TW201608846A - 傳送廣播信號的裝置、接收廣播信號的裝置、傳送廣播信號的方法以及接收廣播信號的方法 - Google Patents

傳送廣播信號的裝置、接收廣播信號的裝置、傳送廣播信號的方法以及接收廣播信號的方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種傳送廣播信號的方法。該方法包括藉由一輸入格式化塊將一輸入信號流格式化成複數個PLPs(Physical Layer Pipes，實體層管道)；藉由一編碼器編碼該複數個PLPs中的資料；藉由一成幀與交錯塊處理該複數個PLPs中的編碼的資料以輸出至少一信號幀；以及藉由一波形產生塊對該至少一信號幀中的資料進行波形調變並藉由該波形產生塊傳送具有波形調變的資料的複數個廣播信號。

Description

傳送廣播信號的裝置、接收廣播信號的裝置、傳送廣播信號的方法以 及接收廣播信號的方法
本發明係有關於傳送廣播信號的裝置、接收廣播信號的裝置以及傳送與接收廣播信號的方法。
隨著類比廣播信號傳送的終結，傳送/接收數位廣播信號的各種技術正在被開發。數位廣播信號相比於類比廣播信號可包含更大量的視訊/音訊資料，且除了該視訊/音訊資料之外更包含各種類型的附加資料。
亦即，數位廣播系統能夠提供HD(high definition，高解析度)影像、多通道音訊以及各種附加服務。然而，考慮到行動接收設備對於傳送大量資料的資料傳送效率、傳送/接收網路的穩健性以及網路靈活性需要改善，以用於數位廣播。
據此，本發明針對用於未來廣播服務的傳送廣播信號的裝置與接收廣播信號的裝置以及用於未來廣播服務的傳送與接收廣播信號的方法。
本發明的一目的在於提供一種傳送廣播信號的裝置及方法，以在一時間領域中多工提供有兩種以上不同廣播服務的廣播傳送/接收系統的 資料，並通過同一RF信號頻寬傳送多工資料，以及與其對應的接收廣播信號的裝置與方法。
本發明的另一目的在於提供一種傳送廣播信號的裝置、接收廣播信號的裝置以及傳送與接收廣播信號的方法，以將對應於服務的資料按成分進行分類，將對應於每一成分的資料作為一資料管道傳送、接收以及處理該資料。
本發明的又一目的在於提供一種傳送廣播信號的裝置、接收廣播信號的裝置以及傳送與接收廣播信號的方法，以信號發送(to siganl)提供廣播信號所必需的信號發送資訊(siganling information)。
為了達成該目的與其他優點並依據本發明的意圖，如本文中所體現並概括描述的，本發明提供一種傳送廣播信號的方法。該傳送廣播信號的方法包括藉由一輸入格式化塊將輸入的信號流格式化成複數個PLPs(Physical Layer Pipes，實體層管道)；藉由一編碼器編碼該複數個PLPs中的資料；藉由一成幀與交錯塊(framing and interleaving block)處理該複數個PLPs中的編碼資料以輸出至少一個信號幀(signal frame)；以及藉由一波形產生塊對該至少一個信號幀中的資料進行波形調變(modulating)，並藉由該波形產生區塊傳送具有波形調變資料的廣播信號。
較佳地，所述處理該編碼資料進一步包括：藉由一時間交錯器對該複數個PLPs中的編碼資料進行時間交錯；藉由一成幀器將被時間交錯的資料幀映射(frame mapping)到該至少一信號幀上；以及藉由一頻率交錯器對該至少一信號幀中的該資料進行頻率交錯。
在其他方面，本發明提供一種接收廣播信號的方法。該接收廣播信號的方法包括藉由一波形塊接收具有至少一信號幀的廣播信號，並藉由該波形塊解調該至少一信號幀中的資料；藉由一分析與解交錯塊(parsing and deinterleaving block)處理該至少一信號幀中的解調資料以輸出複數個PLPs(實體層管道)；藉由一解碼器解碼該複數個PLPs中的資料；以及藉由一輸出處理塊輸出處理該複數個PLPs中的解碼資料以輸出輸出信號流。
較佳地，所述處理該解調資料進一步包括：藉由一頻率解交錯器對該至少一信號幀中的該解調資料進行頻率解交錯；藉由一幀分析器幀 分析來自該至少一信號幀的該複數個PLPs；以及藉由一時間解交錯器對該複數個PLPs中的該資料進行時間解交錯。
在另一方面，本發明提供一種傳送廣播信號的裝置。該傳送廣播信號的裝置包括一輸入格式化塊，該輸入格式化塊將輸入信號流格式化成複數個PLPs(實體層管道)；一編碼器，該編碼器編碼該複數個PLPs中的資料；一成幀與交錯塊，該成幀與交錯塊處理該複數個PLPs中的編碼資料以輸出至少一信號幀；以及一波形產生塊，該波形產生塊對該至少一信號幀中的資料進行波形調變，並傳送具有波形調變資料的廣播信號。
較佳地，該成幀與交錯塊進一步包括：一時間交錯器，該時間交錯器對該複數個PLPs中的該編碼資料進行時間交錯；一成幀器，該成幀器將被時間交錯的資料幀映射到該至少一信號幀上；以及一頻率交錯器，該頻率交錯器對該至少一信號幀中的該資料進行頻率交錯。
在另一方面，本發明提供一種接收廣播信號的裝置。該接收廣播信號的裝置包括一波形塊，該波形塊接收具有至少一個信號幀的廣播信號，並解調至少一信號幀中的資料；一分析與解交錯塊，該分析與解交錯塊處理該至少一信號幀中的解調資料以輸出複數個PLPs(實體層管道)；一解碼器，該解碼器解碼該複數個PLPs中的資料；以及一輸出處理塊，該輸出處理塊輸出處理該複數個PLPs中的解碼資料以輸出輸出信號流。
較佳地，該分析與解交錯塊進一步包括：一頻率解交錯器，該頻率解交錯器對該至少一信號幀中的該解調資料進行頻率解交錯；一幀分析器，該幀分析器幀分析來自該至少一信號幀的該複數個PLPs；以及一時間解交錯器，該時間解交錯器對該複數個PLPs中的該資料進行時間解交錯。
本發明能夠根據服務特點處理資料，以控制每個服務或者服務部分的QoS(Quality of Service，服務品質)，藉此提供各種廣播服務。
本發明藉由通過同一RF信號頻寬傳送各種廣播服務能夠實現傳送靈活性。
本發明利用MIMO系統能夠改善資料傳送效率並提高廣播信號的傳送/接收的穩健性。
依據本發明，可提供即使是利用行動接收設備或者在室內環境中也能夠無誤地接收數位廣播信號的廣播信號傳送與接收方法及裝置。
1000‧‧‧輸入格式化塊
1010‧‧‧位元交錯編碼與調變塊
1020‧‧‧幀建立塊
1030‧‧‧OFDM產生塊
1040‧‧‧信號發送產生塊
2000‧‧‧模式調適塊
2010‧‧‧信號流調適塊
2020‧‧‧PLS產生塊
2030‧‧‧PLS擾碼器
3000‧‧‧輸入信號流分流器
3010‧‧‧輸入信號流同步器
3020‧‧‧補償延遲塊
3030‧‧‧無效封包刪除塊
3040‧‧‧標頭壓縮塊
3050‧‧‧CRC編碼器
3060‧‧‧BB幀切分器
3070‧‧‧BB幀標頭插入塊
4000‧‧‧排程器
4010‧‧‧1-幀延遲塊
4020‧‧‧填充插入塊
4030‧‧‧帶內信號發送塊
4040‧‧‧BB幀擾碼器
4050‧‧‧PLS產生塊
4060‧‧‧PLS擾碼器
5000‧‧‧處理塊
5000-1‧‧‧處理塊
5010‧‧‧資料FEC編碼器
5010-1‧‧‧單元字解多工器
5020‧‧‧位元交錯器
5020-1‧‧‧MIMO編碼塊
5030‧‧‧群集映射器
5040‧‧‧SSD編碼塊
5050‧‧‧時間交錯器
6000‧‧‧PLS FEC編碼器
6010‧‧‧位元交錯器
6020‧‧‧群集映射器
7000‧‧‧延遲補償塊
7010‧‧‧單元映射器
7020‧‧‧頻率交錯器
8000‧‧‧導頻與保留音調插入塊
8010‧‧‧2D-eSFN編碼塊
8020‧‧‧IFFT塊
8030‧‧‧PAPR降低塊
8040‧‧‧保護間隔插入塊
8050‧‧‧前導碼插入塊
8060‧‧‧其他系統插入塊
8070‧‧‧DAC塊
9000‧‧‧同步與解調模組
9010‧‧‧幀分析模組
9020‧‧‧解映射與解碼模組
9030‧‧‧輸出處理器
9040‧‧‧信號發送解碼模組
11000‧‧‧前導碼信號發送資料
11010‧‧‧PLS1資料
11020‧‧‧PLS2資料
t42010‧‧‧等式
t42020‧‧‧等式
t42030‧‧‧等式
t46010‧‧‧時間交錯器的結構
t46020‧‧‧時間交錯器的結構
t46030‧‧‧時間交錯器的結構
t48010‧‧‧等式
t48020‧‧‧等式
t48030‧‧‧等式
t48040‧‧‧等式
t49010‧‧‧等式
t49020‧‧‧等式
t49030‧‧‧等式
t64010‧‧‧等式
t51010‧‧‧時間交錯器的內部結構
t51020‧‧‧時間交錯器的內部結構
t51030‧‧‧時間交錯器的內部結構
t54010‧‧‧時間交錯器的操作
t54020‧‧‧時間交錯器的操作
t54030‧‧‧時間交錯器的操作
t56010‧‧‧時間交錯器的操作
t56020‧‧‧時間交錯器的操作
t65010‧‧‧塊交錯器的操作
t65020‧‧‧塊交錯器的操作
t66010‧‧‧步驟
t66020‧‧‧步驟
t66030‧‧‧步驟
t66040‧‧‧步驟
