KR20200088845A - 협력 멀티-채널 송신을 통한 브로드캐스트 릴레잉 - Google Patents

Abstract

브로드캐스트 단일-주파수 네트워크들에서 릴레잉하기 위한 시스템들 및 방법들이 본 명세서에 개시된다. 단일-주파수 네트워크는, 부분적으로, 스테이션-송신기 링크 대신에 협력 릴레이 채널을 통해 데이터를 수신하는 송신기들을 사용하여 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 채널은 시분할 멀티플렉싱을 사용하여 단일-주파수 네트워크 송신기로 정보를 릴레잉하기 위해 그의 송신 시간의 일 부분을 사용할 수도 있다. 다른 실시예들에서, 제2 채널은 계층 분할 멀티플렉싱을 사용하여 제2 계층 상의 릴레잉된 정보를 인코딩할 수도 있다.

Description

협력 멀티-채널 송신을 통한 브로드캐스트 릴레잉

본 개시내용은 멀티-채널 단일-주파수 네트워크 브로드캐스트 시스템들을 포함하는 통신 시스템들에 관한 것이다.

스펙트럼 효율을 증가시키고 브로드캐스트 서비스의 서비스 품질을 개선시키기 위해 지상파 브로드캐스팅에서는 브로드캐스트 단일 주파수 네트워크(single frequency network)(SFN)의 개념이 사용되어 왔다. 이것은, 동일한 콘텐츠(데이터)가, 동일한 주파수 상에서 모두가 동작하는 다수의 송신기들로부터 브로드캐스팅되는 것 그리고 시간에 있어서 정확히 동일한 순간에 동일한 라디오 주파수(radio frequency)(RF) 파형들(코히어런트(coherent) 신호들)을 생성하는 것을 가능하게 하는 일부 기법을 사용함으로써 행해질 수 있다. 그 도전과제는 동일한 콘텐츠(데이터) 및 필요한 시그널링, 타이밍 정보를 모든 송신기들에 제공하여, 서로에 대한 간섭자(interferer)들이 되지 않고도 동일한 주파수 상에서 브로드캐스팅하지만 수신된 서비스 품질을 개선시키기 위한 방법을 찾는 것이다.

이들 다수의 SFN 송신기들에 의해 생성되는 송신된 RF 신호들은 시간 정렬되고 코히어런트하여, 수신 환경에서 자연스러운 RF 전파 에코들 또는 반사들로서 수신기에게 여겨지고, 수신기는 그 후에, 이들을, 단일 송신기로부터 방출되는 RF 에코들로서 완화시킨다.

SFN 방법은 SFN의 존재에 애그노스틱(agnostic)한 수신기에 의한 특수 프로세싱을 요구하지 않는다. 그에 따라, 송신기들이 동기화되고 코히어런트 RF 신호들을 생성하는 것을 가능하게 하도록 다수의 기법들이 안출될 수 있다.

새로운 고급 텔레비전 시스템 위원회(Advanced Television Systems Committee)(ATSC) 3.0 브로드캐스트 표준을 사용하는 SFN 릴레이 노드들의 개념을 포함하는 새로운 하이브리드 조화 기법(hybrid harmonized technique)이 개시된다. SFN을 지원하는 차세대 브로드캐스트 플랫폼이 장래의 경쟁력있는 무선 시장에서 거실에서의 더 전통적인 고정 텔레비전 수신과 함께 어디서나 모바일 수신 및 서비스를 프로비저닝(provision)하는 것을 가능하게 하는 데 중점을 두고 있다.

본 발명은 타이밍 및 메타데이터와 함께 중앙 마스터 SFN 게이트웨이 노드로부터 미리 프로세싱된 콘텐츠(데이터)를 각각의 SFN 송신기 사이트에서의 모든 익사이터 노드(exciter node)로 직접 전송하기 위해 스튜디오-송신기 링크(Studio-to-Transmitter Link)(STL)를 요구하지 않는 새로운 하이브리드 브로드캐스트 SFN 시스템 아키텍처를 설명한다. 릴레이 모드 아키텍처의 차이점은, 익사이터 노드가 STL(예를 들어, 파이버(fiber), 마이크로파, 또는 이와 유사한 것)에 의해 중앙 게이트웨이에 직접 연결된 다른 SFN 송신기 노드로부터 오버 디 에어(over the air)(OTA) RF 릴레이 링크를 통해 콘텐츠(데이터), SFN 타이밍, 및/또는 메타데이터를 수신한다는 점이다. 그 후에, 릴레이로부터 수신된 콘텐츠(데이터)는 타이밍 및 시그널링을 사용하여 프로세싱되어, SFN에서 송신기 사이트로부터 코히어런트 브로드캐스트 신호가 되는 RF 파형을 생성한다. 그에 따라, 본 개시내용의 방법들을 사용하는 송신기 사이트들에서의 SFN 익사이터 노드들에 대한 전통적인 STL 및 OTA RF 릴레이들 양측 모두의 조합을 사용하여 조화된 하이브리드 SFN 시스템 아키텍처가 가능하다. SFN 릴레이 모드는 ATSC 3.0에서 지원되는 일부 멀티플렉싱 기법을 사용하여 기술적으로 가능하게 될 수 있다. 시분할 멀티플렉싱(Time Division Multiplexing)(TDM) 및 계층 분할 멀티플렉싱(Layer Division Multiplexing)(LDM)이 잠재적인 사용 사례들과 함께 설명, 비교되고 혜택들이 논의될 것이다. SFN 릴레이 모드를 사용한 결과로는, 네트워크 오퍼레이터가 SFN 송신기 사이트들을 엔지니어링하고 위치결정하기 위한 자유도가 보다 많아진다는 것인데, 여기서 이들은 각각의 사이트에 파이버, 마이크로파를 제공하는 제약 없이도 가장 많은 혜택을 받을 수도 있다. 서비스 갭들을 메우고 실내 및 실외 위치들 양측 모두를 서빙하고 도시 영역들에서 그리고 베뉴(venue)들(예를 들어, 스타디움들, 경기장들, 또는 이와 유사한 것)에서 핫스폿들을 생성할 필요가 있는 곳에 브로드캐스트 신호(SFN)를 배치함으로써 그리고/또는 기존 셀룰러 타워들 상에 장착함으로써 서비스 품질(Quality of Service)(QoS)을 개선시키는 데 사용될 수 있는 광범위한 유효 방사 전력(effective radiated power)(구현에 따라, 밀리와트로부터 킬로와트까지)을 갖는 무한한 수의 SFN 릴레이 송신기 사이트들이 있을 수 있는데, 이는 소비자들을 위한 새로운 서비스들 및 새로운 무선 브로드캐스트 비즈니스 모델들을 가능하게 하는 것을 돕는다. 그에 따라, SFN 릴레이 노드들은 증가된 스펙트럼 효율 및 QoS의 개선을 발생시킬 수 있다. 이 서비스는, 3GPP LTE-A 셀룰러에서의 분산 안테나 시스템(Distributed Antenna System)(DAS)이 오늘날 시장에서 모바일 네트워크 오퍼레이터들(mobile network operators)(MNO)에 대해 배치되는 것과 매우 유사하게, 시장에서 브로드캐스터들의 임의의 조합에 대해 제3자에 의해 제공될 수 있다.

그 결과, ATSC 3.0을 사용하는 차세대 브로드캐스팅 플랫폼이, 고도로 경쟁력있는 무선 시장에서 성공적으로 되고 소비자들을 유치하고 지속시키기 위해서는 브로드캐스트 QoS의 개선들이 필수적이다. 이 장래는, ATSC 3.0과 같은 새로운 브로드캐스트 표준을 사용하여 모바일 수신기들을 사용하는 소비자들에 의해 이들의 거실들에서뿐만 아니라 어디서나 브로드캐스트 신호들이 수신될 때이다.

차세대 브로드캐스트 플랫폼(Next Gen Broadcast Platform)(NGBP)은, 독립적인 고립된 섬(island)들로서 전통적으로 동작하는 대신에 멀티-테넌트(multi-tenant) 가상화 브로드캐스트 클라우드 모델을 생성하기 위해 공통 인프라스트럭처 및 공유 허가 브로드캐스트 스펙트럼 리소스들을 사용하여 브로드캐스트 피허가자(broadcast licensee)들을 함께 집합시키는 것을 가능하게 하는 새로운 브로드캐스트 시스템 아키텍처 및 패러다임 시프트를 표현한다. 이 스펙트럼 리소스와 인프라스트럭처의 공유는 비용을 절감할 뿐만 아니라 더욱이 자유로운 무선 시장에서 경쟁력있게 남아 있게 하는 혁신을 가능하게 할 수 있다.

미국의 연방 통신 위원회(Federal Communications Commission)(FCC)는 브로드캐스트 규정들을 재고하고 있고, 600MHz 인센티브 경매가 완료된 후에 브로드캐스터들이 스펙트럼을 공유하고 혁신하도록 장려하였다. 그에 따라, 개시된 SFN 릴레이 노드 아키텍처들은 스펙트럼 또는 채널 공유 및 공통 인프라스트럭처를 이용하고 혁신을 가능하게 한다. FCC는 브로드캐스터들에게 2017년 말까지 새로운 ATSC 3.0 표준을 자발적으로 사용하기 시작하는 권한을 또한 허용하였다.

본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면들은 제시된 개시내용을 예시하고, 상세한 설명과 함께, 본 개시내용의 원리들을 설명하고 관련 기술분야(들)의 통상의 기술자가 본 개시내용을 제조 및 사용하는 것을 가능하게 하도록 추가로 기능한다.
도 1은 일부 실시예들에 따른, 게이트웨이와 각각의 익사이터 사이에 스튜디오-송신기 링크(STL)를 갖는 ATSC 3.0 SFN을 예시한다.
도 2는 일부 실시예들에 따른, SFN 송신기들의 서브세트를 피딩(feed)하기 위해 STL들 대신에 무선 릴레이들을 사용하는 예시적인 협력 멀티-채널 브로드캐스트 시스템(cooperative multi-channel broadcast system)을 예시한다.
도 3은 일부 실시예들에 따른, 협력 SFN으로부터의 예시적인 멀티-채널 시분할 멀티플렉싱(TDM) 릴레이 송신을 예시한다.
도 4는 일부 실시예들에 따른, 예시적인 로버스트 송신(robust transmission)을 예시한다.
도 5는 일부 실시예들에 따른, 일련의 TDM 프레임들의 릴레이 송신을 예시한다.
도 6은 일부 실시예들에 따른, 협력 멀티-채널 브로드캐스트 릴레이 시스템의 맥락에서의 릴레이 수신기의 세부사항들을 예시한다.
도 7은 일부 실시예들에 따른, 협력 멀티-채널 TDM 릴레이 SFN 시스템에서의 2개의 상이한 채널들 상의 송신들의 타이밍을 비교하는 타이밍 다이어그램을 도시한다.
도 8은 일부 실시예들에 따른, 협력 TDM 송신을 예시한다.
도 9는 일부 실시예들에 따른, 3차원들로 예시되는 계층 분할 멀티플렉싱(LDM) 프레임을 통한 LDM 개념의 예를 도시한다.
도 10은 일부 실시예들에 따른, 릴레이 송신들을 위한 LDM의 포함을 나타내는 예시적인 물리 계층 블록 다이어그램을 도시한다.
도 11은 일부 실시예들에 따른, SFN 송신기들의 서브세트를 피딩(feed)하기 위해 STL들 대신에 무선 릴레이들을 사용하는 협력 LDM 멀티-채널 브로드캐스트 시스템의 예를 예시한다.
도 12는 일부 실시예들에 따른, 협력 멀티-채널 LDM 브로드캐스트 릴레이 시스템의 맥락에서의 릴레이 수신기의 세부사항들을 예시한다.
도 13은 일부 실시예들에 따른, 협력 멀티-채널 LDM 릴레이 SFN 시스템에서의 2개의 채널들 상의 송신들의 타이밍을 비교하는 타이밍 다이어그램을 도시한다.
도 14는 일부 실시예들에 따른, 상이한 소스들을 통해 멀티-채널 게이트웨이에 커플링되는 LDM SFN 시스템에서의 2개의 송신기들의 타이밍을 비교하는 타이밍 다이어그램을 도시한다.
도 15는 일부 실시예들에 따른, 보다 큰 코어 계층 모바일 컨투어(core layer mobile contour)를 지원하면서 릴레이 송신기 주위의 보다 작은 컨투어에서 지오-타기팅된(geo-targeted) 데이터가 브로드캐스팅될 수도 있는 송신 시나리오를 예시한다.
도 16은 일부 실시예들에 따른, 도 15에 예시된 지오-타기팅된 데이터에 대한 예시적인 종단 간 시스템(end to end system)의 세부사항들을 도시한다.
도 17은 일부 실시예들에 따른, SFN 릴레이 송신기들에 대한 다양한 배치 시나리오들을 도시한다.
도 18은 일부 실시예들에 따른, SFN 릴레이 송신기들에 대한 지오-타기팅된 시스템에 대한 서비스 컨투어들을 도시한다.
도 19는 일부 실시예들에 따른, LDM을 이용하는 단일 협력 SFN의 다른 예를 도시한다.
도 20은 일부 실시예들에 따른, LDM SFN 릴레이 모드를 사용하는 다른 예를 도시한다.
도 21a 및 도 21b는 일부 실시예들에 따른, ATSC 3.0 물리 계층에 의해 제공되는 가능한 구성들을 제공한다.
도 22는 일부 실시예들에 따른, LDPC 쇼트 코드(short code)들 및 QAM 변조를 사용하는 ATSC 3.0에 대한 48개의 이용가능한 옵션들을 도시한다.
도 23은 일부 실시예들에 따른, 스테이션-송신기 링크(station-to-transmitter link) 상의 수신된 신호에 기초하여 프레임을 생성하기 위한 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 24는 일부 실시예들에 따른, 브로드캐스트 채널 상의 수신된 신호에 기초하여 로버스트 프레임을 생성하기 위한 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 25는 하나 이상의 실시예들을 구현하기 위해 이용될 수 있는 컴퓨터 시스템을 예시한다.
제시된 개시내용은 첨부 도면들을 참조하여 설명된다. 도면들에서, 일반적으로, 동일한 참조 번호들은 동일한 또는 기능적으로 유사한 요소들을 표시한다. 부가적으로, 일반적으로, 참조 번호의 가장 좌측 숫자(들)는 참조 번호가 처음 나타나는 도면을 식별한다.

다음의 두문자어들 및 약어들이 본 명세서에서 사용될 수도 있다는 것이 인식되어야 한다:

ATSC 고급 텔레비전 시스템 위원회

AWGN 부가 화이트 가우스 잡음(Additive White Gaussian Noise)

BICM 비트-인터리빙된 코딩된 변조(Bit-Interleaved Coded Modulation)

dB 데시벨

FEC 순방향 오류 정정(Forward Error Correction)

FFT 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)

GI 보호 간격(Guard Interval)

GPS 글로벌 포지셔닝 시스템(Global Positioning System)

LDM 계층 분할 멀티플렉싱

LDPC 저밀도 패리티 체크(Low Density Parity Check)

MHz 메가헤르츠

NFV 네트워크 기능 가상화(Network Function Virtualization)

OFDM 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

OTA 오버 디 에어(Over-the-Air)

PLP 물리 계층 파이프(Physical Layer Pipe)

QAM 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation)

QPSK 직교 위상 시프트 키잉(Quadrature Phase Shift Keying)

RF 라디오 주파수

SDN 소프트웨어 정의 네트워킹(Software-Defined Networking)

SFN 단일 주파수 네트워크(Single Frequency Network)

SNR 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio)

STL 스튜디오-송신기 링크

TAI 국제 원자시(International Atomic Time)

TDM 시분할 멀티플렉싱

TX 송신기

VNF 가상 네트워크 기능(Virtual Network Function)

브로드캐스트 단일-주파수 네트워크 아키텍처

일부 실시예들에서, 브로드캐스트 SFN(100)이 도 1에 도시된 바와 같이 구성될 수도 있다. 브로드캐스트 SFN(100)은, IP 데이터(101)를 수신하고 브로드캐스트 SFN(100)을 통해 데이터 및 제어 정보(103)를 분배하는 브로드캐스트 게이트웨이(102)를 포함할 수도 있다. 브로드캐스트 게이트웨이(102)에 의해 분배된 데이터 및 제어 정보(103)는, 물리 계층 파이프(PLP)들, 시그널링, 메타데이터, SFN 타이밍, 및 송신 컨트롤(transmission control)로 포맷팅되는 콘텐츠를 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 데이터 및 제어 정보(103)는 ATSC 3.0 표준을 따르고, 그러한 실시예들에서 브로드캐스트 게이트웨이(102)는 ATSC 3.0 게이트웨이이거나 그리고/또는 익사이터들(105a 내지 105c) 중 하나 이상은 ATSC 3.0 익사이터들이다.

