 이른 버스트 수신 종료 요청을 수신할 경우, 상기 버스트 수신 과정을 종료하도록 하는 타임 슬라이싱 처리기를 포함하여 RF 복조기와 DVB-H 물리 계층 복조기의 평균 동작 시간을 극소화함으로서 전체적인 DVB-H 수신기의 전력 소모를 획기적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 최대 버스트 기간까지 수신기가 계속 동작할 확률을 매우 낮게 하기 때문에, 평균적인 수신기 동작 시간을 줄이며 이에 따라 수신기의 전력 소모를 줄일 수 있다.
Figure P1020070100322
전력 소모, 수신 장치, DVB-H, 버스트, 타임 슬라이싱

Description

이동통신 시스템에서 소비 전력을 줄이기 위한 수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REDUCE POWER CONSUMPTION IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 디지털 방송 서비스를 수신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 디지털 방송 서비스를 수신하는 수신기의 소비 전력을 줄이기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
일반적으로 방송 서비스는 휴대용 단말기를 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 멀티미디어 방송 서비스로 구분된다. 이러한 방송 서비스들은 아날로그 방식을 기본으로 하고 있으며, 기술의 비약적인 발전에 따라 디지털 방송화가 이루어지고 있다.
또한, 상기 방송 서비스는 기존의 송신탑을 바탕으로 제공되던 방식에서 벗 어나 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 디지털 멀티미디어 방송(DMB ; Digital Multimedia Broadcasting)방식의 서비스이다. 상기 DMB 방식은 디지털 오디오 방송(DAB ; Digital Audio Broadcasting)을 모체로 하여, 유럽에서 시행하고 있는 DAB의 기술 표준인 Eureka-147(European REserch Coordination Agency progect-147)에 근간을 두고 있다.
반면, 상기 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(DVBC), 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 휴대용 단말기를 통해 영화와 방송 드라마 등의 대용량 멀티미디어 컨텐츠를 구현할 수가 없다고 판단해 당초 'DVB-X(eXtention)'라는 이름으로 추진했다가 보다 분명하게 '휴대 방송'의 개념을 나타내는 DVB-H라는 명칭으로 바꾸었다.
상기 DVB-H는 유럽형 디지털 TV 전송 규격인 DVB-T에서 이동성을 강화하기 위한 규격으로 이동 단말이나 휴대용 영상 기기 등의 저 전력, 그리고 이동성, 휴 대성 등을 고려하여 DVB-T에서 확장된 규격이며, 상기 DVB-H 시스템은 레이어 3(Layer 3) 아이 피(IP ; Internet Protocol) 패킷들에 대하여 추가적인 오류 정정 부호화를 지원한다. 이러한 추가적인 오류정정 부호화 과정을 멀티 프로토콜 캡슐화-순방향 에러 정정(MPE-FEC ; Multi Protocol Encapsulation -Forward Error Correction)이라고 한다.
상기 DVB-H 시스템에서 방송 데이터는 IP 데이터그램(Datagram)으로 만들어지고, IP 데이터그램을 리드-솔로몬(Reed-Solomon) 부호화하여 MPE-FEC 프레임이 형성된다. 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.
도 1은 일반적인 DVB-H 시스템에서 TS 패킷의 데이터 구조를 도시한 도면이다.
도 1(a)는 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션이 저장되는 TS 패킷을 도시한 것이다. 여기서 상기 TS 패킷(a)은 도 1(b)와 같이 다수의 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션을 포함하거나 하나의 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션이 다수의 TS 패킷을 통해 전송될 수 있다. 상기 TS 패킷(a)의 헤더(101)에 패킷 식별자(PID ; Packet Identifier)가 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션을 전송하는 패킷을 지시하면, 수신측에서는 페이로드(103)를 통해서 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션(b)이 수신된 것으로 간 주하고, 헤더(101)의 PID가 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션을 전송하는 패킷을 지시하지 않으면, 페이로드(103)에는 프로그램 특정 정보와 서비스 정보(PSI/SI ; Program Specific Information/Service Information)가 포함되어있음을 알 수 있게 된다.
상기 도 1(b)는 IP 데이터 그램이 실리는 MPE 섹션 또는 IP 데이터그램들의 패리티 데이터가 실리는 MPE-FEC 섹션을 도시한 도면이다. MPE 또는 MPE-FEC 섹션은 헤더(105)와 페이로드(107)로 구성되며, 헤더(105)에는 페이로드(107)에 들어있는 데이터가 MPE 섹션인지 MPE-FEC 섹션인지의 여부를 알려주는 정보가 포함되어있으며, 페이로드(107)에는 상기 IP 데이터그램(c)또는 IP 데이터그램(c)의 패리티 데이터가 저장된다.
도 1(c)는 IP 데이터 그램을 도시한 도면이다. 상기 데이터그램에는 데이터가 전송되는 종단의 주소 정보가 저장된 헤더(109)와 방송 데이터가 실리는 페이로드(111)가 포함된 패킷을 의미한다.
