KR20190082957A - 방송 신호를 송신하는 장치, 방송 신호를 수신하는 장치, 및 이를 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

송신 장치가 개시된다. 상기 송신 장치는, 복수의 송신기를, 3개 이상의 그룹을 포함하는 복수의 그룹으로 그룹핑하는 제어부, 및 상기 복수의 그룹에 대해 데이터 스트림에 기초하여 서로 다른 출력 스트림을 생성하는 복수의 코드부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 출력 스트림을 상기 복수의 그룹으로 전달하도록 설정될 수 있다.

Description

방송 신호를 송신하는 장치, 방송 신호를 수신하는 장치, 및 이를 위한 방법
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 방송 신호를 송신하는 송신 장치, 방송 신호를 수신하는 수신 장치 및 방송 신호를 송신하고 수신하는 방법에 관한 것이다.
디지털 방송 기술은 대용량의 데이터를 전송할 수 있는 방송 기법이다. 유럽에서는 DVB-T2(digital video broadcast-terrestrial version 2)에 기반한 차세대 방송 시스템을 채택하고, 미국의 ATSC(advanced television system committee)에서는 ATSC 3.0 표준화를 진행하고 있다.
DVB-T2 시스템은 높은 오류 정정 능력과 다양한 오류 부호화율을 제공하기 위해 BCH(bose-chaudhuri-hocquenghem), LDPC(low density parity check) 채널 코딩과 비트, 셀, 시간, 주파수의 인터리빙을 사용하고, MISO(multiple input single output) 다이버시티 기법 등을 채택하고 있다.
DVB-T2의 MISO 기법은 서로 다른 송신 안테나(이하 송신기)에서 STBC(space time block code)를 적용하여 신호를 전송한다. 예를 들어, 송신 장치는 알라무티(alamouti) 코딩을 적용하여 신호를 전송한다. 단일 주파수 네트워크(single frequency network)에서는 STBC를 통해 셀 가장자리에서 신호의 수신 성능이 높아질 수 있다.
기존의 STBC 기법에 따르면 송신 장치는 두 개의 송신기를 이용하여 신호를 전송한다. 본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 수신 영역에서 SNR(signal to noise ratio) 성능을 높이기 위해 보다 많은 송신기를 이용한 STBC 기법을 제안한다.
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, MISO 채널 환경에서 신호 송신 및 수신 성능을 높이기 위한 송신 장치, 수신 장치 및 송신 또는 수신 방법을 제안한다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 송신 장치는, 복수의 송신기를, 3개 이상의 그룹을 포함하는 복수의 그룹으로 그룹핑하는 제어부, 및 상기 복수의 그룹에 대해 데이터 스트림에 기초하여 서로 다른 출력 스트림을 생성하는 복수의 코드부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 출력 스트림을 상기 복수의 그룹으로 전달하도록 설정될 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 다른 실시 예에 따른 송신 방법은, 복수의 송신기를 3개 이상의 그룹을 포함하는 복수의 그룹으로 그룹핑하는 동작, 및 상기 복수의 그룹에 대해 데이터 스트림에 기초하여 서로 다른 출력 스트림을 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 송신 장치는 효율적으로 셀 내의 송신 장치를 통해 신호를 송신할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 수신 장치에서 신호 수신 성능이 높아질 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 송신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 입력 프로세싱 블록의 모드 어댑테이션 블록을 나타내는 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 입력 프로세싱 블록의 스트림 어댑테이션 블록을 예시한다.
도 4는 일 실시 예에 따른 BICM 블록을 나타낸다.
도 5는 프레임 빌더의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 OFDM 생성 블록의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 프레임 구조를 나타낸다.
도 8은 다양한 실시 예에 적용될 수 있는 방송 환경의 일 예를 나타낸다.
도 9는 다양한 실시 예에 적용될 수 있는 방송 환경의 다른 예를 나타낸다.
도 10은 일 실시 예에 따른 송신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 방송 신호 송신 방법의 효과를 나타낸다.
도 12는 일 실시 예에 따른 송신 장치의 동작의 흐름도이다.
도 13는 일 실시 예에 따른 송신 장치의 동작의 흐름도이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 15은 수신 장치에서의 신호 수신 성능을 비교하는 그래프이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하, 본 문서에서 개시하는 일 실시 예에서 제안하는 장치 및 방법은 디지털 멀티미디어 방송(DMB; digital multimedia broadcasting) 서비스, 휴대용 디지털 비디오 방송(DVB-H, digital video broadcast inghandheld), 및 모바일/휴대용 진화된 텔레비전 시스템 협회(ATSC-M/H; advanced television systems committee mobile/handheld) 서비스 등과 같은 모바일 방송 서비스, 인터넷 프로토콜 텔레비전(IPTV; internet protocol television) 서비스와 같은 디지털 방송 시스템, MPEG(moving picture experts group) 미디어 프랜스포트된 패킷(MMT; MPEG media transpot) 시스템 및 진화된 패킷 시스템(EPS; evolved packet system), 롱텀 에볼루션(LTE; long term evolution) 이동 통신 시스템, 진화된-LTE(LTE-A; advanced-LTE) 이동 통신 시스템, 고속 하향 링크 패킷 접속(HSDPA; high speed downlink packet access) 이동 통신 시스템, 고속 상향 링크 패킷 접속(HSUPA; high speed uplink packet access) 이동 통신 시스템, 3세대 프로젝트 파트너쉽2(3GPP2, 3rd generation project partnership 2), 고속 레이트 패킷 데이터(HRPD; high rate packet data) 이동 통신 시스템, 3GPP2의 광대역 부호 분할 다중 접속(WCDMA; wideband code division multiple access) 이동 통신 시스템, 3GPP2의 부호 분할 다중 접속(CDMA; code division multiple access) 이동 통신 시스템, IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.16m과 같은 통신 시스템, 모바일 인터넷 프로토콜(mobile IP; mobile internet protocol) 시스템 등과 같은 다양한 통신 시스템에 적용할 수 있다. 이하, 본 문서에 개시되는 실시 예는 유럽 디지털 방송 표준의 하나인 DVB-T2 송신 시스템을 기준으로 설명한다. 본 문서에 기재되지 않은 송신 장치 또는 수신 장치의 동작은 “Digital video Broadcasting(DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television” 등 관련 표준 문서를 참조할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 송신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 방송 신호를 송신하는 송신 장치(100)는 입력 프로세싱 블록(input processing, 110), BICM 블록(BICM; bit interleaved and coded modulation, 120), 프레임 빌더(frame builder, 130) 및 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 생성 블록(OFDM generation, 140)을 포함할 수 있다.
