KR20090082838A - 방송통신 시스템에서의 서비스 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한 개의 RF를 연동하여 복수개의 서비스를 시간 자원으로 구성된 프레임을 통해 전송하는 시스템에서 프레임내의 서비스 구성 및 전송에 대한 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방송 통신 시스템에서 서비스 송신 방법은, 소정 프레임 내에서 상기 방송 시스템에서 제공되는 서비스들이 할당되는 존의 개수와 상기 존이 상기 프레임내에서 위치하는 패턴을 결정하는 과정과, 상기 존이 상기 프레임 내에서 차지하는 영역의 크기 및 상기 결정된 존 마다 포함되는 서비스의 개수 및 상기 각 서비스 마다 포함되는 서브 슬라이스들의 개수를 포함하는 파라미터 값들을 결정하는 과정과, 상기 결정된 파라미터 값들을 제어 채널로 전송하는 과정을 포함한다. 본 발명은 하나의 프레임을 통해 전송되는 복수개의 서비스들이 시간축에 대해서 다이버시티 이득을 얻을 수 있도록 서비스들을 구성한 프레임 구조를 그대로 이용하되, 고정 및 이동 단말로의 효율적인 방송 서비스 송수신을 동시에 가능하도록 한다.

방송, 서비스 분할, 서브 슬라이스, P2, 인밴드 시그널링

Description

방송통신 시스템에서의 서비스 송수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING/RECEIVING SERVICE IN BROADCASTING COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 한 개의 RF(Radio Frequency)로 연동되는 방송통신 시스템에 관한 것으로, 특히 방송통신 시스템에서 복수개의 서비스로 구성되는 프레임에 대한 프레임내 서비스 구성 방법 및 장치에 관한 것이다.

21세기 정보화 사회에서 방송통신 서비스는 본격적인 디지털화, 다채널화, 광대역화, 고품질화의 시대를 맞이하고 있다. 특히 최근에 고화질 디지털 TV(Television) 및 PMP(Portable Multimedia Player), 휴대방송 기기 보급이 확대됨에 따라 디지털 방송 서비스도 다양한 수신방식 지원에 대한 요구가 증대되고 있다.

상기 요구에 따라 유럽향 2세대 지상파 디지털 방송 규격인 DVB-T2(Digital Video Broadcasting-Terrestrial)에서는 수신방식을 종래의 가정용 디지털 수신안테나를 재활용하는 수신방식과, 용량증대를 위해 다중 안테나를 이용하는 수신방식, 그리고 휴대용 이동단말을 위한 수신방식의 3가지 방식에 대한 각각의 표준을 진행하고 있다. 그리고 상기 DVB-T2에서는 1세대 지상파 디지털 방송 규격인 DVB- T/H이 고정형/이동형 수신 방식의 2가지만 고려하는데 비하여 다중안테나를 이용하는 방식에 대한 고려가 추가된 것으로, 물리계층 구조 및 물리계층 구조에 따른 제어정보에 대한 변경을 주된 표준화 작업으로 고려하고 있다.

상기 물리계층 구조에서 제어 채널은 물리계층에서의 전송방식에 대한 제어 메시지를 전송하는 채널로써, 전송되는 신호의 기본 단위를 프레임이라고 한다면, 한 개의 프레임은 복수개의 서비스로 구성될 수 있으며 각 서비스에 대한 서비스 인덱스, 위치 정보, 변조방식/부호율, 셀 아이디(cell ID) 등을 포함한다. 그리고 상기 제어 채널은 프레임마다 서비스 구성 및 관련 정보가 달라질 수 있으므로, 매 프레임마다 데이터 채널과 별도로 전송될 수 있다. 또한, 단말이 서비스 채널을 수신하기 위해서는 제어 채널에 대한 복조가 먼저 수행되어야 하므로, 프레임내에서 제어 채널이 먼저 위치하고 그 다음에 복수개의 서비스들이 배치되어야 한다. 향후 서술되는 내용에서는 방송 시스템에서의 상기의 제어 채널을 P2 프리엠블이라고 칭하도록 한다.

도 1은 종래 1세대 방송시스템을 나타내는 FF(Fixed Frequency) 모드에서 방송 서비스를 송수신하는 방식을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 송신기(102)에서는 복수개의 RF마다 각각 다른 방송 서비스들을 전송하고, 수신기(104)에서는 원하는 서비스가 담겨있는 RF로 튜닝(tuning)하여 원하는 서비스를 수신한다. 예를 들어, 수신기(104)는 서비스 1을 수신하고자 한다면 RF 1로 튜닝하여 P2 프리엠블을 통해 서비스 1에 대한 위치 정보 및 변조/코딩 방식 등의 정보를 얻어 후에 서비스 1을 복조한다.

이 때, 도 1에서 볼 수 있듯이, 임의의 RF 채널에서 한 개의 프레임을 구성하는 복수개의 서비스들을 살펴보면, 각 서비스는 서로 다른 전송 데이터율을 가지기 때문에 시간 영역에서의 각 서비스 길이는 다르다. 이런 경우, 높은 전송 데이터율을 갖는 서비스는 시간 영역에서 긴 전송 구간을 가지기 때문에 시간 다이버시티가 충분히 이루어질 수 있다고 볼 수 있지만, 낮은 전송 데이터율을 갖는 서비스는 상대적으로 매우 짧은 전송 구간을 가지므로 다이버시티 이득이 충분히 얻어졌다고 볼 수 없다. 특히, 방송 시스템은 임펄스 잡음에 매우 민감하여 시간축에서 한 개의 OFDM 심볼이 아닌 복수개의 OFDM 심볼들이 손상받을 수 있다. 이와 같이, 낮은 전송 데이터율을 갖는 서비스는 작은 수의 심볼들로 이루어지므로 임펄스 잡음이 발생하게 되면 해당 서비스에 해당하는 대부분의 데이터가 깨지게 되어서 프레임내에서 해당 서비스가 전혀 복조되지 못하는 경우가 발생할 수 있다.