도 2는 일반적인 DVB-H 시스템의 송신단에서 수행되는 R-S 인코딩 동작을 설명하기 위한 도면이다. DVB-H 송신단에서는 일반적으로 물리 계층과 링크 계층에서 각각 한번 씩의 R-S 인코딩을 수행하게 되는데, 상기 도 2에서 설명하는 R-S인코딩은 링크 계층에서 수행되는 것이다.
상기 도 2를 참조하면, 상기 DVB-H 시스템의 MPE-FEC 프레임은 가로 방향(Column)크기(200)와 세로 방향(Row)의 크기(202)를 나타낼 수 있다. 가로방향 즉, 열(Column)(200)은 255 바이트(Byte)로 구성되며, 그 중 왼쪽 영역은 방송 데이터인 IP 데이터그램을 포함하는 MPE 섹션이 저장되는 방송 데이터 테이블 영역(Application Data Table region)(204)이며 가로방향 길이는 191 바이트이고, 오른쪽 영역은 상기 방송 데이터 테이블 영역(204)에 저장된 방송 데이터를 R-S 인코딩한 결과 발생한 R-S 데이터 또는 패리티 데이터가 저장되는 R-S 데이터 테이블 영역(206)으로 가로 길이는 64바이트이다. 반면, 세로 방향 즉, 행(row)(202)은 가변적이며, 길이는 최대 1024행 까지가 될 수 있다.
상기 도 2와 같이 방송 데이터 테이블 영역(204)에는 IP 데이터그램 N개가 수직방향(Vertical)으로 저장되며, 만일 상기 방송 데이터 테이블 영역(204)이 상기 1부터 N까지의 IP 데이터그램들로 채워지지 않는다면, 나머지 공간은 "0"으로 채우는 제로 패딩(Zero-Padding)을 실시(208)하여 방송 데이터 테이블 영역(204)을 모두 채우게 된다.
상기 방송 데이터 테이블 영역(204)에 IP 데이터 그램 또는 제로 패딩의 결과 "0"이 다 채워지게 되면, 가로방향(Horizonal)으로 R-S 인코딩(Encoding)을 수행하고, 상기 R-S 인코딩의 결과 생긴 패리티(parity) 데이터를 상기 도 2에 도시된 바와 같이 R-S 데이터 테이블 영역(206)에 가로 방향으로 채워지게 된다.
도 3은 일반적인 DVB-H 시스템의 송신단에서 TS 패킷을 전송하는 타임 슬라이싱(Time Slicing) 방식을 설명하기 위한 도면이다.
일반적인 송신기는 일정한 대역폭(306)으로 데이터를 송신하지만, 상기 DVB- H 시스템의 송신기는 소정 데이터의 묶음인 버스트(Burst)를 전송한다. 또한, DVB-H 시스템은 수신기의 전력 소모를 줄이기 위해 타임 슬라이싱을 지원한다. 타임 슬라이싱은 데이터를 버스트 형태로 전송하는 방식을 의미한다. 즉, 전체 시간 구간(300) 동안에 전송되어야 할 데이터를 전송률을 높여서 버스트 구간 동안만 전송한다. 따라서, 전체 시간 구간(300)동안은 데이터가 전송되는 버스트 구간(302)과 데이터가 전송되지 않는 오프 타임(Off time) 구간(304)으로 나누어진다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 일정한 대역폭(306)은 타임 슬라이싱을 수행하지 않고 일반적인 스트림을 전송할 때의 평균 대역폭(Average Bandwidth)을 의미하며, 버스트 대역폭(308)은 상기 DVB-H 시스템의 송신단에서 전송되는 버스트 대역폭(Burst Bandwidth)을 의미한다. 또한, 전체 시간 구간(300)는 상술한 바와 같이 현재 버스트의 전송이 시작된 시점부터 다음 버스트의 전송이 시작되는 시점까지의 기간을 의미하며 버스트가 전송되는 구간(302)과 아무 데이터도 전송되지 않는 오프 타임(Off-Time)(304)구간으로 구성된다. 버스트 구간(Burst Duration)(302)은 버스트가 전송되는 시작구간과 끝구간을 의미하며, 각각의 버스트 구간 사이에는 트랜스포트 패킷이 전송되지 않는 오프 타임이 존재한다. 그리고, 한 개의 버스트 사이즈(310)에는 한 개의 MPE-FEC 프레임이 전송될 수 있다.
상기 DVB-H 시스템에서 상기와 같은 MPE-FEC 프레임을 수신하는 수신기는 수신하는 방송 신호를 주파수 하향 변환하여 OFDM 심볼 형태의 디지털 신호로 변환한다. 이후, 상기 수신기는 OFDM 심볼들을 원래의 TS 패킷으로 복원하게 된다. 상기 수신기의 타임 슬라이싱 처리기는 미리 정해진 버스트 구간 마다 MPE-FEC 프레임이 포함된 TS 패킷을 수신하도록 스위칭 동작을 수행한다. 상기 수신기는 각각의 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션의 헤더에 포함되어 있는 다음 버스트 구간의 시작 시간을 지시하는 델타(Delta)-t 정보를 통하여 상기 버스트 구간을 확인할 수 있다.
