KR20100050454A - 모바일/핸드헬드 통신 시스템에서 사용을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

모바일/핸드헬드 통신 시스템에서 사용을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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KR20100050454A
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벤유안 짱
폴 넛슨
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톰슨 라이센싱
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Abstract

신호는 필드의 시퀀스를 포함하고 각각의 필드는 동기화 부분과 데이터 부분을 가지며, 상기 필드의 데이터 부분 내의 모바일 데이터의 존재를 확인하는 데 사용하기 위하여 송신기는 의사잡음(PN) 시퀀스를 필드의 상기 동기화 부분에 삽입하고; 상기 신호를 전송한다. 상호 보완적인 형태로서, 수신기는 상기 신호를 수신하고; 상기 수신기는, 수신된 신호의 동기화 부분 내의 상기 PN 시퀀스를 탐지하면, 모바일 데이터가 수신된 신호의 상기 필드의 데이터 부분 내에 있는지 여부를 결정한다.

Description

모바일/핸드헬드 통신 시스템에서 사용을 위한 장치 및 방법{Apparatus and Method For Use in a Mobile/Handheld Communication System}
본 출원은 U.S. Provisional Application No. 60/936,764, filed June 21, 2007 및 U.S. Provisional Application No. 60/958,542, filed July 6,2007에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 통신 시스템에 관련되고, 더욱 구체적으로는 예를 들어 지상파 방송, 무선전화, Wi-Fi(wireless-Fidelity), 인공위성 등과 같은 무선시스템에 관련된다.
ATSC DTV(Advanced Television Systems Committee Digital Television) 시스템(예를 들어, United States Advanced Television Systems Committee, "ATSC Digital Television Standard", Document A/53, September 16, 1995 and "Guide to the Use of the ATSC Digital Television Standard", Document A/54, October 4, 1995 참조.)은 MPEG2-압축된 HDTV(high definition TV) 신호의 전송을 위해 약 19 Mbits/sec(수백만 bits per second)를 제공한다(MPEG2는 Moving Picture Expert Group(MPEG)-2 System Standard(ISO/IEC 13818-1)를 말한다). 따라서, 약 4 내지 6 TV 채널이 단일 물리적 전송 채널(PTC) 내에서 정체없이 지원될 수 있다. 또한, 잉여 대역폭이 추가적인 서비스를 제공하기 위하여 이러한 전송 스트림 내에 남는다. 실제로, MPEG2 인코딩 및 진보된 코덱(coder/decoder) 기술(예를 들어 H.264 또는 VCI)의 도입에서의 발전에 기인하여, 훨씬 많은 추가적 예비 용량이 PTC 내에서 이용가능하게 되고 있다.
하지만, ATSC DTV 시스템은 고정된 수신을 위해 고안되었고 모바일 환경에서는 좋지 않은 동작 특성을 갖는다. 이와 관련, 기존 ATSC DTV 시스템과의 역행적인 호환성을 유지하는 한편, 모바일 및 핸드헬드(M/H) 장치를 위한 ATSC DTV 시스템을 개발하는 것에 대한 큰 관심이 있었다. 특히, ATSC DTV 모바일/핸드헬드(M/H) 시스템에 있어 예를 들어 프로그램(예를 들어 TV 쇼)과 같은 모바일 데이터는 ATSC PTC 내에서 상기 언급한 잉여 대역폭의 일부를 이용하여 전송된다. 이것은 또한 타임슬라이싱(time-slicing)을 가능하게 하는데, 즉 핸드헬드 장치의 수신기는 단지 모바일 데이터를 수신할 때에만 파워업되어야 하는 바, 이와 같이 다른 시간에는 상기 수신기가 아이들(idle) 상태에 있도록 할 수 있고 이렇게 함으로써 핸드헬드 장치의 전원으로부터 전원 소비를 줄일 수 있다.
불행하게도 기존의 ATSC DTV 시스템은 타임 슬라이싱을 위해 필요한 신호 메커니즘이 부족하다.
따라서, 그리고 본 발명에 따르면, 신호는 필드의 시퀀스(a sequence of fields)를 포함하는데 각각의 필드는 동기화부분(synchronization portion)과 데이터 부분을 가지며, 송신기가 필드의 데이터 부분 내의 모바일 데이터의 존재를 확인하는데 사용하기 위한 의사잡음 시퀀스(pseudonoise sequence, PN sequence)를 필드의 동기화부분에 삽입하고 상기 신호를 송신한다. 보완적인 방법에 있어서, 수신기가 상기 신호를 수신하고, 그 수신된 신호의 동기화부분 내의 PN 시퀀스를 탐지할 경우 모바일 데이터가 상기 수신된 신호의 상기 필드의 데이터 부분 내에 있는지 여부를 결정한다.
본 발명에 따른 일 실시예에 있어서, ATSC DTV(Advanced Television Systems Committee Digital Television) 송신기는 기존 DTV(legacy DTV) 채널과 모바일 DTV 채널을 포함하는 디지털 멀티플렉스를 전송한다. 상기 디지털 멀티플렉스는 ATSC DTV 데이터 필드의 시퀀스(a sequence of ATSC DTV data fields)를 나타내는데, 각각의 데이터 필드는 필드 싱크 세그먼트(field sync segment)를 가지며, ATSC DTV 송신기는 데이터 필드 내의 모바일 데이터의 존재를 확인하는데 사용하기 위하여 상기 필드 싱크 세그먼트의 예비된 부분에 의사잡음 시퀀스(PN sequence)를 삽입한다.
본 발명에 따른 다른 실시예에 있어서, ATSC DTV(Advanced Television Systems Committee Digital Television) 모바일 또는 핸드헬드 장치가 기존 DTV 채널과 모바일 DTV 채널을 포함하는 디지털 멀티플렉스를 수신하기 위한 수신기를 포함한다. 상기 수신된 디지털 멀티플렉스는 ATSC DTV 데이터 필드의 시퀀스를 나타내는데, 각각의 데이터 필드는 필드 싱크 세그먼트를 가지며, ATSC DTV 수신기는 수신된 데이터 필드 내의 모바일 데이터의 존재를 확인하는데 사용하기 위한 의사잡음 시퀀스의 존재에 대하여 상기 필드 싱크 세그먼트의 예비된 부분을 검사한다.
상기의 내용과 관련하여 상세한 설명을 통하여 명백히 알 수 있는 바와 같이, 다른 실시예들 및 특징들도 본 발명의 사상의 범위 내에서 가능하며 그 범위 내에 있다.
본 발명에 따르면 상술한 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 ATSC 송신기를 나타낸다.
도 3, 4 및 5는 ATSC DTV 신호의 포맷을 나타낸다.
도 6은 종래의 ATSC 수신기를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 사상에 따른 모바일 데이터 패킷을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 사상에 따른 실시예적인 모바일 데이터 필드를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 사상에 따른 실시예적인 모바일 필드 싱크(mobile field sync)를 나타낸다.
도 10은 실시예적인 모바일 전송 시퀀스를 나타낸다.
도 11 및 12는 본 발명의 사상에 따른 송신기의 일 실시예를 나타낸다.
도 13은 트레이닝 모드 및 버스트(burst)에 포함된 모바일 슬라이스(mobile slice)의 개수의 함수로서의 FEC 코드 블럭 내 모바일 버스트(mobile burst)의 데이터 용량을 나타내는 표 1을 나타낸다.
도 14는 패킷 인덱스와 바이트 인덱스의 함수로서의 모바일 슬라이스 내의 트레이닝 데이터(training data)의 위치를 나타낸다.
도 15는 트레이닝 모드 및 버스트 내에 포함된 모바일 슬라이스의 개수의 함수로서의 유용 데이터 용량을 나타내는 표 2를 나타낸다.
도 16 및 도 17은 모바일 제어 채널 정보를 나타낸다.
도 18은 본 발명의 사상에 따른 송신기에서의 사용을 위한 실시예적인 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 사상에 따른 장치의 일 실시예를 나타낸다.
도 20은 본 발명의 사상에 따라 수신기의 실시예를 도시한 것이다.
도 21은 본 발명의 사상에 따른 수신기에서의 사용을 위한 흐름도의 실시예를 도시한 것이다.
도 22는 본 발명의 사상에 따라 인접 네트워크 동기화를 나타낸 것이다.
도 23은 본 발명의 사상에 따른 변환기 동기화(translator synchronization)를 나타낸 것이다.
도 24는 본 발명의 사상에 따른 수신에서의 사용을 위한 흐름도의 또 다른 실시예를 나타낸 것이다.
도 25는 본 발명의 사상에 따른 네트워크 동기화를 나타낸 것이다.
도 26은 본 발명의 사상에 따른 수신기에서의 사용을 위한 흐름도의 또 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 27 및 28은 트레이닝의 대체가능한 형태를 나타내며, 여기서 인터리빙(interleaving) 후의 트렌이닝 데이터는 1 패킷에 걸쳐 천공된다(punctured).