따라서, 전송되는 서비스가 시간 다이버시티 이득을 얻을 수 있도록 하기 위해서는 시간 영역에서 각 서비스를 2개 이상의 복수개의 작은 서비스로 분할할 수 있다. 이 때, 분할된 작은 크기의 서브 서비스를 서브 슬라이스 (sub-slice)라고 하자. 상기와 같은 서비스 분할을 수행하게 되면, 서비스 분할 횟수가 커질수록 시간 영역에서 얻을 수 있는 다이버시티 이득이 커지게 된다. 일반적으로 다이버시티 이득을 매우 크게 획득하기 위해서 수백개까지의 서비스 분할 횟수를 고려해볼 수도 있다.

이하 본 명세서에서는 도 2a와 도 2b를 참조하여 방송통신 시스템에서 상기의 서비스 분할을 이용하여 프레임을 구성하는 방법을 보여주기로 한다.

도 2a는 4개의 논리적 서비스들이 배치되어 있는 프레임 구조를 도시한 도면이다.

도 2a를 참조하면, 4개의 논리적(logical) 서비스들이 배치되어 있는 프레임 구조를 볼 수 있다. 각 서비스 인덱스를 1,2,3, 그리고 4라고 할 때, 4개의 서비스들은 프레임내에서 임의의 순서로 배치될 수 있으며, 도 2a에서는 인덱스 크기가 커지는 순서대로 배치한 예이다. 또한, 각 서비스의 시간 구간을 각각 T₁, T_2, T_3, 그리고 T₄로 표시한다.

먼저, 한 프레임내에서 논리적으로 구성된 서비스들을 서비스 분할을 통해 물리적으로 프레임에 매핑시키기 위해서는 각 서비스에 대한 서비스 분할이 수행되어야 한다. 이를 위해 예를 들어 각 서비스를 4개의 서브 슬라이스로 나눈다고 하면, 도 2a에서와 같이 각 서비스는 해당 서비스가 차지하는 시간 영역에서의 전송 구간을 4로 나누어야 한다. 따라서, 각 서비스는 T₁/4_, T₂/4_, T₃/4_, 또는 T₄/4의 서브 슬라이스 구간을 갖는 네 개의 서브 슬라이스를 갖게 되어, 프레임을 통해 전송되어야 할 4개의 서비스들에 대해 총 16개의 서브 슬라이스들이 생성된다.

도 2b는 서비스 분할되어 서브 슬라이스들로 구성된 각 서비스들이 물리적으로 프레임내에 배치되는 도면을 나타낸다.

도 2b를 참조하면, 하나의 서비스를 구성하는 4개의 서브 슬라이스들은 시간 다이버시티를 달성하기 위해 가장 멀리 떨어져 있어야 한다. 또한, 각 서비스가 동일한 개수의 서브 슬라이스들로 구성되므로, 동일한 서비스에 속하는 서브 슬라이 스간 거리는 동일하다. 즉, 각 서비스가 4개의 서브 슬라이스들로 분할되므로, 동일한 서비스에 속하는 서브 슬라이스간 간격은 전체 프레임 구간 T_F를 4로 나눈 결과값이 되어 균등 간격을 가짐을 알 수 있다. 도 2b에서는 예를 들어 첫 번째 서비스에 속하는 네 개의 서브 슬라이스들(1-1, 1-2, 1-3, 그리고 1-4; 앞의 숫자는 서비스 인덱스, 뒤의 숫자는 서브 슬라이스 인덱스를 나타냄)간의 간격(T_F/4)을 보여준다. 동일한 서비스에 속하는 서브 슬라이스간 거리가 같으므로, 처음 T_F/4 구간내에 배치된 각 서비스의 서브 슬라이스 순서는 T_F/4 마다 동일하게 반복된다.

서비스 분할에 기반한 상기의 프레임내 서비스 매핑 방법은 앞서 설명하였듯이, 낮은 전송 데이터율을 갖는 서비스를 포함한 한 프레임내에서 전송되는 서비스들에 대한 다이버시티 이득을 얻기 위한 것이다.

이 때, 한 프레임내에서 해당 서비스가 복수개의 서브 슬라이스들로 구성되므로, 수신해야 할 타겟 서비스를 받기 위해서는 서브 슬라이스 개수만큼 복조 수행 횟수가 필요하게 된다. 즉, 도 2a와 도 2b에서와 같이 각 서비스가 4개의 서브 슬라이스들로 이루어져 있다고 한다면, 수신 단말은 한 프레임 시간 구간동안 4번의 복조를 수행해야 하므로 복조 수행 및 미수행에 대한 스위칭이 4번 발생하게 된다.

그러나, 상기의 수신 동작 과정을 고정형 수신 단말이 아닌 이동형 단말에서 고려해 보면, 서브 슬라이스 구간만큼 복조를 수행하다가 다음 서브 슬라이스를 수신할 때까지 복조를 수행하지 않는 동작이 서브 슬라이스 개수만큼 반복하게 되므 로, 소모해야 할 전력 관점에서 보면 이동형 수신 단말에게 큰 부담이 될 수 있다. 즉, 이동 단말기의 입장에서는 서비스의 시간 다이버시티 이득을 얻기 위해 수행한 서비스 분할이 밧데리의 빠른 전력 소모를 초래하여 전력 측면에서 문제가 된다.