송신 장치(100)는 TS(transport stream) 또는 GS(generic stream) 신호를 처리할 수 있다. 송신 장치(100)의 입력 프로세싱 블록(110)에는 TS(transport stream), GSE(generic encapsulated stream), GCS(generic continuous stream)및/또는 GFPS(generic fixed-length packetized stream) 포맷을 가지는 입력 스트림이 하나 또는 복수 입력될 수 있다. 하나의 입력 스트림은 하나의 물리 계층 파이프(PLP; physical layer pipes)를 통해 전달될 수 있다. 각 PLP는 하나의 데이터 스트림을 전달하는 독립적인 신호 경로를 의미할 수 있다. 이하, PLP는 데이터 스트림으로 참조될 수도 있다. PLP(physical layer pipe)는 특정 변조, 코드 레이트(code rate) 및 길이로 인코딩되는 데이터 스트림일 수 있다.
PLP는 강건함(robustness) 제어를 위한 기본 단위이다. PLP는 QoS(quality of service)에 영향을 줄 수 있다. 하나 또는 다수의 서비스(들)은 단일 PLP에 의해 전달될 수 있다. PLP는 데이터 파이프로 참조될 수도 있다. 입력 모드 A에서는 단일 입력 스트림(또는 PLP)에 대한 입력 프로세싱이 수행되고, 입력 모드 B에서는 다중 PLP에 대한 입력 프로세싱이 수행될 수 있다.
송신 장치(100)의 출력은 단일 RF(radio frequency) 채널 상에서 전송되는 단일 신호일 수 있다. MISO(multi input multi output) 송신 모드에서 송신 장치(100)는 특정 그룹의 안테나로 전달되는 특정 그룹의 출력 신호를 생성할 수 있다.
입력 프로세싱 블록(110)은 각 입력 스트림을 각 BB(baseband) 프레임으로 분할할 수 있다. 입력 프로세싱 블록(110)은 모드 어댑테이션 블록(mode adaptation module) 및 스트림 어댑테이션 블록(stream adaptation module)을 포함할 수 있다.
BICM 블록(120)은 데이터가 전송될 영역에 따라 FEC(forward error coding) 인코딩을 수행하고 FEC 프레임을 생성할 수 있다. BICM 블록(120)은 데이터가 전송될 영역에 따라 FEC(forward error coding) 인코딩을 수행하고, 인코딩된 비트 스트림을 인터리빙하고, 복소수값 성상 심볼에 맵핑할 수 있다.
프레임 빌더(130) 및 OFDM 생성 블록(140)은 BICM 블록(120)에서 생성된 셀을 어셈블링하고, 시그널링을 위한 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 프레임 스트럭처를 생성하고, 생성된 프레임을 RF 신호로 변조하고, RF 신호를 수신기로 전송할 수 있다. 안테나 공간 다이버시티를 위한 MISO(multi input multi output) 송신 모드가 송신기에 적용될 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 입력 프로세싱 블록의 모드 어댑테이션 블록을 나타내는 블록도이다. 이하의 설명에서, 다중 PLP에 대한 프로세싱을 설명하지만 본 문서에 기재된 실시 예는 단일 PLP의 경우에도 적용될 수 있다. 다중 PLP를 입력으로 하는 입력 프로세싱 블록(예: 도 1의 입력 프로세싱 블록(110))의 모드 어댑테이션 블록은 각각의 입력 스트림을 독립적으로 처리할 수 있다.
도 2를 참조하면, 모드 어댑테이션 블록은 입력 인터페이스 블록(input interface, 2010), 입력 스트림 동기화 블록(input stream synchroniser, 2020), 보상 지연 블록(compensating delay, 2030), 널 패킷 삭제 블록(null packet deletion, 2040), CRC-8(cyclic redundancy check-8) 인코더(CRC-8 encoder, 2050), BB 헤더 삽입 블록(BB header insertion, 2060)을 포함할 수 있다.
입력 인터페이스 블록(2010)은 입력된 입력 스트림을 FEC 인코딩을 수행하기 위한 BB(baseband) 프레임 길이 단위로 나눠서 출력할 수 있다.
입력 스트림 동기화 블록(2020)은 ISSY(input stream synchronizer)로 참조될 수 있다. 입력 스트림 동기화 블록(2020)은 특정 입력 데이터 포맷에 대해 일정한 단대단(end to end) 전송 지연 및 CBR(constant bit rate)을 보장하는 수단을 제공할 수 있다. 입력 스트림 동기화 블록(2020)은 TS를 전달하는 다수의 PLP의 경우에 사용되고, GS를 전달하는 PLP의 경우에는 선택적으로 사용될 수 있다.
보상 지연 블록(2030)은 송신 장치(예: 도 1의 송신 장치(100))의 데이터 프로세싱에 따른 PLP 간 딜레이가 발생한 경우, 수신 장치에서 동기를 맞출 수 있도록 입력 데이터를 지연시켜서 출력할 수 있다.
널 패킷 삭제 블록(2040)은 TS 입력 스트림의 경우에만 적용될 수 있다. 널 패킷 삭제 블록(2040)은 불필요한 송신 오버헤드를 피하기 위하여, 널 패킷을 제거할 수 있다. 제거된 널 패킷은 수신기에서 원래의 위치에 재삽입될 수 있다.
CRC-8 인코더(2050)는 에러 검출에 사용된다. CRC-8은 UP(user packet) 뒤에 첨부될 수 있다.
BB 헤더 삽입 블록(2060)은 고정 길이의 BB 헤더를 BB프레임의 앞에 삽입할 수 있다. BB 헤더는 일반 모드(NM; normal mode) 및 고효율 모드(HEM; high efficiency mode)에서 서로 다른 포맷을 가질 수 있다. 현재 모드는 모드 필드에 의해 검출될 수 있다.
상술한 모드 어댑테이션 블록의 구성은 본 문서에 개시된 실시 예를 이해하기 위한 예시이며, 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 구성이 다양한 실시 예에 적용될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 입력 프로세싱 블록의 스트림 어댑테이션 블록을 예시한다.
도 3을 참조하면, 복수의 입력 스트림의 경우 스트림 어댑테이션 블록은 스케줄러(3010), 프레임 지연 블록(frame delay, 3020), 인밴드 시그널링 또는 패딩 삽입 블록(in-band signaling or padding insertion, 3030) 및 BB 스크램블러(BB scrambler, 3040)를 포함할 수 있다.
스케줄러(3010)는 각각의 PLP에 속하는 데이터를 전달하는 셀을 결정할 수 있다. 스케줄러(3010)는 인밴드 시그널링과 별개로 현재 프레임에 대한 동적 스케줄링 정보(dynamic scheduling information)를 출력할 수 있다.
프레임 딜레이 블록(3020)은 다음 프레임에 대한 스케줄링 정보가 현재 프레임에서 전송될 수 있도록 입력 데이터를 하나의 프레임만큼 지연시킬 수 있다.
인밴드 시그널링 또는 패딩 삽입 블록(3030)은 데이터의 지연되지 않은 부분을 프레임에 삽입할 수 있다.
BB 스크램블러(3040)는 BB프레임에 대해 PRBS(pseudo random binary sequence)를 이용하여 랜덤화할 수 있다.