所附圖式被包括是為了提供本發明的進一步理解，納入到本申請中並構成本申請的一部分，舉例說明本發明的實施例，同時與說明一同提供解釋本發明的原理。在圖式中：第1圖說明依據本發明實施例之用於未來廣播服務的傳送廣播信號的裝置的結構；第2圖說明依據本發明一實施例之輸入格式化塊；第3圖說明依據本發明另一實施例之輸入格式化塊；第4圖說明依據本發明另一實施例之輸入格式化塊；第5圖說明依據本發明實施例之BICM塊；第6圖說明依據本發明另一實施例之BICM塊；第7圖說明依據本發明一實施例之幀建立塊；第8圖說明依據本發明實施例之OFDM產生塊；第9圖說明依據本發明實施例之用於未來廣播服務的接收廣播信號的裝置的結構；第10圖說明依據本發明實施例的幀結構；第11圖說明依據本發明實施例之幀的信號發送階層架構；第12圖說明依據本發明實施例的前導碼信號發送資料；第13圖說明依據本發明實施例的PLS1資料；第14圖說明依據本發明實施例的PLS2資料；第15圖說明依據本發明另一實施例的PLS2資料；第16圖說明依據本發明實施例之幀的邏輯結構；第17圖說明依據本發明實施例的PLS映射；第18圖說明依據本發明實施例的EAC映射；第19圖說明依據本發明實施例的FIC映射；第20圖說明依據本發明實施例的DP類型；第21圖說明依據本發明實施例的DP映射；第22圖說明依據本發明實施例的FEC結構； 第23圖說明依據本發明實施例的位元交錯；第24圖說明依據本發明實施例的單元字解多工；第25圖說明依據本發明實施例的時間交錯；第26圖說明依據本發明實施例之扭轉列行塊交錯器的基本操作；第27圖說明依據本發明另一實施例之扭轉列行塊交錯器的操作；第28圖說明依據本發明實施例之扭轉列行塊交錯器的對角線方向讀取型式；第29圖說明依據本發明實施例之來自每一個交錯陣列的交錯的XFECBLOCK；第30圖為說明依據本發明另一實施例之編碼與調變模組的視圖；第31圖為說明依據本發明實施例之週期隨機I/Q交錯技術的視圖；第32圖為說明依據本發明實施例在2D-SSD的情況下Q1延遲程序的視圖；第33圖為說明依據本發明實施例在2D-SSD的情況下週期隨機I/Q交錯器的操作的視圖；第34圖為說明依據本發明實施例當N為24時在2D-SSD的情況下週期隨機I/Q交錯技術的操作的視圖。
第35圖為說明依據本發明實施例在4D-SSD的情況下Q2延遲程序的視圖；第36圖為說明依據本發明實施例在4D-SSD的情況下週期隨機I/Q交錯器的操作的視圖；第37圖為說明依據本發明實施例當N為24時在4D-SSD的情況下週期隨機I/Q交錯技術的操作的視圖；第38圖為說明依據本發明另一實施例之解映射與解碼模組的詳細方塊圖；第39圖為說明依據本發明實施例之週期隨機I/Q解交錯技術的視圖；第40圖說明依據本發明另一實施例之用於次世代廣播服務的廣播信號傳送器的一部分；第41圖為說明依據本發明實施例之基本切換結構的視圖；第42圖為說明依據本發明另一實施例之數學表達單元交錯器的線性寫入與隨機讀取操作的視圖；第43圖為依據本發明另一實施例之數學表達單元交錯器的置換序列產生方法的視圖； 第44圖說明依據本發明另一實施例之用於次世代廣播服務的包括單元解交錯器的廣播信號接收器的一部分；第45圖說明依據本發明另一實施例之用於次世代廣播服務的廣播信號傳送裝置的一部分配置；第46圖說明依據本發明另一實施例之時間交錯器的可能的結構；第47圖說明依據本發明另一實施例之時間交錯器的操作；第48圖依據本發明另一實施例顯示對應於單元交錯器操作中的階段A的操作的數學表達式；第49圖顯示依據本發明另一實施例之對應於單元交錯器操作中的階段B的操作的數學表達式；第50圖顯示依據本發明另一實施例之單元交錯器操作中的階段B的半週期型式產生操作的數學表達式；第51圖說明依據本發明另一實施例在時間交錯器的結構中使用一個PLP的情況；第52圖說明依據本發明另一實施例之FEC解碼記憶體及時間解交錯器的內部結構；第53圖說明依據本發明另一實施例之根據單元解交錯器的階段B的操作的數學表達式；第54圖說明依據本發明另一實施例之單元交錯器的操作的示例。
第55圖說明依據本發明另一實施例之時間交錯器的迴旋交錯操作及塊交錯操作的示例；第56圖說明依據本發明另一實施例之時間交錯器的塊交錯操作的另一示例；第57圖說明依據本發明另一實施例之時間交錯器的塊交錯操作；第58圖說明依據本發明另一實施例之時間解交錯器的塊解交錯操作及迴旋解交錯操作的示例；第59圖說明依據本發明另一實施例之時間解交錯器的塊解交錯操作及迴旋解交錯操作的示例；第60圖說明依據本發明另一實施例舉例說明時間解交錯器的塊解交錯操作及迴旋解交錯操作的示例； 第61圖說明依據本發明另一實施例之時間解交錯器的塊解交錯操作及迴旋解交錯操作的示例；第62圖說明依據本發明另一實施例之時間解交錯器的單元解交錯操作的示例；第63圖說明依據本發明另一實施例之根據時間解交錯器的階段B操作的圖式；第64圖說明依據本發明另一實施例之時間交錯器中的塊交錯器的操作；第65圖說明依據本發明另一實施例之隨著IUs數量而變化的時間交錯器中的塊交錯器的操作；第66圖說明依據本發明實施例之傳送廣播信號的方法；以及第67圖說明依據本發明實施例之傳送廣播信號的裝置。
現在詳細參考本發明的較佳實施例，其示例在所附圖式中進行了舉例說明。下面將參考所附圖式進行詳細描述，以下詳細描述意在說明本發明的示範性實施例，而非意在顯示能夠依據本發明實施的唯一實施例。以下詳細描述包括具體細節，以便提供本發明的徹底理解。然而，本發明可在沒有該些具體細節的情況下實施，這對本領域技術人員而言將是顯而易見的。
儘管已從本領域中廣泛使用的通用術語選擇本發明中所使用的大多數術語，但是本申請人任意選擇了一些術語，並且根據需要在以下描述中對該些術語的含義進行了詳細說明。因此，應基於所述術語想要表達的含義而非其簡單的名稱或者意思來理解本發明。
本發明提供用於未來廣播服務的傳送及接收廣播信號的裝置及方法。依據本發明實施例的未來廣播服務包括地面廣播服務、行動廣播服務、UHDTV服務等。依據一個實施例，本發明可通過非MIMO(Multiple Input Multiple Output，多輸入多輸出)或者MIMO來處理用於未來廣播服務的廣播信號。依據本發明實施例的非MIMO方案可包括MISO(Multiple Input Single Output，多輸入單輸出)方案、SISO(Single Input Single Output，單輸入單輸出)方案等。
雖然為了描述方便下文中MISO或者MIMO使用兩個天線，但是本發明可應用於使用兩個以上天線的系統。
本發明可定義三種實體層(Physical Layer，PL)輪廓(基礎輪廓、手持輪廓以及高級輪廓)，每一種均被優化從而最小化接收器的複雜度，同時獲得特殊使用情況所需的性能。所述實體層(PHY)輪廓為對應接收器應實施的所有配置的子集。
所述三種PHY輪廓共用絕大多數功能塊，但是在特定塊及/或參數方面稍有不同。未來可定義額外的PHY輪廓。為了系統演進，未來的輸廓還能夠通過未來擴展幀(Future Extension Frame，FEF)與現有的輪廓在單一RF通道中多工。下面描述每種PHY輪廓的細節。
1.基礎輪廓
所述基礎輪廓代表通常連接至屋頂天線的固定接收裝置的主要使用情況。該基礎輪廓還包括可運送至一個地方但屬於相對靜止的接收類別的可擕式裝置。該基礎輪廓的使用可藉由一些改進的實施方案而擴展至手持裝置甚或車載，但是預計該些使用例不是針對基礎輪廓接收器操作。
接收的目標SNR範圍為大約10dB至20dB，包括現有廣播系統的15dB SNR接收能力(例如，ATSC A/53)。接收器複雜度與功耗不像在將使用手持輪廓的電池驅動的手持裝置中那樣至關重要。以下表1中列出了該基礎輪廓的關鍵系統參數。
2.手持輪廓
所述手持輪廓設計用於利用電池電源運行的手持裝置及車載裝置中。該些裝置能以步行或者行車速度行動。除了接收器複雜度之外，功耗對於該手持輪廓的裝置的實施也非常重要。該手持輪廓的目標SNR範圍大約為0dB至10dB，但當想要用於更深的室內接收時可配置成達到0dB以下。
除了低SNR能力之外，對接收器行動性所致的多普勒效應的恢復能力為所述手持輪廓的最重要的性能屬性。以下表2中列出了該手持輪廓的關鍵系統參數。
3.高級輪廓
所述高級輪廓以更多實施複雜度為代價提供最高的通道容量。該輪廓需要利用MIMO傳送與接收，並且UHDTV服務為一目標使用例，該輪廓特別為該目標使用例而設計。增加的容量還可用於在給定的頻寬中增加服務數量，例如，多個SDTV或HDTV服務。
該高級輪廓的目標SNR範圍大約為20dB至30dB。MIMO傳送最初可使用現有的橢圓極化傳送設備，而且未來將擴展到全功率交叉極化傳送。以下表3中列出了該高級輪廓的關鍵系統參數。
在此種情況下，該基礎輪廓既可以作為地面廣播服務的輪廓使用，也可以作為行動廣播服務的輪廓使用。亦即，該基礎輪廓可用來定義包含行動輪廓的輪廓的概念。並且，該高級輪廓可分為利用MIMO的基礎輪廓的高級輪廓以及利用MIMO的手持輪廓的高級輸廓。而且，三種輪廓可依據設計者的意圖而改變。
以下術語以及定義可應用於本發明。以下術語以及定義可依據設計而改變。
輔助信號流：攜帶至今仍未被定義的調變與編碼的資料的單元序列，可用於未來的擴展或者如廣播公司或網路運營商所需要的。
基礎資料管道：攜帶服務信號發送資料的資料管道。
基礎頻帶幀(或者BBFRAME)：形成對一個FEC編碼程序(BCH以及LDPC編碼)的輸入的Kbch位元集。
單元(cell)：OFDM傳送的一個載波所攜帶的調變值。