도 4는 일반적인 DVB-H 시스템의 수신기에서 타임 슬라이싱과 MPE-FEC를 처리하는 과정을 도시한 타이밍 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, RF 복조기가 켜지는 시점은 델타-T에서 지정한 시점으로부터 RF 복조기의 워밍업 시간(warmup time) 만큼 이전의 시간이다. 이어서 버스트 데이터가 수신되고, 섹션이 검출되어 MPE-FEC 프레임을 구성하게 된다. 애플리케이션 데이터 영역에 저장될 MPE 섹션과 RS 데이터 영역에 저장될 MPE-FEC 섹션은 시간적인 순서를 갖고 전송된다. 마지막 섹션은 프레임 경계 정보값 ‘1’을 갖고 있으며, 이 섹션이 검출된 직후 타임 슬라이싱 제어기는 RF 복조기와 DVB-H 물리 계층 복조기에 끄기 명령을 내리며, MPE-FEC 처리기는 MPE-FEC 복호 동작을 시작하게 된다. 페이딩 등의 영향으로 버스트 데이터에 오류가 생겨 마지막 섹션이 검출되지 않을 수 있다. 이럴 경우, 마지막 섹션을 기다리기 위해 RF 복조기와 DVB-H 물리 계층 복조기를 계속 구동시켜야 하므로, 수신기는 지속적으로 그의 최대 전력으로 동작한다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 설정 가능한 최대 버스트 길이(MBD ; Max Burst Duration)를 사용한다. 즉, 상기 타임 슬라이싱 제어기는 현재 버스트가 시작한 시점(이전의 델타-T를 갖고 계산한) 후에 미리 설정된 최대 버스트 길이만 큼의 시간이 경과하면 강제로 버스트 종료 시점이라 판단하여, RF 복조기와 DVB-H 물리 계층 복조기에 끄기 명령을 내리지만 상기와 같은 방법도 최대 버스트 길이동안 전력 소비가 발생한다는 문제점 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 DVB-H 시스템의 전력 소모를 줄이기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 DVB-H 시스템의 전력 소모를 줄이기 위하여 수신 상태가 좋아서 현재까지 수신된 데이터만으로 MPE-FEC 프레임 전체에 대한 복원이 가능한 경우에 버스트 수신을 이르게 종료하도록 하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 DVB-H 시스템의 전력 소모를 줄이기 위하여 수신 상태가 좋지 않은 상태에서 버스트의 종료 시점까지 데이터를 수신하더라도 MPE-FEC 프레임을 올바르게 복원할 수 없을 경우에도 버스트 수신을 이르게 종료하도록 하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 이동통신 시스템의 전력 소모를 최적화하기 위한 수신 장치는 버스트 수신 동작에서 상기 버스트 수신 종료 시점을 판단하는 마지막 섹션의 프레임 경계를 검출하지 않은 경우, MPE-FEC 프레임 전체에 대한 복원이 가능할 정 도의 버스트를 수신하거나 MPE-FEC 프레임 전체에 대한 복원이 불가능함을 알리는 이른 버스트 수신 종료 요청을 수신 할 경우, 상기 버스트 수신 과정을 종료하도록 하는 타임 슬라이싱 처리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 이동통신 시스템에서 전력 소모를 최적화하는 타임 슬라이싱 처리 방법은 버스트 수신 동작에서 상기 버스트 수신 종료 시점을 판단하는 마지막 섹션의 프레임 경계를 검출하지 않은 경우, MPE-FEC 프레임 전체에 대한 복원이 가능할 정 도의 버스트를 수신하거나 MPE-FEC 프레임 전체에 대한 복원이 불가능함을 알리는 이른 버스트 수신 종료 요청을 수신하는지 검사하는 과정과, 상기 이른 버스트 수신 종료 요청을 수신할 경우, 상기 버스트 수신 과정을 종료하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 이동통신 시스템에서 이른 버스트 수신 종료를 요청하기 위한 방법은 버스트 수신시 검출되는 섹션 헤더에서 테이블 경계를 검출하는지 검사하는 과정과, 상기 섹션 헤더에서 테이블 경계를 검출할 경우, MPE-FEC 프레임의 오류 정정이 가능한지 확인하는 과정과, 상기 MPE-FEC 프레임의 오류 정정이 불가능함을 확인할 경우, 상기 버스트의 수신을 중지하도록 하는 이른 버스트 수신 종료 요청을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 DVB-H 시스템은 기존 발명에 비해 MPE-FEC 복호기를 많이 동작시키지만, RF 복조기와 DVB-H 물리 계층 복조기의 평균 동 작 시간을 극소화함으로서 전체적인 DVB-H 수신기의 전력 소모를 획기적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 최대 버스트 기간까지 수신기가 계속 동작할 확률을 매우 낮게 하기 때문에, 평균적인 수신기 동작 시간을 줄이며 이에 따라 수신기의 전력 소모를 줄일 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 설명에서는 디지털 방송 서비스를 수신하는 수신기의 소비 전력을 줄이기 위한 장치 및 방법에 대하여 설명할 것이다. 또한, 이하 설명에서 정의한 이른 버스트 수신 종료 요청은 MPE-FEC 프레임 전체에 대한 복원이 가능할 정도의 버스트를 수신하거나 수신 상태가 좋지 않아 버스트의 수신 종료 시점까지 데이터를 수신하더라도 MPE-FEC 프레임을 올바르게 복원할 수 없을 정도의 버스트를 수신할 경우, 상기 버스트의 수신을 중지하도록 하는 요청을 말한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 전력 소모를 최적화하는 수신기의 구성을 도시한 블록도이다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 수신기는 물리계층 복조기(510), MPE-FEC 처리 기(520) 및 타임 슬라이싱 처리기(530)를 포함하여 구성할 수 있으며, 상기 물리계층 복조기(510)는 아날로그 디지털 변환기(512), OFDM 복조기(514), 채널 복호기(516)를 포함하여 구성한다.