브로드캐스트 SFN(100)은, SFN 송신기 #1(106a), SFN 송신기 #2(106b), 및 SFN 송신기 #3(106c)으로 예시적으로 제안되는 복수의 송신기들을 또한 포함할 수도 있다. 브로드캐스트 게이트웨이(102)는 스튜디오-송신기 링크(STL)들(104a 내지 104c)을 통해 송신기들(106a 내지 106c)에 각각 커플링될 수도 있다. STL들(104a 내지 104c) 각각은, 게이트웨이(102)와 각각의 SFN 송신기들(106a 내지 106c) 사이의 파이버 또는 전용 마이크로파 커넥션을 포함할 수도 있다. 그러한 파이버 또는 전용 마이크로파 커넥션들은 고가일 수 있고 SFN 송신기들(106a 내지 106c)의 수 또는 위치를 제한할 수도 있다. 각각의 SFN 송신기(106a 내지 106c)는, SFN 송신기(106a 내지 106c)에 의한 브로드캐스트에 적합한 RF 파형을 생성하기 위해 데이터 및 제어 정보(103)를 프로세싱하는 익사이터(105a 내지 105c)를 포함할 수도 있다.

SFN 송신기들(106a 내지 106c)은 동일한 주파수 상에서 동일한 콘텐츠를 무선으로 브로드캐스팅한다. 예시된 실시예에서, SFN 네트워크 노드들(SFN 송신기들(106a 내지 106c) 및 게이트웨이(102)를 포함함)은 동기식 송신을 가능하게 하기 위해 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS)과 같은 이용가능한 공통 시간 기준(107a 내지 107d)을 갖는다. 단지 예시의 목적들을 위해서만, SFN 송신기들(106a 내지 106c)로부터의 브로드캐스트들이 소비자 수신기(110)와 관련하여 논의된다. 일부 실시예들에서, 소비자 수신기(110)는 텔레비전 수신기 또는 데스크톱 컴퓨터와 같은 고정 디바이스일 수도 있다. 다른 실시예들에서, 소비자 수신기(110)는 태블릿 컴퓨터 또는 랩톱 컴퓨터와 같은 이동 디바이스(nomadic device)일 수도 있다. 더 추가의 실시예들에서, 소비자 수신기(110)는 모바일 디바이스 예컨대 모바일 폰, 자동차 기반 디바이스, 항공기 기반 디바이스 등일 수도 있다. 도 1은 하나의 소비자 수신기(110)를 예시하고 있지만, SFN 송신기들(106a 내지 106c)로부터 브로드캐스팅된 신호들을 수신할 수 있는 디바이스들의 수에 제한은 없다.

SFN 송신기들(106a 내지 106c)로부터의 브로드캐스트들은 각각 경로들(108a 내지 108c)을 통해 소비자 수신기(110)에 도달된다. 소비자 수신기(110)에서, 이들 경로들(108a 내지 108c) 상의 신호들이 조합되어 단일의 수신된 신호(109)를 형성한다. 경로들(108a 내지 108c)의 길이들의 차이들은, SFN 송신기들(106a 내지 106c)로부터의 브로드캐스트들이, RF 전파 환경에 의해 야기된 반사들 또는 SFN 송신기들(106a 내지 106c)과 소비자 수신기(110) 사이의 불균일한 거리들로 인해 약간 상이한 시간들에 도달하게 할 수도 있다. 소비자 수신기(110)에게, 그러한 차이들은 단일 송신기에 의해 송신되는 신호의 자연적으로 발생되는 에코들로서 여겨진다. 그에 따라, 소비자 수신기(110)는 브로드캐스트 SFN에 대해 애그노스틱할 수도 있는데, 이는 다수의 SFN 송신기들(106a 내지 106c)의 존재의 지식 또는 고려 없이도 그러한 에코들을 처리하는 것이 가능하기 때문이다. 예를 들어, ATSC 3.0 표준은 소스에 관계없이 전파 에코들을 핸들링하기 위해 구성가능한 보호 간격 길이들을 가진 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 물리 계층을 이용한다.

시분할 멀티플렉싱(TDM)을 사용하는 브로드캐스트 SFN 릴레잉

각각의 SFN 송신기에 대해 별개의 STL을 배치하는 비용 및 복잡성은 SFN 송신기들의 수 및 위치를 제한할 수 있다. 도 2는 SFN 송신기들의 서브세트를 피딩하기 위해 STL들 대신에 무선 릴레이들을 사용하는 협력 멀티-채널 브로드캐스트 시스템(200)의 실시예를 예시한다. 예시된 실시예에서, 브로드캐스트 시스템(200)은, 별개의 브로드캐스트 채널들 상에서 브로드캐스팅하는 2개의 브로드캐스트 SFN들, 즉, 채널 X SFN(201) 및 채널 Y SFN(251)을 포함한다. 채널 Y SFN(251)은 그의 채널 Y 리소스들의 일 부분을 사용하여 릴레이 정보를 채널 X SFN으로 무선으로 릴레잉한다. 이러한 방식으로, SFN 송신기들(203b 및 203c)은 이들을 채널 X 게이트웨이(202)에 연결하는 고가의 STL 없이도 동작할 수 있다. 아래에 추가로 논의되는 바와 같이, 채널 Y SFN 송신기들(253a 내지 253c)은 시분할 멀티플렉싱(TDM) 접근법을 사용하여 릴레이 신호를 그 자신의 브로드캐스트 신호와 멀티플렉싱하여, 채널 X 데이터를 채널 X SFN 송신기들(203b 및 203c)로 릴레잉하기 위해 채널 Y의 일 부분의 사용을 허용한다.

협력 멀티-채널 브로드캐스트 시스템(200)은, TDM 릴레이 기능성을 갖는 멀티-채널 게이트웨이(290)를 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에 따라, 멀티-채널 게이트웨이(290)는, 채널 X SFN(201) 및 채널 Y SFN(251) 양측 모두에서의 익사이터들을 지원하는 전체 시스템 오케스트레이션(orchestration) 책임을 갖는 SFN 마스터 노드이다. 익사이터들은 SFN 슬레이브 노드들로 간주되고 오버 디 에어(OTA) 릴레이 링크 또는 STL을 통해 직접 멀티-채널 게이트웨이(290)에 연결된다. 멀티-채널 게이트웨이(290)는 (예를 들어, 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN) 또는 네트워크 기능 가상화(NFV)를 사용하는 클라우드 센터에 또는 데이터센터에) 중앙집중식으로 위치되는 가상 엔티티일 수 있고, 채널 X 게이트웨이(202) 및 채널 Y 게이트웨이(252)의 가상 네트워크 기능(VNF)들을 포함한다. 대안적으로, 멀티-채널 게이트웨이(290)는 물리적으로 함께 연결된 하드웨어 어플라이언스들을 사용하여 구현될 수 있다.

채널 Y SFN(251)은, 멀티-채널 게이트웨이(290)를 익사이터들(254a 내지 254c)에 각각 연결하는 STL 통신 경로들(258a 내지 258c)을 포함한다. 대응하는 SFN 송신기들(253a 내지 253c)은, 채널 Y 상에서, 채널 Y로 튜닝되는 소비자 수신기(256)에 의해 수신되는 시간 정렬된 코히어런트 신호들(255a 내지 255c)을 브로드캐스팅한다. 이러한 방식으로, 채널 Y SFN(251)은 도 1의 브로드캐스트 SFN(100)과 유사하게 동작한다.

그러나, 채널 Y SFN(251)은, 그의 SFN 송신기들(253a 내지 253c)이, 채널 Y 상에서, 소비자 수신기(256)에 의해서가 아니라 채널 X SFN(201)에서의 인프라스트럭처 수신기들에 의해서만 디코딩되도록 단지 의도된 릴레이 신호를 브로드캐스팅한다는 점에서, 도 1의 브로드캐스트 SFN(100)과는 상이하다. 그것은, 도 3과 관련하여 상세히 논의되는 바와 같이, TDM을 사용하여 채널 X 릴레이 신호를 채널 Y 브로드캐스트 신호와 멀티플렉싱함으로써 이 릴레잉 기능성을 달성한다.

채널 Y SFN(251)과는 달리, 채널 X SFN(201)은, 멀티-채널 게이트웨이(290)를, SFN 송신기(203a)에 대응하는 하나의 익사이터(204a)에 연결하는 단일 STL 통신 경로(208)만을 단지 갖는다. 대조적으로, 익사이터들(204b 및 204c)은 각각 채널 Y 수신기들(210 및 211)에 커플링된다. 채널 Y 수신기들(210 및 211)은, 채널 X 릴레이 신호를 반송하는 채널 Y 상의 채널 Y SFN 송신기들(253a 내지 253c)로부터의 송신을 수신 및 디코딩한다. 도 2는 채널 Y SFN 송신기(253a)로부터 채널 Y 수신기들(210 및 211)로의 채널 X 릴레이 신호들을 예시하고 있지만, 채널 Y SFN 송신기들(253b 및 253c)은 또한 채널 X 릴레이 신호들을 채널 Y 수신기들(210 및 211)로 송신할 수 있다. 따라서, 채널 Y 수신기들(210 및 211)은 채널 Y SFN 송신기들(253a 내지 253c)을 통해 멀티-채널 게이트웨이(290)와 익사이터들(204b 및 204c) 사이의 커넥션들을 제공한다. 그 후에, 채널 X SFN 송신기들(203a 내지 203c)은, 채널 X 상에서, 채널 X로 튜닝되는 소비자 수신기(206)에 의해 수신되는 시간 정렬된 코히어런트 신호들(205a 내지 205c)을 브로드캐스팅한다.

도 3은 채널 Y 상의 협력 SFN 브로드캐스팅으로부터의 예시적인 멀티-채널 TDM 릴레이 송신(300)을 예시한다. 일부 실시예들에서, SFN 송신기들(310a 내지 310c)은 도 2의 SFN 송신기들(253a 내지 253c)에 대응할 수도 있다. SFN 송신기들(310a 내지 310c)은 TDM(302)을 사용하여 멀티플렉싱되는 2개의 상이한 타입들의 프레임들을 브로드캐스팅할 수도 있다. 구체적으로는, 일부 실시예들에서, SFN 송신기들(310a 내지 310c)은 시간 차원에서 직교 방식으로 릴레이 프레임(304a) 및 로버스트 프레임(303a)을 브로드캐스팅할 수도 있다.

릴레이 프레임(304a)은 부트스트랩(304b) 및 릴레이 페이로드(304c)를 포함할 수도 있다. 릴레이 페이로드(304c)는, 장래의 채널 X 브로드캐스트들에서 브로드캐스팅될 데이터를 포함하는 다수의 PLP들(304d 및 304e)을 포함한다. 이와 같이, 릴레이 프레임(304a)은, 채널 X SFN 송신기들(예를 들어, 203b, 203c)에 커플링되는 채널 Y 수신기들(예를 들어, 도 2의 채널 Y 수신기들(210, 211))에 의한 수신을 위해 의도될 수도 있다. 릴레이 페이로드(304c)는, 채널 X SFN 송신기들에 의한 채널 X 데이터의 구축 및 브로드캐스트를 가능하게 하기 위해 시그널링, SFN 타이밍, 및 송신 파라미터들(도시되지 않음)을 또한 포함할 수도 있다. 이러한 방식으로, PLP들(304d 및 304e)에 포함된 채널 X 페이로드 데이터는 고가의 STL을 요구하지 않고도 채널 X SFN 송신기들에 분배될 수도 있다.

PLP들(304d 및 304e)은 릴레이 프레임(304a)이 채널 Y 로버스트 프레임(303a)과 비교하여 상대적으로 짧은 지속기간을 차지한다는 것을 보장하기 위해 높은 데이터 레이트로 송신될 수도 있다. 이 결과는 비-채널 Y 데이터에 대한 채널 Y 스펙트럼의 사용에 의해 야기되는 릴레이 오버헤드를 감소시키는 데 바람직하다. 일부 실시예들에서, 릴레이 프레임(304a)은 ATSC 3.0 물리 계층 표준을 따라 거동하는데, 이는 도 22와 관련하여 아래에 설명되는 바와 같이 넓은 범위의 파라미터들을 지원한다. 예를 들어, ATSC 3.0 물리 계층은 광범위한 조건들에서의 수신을 가능하게 하기 위해, 가변 레이트 저밀도 패리티 체크(LDPC) 코딩뿐만 아니라, 그의 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 파형에 대한 넓은 범위의 고속 푸리에 변환(FFT) 사이즈들을 지원한다. 일부 실시예들에서, 릴레이 페이로드(304c)는 ATSC 3.0에 의해 지원되는 다음의 고용량 파라미터들로 송신될 수도 있다:

FFT 사이즈: 32,768

LDPC 코드 레이트: 13/15

변조: 4096 QAM

보호 간격: 150㎲

이들 파라미터들을 사용하여, 릴레이 페이로드(304c)는 6MHz 채널에서 57.2Mbps로 송신될 수 있다. 이 레이트에서, 릴레이 프레임(304a)은 TDM 프레임(302)의 15%만을 단지 소비하여, 채널 Y 상의 독립적인 서비스들을 위해 TDM 프레임(302)의 85%를 남겨둘 수도 있다. 그러한 높은 레이트의 신호를 신뢰성있게 디코딩하기 위해, 수신기는 33dB의 신호 대 잡음비(SNR)를 요구할 수도 있다. 따라서, 채널 Y 릴레이 수신기들(예를 들어, 도 2의 채널 Y 수신기들(210, 211))은 채널 Y SFN 송신기들(310a 내지 310c)에 대한 가시선(line-of-sight)을 가질 수도 있고, 수신을 위해 고이득 지향성 안테나들을 사용할 수도 있다. 릴레이 페이로드(304c)를 송신하기 위해 많은 다른 값들이 선택될 수 있고, 본 예는 ATSC 3.0 송신들에 대한 현재의 최고 가능 효율을 예시한다. 릴레이 송신 파라미터들은 오케스트레이션 엔진(예를 들어, 도 2의 멀티-채널 게이트웨이(290))에 의해 선택될 것이다.

로버스트 프레임(303a)은 부트스트랩(303b) 및 로버스트 페이로드(303c)를 포함할 수도 있다. 로버스트 페이로드(303c)는, ATSC 3.0으로 가능한 모바일 또는 지상파 브로드캐스트들과 같은 독립적인 서비스들을 포함하여, 채널 Y 브로드캐스트들을 수신하도록 튜닝되는 소비자 디바이스들에 의한 수신을 위해 의도된 콘텐츠를 포함한다. 채널 Y SFN 송신기들은 시간 정렬된 코히어런트 신호들(301)을 생성한다.

도 4는 채널 X 상의 예시적인 로버스트 송신(400)을 예시한다. 일부 실시예들에서, SFN 송신기들(410a 내지 410c)은 도 2의 SFN 송신기들(203a 내지 203c)에 대응할 수도 있다. SFN 송신기들(410a 내지 410c)은 채널 Y TDM 릴레이 송신들로부터 수신되는 데이터를 포함하는 로버스트 프레임(402)을 브로드캐스팅할 수도 있다. 구체적으로는, 로버스트 프레임(402)은 부트스트랩(403) 및 로버스트 페이로드(404)를 포함할 수도 있다. 부트스트랩(403)은 초기 채널 동기화를 위해 채널 X로 튜닝되는 수신기에 의해 사용될 수도 있다. 부트스트랩(403)은, 로버스트 페이로드(404)에 관한 저레벨 시그널링을 또한 포함할 수도 있다. 로버스트 페이로드(404)는, 일부 실시예들에서, 도 3의 PLP들(304d 및 304e)에 대응하는 다수의 PLP들(405a 내지 405b)을 포함할 수도 있다. PLP들(405a 및 405b)은, 채널 X 브로드캐스트들에 의해 제공되는 모바일 서비스들을 위한 콘텐츠를 포함할 수도 있다.

PLP들(304d 및 304e)은 도 3과 관련하여 논의된 바와 같이 릴레잉 오버헤드를 최소화하기 위해 높은 데이터 레이트로 릴레잉될 수도 있지만, 채널 X SFN 송신기들(410a 내지 410c)은 PLP들(405a 및 405b)을 보다 낮은 레이트로 브로드캐스팅하여 송신의 로버스트니스(robustness)를 제공할 수도 있다. 즉, 채널 Y로부터 채널 X로 릴레잉된 정보는 높은 SNR 또는 가시선 요건 없이도 디바이스들에 의한 수신에 적합한 더 로버스트한 파형으로 디코딩 및 재인코딩될 수도 있다. 예를 들어, ATSC 3.0 물리 계층은 광범위한 조건들에서의 수신을 가능하게 하기 위해, 가변 레이트 LDPC 코딩뿐만 아니라, 그의 OFDM 파형에 대한 넓은 범위의 FFT 사이즈들을 지원한다. 일부 실시예들에서, 릴레이 페이로드(304c)는 ATSC 3.0에 의해 지원되는 다음의 고용량 파라미터들로 송신될 수도 있다:

FFT 사이즈: 8,192

LDPC 코드 레이트: 7/15

변조: 16 QAM

보호 간격: 150㎲

이들 파라미터들을 사용하여, 로버스트 페이로드(404)는 6MHz 채널에서 8.6Mbps로 송신될 수 있다. 그러한 로버스트 신호를 신뢰성있게 디코딩하기 위해, 수신기는 5.2dB의 SNR만을 단지 요구할 수도 있다. 따라서, 채널 X 릴레이 소비자 수신기들(예를 들어, 도 2의 소비자 수신기(206))은 채널 X SFN 송신기들(410a 내지 410c)에 대한 가시선을 가질 필요가 없다. 로버스트 페이로드(404)를 송신하기 위해 많은 다른 값들이 선택될 수 있고, 본 예는 ATSC 3.0 송신들에 대한 현재의 최고 가능 효율을 예시한다. 릴레이 송신 파라미터들은 오케스트레이션 엔진(예를 들어, 도 2의 멀티-채널 게이트웨이(290))에 의해 선택될 것이다.