編碼塊：PLS1資料的LDPC編碼塊或者PLS2資料的其中一個LDPC編碼塊。
資料管道：攜帶服務資料或者有關中介資料的實體層中的邏輯通道，其可攜帶一個或多個服務或服務成分。
資料管道單元：為一幀中的一DP分配資料單元的基本單位。
資料符號：一幀中的OFDM符號，該OFDM符號不是前導碼符號(幀信號發送符號以及幀邊緣符號包含在該資料符號中)。
DP_ID：該8位元欄位唯一地識別由SYSTEM_ID識別的系統中的DP。
仿真單元：攜帶偽隨機值(pseudorandom)的單元，該偽隨機值用來填充未用於PLS信號發送、DP或者輔助信號流的剩餘容量。
緊急警報通道：攜帶EAS資訊資料的幀的部分。
幀：以前導碼開始以幀邊緣符號結束的實體層時間槽。
幀重複單元：屬於包含FEF的相同或不同實體層輪廓的一組幀，其在一超幀中重複八次。
快速資訊通道：在一幀中攜帶服務與對應基礎DP之間的映射資訊的邏輯通道。
FECBLOCK：DP資料的LDPC編碼位元集。
FFT大小：用於特殊模式的標稱FFT大小，等於表示在基本週期T的循環中的有效符號週期Ts。
幀信號發送符號：在FFT大小、保護間隔以及分散導頻圖案的某些組合中在一幀開始時使用的具有更高導頻密度的OFDM符號，其攜帶一部分PLS資料。
幀邊緣符號：在FFT大小、保護間隔以及分散導頻圖案的某些組合中在一幀結束時使用的具有更高導頻密度的OFDM符號。
幀群組：在一超幀中具有相同PHY輪廓類型的所有幀的集合。
未來擴展幀：可用於未來擴展的超幀中的實體層時間槽，其以前導碼開始。
Futurecast UTB系統：已提出的實體層廣播系統，其輸入為一個以上MPEG2-TS或IP或普通信號流，其輸出為RF信號。
輸入信號流：藉由該系統送達終端使用者的全體服務的資料信號流。
正常資料符號：排除幀信號發送符號以及幀邊緣符號的資料符號。
PHY輪廓：對應接收器應實施的所有配置的子集。
PLS：由PLS1及PLS2組成的實體層信號發送資料。
PLS1：具有固定大小、編碼以及調變的FSS符號中攜帶的第一組PLS資料，其攜帶關於系統的基本資訊還有解碼PLS2所需的參數。
NOTE：PLS1資料在幀群組的期間內保持不變。
PLS2：在FSS符號中傳送的第二組PLS資料，其攜帶關於系統的更詳細的PLS資料以及DPs。
PLS2動態資料：可逐幀動態變化的PLS2資料。
PLS2靜態資料：在幀群組的期間內保持靜態的PLS2資料。
前導碼信號發送資料：前導碼符號所攜帶的用來識別系統基本模式的信號發送資料。
前導碼符號：攜帶基本PLS資料且位於幀起始部分中之固定長度的導頻符號。
NOTE：前導碼符號主要用於快速初始帶掃描，以檢測系統信號、其定時、頻率偏置以及FFT大小。
留作將來使用：本文未定義，但將來可以被定義。
超幀：八個幀重複單元的集合。
時間交錯塊(Time Interleaving block，TI塊)：內部進行時間交錯的單元的集合，對應於時間交錯器記憶體的一個使用。
TI群組：於其上對特殊DP進行動態容量分配的單元，由整數組成，動態改變XFECBLOCKs的數量。
NOTE：該TI群組可以被直接映射到一個幀或者可以被映射到 多個幀。其可包含一個以上TI塊。
Type 1 DP：一幀的DP，其中所有DP以TDM方式映射到該幀中。
Type 2 DP：一幀的DP，其中所有DP以FDM方式映射到該幀中。
XFECBLOCK：攜帶一個LDPC FECBLOCK的所有位元的Ncells單元的集合。
第1圖說明依據本發明實施例之用於未來廣播服務的傳送廣播信號的裝置的結構。
依據本發明實施例用於未來廣播服務的傳送廣播信號的裝置可包括一輸入格式化塊1000、一BICM(Bit Interleaved Coding & Modulation，位元交錯編碼與調變)塊1010、一幀建立塊1020、一OFDM(Orthogonal Freqency Division Multiplexing，正交頻分多工)產生塊1030以及一信號發送產生塊1040。將對傳送廣播信號的裝置的每個模組的操作進行描述。
IP信號流/封包以及MPEG2-TS為主要的輸入格式，其他信號流類型作為普通信號流來處理。除了該些資料輸入之外，輸入管理資訊以控制每個輸入信號流之對應頻寬的調度與分配。同時允許一個或多個TS信號流、IP信號流及/或普通信號流的輸入。
輸入格式化塊1000可將每個輸入信號流解多工成一個或多個資料管道，對每個資料管道施以獨立的編碼與調變。資料管道(data pipe，DP)為用於穩健性控制的基本單位，藉此影響服務品質(quality of service，QoS)。單個DP可攜帶一個或多個服務或服務成分。下面將描述輸入格式化塊1000的操作細節。
資料管道為攜帶服務資料或者有關中介資料的實體層中的邏輯通道，其可攜帶一個或多個服務或服務成分。
並且，資料管道單元：為一幀中的一DP分配資料單元的基本單位。
在BICM塊1010中，添加奇偶性資料用以錯誤修正，並且編碼位元信號流被映射到複合值群集符號。該些符號被交錯穿過用於對應DP的特定交錯深度。對於高級輪廓，在BICM塊1010中執行MIMO編碼，並將額外的資料路徑添加到用於MIMO傳送的輸出。下面將描述BICM塊1010的操作細節。
幀建立塊1020可將輸入DP的資料單元映射到一幀中的OFDM符號中。映射之後，將頻率交錯用於頻率領域分集，特別是用以防止頻率選擇性衰落。下面將描述幀建立塊1020的操作細節。
在每一幀的起始部分插入前導碼之後，OFDM產生塊1030可施以具有作為保護間隔的循環字首的傳統OFDM調變。對於天線空間分集，在傳送器採用分佈的MISO方案。另外，在時間領域中執行峰均功率降低(peak-to-average reduction，PAPR)方案。對於靈活的網路規劃，此建議提供一組不同的FFT大小、保護間隔長度以及對應導頻圖案。下面將描述OFDM產生塊1030的操作細節。
信號發送產生塊1040可創建用於每個功能塊的操作的實體層信號發送資訊。為了在接收器側適當地恢復感興趣的服務，也傳送該信號發送資訊。下面將描述信號發送產生塊1040的操作細節。
第2圖、第3圖及第4圖說明依據本發明實施例之輸入格式化塊1000。將對每個圖式進行描述。
第2圖說明依據本發明一實施例的輸入格式化塊。第2圖顯示當輸入信號為單個輸入信號流時的輸入格式化模組。
第2圖中所示的輸入格式化塊對應於參考第1圖所述的輸入格式化塊1000的實施例。
向實體層的輸入可由一個或多個資料信號流組成。每個資料信號流由一個DP來攜帶。模式調適模組將輸入資料信號流切分成基礎頻帶幀(BBF)的資料欄位。該系統支援三類輸入資料信號流：MPEG2-TS、網際網路協定(Internet protocol，IP)以及通用信號流(generic stream，GS)。MPEG2-TS的特點為第一位元組為同步位元組(0x47)的固定長度(188位元組)的封包。IP信號流由可變長度的IP資料塊封包組成，如IP封包標頭中以信號表示的。對於該IP信號流而言，該系統支援IPv4與IPv6。 GS可由可變長度的封包或恆定長度的封包組成，在封裝封包標頭中以信號表示。
(a)顯示用於信號DP的模式調適塊2000以及信號流調適塊2010，(b)顯示用於產生並處理PLS資料的PLS產生塊2020以及PLS擾碼器2030。將對每個塊的操作進行描述。
輸入信號流分流器將輸入的TS、IP、GS信號流分流成多個服務或服務成分(音訊、視訊等)信號流。模式調適塊2000由CRC編碼器、BB(baseband，基礎頻帶)幀切分器以及BB幀標頭插入塊組成。
該CRC編碼器提供三種CRC編碼用於使用者封包(UP)級別的檢錯，即，CRC-8、CRC-16以及CRC-32。計算出的CRC位元組附加在UP之後。CRC-8用於TS信號流，CRC-32用於IP信號流。如果該GS信號流沒有提供CRC編碼，則應該應用所提出的CRC編碼。
BB幀切分器將輸入映射到內部邏輯位元格式中。首先接收到的位元被定義為MSB。該BB幀切分器分配等於可用資料欄位容量的若干輸入位元。為了分配等於BBF有效負載的若干輸入位元，UP封包信號流被切分成適合BBF資料欄位。
BB幀標頭插入塊可插入2位元組的固定長度的BBF標頭，2位元組的固定長度的BBF標頭被插入到BB幀的前部。BBF標頭由STUFFI(1位元)、SYNCD(13位元)以及RFU(2位元)組成。除了固定2位元組的BBF標頭之外，BBF可在2位元組BBF標頭的末端具有一擴展域(1或3位元組)。
信號流調適塊2010由填充插入塊與BB擾碼器組成。
該填充插入塊可將填充欄位插入到BB幀的有效負載中。如果輸入到該信號流調適部的資料足夠填滿BB幀，則STUFFI置為‘0’，並且BBF不具有填充欄位。否則STUFFI置為‘1’，並且在BBF標頭之後立即插入填充欄位。填充欄位包括兩位元組的填充欄位標頭以及可變大小的填充資料。
為了能量的散布該BB擾碼器加擾完整的BBF。擾碼序列與BBF同步。由回饋位移暫存器產生該擾碼序列。
PLS產生塊2020可產生實體層信號發送(PLS)資料。PLS為提供具有存取實體層DP的裝置的接收器。PLS資料由PLS1資料與PLS2資料構成。