진보된 개념 외에, 도면에 도시된 구성요소들로서 공지된 것은 상세하게 기재되지 않는다. 또한, 텔레비전 방송, 수신기 및 비디오 인코딩과 관련한 공지된 사항은 그에 따라 유추 내지는 추정될 수 있고 여기서는 상세하게 기재되지는 않는다. 예를 들어, 진보된 개념 외에, NTSC(National Television Systems Committee), PAL(Phase Alteration Lines), SECAM(SEquetial Couleur Avec Memoire), ATSC(Advanced Television Systems Committee), Digital Video Broadcasting(DVB), Digital Video Broadcasting-Terrestrial(DVB-T)(예를 들어, ETSI EN 300 744 V1.4.1(2001-01), Digital Video Broadcasting(DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television and the Chinese Digital Television System(GB) 20600-2006(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial/Handheld(DMB-T/H) 참조.)와 같은 TV 표준에 대하여 현재의 또는 제안된 권고사항과 관련한 공지내용은 추정될 수 있다. ATSC 방송신호에 관한 추가적인 정보는 다음의 ATSC 표준들에서 발견될 수 있다: Digital Television Standard(A/53), Revision C, including Amendment No. 1 and Corrigendum No. 1, Doc.A/53C; and Recommended Practice:Guide to the Use of the ATSC Digital Television Standard(A/54). 마찬가지로, 진보된 개념 외에, 8-VSB(eight-level vestigial sideband), QAM(Quadrature Amplitude Modulation), OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 또는 COFDM(coded OFDM), RF프론트엔드(radio-frequency front-end)와 같은 수신기 구성요소, 저잡음 블럭, 튜너 및 복조기와 같은 수신기 섹션, 상관기(correlator), 누설 인터그레이터(leak integrator), 및 스퀘어러(squarer) 등과 같은 전송 개념도 추정될 수 있다. 마찬가지로, 진보된 개념 외에, 전송 비트 스트림을 생성하기 위한 (Moving Picture Expert Group(MPEG)-2 System Standard(ISO/IEC 13818-1)와 같은) 포매팅 및 인코딩 방법은 널리 알려진 것으로 여기서는 기재되지 않는다. 진보된 개념은, 여기서는 구체적으로 기재되지 않는 종래의 프로그래밍 기술을 이용하여, 실행될 수도 있다는 것 또한 이해되어야 한다. 마지막으로, 도면 상의 유사 번호는 유사한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 현재의 ATSC 송신기를 나타내며, 그 구성요소는 널리 알려져 있는 것으로 여기서는 기재되지 않는다(예를 들어, Advanced Television Standards Committee, ATSC Digital Television Standard, ATSC A/53E, April 2006 참조). MPEG-2 전송 패킷(9) 스트림은 ATSC DTV 시스템 내에서 데이터(예를 들어 비디오, 오디오, 프로그램 및 시스템 정보(PSIP))를 전송한다. 각각의 MPEG-2 전송패킷은 187 데이터 바이트 + 싱크 바이트(sync byte)를 포함한다. 싱크바이트(sync byte)는 ATSC 송신기에서 무시되고, 187 탑재 바이트는 데이터 랜덤화기(data randomizer, 10)을 통해 임의 추출되고 (187, 207) R-S 인코더(Reed-Solomon encoder, 15)를 통해 인코딩된다. R-S 인코딩의 결과, 각각의 MPEG-2 패킷은 20 패리티 바이트가 덧붙여지고, 그리고 나서 중첩 인터리버(convolutional interleaver, 20)에 공급되며, 중첩 인터리버(20)는 인터리빙된 데이터를 레이트 2/3인 트렐리스 인코더(trellis encoder, 25)에 제공한다. 트렐리스 인코딩된 신호는 싱크 멀티플렉서(sync multiplexer, 30)에 공급되고, 싱크 멀티플렉서(30)는 상기 트렐리스 인코딩된 데이터를 데이터 세그먼트 싱크(data segment sync, 28)와 필드 싱크(29)와 함께 멀티플렉싱하여 ATSC 데이터 세그먼트를 형성한다. 특히, ATSC 심볼은 데이터 세그먼트 내에서 전송된다. ATSC 데이터 세그먼트는 도 3에 도시되어 있다. ATSC 데이터 세그먼트는 832개의 심볼(symbol)을 포함한다: 데이터 세그먼트 싱크를 위한 4 심볼, 및 828 데이터 심볼. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 데이터 세그먼트 싱크는 각각의 데이터 세그먼트의 시작부에 삽입된다. 상기 데이터 세그먼트 싱크는 2진법 1001 패턴을 나타내는 2 레벨의 (이진법의) 4-심볼 시퀀스이다. 복수의 데이터 세그먼트(313 세그먼트)는 ATSC 데이터 필드를 포함하고, 그것은 총 260,416 심볼(832*313)을 포함한다. 한 데이터 필드 내의 첫번째 데이터 세그먼트는 필드 싱크 세그먼트로 불린다. 필드 싱크 세그먼트의 구조는 도 4에 도시된 바와 같고, 각각의 심볼은 1 비트의 데이터(2-레벨)를 나타낸다. 필드 싱크 세그먼트에서, 511 비트(PN511)의 의사 랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence)가 즉시 상기 데이터 세그먼트 싱크를 따른다. PN511 시퀀스 후, 서로 연결된 3개의 동일한 63 비트(PN63)의 의사랜덤 시퀀스가 있으며, 2번째 PN63 시퀀스는 데이터 필드의 하나 걸러 하나씩 반전된다. 1 ATSC 데이터 프레임 내에는 2개의 데이터 필드가 있으며, 이는 도 5에 도시되어 있다.
정리하면, ATSC를 위한 1 전송 패킷은 싱크 바이트를 포함하여 188 바이트를 포함한다. 상술한 바와 같이, 187 바이트를 남기고 상기 싱크 바이트는 무시된다. 그리고 나서, 20 바이트가 R-S(Reed-Solomon) 에러 보정을 위해 추가되어 패킷 당 207바이트가 된다. 전체 비트 수는 1656비트이다. 코딩 레이트(coding rate) 2/3인 트렐리스 코딩은 이것을 2,484비트, 또는 828 심볼로 증가시키는데, 이는 8-레벨 코딩이 심볼 당 3비트를 제공하기 때문이다. 데이터 세그먼트 싱크라고 알려진 특수한 파형(waveform)이 상기 패킷의 머리부분에 추가되고 4 정규 심볼 구간을 차지한다. 전체 수정된 전송 스트림 패킷은 832 심볼 구간 또는 초당 10.76메가심볼의 심볼비율로 총 77.3㎲의 시간을 차지한다. 이러한 새로운 데이터 패킷은 이제 데이터 세그먼트라 불린다. 도 1로 돌아가서, 파일럿 삽입(35) 및 VSB 변조(mod, 45) 후에, VSB 변조된 심볼은 안테나(55)를 통한 ATSC DTV 신호의 전송을 위해 상향컨버터(up-converter, 50)을 통해 RF TV 채널로 상향-변환된다. 점선으로 지시된 바와 같이 선택적 전치등화기(pre-equalizer, 40)가 ATSC DTV 신호를 형성하는데 사용될 수도 있다.
도 6에 도시된 현존하는 ATSC 수신기는 수신된 RF 신호로부터 MPEG-2 전송스트림(TS)를 복구하기 위하여 역동작(inverse operation)을 수행한다. 또한, 로컬 오실레이터와 샘플링 클럭을 상기 송신기에서의 것과 동기화시키기 위하여, 캐리어 복구 및 타이밍 복구 회로가 수신기에서 요구된다. 무선 채널에 도입된 다중 경로(multiple paths)와 경쟁하기 위하여, 등화기(equalizer)도 요구된다. 하향컨버터(down-converter, 65)는 안테나(60)를 통하여 방송신호를 수신하기 위하여 채널에 튜닝하기 위한 튜너를 포함하고 수신된 신호를 VSB 복조기(demod, 70)에 제공하는데, 이것은 등화기(미도시)를 포함한다. 복조된 신호가 트렐리스 디코딩(trellis decoding)을 위해 트렐리스 디코더(75)에 공급된다. 그 결과 트렐리스 디코딩된 신호는 디인터리버(deinterleaver, 80)에 공급되고, 디인터리버(80)는 트렐리스 디코딩된 신호를 상기 송신기 내 인터리버(20)의 그것에 상보적으로 디인터리빙한다. 디인터리버(80)로부터의 출력신호는 R-S 디코더(Reed-Solomon decoder, 85)에 공급되고, 그것은 패킷화된 데이터(86) 스트림을 제공한다.
일찍이 알려진 바와 같이, ATSC DTV 시스템은 고정된 수신을 위해 설계되었고 모바일 환경에서는 좋지 않게 동작한다. 이러한 관점에서, 기존 ATSC DTV 시스템과의 역행적인 호환성을 유지하는 한편, 모바일 및 핸드헬드(M/H) 장치를 위한 ATSC DTV 시스템을 개발하는 것에 대한 큰 관심이 있었다. 당 기술분야에서 알려진 바와 같이, 기존(legacy) MPEG-2 전송 스트림에서, 전송할 충분한 데이터가 있지 않은 경우에는 널패킷(null packet)이 삽입된다. 즉, 일찍이 알려진 바와 같이 ATSC DTV 물리적 전송 채널은 여분의 대역폭을 갖는다. 상기 널패킷과 관련하여, 기존(legacy) ATSC 수신기는 수신된 어떠한 널패킷도 버린다. 따라서, 모바일 및 핸드헬드 장치를 위한 ATSC DTV 시스템에서는 널패킷은 모바일 데이터 채널로서 사용될 수 있고, 여전히 기존 ATSC DTV 수신기와의 역행적 호환성을 유지할 수 있다. 특히, ATSC DTV 모바일/핸드헬드 시스템에 있어, 예를 들어 프로그램(ex. TV 쇼)와 같은 모바일 데이터는 ATSC DTV PTC 내의 여분의 대역폭을 이용하여 전송된다. 이것은 "타임슬라이싱(time-slicing)"도 가능하게 하는데, 즉 핸드헬드 장치의 수신기는 단지 모바일 데이터를 수신할 때에만 파워업되어야 하는 바, 이와 같이 다른 시간에는 상기 수신기가 아이들(idle) 상태에 있도록 할 수 있고 이렇게 함으로써 핸드헬드 장치의 전원으로부터 전원 소비를 줄일 수 있다. 널패킷 대신에, 특수 패킷 확인자(PID)를 패킷이 모바일 데이터를 운반하는데 사용될 수 있고, 기존 수신기는 이러한 특수 PID를 갖는 패킷을 무시할 것이다.
불행하게도, 현존하는 ATSC DTV 시스템은 타임 슬라이싱을 위해 필요한 신호화 메커니즘이 부족하다. 따라서, 본 발명의 사상에 따르면, 1 신호는 필드의 시퀀스(a sequence of fields)를 포함하고, 각각의 필드는 동기화부분과 데이터 부분을 가지며, 송신기는 필드의 데이터 부분 내의 모바일 데이터의 존재를 확인하는데 사용하기 위하여 의사잡음 시퀀스(pseudonoise sequence, PN sequence)를 필드의 동기화부분에 삽입하고: 상기 신호를 송신한다. 보완적인 방법에 있어서, 수신기가 상기 신호를 수신하고, 그 수신된 신호의 동기화부분 내의 PN 시퀀스를 탐지할 경우 모바일 데이터가 상기 수신된 신호의 상기 필드의 데이터 부분 내에 있는지 여부를 결정한다.
또한, ATSC DTV 신호에 있어, 필드 싱크 시퀀스(field sync sequence)는 수신기의 등화기(equalizer)를 집중시키기 위한 트레이닝 시퀀스로서 사용되고, 상기 등화기는 채널 왜곡을 보상한다. 하지만, 모바일 환경에서는, 채널은 고정된 환경에 비하여 더 동적이다. 따라서, 모바일 수신에서의 등화기는 동적인 채널을 추적하기 위하여 빨리 집중될 필요가 있다. 불행하게도, ATSC DTV 필드 싱크 시퀀스는 모바일 환경에서 빨리 집중되기에는 상기 수신기의 등화기에 대해 너무나 드물게 발생한다. 특히, 필드 싱크 시퀀스는 필드(24.2 milli-second(ms)) 당 1 필드-싱크 시퀀스의 비율로 발생한다. 데이터 세그먼트(77.3 micro-second) 당 1 세그먼트 싱크 시퀀스의 비율로 상기 데이터 세그먼트 싱크는 더 자주 발생하는 반면, 데이터 세그먼트 싱크는 단지 4개의 심볼만으로 구성되어 있다. 따라서, 본 발명의 사상에 따르면, 모바일 패킷은 모바일 데이터와 추가적인 모바일 트레이닝 정보를 전송한다.