도 5는 익사이터(504)를 사용하여 채널 Y SFN 송신기(505)로부터 브로드캐스팅(506)되는 일련의 TDM 프레임들(507)의 릴레이 송신(500)을 예시한다. 단순화를 위해, 단지 하나의 송신기 및 익사이터만이 도 5에 예시되어 있다. 그러나, 일부 실시예들에서, 채널 Y SFN 송신기(505) 및 익사이터(504)는 각각 도 2의 채널 Y SFN 송신기들(253a 내지 253c) 및 익사이터들(254a 내지 254c) 중 임의의 것에 대응할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 멀티-채널 게이트웨이(502)는 채널들 X 및 Y에 대한 콘텐츠를 포함하는 IP 데이터(501)를 수신하고, STL(503)을 통해 시그널링, SFN 타이밍, 채널들 X 및 Y에 대한 콘텐츠를 갖는 PLP들, 및 송신 컨트롤을 포함하는 정보(510)를 익사이터(504)에 제공함으로써 송신을 오케스트레이션할 수도 있다.

멀티-채널 게이트웨이(502)에 의해 제공되는 중앙 오케스트레이션은 채널 Y 브로드캐스트들을 사용하여 채널 X 데이터의 협력 릴레잉을 가능하게 한다. 일부 실시예들에서, 개별 프레임들은 각각의 프레임이 특정된 미리 결정된 시간에 시작되도록 설계될 수도 있다. ATSC 3.0은, 시간 정렬된 프레임들을 제공하는 하나의 예시적인 프로토콜이다. ATSC 3.0에서, 예를 들어, 부트스트랩의 시작 또는 선행 에지는 송신 안테나의 에어 인터페이스(air interface)에서 TAI 또는 GPS 시간에 의해 시간 정렬된다.

멀티-채널 게이트웨이(502)에 의해 제공되고 시간 정렬된 프레임들을 사용하는 중앙집중식으로 위치된 스케줄러 및 오케스트레이션의 혜택으로, 프레임들(508a 내지 508c 및 509a 내지 509c)의 시작이, SFN 송신기(505)에서 이용가능한 TAI 또는 GPS 시간에 관련하여 이들의 각각의 안테나들의 에어 인터페이스에서 결정론적으로 시간 정렬될 수도 있다. 멀티-채널 게이트웨이(502)의 중앙 오케스트레이션은 채널 X 로버스트 프레임(예를 들어, 도 4의 로버스트 프레임(402))이 채널 X SFN 송신기들(예를 들어, 도 4의 SFN 송신기들(410a 내지 410c))에 의해 스케줄링 및 방출될 때보다 하나의 프레임에 앞서 채널 Y 상에서 채널 X 릴레이 프레임들(508a 내지 508c)을 브로드캐스팅하게 한다.

도 5는 프레임 번호들 N+1, N+2, 및 N+3을 각각 갖는 릴레이 프레임들(508a 내지 508c)에 의한 이 오케스트레이션의 타이밍을 예시한다. 도 7과 관련하여 논의되는 바와 같이, 채널 Y 송신(507)의 시작 및 채널 X 송신의 시작은 채널 X 상의 프레임 N의 송신이 채널 Y 상의 릴레이 프레임 N+1(508a)의 송신과 동시에 발생하도록 시간 정렬된다. 이 앞선 송신은 릴레이 수신기들(예를 들어, 도 2의 채널 Y 수신기들(210, 211))이 릴레잉된 채널 X PLP들(예를 들어, 도 3의 PLP들(304d 및 304e))을 디코딩하게 하고 로버스트 프레임(예를 들어, 도 4의 로버스트 프레임(402))에서의 브로드캐스트를 위해 이들을 로버스트 PLP들(예를 들어, 도 4의 PLP들(405a 및 405b))로 재인코딩하게 한다. 이 앞선 송신은 하나의 프레임의 레이턴시를 야기하는데, 이는 일부 실시예들에서 공통 ATSC 3.0 프레임 길이를 사용할 때 250ms에 대응한다.

도 6은 일부 실시예들에 따른, 협력 멀티-채널 브로드캐스트 릴레이 시스템(600)의 맥락에서의 채널 Y 릴레이 수신기(602)의 세부사항들을 예시한다. 일부 실시예들에서, 채널 Y 릴레이 수신기(602)는 도 2의 채널 Y 수신기들(210 및 211)에 대응할 수도 있다. 일부 실시예들에서 도 2의 채널 Y SFN 송신기들(253a 내지 253c) 중 하나에 대응할 수도 있는 채널 Y SFN 송신기(610)는 채널 Y 상에서 TDM 프레임을 방출한다. 일부 실시예들에서, 방출된 TDM 프레임은 도 3의 TDM 프레임(302)에 대응할 수도 있다.

안테나(601)는 채널 Y 상에서 TDM 프레임을 수신한다. 일부 실시예들에서, 안테나(601)는, 높은 SNR을 보장하기 위해 채널 Y SFN 송신기(610)를 향해 정렬되는 지향성 안테나이다. 일부 실시예들에서, 안테나(601)는 채널 Y SFN 송신기(601)에 대한 가시선으로 구성될 수도 있고, 사이트 엔지니어링 동안 계산된 페이드 마진(fade margin)을 갖는 요구된 SNR 필드 강도를 수신한다.

채널 Y 릴레이 수신기(602)는 채널 Y SFN 송신기(610)에 의해 릴레잉되는 콘텐츠, 시그널링, SFN 타이밍, 및 송신 컨트롤 데이터를 복구한다. 튜너(603)는 채널 Y에 대응하는 주파수로 튜닝되고, 디지털 복조 및 디코딩을 위해 준비된 신호를 생성한다. OFDM 복조기(604)는, 예를 들어 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix)를 제거하고, 수신된 신호를 주파수 도메인으로 컨버팅하며, 주파수 도메인 등화(frequency-domain equalization)를 수행함으로써, OFDM 신호를 복조한다. 그 후에, 주파수 및 시간 디인터리버(605)가 복조된 신호를 주파수 및/또는 시간에 있어서 디인터리빙한다. 이에 후속하여, PLP들은 병렬로 프로세싱될 수도 있다. 예를 들어, PLP 1은 QAM 디매퍼(606a), LDPC 디코더(607a), 및 기저대역 디프레이머(baseband de-framer)(608a)를 사용하여 프로세싱될 수도 있는 반면, PLP N은 QAM 디매퍼(606b), LDPC 디코더(607b), 및 기저대역 디프레이머(608b)를 사용하여 병렬로 프로세싱될 수도 있다. 그에 따라, 각각의 컴포넌트 각각의 논의가 다른 PLP들을 향한 일반성의 손실 없이 PLP 1과 관련하여 이루어질 것이다. QAM 디매퍼(606a)는 디인터리빙된 QAM 심볼들을 비트별 표현으로 디매핑하는데, 이 비트별 표현은 디코더로의 하드 또는 소프트 출력들을 구성할 수도 있다. LDPC 디코더(607a)는 LDPC 코드워드들을 디코딩하고 디코딩된 정보 비트들을 기저대역 디프레이머(608a)에 생성하는데, 이 기저대역 디프레이머(608a)는 디코딩된 데이터를 상위 계층들로 전달하도록 배열된다.

그 후에, 디프레이밍된 정보(615)는 채널 X 상의 브로드캐스트를 위해 익사이터(620)로 전달된다. 익사이터(620)는 채널 Y로부터 릴레잉된 오케스트레이션 명령어들에 따라 브로드캐스트 파형을 구축한다. 익사이터(620)는 SFN 타이밍 및 GPS 신호를 사용하여, 미리 결정된 시간에 그리고 다른 채널 X SFN 송신기들에 의한 브로드캐스트들과 실질적으로 동시에 (이들 다른 채널 X SFN 송신기들이 STL 또는 채널 Y 릴레이에 의해 피딩되었는지 여부에 관계없이) 채널 X SFN 송신기(630)로부터 브로드캐스트 파형을 방출한다. 일부 실시예들에서, 브로드캐스트 파형은 도 4의 로버스트 프레임(402)에 대응한다.

도 7은 일부 실시예들에 따른, 협력 멀티-채널 TDM 릴레이 SFN 시스템에서의 채널 X 송신들(705) 및 채널 Y 송신들(704)의 타이밍을 비교하는 타이밍 다이어그램(700)을 도시한다. 일부 실시예들에 따라, 채널 X 송신들(705) 및 채널 Y 송신들(704)은 시간 정렬된다(706). 채널 Y 송신(704)은 복수의 채널 Y SFN 송신기들(703a 내지 703c)로부터 실질적으로 동시에 송신될 수도 있다. 채널 Y 로버스트 프레임들(704b, 704d, 704f)은 채널 Y 로버스트 프레임 수신기(712)에 의해 수신될 수도 있다. 역으로, 채널 X 릴레이 프레임들(704a, 704c, 704e)은 릴레이 수신기들(702a 및 702b)에 의해 수신 및 디코딩되어, PLP들 1 내지 M의 복구를 가능하게 할 수도 있다. 채널 X 익사이터들은 추후 송신을 위해 로버스트 프레임에서 로버스트 변조 및 코딩 스킴을 사용하여 PLP들 1 내지 M을 재인코딩할 수도 있다. 예를 들어, 릴레이 프레임 N+1(704a)에서의 PLP들 1 내지 M은 채널 X 로버스트 프레임 N+1(715b)로 재인코딩될 수도 있다. 채널 X 로버스트 프레임들은 채널 X SFN 송신기들(701a 내지 701c)에 의해 송신되고(709), 예시된 채널 X 로버스트 프레임 수신기(711)를 포함하는 채널 X 로버스트 프레임 수신기들에 의한 수신을 위해 의도된다. 유사하게, 채널 Y 로버스트 프레임들(704b, 704d, 704f)은 채널 Y SFN 송신기들(703a 내지 703c)에 의해 송신되고(710), 예시된 채널 Y 로버스트 프레임 수신기(712)를 포함하는 채널 Y 로버스트 프레임 수신기들에 의한 수신을 위해 의도된다.

도 8은 일부 실시예들에 따른, 채널 Y 협력 TDM 송신(800)을 예시한다. 채널 Y 협력 TDM 송신(800)은, 로버스트 프레임들(804c, 805c)과 시간 멀티플렉싱되는 릴레이 프레임들(807c, 808c)을 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 프레임(804c, 805c, 807c, 및 808c)은 각각 페이로드(804b, 805c, 807b, 및 808b) 및 부트스트랩(804a, 805a, 807a, 및 808a)을 포함한다. 각각의 페이로드(804b, 805c, 807b, 및 808b)에는 부트스트랩(804a, 805a, 807a, 808a), 예를 들어 ATSC A/321 프로토콜을 따르는 부트스트랩 신호가 선행된다. 릴레이 프레임들(807c, 808c)은 그 목적을 위해 설계된 전문 브로드캐스트 릴레이 수신기를 사용하여 채널 X SFN 송신기들로 릴레잉될 채널 X 데이터를 반송한다. 따라서, 채널 Y로 튜닝되는 소비자 수신기들은 릴레이 프레임들(807c, 808c)을 디코딩해서는 안 된다. 일부 실시예들에서, 송신(800)은 수신기들이 릴레이 프레임들(807c, 808c)과 같은 프레임들의 디코딩을 스킵하게 하도록 ATSC 3.0 표준의 메커니즘들을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 릴레이 페이로드들(807b, 808b)에 선행하는 부트스트랩들(807a, 808a) 양측 모두에는 소비자 ATSC 3.0 주 버전(major version) 수신기들에 의해 무시되지 않을 주 버전 번호가 할당될 수 있다. 채널 Y로 튜닝되는 ATSC 3.0 주 버전 소비자 수신기가 이들 릴레이 프레임들에 액세스하려고 시도하지 않는다는 것을 보장하기 위해, ATSC 3.0에서 이용가능한 다른 상위 계층 시그널링 메커니즘들이 또한 사용될 수도 있다. 게다가, 일부 실시예들에서, ATSC 3.0 소비자 수신기에 의한 로버스트 프레임들의 연속적인 중단 없는 수신을 보장하기 위해, 부트스트랩들(804a, 805a)은 ATSC 3.0 A/321 표준의 표 6.2로부터

로 알려진 A/321 시그널링(806)을 사용할 수 있다. 이 시그널링은, 디코딩되는 부트스트랩과 동일한 주 버전을 갖는 다음 프레임의, 밀리초 단위의, 시작 시간을 표시한다. 예를 들어, 부트스트랩(804a)에서 이 파라미터를 사용하면, 수신기가 도시된 바와 같은 부트스트랩(808a) 및 릴레이 페이로드(808b)를 스킵하고(806), 다음의 로버스트 페이로드(805b)에 대응하는 다음의 적용가능한 부트스트랩(805a)의 시작에서 디코딩을 재개하는 것을 가능하게 한다.

계층 분할 멀티플렉싱(LDM)을 사용하는 브로드캐스트 SFN 릴레잉

다음으로, 멀티-채널 협력 SFN 시스템 아키텍처를 사용하는 LDM SFN 릴레이 모드들의 기법들이 개시될 것이다. LDM SFN 릴레이 모드는, 서비스에 있어서의 갭들을 메우는 데 필요한 임의의 지리적 위치에 SFN 릴레이 송신기들을 설치하여 더 신뢰성있는 모바일 서비스들을 더 자유롭게 전달하기 위한 멀티-채널 SFN 협력 기법이다. 그러한 아키텍처는, 예를 들어, 셀룰러 타워들 상에 SFN 릴레이 송신기 사이트들을 배치함으로써, 도시 영역들 및 붐비는 베뉴들(예를 들어, 스타디움들 또는 경기장들)을 포함하는 실내 및 실외 위치들 양측 모두를 서빙할 수 있다. 이들 SFN 릴레이 송신기 사이트들은, 예를 들어, 유효 방사 전력(ERP)의 밀리와트로부터 수백 킬로와트까지(구현에 따름)의 송신 전력 레벨들로 동작할 수 있고, 실세계 브로드캐스트 전파 환경들의 도전과제들을 완화시키는 데 도움이 요구되는 곳에 브로드캐스트 SFN 신호를 제공하도록 엔지니어링된다. 그에 따라, 2개 이상의 협력적이고 완전히 기능하는 SFN 채널들이 사용되어, 협력 채널들 상의 새로운 릴레이 송신기 사이트들에 의해 어디서나 더 신뢰성있는 브로드캐스트 모바일 서비스를 확립할 수 있다. 이것은 협력 채널들에 대한 상호 혜택으로 상승작용을 한다. 그러한 혜택들은, 단순히 STL을 대체하고 다른 채널에 대한 기본 SFN 기능성을 확립하는 데 사용되는 TDM SFN 릴레이 모드에 의해 제공되는 혜택들에 부가적으로 존재한다.

일부 실시예들에서, 데이터는 계층 분할 멀티플렉싱, 또는 LDM을 사용하여 SFN 송신기들로 릴레잉될 수도 있다. 브로드캐스트 송신 시스템은 LDM 릴레잉을 단독으로 또는 이전 섹션들에서 설명된 TDM 릴레잉과 함께 이용할 수도 있다. LDM 릴레잉은, 독립적인 고립된 섬들로서 전통적으로 동작하는 대신에 새로운 멀티-테넌트 가상화 브로드캐스트 클라우드 모델을 생성하기 위해 공통 인프라스트럭처 및 허가 브로드캐스트 스펙트럼 리소스들을 사용하여 브로드캐스트 피허가자들을 함께 집합시키는 것을 가능하게 하는 새로운 브로드캐스트 시스템 아키텍처 및 패러다임 시프트를 표현한다. 이 스펙트럼 리소스들과 인프라스트럭처의 협력적 공유는 비용 절감들을 가능하게 하고 스펙트럼 효율을 증가시킬 수 있고, 장래 모바일 무선 시장에서 경쟁력있게 남아 있게 하는 차세대 브로드캐스트 기법들에 대한 혁신을 가능하게 할 수도 있다. SFN 모바일 서비스들과 관련하여 설명되었지만, 개시된 기법들은 고정 브로드캐스트 서비스들을 포함하는 다른 서비스들에 적용될 수 있다. 일부 실시예에서, 개시된 기법들은 또한 울트라-로버스트 모바일 휴대용 디바이스들에 적용될 수 있다.