該PLS1資料為具有固定大小、編碼以及調變的幀中之FSS符號中攜帶的第一組PLS資料，其攜帶關於系統的基本資訊還有解碼該PLS2資料所需的參數。該PLS1資料提供基本傳送參數，該基本傳送參數包括使該PLS2資料的接收與解碼能夠實現所需要的參數。並且，該PLS1資料在幀群組的期間內保持不變。
該PLS2資料為在FSS符號中傳送的第二組PLS資料，其攜帶關於系統之更詳細的PLS資料以及DP。PLS2包含提供足以使接收器解碼期望DP的資訊的參數。PLS2信號發送進一步由兩類參數構成：PLS2靜態資料(PLS2-STAT資料)以及PLS2動態資料(PLS2-DYN資料)。該PLS2靜態資料為在幀群組的期間內保持靜態的PLS2資料，而該PLS2動態資料為可逐幀動態變化的PLS2資料。
下面將描述PLS資料的細節。
為了能量的散布，PLS擾碼器2030可加擾所產生的PLS資料。
以上所述的塊可以省略，或者由具有類似或相同功能的塊來代替。
第3圖說明依據本發明另一實施例的輸入格式化塊。
第3圖中所示的輸入格式化塊對應於參考第1圖所述的輸入格式化塊1000的實施例。
第3圖顯示當輸入信號對應於多個輸入信號流時輸入格式化塊的模式調適塊。
用於處理多個輸入信號流的輸入格式化塊的模式調適塊可獨立地處理該多個輸入信號流。
參考第3圖，用於分別處理該多個輸入信號流的模式調適塊可包括一輸入信號流分流器3000、一輸入信號流同步器3010、一補償延遲塊3020、一無效封包刪除塊3030、一標頭壓縮塊3040、一CRC編碼器3050、一BB幀切分器3060以及一BB幀標頭插入塊3070。將對該模式調適塊的每個塊進行描述。
CRC編碼器3050、BB幀切分器3060以及BB幀標頭插入塊3070的操作對應於參考第2圖所述的CRC編碼器、BB幀切分器以及BB標頭插入塊的操作，因此省略其描述。
輸入信號流分流器3000可將輸入的TS、IP、GS信號流分流成多個服務或服務成分(音訊、視訊等)信號流。
輸入信號流同步器3010可稱為ISSY。該ISSY可針對任何輸入資料格式提供合適的手段來保證恆定位元速率(Constant Bit Rate，CBR)以及恆定端對端傳送延遲。該ISSY總是用於攜帶TS的多個DP的情況，並且可選擇地用於攜帶GS信號流的多個DP。
補償延遲塊3020可隨著ISSY資訊的插入而延遲分流的TS封包信號流，以允許TS封包重組機制，而在接收器中不需要額外記憶體。
無效封包刪除塊3030只用於TS輸入信號流的情況。為了在CBR TS信號流中容納VBR(variable bit-rate，可變位元速率)服務，一些TS輸入信號流或者分流的TS信號流會有大量的無效封包存在。在此種情況下，為了避免不必要的傳送損耗，可識別無效封包，並且不傳送無效封包。在接收器中，參考傳送中所插入的已刪除無效封包(deleted null-packet，DNP)計數器，移除的無效封包可以被重新插入到其最初所在的準確位置中，因而保證恆定位元速率並避免對時間戳記(PCR)更新的需求。
標頭壓縮塊3040可提供封包標頭壓縮以提高TS或IP輸入信號流的傳送效率。因為接收器可具有與標頭的某些部分有關的先驗資訊，所以該已知資訊可在傳送器中被刪除。
對於傳送信號流，接收器具有與同步位元組配置(0x47)以及封包長度(188位元組)有關的先驗資訊。如果輸入TS信號流攜帶只具有一個PID的內容，即，只有一個服務成分(視訊、音訊等)或者服務子成分(SVC基層、SVC增強層、MVC基礎視圖或者MVC相依視圖)的內容，則對該傳送信號流可(可選擇地)應用TS封包標頭壓縮。如果輸入信號流為IP信號流，則可選擇地利用IP封包標頭壓縮。
以上所述的塊可以省略，或者由具有類似或相同功能的塊來代替。
第4圖說明依據本發明另一實施的輸入格式化塊。
第4圖中所示的輸入格式化塊對應於參考第1圖所述的輸入格式化塊1000的實施例。
第4圖舉例說明當輸入信號對應於多個輸入信號流時輸入格式化塊的信號流調適塊。
參考第4圖，用於分別處理該多個輸入信號流的模式調適塊可包括一排程器4000、一1-幀延遲塊4010、一填充插入塊4020、一帶內信號發送4030、一BB幀擾碼器4040、一PLS產生塊4050以及一PLS擾碼器4060。將對該模式調適塊的每個塊進行描述。
填充插入塊4020、BB幀擾碼器4040、PLS產生塊4050以及PLS擾碼器4060的操作對應於參考第2圖所述的填充插入塊、BB擾碼器、PLS產生塊以及PLS擾碼器的操作，因此省略其描述。
排程器4000可由每個DP的FECBLOCK的數量來確定跨整個幀的全部單元分配。包括對PLS、EAC以及FIC的分配，該排程器產生PLS2-DYN資料的值，其作為帶內信號發送或PLS單元而在該幀的FSS中傳送。下面將描述FECBLOCK、EAC以及FIC的細節。
1-幀延遲塊4010可將輸入資料延遲一個傳送幀，使得關於下一幀的調度資訊可通過要插入到DP中之帶內信號發送信息的當前幀來傳送。
帶內信號發送4030可將PLS2資料的未延遲部分插入到一幀的一DP中。
以上所述的塊可以省略，或者由具有類似或相同功能的塊來代替。
第5圖說明依據本發明實施例的BICM塊。
第5圖中所示的BICM塊對應於參考第1圖所述的BICM塊1010的實施例。
如上所述，依據本發明實施例用於未來廣播服務的傳送廣播信號的裝置可提供地面廣播服務、行動廣播服務、UHDTV服務等。
由於QoS(服務品質)取決於依據本發明實施例用於未來廣播服務的傳送廣播信號的裝置所提供的服務的特點，因此需要通過不同方案處理對應於各服務的資料。據此，藉由將SISO方案、MISO方案以及MIMO方案獨立應用到分別對應於資料路徑的資料管道，依據本發明實施例的該 BICM塊可獨立處理輸入到該BICM塊的DP。因此，依據本發明實施例用於未來廣播服務的傳送廣播信號的裝置可控制通過每個DP傳送的每個服務或服務成分的QoS。
(a)顯示基礎輪廓與手持輪廓共用的BICM塊，(b)顯示高級輪廓的BICM塊。
基礎輪廓與手持輪廓共用的BICM塊以及高級輪廓的BICM塊可包括複數個處理塊用以處理每個DP。
將對基礎輪廓與手持輪廓的BICM塊以及高級輪廓的BICM塊的每個處理塊進行描述。
基礎輪廓與手持輪廓的BICM塊的處理塊5000可包括一資料FEC編碼器5010、一位元交錯器5020、一群集映射器5030、一SSD(Dignal Space Diversity，信號空間分集)編碼塊5040以及一時間交錯器5050。
資料FEC編碼器5010可利用外部編碼(BCH)與內部編碼(LDPC)對輸入的BBF進行FEC編碼，以產生FECBLOCK程序。該外部編碼(BCH)為可選的編碼方法。下面將描述資料FEC編碼器5010的操作細節。
位元交錯器5020可交錯資料FEC編碼器5010的輸出，以通過LDPC代碼與調變方案的組合獲得優化的性能，同時提供可有效實施的結構。下面將描述位元交錯器5020的操作細節。
群集映射器5030可利用QPSK、QAM-16、不均勻QAM(NUQ-64、NUQ-256、NUQ-1024)或者不均勻群集(NUC-16、NUC-64、NUC-256、NUC-1024)，調變來自基礎輪廓與手持輪廓中之位元交錯器5020的每個單元字，或者來自高級輪廓中之單元字解多工器5010-1的單元字，以給予一功率歸一化群集點，e1。只對DP應用此種群集映射。觀察到QAM-16與NUQ呈方形，而NUC具有任意形狀。當每個群集旋轉90度的任何倍數時，被旋轉的群集準確地與其最初的一個重疊。此「旋轉意義」的對稱性質使實部與虛部的容量與平均功率彼此相等。為每個編碼比率明確定義NUQ與NUC，並且所使用之特殊的一個藉由編入PLS2資料中的參數DP_MOD以信號發出。
SSD編碼塊5040可預編碼二維(2D)、三維(3D)以及四維(4D)的單元，以在困難的衰落條件下提高接收穩健性。
時間交錯器5050可運作在DP準位。對於每個DP時間交錯(time interleaving，TI)的參數可設定為不同。下面將描述時間交錯器5050的操作細節。
高級輪廓的BICM塊的處理塊5000-1可包括所述資料FEC編碼器、位元交錯器、群集映射器以及時間交錯器。然而，處理塊5000-1與處理塊5000的區別在於進一步包括一單元字解多工器5010-1以及一MIMO編碼塊5020-1。
並且，處理塊5000-1中的資料FEC編碼器、位元交錯器、群集映射器以及時間交錯器的操作對應於資料FEC編碼器5010、位元交錯器5020、群集映射器5030以及時間交錯器5050的操作，因此省略其描述。
單元字解多工器5010-1用於高級輪廓的DP，以將單個單元字信號流分成雙重單元字信號流來進行MIMO處理。下面將描述單元字解多工器5010-1的操作細節。
MIMO編碼塊5020-1可利用MIMO編碼方案來處理單元字解多工器5010-1的輸出。為了廣播信號的傳送而優化了該MIMO編碼方案。MIMO技術為一種有希望使容量增加的方法，但其取決於通道特性。特別是對於廣播，通道的強LOS分量或者不同信號傳播特性所致的兩個天線之間的接收信號功率的差使得難以從MIMO得到容量增益。所提出的MIMO編碼方案利用基於旋轉的預編碼以及其中一個MIMO輸出信號的相位隨機化，克服了該問題。