상술한 스트림 어댑테이션 블록의 구성은 본 문서에 개시된 실시 예를 이해하기 위한 예시이며, 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 구성이 다양한 실시 예에 적용될 수 있다.
입력 프로세싱 블록(예: 도 1의 입력 프로세싱 블록(110))의 출력은 BICM 블록(예: 도 1의 BICM 블록(120))로 입력될 수 있다. 스트림 어댑테이션 블록은 각 PLP를 BICM 블록으로 출력할 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 BICM 블록을 나타낸다.
도 4는 복수의 입력 스트림의 경우, BICM 블록(예: 도 1의 BICM 블록(120))을 나타낸다. 복수의 입력 스트림을 입력으로 하는 BICM 블록은 각각의 입력 스트림을 독립적으로 처리할 수 있다.
BICM 블록은 입력 프로세싱 블록(예: 도 1의 입력 프로세싱 블록(110))에서 출력된 BB프레임을 입력으로 하여 FEC프레임을 출력할 수 있다. BICM 블록은 SISO(single input single output), MISO(multi input single output) 및 MIMO(multi input multi output) 방식을 PLP에 독립적으로 적용할 수 있다. 그에 따라, 본 문서에 개시된 송신 장치는 각각의 PLP를 통해 전송되는 서비스 또는 서비스 컴포넌트에 대한 QoS를 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따른 BICM 블록은 FEC 인코딩 블록(FEC encoding, 4010), 비트 인터리버(bit interleaver, 4020), 디먹스(demux bits to cells, 4030), 성상 맵퍼(map cells to constellations, 4040), 성상 로테이션 및 순환 Q-지연 블록(constellation rotation and cyclic Q-delay, 4050), 셀 인터리버(cell interleaver, 4060), 타임 인터리버(time interleaver, 4070)를 포함할 수 있다.
FEC 인코딩 블록(4010)은 입력된 PLP에 대하여 BCH(bose-chaudhuri-hocquenghem) 인코딩과 LDPC(Low Density Parity Check) 인코딩을 수행하고 리던던시를 추가할 수 있다.
비트 인터리버(4020)는 FEC 인코딩이 수행된 데이터의 비트열을 인터리빙 룰(rule)에 따라 인터리빙하여 전송채널 중에 발생할 수 있는 버스트 에러에 대해 강인성을 가지도록 할 수 있다.
디먹스(4030)는 입력 비트열의 순서를 결정하여 출력할 수 있다. 성상 맵퍼(4040)는 입력된 비트 워드를 하나의 성상에 매핑할 수 있다. 성상 로테이션 및 순환 Q-지연 블록(4050)은 셀을 복소수 평면에서 로테이션하고 FEC 블록 내에서 하나의 셀 만큼 허수 부를 순환 지연(cyclically delay)시킬 수 있다.
셀 인터리버(4060)는 한 개의 FEC 블록에 해당하는 셀들을 랜덤하게 섞어서 출력할 수 있다. 각 FEC 블록에 해당하는 셀들은 각 FEC 블록마다 다른 순서로 출력될 수 있다.
타임 인터리버(4070)는 여러 개의 FEC 블록에 속하는 셀들을 서로 섞어서 출력할 수 있다. 각 FEC 블록에 해당하는 셀들은 타임 인터리빙 길이만큼의 구간내에 분산되어 전송될 수 있다.
도 5는 프레임 빌더의 구성을 나타내는 블록도이다.
프레임 빌더(예: 도 1의 프레임 빌더(130))는 지연 보상 블록(compensating delay, 5010), 셀 맵퍼(cell mapper, 5020), 주파수 인터리버(frequency interleaver, 5030)를 포함할 수 있다.
지연 보상 블록(5010)은 입력 블록(예: 도 1의 입력 프로세싱 블록(110)) 및 BICM 블록(예: 도 1의 BICM 블록(120))으로 인한 지연을 처리할 수 있다.
셀 맵퍼(5020)는 스케줄러(예: 도 3의 스케줄러(3010))에서 출력한 스케줄링 정보에 따라 입력 셀들을 매핑할 수 있다. 셀 맵퍼(5020)는 PLP, 보조 스트림, 더미 셀 등을 프레임 내의 OFDM 심볼의 액티브 캐리어로 맵핑할 수 있다. 셀 맵퍼(5020)는 데이터 셀을 프레임 내의 OFDM 심볼의 각각에 대응하는 액티브 OFDM 셀의 어레이로 맵핑할 수 있다.
주파수 인터리버(5030)는 셀 맵퍼(5020)로부터 수신된 데이터 셀을 랜덤하게 인터리빙하여 주파수 다이버시티를 제공할 수 있다.
도 6은 OFDM 생성 블록의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, OFDM 생성 블록(예: 도 1의 OFDM 생성 블록(140))은 MISO 프로세싱 블록(MISO processing, 6010), 파일럿 삽입 및 더미 톤 예약 블록(pilot insertion and dummy tone reservation, 6020), IFFT 블록(inverse fast fourier transform, 6030), PAPR(Peak to Average Power Ratio) 감소 블록(PAPR reduction, 6040), GI(guard interval) 삽입 블록(guard interval insertion, 6050), DAC 블록(DAC; Digital to Analogue Conversion, 6060)을 포함할 수 있다.
MISO 프로세싱 블록(6010)은 MISO 송신 모드의 경우에 사용될 수 있다. MISO 프로세싱 블록(6010)은 주파수 인터리버(예: 도 5의 주파수 인터리버(5030)))의 출력으로부터 OFDM 페이로드 셀 쌍들(pairs)에 대해 인코딩 프로세서를 수행할 수 있다. MISO 프로세싱은 송신 타입 및 기본 송신 파라미터를 지시하기 위한 프리앰블 심볼(이하 P1 심볼)에 대해서는 적용되지 않을 수 있다. P1 심볼은 송신기 간에 서로 동일할 수 있다. MISO 프로세싱에 알라무티 코드(alamouti code)가 이용될 수 있다.
파일럿 및 더미 톤 예약 블록(6020)은 파일럿 및 더미 톤을 프레임에 삽입할 수 있다. 파일럿은 미리 정의된 위치에 삽입될 수 있다. 파일럿은 프레임 동기화, 주파수 동기화, 시간 동기화, 채널 추정, 전송 모드 식별에 사용될 수 있다. 수신 장치는 파일럿에 기초하여 채널 추정을 수행하고 주파수 오프셋을 보정할 수 있다. 더미 톤은 PAPR 저감을 위해 선택적으로 사용될 수 있다.
IFFT 블록(6030)은 파일럿 및 더미 톤이 삽입된 프레임을 시간 축 상의 신호로 변환할 수 있다.
PAPR 감소 블록(6040)은 변환된 시간 축 상의 신호에서 PAPR 파일럿 크기를 산출하고, PAPR의 크기를 감소시킬 수 있다.