먼저, RF 복조기(501)는 안테나를 통해 수신하는 방송 신호를 주파수 하향 변환시키며, 상기 아날로그 디지털 변환기(512)에서 OFDM 심볼 형태의 디지털 신호로 변환한다. 상기 OFDM 심볼 형태의 디지털 신호는 OFDM 복조기(514)와 채널 복호기(516)에서 원래의 TS 패킷으로 복원된다.
상기 타임 슬라이싱 처리기(530)는 미리 정해진 버스트 구간 마다 MPE-FEC 프레임이 포함된 TS 패킷을 수신하도록 스위칭 동작을 RF 복조기(501)와 DVB-H 물리 계층 복조기(510)에게 지시한다. 상기 타임 슬라이싱 처리기(530)는 본 발명에 따라 RF 복조기(501)와 DVB-H 물리 계층 복조기(510)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 상기 타임 슬라이싱 처리기(530)는 MPE-FEC 처리기(520)로부터 이른(early) 버스트 수신 중지 신호를 수신할 경우, 시스템 구성에 따라 정지(mute 또는 power down) 또는 전원 차단(shut down 또는 power off)과 같은 제어 신호를 이용하여 상기 RF 복조기(501)와 DVB-H 물리 계층 복조기(510)의 동작을 제어할 수 있다.
상기 MPE-FEC 처리기(520)는 섹션 검출기(522), MPE-FEC 프레임 복호기(524), IP필터(526)를 포함하여 구성할 수 있다. 먼저, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 상기 섹션 검출기(522)로 하여금 각 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션의 헤더에 포함되어 다음 버스트 구간의 시작 시간을 지시하는 델타(Delta)-t 정보를 확인하도록 지시한다. 상기, 델타-t 정보는 섹션 검출기가 검출해낸 섹션의 헤더 정보로 부터 얻을 수 있으며, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 상기 MPE-FEC 프레임 복호기(524)로 하여금 상기 검출한 섹션들로 구성된 MPE-FEC 프레임을 각 로우(Row)별로 RS 디코딩을 수행함으로써, 오류를 정정하도록 한다. 이후, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 오류를 정정한 MPE-FEC 프레임으로부터 IP 데이터그램을 검출한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 타임 슬라이싱 처리기의 동작 과정을 도시한 흐름도이다. 여기에서, 상기 수신기는 수신 동작에 따라 RF 복조기와 물리계층 복조기를 동작하도록 하여 버스트를 수신하는 상태임을 가정하여 설명한다.
상기 도 6을 참조하면, 상기 타임 슬라이싱 처리기(530)는 먼저 601단계에서 버스트를 수신한 후, 603단계로 진행하여 버스트 수신 기간을 최대 버스트 수신 길이(MBD ; Max Burst Duration)로 설정한다.
이후, 상기 타임 슬라이싱 처리기(530)는 605단계로 진행하여 섹션을 검출하는지 검사한다. 만일, 상기 섹션을 검출할 경우, 상기 타임 슬라이싱 처리기(530)는 607단계로 진행하여 상기 검출한 섹션 헤더에 포함된 현재 버스트가 끝나고 오프 타임이 구간이 지나 다음 버스트가 시작되는 시간을 나타내는 델타-t 정보, 프레임 경계 정보를 확인한 후, 609단계로 진행하여 상기 델타-t 정보를 버스트 수신 카운터로 설정한다. 여기에서, 상기 델타-t 정보는 MPE-FEC 처리기로부터 제공받을 수 있다. 또한, 상기 버스트 수신 카운터는 RF 복조기(501)와 물리계층 복조기(510)의 동작 종료 후, 상기 버스트 수신을 가능하도록 하기 위한 RF 복조 기(501)와 물리계층 복조기(510)를 동작하도록 하기 위한 카운터이다. 즉, 상기 타임 슬라이싱 처리기(530)는 상기 델타-T 정보로 버스트 수신 카운터를 설정함으로써, 다음 버스트의 수신 시점을 예측할 수 있다.