모바일 패킷은 도 7에 도시된 구조를 갖는 MPEG-2 전송 패킷이다. 모바일 패킷(250)은 2 바이트 헤더(header, 251), 모바일 데이터와 모바일 트레이닝 시퀀스(252)를 운반하는 185 바이트, 및 20 바이트의 R-S 패리티 정보(253)을 포함한다. 타임 슬라이싱을 용이하게 하기 위해, 모바일 패킷은 데이터 버스트(data burst) 내에 전송되는데, 이것은 여기서 모바일 버스트로서 불린다. 모바일 버스트의 기본 유닛은 52 모바일 패킷이며, 이것은 모바일 슬라이스로 불린다. 모바일 버스는 N 모바일 슬라이스(N>1)를 포함한다. 모바일 버스트의 시작부는 데이터 필드의 시작부와 정렬된다. 모바일 데이터를 운반하는 데이터 필드는 여기서는 모바일 데이터 필드 또는 모바일 필드로 언급된다. 예시적인 모바일 데이터 필드(100)가 도 8에 도시되어 있다. 도 5의 ATSC 데이터 필드는 1 모바일 필드 싱크(101)와 다수의 모바일 슬라이스를 포함하기 위하여 수정되었으며, 이것들은 데이터 필드의 시작부에서 정렬된다. 따라서, 모바일 데이터 필드는 모바일 데이터 부분, 및 만일 모바일 데이터 부분이 전체 필드를 차지하지 않는 경우 ATSC 기존 데이터 부분(ATSC legacy data portion)을 포함한다. 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 모바일 데이터 필드의 모바일 데이터 부분 내에에는 2개의 예시적인 모바일 슬라이스가 있다(즉, N=2). 제 1 모바일 슬라이스는 모바일 슬라이스(103)이고, 이는 52 모바일 패킷(모바일 데이터 세그먼트)를 포함하고 4.02ms의 경과시간을 갖는다. 제 1 모바일 슬라이스(103)에서, 제어채널 정보(이하 기재됨)가 부분(109) 내에 포함된다. 모바일 슬라이스(103)에 이어서 또 다른 모바일 슬라이스(106)가 있다. 본 실시예에서는 모바일 트레이닝 데이터가 제 1 모바일 슬라이스 다음에 있는 상기 모바일 슬라이스 내에서 발견된다는 점을 주목해야 한다. 이것은 제 2 모바일 슬라이스(106)의 모바일 트레이닝 데이터 부분(108)에 의하여 지시된다. 이하에서 추가적으로 기재되는 바와 같이, 모바일 트레이닝 데이터는 수신기에 의한 빠른 확인을 용이하게 하는 모바일 슬라이스의 동일 부분에서 나타난다. 만약 모바일 데이터가 전체 모바일 필드를 차지하지 않으면, 기존(legacy) ATSC 데이터는 상기 모바일 필드의 남아있는 부분 내에서 전송될 수 있다(이미 기재된 ATSC 데이터 세그먼트). 이것은 모바일 데이터 필드의 남아있는 부분(107)에 의하여 도 8에 도시되어 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 모바일 필드 싱크(101)는 수신기로 하여금 ATSC DTV M/H 시스템에서 모바일 데이터의 존재를 빨리 확인할 수 있게 한다. 도 9를 참조하면, 모바일 필드 싱크(101)는 VSB모드 필드 직후의 예약 심볼필드(reservation symbol field)의 시작부에서 PN63 시퀀스(102)의 삽입과 함께 수정된 기언급한 ATSC 필드싱크를 포함한다. 이와 같이, 이제 수신기는 필드싱크 세그먼트의 예약된 부분에서의 PN63 시퀀스의 존재에 의하여 모바일 데이터의 존재를 신속히 결정한다. 예를 들어, 필드싱크 세그먼트의 상기 예약된 부분에서의 PN63 시퀀스의 존재는 모바일 버스트의 시작을 나타낸다. 다른 변형예도 가능하다. 예를 들어, 상기 PN 시퀀스에 대한 표시가 모바일 버스트의 시작에 관한 지시자로서 사용될 수 있다(예를 들어, 양표시(positive sign)). 이와 같이, 추가적인 신호화없이, 이제 모바일 수신가는 모바일 데이터의 존재를 신속하게 확인할 수 있다. 물리적 계층 신호화(physical layer signaling)의 또 다른 예로서, 카운터(counter)에 의하여 지시된 다수의 데이터 필드 후에 모바일 버스트가 나타날 것이라는 것을 지시하기 위하여 상기 예약 필드 내에 상기 카운터를 끼워 넣는 것이 있는데, 예를 들어 만약 카운터 값이 3이면, 그것은 3 데이터 필드 후에 적어도 하나의 모바일 슬라이스가 존재할 것이라는 것을 의미한다. 만약, 상기 카운터 값이 0이면, 그것은 현재의 데이터 필드가 적어도 하나의 모바일 슬라이스를 포함한다는 것을 의미한다. 이제 수신기가 모바일 버스트 타이밍을 명확하게 확인할 수 있기 때문에, 수신기는 전력 소모를 줄이기 위하여 절전모드와 수신 모드 간의 스위칭을 계획할 수 있다. 다중 모바일 채널의 확인 및 조정은 상기 제어 채널 정보로부터 이루어진다(이하 추가적으로 설명됨).
여기서, 이하 모바일 패킷의 전송에 관하여 또한 기재된다. 모바일 데이터-트레이닝 데이터를 제외한-가 또한 FEC 블럭 내에서 FEC(forward error correction, 순방향 오류정정) 인코딩된다. 예시적으로, 저밀도 패리티 검사(low density parity check, LDPC) 코드가 사용된다. 특히, ETSI EN 302 307, v.1.1.2, Digital Video Broadcasting(DVB); Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications에서 정의된 단블럭 길이 코드(short block length code)가 사용된다. 이러한 단블럭 길이는 16,200 비트 길이 또는 2025 바이트이다. 185 바이트의 페이로드(payload)를 갖는 모바일 패킷과 관련하여, 각각의 FEC 블럭 내에 11 모바일 패킷 및 각각의 모바일 버스트 내에 정수(integral) 개의 FEC 블럭이 있다.
도 10을 참조하면, ATSC DTV 모바일 시스템 내에서 모바일 버스트는 매 M 데이터 필드마다 전송되고, 이 때 M은 상기 시스템 내에서 설정될 수 있이며 타임슬라이싱을 이용하여 모바일/핸드헬드 장치의 전력소모를 줄이기에 충분하도록 커야 한다. 예시적으로, N=2, M=4라 하자. 각각의 모바일 버스트 내에 2 모바일 슬라이스가 있고, 매 4 데이터 필드마다 1 모바일 버스트가 있다. 이것은 도 10에 도시되어 있는데, 이것은 전송된 데이터 필드의 시퀀스를 보여준다. 데이터 필드(202)는 모바일 데이터 필드로서 모바일 버스트(MB, 201)를 운반한다. 이와 같이, 데이터 필드(202)는 도 8에 도시된 구조를 갖는다. 데이터 필드(203)는 기존(legacy) 데이터 필드이다. 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 다음 모바일 버스트는 데이터 필드(204)에서 발생한다. 이 실시예에서 계속하여, 4 필드의 소요시간은 (24.2ms)(4)=96.8ms이다. 이로써, 모바일 장치의 수신기가 파워-업되기에 소요되는 시간은 적어도 ((24.2)(2)(52))/313≒8.04ms이다. 그 결과, 모바일 장치의 듀티사이클(duty cycle)은 8.04/96.8~=8.30%가 된다. 상기 듀티사이클 시간은 다른 수신기 프로세싱으로 인해 증가할 수 있는데, 예를 들어 만약 상기 수신기의 디인터리버(deinterleaver)를 제거하기 위해 1 모바일 슬라이스 시간이 필요하면, 모바일 장치의 수신기가 파워업하는 데 소요되는 시간의 양은 ((24.2)(3)(52))/313≒12.06ms이 되고 그 결과 듀티 사이클은 12.06/96.8~=12.46%가 된다. 이 실시예에서, 모바일 데이터와 트레이닝에 대한 미가공 데이터율(raw data rate)은 52*2*207*8 bit/96.8ms = 1.78Mbit/s 이다. 이와 같이, 이 실시예에서, 수신기는 데이터 필드(202)에 이어 3 데이터 필드 동안 및 데이터 필드(202)의 상기 부분(206) 동안 파워다운(powered-down)될 수 있다. 상기 수신기가 파워다운되는 시간은 또한 아이들 시간(idle time)으로 불리고, 도 10에서 아이들 시간(207)으로 도시되어 있다.
도 11 및 12를 참조하면, ATSC DTV 모바일 송신기에 관한 일 실시예가 본 발명의 사상에 따라 도시되어 있다. 진보된 개념에 관련된 부분만 개시된다. ATSC DTV 모바일 송신기는 프로세서 기반 시스템이고, 하나 또는 그 이상의 프로세서 및 관련 메모리를 포함하며, 이들은 도 11에서 점선쳐진 박스의 형태로 도시된 프로세서(140) 및 메모리(145)에 의하여 표시되어 있다. 문맥상, 컴퓨터 프로그램 또는 소프트웨어는 프로세서(140)에 의한 실행을 위해 메모리(145) 내에 저장되고, 예를 들어 모바일 FEC 인코더(120)을 실행시킨다. 프로세서(140)는 하나 또는 그 이상의 저장된 프로그램 제어 프로세서를 나타내고, 이들은 송신기 기능에 전용적으로 사용될 필요는 없다. 예를 들어, 프로세서(140)는 ATSC DTV 모바일 송신기의 다른 기능을 제어할 수도 있다. 메모리(145)는 예를 들어 RAM(random-access memory), ROM(read-only memory) 등의 어떠한 저장 장치라도 나타내며; 상기 송신기의 내부 및/또는 외부에 설치될 수도 있고; 필요에 따라 휘발성 및/또는 비휘발성일 수 있다.
도 11에 도시된 구성요소들은 멀티플렉서(mux, 115), 모바일 FEC 인코더(mobile forward error correction encoder, 120), 먹스(mux, 125), 모바일 트레이닝 삽입기(130), 모바일 트레이닝 발생기(135), 데이터 랜덤화기(data randomizer, 10), 모바일 패킷 필러(mobile packet filler, 110), GPS수신기(Global Position System receiver, 235) 및 GPS 안테나(230)를 포함한다. GPS 수신기(235)는 송신기에서 ATSC DTV 모바일 신호를 송신하는데 사용하기 위한 시간 동기화 정보(time synchronization information)를 제공하기 위하여 GPS 안테나(230)로부터 GPS 신호를 수신한다. 먹스(125)는 패킷을 제공하는데, 이는 기존 ATSC 패킷 또는 모바일 패킷 헤더만을 가진 빈 모바일 패킷(empty mobile packets)이다. 상기 빈 모바일 패킷은 모바일 데이터를 운반하는 데 사용되고 있는 널패킷(null packets)이다. 널패킷은 MPEG-2 정의된 포맷에 따른다. 상기 언급된 모바일 필드 싱크 신호화의 도움으로, ATSC DTV 모바일 수신기는 모바일 패킷을 확인할 수 있다. 이 패킷 데이터(도 1과 관련하여 이미 기재된 기존 ATSC 패킷 또는 단지 모바일 패킷의 헤더)는 데이터 랜덤화기(10)에 의하여 임의 추출된다. 그 결과로서의 데이터 스트림은 모바일 패킷 필러(110)에 공급된다. 먹스(115)는 모바일 패킷 내에 전송되는 모바일 데이터를 제공한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 이 모바일 데이터는 모바일 제어 채널 정보(이하 설명됨), 또는 모바일 채널 데이터 자체(예를 들어, 비디오, 오디오 등과 같은 프로그램 데이터)를 포함한다. 모바일 데이터는 모바일 FEC 인코더(120)에 공급되고, 그것은 모바일 채널의 역동성이 주어진 추가적인 오류 보호(error protection)를 제공하고 모바일 트레이닝 삽입기(130)에 FEC 인코딩된 모바일 데이터를 제공한다.
이미 언급한 바와 같이, FEC 인코더(120)는 ETSI EN 302 307, v.1.1.2에서 정의된 LDPC 코드와 단블럭 길이(short block lengths)를 사용한다. FEC 인코더(120)는 데이터를 FEC 블럭으로 깨뜨리는데, 각각의 FEC 블럭에는 11 모바일 패킷이 있다. 예를 들어 1/4, 1/3, 2/5, 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 8/9 등의 11 가지의 가능한 코드비율(code rate)가 있다. 예를 들어, 비율 1/4 FEC 블럭은 506 바이트의 모바일 데이터를 포함하고 반면 비율 1/2 FEC 블럭은 1012 바이트의 모바일 데이터를 포함할 것이다. 도 13의 표 1은, 5개의 상이한 트레이닝 모드(이하 설명됨)에 대하여 2 내지 6의 N 값에 대한 N 모바일 슬라이스 내에 포함된 FEC 코드 블럭의 수를 나타낸다. 예를 들어, N=2에 대하여, 9개의 FEC 블럭이 모바일 데이터 필드의 2 모바일 슬라이스 내에서 운반된다.