MIMO編碼打算用於在傳送端與接收端均需要至少兩個天線的2x2 MIMO系統。該建議中定義了兩種MIMO編碼模式；全速率空間多工(FR-SM)與全速率全分集空間多工(FRFD-SM)。FR-SM編碼用接收器側複雜度的相對較小的增加提供了容量增加，而FRFD-SM編碼用接收器側複雜度的很大增加提供了容量增加以及額外的分集增益。所提出的MIMO編碼方案對天線極性配置沒有限制。
對於高級輪廓幀而言需要MIMO處理，這意味著高級輪廓幀中之所有DP均由MIMO編碼器來處理。MIMO處理應用於DP準位。多對 群集映射器輸出NUQ(e1,i與e2,i)被饋送至MIMO編碼器的輸入。成對的MIMO編碼器輸出(g1,i與g2,i)由同一載波k及其各TX天線的OFDM符號1來傳送。
以上所述的塊可以省略，或者由具有類似或相同功能的塊來代替。
第6圖說明依據本發明另一實施例的BICM塊。
第6圖中所示的BICM塊對應於參考第1圖所述的BICM塊1010的實施例。
第6圖舉例說明用於保護實體層信號發送(PLS)、緊急警報通道(emergency alert channel，EAC)以及快速資訊通道(fast information channel，FIC)的BICM塊。EAC為攜帶EAS資訊資料的幀的一部分，FIC為在一幀中攜帶服務與對應基礎DP之間的映射資訊的邏輯通道。下面將描述EAC與FIC的細節。
參考第6圖，用於保護PLS、EAC以及FIC的BICM塊可包括一PLS FEC編碼器6000、一位元交錯器6010以及一群集映射器6020。
並且，PLS FEC編碼器6000可包括一擾碼器、BCH編碼/零插入塊、LDPC編碼塊以及LDPC奇偶性穿刺(parity puncturing)塊。將對該BICM塊的每個塊進行描述。
PLS FEC編碼器6000可編碼加擾的PLS 1/2資料、EAC以及FIC部。
該擾碼器可在BCH編碼以及縮短並穿刺的LDPC編碼之前加擾PLS1資料與PLS2資料。
該BCH編碼/零插入塊可利用用於PLS保護的縮短的BCH代碼對加擾的PLS 1/2資料進行外部編碼，並在BCH編碼之後插入零位元。僅對於PLS1資料，可在LDPC編碼之前置換(permutated)零插入的輸出位元。
該LDPC編碼塊可利用LDPC代碼編碼該BCH編碼/零插入塊的輸出。為了產生完整的編碼塊Cldpc，奇偶性位元Pldpc自每個插入零的PLS區塊Ildpc起被系統地編碼，並附加在其後。
【數學式1】
PLS1與PLS2的LDPC代碼參數如以下表4。
該LDPC奇偶性穿刺塊可對PLS1資料與PLS2資料進行穿刺。
當對PLS1資料保護進行縮短時，一些LDPC奇偶性位元在LDPC編碼之後被穿刺。並且，對於PLS2資料保護，PLS2的LDPC奇偶性位元在LDPC編碼之後被穿刺。該些穿刺位元沒有被傳送。
位元交錯器6010可交錯每一個縮短並穿刺的PLS1資料及PLS2資料。
群集映射器6020可將位元交錯過的PLS1資料與PLS2資料映射到群集上。
以上所述的塊可以省略，或者由具有類似或相同功能的塊來代 替。
第7圖說明依據本發明一實施例的幀建立塊。
第7圖所示的幀建立塊對應於參考第1圖所述的幀建立塊1020的實施例。
參考第7圖，該幀建立塊可包括一延遲補償塊7000、一單元映射器7010以及一頻率交錯器7020。將對該幀建立塊的每個塊進行描述。
延遲補償塊7000可調整資料管道與對應PLS資料之間的定時，以確保其在發送器端被共同定時。藉由定址輸入格式化塊與BICM塊所產生的資料管道的延遲，將PLS資料延遲與資料管道相同的量。該BICM塊的延遲主要歸因於時間交錯器。帶內信號發送資料攜帶下一個TI群組的資訊，以便其被將通過信號發送的DP之前的一個幀攜帶。該延遲補償塊據此延遲帶內信號發送資料。
單元映射器7010可將PLS、EAC、FIC、DPs、輔助信號流以及仿真單元映射到該幀中的OFDM符號的有效載波中。單元映射器7010的基本功能為將每個DPs的TI產生的資料單元、PLS單元以及EAC/FIC單元(如果有的話)映射到對應於一幀中之每個OFDM符號的有效OFDM單元的陣列中。服務信號發送資料(例如PSI(program specific information，節目特定資訊)/SI)可單獨聚集在一起，並藉由資料管道來發送。該單元映射器依據排程器產生的動態資訊以及幀結構的配置而運作。下面將描述該幀的細節。
頻率交錯器7020可隨機交錯從單元映射器7010接收到的資料單元，以提供頻率分集。並且，頻率交錯器7020可利用不同的交錯種子順序，對由兩個連續的OFDM符號組成的OFDM符號對起作用，以在單個幀中得到最大的交錯增益。
以上所述的塊可以省略，或者由具有類似或相同功能的塊來代替。
第8圖說明依據本發明實施例的OFDM產生塊。
第8圖中所示的OFDM產生塊對應於參考第1圖所述的OFDM產生塊1030的實施例。
該OFDM產生塊藉由該幀建立塊產生的單元調變OFDM載波，插入導頻，以及產生用於傳送的時間領域信號。並且，該塊隨後插入保護間隔，並應用PAPR(Peak-to-Average Ratio，峰均功率比)降低處理，以產生最終的RF信號。
參考第8圖，該幀建立塊可包括一導頻與保留音調插入塊8000、一2D-eSFN編碼塊8010、一IFFT(Inverse Fast Fourier Transform，反向快速傅裡葉轉換)塊8020、一PAPR降低塊8030、一保護間隔插入塊8040、一前導碼插入塊8050、其他系統插入塊8060以及一DAC塊8070。將對該幀建立塊的每個塊進行描述。
導頻與保留音調插入塊8000可插入導頻與保留音調。
利用參考資訊調變OFDM符號內的各種單元，該參考資訊已知為導頻，其已傳送在接收器中先驗所知的值。導頻單元的資訊由分散的導頻、連續的導頻、邊緣導頻、FSS(frame signaling symbol，幀信號發送符 號)導頻以及FES(frame edge symbol，幀邊緣符號)導頻組成。依據導頻類型及導頻圖案，以特殊的提高功率準位傳送每個導頻。導頻資訊的值源自於一參考序列，該參考序列為一系列值，各用於任一給定符號上的每個傳送載波。所述導頻可用於幀同步、頻率同步、時間同步、通道估計以及傳送模式識別，並且還可用來追蹤相位雜訊。
取自該參考序列的參考資訊在除了該幀的前導碼、FSS以及FES之外的每一個符號中的分散的導頻單元中傳送。連續的導頻被插入到該幀的每一個符號中。連續的導頻的數量及位置取決於FFT大小以及分散的導頻圖案。邊緣載波為除了前導碼符號之外的每一個符號中的邊緣導頻。為了允許頻率內插直至頻譜的邊緣而將其插入。FSS導頻被插入到FSS(s)中，並且FES導頻被插入到FES中。為了允許時間內插直至幀的邊緣而將其插入。
依據本發明實施例的系統支援SFN網路，其中分佈的MISO方案可選擇地用來支援非常穩健的傳送模式。2D-eSFN為利用多個TX天線的分佈的MISO方案，每個天線位於該SFN網路中的不同傳送器地點中。
2D-eSFN編碼塊8010可處理2D-eSFN程序，以使從多個傳送器傳送的信號的相位扭曲，以便在SFN配置中創建時間與頻率分集。因此，可減緩因長時間的低平衰落或者深衰落而引起的叢發差錯。
IFFT塊8020可利用OFDM調變方案調變來自2D-eSFN編碼塊8010的輸出。資料符號中的尚未指定為導頻(或者保留音調)的任一單元攜帶來自頻率交錯器的資料單元的其中之一。所述單元被映射到OFDM載波。
PAPR降低塊8030可在時間領域中利用各種PAPR降低演算法對輸入信號進行PAPR降低。
保護間隔插入塊8040可插入保護間隔，前導碼插入塊8050可在信號前面插入前導碼。下面將描述前導碼的結構細節。該其他系統插入塊8060可在時間領域中多工複數個廣播傳送/接收系統的信號，使得提供廣播服務的兩個以上不同的廣播傳送/接收系統的資料可在同一RF信號頻寬中同時傳送。在此種情況下，所述兩個以上不同的廣播傳送/接收系統指的 是提供不同廣播服務的系統。所述不同廣播服務可指的是地面廣播服務、行動廣播服務等。與各廣播服務有關的資料可通過不同幀來傳送。
DAC塊8070可將輸入數位信號轉換成類比信號，並輸出該類比信號。從DAC塊8070輸出的信號可通過依據實體層輪廓多個輸出天線來傳送。依據本發明實施例的Tx天線可具有垂直或水平極性。
以上所述的塊可以省略，或者依據設計由具有類似或相同功能的塊來代替。
第9圖說明依據本發明實施例之用於未來廣播服務的接收廣播信號的裝置的結構。
依據本發明實施例之用於未來廣播服務的接收廣播信號的裝置可對應於參考第1圖所述之用於未來廣播服務的傳送廣播信號的裝置。
依據本發明實施例之用於未來廣播服務的接收廣播信號的裝置可包括一同步與解調模組9000、一幀分析模組9010、一解映射與解碼模組9020、一輸出處理器9030以及一信號發送解碼模組9040。將對接收廣播信號的裝置的每個模組的操作進行描述。
同步與解調模組9000可通過m個Rx天線接收輸入信號，進行信號檢測及相對於與接收廣播信號的裝置對應的系統的同步，以及執行與傳送廣播信號的裝置所執行的步驟的相反步驟對應的解調。
幀分析模組9010可分析輸入信號幀，並提取資料，通過該資料傳送使用者所選擇的服務。如果傳送廣播信號的裝置進行交錯，那麼幀分析模組9010可執行對應於交錯的相反步驟的解交錯。在此種情況下，藉由解碼從信號發送解碼模組9040輸出的資料，以恢復傳送廣播信號的裝置產生的調度資訊，可獲得信號以及需要提取的資料的位置。