이후, 상기 타임 슬라이싱 처리기(530)는 611단계로 진행하여 프레임 경계가 검출되는지 확인한다. 상기 611단계는 버스트의 마지막 섹션의 프레임 경계를 확인함으로써, 버스트 수신 종료 시점을 판단하는 단계이다.
만일, 상기 611단계에서 프레임 경계를 검출할 경우, 상기 타임 슬라이싱 처리기(530)는 상기 버스트의 종료 시점임을 인지하고 상기 RF 복조기(501)와 DVB-H 물리 계층 복조기(510)의 동작을 종료한 후, 615단계로 진행하여 상기 609단계에서 설정한 버스트 수신 카운터가 상기 RF 복조기(501)를 동작하도록 하기 위한 시간 즉, 델타-T에서 지정한 시점보다 일정 시간만큼 이전 시간인 워밍업 시간(warmup time)과 동일해지는지 검사한다. 상기 과정에서 상기 버스트 수신 카운터가 상기 워밍업 시간과 동일할 경우, 상기 타임 슬라이싱 처리기(530)는 617단계로 진행하여 상기 RF 복조기(501)와 DVB-H 물리 계층 복조기(510)를 동작하도록 처리한 후, 상기 601의 과정을 재수행하도록 처리한다.
만일, 상기 611단계에서 프레임 경계를 검출하지 않을 경우, 상기 타임 슬라이싱 처리기(530)는 상기 605단계로 진행하여 섹션 검출 과정을 재수행한다. 상기 과정에서 상기 MPE-FEC 처리기(520)로부터 이른 버스트 수신 중지 요청을 수신할 경우, 상기 타임 슬라이싱 처리기(530)는 621단계로 진행하여 섹션 검출 과정을 종료한 후, 상기 615단계로 진행한다.
또한, 상기 605단계에서 섹션을 검출하지 않을 경우, 다시 말해서, 마지막 섹션에 오류가 생겨 프레임 경계가 검출하지 못하는 않는 경우, 버스트 내 모든 섹션에 오류가 생겨 상기 섹션을 검출하지 못할 경우 또는 최소 MPE 섹션 수신 시에 테이블 경계가 검출되지 않은 상태에서 모든 MPE-FEC 섹션이 검출되지 않는 경우, 상기 타임 슬라이싱 처리기(530)는 623단계로 진행하여 최초 설정한 최대 버스트 수신 기간을 나타내는 카운터가 만료(최대 버스트 기간 ="0")되는지 검사한다.
만일, 상기 최대 버스트 기간만큼 시간이 지나 버스트 기간 카운터가 ‘0’이 되는 경우, 상기 타임 슬라이싱 처리기(530)는 613단계로 진행하여 강제로 버스트 수신을 종료하고, 상기 RF 복조기와 DVB-H 물리 계층 복조기의 동작을 종료한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시 MPE-FEC 처리기의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
상기 도 7을 참조하면, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 먼저 701단계에서 버스트를 수신하는 과정을 수행한 후, 703단계로 진행하여 MPE-FEC 프레임 전체에 대한 신뢰성 정보를 ‘신뢰 불가(unreliable)’로 초기화하고, 신뢰 가능한 열수 Rr 값과 신뢰 불가능한 열수 Ur 값을 초기화한다.
이후, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 705단계로 진행하여 섹션이 검출되는지 검사한다. 만일, 상기 섹션을 검출할 경우, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 707단계로 진행하여 상기 섹션을 검출할 때마다 섹션 데이터를 저장한다. 상기 MPE-FEC 처리 기는 상기 섹션 데이터를 저장하면서, 이에 해당하는 위치의 신뢰성 정보를 ‘신뢰 가능(reliable)’로 표기한다.
이후, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 709단계로 진행하여 섹션 헤더에서 프레임 경계를 검출하는지 검사한다. 만일, 상기 프레임 경계를 검출할 경우, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 711단계로 진행하여 패딩 열에 대해 데이터를 ‘0’로 저장하고 신뢰성 정보를 ‘신뢰 가능’으로 표기하는 패딩 열 처리를 수행하고, MPE-FEC 프레임에 대한 RS 복호하는 디코딩 과정을 수행한다.
이후, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 713단계로 진행하여 MPE-FEC 프레임 데이터에 대해 IP 필터링을 수행하여 IP 데이터그램을 검출한 후, 마지막으로 후처리 및 출력 동작을 수행한다.
한편, 상기 709단계에서 상기 프레임 경계를 검출하지 않을 경우, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 715단계로 진행하여 매 섹션 검출 때마다, 섹션 헤더에서 테이블 경계를 검출하는지 검사한다. 여기에서, 상기 MPE-FEC 처리기(520)가 상기 섹션 헤더에서 테이블 경계를 검출할 경우, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 717단계로 진행하여 현재 섹션의 마지막 주소를 저장하여 마지막 데이터가 속한 열의 이후 행에 대한 패딩 처리를 할 수 있도록 한다.