FEC 코딩에 있어서, 이하에서는 LDPC 코드 블럭의 코딩된 비트를 천공(puncturing)하거나 반복하는 것에 관하여 추가적으로 설명된다. N 모바일 슬라이스에 대하여, 모바일 정보를 위해 사용되는 모바일 패킷의 수는 Nm으로 표시되고, LDPC 코드 블럭의 수는 Nldpc로 표시되고, 트레이닝 모드는 Tmode로 표시된다. 또한, 다음의 함수가 정의된다: Tmode>0 이면 f(Tmode)=1, Tmode=0 이면 f(Tmode)=0. 이를 고려하되, 이하는 LDPC 코드 블럭의 상기 코딩된 비트를 천공하거나 반복하기 위한 규칙이다.
1. x = Nm*185*8-[ Tmode*207*8 + f(Tmode)*48 ]*(N-1) - Nldpc*16200(bits)를 계산한다.
2. 만약 x > 0이면, LDPC 코딩된 비트가 반복된다. x 비트는 Nldpc 코드 블럭에 걸쳐 고르게 분포된다. y = floor(x / Nldpc)라 하면, M = x - y* Nldpc가 된다. 제 1 M 코드 블럭의 각각에 대하여, 반복되는 비트의 수는 (y+1)이다. (Nldpc-M) 코드 블럭의 나머지의 각각에 대하여, 반복되는 비트의 수는 y 비트이다.
3. LDPC 코드 블럭을 [C0, C1,..., C16199]로 나타낸다. 만약 이 코드 블럭에 대한 반복된 비트의 수가 w 이면, 상기 코드 블럭은 반복 후 [C0, C1,..., C16199, C0 C1, Cw-1]이 될 것이다.
4. 만일 x < 0 이면, LDPC 코딩된 비트는 천공된다. ┃x┃ 비트가 Nldpc 코드 블럭을 통하여 천공된다. y = floor(┃x┃ / Nldpc)라 하면, M = ┃x┃ - y*Nldpc가 된다. 제 1 M 코드 블럭의 각각에 대하여, 천공되는 비트의 수는 (y+1)이다. (Nldpc-M) 코드 블럭의 나머지의 각각에 대하여, 천공되는 비트의 수는 y 비트이다.
5. LDPC 코드 블럭을 [C0, C1, ... , C16199]로 나타낸다. 만약 이 코드 블럭에 대한 천공된 비트의 수가 w 이면, 상기 코드 블럭은 천공 후 [C0, C1, ... , C16199-w]이 될 것이다.
이하 기술되는 바와 같이, Tmode > 0 의 경우 중첩 인터리빙(convolutional interleaving) 후에 인접하는 트레이닝 시퀀스가 있다. 알려진 트레이닝 심볼을 트렐리스 인코더의 출력단에 생성하기 위하여, 트렐리스 인코더는 각각의 인접하는 트레이닝 시퀀스의 시작부에서 알려진 상태(known state)로 리셋될 필요가 있다. 이를 위해, 12 트렐리스 인코더를 알려진 상태로 리셋하기 위하여 48 비트가 사용되며, 이는 상기 규칙 1에서의 숫자 x의 계산에 사용되는 48 비트를 설명한다. 상기 트렐리스 리셋 동작은 또한 상기 트렐리스 리셋 비트를 포함하는 상기 패킷에 대한 패리티 비트의 재계산을 요구한다.
모바일 트레이닝 삽입기(130)는 데이터 스트림에 모바일 트레이팅 데이터를 삽입한다. 삽입된 모바일 트레이닝 데이터는 모바일 트레이닝 발생기(135)에 의하여 제공되는데, 이것은 신호(129)에 의하여 제어되고, 이는 트레이닝 모드(이하 설명됨)를 설정한다. 그 결과로서의 데이터 스트림 - 모바일 채널 데이터, 모바일 제어채널, 모바일 트레이닝 데이터 - 은 모바일 패킷 필러(110)에 공급된다. 후자는 기존(legacy) ATSC 데이터를 단순히 통과시키지만, 빈 모바일 패킷이 수신되는 경우에는 상기 빈 모바일 패킷을 모바일 데이터로 채워 넣는다. 그 결과로서의 ATSC 기존 패킷 및 모바일 패킷의 데이터 스트림은 신호(111)를 통하여 제공된다.
상기에서 언급된 바와 같이, 모바일 패킷은 단지 프로그램의 비디오 및 오디오 요소와 같은 모바일 채널 데이터를 운반하는 것만은 아니다. 모바일 패킷은 모바일 통신환경에서 수신기에서의 등화기(equalizer) 응답을 향상시키기 위하여 모바일 트레이닝 데이터도 또한 운반한다. 그러나, 그것은 단지 더 많은 트레이닝 정보를 추가하는 것의 문제만은 아니다. 연구한 바에 따르면, 모든 트레이닝 데이터가 가능한 한 신속하게 수신기에 접근가능하도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 수신기는 상기 모바일 패킷 이내 또는 다수의 널리 분산된 모바일 패킷을 통하여 개별적인 위치에서 분산된 트레이닝 데이터를 수집할 필요는 없다. 따라서, 본 발명의 사상에 따르면, 모바일 트레이닝 삽입기(130)에 의하여 삽입된 모바일 데이터는 (도 1에서 기설명된) 송신기의 인터리버(20)의 효과를 고려하는 방식으로 삽입된다. 달리 말하면, 모바일 트레이닝 데이터는 모바일 패킷 내의 위치에 삽입되되, 인터리빙 후에 상기 모바일 트레이닝 데이터가 인접하는 위치에서 나타나도록 삽입된다. 예를 들어, N = 2라 하자. 상기 트레이닝 데이터는 인터리빙 동작 전에는 도 14에 도시된 바와 같이 (52)(2)=104 모바일 패킷 내에 나타나도록 삽입되는데, 수평 축은 1 모바일 패킷 내의 바이트 인덱스를 나타내고, 수직축은 1 모바일 버스트 내의 모바일 패킷의 인덱스를 나타낸다. 상기 두 인덱스는 0으로부터 시작한다는 점을 주목해야 한다. 하나의 흑점은 트레이닝 바이트를 나타낸다. 도 14에 도시된 바와 같이 모바일 트레이닝 데이터를 모바일 패킷에 삽입한 결과, 인터리버(20)에 의하여 수행되는 인터리빙 동작은 상기 트레이닝 바이트로 하여금 1 모바일 버스트 내에서 패킷 인덱스:54, 55, 56 및 57인 인접하는 패킷 내에 나타나도록 한다.
특히, 본 발명의 사상에 따르면, 모바일 트레이닝 바이트는 모바일 패킷 내에 삽입되는데, 인터리빙 후에 상기 트레이닝 바이트가 다음 5개의 가능한 인덱스 세트(또는 모드) 내에 있는 상기 모바일 버스트 내의 패킷 인덱스를 갖는 패킷 내에 나타나도록, 상기 모바일 트레이닝 바이트는 삽입된다:
모드 0 - 빈 세트(empty set), 즉 0 트레이닝 데이터
모드 1 - {y┃x + 52n, x∈{54}, n=0,1,...,N-2}
모드 2 - {y┃x + 52n, x∈{54,55}, n=0,1,...,N-2}
모드 3 - {y┃x + 52n, x∈{54,55,56}, n=0,1,...,N-2}
모드 4 - {y┃x + 52n, x∈{54,55,56,57}, n=0,1,...,N-2}
모드는 프로세서(140)에 의해 신호(129)를 통하여 설정된다. 예를 들어, 도 14에 도시되어 있는 모드 4에 있어, N=2에 대하여 모바일 패킷(54, 55, 56 및 57)은 모바일 트레이닝 데이터(즉, 이것은 모바일 데이터 필드의 4 모바일 데이터 세그먼트이고 도 8의 부분(108)로 표시되어 있다)를 운반한다. 따라서, 대응하는 수신기는 모바일 트레이닝 데이터를 신속하게 위치시키고 사용할 수 있다. 모바일 트레이닝 데이터는 모바일 버스트 내에서 공간을 차지하고 있기 때문에, 도 15의 표 2는 2 내지 6의 N 값에 대하여 상이한 트레이닝 모드에서의 모바일 데이터에 대해 사용가능한 패킷의 수를 나타낸다. (상술한) FEC 블러킹(FEC blocking)으로 인해 1 모바일 버스트 내에 사용되지 않는 일부 패킷이 있을 수 있다는 것을 표 2로부터 알 수 있어야 한다. 특히, 정수 개의 FEC 블럭이 1 모바일 버스트 내에 발생하고 1 FEC 블럭 내에 11 모바일 패킷이 있다. N=2 이고 트레이닝 모드 4라 하자. 표 2는 데이터를 운반하기 위해 99 패킷이 사용가능하며, 기대되는 100 패킷이 아니라는 것을 나타낸다. 이것은 FEC 블러킹때문인데, 즉, 99 패킷은 9 FEC 패킷을 나타내고 각각의 FEC 블럭은 11 패킷을 운반한다. 도 14는 트레이닝 모드 4를 나타내는데, 이것은 가장 많은 트레이닝 데이터를 운반한다. 나머지 트레이닝 모드들은 도 14에 도시된 패턴들의 간단한 변형예인데, 이는 그것들이 모두 도 14에 도시된 트레이닝 바이트들의 부분집합을 사용하기 때문이다.
모바일 트레이닝 발생기(135)에서, 모바일 트레이닝 바이트는, 발생기 다항식 G(x) = x13 + x4 + x3 + x1 + 1이고 초기 조건 0x1FFF인 선형 피드백 쉬프트 레지스터(linear feedback shifted register, LFSR)를 사용하여, 생성된다. 상기 쉬프트 레지스터의 출력 비트는 수바이트(bytes)로 그룹화되는데, 제 1 비트는 최상위비트(MSB, most significant bit)이다. 기설명된 바와 같이, 알려진 트레이닝 심볼을 트렐리스 인코더의 출력단에서 생성하기 위하여, 도 12의 트렐리스 인코더(25)는 각각의 연속적인 트레이닝 시퀀스의 시작부에서 어떤 알려진 상태로 리셋될 필요가 있다. 이를 위해, 상기 12 트렐리스 인코더를 알려진 상태로 리셋하는 데에 48 비트가 사용된다.
ATSC DTV 모바일 송신기에 관한 설명을 계속하기 위하여 도 12를 참조하면, 도 12에 도시된 구성요소들은 R-S 인코더(15), 인터리버(20), 트렐리스 인코더(25), 싱크 먹스(30), 파일럿 삽입(35), 프리-등화기(40), VSB 변조(45), 상향컨버터(up-converter, 50), 안테나(55)를 포함하며, 이들은 모두 이미 기술한 바와 같이 작용한다. 추가적으로, 선택기 요소(selector element, 170)가 있다. 신호(174)의 제어 하에(예를 들어, 프로세서(140)를 통하여), 선택기 요소(170)는 ATSC 필드 싱크(29)(단지 기존 ATSC 데이터만 전송되는 경우) 또는 모바일 필드 싱크(101)(도 7, 8, 9 및 10과 관련하여 상기 기재된 바와 같이 모바일 필드가 전송되는 경우) 간에 선택한다. 선택된 필드 싱크(171)는 데이터 필드를 형성하는 데 사용하기 위하여 싱크 먹스(30)에 제공된다. 프로세서(140)는 1 모바일 버스트 내의 모바일 슬라이스의 수인 N 값, 및 복수의 모바일 버스트의 발생 주파수인 M 값(즉 M 데이터 필드 마다)에 따라 송신기의 동작을 제어한다.