도 9는 일부 실시예들에 따른, 3차원(시간, 주파수, 및 전력)으로 예시되는 LDM 프레임(901)을 통한 LDM 개념(900)을 도시한다. LDM 프레임(901)은 부트스트랩(902)에 뒤이어 프리앰블(903)을 포함할 수도 있다. 프리앰블(903)에는 LDM을 이용하는 프레임의 페이로드 부분이 뒤이어질 수도 있다. 페이로드 부분은 LDM 코어 계층(904) 및 LDM 향상 계층(905)을 포함할 수도 있다. 2개의 LDM 계층들(904, 905)은 시간 및 주파수에 있어서 동시에 송신될 수도 있고 따라서 서로 간섭할 수도 있다. 그러나, LDM 코어 계층(904)은 LDM 향상 계층(905)보다 더 높은 전력으로 송신될 수도 있다. 전력 스펙트럼 플롯(908)에 예시된 바와 같이, 일부 실시예들에 따라, LDM 코어 계층(904)은 LDM 향상 계층(905)보다 25dB 더 많은 전력으로 송신될 수도 있다. LDM 코어 계층(904)과 LDM 향상 계층(905) 사이의 송신 전력의 차이는 주입 레벨(906)이라고 지칭될 수도 있다. 주입 레벨에 대해 0 내지 25dB의 범위가 도시되어 있지만, 본 개시내용의 실시예들은 이 범위로 제한되지 않으며 주입 레벨의 다른 값들이 사용될 수 있다.

종래의 비-LDM 수신기는 LDM 향상 계층(905)의 존재의 지식 없이도 LDM 코어 계층(904)을 수신 및 디코딩하는 것이 가능할 수도 있다. 그러한 수신기의 경우, LDM 향상 계층은 단지 잡음으로서 여겨질 뿐이다. 예를 들어, 10dB 주입 레벨(906)을 가정하면, 송신된 신호에 대해 15dB의 SNR을 관측한 수신기는 LDM 향상 계층(905)에 의해 야기된 간섭으로 인해 LDM 코어 계층(904)을 디코딩할 때 10dB의 유효 SNR만을 단지 관측할 수도 있다. 그에 따라, 주입 레벨(906)은 그러한 영향들을 고려하도록 선정되어, 비-LDM 수신기들이 LDM 향상 계층(905)의 지식 없이도 LDM 코어 계층(904)을 충분히 수신하기에 충분히 높은 SNR을 관측하게 할 수도 있다.

높은 주입 레벨(906)은 높은 SNR을 갖는 LDM 호환 수신기가 LDM 계층들(904, 905) 양측 모두를 디코딩하기 위해 연속적인 간섭 소거를 채용하게 한다. 구체적으로는, 높은 SNR을 갖는 수신기는 LDM 코어 계층(904)을 디코딩하고, 그의 수신된 신호로부터 LDM 코어 계층(904)을 감산한 후에, LDM 향상 계층(905)을 디코딩할 수 있다. 이 프로세스는 도 12와 관련하여 아래에 추가로 논의된다.

중간 SNR을 갖는 LDM 호환 수신기는 LDM 코어 계층(904)만을 디코딩하는 것이 단지 가능할 수도 있다. 예를 들어, 10dB의 주입 레벨(906)을 가정하면, LDM 코어 계층(904)에 대해 10dB SNR을 갖는 신호를 관측한 수신기는 LDM 향상 계층(905)에 대해 0dB의 SNR을 가질 것이다. 그러한 수신기는 LDM 코어 계층(904)을 디코딩하는 것이 가능할 수도 있지만, LDM 향상 계층(905)을 디코딩하는 것은 불가능할 수도 있다.

dB 단위의 주입 레벨(906)로서 IL을, 주변 잡음에 대한 코어 계층의 수신된 SNR로서 SNR _CL 을, 그리고 주변 잡음에 대한 향상 계층의 수신된 SNR로서 SNR _EL 을 정의하면, LDM 코어 계층(904)에 대한 유효 SNR은 다음과 같이 계산될 수 있고

LDM 향상 계층(905)에 대한 유효 SNR은 다음과 같이 계산될 수 있다.

이들 3개의 파라미터들 및 2개의 식들은 아래에 개시되는 LDM 송신들을 설계하는 데 사용될 수도 있다.

예시된 LDM 개념은 중첩 코딩의 한 형태이며 ATSC 3.0 물리 계층에서 채택되었다. LDM 방법은 상이한 서비스들 및 지원 시그널링 - 그 각각은 이들 자신의 각각의 PLP들에 의해 구성됨 - 이 2개의 개별 계층들(904, 905)로 분리되는 것을 가능하게 한다. 이들 계층들은 전력 도메인(907)에 중첩되고 동일한 시간 및 주파수 OFDM 리소스들을 동일한 순간에 공유함으로써 스펙트럼 효율을 증가시키고 새로운 사용들을 가능하게 한다. ATSC 3.0 물리 계층 표준 A/322는, LDM을, 고정 서비스 사용들을 위해 소비자 ATSC 3.0 수신기들에서 지원될 것으로 예상되는 기준 기술로서 특정한다.

도 10은 일부 실시예들에 따른, 릴레이 송신들을 위한 LDM의 포함을 나타내는 시스템(1000)의 물리 계층 블록 다이어그램을 도시한다. 일부 예들에서, 시스템(1000)은 도 2의 채널 Y SFN 송신기들(253a 내지 253c)에서 구현될 수 있다. 구체적으로는, LDM 코어 계층으로서 송신되는 로버스트 PLP(1009)의 상부 상의 LDM 향상 계층으로서 릴레이 PLP(1007)가 사용될 수도 있다. 로버스트 PLP들(1009)은 코어 계층 BICM 블록(1001)에 진입하고, 릴레이 PLP들(1007)은 향상 계층 BICM 블록(1002)에 진입한다. 이들 BICM 블록들(1001, 1002)에 대한 변조 및 LDPC 코딩은 복수의 옵션들로부터 선택될 수도 있다. 예를 들어, ATSC 3.0 물리 계층은 도 22와 관련하여 논의되는 바와 같은 72개의 옵션들을 제공한다. BICM 블록들(1001, 1002)의 출력 심볼들은 LDM 컴바이너 블록(1003a)에 진입할 수도 있는데, 이 LDM 컴바이너 블록(1003a)은 주입 레벨 제어기(1003b), 전력 정규화기(1003c), 및 컴바이너(1003d)를 포함할 수도 있다. 컴바이너(1003d)는, 예를 들어, 변조 심볼들을 부가함으로써, LDM 코어 계층과 LDM 향상 계층을 조합하여, 조합된 LDM 심볼들을 생성한다. 전력 정규화기(1003c)는 브로드캐스트에서 비-LDM 심볼들(도시되지 않음)의 전력과 동일하도록 조합된 LDM 심볼들을 정규화한다. LDM 컴바이너 블록(1003a)에 뒤이어, 조합된 LDM 심볼들은 프레이밍 및 인터리빙 블록(1004)으로 그리고 그 후에 파형 생성 블록(1005)으로 전송될 수도 있다. 이들 블록들(1004, 1005)에서, 조합된 LDM 심볼들은 송신 시스템에서 임의의 다른 심볼들로서 취급될 수도 있다.

도 11은 일부 실시예들에 따른, SFN 송신기들의 서브세트를 피딩하기 위해 STL들 대신에 무선 릴레이들을 사용하는 협력 LDM 멀티-채널 브로드캐스트 시스템(1100)을 예시한다. 예시된 실시예에서, 브로드캐스트 시스템(1100)은, 별개의 브로드캐스트 채널들 상에서 브로드캐스팅하는 2개의 브로드캐스트 SFN들, 즉, 채널 X SFN(1101) 및 채널 Y SFN(1151)을 포함한다. SFN들(1101, 1151) 양측 모두의 동작은 멀티-채널 게이트웨이(1190)에 의해 중앙집중식으로 오케스트레이션될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 이 협력 오케스트레이션은 ATSC 3.0 모바일 서비스들에 대한 서비스 품질을 개선시키기 위해 어느 하나의 채널 상의 SFN 릴레이 송신기들의 배치에 있어서 더 많은 자유도 및 효율을 가능하게 하는 데 사용될 수도 있다.

일부 실시예들에서, 채널 X SFN 송신기들(1103a 및 1103b), 채널 Y SFN 송신기들(1153a 및 1153b), 및 멀티-채널 게이트웨이(1190)는 이용가능한 GPS 또는 TAI 기준을 가져서 동기식 동작을 가능하게 한다. 멀티-채널 게이트웨이(1190)는 LDM SFN 릴레이 기능을 지원하고, 협력 채널들 X 및 Y를 위한 2개의 독립적인 입력 데이터 스트림들(예를 들어, 모바일 콘텐츠)을 수용한다. 멀티-채널 게이트웨이(1190)는 이 입력 데이터를 미리 프로세싱할 수도 있고, STL들(1102a, 1102b, 1152a, 1152b)을 통해, 각각의 채널 각각에 대한 데이터 PLP들, 요구된 시그널링, 및 SFN 타이밍을 통신할 수도 있다.

채널 Y SFN(1151)은 채널 Y LDM 송신들의 향상 계층을 사용하여 정보를 채널 X SFN(1101)으로 무선으로 릴레잉한다. 이러한 방식으로, 채널 X SFN 릴레이 송신기(1112)는 그것을 게이트웨이(1190)에 연결하는 고가의 STL 없이도 동작할 수 있다. 역으로, 채널 X SFN(1101)은 채널 X LDM 송신의 향상 계층을 사용하여 정보를 채널 Y SFN(1151)으로 무선으로 릴레잉한다. 이러한 방식으로, 채널 Y SFN 릴레이 송신기(1162)는 그것을 게이트웨이(1190)에 연결하는 고가의 STL 없이도 동작할 수 있다. 아래에 추가로 논의되는 바와 같이, 채널 Y SFN 송신기들(1153a, 1153b)은 LDM을 사용하여 채널 X 릴레이 신호를 이들 자신의 브로드캐스트 신호와 멀티플렉싱하고, 채널 X SFN 송신기들(1103a, 1103b)은 LDM을 사용하여 채널 Y 릴레이 신호를 이들 자신의 브로드캐스트 신호와 멀티플렉싱한다.

협력 LDM 멀티-채널 브로드캐스트 시스템(1100)은, LDM 릴레이 기능성을 갖는 멀티-채널 게이트웨이(1190)를 포함할 수도 있다. 멀티-채널 게이트웨이(1190)는, 채널 X SFN(1101) 및 채널 Y SFN(1151) 양측 모두에서의 익사이터들을 지원하는 전체 시스템 오케스트레이션 책임을 갖는 SFN 마스터 노드이다. 익사이터들은 SFN 슬레이브 노드들로 간주되고 오버 디 에어(OTA) 릴레이 링크 또는 STL을 통해 직접 멀티-채널 게이트웨이(1190)에 커플링된다.

채널 Y SFN(1151)은, 멀티-채널 게이트웨이(1190)를 익사이터들(1154a, 1154b)에 각각 연결하는 STL 통신 경로들(1152a, 1152b)을 포함한다. 대응하는 SFN 송신기들(1153a, 1153b)은, 채널 Y 상에서, 채널 Y로 튜닝되는 소비자 수신기(1156)에 의해 수신되는 시간 정렬된 코히어런트 신호들(1155a, 1155b)을 브로드캐스팅한다. 채널 Y SFN 송신기들(1153a, 1153b)은 또한, 채널 Y 상에서, 소비자 수신기(1156)에 의해서가 아니라 채널 X SFN(1101)에서의 인프라스트럭처 수신기들에 의해서만 디코딩되도록 단지 의도된 릴레이 신호를 브로드캐스팅한다. 그것은 LDM을 사용하여 채널 X 릴레이 신호를 채널 Y 브로드캐스트 신호와 멀티플렉싱함으로써 이 릴레잉 기능성을 달성한다.

채널 Y SFN(1151)과 유사하게, 채널 X SFN(1101)은, 멀티-채널 게이트웨이(1190)를 익사이터들(1104a, 1104b)에 각각 연결하는 STL 통신 경로들(1102a, 1102b)을 포함한다. 대응하는 채널 X SFN 송신기들(1103a, 1103b)은, 채널 X 상에서, 채널 X로 튜닝되는 소비자 수신기(1106)에 의해 수신되는 시간 정렬된 코히어런트 신호들(1105a, 1105b)을 브로드캐스팅한다. 채널 X SFN 송신기들(1103a, 1103b)은 또한, 채널 X 상에서, 소비자 수신기(1106)에 의해서가 아니라 채널 Y SFN(1151)에서의 인프라스트럭처 수신기들에 의해서만 디코딩되도록 단지 의도된 릴레이 신호를 브로드캐스팅한다. 그것은 LDM을 사용하여 채널 Y 릴레이 신호를 채널 X 브로드캐스트 신호와 멀티플렉싱함으로써 이 릴레잉 기능성을 달성한다.

도 11은 채널 X SFN(1101)과 채널 Y SFN(1151) 양측 모두 간의 협력을 예시하고 있지만, 일부 실시예들에서, 단일 협력 채널의 사용이 가능하다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 채널 X SFN(1101)은 고정 서비스 전달을 위해 설계된 초단파(very high frequency)(VHF) 대역에서 동작한다. 채널 X SFN(1101)은 소비자 수신기들로의 고정 서비스들을 위해 LDM 향상 계층을 사용할 수 있고, 극초단파(ultra-high frequency)(UHF)에서 동작하는 채널 Y SFN(1151)으로 릴레잉하기 위해 LDM 코어 계층을 사용할 수 있다. 채널 Y SFN(1151)은, 차례로, 단지 코어 계층만을 사용하여 - 즉, LDM 없이도 - 모바일 서비스들을 제공할 수도 있다. 그러한 실시예들에서, 채널 Y SFN(1151)으로부터 채널 X SFN(1101)으로의 상호 협력이 없다는 것에 주목한다.

도 12는 일부 실시예들에 따른, 협력 멀티-채널 브로드캐스트 릴레이 시스템(1200)의 맥락에서의 채널 X 릴레이 수신기(1202)를 예시한다. 일부 실시예들에서 도 11의 채널 X SFN 송신기들(1103a, 1103b) 중 하나에 대응할 수도 있는 채널 X SFN 송신기(1210)는 채널 X 상에서 LDM 프레임을 방출한다. 일부 실시예들에서, 방출된 LDM 프레임은 도 9의 LDM 프레임(901)에 대응할 수도 있다. 채널 X SFN 송신기(1210)에 의해 송신되는 LDM 프레임은, 도 11의 채널 X SFN 송신기들(1103a, 1103b) 중 하나 이상에 의해 송신되는 LDM 프레임(1107)에 대응할 수도 있다.

안테나(1201)는 채널 X 상에서 LDM 프레임을 수신한다. 일부 실시예들에서, 안테나(1201)는, 높은 SNR을 보장하기 위해 채널 X SFN 송신기(1210)를 향해 정렬되는 지향성 안테나이다. 일부 실시예들에서, 안테나(1201)는 채널 X SFN 송신기(1201)에 대한 가시선으로 구성될 수도 있고, 사이트 엔지니어링 동안 계산된 페이드 마진으로 송신된 LDM 향상 계층을 디코딩하기 위해 요구된 SNR 필드 강도를 수신한다.

일부 실시예들에서, 도 11의 채널 X 릴레이 수신기(1164)에 대응할 수도 있는 릴레이 수신기(1202)는 채널 X SFN 송신기(1210)에 의해 릴레잉되는 콘텐츠, 시그널링, SFN 타이밍, 및 송신 컨트롤 데이터를 복구한다. 튜너(1203)는 채널 X에 대응하는 주파수로 튜닝되고, LDM 코어 계층의 디지털 복조 및 디코딩을 위해 준비된 신호를 생성한다. OFDM 복조기(1204)는, 예를 들어 사이클릭 프리픽스를 제거하고, 수신된 신호를 주파수 도메인으로 컨버팅하며, 주파수 도메인 등화를 수행함으로써, OFDM 신호를 복조한다. 그 후에, 주파수 및 시간 디인터리버 및 디프레이머(1205)가 복조된 신호를 주파수 및/또는 시간에 있어서 디인터리빙하고 신호를 디프레이밍한다.

그 후에, 계층들이 직렬로 프로세싱된다. 먼저, LDM 코어 계층은 코어 QAM 디매퍼(1206a) 및 코어 LDPC 디코더(1207a)에 의해 프로세싱된다. 도 6과 관련하여 상기에 논의된 QAM 디매퍼들과 유사하게, QAM 디매퍼들(1206a, 1206b)은 디인터리빙된 QAM 심볼들을 비트별 표현으로 디매핑하는데, 이 비트별 표현은 디코더로의 하드 또는 소프트 출력들을 구성할 수도 있다. 도 6과 관련하여 상기에 논의된 LDPC 디코더들과 유사하게, LDPC 디코더들(1207a, 1207b)은 LDPC 코드워드들을 디코딩하고, 코딩되지 않은 정보 비트들을 생성한다.