이후, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 719단계로 진행하여 이른 버스트 수신 중지 수행을 판단할 경우, 720단계로 진행하여 상기 이른 버스트 수신 중지를 수행하기 이전에 현재 섹션이 MPE-FEC 섹션이거나 섹션 헤더에 테이블 경계가 검출되었는가를 검사한다. 이것은 MPE 섹션에 대한 수신이 종료되었는가를 판단하기 위한 것 이다.
만일, 상기 현재 섹션이 MPE-FEC 섹션이거나 섹션 헤더에 테이블 경계가 검출되지 않음을 확인할 경우, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 상기 705단계의 과정을 수행한다.
한편, 상기 현재 섹션이 MPE-FEC 섹션이거나 섹션 헤더에 테이블 경계가 검출됨을 확인할 경우, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 721단계로 진행하여 타임 슬라이싱 처리기(520)로 상기 이른 버스트 수신 중지를 통보한다.
상기 MPE-FEC 처리기(520)에서 이른 버스트 수신 중지 수행을 판단하는 상세한 과정은 하기 도 8에서 상세히 설명할 것이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 MPE-FEC 처리기에서 이른 버스트 수신 중지를 판단하는 과정을 도시한 흐름도이다.
상기 도 8을 참조하면, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 717단계에서 현재 섹션의 마지막 주소를 저장한 경우, 801단계로 진행하여 현재 섹션이 저장되는 위치가 이전 섹션에 연속하는지 확인한다.
만일, 상기 현재 섹션이 저장되는 위치가 이전 섹션에 연속하지 않은 경우, 즉 현재 섹션과 이전 섹션 사이에 오류로 인해 검출되지 못한 섹션이 존재한다면 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 신뢰 불가능한 열수 Ur의 증가분을 계산하여 갱신한다.
한편, 상기 현재 섹션이 저장되는 위치가 이전 섹션에 연속할 경우, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 805단계로 진행하여 신뢰성 가능 열수 Rr을 갱신한다.
여기에서, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 이른 버스트 수신 중지를 판단하기 위하여 신뢰 가능 열수와 신뢰 불가능 열수라는 함수값을 사용하는데 상기 함수값을 계산하기 위해서는 MPE-FEC 프레임 내 x번째 열과 y번째 행에 대한 신뢰성 정보 Cx ,y가 필요하다. 여기에서, 상기 신뢰성 정보가 1(Cx ,y=1)일 경우, x번째 열과 y번째 행의 데이터가 신뢰가능한 경우이고, 상기 신뢰성 정보가 0(Cx,y=0)일 경우, 상기 데이터는 신뢰 불가능한 경우를 나타낸다. 또한, x는 0에서 254 사이의 값을 가지며, y는 0~NROW-1 사이의 값을 갖는다.
NROW을 MPE-FEC 프레임의 행(row) 수, UROW을 Rr과 Ur을 계산하는 행 수의 단위라고 정의하면, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 하기 수학식을 통해 상기 신뢰 불가능한 열수 Ur와 상기 신뢰 가능한 열수 Rr을 갱신할 수 있다.
하기 <수학식 1>은 상기 MPE-FEC 처리기(520)에서 상기 신뢰 불가능한 열수 Ur을 구하는데 사용하는 수학식을 나타낸다.
Figure 112007071651304-PAT00001
Ｕx,r = 1 if all Cx ,y = 0 for y = r×UROW ~ min.((r+1)×UROW-1, NROW - 1)
Ｕx,r = 0 otherwise
여기에서, Cx ,y는 MPE-FEC 프레임 내 x번째 열과 y번째 행에 대한 신뢰성 정보이고, NROW는 MPE-FEC 프레임의 행(row) 수, UROW는 Rr과 Ur을 계산하는 행 수의 단위를 나타낸다.
하기 <수학식 2>은 상기 MPE-FEC 처리기(520)에서 상기 신뢰 가능한 열수 Rr을 구하는데 사용하는 수학식을 나타낸다.
Figure 112007071651304-PAT00002
Rx ,r = 1 if all Cx ,y = 1 for y = r×UROW ~ min.((r+1)×UROW-1, NROW - 1)
Rx ,r = 0 otherwise
여기에서, Cx ,y는 MPE-FEC 프레임 내 x번째 열과 y번째 행에 대한 신뢰성 정보이고, NROW는 MPE-FEC 프레임의 행(row) 수, UROW는 Rr과 Ur을 계산하는 행 수의 단위를 나타낸다.
상기와 같은 방법으로 상기 신뢰 가능한 열수 Rr과 상기 신뢰 불가능한 열수 Ur을 갱신한 경우, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 807단계로 진행하여 최소 신뢰 가능한 열수(Min(Rr))가 191 이상인지 확인한다. 여기에서, 상기 Min(Rr)이 191 이상인 경우, 모든 r에 대하여 Rr이 191 이상이라고 볼 수 있다. 이것은 MPE-FEC 프레임 내 모든 행이 버스트 데이터의 추가 수신 없이도 오류 정정 가능하다는 것을 의 미한다. 따라서, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 813단계로 진행하여 타임 슬라이싱 처리기(530)로 이른 버스트 수신 중지 수행을 알리는 신호를 전달한 후, 상기 도 7의 711단계의 과정을 수행한다.