GI 삽입 블록(6050)은 심볼 간 간섭을 방지하기 위해 PAPR 감소 블록(6040)에서 출력된 신호의 각 심볼에 가드 인터벌(guard interval)을 삽입할 수 있다.
DAC 블록(6060)은 스펙트럼 형성된 신호를 아날로그 신호로 변환하여 전송할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 프레임 스트럭처를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 프레임 스트럭처는 슈퍼 프레임(super frame)들로 구성되고, 슈퍼 프레임은 복수의 T2 프레임들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 슈퍼 프레임은 FEF(future extension frame) 부분을 포함할 수도 있다. T2 프레임들은 OFDM 심볼들을 포함할 수 있다.
T2 프레임은 하나의 P1 심볼과 하나 이상의 P2 심볼들, 및 데이터 심볼들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, T2 프레임은 가드 인터벌 및 파일럿 패턴을 더 포함할 수 있다. P2 심볼들은 P1 직후에 위치할 수 있다. P2 심볼들은 L1 시그널링 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 데이터 심볼은 방송 데이터가 전송되는 심볼일 수 있다. 데이터 심볼은 하나 이상의 PLP로 구성될 수 있다.
L1 시그널링은 P1 시그널링, L1 프리 시그널링(L1-pre signaling), L1 포스트 시그널링(L1-post signaling)을 포함할 수 있다. P1 시그널링을 제외한 나머지 시그널링은 P2 심볼에서 수행될 수 있다. L1 프리 시그널링은 L1 포스트 시그널링을 액세스하는데 필요한 정보를 포함하고 L1 포스트 시그널링은 수신 장치가 PLP에 액세스하는데 필요한 정보를 포함할 수 있다. 수신 측은 L1 시그널링을 통해 데이터가 전송되는 방식, 프레임 길이 등에 대한 정보를 획득하고 PLP를 통해 방송 데이터를 수신할 수 있다.
L1 포스트 시그널링은 수신기가 PLP를 디코딩하기 위해 충분한 정보를 제공하는 파라미터를 포함할 수 있다. L1 포스트 시그널링은 두 타입의 파라미터(configurable, dynamic)를 포함할 수 있다. L1 포스트 시그널링은 선택적으로 확장(extension) 필드를 포함할 있다. 일 실시 예에서, 32 비트의 에러 검출 코드, CRC-32가 L1에 적용될 수 있다. L1 포스트 시그널링이 다수의 블록(multiple blocks)로 세그먼트(segmented)되는 경우, L1 포스트 시그널링은 LDPC 블록들의 크기를 일정하게 하기 위해 삽입되는 L1 패딩을 포함할 수 있다.
도 8은 다양한 실시 예에 적용될 수 있는 방송 환경의 일 예를 나타낸다.
셀 영역(cell area)은 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따라, 수신기가 일정 시간 구간 동안 동일한 컨텐츠 또는 데이터를 수신하기 위한 물리적 또는 논리적 영역일 수 있다. 하나의 셀 영역은 일정 시간 구간 동안 동일한 컨텐츠 또는 데이터를 전송하는 복수의 송신기(800, 810)를 포함할 수 있다. 복수의 송신기 중 일부는 서로 다른 신호를 수신 장치로 전송할 수 있다.
하나의 셀 영역은 주송신기(800) 및 부송신기(810)를 포함할 수 있다. 도 8에서, 부송신기(810)의 수는 짝수인 경우(또는 송신기의 수가 홀수인 경우)를 나타낸다. 복수의 송신기(800, 810)는 주송신기(Tx1, 900) 및 부송신기들(Tx2, Tx3, Tx4, Tx5, Tx6, Tx7, 810)을 포함할 수 있다.
도 9는 다양한 실시 예에 적용될 수 있는 방송 환경의 다른 예를 나타낸다.
도 9는 부송신기(910)의 수가 홀수인 경우(또는 송신기의 수가 짝수인 경우)를 나타낸다. 일 실시 예에서, 복수의 송신기(900, 910)는 주송신기(Tx1, 900) 및 부송신기(Tx2, Tx3, Tx4, Tx5, Tx6, 910)를 포함할 수 있다.
이하 셀 영역 내의 복수의 송신기의 그룹핑에 관하여 설명한다.
일 실시 예에서, 하나의 셀 영역 내의 복수의 송신기(예: 도 8의 800, 810)는 복수의 그룹으로 분리될 수 있다. 일 실시 예에서, 복수의 송신기는 주송신기를 포함하는 제1 그룹 및 부송신기들로 구성된 제2 그룹을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 그룹은 주송신기만 포함할 수도 있다.
다른 실시 예에서, 복수의 송신기는 3개 이상의 그룹으로 그룹핑될 수 있다. 예를 들어, 복수의 송신기는 주송신기를 포함하는 제1 그룹, 부송신기 중 특정 조건에 따라 그룹핑된 제2 그룹 및 제3 그룹으로 그룹핑될 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 복수의 송신기는 특정 조건에 따라 그룹핑된 제 1그룹 내지 제4 그룹으로 그룹핑될 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 송신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 10을 참조하면, 송신 장치(1000)는 분리부(1010), 복수의 코드부(1020-1, 1020-2,…, 1020-N), 제어부(1030)를 포함할 수 있다.
송신 장치(1000)는 송신기로 프레임을 전달할 수 있다. 송신 장치(1000)는 송신기를 통해 수신 장치로 신호를 전송할 수 있다.
분리부(1010)는 데이터 심볼 스트림을 분리할 수 있다. 일 실시 예에서, 분리부(1010)는 데이터 심볼 스트림을 두개의 심볼 스트림으로 분리할 수 있다. 일 실시 예에서, 분리부(1010)는 데이터 심볼 스트림 중 홀수 인덱스의 데이터 심볼들을 제1 데이터 심볼 스트림으로 분리하고 짝수 인덱스의 데이터 심볼들을 제2 데이터 심볼 스트림으로 분리할 수 있다. 도 10에서는 설명의 편의를 위해, 분리부(1010)와 코드부(1020-1, 1020-2, …, 1020-N)를 별도의 구성으로 설명하였으나 분리부(1010)에서 수행하는 동작은 코드부(1020-1, 1020-2, …, 1020-N)에서 수행될 수도 있다. 예를 들어, 복수의 코드부(1020-1, 1020-2, …, 1020-N)는 복수의 데이터 심볼 스트림을 획득하고, 상기 데이터 심볼 스트림을 제1 데이터 심볼 스트림 및 제2 데이터 심볼 스트림으로 분리하고, 상기 데이터 심볼 스트림에 기초하여 출력 스트림을 생성할 수 있다.
복수의 코드부(1020-1, 1020-2, …, 1020-N)는 각각 데이터 심볼 스트림에 기초하여 출력 스트림을 생성할 수 있다. 복수의 코드부(1020-1, 1020-2, …, 1020-N)는 동일한 데이터 심볼 스트림에 대해 서로 다른 출력 스트림을 생성할 수 있다. 복수의 코드부(1020-1, 1020-2, 1020-N)은 데이터 심볼 스트림을 코딩할 수 있다.