따라서, 고정형 단말을 위해서는 많은 횟수의 서비스 분할을 시행하고, 이동형 단말에 대해서는 서비스 분할 없이(즉, 하나의 서비스에 대응하는 서브 슬라이스의 개수가 한 개인 경우임) 하나의 서비스를 시간영역에서 연속적으로 전송하거나 상대적으로 작은 횟수의 서비스 분할을 실시하는 것이 바람직하다.

그러나, 상기와 같이 고정형 수신 단말뿐만 아니라 이동형 단말까지 모두 고려하기 위해서 다양한 종류의 서비스 분할 횟수를 이용하여(예를 들어, 하나의 고정 단말용 서비스는 100개의 서브 슬라이스들로 이루어지고, 하나의 이동 단말용 서비스는 4개의 서브 슬라이스들로 구성된 경우를 말함) 프레임내 서비스를 물리적으로 매핑하게 되면, 동일 서비스에 속하는 서브 슬라이스간의 간격이 동일하지 않게 된다.

이는, 고정형 및 이동형 단말들을 위한 모든 서브 슬라이스들에 대해서 프레임내 위치 정보를 기지국이 모두 시그널링해야 함을 의미한다. 예를 들어, 프레임내 위치 정보를 나타내기 위해 20 비트의 오버헤드가 필요하다고 하고, 하나의 프레임을 통해 고정형 단말을 위한 4개의 서비스와 이동 단말을 위한 1개의 서비스가 전송되며, 고정형 단말용 서비스는 4개의 서브 슬라이스들로 매핑되고, 이동형 단말용 서비스는 1개의 서브 슬라이스에 매핑된다고 가정하자. 이 경우, 프레임내 총 17개의 서브 슬라이스들이 존재하게 되어 총 17개의 위치 정보를 위한 시그널링은 20*17=340 비트를 요구하게 되어 시그널링 오버헤드가 커지는 문제가 발생한다.

본 발명은 방송통신 시스템에서 고정형 단말로 전송되는 서비스의 수신 성능을 향상시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명은 방송 통신 시스템에서 고정형 단말로 전송되는 서비스의 수신 성능을 향상시키도록 고정된 횟수의 서비스 분할을 수행함으로써 서비스를 프레임에 매핑하는 서비스 전송 방식에서 이동형 단말로의 서비스 송수신을 동시에 효율적으로 지원하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은 방송 통신 시스템에서 복수 개의 서비스를 서비스 분할을 통해 프레임내에 물리적으로 매핑시키는 프레임 구성 방법 및 시그널링을 제안하도록 한다.

본 발명에 따른 방송 통신 시스템에서 서비스 송신 방법은, 소정 프레임 내에서 상기 방송 시스템에서 제공되는 서비스들이 할당되는 존의 개수와 상기 존이 상기 프레임내에서 위치하는 패턴을 결정하는 과정과, 상기 존이 상기 프레임 내에서 차지하는 영역의 크기 및 상기 결정된 존 마다 포함되는 서비스의 개수 및 상기 각 서비스 마다 포함되는 서브 슬라이스들의 개수를 포함하는 파라미터 값들을 결정하는 과정과, 상기 결정된 파라미터 값들을 제어 채널로 전송하는 과정을 포함한다.

본 발명의 프레임내 물리적 서비스 매핑 방법은 수행해야 할 서비스 분할 횟수에 따라 프레임내에서 두 개 이상의 존(zone)을 정의하고, 각 존에 할당된 한 개 이상의 서비스들은 해당 존에 대응하는 서비스 분할 횟수에 따라 서비스 분할을 수행한다. 이 때, 논리적으로 나누어진 복수개의 존을 프레임내에 물리적으로 매핑하기 위해 국부적(localized) 형태의 TDM(Time-division Multiplexing) 방식 또는 분산(distributed) 형태의 다이버시티 방식을 통해 존 매핑을 수행한다.

본 발명에 있어서 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따르면, 한 개의 RF를 연동하여 복수개의 서비스로 구성되는 프레임에 대해 서비스 분할 횟수에 따른 존을 정의하고 해당 존에 포함되는 서비스들에 대해 효율적으로 물리적 매핑을 수행함으로써, 고정 및 이동 단말로의 서비스 송수신을 동시에 지원할 수 있다.

본 발명에 따르면, 이동 단말용 서비스들에 대해서는 소요되는 전력 소모를 낮출 수 있으며, 고정 단말용 서비스들에 대해서는 시간 다이버시티 이득을 크게 획득할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 방송통신 시스템에서 서비스 분할에 기반한 복수 개의 존들을 이용하여 프레임을 구성하는 방법을 보여주는 도면이다.

도 3a를 참조하면, 예를 들어 2개의 존들이 프레임내에 논리적으로 배치된 경우를 나타낸다. 이 때, 각 존에 할당되는 서비스들이 개수는 서로 다를 수도 있다. 또한, 각 존에 포함되는 서비스들은 해당 존에 대응하는 서비스 분할 횟수에 따라 서비스가 분할되어야 한다. 상기 도 3a에서는 서브 슬라이스 수를 #SS로 표현할 때, 예를 들어 첫 번째 존에 포함되는 각 서비스는 서비스 분할을 통해 4개의 서브 슬라이스들로 나뉘고, 두 번째 존에서는 서비스당 2번의 서비스 분할이 수행되어 각 서비스 당 2개의 서브 슬라이스들로 나뉘어야 함을 나타내고 있다.