必要時，解映射與解碼模組9020可將輸入信號轉換成位元域資料，然後對其進行解交錯。解映射與解碼模組9020可對為了傳送效率而採用的映射進行解映射，並通過解碼糾正傳送通道上產生的錯誤。在此種情況下，解映射與解碼模組9020可藉由解碼從信號發送解碼模組9040輸出的資料來獲得解映射與解碼所必需的傳送參數。
輸出處理器9030可執行為改善傳送效率傳送廣播信號的裝置所採用的各種壓縮/信號處理步驟的相反步驟。在此種情況下，輸出處理器 9030可由從信號發送解碼模組9040輸出的資料中獲取必要的控制資訊。輸出處理器9030的輸出對應於輸入到傳送廣播信號的裝置的信號，並且可為MPEG-TS、IP信號流(v4或v6)以及普通信號流。
信號發送解碼模組9040可從同步與解調模組9000解調的信號獲取PLS資訊。如上所述，幀分析模組9010、解映射與解碼模組9020以及輸出處理器9030可利用從信號發送解碼模組9040輸出的資料來執行其功能。
第10圖說明依據本發明實施例的幀結構。
第10圖顯示幀類型以及一超幀中的FRU的一示例配置。(a)顯示依據本發明實施例的一超幀，(b)顯示依據本發明實施例的FRU(Frame Repetition Unit，幀重複單元)，(c)顯示FRU中的可變PHY輪廓的幀，(d)顯示一幀的結構。
一超幀可由八個FRU組成。FRU為幀的TDM的基本多工單位，且在一超幀中重複八次。
FRU中的每一幀屬於PHY輪廓(基礎、手持、高級)或FEF的其中之一。FRU中允許的幀的個數最多為四個，並且在FRU中可出現一給定的PHY輪廓的次數為零次至四次中的任何次數(例如，基礎、基礎、手持、高級)。如果需要的話，可利用前導碼中的PHY_PROFILE的保留值擴展PHY輪廓的定義。
如果包含的話，則將FEF部分插入到FRU的末尾。當FEF包含在FRU中時，在一超幀中FEF的個數最小為8。不推薦FEF部分彼此相鄰。
一個幀進一步分成若干OFDM符號以及一前導碼。如(d)中所示，該幀包括一前導碼、一個以上幀信號發送符號(frame signaling symbols，FSS)、正常資料符號以及一幀邊緣符號(frame edge symbol，FES)。
該前導碼為一特殊符號，其能夠實現快速Futurecast UTB系統信號檢測，並提供一組用於信號的有效傳送與接收的基本傳送參數。下面將描述該前導碼的詳細說明。
該FSS的主要目的是攜帶PLS(s)資料。為了快速同步與通道估計，從而快速解碼PLS資料，該FSS與正常資料符號相比具有更密集的導 頻圖案。該FES恰好具有與該FSS相同的導頻，其能實現FES內的唯頻率(frequency-only)內插以及時間內插，不能外插，因為該FES之前緊挨著的符號。
第11圖說明依據本發明實施例支幀的信號發送階層架構。
第11圖舉例說明分成下述三個主要部分的信號發送階層架構：前導碼信號發送資料11000、PLS1資料11010以及PLS2資料11020。每一幀中前導碼符號所攜帶的前導碼的目的是指示該幀的傳送類型以及基本傳送參數。PLS1使接收器能夠存取並解碼PLS2資料，其包含用以存取感興趣的DP的參數。每一幀中均攜帶PLS2，並且PLS2分成兩個主要部分：PLS2-STAT資料及PLS2-DYN資料。如果必要的話，則在PLS2資料的靜態及動態部分之後進行填充(padding)。
第12圖說明依據本發明實施例的前導碼信號發送資料。
前導碼信號發送資料攜帶21位元資訊，需要該21位元資訊使接收器能夠存取PLS資料並追蹤幀結構中的DP。前導碼信號發送資料的細節如下：PHY_PROFILE：該3位元欄位指示當前幀的PHY輪廓類型。以下表5中給予了不同PHY輪廓類型的映射。
FFT_SIZE：該2位元欄位指示一幀群組內的當前幀的FFT大小，如以下表6中所述。
GI_FRACTION：該3位元欄位指示當前超幀中的保護間隔的分數值，如以下表7中所述。
EAC_FLAG：該1位元欄位指示當前幀中是否提供EAC。如果該欄位置為‘1’，則當前幀中提供緊急警報服務(emergency alert service，EAS)。如果該欄位置為‘0’，則當前幀中沒有攜帶EAS。該欄位可在一超幀內動態轉換。
PILOT_MODE：該1位元欄位指示導頻模式是否為用於當前幀群組中的當前幀的行動模式或者固定模式。如果該欄位置為‘0’，則使用行動導頻模式。如果該欄位置為‘1’，則使用固定導頻模式。
PAPR_FLAG：該1位元欄位指示PAPR降低是否用於當前幀群組中的當前幀。如果該欄位置為值‘1’，則音調保留用於PAPR降低。如果該欄位置為‘0’，則不使用PAPR降低。
FRU_CONFIGURE：該3位元欄位指示當前超幀中存在的幀重複單元(fame repetition units，FRU)的PHY輪廓類型配置。當前超幀中傳送的所有輪廓類型均在當前超幀中的所有前導碼中的該欄位中識別。該3位元欄位對於每個輪廓具有不同的定義，如以下表8中所示。
RESERVED：該7位元欄位留作將來使用。
第13圖說明依據本發明實施例的PLS1資料。
PLS1資料提供基本傳送參數，該基本傳送參數包括使PLS2的接收與解碼能夠實現所需要的參數。如上所述，PLS1資料在一個幀群組的整個期間內保持不變。PLS1資料的信號發送欄位的詳細定義如下：PREAMBLE_DATA：該20位元欄位為一份不包括EAC_FLAG的前導碼信號發送資料。
NUM_FRAME_FRU：該2位元欄位指示每一FRU的幀個數。
PAYLOAD_TYPE：該3位元欄位指示幀群組中攜帶的有效負載資料的格式。如表9中所示用信號表示PAYLOAD_TYPE。
NUM_FSS：該2位元欄位指示當前幀中的FSS符號的個數。
SYSTEM_VERSION：該8位元欄位指示被傳送信號格式的版本。該SYSTEM_VERSION分成兩個4位元欄位，即為一主要版本與一次要版本。
主要版本：MSB四位元SYSTEM_VERSION欄位指示主要版本資訊。主要版本欄位的改變指示非反向相容的改變。預設值為‘0000’。對於該標準中所述的版本，該值被設置為‘0000’。
次要版本：LSB四位元SYSTEM_VERSION欄位指示次要版本資訊。次要版本欄位的改變為反向相容的。
CELL_ID：此為一16位元欄位，該16位元欄位唯一地識別ATSC網路中的地理單元。一ATSC單元覆蓋區域可由一個以上頻率構成，這取決於每個Futurecast UTB系統使用的頻率數。如果CELL_ID的值是未知的或者未指定的，則該欄位被設置為‘0’。
NETWORK_ID：此為一16位元欄位，該16位元欄位唯一地識別當前的ATSC網路。
SYSTEM_ID：該16位元欄位唯一地識別該ATSC網路中的該Futurecast UTB系統。該Futurecast UTB系統為地面廣播系統，該地面廣播系統的輸入為一個以上輸入信號流(TS、IP、GS)，該地面廣播系統的輸出為一RF信號。該Futurecast UTB系統攜帶一個以上PHY輪廓以及FEF，如果有的話。同一Futurecast UTB系統在不同的地理區域中可攜帶不同的輸入信號流並使用不同的RF頻率，這允許本地服務插入。幀結構及調度在一個地方被控制，並且對於一Futurecast UTB系統中的所有傳送均為相同的。一個以上Futurecast UTB系統可具有相同的SYSTEM_ID，這意味著它們全部具有相同的實體層結構及配置。
下面的迴圈由用來指示FRU配置及每個幀類型長度的FRU_PHY_PROFILE、FRU_FRAME_LENGTH、FRU_GI_FRACTION以及RESERVED構成。迴圈的大小為固定的，以便四個PHY輪廓(包括FEF)在FRU中被信號發送。如果NUM_FRAME_FRU小於4，則未使用的欄位填滿零。
FRU_PHY_PROFILE：該3位元欄位指示相關FRU的第i+1(i為迴圈索引)幀的PHY輪廓類型。該欄位使用與表8中所示相同的信號發送格式。
FRU_FRAME_LENGTH：該2位元欄位指示相關FRU的第i+1幀的長度。連同FRU_GI_FRACTION一起使用FRU_FRAME_LENGTH，可獲得幀持續時間的準確值。
FRU_GI_FRACTION：該3位元欄位指示相關FRU的第i+1幀的保護間隔的分數值。FRU_GI_FRACTION依據表7被信號發送。
RESERVED：該4位元欄位留作將來使用。
以下欄位提供用於解碼該PLS2資料的參數。
PLS2_FEC_TYPE：該2位元欄位指示PLS2保護所使用的FEC類型。該FEC類型依據表10被信號發送。下面將描述LDPC代碼的細節。
PLS2_MOD：該3位元欄位指示該PLS2所使用的調變類型。該調變類型依據表11被信號發送。
PLS2_SIZE_CELL：該15位元欄位指示Ctotal_partial_block，當前幀群組中攜帶的PLS2的全部編碼塊的集合的大小(指定為QAM單元的個數)。該值在當前幀群組的整個持續期間內為恆定的。
PLS2_STAT_SIZE_BIT：該14位元欄位指示當前幀群組的PLS2-STAT的大小，單位為位元。該值在當前幀群組的整個持續期間內為恆定的。