복수의 코드부(1020-1, 1020-2, 1020-N)는 각각 제어부(1030)에서 결정한 코드 파라미터를 이용하여 코딩을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 코드 파라미터는 p, q 일 수 있다. 하나의 코드부는 동일한 파라미터를 적용하여 하나의 그룹에 대한 출력 스트림을 생성할 수 있다.
복수의 코드부(1020-1, 1020-2, …, 1020-N)는 선형 블록 코드를 이용하여 코딩을 수행할 수 있다. 복수의 코드부(1020-1, 1020-2, …, 1020-N) 중 일부는 알라무티 코드를 이용하여 코딩을 수행할 수 있다. 복수의 코드부(1020-1, 1020-2, 1020-N)는 각각 하나의 송신기 그룹에 연관될 수 있다. 하나의 코드부(예: 1020-1)는 동일한 그룹 내의 송신기에 대해 동일한 출력 스트림을 생성할 수 있다. 서로 다른 코드부는 서로 다른 그룹에 연관되고, 서로 다른 그룹에 대해 서로 다른 출력 스트림을 생성할 수 있다. 수
복수의 코드부(1020-1, 1020-2, …, 1020-N)는, 예를 들어, 복수의 코드부(1020-1, 1020-2, 1020-N)는 , 예를 들어, 데이터 심볼 스트림을 제1 데이터 심볼 스트림 및 제2 데이터 심볼 스트림으로 분리하고 상기 제1 데이터 심볼 스트림 및 제2 데이터 심볼 스트림에 기초하여 출력 스트림을 생성할 수 있다. 복수의 코드부(1020-1, 1020-2, …, 1020-N)는 제1 데이터 심볼 스트림 및 제2 데이터 심볼 스트림에 기초하여 제1 출력 스트림 및 제2 출력 스트림을 생성할 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 코드부(1020-1, 1020-2, …, 1020-N)에서 코딩된 데이터 심볼들은 송신기로 전달될 수 있다. 복수의 코드부(1020-1, 1020-2, …, 1020-N) 중 특정 코드부(1020-1)에서 코딩된 데이터 심볼들은 동일한 그룹 내의 송신기들에 전달될 수 있다. 코딩된 데이터 심볼 스트림들은 p2 심볼 또는 데이터 심볼 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하나의 제1 출력 스트림 및 하나의 제2 출력 스트림은 하나의 송신기로 전달될 수 있다. 하나의 코드부 (예: 1020-1)에서 생성된 제1 출력 스트림(들) 및 제2 출력 스트림(들)은 각각 하나의 그룹 내의 송신기들로 각각 전송될 수 있다.
제어부(1030)는 송신기를 그룹핑할 수 있다. 제어부(1030)는 특정 셀 내에 위치하는 복수의 송신기를 일정한 규칙에 따라 그룹핑할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(1030)는 특정 셀 내에 위치하는 송신기를 기하학(geometry), 위치, 송신 전력 레벨 또는 간섭 패턴 중 적어도 하나에 기초하여 그룹핑할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(1030)는 복수의 송신기를 3개 이상의 그룹으로 그룹핑할 수 있다. 제어부(1030)는 적어도 하나의 코드부(예: 1020-1) 또는 각 그룹에 대한 적어도 하나의 파라미터(p, q)를 결정할 수 있다. 제어부(1030)는 상기 송신기 그룹 수에 기초하여 파라미터를 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, MISO 프로세싱 블록(예: 610)은 분리부(1010), 코드부(1020-1, 1020-2, …, 1020-N), 제어부(1030) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도 10에 기재된 구성은 일 실시 예를 설명하기 위한 것이며, 유사한 기능을 수행하는 다양한 구성으로 변형 또는 대체될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 기재된 구성 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 방송 신호 송신 방법의 효과를 나타낸다. 그래프 1110은 이전의 MISO 송신 방법에 따른 지역 별 SNR(signal to noise ratio)를 나타내고 그래프 1102는 본 문서에 개시된 실시 예에 따른 송신을 수행한 경우 지역 별 SNR을 나타낸다.
그래프 1110 및 그래프 1120를 참조하면, 그래프 1110에서 SNR이 지역 별로 더욱 안정적으로 나타난다. 그래프 1120을 참조하면, 그래프 1110에서 SNR이 열악한 지역의 수신 성능이 개선됨을 알 수 있다. 즉, 본 문서에 개시된 실시 예에 따르면 지역 전반에 걸쳐 SNR의 개선 효과를 얻을 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따른 송신 장치의 동작의 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 동작 1201에서, 송신 장치(예: 도 8의 송신 장치(800))는 데이터 심볼 스트림을 획득할 수 있다. 송신 장치는, 예를 들어, 상기 DVB-T2 시스템에 따라서 데이터 심볼 스트림을 생성할 수 있다.
동작 1203에서, 송신 장치는 복수의 송신기를 복수의 그룹으로 그룹핑할 수 있다. 일 실시 예에서, 그룹은 코딩 적용 단위일 수 있다. 일 실시 예에 따른 복수의 그룹은 각각 특정 코드 또는 코딩 알고리즘과 연관될 수 있다.
동작 1205에서 송신 장치는 송신기 그룹에 대한 파라미터를 결정할 수 있다. 송신 장치는, 복수의 그룹 중 적어도 하나의 그룹에 대한 파라미터를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 송신 장치는 적어도 하나의 그룹에 적용할 파라미터 값을 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 송신 장치는 복수의 파라미터를 결정하고, 복수의 파라미터를 코딩에 적용할 수 있다. 예를 들어, 복수의 파라미터는 제1 파라미터 및 제2 파라미터를 포함할 수 있다. 송신 장치는 제1 파라미터 값 및 제2 파라미터 값을 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 송신 장치는 제1 그룹에 대한 제1 파라미터를 결정하고 제2 그룹에 대한 제2 파라미터를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 파라미터 값 및 제2 파라미터 값은 휴리스틱하게 결정될 수 있다.
일 실시 예에서, 송신 장치는 상기 송신기 그룹의 수에 기초하여 파라미터를 결정할 수 있다. 예를 들어, 송신 장치는 상기 복수의 그룹이 3개 이상인 경우, 복수의 파라미터를 결정할 수 있다.
동작 1207에서, 송신 장치는 결정된 파라미터를 이용하여 데이터 스트림을 코딩할 수 있다. 송신 장치는 적어도 상기 파라미터에 기초하여 복수의 송신기 그룹에 대하여 데이터 스트림을 코딩하고 출력 스트림을 생성할 수 있다. 송신 장치는 하나의 그룹에 대해 동일한 파라미터를 적용하여 출력 스트림을 생성할 수 있다.