본 발명의 실시 예에서는 설명의 편의상 매우 작은 서비스 분할 횟수를 고려하였으나, 실질적으로 한 개의 프레임에 할당되는 복수 개의 존들은 동시에 고정 및 이동 단말들로의 데이터 전송을 목포로 하는 것이다. 따라서, 고정 단말을 위한 존에서는 수백개까지의 많은 서비스 분할 횟수를 사용할 수 있으며, 이동 단말을 위한 존에서는 2 또는 4와 같은 매우 작은 수의 서비스 분할 횟수를 수행하도록 할 수 있다. 이 때, 존별로 할당된 모든 서비스들이 해당 존에 대응하는 서비스 분할 개수에 따라 분할되어 하나의 프레임 내에서 수행되어야 할 정확한 수의 서브 슬라이스들로 전송되기 위해서는 존별 서비스 분할 횟수가 사용되는 존들에 의존하여 결정되어야 한다. 예를 들어, 한 프레임내에 두 개의 존이 존재하고, 첫 번째 존이 36번의 서비스 분할 횟수를 갖는다고 하면, 나머지 두 번째 존은 임의의 서비스 분할 횟수를 사용하는 것이 아니라, 36의 약수가 되는 수를 사용하도록 한다. 즉, 두 번째 존은 1,2,3,5,6,9,12,18,그리고 36이라는 숫자들 중의 하나에 해당하는 서비스 분할 횟수를 사용할 수 있다.

도 3b 및 도 3c는 서비스 분할 횟수에 따라 구성된 각 존들이 물리적으로 프레임내에 배치되는 도면을 나타낸다.

도 3b 및 도 3c를 참조하면, 하나의 프레임내에서 정의된 두 개의 존들이 물리적으로 프레임내에 매핑되는 두 가지 방식을 볼 수 있다.

먼저, 도 3b는 첫 번째 존 매핑 방식으로 하나의 존이 시간 영역에서 연속으로 할당되는 TDM 방식을 나타낸다. 하나의 프레임내에서 복수 개의 존들이 논리적으로 할당되는 것을 보여주는 도 3a와 동일하게 각 존이 프레임내에 물리적으로 매핑된다. 예를 들어, 상기 도 3a에서 볼 수 있듯이, 존 0에서는 4개의 서비스가 존재하고, 각 서비스가 4개의 서브 슬라이스들로 구성되도록 정의되어 있고, 존 1에서는 마찬가지로 4개의 서비스들이 2번의 서비스 분할을 수행하도록 정의되어 있다고 하자. 첫 번째 존에 할당되는 네 개의 서비스들의 구성도가 첫 번째 점선 블록도에서 보여진다. 각각의 점선 블록도에서 각 서브 슬라이스는 (x,y)로 표시되는데, x는 서비스 인덱스를 나타내고, y는 서브 슬라이스 인덱스를 나타낸다. 즉, (1,0)은 두 번째 서비스의 첫 번째 서브 슬라이스를 나타내는 것으로써, 서비스 1의 서브 슬라이스 0을 표시한다.

해당 존내에서 시간 다이버시티 이득을 최대로 얻기 위해서는 동일한 서비스에 속하는 서브 슬라이스간 간격이 각 존내에서 최대한 떨어져 있어야 한다. 이를 위해, 존 0의 경우에는 서비스 분할 횟수가 네 번이므로 총 4개의 서브 슬라이스 그룹으로 나누어지며, 각 서브 슬라이스 그룹은 네 개의 서비스들에 대응하는 서브 슬라이스들로 구성되도록 한다. 즉, 각 서비스에 대해 첫 번째 서브 슬라이스들을 모아놓은 서브 슬라이스 그룹((0,0),(1,0),(2,0),(3,0))이 먼저 매핑되고, 그 다음에는 두 번째 및 세 번째 서브 슬라이스 그룹이, 그리고 마지막으로 각 서비스에 대해 네 번째 서브 슬라이스들로 이루어진 서브 슬라이스 그룹((0,3),(1,3), (2,3),(3,3))이 매핑됨을 알 수 있다. 따라서, 상기 도 3b에서 알 수 있듯이, 존 0에서 동일한 서비스에 속하는 서브 슬라이스들간의 간격 D0은 존 0의 크기를 해당 서비스 분할 횟수로 나눈 길이가 된다.

한편, 두 번째 존을 나타내는 존 1에서는 각 서비스가 2개의 서브 슬라이스로 분할되는데, 존 1에 대한 점선 블록도를 통해 존 1에 할당된 한 개 이상의 서비스가 어떻게 물리적으로 매핑되는지 살펴보도록 한다. 서비스 분할 횟수가 2인 존 1에 4개의 서비스가 구성되어 있으므로, 존 1에 할당된 각 서비스는 2개의 서브 슬라이스들로 나뉜다. 결과적으로 각 서비스의 첫 번째 서브 슬라이스들을 묶어놓은 서브 슬라이스 그룹((0,0), (1,0),(2,0),(3,0))과 각 서비스의 두 번째 서브 슬라이스들을 모아놓은 서브 슬라이스 그룹((0,1),(1,1),(2,1),(3,1))이 생성되어, 총 8개의 서브 슬라이스들이 (0,0),(1,0),(2,0),(3,0),(0,1),(1,1), (2,1),(3,1)의 순서로 존 1에 매핑된다. 따라서, 존 1에서 동일한 서비스에 속하는 서브 슬라이스들간의 간격 D1은 존 1의 크기를 대응하는 서비스 분할 횟수로 나눈 길이가 된다.

도 3c는 두 번째 존 매핑 방식으로 하나의 존이 시간 영역에서 흩어 뿌려지는 분산 형태로 할당되는 다이버시티 방식을 나타낸다. 상기 도 3a에서 프레임내에 논리적으로 할당된 복수 개의 존들은 도 3c에서와 같이 작은 크기의 서브 존들로 분산된 형태로 프레임에 물리적으로 매핑된다. 각 서브 존은 x,y로 표시되는데, x는 존 인덱스를 나타내고, y는 서브 존 인덱스를 나타낸다. 따라서, 첫 번째 존(존 0)이 2개의 서브 존으로 나뉘어지는 경우, 해당 존은 (0,0) 그리고 (0,1)의 서브 존으로 구성된다.