상술한 바와 같이, 수신기에 의한 사용을 위해 모바일 제어 채널정보가 모바일 버스트의 제 1 모바일 슬라이스 내에 전송된다. 상기 모바일 제어채널정보를 운반하는 모바일 슬라이스 부분은 여기서는 모바일 제어채널로 불리며 모바일 버스트의 제 1 모바일 슬라이스 내의 제 1 FEC 블럭이다. 제 1 모바일 슬라이스, 및 상기 모바일 제어 채널의 존재는 기설명된 모바일 필드 싱크 세그먼트의 존재에 의하여 확인된다. 제 1 FEC 블럭은 코딩비율(coding rate) 1/4로 코딩된다. 상기 모바일 제어 채널은 제 1 FEC 블럭일 필요는 없으며, 그것은 단지 알려진 FEC 및 트레이닝 특성으로 알려진 시간 내에 전송되기만 하면 된다는 점을 알아야 한다. 모바일 제어채널정보는 도 16 및 17에 도시된 바와 같이 다수의 표를 포함한다.
도 16의 표(270)는 모바일 제어채널 필드 특성 표이고 6개의 필드를 포함한다: "필드번호" 필드, "FEC 비율" 필드, "트레이닝 모드" 필드, "MB ID" 필드, "FEC 블럭" 필드, 및 "예비(Reserved)" 필드. "필드번호"는 8비트 길이이고 0 내지 M-1의 값을 갖는다(M은 정수). "필드번호" 필드는 얼마나 자주 모바일 버스트가 발생하는지(즉 매 M 필드 당 1 모바일 버스트)를 정의한다. 이에 따라, 수신기는, 동작의 파워다운 모드를 결정하는 데 사용하기 위한 수신기에 대한 아이들 시간을 결정하기 위한 목적으로, 얼마나 자주 모바일 버스트가 발생하는지를 신속하게 결정할 수 있을 것이다(예를 들어, 도 10과 관련하여 아이들 시간 계산을 참조하라). "FEC 비율" 필드는 4비트 길이이고 모바일 버스트 내에서 FEC 블럭에 대하여 사용되는 코딩 비율을 상기 수신기에 알린다(단, 상술한 바와 같이 제 1 FEC 블럭은 제외하며 이것은 코딩비율 1/4로 코딩된다). "트레이닝 모드" 필드는 4비트 길이이고 상기 수신기에 대하여 상기 모바일 버스트의 트레이닝 모드를 명시한다. "MB ID" 필드는 6비트 길이이고 상기 특정 모바일 버트스에 대하여 ID번호(identification number)를 제공하며, 이것은 다수의 모바일 필드를 포함할 수 있다. 이것은 상기 수신기가 특정 모바일 버스트를 확인할 수 있도록 한다. "FEC블럭" 필드는 5비트 길이이고 얼마나 많은 FEC 블럭이 상기 모바일 버스트 내에 있는지를 수신기에 알린다. 그 결과, 수신기는 얼마나 많은 필드가 상기 모바일 필드를 포함하는지를 결정할 수 있다. "예비" 필드는 5비트 길이이고 추후 사용을 위해 예비된다. 이러한 6필드의 데이터 블럭은 0xFFFFFFFF와 함께 종료된다.
도 16의 표(275)는 모바일 버스트-모바일 채널 확인자 표이고 2개의 필드를 포함한다: "Mobile Ch ID" 필드 및 "MB ID" 필드. "Mobile Ch ID" 필드는 16비트 길이이고 모바일 채널 번호를 확인한다. "MB ID" 필드는 6비트 길이이고 특정 모바일 버스트를 확인하는데, 이것은 다수의 모바일 필드를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 2 필드는 모바일 버스트를 모바일 채널에 맵핑할 수 있다. 이 표는 모바일 채널에 대한 정보를 제공하는 엔트리(또는 편성)의 리스트 및 상기 수신기로의 관련 모바일 버스트를 포함할 수 있다. 모바일 채널 확인자 및 MB ID 쌍(pair)의 0xFFFFFF는 상기 리스트의 끝을 지시한다. 파라미터가 가장 가까운 바이트 경계부에 덧붙여진다.
도 17의 표(280)는 변환기(translator) 표이며 3개의 필드을 포함한다:"물리적 RF Ch" 필드, "필드 오프셋" 필드, "예비" 필드. "물리적 RF Ch" 필드는 6비트 길이이고 변환기(관련 스테이션)의 RF(radio frequency) 채널이다(이하에서 추가 설명됨). "필드오프셋" 필드는 6비트 길이이고, 관련 스테이션이 현재 채널로부터 전송 중 지연되는 필드의 수를 나타낸다. "예비" 필드는 4비트길이이고 추후 사용을 위해 예비된다. 이 표는 상기 수신기에 사용가능한 동일 네트워크 변환기에 관한 정보를 제공하는 엔트리의 리스트(a list of entries)를 포함한다. 0xFF 값은 상기 리스트를 종료시킨다.
도 17의 표(285)는 네트워크 표이고 3개의 필드를 포함한다: "물리적 RF Ch" 필드, "제어 채널 오프셋" 필드, "예비" 필드. "물리적 RF Ch" 필드는 6비트길이이고 인접 네트워크 스테이션(관련 스테이션)의 RF 채널이다(이하에서 추가 설명됨). "제어 채널 오프셋" 필드는 6비트길이이고 상기 관련 스테이션의 모바일 제어채널이 현재 채널로부터 전송 중 지연되는 필드의 수를 나타낸다. "제어 채널 오프셋" 필드는 가변적이고 동일한 프로그래밍을 운반하는 인접한 네트워크 채널 간 호핑(hopping)을 가능하게 한다. "예비" 필드는 4비트길이이고 추후 사용을 위해 예비된다. 이 표는 현재 수신되는 채널에 대한 이웃하는 동일 네트워크 커버리지에 관한 정보를 제공하기 위한 엔트리의 리스트를 포함한다. 이에 따라, 오퍼레이터(operator)는 난시청지역 내의 커버리지 영역 간에 호핑을 가능하게 하기 위해 프로그래밍 및 제어 채널에 있어 오프셋을 가질 수 있다. 0xFF 값은 상기 리스트를 종료한다.
도 18을 참조하면, ATSC DTV 모바일 송신기에서의 사용을 위한 예시적인 흐름도가 도시되어 있다. 단계(205)에서, 프로세서(140)는 GPS 수신기(235)로부터의 GPS 정보를 이용하여 송신을 동기화시킨다. 특히, 동기화는 GPS 타이밍을 이용함으로써 쉽게 달성될 수 있는데, 제 2 GPS 펄스 당 1 펄스(1 pulse per second GPS pulse)가 송신기에서의 모바일 데이터 프레임화를 위한 기준으로서 사용된다. 그 결과, 예를 들어 이전에 모바일 수신특성이 나쁜 경향이 있던 지역에서 더 나은 커버리지를 제공하기 위해 동일한 프로그램을 재방송하는 변환기(translator) 등과 같은 다른 관련 스테이션에 대하여, 또는 이웃하는 커버리지 영역 내의 네트워크 스테이션에 대하여, ATSC DTV 모바일 송신기는 동기적으로(synchronously) 송신을 할 수 있다. 단계(210)에서, 프로세서(140)는 모바일 버스트가 M 값에 따라 전송되도록 계획되는지 여부를 결정한다. 만약 모바일 버스트가 전송되도록 계획된다면, 단계(215)에서 프로세서(140)는, 하나 또는 그 이상의 모바일 데이터 필드를 제공하기 위하여, 상기에서 기재된 바와 같이 모바일 버스트의 형성을 제어하는데, 이 때 상기 모바일 버스트의 제 1 모바일 필드의 확인을 위하여 모바일 필드 싱크가 (예를 들어 도 12의 신호(174)와 선택기(170)를 통하여) 제 1 모바일 데이터 필드 내에 삽입된다. 상술한 바와 같이, 이 모바일 필드 싱크는 다수의 방식 중의 어느 방식으로도 실행될 수 있다. 예를 들어, PN63 시퀀스의 특정 표시, 카운터 등등. 본 발명의 사상에 따르면, 만약 모바일 버스트가 하나보다 많은 모바일 필드를 포함한다면, 상기 모바일 필드가 어떤 모바일 버스트의 일부분이고 그 속에 운반된 모바일 제어 정보를 가지고 있지 않다는 것을 지시하기 위하여, 프로세서(140)는 수정된 모바일 필드 싱크를 단계(215)에서 상기 다른 모바일 필드에 대하여 삽입할 수 있다는 것을 알아야 한다. 하지만, 만약 모바일 버스트가 계획되지 않는다면, 프로세서(140)는 단계(220)에서의 ATSC 필드 싱크의 삽입을 포함하여 ATSC 신호의 형성을 제어한다. 본 발명의 사상에 따르면, 프로세서(140)는 수정된 ATSC 필드 싱크를 단계(220)에서 삽입할 수 있고, 이 때 단지 기존 데이터(legacy data)만 현재의 데이터 필드 내에 운반된다는 것을 지시하기 위하여 데이터는 상기 예비 필드에 삽입된다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 사상에 따른 장치(300)의 일 실시예가 도시되어 있다. 장치(300)는 핸드헬드, 모바일 또는 고정형인지 여부에 상관없이 어떠한 프로세서 기반 플랫폼이라도 나타낸다. 예를 들어, PC, 서버, 셋톱박스, PDA(personal digital assistant), 휴대전화, 모바일 디지털 텔레비전(DTV, mobile digital television), DTV 등등. 이와 관련, 장치(300)는 관련 메모리(미도시)를 구비한 하나 또는 그 이상의 프로세서를 포함한다. 장치(300)는 수신기(305)와 디스플레이(390)를 포함한다. 수신기(305)는, 비디오 콘텐트를 시청하기 위한 디스플레이(390)에 적용하기 위한 (예를 들어) 비디오 신호를 복구하도록 프로세싱을 하기 위한, 방송신호(304) (예를 들어 안테나(미도시)를 통하여) 수신한다.
수신기(305)에 있어, 본 발명의 사상에 따른 수신기(305)의 실시예적인 부분이 도 20에 도시된다. 진보적 개념과 관련된 부분만 도시되어 있다. 수신기(305)는 프로세서 기반 시스템이고, 도 20에서 점선으로 표시된 프로세서(190)와 메모리(195)에 의하여 표시된 바와 같은 하나 또는 그 이상의 프로세서와 관련 메모리를 포함한다. 여기서, 컴퓨터 프로그램 또는 소프트웨어는 프로세서(190)와 예를 들어 실행 모바일 필드 탐지기(155)에 의한 실행을 위해 메모리(195)에 저장된다. 프로세서(190)는 하나 또는 그 이상의 저장 프로그램 제어프로세서(stored-program control processors)를 나타내며, 이들은 상기 수신기 기능에 전용될 필요는 없는 바, 예를 들어 프로세서(190)는 수신기(305)의 다른 기능들을 제어할 수도 있다. 메모리(195)는 예를 들어 RAM, ROM 등의 어떠한 저장장치라도 나타내며; 수신기(305)에 대하여 내부 또는 외부에 설치될 수도 있고; 필요에 따라 휘발성 및/또는 비휘발성이다.