PLS2_DYN_SIZE_BIT：該14位元欄位指示當前幀群組的PLS2-DYN的大小，單位為位元。該值在當前幀群組的整個持續期間內為恆定的。
PLS2_REP_FLAG：該1位元旗標指示在當前幀群組中是否採用PLS2重複模式。當該欄位置為值‘1’時，啟動PLS2重複模式。當該欄位置為值‘0’時，停用PLS2重複模式。
PLS2_REP_SIZE_CELL：當使用PLS2重複時，該15位元欄位指示Ctotal_partial_block，當前幀群組的每一幀中攜帶的PLS2的部分編碼塊的集合的大小(指定為QAM單元的個數)。如果不使用重複，則該欄位的值等於0。該值在當前幀群組的整個持續期間內為恆定的。
PLS2_NEXT_FEC_TYPE：該2位元欄位指示用於下一個幀群組的每一幀中攜帶的PLS2的FEC類型。該FEC類型依據表10被信號發送。
PLS2_NEXT_MOD：該3位元欄位指示用於下一個幀群組的每一幀中攜帶的PLS2的調變類型。該調變類型依據表11被信號發送。
PLS2_NEXT_REP_FLAG：該1位元旗標指示在下一個幀群組中是否採用PLS2重複模式。當該欄位置為值‘1’時，啟動PLS2重複模式。當該欄位置為值‘0’時，停用PLS2重複模式。
PLS2_NEXT_REP_SIZE_CELL：當使用PLS2重複時，該15位元欄位指示Ctotal_full_block，下一個幀群組的每一幀中攜帶的PLS2的全部編碼塊的集合的大小(指定為QAM單元的個數)。如果在下一個幀群組中不使用重複，則該欄位的值等於0。該值在當前幀群組的整個持續期間內為恆定的。
PLS2_NEXT_REP_STAT_SIZE_BIT：該14位元欄位指示下一個幀群組的PLS2-STAT的大小，單位為位元。該值在當前幀群組中為恆定的。
PLS2_NEXT_REP_DYN_SIZE_BIT：該14位元欄位指示下一個幀群組的PLS2-DYN的大小，單位為位元。該值在當前幀群組中為恆定的。
PLS2_AP_MODE：該2位元欄位指示是否為當前幀群組中的PLS2提供額外的奇偶性。該值在當前幀群組的整個持續期間內為恆定的。以下表12給予了該欄位的值。當該欄位置為‘00’時，額外的奇偶性沒有用於當前幀群組中的PLS2。
PLS2_AP_SIZE_CELL：該15位元欄位指示PLS2的額外奇偶性位元的大小(指定為QAM單元的個數)。該值在當前幀群組的整個持續期間內為恆定的。
PLS2_NEXT_AP_MODE：該2位元欄位指示是否為下一個幀群組的每一幀中的PLS2信號發送提供額外的奇偶性。該值在當前幀群組的整個持續期間內為恆定的。表12定義了該欄位的值。
PLS2_NEXT_AP_SIZE_CELL：該15位元欄位指示下一個幀群組的每一幀中的PLS2的額外奇偶性位元的大小(指定為QAM單元的個數)。該值在當前幀群組的整個持續期間內為恆定的。
RESERVED：該32位元欄位留作將來使用。
CRC_32：一32位元檢錯碼，其應用於整個PLS1信號發送。
第14圖說明依據本發明實施例的PLS2資料。
第14圖說明PLS2資料的PLS2-STAT資料。在一幀群組內PLS2-STAT資料為相同的，而PLS2-DYN資料提供專用於當前幀的資訊。
該PLS2-STAT資料的欄位的詳情如下： FIC_FLAG：該1位元欄位指示在當前幀群組中是否使用FIC。如果該欄位置為‘1’，則在當前幀中提供FIC。如果該欄位置為‘0’，則在當前幀中沒有攜帶FIC。該值在當前幀群組的整個持續期間內為恆定的。
AUX_FLAG：該1位元欄位指示在當前幀群組中是否使用輔助信號流。如果該欄位置為‘1’，則在當前幀中提供輔助信號流。如果該欄位置為‘0’，則在當前幀中沒有攜帶輔助信號流。該值在當前幀群組的整個持續期間內為恆定的。
NUM_DP：該6位元欄位指示當前幀內攜帶的DP的數量。該欄位的值的範圍為1至64，且DP的數量為NUM_DP+1。
DP_ID：該6位元欄位唯一地識別PHY輪廓中的DP。
DP_TYPE：該3位元欄位指示DP的類型。其依據以下表13被信號發送。
DP_GROUP_ID：該8位元欄位識別當前DP所關聯的DP組。接收器可利用其存取將具有相同DP_GROUP_ID的與特殊服務相關的服務成分的DP。
BASE_DP_ID：該6位元欄位指示攜帶管理層中所使用的服務信號發送資料(例如PSI/SI)的DP。BASE_DP_ID所指示的DP可為連同服務資料一起攜帶該服務信號發送資料的正常DP或者只攜帶該服務信號發送資料的專屬DP。
DP_FEC_TYPE：該2位元欄位指示相關DP所採用的FEC類型。該FEC類型依據以下表14被信號發送。
DP_COD：該4位元欄位指示相關DP所採用的編碼比率。該編碼比率依據以下表15被信號發送。
DP_MOD：該4位元欄位指示相關DP所採用的調變。該調變依據以下表16被信號發送。
DP_SSD_FLAG：該1位元欄位指示相關DP中是否採用SSD模式。如果該欄位置為值‘1’，則使用SSD。如果該欄位置為值‘0’，則不使用SSD。
只有PHY_PROFILE等於‘010’時，才出現以下欄位，其指示高級輪廓：DP_MIMO：該3位元欄位指示將哪類MIMO編碼處理應用於相關DP。該類MIMO編碼處理依據表17被信號發送。
DP_TI_TYPE：該1位元欄位指示時間交錯的類型。‘0’值指示一個TI群組對應於一個幀並且包含一個以上TI塊。‘1’值指示一個TI群組在兩個以上幀中攜帶並且只包含一個TI塊。
DP_TI_LENGTH：該2位元欄位(允許的值只有1、2、4、8)的使用由DP_TI_TYPE欄位內設置的值來確定，如下：如果該DP_TI_TYPE被設置為值‘1’，則該欄位指示PI，每個TI群組所映射到的幀的個數，並且每一TI群組有一個TI塊(NTI=1)。以下表18中定義了具有2位元欄位的允許的PI值。
如果該DP_TI_TYPE被設置為值‘0’，則該欄位指示每一TI群組的TI塊的個數NTI，並且每一幀有一個TI群組(PI=1)。以下表18中定義了具有2位元欄位的允許的PI值。
DP_FRAME_INTERVAL：該2位元欄位指示相關DP的幀群組內的幀間隔(IJUMP)，並且允許的值為1、2、4、8(對應的2位元欄位分別為‘00’、‘01’、‘10’或者‘11’)。對於沒有出現在幀群組的每一幀中的DP，該欄位的值等於連續的幀之間的間隔。例如，如果一DP出現在幀1、5、9、13等上，則該欄位置為‘4’。對於出現在每一幀中的DP，該欄位置為‘1’。
DP_TI_BYPASS：該1位元欄位確定時間交錯器的可用性。如果時間交錯沒有用於DP，則其置為‘1’。然而如果使用時間交錯，則其置為‘0’。
DP_FIRST_FRAME_IDX：該5位元欄位指示其中出現當前DP的超幀的第一幀的索引。DP_FIRST_FRAME_IDX的值的範圍為0至31。
DP_NUM_BLOCK_MAX：該10位元欄位指示該DP的DP_NUM_BLOCKS的最大值。該欄位的值具有與DP_NUM_BLOCKS相同的範圍。
DP_PAYLOAD_TYPE：該2位元欄位指示給定DP所攜帶的有效負載資料的類型。DP_PAYLOAD_TYPE依據以下表19被信號發送。
DP_INBAND_MODE：該2位元欄位指示當前DP是否攜帶帶內信號發送資訊。帶內信號發送類型依據以下表20被信號發送。
DP_PROTOCOL_TYPE：該2位元欄位指示給定DP所攜帶的有效負載的協定類型。當選擇輸入有效負載類型時，其依據以下表21被信號發送。
DP_CRC_MODE：該2位元欄位指示在輸入格式化塊中是否使用CRC編碼。CRC模式依據以下表22被信號發送。
DNP_MODE：該2位元欄位指示當DP_PAYLOAD_TYPE被設置為TS(‘00’)時相關DP所使用的無效封包刪除模式。DNP_MODE依據以下表23被信號發送。如果DP_PAYLOAD_TYPE不是TS(‘00’)，則DNP_MODE置為值‘00’。
ISSY_MODE：該2位元欄位指示當DP_PAYLOAD_TYPE被設置為TS(‘00’)時相關DP所使用的ISSY模式。該ISSY_MODE依據以下表24被信號發送。如果DP_PAYLOAD_TYPE不是TS(‘00’)，則ISSY_MODE置為值‘00’。
HC_MODE_TS：該2位元欄位指示當DP_PAYLOAD_TYPE被設置為TS(‘00’)時相關DP所使用的TS標頭壓縮模式。該HC_MODE_TS依據以下表25被信號發送。
HC_MODE_IP：該2位元欄位指示當DP_PAYLOAD_TYPE被設置為IP(‘01’)時的IP標頭壓縮模式。該HC_MODE_IP依據以下表26被信號發送。
PID：該13位元欄位指示當DP_PAYLOAD_TYPE被設置為TS(‘00’)並且HC_MODE_TS被設置為‘01’或‘10’時用於TS標頭壓縮的PID數。
RESERVED：該8位元欄位留作將來使用。
只有FIC_FLAG等於‘1’時才出現以下欄位：FIC_VERSION：該8位元欄位指示FIC的版本號。
FIC_LENGTH_BYTE：該13位元欄位指示FIC的長度，單位為位元組。
RESERVED：該8位元欄位留作將來使用。
只有AUX_FLAG等於‘1’時才出現以下欄位：NUM_AUX：該4位元欄位指示輔助信號流的數量。零表示沒有使用輔助信號流。