이 때, 두 개의 존이 물리적으로 하나의 프레임내에 매핑되는 서브 존 배치 패턴은 각 존에 대응하는 서비스 분할 횟수와 각 존에 포함되는 서비스들의 개수에 의해 정해진다. 예를 들어, 도 3에서와 같이 각 존이 4개의 서비스들로 구성되고, 존 0의 서비스 분할 횟수는 4, 존 1의 서비스 분할 횟수는 2라고 하면, 서브 슬라이스 단위로 계산해 볼 때, 존 0에서는 총 16개, 존 1에서는 총 8개의 서브 슬라이스들이 생성된다. 존당 총 서브 슬라이스들의 수를 각 존에 대응하는 서비스의 개수의 정수배로 나누어 떨어졌을 때, 대응하는 몫 값들에 대한 공통의 최소한의 수(이 때, 1은 제외함)를 서브 존의 개수로 정할 수 있다.

예를 들어, 존 0는 4개의 서비스를 전송하므로 총 서브 슬라이스 수 16을 나누어 떨어지게 하는 수는 4, 8, 16(서비스 개수의 정수배)이 되고, 그 몫의 값은 각각 4, 2, 1이 된다. 한편, 존 1은 4개의 서비스를 전송하므로 총 서브 슬라이스 수 8을 나누어 떨어지게 하는 수는 4, 8이 되고, 그 몫의 값은 각각 2, 1이 된다. 따라서, 두 존 모두에 대해 상기의 조건을 만족시키는 1을 제외한 공통의 최소한의 수는 2가 된다. 2는 각 존이 두 개의 서브 존으로 나누어야 함을 의미한다.

상기 도 3c에서는 두 개의 존들이 각기 두 개의 서브 존들로 나뉘어 총 4개의 서브 존들이 배치된다. 즉, 상기 도 3c에서와 같이 서브 존 (0,0), 서브 존 (1,0), 서브 존 (0,1) 그리고 서브 존 (1,1)의 순서대로 두 개의 존이 교대로 두 번 반복되어 프레임에 매핑되고, 각 존에 속한 두 개의 서브 존들을 합한 크기가 해당 존의 크기가 된다.

또한, 예를 들어 존 0에 대해서 좀 더 자세히 살펴보면, 4개의 서비스들이 서비스당 4개의 서브 슬라이스들로 구성되고, 해당 존이 두 개의 서브 존들로 구성되므로, 첫 번째 서브 존은 첫 번째와 두 번째 서브 슬라이스 그룹들을 전송하고, 두 번째 서브 존은 세 번째 및 네 번째 서브 슬라이스 그룹들을 전송한다. 즉, 각 서비스의 첫 번째 서브 슬라이스 4개 및 각 서비스의 두 번째 서브 슬라이스 4개로 차례로 구성된 총 8개의 서브 슬라이스들이 존 0의 첫 번째 서브 존 (0,0)을 통해 전송되고, 나머지 세 번째 및 네 번째 각 서비스의 서브 슬라이스들로 구성된 총 8개의 서브 슬라이스들은 존 0의 두 번째 서브 존 (0,1)에 매핑된다. 한편, 존 1에 대해서는 총 8개의 서브 슬라이스들 중에서 각 서비스에 대해 첫 번째 서브 슬라이스들로 구성된 서브 슬라이스 그룹이 존 1의 첫 번째 서브 존 (1,0)에 매핑되는 것을 알 수 있다.

참고로, 종래의 서비스 분할 기반 프레임 구성 방식에서는 서비스당 서브 슬라이스 수 및 서비스별 첫 번째 서브 슬라이스의 시작점(start_(x,0):서비스 x의 서브 슬라이스 0)과 크기(length_(x,0))가 스케쥴링 정보로 고려되기 때문에, 타겟 서비스의 첫 번째 서브 슬라이스의 시작점 start_0와 동일 서비스에 속하는 서브 슬라이스간 간격 D만 알면 나머지 서브 슬라이스들의 위치는 자동으로 결정될 수 있다. 이 때, 예를 들어, 서비스당 4개의 서브 슬라이스들로 구성된다고 하면, 동일 서비스에 속하는 서브 슬라이스간 간격 D는 전체 프레임 길이를 서비스 분할 횟수로 나눈 값이 된다. 따라서, 나머지 3개의 서브 슬라이스의 위치는 각각 start_(x,0)+D, start_(x,0)+D*2, 그리고 start_(x,0)+D*3가 된다. 이 때, 프레임 길이는 OFDM 심볼의 부반송파 단위로 구성될 수 있는데, 예를 들어, 하나의 프레임이 100개의 심볼들로 이루어지고, 각 OFDM 심볼은 6000개의 부반송파로 구성되어 있다면, 해당 프레임의 길이는 6000*100이 된다.

본 발명의 서비스 분할 기반 프레임 구성 방식에서는 단말이 수신하고자 하는 타겟 서비스를 수신하기 위해서 해당 타겟 서비스에 대한 추가적인 스케쥴링 정보를 알아야 한다. 이에 해당하는 스케쥴링 정보로는 각 존의 크기, 각 존에 대응하는 서비스 분할 횟수(즉, 서비스당 서브 슬라이스 수), 각 존이 포함하고 있는 서비스의 수를 알아야 한다. 즉, 두 개의 존이 정의되어 있다면, 총 6개(존 0의 크기;SIZE_Z0, 존 1의 크기;SIZE_Z1, 존 0의 서비스당 서브 슬라이스 수;NUM_SUB-SLICE_SERVICE_Z0, 존 1의 서비스당 서브 슬라이스 수;NUM_SUB-SLICE_SERVICE_Z1, 존 0의 서비스 수;NUM_SERVICE_Z0, 존 1의 서비스 수;NUM_SERVICE_Z1)의 스케쥴링 정보가 필요하다.