동작 1209에서, 송신 장치는 생성된 신호를 연관된 그룹 내의 송신기로 전달할 수 있다. 하나의 그룹 내의 송신기는 동일한 출력 스트림을 수신 장치로 전송할 수 있다. 생성된 신호는 유선 또는 무선 방식으로 송신기로 전달될 수 있다. 본 문서에 개시된 실시 예는 다양한 수의 안테나에 적용될 수 있다.
도 13은 일 실시 예에 따른 송신 장치의 동작의 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 동작 1301에서, 송신 장치(예: 도 8의 송신 장치(800))는 데이터 심볼 스트림을 획득할 수 있다. 송신 장치는, 예를 들어, 상기 DVB-T2 시스템에 따라서 데이터 심볼 스트림을 생성할 수 있다. 동작 1301에서, 송신 장치(예: 도 8의 송신 장치(800))는 코딩을 수행하기 데이터 스트림(또는 데이터 심볼 스트림)을 생성할 수 있다.
동작 1303에서, 송신 장치는 복수의 송신기를 복수의 그룹으로 그룹핑할 수 있다. 일 실시 예에서, 그룹은 코드 적용 단위일 수 있다.
동작 1305에서 송신 장치는 각 그룹에 적용할 코드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 송신기 그룹이 3개의 그룹을 포함하는 경우, 송신 장치는 제1 그룹에 대하여 제1 코드를 결정하고, 제2 그룹에 대하여 제2 코드를 결정하고, 제3 그룹에 대하여 제3 코드를 결정할 수 있다.
동작 1307에서 송신 장치는 파라미터를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 송신 장치는 복수의 그룹 중 적어도 하나의 코드에 적용할 파라미터 값을 결정할 수 있다.
동작 1309에서, 송신 장치는 결정된 파라미터를 이용하여 데이터 스트림을 코딩할 수 있다. 송신 장치는 각 그룹에 대하여 결정된 파라미터에 기초하여 각 그룹으로 전송할 데이터 스트림을 코딩하고 출력 스트림을 생성할 수 있다. 송신 장치는 각 그룹에 대하여 결정된 코드에 파라미터를 적용하고, 각그룹으로 전송할 데이터 스트림을 코딩할 수 있다. 송신 장치는 하나의 그룹에 대해 동일한 파라미터를 적용하여 출력 스트림을 생성할 수 있다.
동작 1311에서, 송신 장치는 생성된 신호를 각 그룹 내의 송신기로 전달할 수 있다. 동일한 그룹 내의 송신기는 동일한 출력 스트림을 수신 장치로 전송할 수 있다. 생성된 신호는 유선 또는 무선 방식으로 송신기로 전달될 수 있다. 본 문서에 개시된 실시 예는 다양한 수의 안테나에 적용될 수 있다.
이하, 전자 장치가 복수의 송신기를 그룹핑하는 방법을 설명한다. 일 실시 예에 따른 송신기는 주송신기(primary transmitter) 및 부송신기(secondary transmitter)를 포함할 수 있다. 주송신기는 부송신기와 전력 레벨로 구분될 수 있다. 주송신기는 예를 들어, 부송신기에 비해 전력 레벨이 상당히 높은 송신기일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 송신 장치는 기하학, 위치, 전력 레벨, 간섭 패턴 중 적어도 하나에 기초하여 각 그룹에 그룹핑되는 송신기를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 그룹은 주송신기를 포함하고, 제2 그룹은 주송신기를 제외한 나머지 송신기들을 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 상기 송신 장치는 셀 영역 내의 송신기의 수 또는 셀 내의 부송신기의 수에 기초하여 상기 복수의 그룹의 수를 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 셀 내의 부송신기의 수가 도 8에 도시한 바와 같이 짝수인 경우, 송신 장치는 복수의 그룹의 수를 홀수로 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 그룹의 수는 3일 수 있다. 도 8을 참조하면, 일 실시 예에서 제1 그룹은 Tx 1을 포함할 수 있다. 제2 그룹은 Tx 2, Tx4, Tx 6을 포함할 수 있다. 제3 그룹은 Tx3, Tx5, Tx7을 포함할 수 있다.
셀 내의 부송신기의 수가 도 9에 도시한 바와 같이 홀수인 경우, 송신 장치는 복수의 그룹의 수를 짝수로 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 그룹의 수는 4일 수 있다. 도 9를 참조하면, 일 실시 예에서 제1 그룹은 Tx1을 포함하고, 제2 그룹은 Tx2, Tx4를 포함할 수 있다. 제3 그룹은 Tx3, Tx5를 포함할 수 있다. 제4 그룹은 Tx6을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 Tx1은 주송신기일 수 있다.
이하, 전자 장치가 출력 스트림을 생성하는 방법을 설명한다. 본 문서에 개시된 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 후술하는 방법을 이용하여 데이터 스트림에 대한 출력 스트림을 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따른 송신 장치는, 예를 들어, 제1 데이터 스트림 및 제2 데이터 스트림을 분리하고, 상기 제1 데이터 스트림 및 제2 데이터 스트림에 기초하여 제1 출력 스트림 및 제2 출력 스트림을 생성할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 데이터 스트림은 데이터 스트림을 구성하는 심볼들 중 짝수 번째 위치하는 심볼들을 포함할 수 있다. 제2 데이터 스트림은 데이터 스트림을 구성하는 심볼들 중 홀수 번째 위치하는 심볼들을 포함할 수 있다. 본 문서에서 개시된 실시 예는 2개의 시간 및/또는 주파수 슬롯을 이용할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 출력 스트림은 제1 시간 구간(또는 제1 전송 타이밍) 또는 제1 주파수 영역에서 전송될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 출력 스트림은 제2 시간 구간(또는 제2 전송 타이밍) 또는 제2 주파수 영역에서 전송될 수 있다. 일 실시 예에서, 복수의 그룹이 2개인 경우, 송신 장치는 제1 그룹에 대해 제1 데이터 스트림과 동일한 제1 출력 스트림 및 제2 데이터 스트림의 공액 복소수 값에 음을 취한 값인 제2 출력 스트림을 생성할 수 있다. 송신 장치는 제2 그룹에 대해 제2 데이터 스트림과 동일한 제1 출력 스트림을 생성하고 제1 데이터 스트림의 공액 복소수 값인 제2 출력 스트림을 생성할 수 있다.
표 1은 일 실시 예에 따라 코딩되어 출력되는 제1 출력 스트림 및 제2 출력 스트림을 송신기 및 시간에 따라 도시한 도면이다.
Figure pct00001
x0는 제1 데이터 스트림을 나타내고, x1은 제2 데이터 스트림을 나타낼 수 있다. 표 1을 참조하면, 제1 그룹은 Tx1을 포함하고, 제2 그룹은 Tx2 내지 Tx 7을 포함할 수 있다. 여기서, Tx1은 주송신기일 수 있다.