한편, 상기 Min(Rr)이 191 미만일 경우, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 809단계로 진행하여 상기 Min(Ur)이 65 이상인지를 검사한다. 이것은 MPE-FEC 프레임 내 모든 행이 버스트 데이터의 추가 수신이 있더라도 오류 정정 불가능한가 여부를 판단하기 위한 과정이다.
다시 말해서, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 상기 Min(Ur)이 65 이상임을 확인할 경우, 이른 버스트 수신 중지를 수행해야 한다고 판단하여 상기 도 7의 720단계로 진행한다. 또한, 상기 MPE-FEC 처리기(520)는 상기 Min(Ur)이 65 미만임을 확인할 경우, 이른 버스 수신 중지를 수행하지 않아도 된다고 판단하여 상기 도 7의 705단계로 진행한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 수신기에서 타임 슬라이싱과 MPE-FEC를 처리하는 과정을 도시한 타이밍 도면이다.
RF 복조기가 켜지는 시점은 델타-T에서 지정한 시점으로부터 RF 복조기의 워밍업 시간(warmup time) 만큼 이전의 시간이다. 이어서 버스트 데이터가 수신되고, 섹션이 검출되어 MPE-FEC 프레임을 구성하게 된다. 애플리케이션 데이터 영역에 저장될 MPE 섹션과 RS 데이터 영역에 저장될 MPE-FEC 섹션은 시간적인 순서를 갖고 전송된다. 왼쪽의 버스트에서 애플리케이션 데이터 영역에 포함된 MPE 섹션이 모두 정상 수신된 경우, 신뢰 가능 열수 Rr=191로 계산될 것이다. 본 발명의 MPE-FEC 처리기는 애플리케이션 데이터 영역의 수신이 종료된 직후, 이른 버스트 수신 중지를 결정하게 될 것이다. 그러나, 이러한 경우에는 모든 MPE 섹션의 주소 위치가 연속하고 테이블 경계의 검출만으로 MPE 섹션이 모두 정상 수신되었다는 것을 판단할 수 있고, 이 위치에서 버스트 수신을 종료하는 것은 기존 발명에 비해 그리 진보적이지 않다.
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 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 일반적인 DVB-H 시스템에서 TS 패킷의 데이터 구조를 도시한 도면,
도 2는 일반적인 DVB-H 시스템의 송신단에서 수행되는 R-S 인코딩 동작을 설명하기 위한 도면,
도 3은 일반적인 DVB-H 시스템의 송신단에서 TS 패킷을 전송하는 타임 슬라이싱(Time Slicing) 방식을 설명하기 위한 도면,
도 4는 일반적인 DVB-H 시스템의 수신기에서 타임 슬라이싱과 MPE-FEC를 처리하는 과정을 도시한 타이밍 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 전력 소모를 최적화하는 수신기의 구성을 도시한 블록도,
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 타임 슬라이싱 처리기의 동작 과정을 도시한 흐름도,
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시 MPE-FEC 처리기의 동작 과정을 도시한 흐름도,
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 MPE-FEC 처리기에서 이른 버스트 수신 중지를 판단하는 과정을 도시한 흐름도,
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 수신기에서 타임 슬라이싱과 MPE-FEC를 처리하는 과정을 도시한 타이밍 도이다.

Claims (16)

  1. 이동통신 시스템의 전력 소모를 최적화하기 위한 수신 장치에 있어서,
    버스트 수신 동작에서 상기 버스트 수신 종료 시점을 판단하는 마지막 섹션의 프레임 경계를 검출하지 않은 경우, MPE-FEC 프레임 전체에 대한 복원이 가능할 정도의 버스트를 수신하거나 MPE-FEC 프레임 전체에 대한 복원이 불가능함을 알리는 이른 버스트 수신 종료 요청을 수신하여 상기 버스트 수신 과정을 종료하도록 하는 타임 슬라이싱 처리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 타임 슬라이싱 처리기는,
    상기 이른 버스트 수신 종료 요청을 수신할 경우, 섹션 검출 과정을 종료한 후, 상기 버스트 수신을 종료하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 이동통신 시스템의 전력 소모를 최적화하기 위한 수신 장치는,
    상기 버스트 수신시 검출되는 섹션 헤더에서 테이블 경계를 검출할 경우, MPE-FEC 프레임의 오류 정정이 가능한지 판단하고, 상기 MPE-FEC 프레임의 오류 정 정이 불가능하다고 판단할 경우, 상기 버스트의 수신을 중지하도록 하는 이른 버스트 수신 종료 요청을 수행하는 MPE-FEC 처리기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 MPE-FEC 처리기는,
    신뢰 가능한 열수(Rr)와 신뢰 불가능한 열수(Ur)를 나타내는 함수 값을 이용하여 상기 MPE-FEC 프레임의 오류 정정이 가능한지 판단하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 신뢰 가능한 열수(Rr)는,
    상기 MPE-FEC 프레임 내 모든 행이 버스트 데이터의 추가 수신 없이도 오류 정정 가능한지 판단하는 값임을 특징으로 하는 수신 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 신뢰 불가능한 열수(Ur)는,