이 때, 존 0의 서비스 개수 NUM_SERVICE_Z0를 알면, 총 서비스 수에서 NUM_SERVICE_Z0를 빼면 존 1의 서비스 개수 NUM_SERVICE_Z1가 나온다. 즉, 예를 들어, 해당 프레임을 통해 20개의 서비스들이 전송된다고 한다면, 추가적인 오버헤드 발생을 피하기 위해서 20개의 서비스들에 대한 서비스 인덱스들을 크기 순서대로 차례로 열거하였을 때, 첫 번째 존에 포함될 서비스들을 처음 15개의 서비스라고 하면, 나머지 5개의 서비스들은 자동적으로 두 번째 존에 포함될 서비스들이 된다.

또한, 존 0에 포함된 각 서비스의 첫 번째 서브 슬라이스들의 크기(length_(x,0))들을 합한 크기가 하나의 서브 슬라이스 그룹 크기가 되고, 서비스당 서브 슬라이스 수 NUM_SUB-SLICE_SERVICE_Z0 만큼 존재하는 모든 서브 슬라이스 그룹들은 동일한 크기를 갖는다. 예를 들어, 존 0가 4개의 서비스 및 4개의 서비스당 서브 슬라이스 수를 갖는다면, 첫 번째 서브 슬라이스 그룹의 크기는 4개의 서비스들의 첫 번째 서브 슬라이스들의 길이를 합한 크기인 length_(0,0)+length_(1,0)+length_(2,0)+ length_(3,0)가 된다. 서브 슬라이스 그룹의 개수는 서비스당 서브 슬라이스 개수 NUM_SUB-SLICE_SERVICE_Z0가 되므로, 존 0의 크기 SIZE_Z0는 (서브 슬라이스 그룹 크기)*NUM_SUB-SLICE_SERVICE_Z0가 된다.

즉, 존 0의 서비스 개수 NUM_SERVICE_Z0와 존 0의 서비스당 서브 슬라이스 개수 NUM_SUB-SLICE_SERVICE_Z0를 알게 되면, 존 0의 크기 SIZE_Z0를 알게 된다. 더 나아가, 전체 프레임 크기에서 존 0의 크기 SIZE_Z0를 빼게 되면 존 1의 크기 SIZE_Z1가 된다.

결과적으로, 존 0의 서비스 개수 NUM_SERVICE_Z0, 존 0의 서비스당 서브 슬라이스 개수 NUM_SUB-SLICE_SERVICE_Z0, 그리고 존 1의 서비스당 서브 슬라이스 개수 NUM_SUB-SLICE_SERVICE_Z1을 알게 되면, 단말이 타겟 서비스를 수신하는데 추가적으로 필요한 6개의 스케쥴링 정보들을 모두 획득할 수 있게 된다.

상기 도 3c의 다이버시티 방식에서는 프레임 구간동안 각 존이 동일한 개수의 서브 존들로 분산되어 매핑되지만, 존마다 서로 다른 수의 서브 존들로 구성될 수도 있다.

도 4는 상기 도 3c에서의 다이버시티 방식에 기반한 존 매핑에서 존마다 서로 다른 서브 존들의 개수를 갖는 예를 나타낸다. 예를 들어, 세 개의 존들이 하나의 프레임 내에 존재할 때, 존 0 및 존 1은 2개의 서브 존들로 나뉘고, 존 2는 1개의 서브 존(즉, 존 2는 복수개의 서브 존으로 나뉘지 않음)을 가질 경우를 나타낸다. 특수한 목적을 위해서(예를 들어, 이동단말을 위한 데이터 전송을 위해서) 하나의 존을 복수개의 서브 존들로 나눠서 하나의 프레임 구간내에서 퍼트리지 않고, 해당 존이 차지하는 연속적인 일정한 시간 구간동안 서비스 데이타가 전송되는 것이 더 나을 수도 있기 때문이다.

도 5는 본 발명에 따른 송신기에서의 동작을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 단계 502에서 해당 프레임에서 사용할 존의 개수 및 존 배치 방식을 결정한다. 이 때, 존 배치는 하나의 프레임에 할당되어야 할 복수 개의 존들이 물리적으로 어떻게 해당 프레임에 매핑될지를 알려주는 것으로 1 비트 indication을 통해 TDM 방식 또는 다이버시티 방식인지를 알려 줄 수 있다. 존의 개수가 고정되어 있고(예를 들어 2개), 다이버시티 방식의 사용을 가정한다면 단계 502는 생략될 수 있다.

단계 504에서는 각 존이 해당 프레임에서 차지하는 영역의 크기 및 구체적인 존별 파라미터 값들을 결정한다. 즉, 각 존의 크기 및 존마다 몇 개의 서비스가 전송되는지, 또한 각 서비스가 몇 개의 서브 슬라이스들로 분할되어야할지 정한다. 2개의 존 및 다이버시티 존 매핑 방식을 가정하면, 각 존에서의 서비스당 서브 슬라이스 개수와 첫 번째(또는 두 번째) 존의 서비스 개수만 결정하면 된다. 상기 단계 502 및 504를 통해 결정된 추가적인 파라미터 값들은 별도의 제어 채널인 P2를 통해 전송되기 위해 단계 506에서 P2에 포함되어야 할 다른 제어 정보들(예를 들어 서비스별 변조/코딩율/FEC 블록 수, 서브 슬라이스별 크기/시작위치 등)과 함께 구성된다. 이 때, 존 관련 파라미터 값들은 서비스 트래픽과 함께 인밴드 형태로 시그널링될 수도 있는데, 시그널링 방식에 따라 존 개수, 존 매핑 방식, 존별 크기, 존별 서비스당 서브 슬라이스 수, 그리고 수신중인 서비스가 속한 존이 포함하고 있는 서비스 수의 일부 또는 전체 파라미터가 포함된다. 마지막으로 단계 508에서 제어 채널과 서비스 채널을 이용하여 프레임을 구성하여 단말로 전송한다.