릴레이 수신기(1202)는 코어 계층의 실제 콘텐츠에 관심이 없고, 따라서 디코딩된 콘텐츠를 기저대역 디프레이머(1208)와 같은 기저대역 디프레이머로 전달하지 않는다는 것에 주목한다. 그러나, 릴레이 수신기(1202)는 릴레이 수신기(1202)가 그것이 요구한 정보를 포함하는 LDM 향상 계층을 디코딩하기 위해 LDM 코어 계층을 디코딩한다. 구체적으로는, 릴레이 수신기(1202)는 디코딩된 코어 정보를 코어 재생성 블록(1209)에 피딩할 수도 있는데, 이 코어 재생성 블록(1209)은, 코어 계층 정보를, 잡음이 없고 간섭이 없는 형태로 재인코딩 및 재매핑한다. 재생성된 신호는, 수신된 신호에 대한 LDM 코어 계층의 기여도의 추정치(estimate)를 표현한다. 따라서, 릴레이 수신기(1202)는 디인터리버 및 디프레이머(1205)의 출력으로부터 이 기여도를 감산한다(1211). 재생성이 신호에 대한 LDM 코어 계층 기여도의 정확한 표현이라고 가정하면, 이 감산(1211)의 출력은 단순히 LDM 향상 계층 및 잡음이다.

그 후에, 릴레이 수신기(1202)는 감산(1211)의 출력을 향상 QAM 디매퍼(1206b) 및 향상 LDPC 디코더(1207b)에 피딩할 수도 있다. 향상 LDPC 디코더(1207b)의 출력은 기저대역 디프레이머(1208)로 피딩되는데, 이 기저대역 디프레이머(1208)는 복구된 향상 계층 데이터를 생성한다.

그 후에, 디프레이밍된 정보(1215)는 채널 Y 상의 브로드캐스트를 위해 익사이터(1220)로 전달된다. 일부 실시예들에서, 디프레이밍된 정보(1215)는 도 11의 정보(1165)에 대응할 수도 있다. 또한, 익사이터(1220)는 도 11의 채널 Y 익사이터(1166)에 대응할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 정보는 채널 Y에서의 LDM 코어 계층 상에서 SFN 송신기에 의해 브로드캐스팅될 수도 있다. 익사이터(1220)는 채널 X로부터 릴레잉된 오케스트레이션 명령어들에 따라 브로드캐스트 파형을 구축한다. 익사이터(1220)는 SFN 타이밍 및 GPS 신호를 사용하여, 미리 결정된 시간에 그리고 다른 채널 Y SFN 송신기들에 의한 브로드캐스트들과 실질적으로 동시에 (이들 다른 채널 Y SFN 송신기들이 STL 또는 채널 X 릴레이에 의해 피딩되었는지 여부에 관계없이) 채널 Y SFN 릴레이 송신기(1230)로부터 브로드캐스트 파형을 방출한다. 예를 들어, 릴레이 수신기(1202) 및/또는 익사이터(1220)는, 채널 Y SFN 릴레이 송신기(1230)로부터의 브로드캐스트들의 타이밍을 제어하도록 구성되는 타이밍 회로를 포함할 수 있다. 채널 Y SFN 릴레이 송신기(1230)는 도 11의 채널 Y SFN 릴레이 송신기(1162)에 대응할 수도 있다.

도 12가 채널 X SFN 송신기, 채널 X 릴레이 수신기, 채널 Y 익사이터, 및 채널 Y SFN 릴레이 송신기와 관련하여 논의되지만, 본 개시내용의 실시예들은 도 11의 대응하는 채널 Y SFN 송신기들(1153a, 1153b), 채널 Y 릴레이 수신기(1109), 정보(1110), 채널 X 익사이터(1111), 및 채널 X SFN 릴레이 송신기(1112) 중 하나 이상에 의해 송신되는 LDM 프레임(1108)에 유사하게 적용될 수 있다.

도 13은 일부 실시예들에 따른, 협력 멀티-채널 LDM 릴레이 SFN 시스템에서의 채널 X 송신들(1301) 및 채널 Y 송신들(1303)의 타이밍을 비교하는 타이밍 다이어그램(1300)을 도시한다. 채널 Y 송신(1303)은 복수의 채널 Y SFN 송신기들로부터 실질적으로 동시에 송신될 수도 있지만, 단지 채널 Y SFN 송신기(1304)만이 도 13에 예시되어 있다. 채널 Y 로버스트 페이로드들(1303a, 1303c, 1303e)은 LDM 코어 계층 상에서 송신될 수도 있고 채널 Y 모바일 수신기(도시되지 않음)에 의해 수신될 수도 있다. 역으로, 채널 Y 릴레이 페이로드들(1303b, 1303d, 1303f)은 LDM 향상 계층 상에서 송신되고 채널 Y 릴레이 수신기(1310)에 의해 수신(1306) 및 디코딩되어, 릴레잉된 PLP들의 복구를 가능하게 할 수도 있다. 채널 X 익사이터(1311)는 채널 X SFN 릴레이 송신기(1312)에 의한 브로드캐스트 그리고 채널 X 모바일 수신기(도시되지 않음)에 의한 수신을 위해 후속 프레임들에서 릴레이 PLP들을 LDM 코어 계층으로서 재인코딩할 수도 있다. 예를 들어, 프레임 N의 LDM 향상 계층(1303b)에서의 PLP들은 프레임 N+2에서 송신되는 채널 X LDM 코어 계층(1301e)으로 재인코딩될 수도 있다. 채널 X SFN 릴레이 송신기(1312)는 GPS 또는 TAI 시간 기준들을 사용하여 그리고 채널 Y 향상 계층(1303b, 1303d, 1303f)에서의 릴레잉된 정보 내에서 시그널링되는 SFN 타이밍 정보에 의해 표시된 대로 다른 채널 X SFN 송신기들(도시되지 않음)과 실질적으로 동시에 코어 계층 모바일 프레임들을 코히어런트 SFN 신호로서 브로드캐스팅할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 채널 X SFN 송신기(1312)는 릴레잉을 위해 LDM 향상 계층을 송신하지 않는데, 이는 그러한 송신들이 멀티-채널 게이트웨이로의 STL 커넥션을 갖는 채널 X SFN 송신기들에 의해 수행되기 때문인 것에 주목한다.

유사하게, 채널 X 송신(1301)은 복수의 채널 X SFN 송신기들로부터 실질적으로 동시에 송신될 수도 있지만, 단지 채널 X SFN 송신기(1302)만이 도 13에 예시되어 있다. 채널 X 로버스트 페이로드들(1301a, 1301c, 1301e)은 LDM 코어 계층 상에서 송신될 수도 있고 채널 X 모바일 수신기(도시되지 않음)에 의해 수신될 수도 있다. 역으로, 채널 X 릴레이 페이로드들(1301b, 1301d, 1301f)은 LDM 향상 계층 상에서 송신되고 채널 X 릴레이 수신기(1307)에 의해 수신(1305) 및 디코딩되어, 릴레잉된 PLP들의 복구를 가능하게 할 수도 있다. 채널 Y 익사이터(1308)는 채널 Y SFN 릴레이 송신기(1309)에 의한 브로드캐스트 그리고 채널 X 모바일 수신기(도시되지 않음)에 의한 수신을 위해 후속 프레임들에서 릴레이 PLP들을 LDM 코어 계층으로서 재인코딩할 수도 있다. 예를 들어, 프레임 N의 LDM 향상 계층(1301b)에서의 PLP들은 프레임 N+2에서 송신되는 채널 Y LDM 코어 계층(l303e)으로 재인코딩될 수도 있다. 채널 Y SFN 릴레이 송신기(1309)는 GPS 또는 TAI 시간 기준들을 사용하여 그리고 채널 X 향상 계층(1301b, 1301d, 1301f)에서의 릴레잉된 정보 내에서 시그널링되는 SFN 타이밍 정보에 의해 표시된 대로 다른 채널 Y SFN 송신기들(도시되지 않음)과 실질적으로 동시에 코어 계층 모바일 프레임들을 코히어런트 SFN 신호로서 브로드캐스팅할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 채널 Y SFN 송신기(1309)는 릴레잉을 위해 LDM 향상 계층을 송신하지 않는데, 이는 그러한 송신들이 멀티-채널 게이트웨이로의 STL 커넥션을 갖는 채널 Y SFN 송신기들에 의해 수행되기 때문인 것에 주목한다.

도 14는 일부 실시예들에 따른, 멀티-채널 게이트웨이로의 STL 커넥션을 갖는 채널 X SFN 송신기(1402)로부터의 채널 X 송신들(1401), 및 협력 멀티-채널 LDM 릴레이 SFN 시스템에서의 릴레이 채널 Y LDM 향상 계층(예를 들어, 도 13의 1303b, 1303d, 1303f)으로부터 콘텐츠를 수신하는 채널 X SFN 릴레이 송신기(1404)로부터의 송신들(1403)의 타이밍을 비교하는 타이밍 다이어그램(1400)을 도시한다. 2개의 채널 X SFN 송신기들은 동일한 LDM 코어 계층들(1401a, 1401c, 1401e, 1403a, 1403c, 1403e)을 실질적으로 동시에 브로드캐스팅하여 채널 X 모바일 수신기(1406)에 의한 채널 X LDM 코어 계층들의 코히어런트 수신(1405)을 가능하게 한다. 예를 들어, 송신들(1401 및 1403)은 시간 정렬된다(1410). 부가적으로, 채널 X SFN 송신기(1402)는, 채널 X SFN 릴레이 송신기(1404)에 의해 송신되지 않고 채널 X 모바일 수신기(1406)에 의해 디코딩가능하지 않은 LDM 향상 계층(1401b, 1401d, 1401f)을 브로드캐스팅할 수도 있다. SFN 및 LDM에 대해 양측 모두가 애그노스틱한 모바일 수신기(1406)는 수신기(1406)에 도달하는 다수의 신호들(1405)을 완화시키고 마치 이들이 단일 채널 X 송신기로부터 브로드캐스팅된 것처럼 이들을 프로세싱한다.

채널 X SFN 향상 계층(1401b, 1401d, 1401f)은 채널 X SFN 릴레이 수신기(예를 들어, 도 13의 1307)에 의한 수신을 위해 의도될 수도 있고, 채널 Y SFN 송신기(예를 들어, 도 13의 1309)에 의한 LDM 코어 계층 브로드캐스트 송신을 위해 재인코딩할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 채널 X SFN 송신기(1402)는 STL 커넥션으로부터 멀티-채널 게이트웨이로의 LDM 향상 계층들(1401b, 1401d, 1401f)을 형성하는 데 사용되는 정보를 수신한다.

도 15는 일부 실시예들에 따른, 보다 큰 코어 계층 모바일 컨투어를 지원하면서 채널 Y SFN 릴레이 송신기(1506) 주위의 보다 작은 컨투어에서 독립적인 지오-타기팅된 데이터가 브로드캐스팅될 수도 있는 송신 시나리오(1500)를 예시한다.

일부 실시예들에서, 채널 X SFN 송신기(1501)는 LDM 코어 계층 상에서 모바일 서비스를 전달하고 LDM 향상 계층 상에서 데이터, 시그널링, SFN 타이밍, 및 지오-타기팅된 데이터를 채널 Y SFN 릴레이 송신기(1506)로 릴레잉하는 프레임(1502)을 브로드캐스팅한다. 예시된 프레임은, 2개의 서브프레임들(1504, 1512)로 분할되는 5개의 PLP들 1 내지 5(1502a 내지 1502e)를 포함한다. 서브프레임(1504)은, LDM 향상 계층을 포함하지 않는 독립적인 서브프레임인 PLP1(1502a)을 포함한다. 서브프레임(1512)은, PLP들 2 내지 5(1502b 내지 1502e)뿐만 아니라, 채널 Y SFN 릴레이 송신기(1506)에 대한 데이터, 시그널링, SFN 타이밍, 및 지오-타기팅된 데이터를 반송하는 LDM 향상 계층(1503)을 포함한다.

채널 Y SFN 릴레이 송신기(1506)는 LDM 코어 계층 상에서 모바일 서비스를 그리고 LDM 향상 계층 상에서 지오-타기팅된 데이터를 전달하는 프레임(1505)을 브로드캐스팅할 수도 있다. 채널 Y 프레임(1505)은 PLP들 1 내지 5(1505a 내지 1505e)를 포함하고 서브프레임들(1507, 1508)로 분할될 수도 있다. 서브프레임(1508)은 PLP들 2 내지 5(1505b 내지 1505e)를 포함하고 LDM 코어 계층 상에서 모바일 서비스들을 송신한다. 서브프레임(1507)은, PLP1(1505a)뿐만 아니라, 지오-타기팅된 데이터를 전달하는 향상 계층(1514)을 포함한다. 다른 채널 Y SFN 송신기들(도시되지 않음)이 도 13에 도시된 바와 같이 서브프레임(1508)에서의 향상 계층을 사용하여 채널 X 데이터를 릴레잉할 수도 있다는 것에 주목한다. 지오-타기팅된 데이터는 특정 SFN 릴레이 송신기에서 캐싱된 것으로 가정되고 SFN 릴레이 송신기(1506)의 위치로 타기팅된다. 도시된 바와 같은 OTA 릴레이에 의해 또는 인터넷을 포함하는 임의의 방법에 의해 상이한 지오-타기팅된 데이터가 앞서 전달될 수 있다. 로컬 지오-타기팅된 데이터를 삽입할 기회가 멀티-채널 게이트웨이에 의해 오케스트레이션 및 시그널링될 수도 있다.

예시적인 송신 구성은 ATSC 3.0 물리 계층 프로토콜로부터의 대표적인 파라미터들을 사용하여 개시된다. 도 22는 본 명세서에 개시된 LDM SFN 릴레이 모드의 방법들을 사용하여 모바일 서비스를 프로비저닝하는 데 잠재적으로 사용될 수도 있는 QAM 변조(QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM) 및 LDPC 쇼트 코드들(16200)을 사용하는 ATSC 3.0에 대한 48개의 이용가능한 옵션들의 예를 개시한다. 예시적인 예로서, 송신된 신호는, 8K의 FFT 사이즈, 산란된 파일럿들(SP 8_2) 및 보다 긴 GI(150㎲)를 갖는 OFDM 파형을 포함할 수도 있다. 그러한 예에서, 코어 계층에 대해 비트 레이트는 10.2Mbps이고 AWGN에서의 요구된 C/N은 6.5dB이다. 10.2Mbps의 총 코어 계층 비트 레이트는 2개의 동일하지 않은 서브프레임들: 독립적인 서브프레임(1512)(PLP2, PLP3, PLP4 및 PLP5)의 경우 4/5 또는 8.16Mbps, 및 PLP1을 포함하는 서브프레임(1504)의 경우 2.04Mbps로 분할될 수 있다. 채널 X 향상 계층(1503)에 대해 16dB의 주입 레벨을 가정하면, 도 10과 관련하여 상술된 SNR 식들을 사용하여, 코어 계층의 독립적인 서브프레임들(PLP2, PLP3, PLP4 및 PLP5)은 7.1dB의 C/N이 요구된다. 향상 계층이 없기 때문에 PLP1 코어 계층 C/N은 6.5dB로 유지된다.

LDM 향상 계층(1503)은 64QAM 및 2/5의 LDPC 코드 레이트를 사용하여 그리고 LDM 코어 계층과 동일한 FFT, 파일럿들, 및 GI를 유지함으로써 변조 및 인코딩될 수도 있다. 이 경우에, 독립적인 서브프레임(1512)(PLP2, PLP3, PLP4 및 PLP5)은 9.12Mbps의 비트 레이트를 가지며, 도 10과 관련하여 상술된 SNR 식들을 사용하여, 향상 계층(1503)에 대해 C/N(AWGN) 7.9dB가 요구된다.

채널 Y 상에서, 독립적인 서브프레임(PLP2, PLP3, PLP4 및 PLP5)의 코어 계층들(1505b 내지 1505e)은 채널 X에서의 코어 계층(1502a)과 동일한 이유로 6.5dB의 C/N을 갖는다(즉, 향상 계층이 없다). 20dB의 예시적인 주입 레벨을 사용하는 독립적인 서브프레임(1507)(PLP1)은 코어 계층에 대해 6.7dB C/N을 갖는다. 이 예에 대한 향상 계층(지오-타기팅된 데이터)은 QPSK 변조 및 1/3 LDPC 코드 레이트를 사용하고 -1.3dB C/N을 가지며, 20dB 주입과 함께 도 10과 관련하여 상술된 SNR 식들을 사용하여 이것은 LDM 향상 계층(1504)에 대해 20.2dB C/N이 된다.