송신 장치는, 시간 t에서 전송되는 제1 출력 스트림이 제1 그룹에 대하여 x0이고, 제2 그룹에 해당하는 대하여 x1이 되도록 입력된 데이터 스트림에 대해 코딩을 수행할 수 있다. 송신 장치는, 제1 입력 스트림에 기초하여 제1 그룹에 대한 제1 출력 스트림을 생성하고, 제2 입력 스트림에 기초하여 제2 그룹에 대한 제1 출력 스트림을 생성할 수 있다.
송신 장치는, 시간 t+T에서 전송되는 제2 출력 스트림이, 제1 그룹에 대하여 -x1*이고 제2 그룹에 대하여 x0*가 되도록 입력된 데이터 스트림에 대해 코딩을 수행할 수 있다. 제2 입력 스트림에 기초하여 제1 그룹에 대한 제2 출력 스트림을 생성하고, 제1 입력 스트림에 기초하여 제2 그룹에 대한 제2 출력 스트림을 생성할 수 있다.
다른 실시 예에서, 송신 장치는 3개의 그룹에 대해, 데이터 스트림을 코딩하고 출력 스트림을 생성할 수 있다. 예를 들어, 송신 장치는 제1 그룹에 대해 제1 데이터 스트림과 동일한 제1 출력 스트림을 출력할 수 있다. 송신 장치는 제1 그룹에 대해 제2 데이터 스트림의 공액 복소수의 음의 값을 취하여 제2 출력 스트림을 각각 출력할 수 있다. 송신 장치는 제2 그룹 및 제3 그룹에 대하여 파라미터에 기초한 코딩을 수행할 수 있다. 제2 그룹에 대하여는 제1 파라미터를 이용하고, 제3 그룹에 대하여는 제2 파라미터를 이용하도록 결정할 수 있다. 표 2는 일 실시 예에 따라 출력되는 제1 출력 스트림 및 제2 출력 스트림을 송신기 및 시간에 따라 도시한 도면이다.
Figure pct00002
x0는 제1 데이터 스트림을 나타내고, x1은 제2 데이터 스트림을 나타낼 수 있다. 표 1을 참조하면, 제1 그룹은 Tx1을 포함하고, 제2 그룹은 Tx2, Tx4 및 Tx6을 포함하고, 제3 그룹은 Tx3, Tx5 및 Tx 7을 포함할 수 있다. 여기서, Tx1은 주송신기일 수 있다.
표 2를 참조하면, 송신 장치는 시간 t에서 전송되는 제1 그룹에 대해 x0를 제1 출력 스트림으로 출력할 수 있다. 송신 장치는 제2 그룹 에 대해 제 1 파라미터(p)를 이용하여 제1 출력 스트림을 생성하고, 제3 그룹에 대해 제2 파라미터(q)를 이용하여 제1 출력 스트림을 생성할 수 있다.
송신 장치는 시간 t+T에서 전송되는 제2 출력 스트림을 생성할 수 있다. 송신 장치는, 제1 그룹에 대해 -x1*를 출력할 수 있다. 송신 장치는, 제2 그룹에 대해 제 1 파라미터를 이용하여 제2 출력 스트림을 생성하고, 제3 그룹에 대해 제2 파라미터에 기초하여 제2 출력 스트림을 생성할 수 있다.
송신 장치는 제2 그룹 및 제3 그룹에 대해 제1 데이터 스트림 및 제2 데이터 스트림에 기초하여 제1 출력 스트림을 생성하고, 제2 데이터 스트림 및 제2 데이터 스트림에 기초하여 제2 출력 스트림을 생성할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 송신 장치는 4개의 그룹에 대해, 데이터 스트림을 코딩하고 출력 스트림을 생성할 수 있다. 송신 장치는 제1 그룹 내지 제3 그룹에 대하여는 상기 송신기 그룹이 3개인 경우와 동일할 출력 스트림을 생성할 수 있다. 송신 장치는 제4 그룹에 대해 제2 데이터 스트림 및 제1 데이터 스트림의 공액 복소수 값을 출력할 수 있다. 표 3은 일 실시 예에 따라 코딩되어 출력되는 제1 출력 스트림 및 제2 출력 스트림을 송신기 및 시간에 따라 도시한 도면이다.
Figure pct00003
x0는 제1 데이터 스트림을 나타내고, x1은 제2 데이터 스트림을 나타낼 수 있다. 표 3을 참조하면, 제1 그룹은 Tx1을 포함하고, 제2 그룹은 Tx2 및 Tx4를 포함하고, 제3 그룹은 Tx3 및 Tx5를 포함하고 제4 그룹은 Tx 6을 포함할 수 있다. 여기서, Tx1은 주송신기일 수 있다.
표 3을 참조하면, 송신 장치는 제2 그룹에 대한 제1 출력 스트림 및 제2 출력 스트림을 각각 제1 데이터 스트림, 제2 데이터 스트림 및 제1 파라미터에 기초하여 생성할 수 있다. 송신 장치는 제3 그룹에 대한 제1 출력 스트림 및 제2 출력 스트림을 각각 제1 데이터 스트림, 제2 데이터 스트림 및 제2 파라미터에 기초하여 생성할 수 있다. 송신 장치는 제4 그룹에 대한 제1 출력 스트림을 제2 데이터 스트림에 기초하여 생성하고, 제2 출력 스트림을 제1 데이터 스트림에 기초하여 생성할 수 있다.
도 14는 일 실시 예에 따른 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
수신 장치(1400)는 수신부(1410), 컴바이너(1420), 채널 추정기(1430), ML(maximum likelihood) 검출기(1440)를 포함할 수 있다.
수신부(1410)는 송신 장치(예: 도 1의 송신 장치(100))로부터 전송된 신호를 수신할 수 있다. 컴바이너(1420)는 제1 구간에서 수신한 신호와 제2 구간에서 수신한 신호를 결합할 수 있다. 컴바이너(1420)는 채널 추정기의 출력을 이용하여 송신 신호의 첫번째 추정을 수행할 수 있다. ML 검출기(1440)는 표준 최소 거리를 결정할 수 있다. 이하 각 블록에서의 동작을 구체적으로 설명한다.
수신기에서는 가우시안 잡음이 추가되고 채널에 의해 약화된 송신 신호의 선형 결합 형태로 신호가 수신될 수 있다. 두개의 연속한 타임 슬롯(time slot)에서 수신된 신호는 아래 수학식 1 및 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00004
Figure pct00005
수학식 1 및 수학식 2에서, a 및 b는 채널 상태, 기하학 또는 송신 파라미터 값 중 적어도 하나에 의존하는 상수(constant)일 수 있다. n0 및 n1은 가우시안 잡음 벡터일 수 있다.