도 6은 본 발명에 따른 수신기에서의 동작을 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 단말이 단계 602에서 프레임을 수신하게 되면 단계 604에서 P2 그리고/또는 인밴드 시그널링을 통해 전송된 제어 정보를 복조한다. 단계 606에서는 복조된 제어 정보로부터 존 관련 파라미터 값들을 추출한다. 예를 들어, P2 프리엠블로부터는 2개의 존 및 다이버시티 존 매핑 방식을 가정할 경우, 각 존에 대한 서브 슬라이스 수 및 첫 번째(또는 두 번째) 존에 포함되는 서비스 개수를 알아내도록 한다. 단계 606에서 얻은 존 관련 파라미터 값들을 이용하여 단계 608에서는 해당 프레임에서 원하는 서비스가 포함되는 존의 크기, 존의 위치, 해당 존에서 동일한 서비스에 속하는 서브 슬라이스간 거리(즉, 서비스 개수 및 서비스당 서브 슬라이스 개수에 따라 몇 개의 서브 슬라이스마다 전송되는지) 등을 이용하여 타겟 서비스를 복조한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 송신기를 나타낸 도면이다.

도 7를 참조하면, 존 관련 파라미터 값 생성기(702)에서 출력된 존 파라미터 값들을 이용하여 P2 프리엠블 생성기(704) 및 인밴드 제어 정보 생성기(706)에서 관련 제어 정보가 생성된다. 서비스 트래픽 구성기(710)에서는 인밴드 제어 정보 생성기(706)로부터 생성된 서비스 트래픽에 삽입해야 할 제어 정보 및 서비스 트래픽 생성기(708)를 통해 생성된 서비스 트래픽을 입력으로 받아서 실질적인 서비스 데이터를 구성한다. 한편, 프레임 구성기(712)에서는 P2 신호 생성기에서 발생된 P2 프리엠블 신호와 서비스 트래픽 구성기(710)에서 발생된 서비스 트래픽을 이용하여 상기 서비스 제어 정보가 삽입된 모든 서비스들의 트래픽을 P2 신호와 함께 하나의 프레임에 할당되는 데이터를 구성한 후, 프레임 전송기(714) 통해 해당 프레임을 수신기로 전송한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 수신기를 나타낸 도면이다.

수신기 장치로 넘어가기 전에 프레임 구성에 대해 다시 한번 설명하기로 한 다. 프레임은 P2 프리엠블과 한 개 이상의 서비스 트래픽으로 구성된다. 이 때, P2 프리엠블은 각 서비스 트래픽이 프레임내의 어느 위치에서 전송되는지를 나타내는 스케쥴링 정보 등을 포함하는 제어 정보를 전송하므로, 서비스 데이터 이전에 위치함으로써 단말이 P2 프리엠블을 먼저 복조할 수 있도록 한다. 또한, 하나의 서비스는 OFDM 심볼 단위가 아니라, 부반송파 단위로 구성될 수 있다. 즉, 하나의 프레임이 복수개의 OFDM 심볼로 구성된다고 하면, 프레임에 포함되는 각 서비스는 심볼의 정수배로 구성되는 것이 아니라, 서비스 길이에 대한 flexibility를 최대로 허용하기 위해 부반송파 단위로 구성된다.

한편, 상기의 제어 정보는 서비스 데이터와 함께 전송될 수도 있는데, 현재 프리엠블에서 원하는 서비스 트래픽을 수신하기 위해서는 그 이전에 해당 서비스에 대한 스케쥴링 정보 등을 미리 획득해야 한다. 따라서, 현재 프레임 이전의 프레임을 통해 전송된 타겟 서비스에 대한 복조를 통해 제어 정보를 얻을 수 있도록 한다. (즉, 인밴드 시그널링을 말함)

상기의 서비스 데이터 또는 인밴드 시그널링을 통해서 수신된 제어 정보는 802 단계의 제어 정보 복조기를 통해 복조된다. 제어 정보 복조기를 통해 획득된 첫 번째 또는 두 번째(즉, 두 개의 존들 중에 하나의) 존에 포함된 서비스의 개수와 각 존의 서비스당 서브 슬라이스의 개수에 대한 정보 등을 포함한 서비스를 복조에 필요한 여러 가지 제어 정보들을 804 단계의 제어기에 입력한다.

804 단계의 제어기는 입력된 제어 정보들을 이용하여 타겟 서비스의 프레임내 위치를 알아내는데 필요한 나머지 파라미터 값들을 계산한다. 즉, 802 단계의 제어 정보 복조기로부터 각 존의 서비스당 서브 슬라이스 수 및 첫 번째 또는 두 번째(즉, 두 개의 존들 중 하나의) 존에 포함된 서비스의 개수에 대한 파라미터 값들로부터 각 존의 크기 및 첫 번째 또는 두 번째(즉, 두 개 존들 중 나머지 하나의) 존에 포함된 서비스의 개수에 대한 파라미터 값들을 계산해낸다. 이 때, 두 개의 존이 교대로 몇 번 반복될 것인가에 대한 존 배치 패턴도 결정될 수 있다.

상기의 802 및 804 단계로부터 출력된 타겟 서비스의 프레임내 위치에 관련한 모든 파라미터 값들은 802 단계에서 획득한 기타 제어 정보와 함께 806 단계의 서비스 수신기로 보낸다. 806 단계의 서비스 수신기는 수신된 한 개 이상의 서비스 트래픽들을 포함한다.