도 16은 일부 실시예들에 따른, 도 15에 예시된 지오-타기팅된 데이터에 대한 예시적인 종단 간 시스템(1600)의 세부사항들을 도시한다. 멀티-채널 협력 게이트웨이(1601)는 도 13에 더 상세히 도시된 바와 같은 채널 X 및 채널 Y 프레임들 양측 모두를 오케스트레이션할 수도 있지만, 단순화를 위해 그리고 지오-타기팅된 것에 초점을 두고, 도 16은 릴레이 전용 예에 대한 이 예의 차이들을 강조한다. STL(1602), 채널 X 익사이터(1603), 및 채널 X SFN 송신기(1604)는 채널 Y 정보를 채널 Y SFN 릴레이 송신기(1608)로 릴레잉하도록 조정하는데(1606), 이 채널 Y SFN 릴레이 송신기(1608)는 채널 X에 대응하는 주파수로 튜닝되는 안테나(1607) 상의 릴레이 정보를 수신할 수도 있다. 채널 X 신호는 도 15의 송신(1502)에 대응할 수도 있다.

채널 Y SFN 송신기(1611)는 또한 멀티-채널 게이트웨이(1601) 및 STL(도시되지 않음)에 의해 오케스트레이션되고, 도 15의 채널 X 송신(1502)과 유사한 프레임 구조체를 송신할 수도 있다. 채널 Y SFN 송신기(1611)는 모바일 코어 서비스를 채널 Y 모바일 수신기(1614)로 전달하는(1612) 것으로 도시되어 있는데, 이 채널 Y 모바일 수신기(1614)는 LDM 코어 계층을 디코딩하는 것이 가능하지만 LDM 향상 계층을 디코딩하는 것은 가능하지 않다. 채널 Y SFN 송신기(1611)는 또한 모바일 코어 서비스를 채널 Y 모바일 수신기(1613)로 전달하는데(1612), 이 채널 Y 모바일 수신기(1613)는 LDM 코어 및 향상 계층들 양측 모두를 디코딩하는 것이 가능하다. 채널 Y SFN 릴레이 송신기(1608)는, 지오-타기팅된 데이터를 포함하여, 도 15의 송신(1505)에 대응하는 신호를 브로드캐스팅할 수도 있다. 채널 Y SFN 릴레이 송신기(1608)는 LDM 코어 계층 상에서 모바일 데이터를, 그리고 LDM 향상 계층 상에서 지오-타기팅된 데이터를 전달할 수도 있는데, 이들 데이터 양측 모두가 채널 Y 모바일 수신기(1613)에 의해 디코딩될 수도 있다. 그러나, 채널 Y 모바일 수신기(1614)는 지오-타기팅된 데이터를 수신하지 않고, 그 대신에 향상 계층을 잡음으로서 취급하여, LDM 코어 계층 상에서 송신되는 모바일 서비스만을 단지 수신한다.

2-채널 협력 LDM SFN 릴레이 모드에서, 채널들 양측 모두의 LDM 코어 계층은 이들의 각각의 모바일 서비스들의 PLP들을 모바일 수신기들로 직접 반송하는데, 이 모바일 수신기들은 임의의 LDM 향상 계층의 존재에 대해 애그노스틱하다. 협력 채널들의 각각의 LDM 향상 계층은 다른 협력 채널에 대한 SFN 릴레이 모드를 프로비저닝한다. 이 상호 관계는 보다 밀집된 SFN 인프라스트럭처의 더 유연한 확립을 가능하게 하여 서비스 품질을 증가시키거나 또는 새로운 서비스들을 소비자들에게 도입한다.

도 17은 일부 실시예들에 따른, 서비스 갭들을 메울 필요가 있는 곳에 브로드캐스트 신호를 배치하고, 실내 및 실외 위치들 양측 모두를 서빙하고, 밀집된 도시 영역들에 그리고 베뉴들(스타디움들, 경기장들)에 핫스폿들을 부가하고, 셀룰러 타워들 상에 릴레이들을 장착함으로써, QoS를 개선시키기 위해 다양한 전력 레벨들(예를 들어, 구현에 따라, 밀리와트 내지 수백 킬로와트의 유효 방사 전력(ERP))에서 동작하는 SFN 릴레이 송신기들에 대한 시나리오들(1700)을 도시한다.

멀티-채널 게이트웨이의 중앙 오케스트레이션으로, SFN 송신기(1701)는 LDM 릴레이 신호 및 시간 정보를 브로드캐스팅한다(1702). 예를 들어, ATSC 3.0 표준에서, ATSC 시간은 오버 디 에어로 브로드캐스팅되고, ATSC 3.0 소비자 수신기에서 벽 시계를 확립하기 위한 TAI 타임스탬프들을 반송한다. 저전력 릴레이 송신기들의 배치를 추가로 용이하게 하기 위해 사이트에 대한 시간 기준을 갖는 대안으로서 TAI 타임스탬프들을 갖는 ATSC 시간이 잠재적으로 사용될 수 있다.

예시적인 폴(pole) 장착된 SFN 릴레이 송신기 인클로저(1704)는, 상이한 채널들에서 동작하는 수신 안테나(1703) 및 송신 안테나(1705)를 가질 수도 있다. 예를 들어, 수신 안테나(1703)는 채널 X 상에서 릴레이 신호들을 수신할 수도 있고 송신 안테나(1705)는 채널 Y 상에서 신호들을 브로드캐스팅할 수도 있다. 이들 타입들의 SFN 릴레이 송신기들(1704)은 스타디움/경기장들(1706)에서 사용될 수 있고 수에 있어서 제한되지 않을 수 있다. 이들 SFN 릴레이 송신기들(1704)은 도시 영역들(1707)에, 또는 실내 장착된 송신기 인클로저(1709) 및 실외 장착된 수신 안테나(1708)를 갖는 빌딩들 및 몰들 내측에 또한 배치될 수 있다. SFN 릴레이 송신기들(1704)은 또한 기존의 셀룰러 타워들(1710) 상에 장착될 수 있다. 이전에 언급된 바와 같이 단지 코어 계층만을 브로드캐스팅하는 릴레이 송신기들에 대해 C/N의 저하가 없고, 도 22와 관련하여 설명된 계획 및 설계가 SFN들에 대한 이들 유연한 옵션들에 채용될 수 있다.

예를 들어, 고전력 SFN이 높은 타워들을 사용하여 초기에 배치되어 영역에 걸친 초기 광역 커버리지를 달성할 수도 있다. 이에 후속하여, 저전력 SFN 릴레이 송신기들이 배치되어 QoS를 상승작용으로 개선시키거나, 그리고/또는 도전과제가 되는 수신 환경들에 서비스를 제공할 수도 있다.

도 18은 일부 실시예들에 따른, 지오-타기팅된 시스템에 대한 서비스 컨투어들(1800)을 도시한다. 일부 실시예들에 따라, 전체 채널 Y 서비스 영역은, 채널 Y SFN 송신기(1801)에 의해 서비스되는 광역 모바일 서비스 컨투어(1802)를 포함할 수도 있다. 부가적으로, 모바일 컨투어들(1803, 1805)은 1802와 코히어런트한 채널 Y SFN 릴레이 송신기들에 의해 서비스될 수도 있다. 이들 채널 Y SFN 릴레이 송신기들은 모바일 서비스 데이터보다 상대적으로 더 높은 SNR들에서만 단지 디코딩될 수 있는 LDM 향상 계층 상의 지오-타기팅된 데이터를 또한 송신할 수도 있고, 그에 따라 지오-타기팅된 컨투어들(1804, 1806)은 동일한 송신기들로부터 방출되는 모바일 컨투어들(1803, 1805)보다 더 작은 풋프린트를 갖는다.

부가적으로, 모바일 컨투어들(1807, 1809)은 1802와 코히어런트한 채널 Y SFN 릴레이 송신기들에 의해 서비스될 수도 있다. 이들 채널 Y SFN 릴레이 송신기들은 또한, 독립적이지 않지만 오버랩되는 컨투어들(1808, 1810)에 걸쳐 지오-타기팅된 데이터를 송신하여, 서비스를 개선시키기 위한 SFN을 형성할 수도 있다. 이들 채널 Y 릴레이 송신기들은 저전력이고 함께 가까이 위치되고, 멀티-채널 게이트웨이에 의해 오케스트레이션되는 동기화된 지오-타기팅된 데이터를 송신할 수 있다.

도 19는 일부 실시예들에 따른, LDM을 이용하는 단일 협력 SFN에 대한 시스템(1900)을 도시한다. 예시된 실시예에서, 채널 Y SFN은 LDM 코어 계층 상에서 고정 텔레비전 서비스를 전달하고 LDM 향상 계층 상에서 LDM SFN 릴레이 기능을 제공한다. 채널 Y LDM SFN 릴레이 기능은 채널 X 코어 계층 로버스트 모바일 서비스를 지원한다. 일부 실시예들에서, 채널 X는 상호 협력을 제공하지 않는다.

일부 실시예들에서, 멀티-채널 게이트웨이(1901)는 채널 Y 상에서만 단지 LDM 릴레이 기능을 지원한다. STL(1902)은, 멀티-채널 게이트웨이(1901)를, 코어 계층 모바일 서비스를 제공하는 슬레이브 익사이터들(1903a, 1903b)에 연결한다. STL(1902)은 또한 멀티-채널 게이트웨이(1901)를 LDM 슬레이브 익사이터들(1904a, 1904b)에 연결하는데, 이 LDM 슬레이브 익사이터들(1904a, 1904b)은 고정 코어 계층 서비스 및 향상 계층 릴레이 기능을 채널 X에 제공한다.

채널 Y SFN 송신기들(1906a, 1906b)은 고정 안테나(1914)에 코히어런트 신호들을 제공하여, 소비자의 집(1915)으로 직접 서비스를 제공하는데, 이 소비자의 집(1915)은 LDM 코어 계층 상에 제공되는 서비스들만을 단지 수신한다. LDM 향상 계층(1907)은 채널 Y 전문 릴레이 수신기(1909)의 안테나(1908)에 제공되고, 릴레이 PLP 데이터, 시그널링, SFN 타이밍 및 Tx 컨트롤(1910)을 수신하도록 프로세싱된다. 채널 X 슬레이브 익사이터(1911)는 이 정보를 사용하여, 채널 X SFN 릴레이 송신기 사이트(1912)에 위치되는 코어 계층 모바일 서비스들을 제공한다. 채널 X 모바일 수신기(1913)는 채널 X SFN 송신기들(1905a, 1905b) 양측 모두 및 채널 X SFN 릴레이 송신기(1912)로부터의 코히어런트 신호들로부터 단지 LDM 코어 계층만을 디코딩한다.

이 예에서, 채널 X 송신기들(1905a, 1905b) 및 채널 X SFN 릴레이 송신기(1912)는 LDM 코어 계층 상에서 모바일 서비스를 제공한다. 일부 실시예들에서, LDM 코어 계층은 ATSC 3.0에 의해 지원된 것들로부터 선정되는 파라미터들을 이용하여 변조 및 인코딩될 수도 있다. 일부 실시예들에서, LDM 코어 계층은 16QAM 및 8/15의 LDPC 코드 레이트를 사용하여 변조 및 인코딩될 수도 있다. 이 시나리오에서, 신호는 8K FFT, 산란된 파일럿들(SP 8_2) 및 보다 긴 GI(150㎲)를 사용하여 대략 2.0비트들/s/Hz의 스펙트럼 효율을 가질 수도 있다. 채널 X LDM 코어 계층에 대해 비트 레이트는 10.2Mbps일 수도 있고 AWGN을 가정하여 요구된 C/N은 6.5dB일 수도 있다.

LDM 코어 계층 상에서 송신되는 채널 Y 고정 서비스는 8/15 코드 레이트(예를 들어, LDPC 긴 코드들 64800을 사용함), 산란된 파일럿들(SP 16_2), 및 보다 긴 GI(150㎲)와 함께 16K FFT 및 256 QAM을 사용할 수 있다. 그러한 시나리오에서, 비트 레이트는 22.5Mbps일 수도 있고 AWGN에서의 요구된 C/N은 14dB일 수도 있다. 주입 레벨을 20dB로 가정하면, 향상 계층 C/N은 집(1915)에서의 고정 안테나(1914)에서 15.3dB일 수도 있다.

LDM 향상 계층 채널 Y LDM 릴레이는 16 QAM 및 8/15 코드 레이트(예를 들어, LDPC 긴 코드들 64800을 사용함)로 송신될 수도 있다. 이 시나리오에서, 비트 레이트는 11.2Mbps일 수도 있고 AWGN에서의 C/N은 6.3dB일 수도 있다. 향상 계층에 대해 20dB 주입 레벨을 가정하면, 향상 계층에 대한 C/N은 채널 X 릴레이 송신기 사이트에서의 채널 Y LDM 수신기(1909)에서 26.3dB일 수도 있다.

도 20은 일부 실시예들에 따른, LDM SFN 릴레이 모드를 사용하는 다른 예를 도시한다. 예시적인 시스템(2000)은, 커뮤니티 클라우드(2001)에서의 SDN/NFV를 사용하여 인스턴스화되는 멀티-채널 게이트웨이를 포함한다. 커뮤니티 클라우드(2001)는 미국의 브로드캐스트 대역(예를 들어, 채널들 2 내지 36)의 부분들을 표현할 수 있는 브로드캐스트 채널들(A 내지 Z)을 가상화하는 다수의 협력 브로드캐스터들(2002)의 브로드캐스트 라디오 액세스 네트워크(RAN)를 생성 및 오케스트레이션한다.

커뮤니티 클라우드(2001)는, 장래의 5G 네트워크들(및/또는 다른 유사한 더 진화된 시스템들)에 대한 무선 산업 및 모바일 네트워크 오퍼레이터들에 의해 또한 고려되고 있는 ETSI NFV 아키텍처 참조 모델에 기초한다. 커뮤니티 클라우드(2001)는 오픈스택(OpenStack)과 같은 가상 인프라스트럭처 관리(virtual infrastructure management)(VIM)의 직접 제어 하에서 가상 머신들(virtual machines)(VM)을 형성하는 하이퍼바이저에 의해 추상화되는 상용 기성품(commercial off the shelf)(COTS) 컴퓨터 서버 하드웨어, 스토리지 및 네트워킹을 사용하여 구축될 수도 있다. SDN(가상 스위치들)이 사용되어 가상 네트워크 기능(VNF) 관리 및 VNF 오케스트레이션(MANO) 하에서 별개의 (VM) 상에서 실행되는 몇몇 VNF 소프트웨어 인스턴스들을 함께 묶어서, 다수의 채널들을 동시에 지원하기 위해 탄력성 및 확장성을 가진 실시간 네이티브 클라우드 환경에서의 멀티-채널 게이트웨이의 능력들을 조정할 수 있다. 이것은 클라우드 테넌트들을 위한 서비스들의 효율 및 혁신을 가능하게 한다. 도시된 SFN 마스터 및 슬레이브 노드들은 이용가능한 GPS 또는 TAI 시간 기준들을 갖는다.

커뮤니티 클라우드(2001)는 다수의 브로드캐스트 테넌트들(2002)로부터 IP 콘텐츠 및 데이터를 입력하기 위한 인터페이스들을 제공하고, 브로드캐스트 PLP들 상의 다수의 채널들에 걸친 OFDM 리소스들 상에서 이들을 스케줄링한다. 그 후에, 커뮤니티 클라우드(2001)는 미리 프로세싱된 데이터, 시그널링, SFN 타이밍, 및 송신기 컨트롤을 STL(2003)을 통해 채널들 A, B, Y, Z 상의 각각의 SFN 슬레이브 노드 익사이터들(2004, 2006, 2008, 2010) 각각에, 그리고 각각의 SFN 송신기들(2005, 2007, 2009, 2011)에 출력한다.

일부 실시예들에서, 채널 A, B, 및 Y SFN 송신기들(2005, 2007, 2009)은 SFN 릴레이 송신기들(2018, 2019, 2025)의 보조로 SFN 모바일 서비스를 모바일 수신기들(2026, 2027, 2028)에 각각 제공할 수도 있다. 채널 Z SFN 송신기들(2011)은 SFN 릴레이 송신기들의 혜택 없이도 SFN 고정 서비스들을 고정 수신기들(2029)에 제공할 수도 있다.

SFN 송신기들(2007, 2009, 2011)로부터 LDM 릴레이를 수신하는 채널들 A 및 B SFN 릴레이 송신기 사이트들(2018, 2019)에 공동 위치되는 멀티-채널 LDM 릴레이 수신기들(2015)을 관측함으로써 잠재적인 다이버시티 실시예들 중 일부가 보일 수 있다. 채널들 B, Y, 및 Z 수신 안테나들(2012, 2013, 2014)은 커뮤니티 클라우드(2001)에 의해 이들 다수의 협력 채널들에 걸쳐 스케줄링되는 중앙집중식으로 오케스트레이션된 PLP 데이터, 시그널링, SFN 타이밍 및 송신기 컨트롤을 수신할 수도 있는데, 이 커뮤니티 클라우드(2001)는 그 후에 채널들 A 및 B SFN 슬레이브 익사이터들(2017)과 인터페이싱된다(2016). 그 후에, 채널들 A 및 B 상의 채널들 A 및 B SFN 슬레이브 익사이터들(2017)은 수신기들(2026, 2027)에 모바일 서비스들을 제공하기 위해 각각의 SFN 릴레이 송신기들(2018, 2019)을 사용하여 이들의 각각의 채널들 상에서 브로드캐스팅하기 위한 정보를 프로세싱한다.