수신기(305)는 안테나(60)와 수신기 부분(185)을 포함한다. 후자는 하향컨버터(65), 트렐리스 디코더(75), 디인터리버(80), R-S 디코더(85)를 포함한다. 이러한 구성요소들은, 이하 기술되는 바와 달리, 도 6에 대하여 이미 기술된 바와 같이 기능한다. 본 발명의 사상에 따르면, 수신기 부분(185)은 또한 VSB 복조기(demod, 150), 모바일 필드탐지기(mobile field detector, 155), 모바일 트레이닝 추출 요소(mobile training extraction element,160), 모바일 FEC 디코더(165), 모바일 제어채널 메모리(175), 모바일 데이터 버퍼(260) 및 모바일 데이터 버퍼(265)를 포함한다. 도면에 나타난 신호화 경로는 예를 들어 어드레스 버스, 데이터 버스 및 제어 버스 신호화를 나타내며, 이는 간결함을 위해 자세히 도시되지는 않는다는 점을 알아야 한다. 수신기부분(185)의 전력소비는 예를 들어 프로세서(190)로부터의 신호(184)를 통하여 제어된다. 예를 들어, 어떠한 모바일 데이터도 수신되지 않을 때에는, 수신기부분(185)은 상기 기간 동안 파워-다운된다. 수신기부분(185)이 파워-다운되는 때를 가정하면, 하향컨버터(65)는 ATSC 기존프로그래밍과 모바일 프로그래밍을 운반하는 채널에 동조되고, 수신된 신호를 VSB 복조기(150)에 제공한다. VSB 복조기(150)가 통신채널 내에서의 변화를 추적하기 위하여 모바일 트레이닝 데이터를 사용한다는 점을 제외하면, VSB 복조기(150)는 도 6의 VSB 복조기(70)와 유사하다. VSB 복조기(150)는 상기 수신된 신호를 복조하고, 복조된 신호를 트렐리스 디코더(75)와 모바일 필드 탐지기(155)에 제공한다. 상기 후자는 상술한 모바일 필드 싱크를 검색하고, 예를 들어 수신된 필드싱크 세그먼트를 모바일 필드 싱크 세그먼트의 알려진 값과 관련시킨다. 모바일 필드싱크를 탐지하면-이것은 수신된 모바일 데이터 필드 내에 모바일 데이터가 있음을 나타낸다-모바일 필드 싱크 디코더는 예를 들어 장치(300)의 동작을 제어하기 위한 프로세서(190)에 의한 사용을 위해 모바일 버스트 탐지신호(mobile burst detected signal,156)를 제공한다. 트렐리스 디코더(75)는 복조된 데이터를 디코딩하고 트렐리스 디코딩된 데이터를 디인터리버(80)에 제공하는데, 이것은 상술한 송신기의 인터리버(20)에 대해 상호보완적인 형태로 상기 결과 데이터 스트림을 디인터리빙한다(도 2 참조). 디인터리빙된 데이터는 리드 솔로몬 디코딩(Reed Solomon decoding)을 위해 R-S 디코더(85)에 공급된다. 그 결과 출력신호는 모바일 트레이닝 추출 요소(160)에 공급되는데, 이것은 기삽입된 트레이닝 데이터를 상기 데이터 스트림으로부터 제거한다. 상기 결과 데이터 스트림은 모바일 FEC 디코더(165)에 제공되고, 이것은 출력데이터(166)를 제고하기 위하여 상기 결과 데이터 스트림을 LDPC 디코딩한다. 이 결과 데이터는 예를 들어 모바일 데이터 버퍼(260 및/또는 265) 내에 저장될 수 있다. 이러한 모바일 데이터는, 예를 들어 현재의 프로그램을 위한 오디오 및 비디오와 같은 선택된 채널에 대한 프로그램 데이터와, 예를 들어 "ATSC 표준: Program and System Information Protocol for Terrestrial Broadcast and Cable" Doc A/65에 따라 정의된 것과 유사한 방식으로 포맷된 현재의 채널에 대한 프로그램 가이드 정보를 포함한다.
도 21를 참조하면, 장치(300)에서의 사용을 위한 실시예적인 흐름도가 도시되어 있다. 단계(405)에서, 장치(300)(예를 들어 프로세서(190))는 모바일 싱크 필드를 검색함으로써 모바일 신호를 획득하고자 한다. 이 단계는 어떤 채널에 처음 동조(tuning)될 때, 또는 동기화 손실(loss of synchronization)이 있는 경우, 또는 파워-업(파워모드 설정에 따른) 시에 수행된다. 여기서 사용된 바와 같이, "파워 모드" 용어는 예를 들어 장치(300)의 여러 부분들이 전력을 절약하기 위하여 파워-다운되는 것과 같은 전력 관리 기능을 수행하는 것을 말한다. 만일 모바일 싱크 필드가 탐지되지 않으면, 장치(300)는 파워 모드가 단계(425)로 설정되어 있는지 여부를 체크한다. 만일 파워 모드가 이미 설정되어 있으면, 동기화 손실이 있고 장치(300)는 단계(430)에서의 파워모드로 리셋되는 바, 예를 들어 도 20의 수신기 부분(185)은 이제 파워모드로 유지된다. 어떤 경우에도, 장치(300)는 단계(405)에서 모바일 필드를 검색하는 것을 계속한다. 하지만, (예를 들어 모바일 필드 탐지기(155)를 통해서) 단계(405)에서 모바일 싱크 필드를 탐지하면, 장치(300)는 단계(410)에서 모바일 제어 채널 메모리(175) 내에 저장하기 위해 모바일 제어 채널을 복구한다. 상술한 바와 같이, 본 실시예에서, 상기 모바일 제어 채널은 모바일 버스트의 제 1 FEC 블럭 내에 있다. (신호(176)를 통하여) 메모리(175)에 저장된 모바일 제어채널 정보로부터, 장치(300)는 단계(415)의 트레이닝 모드를 결정하고, 이것을 신호(172)를 통하여 VSB 복조기(150)에 제공한다. 이와 같이, VSB 복조기(150)는, 등화기(equalizer, 미도시)를 수렴시키는 데에 사용하기 위하여, 모바일 필드 내의 모바일 트레이닝 데이터와 그 위치를 운반하는 모바일 패킷의 갯수로 설정된다. 또한, 단계(420)에서, 장치(300)는 N과 M에 대한 값, 즉 얼마나 많은 모바일 슬라이스가 1 모바일 버스트 내에 있는지(이것은 메모리(175)에 저장된 "FEC 블럭" 필드값으로부터 얻어진다), 및 얼마나 자주 모바일 버스트가 ATSC DTV 모바일 신호 내에서 발생하는지(이것은 메모리(175)에 저장된 "필드번호(Field Number)" 필드값으로부터 얻어진다)를 결정함으로써 파워모드를 설정한다. 결과적으로, 도 10에 대하여 상술한 바와 같이 어떠한 모바일 버스트도 수신될 것으로 기대되지 않는 경우 수신기 부분(185)이 상기의 시구간 동안 파워다운되도록, 장치(300)는 전력절약 모드(power-saving mode)에 진입하거나 기설정된 파워 모드를 업데이트할 수 있다. 채널이 변경되거나, 동기화 손실이 있거나 또는 장치의 사용자가 개입하거나 등등의 때까지, 상기 전력 절약 모드는 종료한다.
이미 언급한 바와 같이, ATSC DTV 모바일 송신기는 다른 관련 스테이션과의 송신 동기화를 위해 GPS 수신기를 이용할 수 있다. 실제로, 모바일/핸드헬드 방송들 간의 직교 시간 및/또는 주파수 관계(orthogonal time and/or frequency relationships)를 보증함으로써, 추가적인 커버리지 이득(coverage benefit)이 얻어질 수 있다. 하나의 예가 도 22에 도시되어 있는데, 여기에서 네트워크(F)는, 통상적으로 도시 A와 관련된 커버리지 영역(605)을 갖는 (어떤 한 RF 채널과 관련된) 채널 3 상에서 송신하는 관련 ATSC DTV 모바일 송신기를 갖는다. 또한, 네트워크(F)는, 통상적으로 이웃 도시 B와 관련된 커버리지 영역(610)에 동일한 프로그래밍을 제공하기 위하여, (어떤 한 RF 채널과 관련된) 채널 7 상에서 송신하는 관련 ATSC DTV 모바일 송신기도 갖는다. 마찬가지로, 네트워크(G)는 도시 A에 대하여 채널 5 상에서 프로그래밍을 제공하고, 동일한 프로그래밍을 채널 9 상에서 도시 B에 대하여 제공한다. 도 22에 도시된 바와 같이, 커버리지 영역(605)과 커버리지 영역(610)은 오버랩된다-이것은 오버랩되는 커버리지 영역(609)를 유발한다. 오버랩되는 커버리지 영역(609)에서는, 송신 동기화를 함으로써 모바일 수신기가 네트워크(A)에 대하여 채널 3과 7 모두로부터 동시에 방송을 수신하는 것이 가능하다.
이에 따라 및 본 발명의 사상에 따라, 이웃하는 커버리지 영역들에서 각각의 송신기는 모바일 데이터 방송 시간을 오프셋(offset)할 수 있고, 오버랩되는 커버리지 영역 내의 두 커버리지 영역 모두로부터 데이터/프로그래밍을 획득하기 위한 기회를 상기 모바일 수신기에 제공한다. 이것은 도 22에 도시되어 있는데, Ch 7에 대한 송신기로부터의 모바일 버스트는 시간지연(611)에 의하여 오프셋된다. 이것은 모바일 버스트(606)에 의하여 도시되고, 모바일 버스트(606)는 채널 3에 대한 송신기로부터의 모바일 버스트(601)로부터 고정된 시간 지연(611) 후에 발생한다. 유사한 예시적인 지연이 네트워크 G에 대한 이웃 커버리지 영역에 대하여 도시된다(예를 들어, 채널 9에 대한 모바일 버스트(607)는 채널 5에 대한 모바일 버스트(602)에 대하여 지연된다.)
이와 같이, 모바일 수신기가 예를 들어 커버리지 영역(605) 내의 네트워크(A)로부터 프로그래밍을 수신하고 있는 경우, 오버랩된 커버리지 영역(609)을 통하여 모바일 수신기가 커버리지 영역(605)으로부터 커버리지 영역(610)으로 이동할 때, 실제로 네트워크(A)는 모바일 수신기를 커버리지 영역(610)을 담당하고 있는 송신기로 핸드오프(handoff)시키는 것이 가능하다. 마찬가지로, 오버랩된 커버리지 영역(609)을 통하여 모바일 수신기가 커버리지 영역(610)으로부터 커버리지 영역(605)으로 이동할 때, 커버리지 영역(610)을 담당하고 있는 송신기는 상기 모바일 수신기를 커버리지 영역(605)을 담당하고 있는 송신기로 핸드오프시킬 수 있다.
이러한 접근의 중요한 이점은 상기 모바일 수신기가 단지 하나의 복조기(demodulator)만을 필요로 한다는 것이다. 모바일 수신기는 메인 프로그램의 "아이들 시간" 내에 RF 채널 간을 점프 또는 호프(hop)한다. 이러한 점프는 필요한 경우, 예를 들어 동일한 네트워크로부터의 신호가 이웃하는 커버리지 영역으로부터 발견될 때, 등에서만 일어난다. 이것은 사용자로 하여금 어떤 이웃 커버리지 영역 다음에 있는 한 커버리지 영역으로부터 네트워크 프로그래밍을 계속 수신할 수 있도록 한다. 모바일 수신기 내에 있는 버퍼는 두 커버리지 영역 모두로부터 데이터/프로그래밍을 획득하고, 오류가 없는 패킷(error free packets)은 사용을 위해 디코딩되도록 선택된다(예를 들어, 도 20의 모바일 데이터 버퍼(260 및 265)). 셀룰러 네트워크 내에서 언급되었음에도 불구하고 고정된 시청자가 추정됨으로 인해, 핸드오프에 관한 이러한 개념은 방송 텔레비전에는 새로운 것이다. 시간 및/또는 주파수 분리는 단일 수신기(복조기)가 2개의 방송 커버리지 영역 간의 핸드오프를 지원할 수 있도록 한다. 이것은 스펙트럼에 대한 매우 효과적인 사용으로서 의미를 유지하는데, 이는 상기에서 언급한 바와 같이(예를 들어, 도 10 참조) 모바일 버스트는 종래 HD TV 콘텐트(High Definition TV content)와 공유되기 때문이다.