808 단계의 부반송파 추출기는 806 단계의 서비스 수신기로부터 원하는 타겟 서비스를 구성하는 한 개(즉, 하나의 서비스가 복수개의 서브 슬라이스로 분할되지 않는 경우를 말함) 이상의 서브 슬라이스들이 전송되는 부반송파들의 데이터 값을 읽도록 한다. 이를 위해 804 단계의 제어기로부터 출력된 파라미터 값들을 이용하여 타겟 서비스에 대한 정확한 서비스 위치를 알아낸다. 예를 들어, 해당 프레임을 통해 20개의 서비스들이 전송되고, 존 0에 포함된 서비스의 개수가 15일 때, 타겟 서비스의 서비스 인덱스 크기가 20개의 서비스들 중에서 10번째라고 하자. 따라서, 타겟 서비스는 존 0에 속하게 됨을 알 수 있다. 또한, 존 0의 서비스당 서브 슬라이스 개수가 4라고 하면, 타겟 서비스에 속하는 복수개의 서브 슬라이스들간의 간격이 존 0의 크기를 4로 나눈 값이 된다.

따라서, 타겟 서비스의 첫번째 서브 슬라이스의 시작 위치 및 크기에 대한 스케쥴링 정보를 이용하여 해당 프레임에서 첫번째 서브 슬라이스의 위치 및 전송 구간의 크기를 알아내고, 나머지 서브 슬라이스들의 시작 위치 및 크기는 서브 슬라이스간 간격 및 나머지 존의 크기를 이용하여 계산한다. 서비스당 서브 슬라이스 개수가 4이므로 나머지 세 개의 서브 슬라이스들의 시작 위치는 첫 번째 서브 슬라이스의 시작 위치에서 서브 슬라이스들간 간격 값을 각각 한 번, 두 번, 그리고 세 번 더한 값이 된다. 예를 들어, 세 번째 서브 슬라이스의 시작 위치는 (첫 번째 서브 슬라이스의 시작 위치 + 서브 슬라이스간 간격*2)가 된다.

또한, 두 개의 존들이 교대로 2번 반복된다고 하면, 각 존의 크기의 1/2이 되는 크기를 갖는 2개의 서브 존들이 각 존을 구성함을 의미하므로, 존 0의 경우 타겟 서비스의 처음 두 개의 서브 슬라이스들은 첫 번째 서브 존을 통해 전송되고, 나머지 두 개의 서브 슬라이스들은 두 번째 서브 존을 통해 전송된다. 뿐만 아니라, 존 0의 첫 번째 서브 존과 두 번째 서브 존 사이에는 존 1의 첫 번재 서브 존이 존재함을 알 수 있다. 따라서, 존 0에 속한 서비스의 세 번째 서브 슬라이스의 시작 위치는 존 1의 서브 존의 크기를 고려하여 계산되어야 한다. 즉, 세 번째 서브 슬라이스의 시작 위치는 (첫 번째 서브 슬라이스의 시작 위치+ 서브 슬라이스간 간격*2 + (존 1 크기)/2)가 된다.

808 단계의 부반송파 추출기로부터 출력된 타겟 서비스의 데이터 값들은 810 단계의 서비스 복조기로 입력된다. 810 단계의 서비스 복조기는 시간 디인터리빙(de-interleaving), 복조기(송신단의 QPSK 및 M-QAM 변조기에 대응하는 수신단 처리) 및 채널 복호기(송신단의 채널 부호화에 대응하는 수신단 처리) 등의 통상적 인 DVB-T2 시스템의 수신기 구조를 포함한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 종래 1세대 방송시스템을 나타내는 FF(Fixed Frequency) 모드에서 방송 서비스를 송수신하는 방식을 나타낸 도면.

도 2a는 방송통신 시스템에서 서비스 분할을 이용하여 논리적으로 프레임을 구성하는 방법을 보여주는 도면.

도 2b는 방송통신 시스템에서 서비스 분할을 이용하여 물리적으로 프레임을 구성하는 방법을 보여주는 도면.

도 3a는 본 발명의 방송통신 시스템에서 서비스 분할에 기반한 복수개의 존들을 이용하여 논리적으로 프레임을 구성하는 방법을 보여주는 도면.

도 3b는 본 발명의 방송통신 시스템에서 서비스 분할에 기반한 복수개의 존들을 이용하여 TDM 방식에 의하여 프레임을 구성하는 방법을 보여주는 도면.

도 3c는 본 발명의 방송통신 시스템에서 서비스 분할에 기반한 복수개의 존들을 이용하여 다이버시티 방식에 의하여 프레임을 구성하는 방법을 보여주는 도면.

도 4는 다이버시티 방식에 기반한 존 매핑에서 존마다 서로 다른 서브 존들의 개수를 갖는 예를 보여주는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 송신기에서의 동작을 나타낸 도면.

도 6은 본 발명에 따른 수신기에서의 동작을 나타낸 도면.

도 7은 본 발명에 따른 송신기를 나타낸 도면,

도 8은 본 발명에 따른 수신기를 나타낸 도면.

Claims (1)

1. 방송 통신 시스템에서 서비스 송신 방법에 있어서,

   소정 프레임 내에서 상기 방송 시스템에서 제공되는 서비스들이 할당되는 존의 개수와 상기 존이 상기 프레임내에서 위치하는 패턴을 결정하는 과정과,

   상기 존이 상기 프레임 내에서 차지하는 영역의 크기 및 상기 결정된 존 마다 포함되는 서비스의 개수 및 상기 각 서비스 마다 포함되는 서브 슬라이스들의 개수를 포함하는 파라미터 값들을 결정하는 과정과,

   상기 결정된 파라미터 값들을 제어 채널로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방송 통신 시스템에서 서비스 송신 방법.

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