부가적으로, 정책 및 권한들의 감독 및 집행을 포함하는 오케스트레이션 다이버시티는 채널 Y SFN 릴레이 송신기 사이트(2025)에 공동 위치되는 멀티-채널 LDM 릴레이 수신기들(2022)을 관측함으로써 보일 수 있다. LDM 릴레이 수신기(2022)는 SFN 송신기들(2005, 2007)로부터 LDM 릴레이를 수신할 수도 있다. 채널들 A 및 B 수신 안테나들(2020, 2021)은 2001에 의해 이들 다수의 협력 채널들에 걸쳐 스케줄링되는 중앙집중식으로 오케스트레이션된 PLP 데이터, 시그널링, SFN 타이밍 및 송신기 컨트롤을 수신할 수도 있는데, 이 2001은 그 후에 채널 Y SFN 슬레이브 익사이터(2024) 및 각각의 SFN 릴레이 송신기(2025)와 인터페이싱되어(2023) 수신기들(2028)에 모바일 서비스들을 제공한다. LDM 릴레이 모드를 설계하기 위해 이전에 개시된 OFDM 파라미터들 및 SNR 식들이 적용될 수 있다.

도 21a 및 도 21b는 일부 예들에 따른, 새로운 ATSC 3.0 물리 계층, 및 총 72개의 잠재적인 동작 포인트들이 주어지는, 6개의 변조 레벨들(QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM, 1024QAM, 4096 QAM) 및 12개의 LDPC 코드 레이트들(2/15 내지 13/15)로부터의 선택들(2102)에 의해 주어진 서비스 PLP에 대해 선정될 수 있는 그의 광범위한 동작 포인트들(2101)의 예를 표현하는 정보(2100)를 제공한다. 도 21a는 불균일 콘스텔레이션(non-uniform constellation)(NUC)과 관련하여 선택(2102)을 예시하고 있지만, 선택(2102)은, 직교 진폭 변조를 상징하는 QAM과 같은(그러나 이에 제한되지 않음) 임의의 다른 변조들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 로버스트 동작 포인트는 1.3Mbps의 용량을 갖는 -6dB SNR이고, 최소 로버스트 동작 포인트는 59Mbps의 용량을 갖는 33dB SNR이다. 각각의 동작 포인트는 2101에 예시된 바와 같이 샤논 한계(Shannon limit)에 근접한 스펙트럼 효율로 동작한다. 미국에서 현재 활용되는 현재 ATSC A/53 표준은 그래프 2101에 도시된 단일 동작 포인트만을 단지 가지며, 이 동작 포인트는 스펙트럼 효율적이지 않다. 이 수많은 매우 효율적인 동작 포인트들은 본 명세서에 개시된 SFN 릴레이 모드들의 설계에서 다른 기술에 부분적으로 사용된다.

도 22는 개시된 LDM SFN 릴레이 모드의 방법들을 사용하여 모바일 서비스를 프로비저닝하는 데 잠재적으로 사용될 수도 있는 QAM 변조(QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM) 및 LDPC 쇼트 코드들(16200)을 사용하는 ATSC 3.0에 대한 48개의 이용가능한 옵션들(2200)의 예를 도시한다. 도 22는 ATSC 3.0으로부터의 최고 비트 레이트들(Mbps 단위)을 표현한다. 밀집된 SFN으로 달성된다고 가정되는, 대략 2.0 비트들/s/Hz의 스펙트럼 효율을 갖는 몇 가지 예들이 도 22로부터 선택될 것이다. 선택된 예들에는 전형적인 SFN 모바일을 지원하기 위해 8K FFT 및 필수적 산란된 파일럿 밀도 및 보호 간격들(GI) 길이들이 프로비저닝될 것이다. 개시된 예들에서 선정된 것들보다 더 밀집된 산란된 파일럿 패턴들 및 보다 긴 GI 길이의 사용이 가능하고, 도 22에 도시된 것보다 더 낮은 비트 레이트들을 발생시킬 수도 있다. 그러나, 그러한 경우들에서 도 22의 C/N 값들은 유효하게 유지될 것이다.

로버스트 코어 계층 모바일에 대한 도 22로부터의 첫 번째 선택은, 대략 2.0 비트들/s/Hz의 스펙트럼 효율을 갖는, 16QAM 및 8/15의 LDPC 코드 레이트이다. 이것은 6MHz 채널에서 12.8Mbps의 비트 레이트를 전달하는 것으로 나타난다. 8K FFT, 산란된 파일럿들(SP 8_2) 및 보다 긴 GI(150㎲)를 선택한 후에, 비트 레이트는 10.2Mbps이며 로버스트니스는 C/N(AWGN) 6.5dB로 유지된다.

향상 계층은 64 QAM 및 LDPC 코드 레이트 2/5로서 선택될 수도 있고, 코어 계층에 대해 이전에 선택된 것과 동일한 FFT, 파일럿들, GI를 유지함으로써, 11.4 Mbps의 비트 레이트 및 7.9dB의 C/N이 획득될 수 있다.

하나의 예에서 12dB의 주입 레벨이 선택된다. 이전에 계산된 바와 같은 6.5dB의 코어 계층 C/N의 저하는 8.2dB가 되고, 계산된 바와 같은 7.9dB의 향상 계층 C/N은 C/N 20.2dB가 된다. 주입 레벨을 16dB로 변경하면, 코어 계층 C/N 6.5dB의 저하가 7.1dB가 되고 7.9dB의 향상 계층 C/N이 24dB가 된다. 일부 실시예들에서, LDM 릴레이 송신기들은 단지 코어 계층만이 브로드캐스팅되기 때문에 - 즉, C/N을 감소시키는 향상 계층이 없기 때문에 - C/N 품질 저하를 갖지 않는다.

도 23은 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 방법(2300)을 도시하는 흐름도이다. 예를 들어, 방법(2300)은, 일부 실시예들에 따라, 제1 데이터 및 제2 데이터를 포함하는 수신된 신호에 기초하여 프레임을 생성할 수 있다. 하나의 실시예에서, 방법(2300)은 도 11의 시스템(1100), 도 13의 시스템(1300), 도 14의 시스템(1400), 및/또는 도 15의 시스템(1500)에 의해 수행된다. 단지 논의의 편의를 위해 도 11의 시스템(1100) 및 도 13의 시스템(1300)이 참조된다. 본 기술분야의 통상의 기술자들에 의해 이해되는 바와 같이 방법을 수행하기 위해 다른 시스템들이 사용될 수도 있다. 모든 단계들이 필요한 것은 아닐 수도 있고, 단계들은 도 23에 도시된 것과 동일한 순서로 수행되지 않을 수도 있다는 것이 인식되어야 한다.

단계 2302에서, 제1 데이터 및 제2 데이터를 포함하는 신호가 스테이션-송신기 링크를 통해 수신된다. 예를 들어, 하나 이상의 SFN 송신기들(1103a, 1103b, 1153a, 또는 1153b)은 도 11의 하나 이상의 STL들(1102a, 1102b, 1152a, 또는 1152b) 상에서 각각 신호를 수신한다. 신호는 제1 데이터 및 제2 데이터를 포함한다. 비제한적인 예로서, 채널 X SFN 송신기(1103a)는 STL(1102) 상의 게이트웨이(1190)로부터 신호를 수신한다. 이 예에서, 제1 데이터는 채널 X 신호/데이터를 포함할 수 있고 제2 데이터는 채널 Y 릴레이 데이터/신호를 포함할 수 있다.

단계 2304에서, 제1 데이터를 프로세싱함으로써 제1 계층이 형성된다. 단계 2306에서, 제2 데이터를 프로세싱함으로써 제2 계층이 형성된다. 예를 들어, 도 11의 채널 X SFN 송신기(1103)는 제1 계층(예를 들어, 채널 X 데이터에 기초하고 이를 송신하기 위한 코어 계층)을 형성하고 제2 계층(예를 들어, 채널 Y 데이터에 기초하고 이를 송신하기 위한 향상 계층)을 형성한다. 일부 실시예들에서, 제2 계층(예를 들어, 향상 계층)의 전력은 제1 계층(예를 들어, 코어 계층)의 전력보다 더 작을 수 있다.

일부 실시예들에 따르면, 채널 X SFN 송신기(1103)는, 예를 들어, 제1 코드 레이트를 갖는 저밀도 패리티 체크(LDPC) 코드를 사용하여 제1 데이터를 인코딩함으로써 제1 계층을 프로세싱하도록 구성된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 채널 X SFN 송신기(1103)는, 예를 들어, 제2 코드 레이트를 갖는 LDPC 코드를 사용하여 제2 데이터를 인코딩함으로써 제2 계층을 프로세싱하도록 구성된다.

단계 2308에서, 제1 계층을 제2 계층에 부가함으로써 프레임이 형성된다. 예를 들어, 채널 X SFN 송신기(1103)는, 예를 들어, 도 13 내지 도 15에 예시된 바와 같이, 제1 계층을 제2 계층에 부가함으로써 프레임을 생성한다. 프레임의 비제한적인 예가 도 13의 채널 X 송신들(1301)에 도시되어 있다. 일부 예들에서, 프레임은 ATSC 3.0 사양을 준수할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 프레임은 부트스트랩을 포함할 수 있다.

단계 2310에서, 프레임은 제1 브로드캐스트 채널 상에서 무선으로 브로드캐스팅된다. 예를 들어, 채널 X SFN 송신기(1103a)는 채널 X 상에서 프레임을 무선으로 브로드캐스팅한다. 일부 예들에 따르면, 제1 데이터는 제1 브로드캐스트 채널 상의 송신을 위한 텔레비전 신호를 포함할 수 있고, 제2 데이터는 제2 브로드캐스트 채널 상의 송신을 위한 제2 텔레비전 신호를 포함할 수 있다. 제2 데이터는, 제2 브로드캐스트 채널 상의 제2 데이터의 장래 송신에 대응하는 제어 정보를 또한 포함할 수도 있다.

일부 실시예들에 따르면, 채널 X SFN 송신기(1103a)는 동일한 프레임을 송신하는 하나 이상의 다른 송신기들(예를 들어, 채널 X SFN 송신기(1103b))과 실질적으로 동시에 프레임을 송신할 수 있다.

도 24는 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 방법(2400)을 도시하는 흐름도이다. 예를 들어, 방법(2400)은, 일부 실시예들에 따라, 브로드캐스트 채널 상의 수신된 신호에 기초하여 로버스트 프레임을 생성할 수 있다. 하나의 실시예에서, 방법(2400)은 도 12의 시스템(1200)에 의해 수행된다. 단지 논의의 편의를 위해 도 12의 시스템(1200)이 참조된다. 본 기술분야의 통상의 기술자들에 의해 이해되는 바와 같이 방법을 수행하기 위해 다른 시스템들이 사용될 수도 있다. 모든 단계들이 필요한 것은 아닐 수도 있고, 단계들은 도 24에 도시된 것과 동일한 순서로 수행되지 않을 수도 있다는 것이 인식되어야 한다.

단계 2402에서, 제1 계층 및 제2 계층을 포함하는 신호가 브로드캐스트 채널 상에서 수신된다. 예를 들어, 도 12의 릴레이 수신기(1202)는 SFN 송신기(1210)로부터의 안테나(1201)를 사용하여 신호를 수신한다. 일부 실시예들에 따르면, 수신된 신호는 제어 정보, 타이밍 정보, 시그널링, 및/또는 콘텐츠를 포함한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 수신된 신호는 고급 텔레비전 시스템 위원회(ATSC) 3.0 사양 또는 미국에서 또는 미국 외에서 사용되는 다른 무선 표준(들)을 준수한다.

단계 2404에서, 수신된 신호를 프로세싱함으로써 제1 계층 추정치가 형성된다. 예를 들어, 릴레이 수신기(1202)는 수신된 신호를 프로세싱함으로써 제1 계층 추정치를 형성한다. 수신된 신호를 프로세싱하기 위해, 일부 예들에 따라, 도 12에 논의된 바와 같이, 릴레이 수신기(1202)는 수신된 신호를 복조, 디인터리빙, 디매핑, 그리고 디코딩할 수도 있다. 수신된 신호를 프로세싱하여 제1 계층 추정치를 형성하는 것은, 추정된 비트-인터리빙된 코딩된 변조 신호를 재생성하는 것을 더 포함할 수 있다.

단계 2406에서, 예를 들어, 제1 계층 추정치 및 수신된 신호의 평균화에 기초하여 간섭 없는 신호가 형성된다. 예를 들어, 릴레이 수신기(1202)는 수신된 신호로부터 제1 계층 추정치를 (예를 들어, 도 12의 감산(1211)을 사용하여) 감산한다. 단계 2408에서, 간섭 없는 신호를 프로세싱함으로써 제2 계층 추정치가 형성된다. 예를 들어, 릴레이 수신기(1202)는 제2 계층 추정치를 생성하기 위해 프로세싱(예를 들어, 디매핑, 디코딩, 그리고 이와 유사한 것)한다.

단계 2410에서, 제2 계층 추정치를 인코딩함으로써 로버스트 프레임이 형성된다. 일부 실시예들에서, (예를 들어, 기저대역 디프레이머(1208)를 사용하는) 릴레이 수신기(1202)는 로버스트 프레임을 생성하기 위해 제2 계층 추정치를 인코딩한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 익사이터(1220)는 로버스트 프레임을 생성하기 위해 제2 계층 추정치를 인코딩한다. 일부 예들에서, 수신된 신호는 제어 정보를 포함하고, 로버스트 프레임을 형성하는 것은, 제어 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 제2 계층 추정치를 인코딩하는 것을 포함한다.

단계 2412에서, 로버스트 프레임은 무선으로 브로드캐스팅된다. 예를 들어, 익사이터(1220) 및/또는 SFN 릴레이 송신기(1230)를 사용하는 릴레이 수신기(1202)는 로버스트 프레임을 무선으로 브로드캐스팅한다. 일부 예들에서, 로버스트 프레임은, 릴레이 수신기(1202)가 수신된 신호를 수신한 브로드캐스트 채널과는 상이한 브로드캐스트 채널 상에서 브로드캐스팅된다. 비제한적인 예로서, 릴레이 수신기(1202)는 채널 X 상에서 신호를 수신하고, 채널 X와는 상이한 채널 Y 상에서 로버스트 프레임을 브로드캐스팅할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 다른 브로드캐스트 채널 상에서 송신되는 프레임들은 브로드캐스트 채널 상에서 송신되는 프레임들과 실질적으로 동기화된다.

본 개시내용의 실시예들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 펌웨어의 임의의 조합을 갖는 브로드캐스트 시스템에 의해 구현될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 브로드캐스트 시스템은, 명령어들을 실행 및 저장하기 위한, 비일시적 메모리를 포함하는 메모리 및 프로세서를 갖는 디바이스를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 프로세서는, 브로드캐스트 시스템 및/또는 브로드캐스트 시스템의 하나 이상의 컴포넌트들의 산술적, 논리적, 그리고/또는 입/출력(I/O) 동작들을 수행하기 위해 로직 및/또는 명령어들을 수행하도록 구성되는 회로들을 포함할 수 있다. 그러한 회로들의 예들은 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이(field-programmable gate array)(FPGA)들, 주문형 집적 회로(application-specific integrated circuit)(ASIC)들, 디지털 신호 프로세서(digital signal processor)(DSP)들, 및 범용 프로세서(general-purpose processor)(GPP)들을 포함한다. 메모리는 데이터 및 프로그램 명령어들을 유형으로(tangibly) 포함할 수도 있다. 소프트웨어는 하나 이상의 애플리케이션들 및 운영 체제를 포함할 수도 있다. 하드웨어는 라디오 주파수(RF) 프론트 엔드, 안테나, 프로세서, 및 메모리를 포함하는 RF 송신기를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 브로드캐스트 시스템은 또한 다수의 프로세서들 및 다수의 공유 또는 별개의 메모리 컴포넌트들을 가질 수도 있다. (브로드캐스트) 수신기는 텔레비전 수신기로부터 사물 인터넷(Internet of Things)(IoT) 디바이스에 이르는 임의의 실시예일 수도 있다.