채널 추정기(1430)는 수신 신호의 계수(coefficient)를 결정할 수 있다. 채널 추정기(1430)는 a 및 b를 추정할 수 있다. 채널 추정기(1430)는 연속적인 파일럿 신호 s0, s1 및 수신 신호 R0, R1을 이용하여 a 및 b를 추정할 수 있다. 파일럿 신호는 수신 장치(1400)가 미리 알고 있는 값일 수 있다. 채널 추정기(1430)는 아래 수학식 3 내지 수학식 6에 기초하여 채널 추정을 수행할 수 있다.
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
는 채널 추정기(1430)에서 측정한 a의 측정 값이고,
Figure pct00011
는 채널 추정기(1430)에서 측정한 b의 측정 값일 수 있다.
컴바이너(1420)는 첫번째 시간 구간에서 제1 신호를 수신하고, 수신한 신호를 버퍼(buffer)하고 다음 시간 구간에 제2 신호를 수신하고 전송된 신호의 첫번째 추정을 획득하기 위해 수신한 신호들을 결합할 수 있다. 컴바이너(1420)는 수신한 신호들을 결합하고 아래 수학식 7 및 8과 같이 데이터 스트림을 복원할 수 있다. 컴바이너(1420)는 채널 추정기(1430)로부터 획득한 측정 결과를 이용할 수 있다.
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
는 제1 데이터 스트림을 복원한 제1 복원 스트림이고,
Figure pct00015
은 제2 데이터 스트림을 복원한 제2 복원 스트림일 수 있다.
첫번째 추정은 ML 검출기(1440)로 포워딩될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 복원 스트림 및 상기 제2 복원 스트림은 ML 검출기(1440)로 포워딩될 수 있다. ML 검출기(1440)는 최소 거리 기준(minimum distance criteria)를 이용하여 원래 신호를 복원할 수 있다.
도 15는 특정 수신 장치에서의 수신 신호 성능을 비교하기 위한 그래프이다.
도 15는 셀 반경 100km인 경우를 가정하여 수신 신호의 누계 출현율(cumulative probability)을 산출한 예이다. 5퍼센트 아웃티지 SNR은 해당 지역에서 95퍼센트의 지역에서 해당 값보다 큰 SNR로 신호를 수신하게 되는 경우의 SNR을 나타낼 수 있다. 종래 SFN기법에 따르면, 5퍼센트 아웃티지(outage) SNR은 대략 -10dB이다. 본 문서에 개시된 실시 예에 따르면 5퍼센트 아웃티지 SNR은 대략 5dB이다. 일 실시 예에 따르면, 5퍼센트 아풋티지 SNR이 개선되는 효과를 얻을 수 있다. 본 문서에 개시된 실시 예에 따르면 일정 지역 내에서 더 많은 수신기들이 동일한 SNR을 획득하거나, 수신기들은 동일한 비율의 지역에서 더 높은 SNR을 획득할 수 있다.
표 4는 종래의 MISO 송신 기법 및 본 문서에 기재된 실시 예에 기초한 송신 기법의 효과를 비교한 표이다.
Figure pct00016
표 4를 참조하면, 본 문서에 개시된 실시 예에 따라 수신 장치에서 SNR 개선 효과를 얻을 수 있다. 표 1과 같이 주송신기를 포함하는 제1 그룹과 복수의 부송신기를 포함하는 제2 그룹으로 그룹핑하는 경우 및 표 2 등과 같이 부송신기를 복수의 그룹으로 그룹핑하는 경우 모두 SNR 개선 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 문서에 개시된 실시 예에 따르면 비교적 적은 안테나를 이용하여 공간 다이버시티를 확보할 수 있다. 본 문서에 개시된 실시 예들에 따르면 적은 시간, 주파수를 이용하여 시간 다이버시티 또는 주파수 다이버시티를 확보할 수 있다. 또한 본 문서에 개시된 실시 예들에 따르면, 송신 장치는 예를 들어, 스칼라 곱, 합, 공액 연산과 같은 단순 연산을 이용하여 코딩 및 디코딩을 수행할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, "모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리가 될 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM, RAM, 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시 예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
그리고 본 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 송신 장치에 있어서,
    복수의 송신기를, 3개 이상의 그룹을 포함하는 복수의 그룹으로 그룹핑하는 제어부, 및
    상기 복수의 그룹에 대해 데이터 스트림에 기초하여 서로 다른 출력 스트림을 생성하는 복수의 코드부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 출력 스트림을 상기 복수의 그룹으로 전달하도록 설정되는, 송신 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 그룹 수에 기초하여 파라미터를 결정하고,
    상기 복수의 코드부 중 적어도 하나는, 상기 결정된 파라미터에 기초하여 상기 출력 스트림을 생성하도록 설정되는, 송신 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    하나의 그룹에 대한 출력 스트림은 동일한 파라미터를 적용한 스트림인, 송신 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 그룹 중 하나의 그룹은 주송신기를 포함하는, 송신 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 그룹 중 나머지 그룹은 적어도 하나의 부송신기를 포함하는, 송신 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 송신기 수에 기초하여 상기 그룹 수를 결정하도록 설정되는, 송신 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 복수의 송신기를 기하학(geometry), 전력 레벨 또는 간섭 패턴 중 적어도 하나에 기초하여 그룹핑하도록 설정되는, 송신 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 스트림은 제1 데이터 스트림 및 제2 데이터 스트림을 포함하고,
    상기 복수의 코드부는 제1 출력 스트림 및 제2 출력 스트림을 생성하도록 설정되는, 송신 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 복수의 코드부 중 적어도 하나는, 상기 제1 데이터 스트림 및 상기 제2 데이터 스트림의 선형 결합에 기초하여 제1 출력 스트림을 생성하도록 설정되는, 송신 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 복수의 코드부 중 다른 하나는,
    상기 제1 데이터 스트림과 동일한 제1 출력 스트림을 생성하고, 상기 제2 데이터 스트림에 기초하여 제2 출력 스트림을 생성하도록 설정되는, 송신 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 복수의 코드부 중 또 다른 하나는, 상기 제2 데이터 스트림과 동일한 제2 출력 스트림을 생성하도록 설정되는, 송신 장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 적어도 하나의 코드부는 적어도 하나의 부송신기를 포함하는 그룹에 대한 출력 스트림을 생성하고,
    상기 다른 하나의 코드부는 주송신기를 포함하는 그룹에 대한 출력 스트림을 생성하도록 설정되는, 송신 장치.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 출력 스트림은 제1 송신 타이밍에 맵핑되고, 상기 제2 출력 스트림은 상기 제1 송신 타이밍에 후속하는 제2 송신 타이밍에 맵핑되는, 송신 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 스트림은 DVB-T2 시스템에 기초하여 생성되는 것을 특징으로 하는, 송신 장치.
  15. 송신 장치가 방송 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    복수의 송신기를 3개 이상의 그룹을 포함하는 복수의 그룹으로 그룹핑하는 동작, 및
    상기 복수의 그룹에 대해 데이터 스트림에 기초하여 서로 다른 출력 스트림을 생성하는 동작을 포함하는, 방법.
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