    상기 MPE-FEC 프레임 내 모든 행이 버스트 데이터의 추가 수신이 있더라도 오류 정정 불가능한지 판단하는 값임을 특징으로 하는 수신 장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 MPE-FEC 처리기는,
    하기 <수학식 3>을 이용하여 상기 신뢰 불가능한 열수(Ur)를 구하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
    Figure 112007071651304-PAT00003
    Ｕx,r = 1 if all Cx ,y = 0 for y = r×UROW ~ min.((r+1)×UROW-1, NROW - 1)
    Ｕx,r = 0 otherwise
    여기에서, Cx ,y는 MPE-FEC 프레임 내 x번째 열과 y번째 행에 대한 신뢰성 정보이고, NROW는 MPE-FEC 프레임의 행(row) 수, UROW는 Rr과 Ur을 계산하는 행 수의 단위를 나타낸다.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 MPE-FEC 처리기는,
    하기 <수학식 4>를 이용하여 상기 신뢰 가능한 열수(Rr)를 구하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
    Figure 112007071651304-PAT00004
    Rx ,r = 1 if all Cx ,y = 1 for y = r×UROW ~ min.((r+1)×UROW-1, NROW - 1)
    Rx ,r = 0 otherwise
    여기에서, Cx ,y는 MPE-FEC 프레임 내 x번째 열과 y번째 행에 대한 신뢰성 정보이고, NROW는 MPE-FEC 프레임의 행(row) 수, UROW는 Rr과 Ur을 계산하는 행 수의 단위를 나타낸다.
  9. 이동통신 시스템에서 전력 소모를 최적화하는 타임 슬라이싱 처리 방법에 있어서,
    버스트 수신 동작에서 상기 버스트 수신 종료 시점을 판단하는 마지막 섹션의 프레임 경계를 검출하지 않은 경우, MPE-FEC 프레임 전체에 대한 복원이 가능할 정도의 버스트를 수신하거나 MPE-FEC 프레임 전체에 대한 복원이 불가능함을 알리는 이른 버스트 수신 종료 요청을 수신하는지 검사하는 과정과,
    상기 이른 버스트 수신 종료 요청을 수신할 경우, 상기 버스트 수신 과정을 종료하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 이동통신 시스템에서 전력 소모를 최적화하는 타임 슬라이싱 처리 방법은,
    상기 이른 버스트 수신 종료 요청을 수신할 경우, 섹션 검출 과정을 종료한 후, 버스트 수신을 종료하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 이동통신 시스템에서 이른 버스트 수신 종료를 요청하기 위한 방법에 있어서,
    버스트 수신시 검출되는 섹션 헤더에서 테이블 경계를 검출하는지 검사하는 과정과,
    상기 섹션 헤더에서 테이블 경계를 검출할 경우, MPE-FEC 프레임의 오류 정정이 가능한지 확인하는 과정과,
    상기 MPE-FEC 프레임의 오류 정정이 불가능함을 확인할 경우, 상기 버스트의 수신을 중지하도록 하는 이른 버스트 수신 종료 요청을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 MPE-FEC 프레임의 오류 정정이 가능한지 확인하는 과정은,
    신뢰 가능한 열수(Rr)와 신뢰 불가능한 열수(Ur)를 나타내는 함수 값을 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 신뢰 가능한 열수(Rr)는,
    상기 MPE-FEC 프레임 내 모든 행이 버스트 데이터의 추가 수신 없이도 오류 정정 가능한지 판단하는 값임을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 신뢰 불가능한 열수(Ur)는,
    상기 MPE-FEC 프레임 내 모든 행이 버스트 데이터의 추가 수신이 있더라도 오류 정정 불가능한지 판단하는 값임을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 신뢰 불가능한 열수는,
    하기 <수학식 5>을 이용하여 구하는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure 112007071651304-PAT00005
    Ｕx,r = 1 if all Cx ,y = 0 for y = r×UROW ~ min.((r+1)×UROW-1, NROW - 1)
    Ｕx,r = 0 otherwise
    여기에서, Cx ,y는 MPE-FEC 프레임 내 x번째 열과 y번째 행에 대한 신뢰성 정보이고, NROW는 MPE-FEC 프레임의 행(row) 수, UROW는 Rr과 Ur을 계산하는 행 수의 단위를 나타낸다.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 신뢰 가능한 열수는,
    하기 <수학식 6>를 이용하여 구하는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure 112007071651304-PAT00006
    Rx ,r = 1 if all Cx ,y = 1 for y = r×UROW ~ min.((r+1)×UROW-1, NROW - 1)
    Rx ,r = 0 otherwise
    여기에서, Cx ,y는 MPE-FEC 프레임 내 x번째 열과 y번째 행에 대한 신뢰성 정보이고, NROW는 MPE-FEC 프레임의 행(row) 수, UROW는 Rr과 Ur을 계산하는 행 수의 단위를 나타낸다.
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