이웃하는 커버리지 영역 간의 송신 시간에서의 상기 오프셋은 네트워크 관리자에 의해 선험적인(priori) 것으로 설정되고, 모든 모바일 수신기로의 모바일 제어채널 정보 내의 도 17 네트워크 표(285)에서 제공된다. 이에 따라, 현재 수신된 채널에 대해, 모바일 수신기는 동일한 프로그래밍을 위한 이웃하는 커버리지 영역들의 리스트를 결정할 수 있다. 예시적으로, 인접 커버리지 영역에 대하여 체크하는 하나의 방법은, 현재 복조되고 있는 신호가 품질이 떨어지게 될 때인데, 예를 들어 관련 RSSI(received signal strength indicator)가 기결정된 값 미만이 된다. 모바일 수신기가 이웃 커버리지 영역에서의 모바일 송신에 대한 네트워크 정보를 수신하도록 하기 위하여, 상기 오프셋은 관련 스테이션에 대한 모바일 제어 채널을 운반하는 다음 모바일 버스트에 대한 것이라는 점을 네트워크 표(285)로부터 유의해야 한다.
이러한 개념은 변환기 스테이션을 이용하여 동일 커버리지 영역에서의 통신가능 커버리지를 향상시키는 데에까지 확장될 수 있다. 특히, 상이한 채널 상의 상이한 시간 슬롯(slot) 내에서 동일한 재료(material)를 수신하기 위한 기회를 시간 분할 모바일 수신기에 할애함으로써, 상기 커버리지는 향상된다. 수신기가 변환기(translator)와 메인 채널 모두를 간헐적으로 볼 수 있을 때, 연속적인 신호 수신을 하기 위하여 상기 수신기는 상기 둘 모두에 고정(lock)되도록 시도할 수 있다. 신호의 시간 분할 특성(time division nature) 때문에, 변환기와 메인 채널 스테이션이 동기화되고 어떤 시간 간격(interval)으로 분리되면, 수신기는 이것을 달성할 수 있다. 서비스 영역의 어떤 지역 내의 커버리지를 향상시키기 위하여, 또는 상기 서비스 영역을 확장하기 위하여, 변환기 스테이션은 또 다른 주파수 채널에서의 프로그램 재료(program material)를 반복한다. 그 결과, 수신 불량 구간 동안 모바일 수신기는, 도 17의 변환기 표(280)에서 그것을 찾아 보고 상기 메인 및 변환기 스테이션 간에 홉핑(hopping)을 함으로써, 메인 신호의 수신을 방해하지 않고 변환기 스테이션을 체크할 수 있다. 이는 커버리지 영역(605)에 대하여 도 23에 도시되어 있고, 커버리지 영역(605)은 이제 변환기 스테이션(또는 송신기)를 구비하고 상이한 주파수 상에서 프로그래밍을 반복하며 메인 채널로부터 때에 맞추어 오프셋을 한다. 도 23으로부터 알 수 있는 바와 같이, 채널 3은 모바일 버스트(616)를 전송하는 주송신기를 갖는다. 또한 커버리지 영역(615, 620, 625)을 갖는 3개의 변환기 스테이션이 있다. 변환기(615)는 시간 간격(623)만큼 지연되는 모바일 버스트(619)를 송신하고; 변환기(620)는 시간 간격(627)만큼 지연되는 모바일 버스트(624)를 송신하고; 변환기(625)는 시간 간격(629)만큼 지연되는 모바일 버스트(626)를 송신한다. 만일 모바일 수신기가 수신 불량 영역을 탐지하면, 모바일 수신기는 상기의 변환기 스테이션으로부터 다른 방송을 수신할 수 있는지 여부를 결정하도록 체크한다. 변환기 스테이션이 메인 채널과 동일한 커버리지 영역 내에 있기 때문에, 추가적인 모바일 제어 정보는 수신될 필요가 없는데, 이는 그것이 이미 도 20의 모바일 제어 채널 메모리(175) 내에 저장되어 있기 때문이다.
도 24를 참조하면, 본 발명의 사상에 따라 예를 들어 장치(300)와 같은 모바일 수신기에서의 사용을 위한 실시예적인 흐름도가 도시되어 있다. 단계(505)에서, 장치(300)는 현재 동조되어 있는 DTV 채널로부터 모바일 버스트를 수신한다. 단계(510)에서, 장치(300)(예를 들어, 프로세서(190))는 RSSI(received signal strength indicator)를 도 20의 신호(151)를 통하여 체크한다. 만일, 상기 RSSI 값이 기설정된 값, 예를 들어 -75dBm(데이벨은 1mWatt로 참조된다) 이상이면 수신은 양호하며, 다음 모바일 버스트가 예를 들어 단계(505)에서 수신될 때까지 장치(300)는 단계(515)의 파워다운 모드에 진입한다. 그러나, 만약 상기 RSSI 값이 상기 기설정된 값보다 낮으면, 수신은 불량한 것으로 결정된다. 이 경우, 본 발명의 사상에 따라 장치(300)는 상기 선택된 채널에 대한 콘텐트의 복구를 위하여 (예를 들어 인접 커버리지 영역 또는 변환기 스테이션와 같은) 관련된 채널을 찾기 위해 시도한다. 특히, 단계(520)에서, 장치(300)는 충분한 아이들 시간이 남아 있는지 여부와 관련된 스테이션이 존재하는지 여부(변환기 표(280) 또는 네트워크 표(280)에서 정의되어 있는 바와 같이)를 체크한다. 만약, 충분한 아이들 시간이 있지 않거나 관련된 스테이션이 있지 않다면, 장치(300)는 단계(505)로 간다. 그러나, 만일 충분한 아이들 시간이 있고 관련된 스테이션이 있다면, 장치(300)는 단계(525)에서 상기 관련된 스테이션을 찾도록 시도한다. 만약 어떠한 관련된 스테이션도 발견되지 않으면, 즉 예를 들어 장치(300)가 어떤 변환기 스테이션의 범위 내 또는 오버랩된 영역 내에 있지 않으면, 단계(520)에서 장치(300)는 또 다른 관련된 스테이션을 계속 찾기 위한 충분한 아이들 시간이 있는지 여부를 다시 체크한다. 반면, 만약 어떤 관련된 스테이션이 발견되면, 장치(300)는 단계(530)에서 제 2 모바일 채널을 수신하고 단계(505)를 계속한다.
이와 같이, 전력을 절약하기 위하여 모바일 수신기가 정상적으로 정지되는 동안(예를 들어 아이들 시간), 상기 모바일 수신기는 관련된 스테이션에 동조하고 동일한 프로그램을 발견하도록 시도한다. 메인 채널로부터의 모바일 데이터는 도 20의 모바일 데이터 버퍼(260)에 저장되고, 만약 상기 관련된 스테이션으로부터의프로그램이 발견되면 제 2 버퍼가 상기 모바일 수신기 내에서 성립될 수 있으며(예를 들어 모바일 데이터 버퍼(265), 만약 패킷이 한 커버리지 영역으로부터 손실되면 다른 커버리지 영역으로부터의 패킷이 상기 손실된/오류 패킷을 대체할 수 있는지 여부를 확인하기 위하여 체크된다(예를 들어 신호(261 및 262)를 통하여). 타임 슬라이싱 구간(time slicing period)은 거의 초(second)에 달한다. 이에 따라, RF 전달 지연(RF propagation delay) 이슈는 방송국(broadcaster)의 커버리지 영역 내에 포함된 거리에 대하여 적절하지 않다. 본 발명의 다른 실시예에서, 네트워크 프로그램의 패킷을 확실하게 복구하기 위하여, 수신기는 현재 커버리지 영역과 인접 커버리지 영역으로부터의 동일한 네트워크 프로그램의 수신된 데이터를 합성한다. 하나의 가능한 병합방법은 최대비 합성(maximum ratio combining, MRC)이다. 본 진보개념은 인접한 네트워크와 변환기 스테이션의 맥락에서 도시되었지만 이 둘이 모두 요구되는 것은 아니라는 점을 알아야 한다. 사실, 스테이션이 관련된 콘텐트를 가지고 있는 경우에는 - 관련된 스테이션만 요구된다.
실제로, 모바일/핸드헬드 방송들 간의 직교 시간 및/또는 주파수 관계를 보증함으로써, 다른 이득들도 얻어질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 사상에 따르면, 모든 방송국이 동기화되면 모든 채널에 대한 프로그램 가이드가 형성될 수 있다. 이것은 도 25에 도시되어 있는데, 커버리지 영역(605)에 대하여 2개의 방송국, 채널 3과 관련된 한 방송국(네트워크 F)과 채널 5와 관련된 다른 방송국(네트워크 G)이 있다. 도 25로부터 알 수 있는 바와 같이, 채널 5에 대한 모바일 버스트(602)의 송신은 채널 3에 대한 모바일 버스트(601)의 송신에 대하여 시간지연(613)만큼 지연된다. 이에 따라, 시간 및 주파수에 있어 분리된 다중 소스로부터의 정보의 송신을 동기화함으로써, 상기 다중 소스로부터 메타데이터(metadata, 예를 들어 시작시간, 기간, 타이틀 및 기재내용 등과 같은 이벤트(쇼) 정보를 포함하는 프로그램 가이드)와 다른 정보를 모바일 수신기가 수집할 수 있다. 또한, 이러한 시간 분할 접근(time sliced approach)에 대한 핵심 이점은, 상기 수신기가 단 하나의 복조기만을 필요로 한다는 것이다-그것은 메인 프로그램의 아이들 시간 내에 채널에서 채널로 동적으로 점프한다. 이러한 점핑(jumping)은, 프로그램 가이드를 수집하기 위하여 또는 다른 방송국으로부터의 다른 데이터 서비스(예를 들어 비실시간 프로그램(NRT, non-real-time))를 수집하기 위하여, 단지 최소 듀티 사이클(duty cycle)에서 발생한다. 만약 방송국이 다중 채널을 제공하면, 프로그램 가이드 정보는 다른 방송국과 적어도 오버랩하는 시간-슬라이스 상에서 제공되어야 한다.