예를 들어, 다양한 실시예들은 도 25에 도시된 컴퓨터 시스템(2500)과 같은 하나 이상의 컴퓨터 시스템들을 사용하여 구현될 수 있다. 컴퓨터 시스템(2500)은, 예를 들어, 도 23의 방법(2300) 및/또는 도 24의 방법(2400)과 같은(그러나 이에 제한되지 않음) 본 개시내용에서 논의되는 방법을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 본 개시내용에서 논의되는 시스템들 중 하나 이상 또는 시스템들 중 일부는 컴퓨터 시스템(2500)을 사용하여 구현될 수 있다. 하나의 예에서, 본 개시내용의 하나 이상의 게이트웨이들(예를 들어, 게이트웨이(들)(102, 202, 252, 502, 1190, 1601, 1901, 2001)), 하나 이상의 익사이터들(예를 들어, 익사이터(들)(105, 204, 254, 504, 620, 1104, 1111, 1154, 1166, 1220, 1308, 1311, 1603, 1903, 1904, 1911, 2004, 2006, 2008, 2010, 2017, 2024)), 하나 이상의 릴레이 수신기들(예를 들어, 릴레이 수신기(들)(210, 211, 602, 702, 1109, 1164, 1202, 1307, 1310, 1909, 2015, 2022)), 하나 이상의 송신기들(예를 들어, 송신기(들)(106, 203, 253, 310, 410, 505, 610, 630, 701, 703, 1000, 1103, 1153, 1112, 1162, 1210, 1230, 1302, 1304, 1309, 1312, 1402, 1404, 1501, 1506, 1604, 1608, 1611, 1701, 1704, 1801, 1905, 1906, 1912, 2005, 2007, 2009, 2011, 2018, 2019, 2025)), 및/또는 하나 이상의 소비자 수신기들(예를 들어, 소비자 수신기(들)(110, 206, 256, 711, 712, 1106, 1156, 1406, 1613, 1614, 1913, 2026, 2027, 2028, 2029))은 컴퓨터 시스템(2500)을 사용하여 구현될 수 있다(그리고/또는 컴퓨터 시스템(2500)을 포함할 수 있다). 컴퓨터 시스템(2500)은 본 명세서에서 설명되는 기능들을 수행하는 것이 가능한 임의의 컴퓨터일 수 있다.

컴퓨터 시스템(2500)은 본 명세서에서 설명되는 기능들을 수행하는 것이 가능한 임의의 잘 알려진 컴퓨터일 수 있다.

컴퓨터 시스템(2500)은, 프로세서(2504)와 같은, (중앙 프로세싱 유닛들, 또는 CPU들이라고도 또한 불리는) 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 프로세서(2504)는 통신 인프라스트럭처 또는 버스(2506)에 연결된다.

컴퓨터 시스템(2500)은, 사용자 입/출력 인터페이스(들)(2502)를 통해 통신 인프라스트럭처(2506)와 통신하는 모니터들, 키보드들, 포인팅 디바이스들 등과 같은 사용자 입/출력 디바이스(들)(2503)를 또한 포함한다.

컴퓨터 시스템(2500)은 또한 메인 또는 일차 메모리(2508), 예컨대 랜덤 액세스 메모리(random access memory)(RAM)를 포함한다. 메인 메모리(2508)는 하나 이상의 레벨들의 캐시를 포함할 수 있다. 메인 메모리(2508)는 제어 로직(즉, 컴퓨터 소프트웨어) 및/또는 데이터를 내부에 저장하였다.

컴퓨터 시스템(2500)은 또한 하나 이상의 이차 저장 디바이스들 또는 메모리(2510)를 포함할 수 있다. 이차 메모리(2510)는, 예를 들어, 하드 디스크 드라이브(2512) 및/또는 착탈식 저장 디바이스 또는 드라이브(2514)를 포함할 수 있다. 착탈식 저장 드라이브(2514)는 솔리드 스테이트 메모리, 플로피 디스크 드라이브, 자기 테이프 드라이브, 콤팩트 디스크 드라이브, 광학 저장 디바이스, 테이프 백업 디바이스, 및/또는 임의의 다른 저장 디바이스/드라이브일 수 있다.

착탈식 저장 드라이브(2514)는 착탈식 저장 유닛(2518)과 상호작용할 수 있다. 착탈식 저장 유닛(2518)은, 컴퓨터 소프트웨어(제어 로직) 및/또는 데이터를 저장하는 컴퓨터 사용가능 또는 판독가능 저장 디바이스를 포함한다. 착탈식 저장 유닛(2518)은 플로피 디스크, 자기 테이프, 콤팩트 디스크, DVD, 광학 저장 디스크, 및/ 임의의 다른 컴퓨터 데이터 저장 디바이스일 수 있다. 착탈식 저장 드라이브(2514)는 잘 알려진 방식으로 착탈식 저장 유닛(2518)으로부터 판독하거나 그리고/또는 그에 기입한다.

예시적 실시예에 따르면, 이차 메모리(2510)는, 컴퓨터 프로그램들 및/또는 다른 명령어들 및/또는 데이터가 컴퓨터 시스템(2500)에 의해 액세스되게 하는 다른 수단들, 방편들 또는 다른 접근법들을 포함할 수 있다. 그러한 수단들, 방편들 또는 다른 접근법들은, 예를 들어, 착탈식 저장 유닛(2522) 및 인터페이스(2520)를 포함할 수 있다. 착탈식 저장 유닛(2522) 및 인터페이스(2520)의 예들은 프로그램 카트리지 및 카트리지 인터페이스(예컨대, 비디오 게임 디바이스들에서 발견되는 것), 착탈식 메모리 칩(예컨대, EPROM 또는 PROM) 및 연관된 소켓, 메모리 스틱 및 USB 포트, 메모리 카드 및 연관된 메모리 카드 슬롯, 및/또는 임의의 다른 착탈식 저장 유닛 및 연관된 인터페이스를 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(2500)은 통신 또는 네트워크 인터페이스(2524)를 더 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(2524)는 컴퓨터 시스템(2500)이 원격 디바이스들, 원격 네트워크들, 원격 엔티티들 등(참조 번호 2528에 의해 개별적으로 그리고 집합적으로 참조됨)의 임의의 조합과 통신 및 상호작용하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 통신 인터페이스(2524)는 컴퓨터 시스템(2500)이 통신 경로(2526)를 통해 원격 디바이스들(2528)과 통신하게 할 수 있는데, 이 통신 경로(2526)는 유선 및/또는 무선일 수 있고, LAN들, WAN들, 인터넷 등의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 제어 로직 및/또는 데이터는 통신 경로(2526)를 통해 컴퓨터 시스템(2500)으로 그리고 그로부터 송신될 수 있다.

일 실시예에서, 제어 로직(소프트웨어)을 저장하는 유형의 컴퓨터 사용가능 또는 판독가능 매체를 포함하는 유형의 장치 또는 제조 물품은 또한 본 명세서에서 컴퓨터 프로그램 제품 또는 프로그램 저장 디바이스라고도 지칭된다. 이것은 컴퓨터 시스템(2500), 메인 메모리(2508), 이차 메모리(2510), 및 착탈식 저장 유닛들(2518 및 2522)뿐만 아니라, 전술한 것의 임의의 조합을 포함하는 유형의 제조 물품들을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 그러한 제어 로직은, 하나 이상의 데이터 프로세싱 디바이스들(예컨대, 컴퓨터 시스템(2500))에 의해 실행될 때, 그러한 데이터 프로세싱 디바이스들로 하여금 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 동작하게 한다.

본 개시내용에 포함되는 교시들에 기초하여, 도 25에 도시된 것 이외의 데이터 프로세싱 디바이스들, 컴퓨터 시스템들 및/또는 컴퓨터 아키텍처들을 사용하여 본 개시내용의 실시예들을 제조 및 사용하는 방법이 관련 기술분야(들)의 통상의 기술자들에게 명백할 것이다. 특히, 실시예들은 본 명세서에서 설명되는 것들 이외의 소프트웨어, 하드웨어, 및/또는 운영 체제 구현들로 동작할 수 있다.

본 개시내용은 또한 임의의 컴퓨터 사용가능 매체 상에 저장되는 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품들에 관한 것이다. 그러한 소프트웨어는, 하나 이상의 데이터 프로세싱 디바이스에서 실행될 때, 데이터 프로세싱 디바이스(들)로 하여금 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 동작하게 한다. 본 개시내용의 실시예들은 현재 또는 장래에 알려지는 임의의 컴퓨터 사용가능 또는 판독가능 매체를 채용한다. 컴퓨터 사용가능 매체들의 예들은 일차 저장 디바이스들(예를 들어, 임의의 타입의 랜덤 액세스 메모리), 이차 저장 디바이스들(예를 들어, 하드 드라이브들, 플로피 디스크들, CD ROM들, ZIP 디스크들, 테이프들, 자기 저장 디바이스들, 및 광학 저장 디바이스들, MEMS, 나노기술 저장 디바이스 등), 및 통신 매체들(예를 들어, 유선 및 무선 통신 네트워크들, 근거리 네트워크들, 광역 네트워크들, 인트라넷들 등)을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

발명의 내용 및 요약서 섹션들이 아니라, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 섹션이 청구항들을 해석하는 데 사용되도록 의도된다는 것이 인식되어야 한다. 발명의 내용 및 요약서 섹션들은 본 발명자(들)에 의해 고려되는 본 발명의 모든 예시적인 실시예들이 아니라 하나 이상의 예시적인 실시예들을 제시할 수도 있고, 따라서, 어떠한 방식으로든 본 발명 및 첨부된 청구항들을 제한하려는 것으로 의도되지 않는다.

본 발명은 예시적인 기술분야들 및 응용예들에 대한 예시적인 실시예들을 참조하여 본 명세서에서 설명되었지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 이에 대한 다른 실시예들 및 수정들이 가능하고, 본 발명의 범주 및 사상 내에 있다. 예를 들어, 그리고 이 단락의 일반성을 제한함이 없이, 실시예들은 도면들에 예시되거나 그리고/또는 본 명세서에서 설명되는 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 및/또는 엔티티들로 제한되지 않는다. 추가로, 실시예들(본 명세서에 명시적으로 설명되든 또는 아니든 간에)은 본 명세서에서 설명되는 예들 이외의 기술분야들 및 응용예들에 대해 상당한 유용성을 갖는다.

본 명세서에서는 특정된 기능들 및 그 관계들의 구현을 예시하는 기능적 빌딩 블록들의 도움으로 실시예들이 설명되었다. 이들 기능적 빌딩 블록들의 경계들은 설명의 편의를 위해 본 명세서에서 임의로 정의되었다. 특정된 기능들 및 관계들(또는 그의 등가물들)이 적절하게 수행되는 한 대안적인 경계들이 정의될 수 있다. 부가적으로, 대안적인 실시예들은 본 명세서에서 설명되는 것과는 상이한 순서화들을 사용하여 기능적 블록들, 단계들, 동작들, 방법들 등을 수행할 수도 있다.

본 명세서에서 "하나의 실시예(one embodiment)", "일 실시예(an embodiment)", "예시적인 실시예(an example embodiment)", 또는 유사한 어구들에 대한 언급들은, 설명된 실시예가 특정 피처, 구조체, 또는 특성을 포함할 수도 있지만, 모든 실시예가 반드시 특정 피처, 구조체, 또는 특성을 포함하지는 않을 수도 있음을 표시한다. 더욱이, 그러한 어구들은 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 추가로, 특정 피처, 구조체, 또는 특성이 일 실시예와 관련하여 설명될 때, 본 명세서에 명시적으로 언급 또는 설명되든 또는 아니든 간에 그러한 피처, 구조체, 또는 특성을 다른 실시예들 내에 포함시키는 것이 관련 기술분야(들)의 통상의 기술자들의 지식 내에 있을 것이다.

본 발명의 폭 및 범주는 상기에 설명된 예시적인 실시예들 중 어느 것에 의해서도 제한되어서는 안 되고, 다음의 청구항들 및 그 등가물들에 따라서만 정의되어야 한다.

Claims (20)

1. 방법으로서,
   브로드캐스트 채널 상에서, 제1 계층 및 제2 계층을 포함하는 신호를 수신하는 단계;
   상기 수신된 신호를 프로세싱함으로써 제1 계층 추정치(first layer estimate)를 형성하는 단계;
   상기 수신된 신호로부터 상기 제1 계층 추정치를 감산함으로써 간섭 없는 신호를 형성하는 단계;
   상기 간섭 없는 신호를 프로세싱함으로써 제2 계층 추정치를 형성하는 단계;
   상기 제2 계층 추정치를 인코딩함으로써 로버스트 프레임(robust frame)을 형성하는 단계; 및
   상기 로버스트 프레임을 무선으로 브로드캐스팅하는 단계
   를 포함하는, 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 로버스트 프레임을 무선으로 브로드캐스팅하는 단계는, 다른 브로드캐스트 채널 상에서 상기 로버스트 프레임을 브로드캐스팅하는 단계를 포함하는, 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 다른 브로드캐스트 채널 상에서 송신된 프레임들은 상기 브로드캐스트 채널 상에서 송신된 프레임들과 실질적으로 동기화되는, 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 수신된 신호를 프로세싱함으로써 제1 계층 추정치를 형성하는 단계는, 추정된 비트-인터리빙된 코딩된 변조 신호를 재생성하는 단계를 포함하는, 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 수신된 신호는 제어 정보를 포함하고, 상기 로버스트 프레임을 형성하는 단계는, 상기 제어 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제2 계층 추정치를 인코딩하는 단계를 포함하는, 방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 제어 정보는 타이밍 정보를 포함하는, 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 수신된 신호는 고급 텔레비전 시스템 위원회(Advanced Television Systems Committee)(ATSC) 3.0 사양을 준수하는, 방법.
8. 장치로서,
   제1 브로드캐스트 채널로 튜닝되는 제1 안테나;
   제2 브로드캐스트 채널로 튜닝되는 제2 안테나; 및
   상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 커플링되는 프로세서
   를 포함하고,
   상기 프로세서는:
   상기 제1 안테나로부터, 제1 계층 및 제2 계층을 포함하는 신호를 수신하고;
   상기 수신된 신호를 프로세싱함으로써 제1 계층 추정치를 형성하고;
   상기 수신된 신호로부터 상기 제1 계층 추정치를 감산함으로써 간섭 없는 신호를 형성하고;
   상기 간섭 없는 신호를 프로세싱함으로써 제2 계층 추정치를 형성하고;
   상기 제2 계층 추정치를 인코딩함으로써 로버스트 프레임을 형성하고;
   무선 송신을 위해 상기 로버스트 프레임을 상기 제2 안테나로 송신하도록
   구성되는, 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제2 안테나로부터의 브로드캐스트들의 타이밍을 제어하도록 구성되는 타이밍 회로를 더 포함하는, 장치.
10. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는 추정된 비트-인터리빙된 코딩된 변조 신호를 재생성함으로써 상기 제1 계층 추정치를 형성하도록 추가로 구성되는, 장치.
11. 제8항에 있어서,
    상기 수신된 신호는 제어 정보를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 제어 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제2 계층 추정치를 인코딩함으로써 상기 로버스트 프레임을 형성하도록 추가로 구성되는, 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제어 정보는 타이밍 정보를 포함하는, 장치.
13. 제8항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 상기 장치를 멀티-채널 게이트웨이에 커플링하는, 장치.
14. 방법으로서,
    스테이션-송신기 링크(station-to-transmitter link) 상에서, 제1 데이터 및 제2 데이터를 포함하는 신호를 수신하는 단계;
    상기 제1 데이터를 프로세싱함으로써 제1 계층을 형성하는 단계;
    상기 제2 데이터를 프로세싱함으로써 제2 계층을 형성하는 단계;
    상기 제1 계층을 상기 제2 계층에 부가함으로써 프레임을 형성하는 단계; 및
    상기 프레임을 제1 브로드캐스트 채널 상에서 무선으로 브로드캐스팅하는 단계
    를 포함하고;
    상기 제1 데이터는, 상기 제1 브로드캐스트 채널 상의 송신을 위한 텔레비전 신호를 포함하고;
    상기 제2 데이터는, 제2 브로드캐스트 채널 상의 송신을 위한 제2 텔레비전 신호를 포함하는, 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 계층의 전력은 상기 제1 계층의 전력보다 더 작은, 방법.
16. 제14항에 있어서,
    상기 프레임은 부트스트랩 신호를 포함하는, 방법.
17. 제14항에 있어서,
    상기 제2 데이터는, 상기 제2 브로드캐스트 채널 상의 상기 제2 데이터의 장래 송신에 대응하는 제어 정보를 더 포함하는, 방법.
18. 제14항에 있어서,
    상기 프레임은 고급 텔레비전 시스템 위원회(ATSC) 3.0 사양을 준수하는, 방법.
19. 제14항에 있어서,
    동일한 채널 상의 2개의 송신기들로부터 실질적으로 동시에 상기 프레임을 브로드캐스팅하는 단계를 더 포함하는, 방법.
20. 제14항에 있어서,
    상기 제1 계층을 프로세싱하는 것은, 제1 코드 레이트를 갖는 저밀도 패리티 체크(low-density parity check)(LDPC) 코드를 사용하여 상기 제1 데이터를 인코딩하는 것을 포함하고;
    상기 제2 계층을 프로세싱하는 것은, 제2 코드 레이트를 갖는 LDPC 코드를 사용하여 상기 제2 데이터를 인코딩하는 것을 포함하는, 방법.

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