도 26을 참조하면, 본 발명의 사상에 따라 예를 들어 장치(300)과 같은 모바일 수신기에서의 사용을 위한 실시예적인 흐름도가 도시되어 있다. 단계(450)에서, 장치(300)는 (현재의 채널에 대한 프로그램 가이드 정보를 포함하는) 현재의 프로그램을 수신하기 위하여 현재의 채널에 동조된다. 단계(455)에서, 장치(300)는, 모든 채널이 프로그램 가이드 정보에 대하여 체크되었는지를 확인하도록 체크한다. 사용가능한 모바일 DTV 채널의 수는, 예를 들어 어떤 커버리지 영역 내에서 초기 스캔을 실시하면, 대체로 모바일 수신기에 선험적으로 알려진다. 만약 아직 모든 채널이 체크되지는 않았다면, 장치(300)는 다음 채널로 전환하고 단계(460)에서 프로그램 가이드 정보를 다운로드한다. 단계(465)에서, 장치(300)는 프로그램 가이드 정보를 찾는 것을 계속하기에 충분한 아이들 시간이 남았는지 여부를 체크한다. 만약 충분한 시간이 남았으면, 장치(300)는 단계(455)로 되돌아가고 다음 채널을 체크한다. 하지만, 만약 충분한 아이들 시간이 남지 않았으면, 장치(300)는 현재 동조된 모바일 채널로부터의 다음 모바일 버스트를 기다리기 위해 단계(455)로 돌아간다. 일단 모든 모바일 DTV 채널이 체크된 것으로 단계(455)에서 결정되면, 장치(300)는 단계(475)에서 채널 각각으로부터의 프로그램 가이드 정보를 포함하는 프로그램 가이드를 형성한다. 그 결과, 비록 사용자가 현재 동조된 채널 상의 프로그램을 청취하고 있다 하더라도, 모바일 수신기는 완전한 프로그램 가이드를 형성하기 위하여 프로그램 가이드 정보를 다운로드할 수 있다.
비록 트레이닝이 인접하는 버스트의 관점에서 도시되어 있지만, 본 진보 개념은 여기에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 27에서 생략부호(702)로 표시된 바와 같이 모바일 데이터 필드(700)를 가로질러 확장하는 수직 흑색선(701)(트레이닝 데이터)에 의하여 도시된 바와 같이, 인터리빙 전에 트레이닝 데이터는 기결정된 심볼 위치에서 패킷에 삽입될 수 있다. 인터리빙 후, 결과적으로 상기 트레이닝은 한 모바일 패킷을 통하여 4회 천공된다(punctured). 이것은 단 2개의 모바일 패킷에 대하여 (인터리빙 후) 모바일 데이터 필드(710)에 대해 도 28에 도시되어 있는데, 즉 모바일 트레이닝 데이터(711)는 한 패킷에 걸쳐 4번 천공되고 모바일 트레이닝 데이터(712)는 또 다른 패킷에 걸쳐 4번 천공된다. 예를 들어, 상기 필드 싱크와 제 1 전체 패킷 길이 모바일 트레이닝 버스트(the first full packet length mobile training burst) 간에 위치한 천공된 트레이닝의 사용은 동적인 채널 조건을 추적하는데 도움이 된다.
상술한 바와 같이, 기언급한 내용은 단지 본 발명의 사상을 설명하며, 본 발명의 당업자는 선택적인 많은 배열을 고안할 수 있는 바, 그것은 비록 여기에서는 명확하게 기재되지는 않았지만 본 발명의 사상을 구체화한 것이며 본 발명의 사상 및 그 범위에 있다. 예를 들어, 비록 분리된 기능적 구성요소들의 맥락에서 개시되어 있다 하더라도, 이러한 기능적 구성요소들은 하나 또는 그 이상의 집적 회로(ICs)로 구체화될 수 있다. 마찬가지로, 비록 분리된 구성요소들로서 개시되어 있다 하더라도, 그 구성요소들의 일부 또는 모두는 예를 들어 디지털 신호 프로세서와 같은 저장-프로그램-제어 프로세서(stored-program-controlled processor)에서 실행될 수 있으며, 상기 프로세서는 예를 들어 도 21과 같은 데서 도시된 하나 또는 그 이상의 단계에 대응하는 관련 소프트웨어를 실행한다. 또한, 비록 구성요소들이 함께 묶음으로 되어 있는 것으로 일부 도면에 제시될 수 있다고 하더라도, 본 진보 개념은 거기에 한정되지 않는바, 예를 들어 도 19의 장치(300)의 구성요소들은 어떤 결합체 내의 상이한 유닛들에 분산될 수 있다. 예를 들어, 도 19의 수신기(300)는 어떤 장치, 또는 그 장치로부터 물리적으로 분리된 셋톱박스와 같은 박스, 또는 디스플레이(390)을 구체화한 박스 등의 일부분이 될 수 있다. 또한, 비록 지상파 방송(예를 들어, ATSC-DTV)의 맥락에서 기재되었다 하더라도, 본 발명의 사상은 예를 들어 위성, Wi-Fi, 셀룰러 등의 다른 타입의 통신 시스템에 적용 가능하다. 실제로, 비록 본 진보 개념이 모바일 수신기의 맥락에서 개시되었다고 하더라도, 본 진보 개념은 고정 수신기(stationary receiver)에도 적용 가능하다. 따라서, 첨부된 청구항에 의하여 정의된 바와 같이, 많은 수정이 본 실시예들에 행해질 수 있고 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고서 다른 실시예들이 고안될 수 있다는 점을 알아야 한다.
10 : 데이터 랜덤화기 15 : R-S 인코더
20 : 인터리버 25 : 트렐리스 인코더
30 : 싱크 먹스 35 : 파일럿 삽입
40 : 전치 등화기 50 : 상향 컨버터
65 : 하향컨버터 75 : 트렐리스 디코더
80 : 디인터리버 85 : R-S 디코더
110 : 모바일 패킷 필러
115 : 먹스 120 : 모바일 FEC 인코더
125 : 먹스 130 : 모바일 트레이닝 삽입기
135 : 모바일 트레이닝 발생기 140 : 프로세서
145 : 메모리 150 : VSB 복조기
155 : 모바일 필드 탐지기 160 : 모바일 트레이닝 추출
165 : 모바일 FEC 디코더 175 : 모바일 제어 채널 메모리
190 : 프로세서 195 : 메모리
235 : GPS 수신기
260 : 모바일 데이터 버퍼 265 : 모바일 데이터 버퍼
305 : 수신기 390 : 디스플레이

Claims (18)

  1. 모바일 데이터를 제공하기 위한 모바일 디지털 텔레비전 데이터 소스; 및
    데이터 필드의 시퀀스(a sequence of data fields)를 나타내는 디지털 멀티플렉스를 전송하기 위한 송신기를 포함하되,
    각각의 데이터 필드는 필드 싱크 세그먼트를 갖고, 상기 송신기는 상기 데이터 필드 내의 모바일 데이터의 존재를 확인하는데 사용하기 위하여 의사잡음(PN) 시퀀스를 상기 필드 싱크 세그먼트의 예비된 부분에 삽입하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 디지털 멀티플렉스는 ATSC DTV(Advanced Television System Committee Digital Television) 신호를 나타내는 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 송신기는:
    데이터 필드 내에 어떠한 모바일 데이터도 존재하지 않는 경우, 필드 싱크 세그먼트의 예비된 부분에 삽입된 상기 의사잡음(PN) 시퀀스를 갖는 상기 필드 싱크 세그먼트와, 필드 싱크 세그먼트의 예비된 부분에 삽입된 의사잡음(PN) 시퀀스를 갖지 않는 상기 필드 싱크 세그먼트 간에 선택을 하기 위한 선택기를 포함하는 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    데이터 필드 내의 모바일 데이터가 적어도 2 모바일 슬라이스 내에 운반되고, 각각의 모바일 슬라이스는 복수의 널 패킷(null packets)을 포함하며, 상기 송신기는 모바일 버스트 내의 모바일 데이터를 갖는 데이터 필드를 매 M 데이터 필드마다 전송하고, M > 0인 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 모바일 버스트의 제 1 데이터 필드는 모바일 제어 채널 정보를 운반하는 장치.
  6. 모바일 데이터를 제공하는 단계;
    데이터 필드의 시퀀스를 나타내는 디지털 멀티플렉스를 형성하는 단계;
    상기 데이터 필드가 모바일 데이터를 운반하는 경우, 상기 필드 싱크 세그먼트의 예비된 부분에 의사잡음(PN) 시퀀스를 삽입하는 단계; 및
    상기 디지털 멀티플렉스를 전송하는 단계를 포함하되,
    각각의 데이터 필드는 필드 싱크 세그먼트를 갖는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 디지털 멀티플렉스는 ATSC DTV(Advanced Television System Committee Digital Television) 신호를 나타내는 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 삽입하는 단계는:
    상기 데이터 필드 내에 어떠한 모바일 데이터도 존재하지 않는 경우, 필드 싱크 세그먼트의 예비된 부분에 삽입된 상기 의사잡음(PN) 시퀀스를 갖는 상기 필드 싱크 세그먼트와, 필드 싱크 세그먼트의 예비된 부분에 삽입된 의사잡음(PN) 시퀀스를 갖지 않는 상기 필드 싱크 세그먼트 간에 선택하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 형성하는 단계는 적어도 2 모바일 슬라이스 내에 데이터 필드 내의 모바일 데이터를 운반하되, 각각의 모바일 슬라이스는 복수의 널 패킷을 포함하고, 상기 전송하는 단계는 모바일 버스트 내의 모바일 데이터를 갖는 데이터 필드를 매 M 데이터 필드마다 전송하며, M > 0인 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 모바일 버스트의 제 1 데이터 필드는 모바일 제어 채널 정보를 운반하는 방법.
  11. 각각이 필드 싱크 세그먼트를 갖는 데이터 필드의 시퀀스를 나타내는 복조된 신호를 제공하기 위하여, 수신된 신호를 복조하기 위한 복조기; 및
    상기 필드 싱크 세그먼트의 예비된 부분이 언제 의사잡음(PN) 시퀀스를 포함하는지를 탐지함으로써 모바일 데이터 필드를 탐지하기 위한 탐지기를 포함하되,
    상기 의사잡음(PN) 시퀀스는 상기 데이터 필드 내의 모바일 데이터의 존재를 확인하는 데 사용하기 위한 것임을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 수신된 신호는 ATSC DTV(Advanced Television System Committee Digital Television) 신호를 나타내는 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    탐지된 모바일 데이터 필드의 상기 모바일 데이터 내에 운반되는 모바일 제어 정보를 저장하기 위한 메모리를 더 포함하되,
    상기 모바일 제어 정보는, 얼마나 자주 모바일 데이터가 상기 수신된 신호의 데이터 필드 내에 운반되는지를 나타내는 필드 번호값(field number value)을 포함하는 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 필드 번호값으로부터 아이들 시간을 결정하는 프로세서를 더 포함하되,
    상기 아이들 시간 동안 상기 장치가 더 적은 전력을 소비하도록, 상기 프로세서는 장치에 대한 동작의 파워 모드를 설정할 수 있는 장치.
  15. 각각이 필드 싱크 세그먼트를 갖는 데이터 필드의 시퀀스를 나타내는 복조된 신호를 제공하기 위하여, 수신된 신호를 복조하는 단계; 및
    상기 필드 싱크 세그먼트의 예비된 부분이 언제 의사잡음(PN) 시퀀스를 포함하는지를 탐지함으로써 모바일 데이터 필드를 탐지하는 단계를 포함하되,
    상기 의사잡음(PN) 시퀀스는 상기 데이터 필드 내의 모바일 데이터의 존재를 확인하는 데 사용하기 위한 것임을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 수신된 신호는 ATSC DTV(Advanced Television System Committee Digital Television) 신호를 나타내는 방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    탐지된 모바일 데이터 필드의 상기 모바일 데이터 내에 운반되는 모바일 제어 정보를 저장하는 단계를 더 포함하되,
    상기 모바일 제어 정보는, 얼마나 자주 모바일 데이터가 상기 수신된 신호의 데이터 필드 내에 운반되는지를 나타내는 필드 번호값을 포함하는 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 필드 번호값으로부터 아이들 시간을 결정하는 단계; 및
    상기 아이들 시간 동안 더 적은 전력이 소비되도록 동작의 파워 모드를 설정하는 단계를 더 포함하는 방법.
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