AUX_CONFIG_RFU：該8位元欄位留作將來使用。
AUX_STREAM_TYPE：該4位元留作將來指示當前輔助信號流的類型時使用。
AUX_PRIVATE_CONFIG：該28位元欄位留作將來發送輔助信號流信號時使用。
第15圖說明依據本發明另一實施例的PLS2資料。
第15圖說明PLS2資料的PLS2-DYN資料。該PLS2-DYN資料的值可在一個幀群組的持續期間內改變，而該欄位的大小保持不變。
該PLS2-DYN資料的欄位的詳情如下：FRAME_INDEX：該5位元欄位指示超幀中的當前幀的幀索引。超幀的第一幀的索引置為‘0’。
PLS_CHANGE_COUNTER：該4位元欄位指示在前面配置將發生改變的超幀的個數。配置發生改變的下一個超幀由該欄位中被信號發送的值來指示。如果該欄位置為值‘0000’，那麼這意味著沒有預見到計畫內的改變：例如，值‘1’指示下一個超幀中發生了改變。
FIC_CHANGE_COUNTER：該4位元欄位指示在前面配置(即，FIC的內容)將發生改變的超幀的個數。配置發生改變的下一個超幀由該欄 位中被信號發送的值來指示。如果該欄位置為值‘0000’，那麼這意味著沒有預見到計畫內的改變：例如，值‘0001’指示下一個超幀中發生了改變。
RESERVED：該16位元欄位留作將來使用。
以下欄位出現在NUM_DP上的迴圈中，其描述了與當前幀中所攜帶的DP有關的參數。
DP_ID：該6位元欄位唯一地指示PHY輪廓中的DP。
DP_START：該15位元(或者13位元)欄位利用DPU定址方案指示第一DP的起始位置。該DP_START欄位依據PHY輪廓以及FFT大小而具有不同的長度，如以下表27中所示。
DP_NUM_BLOCK：該10位元欄位指示當前DP的當前TI群組中的FEC塊的個數。DP_NUM_BLOCK的值的範圍為0至1023。
RESERVED：該8位元欄位留作將來使用。
以下欄位指示與EAC有關的FIC參數。
EAC_FLAG：該1位元欄位指示在當前幀中存在EAC。該位元為與前導碼中的EAC_FLAG相同的值。
EAS_WAKE_UP_VERSION_NUM：該8位元欄位指示喚醒指示的版本號。
如果該EAC_FLAG欄位等於‘1’，則將以下12位元分配給EAC_LENGTH_BYTE欄位。如果該EAC_FLAG欄位等於‘0’，則將以下12位元分配給EAC_COUNTER。
EAC_LENGTH_BYTE：該12位元欄位指示EAC的長度，單位為位元組。
EAC_COUNTER：該12位元欄位指示在EAC到達的幀之前的幀的個數。
只有AUX_FLAG欄位等於‘1’時才出現以下欄位： AUX_PRIVATE_DYN：該48位元欄位留作將來發送輔助信號流信號時使用。該欄位的含義取決於可配置PLS2-STAT中的AUX_STREAM_TYPE的值。
CRC_32：一32位元檢錯碼，其應用於整個PLS2。
第16圖說明依據本發明實施例之幀的邏輯結構。
如上所述，PLS、EAC、FIC、DPs、輔助信號流以及仿真單元映射到幀中的OFDM符號的有效載波中。PLS1與PLS2首先映射到一個以上FSS(s)中。在此之後，如果有的話，緊跟著PLS欄位映射EAC單元，接下來，如果有的話，映射FIC單元。接下來，如果有的話，在PLS或者EAC、FIC之後映射DPs。首先跟著的是類型1的DPs，接著為類型2的DPs。下面將描述一DP類型的細節。在有些情況下，DPs可攜帶一些關於EAS的特殊資料或者服務信號發送資料。如果有的話，輔助信號流或者信號流跟在DPs後面，在輔助信號流或者信號流之後依次為仿真單元。按照上述順序，即PLS、EAC、FIC、DP、輔助信號流以及仿真資料單元，將其映射在一起，使得正好填滿幀中的單元容量。
第17圖說明依據本發明實施例的PLS映射。
PLS單元映射到FSS(s)的有效載波。根據PLS所占的單元數，指定一個以上符號作為FSS(s)，並且藉由PLS1中的NUM_FSS將FSS的個數NFSS被信號發送。FSS為用於攜帶PLS單元的特殊符號。由於穩健性及潛時為PLS中的關鍵問題，因此FSS具有較高的導頻密度，較高的導頻密度允許快速同步以及在FSS內唯頻率內插。
PLS單元以自上而下的方式映射到NFSS個FSS的有效載波，如第17圖示例中所示。PLS1單元首先從第一FSS的第一單元按單元索引的遞增順序映射。PLS2單元緊跟在PLS1的最後一個單元之後，並且繼續向下映射直到第一FSS的最後一個單元索引。如果所需PLS單元的總數超過一個FSS的有效載波個數，則繼續映射到下一個FSS，並以與第一FSS完全相同的方式繼續映射。
在完成PLS映射後，接下來攜帶DPs。如果當前幀中存在EAC、FIC或者二者，則將其放在PLS與「正常」DP之間。
第18圖說明依據本發明實施例的EAC映射。
EAC為用於攜帶EAS消息的專屬通道，連結至EAS的DPs。提供EAS支援，但EAC本身可能或者可能不出現在每一幀中。如果有的話，在PLS2單元後緊接著映射EAC。EAC的前面不是不同於PLS單元的FIC、DPs、輔助信號流或者仿真單元中的任意一個。映射EAC單元的程序與PLS的映射程序完全相同。
EAC單元從PLS2的下一個單元按單元索引的遞增順序映射，如第18圖示例中所示。根據EAS消息大小，EAC單元會佔用幾個符號，如第18圖中所示。
EAC單元緊跟在PLS2的最後一個單元之後，並且繼續向下映射直到最後一個FSS的最後一個單元索引。如果所需EAC單元的總數超過最後一個FSS的剩餘有效載波個數，則繼續映射到下一個符號，並以與FSS(s)完全相同的方式繼續映射。用於在這種情況下映射的下一個符號為正常資料符號，其與FSS相比具有更多有效載波。
在完成EAC映射後，如果存在的話，接下來攜帶FIC。如果不傳送FIC(如PLS2欄位中用信號表示的)，則DPs緊跟在EAC的最後一個單元之後。
第19圖說明依據本發明實施例的FIC映射。
(a)顯示沒有EAC的FIC單元的映射示例，(b)顯示具有EAC的FIC單元的映射示例。
FIC為用於攜帶使快速服務獲取及通道掃描能夠實現的跨層資訊的專用通道。該資訊主要包括DPs與每家廣播公司的服務之間的通道結合資訊。為了快速掃描，接收器可解碼FIC，並獲得資訊，例如廣播公司ID、服務數以及BASE_DP_ID。為了快速的服務獲取，除了FIC之外，也可利用BASE_DP_ID解碼基礎DP。不同於其攜帶的內容，一基礎DP以與正常DP完全相同的方式編碼並映射到一幀。因此，對於基礎DP不需額外描述。FIC資料在管理層中產生並消耗。FIC資料的內容如管理層規範中所述。
FIC資料為可選擇的，並且FIC的使用藉由PLS2的靜態部分中的FIC_FLAG參數被信號發送。如果使用FIC，則將FIC_FLAG設置為‘1’，且在PLS2的靜態部分中定義FIC的信號發送欄位。在該欄位中被信號發送 的是FIC_VERSION以及FIC_LENGTH_BYTE。FIC利用相同的調變、編碼及時間交錯參數作為PLS2。FIC共用相同的信號發送參數，例如PLS2_MOD以及PLS2_FEC。如果有的話，在PLS2或者EAC(如果有的話)後緊接著映射FIC資料。FIC的前面不是任何正常DP、輔助信號流或者仿真單元。映射FIC單元的方法與映射又與PLS相同的EAC的方法完全相同。
在PLS之後沒有EAC，FIC單元從PLS2的下一個單元按單元索引的遞增順序映射，如(a)中示例所示。根據FIC資料大小，FIC單元可映射在幾個符號上，如(b)中所示。
FIC單元緊跟在PLS2的最後一個單元之後，並且繼續向下映射直到最後一個FSS的最後一個單元索引。如果所需FIC單元的總數超過最後一個FSS的剩餘有效載波個數，則繼續映射到下一個符號，並以與FSS(s)完全相同的方式繼續映射。用於在這種情況下映射的下一個符號為正常資料符號，其與FSS相比具有更多有效載波。
如果在當前幀中傳送EAS消息，則EAC在FIC前面，並且FIC單元從EAC的下一個單元按單元索引的遞增順序映射，如(b)中所示。
在完成FIC映射後，映射一個以上DP，然後，映射輔助信號流(如果有的話)以及仿真單元。
第20圖說明依據本發明實施例的一DP類型。
(a)顯示類型1的DP，(b)顯示類型2的DP。
在之前的通道，即PLS、EAC以及FIC，映射之後，映射DPs的單元。依據映射方法，一DP分為兩種類型的其中一種：
類型1的DP：DP按TDM映射
類型2的DP：DP按FDM映射
DP的類型由PLS2的靜態部分中的DP_TYPE欄位來指示。第20圖舉例說明了類型1的DPs與類型2的DPs的映射順序。類型1的DPs首先按單元索引的遞增順序映射，然後，在到達最後一個單元索引之後，符號索引加一。在下一個符號內，DP繼續按從p=0開始的單元索引的遞增順序映射。隨著一幀中多個DPs映射在一起，每個類型1的DPs按時間形成群組，類似於DPs的TDM多工。
類型2的DPs首先按符號索引的遞增順序映射，然後，在到達該幀的最後一個OFDM符號之後，單元索引加一，並且符號索引回滾到第一可用的符號，然後從那個符號索引增加。在一幀中多個DPs映射在一起之後，每個類型2的DPs按頻率群組在一起，類似於DPs的FDM多工。
如果需要，類型1的DsP與類型2的DPs可共同存在於一幀中，但有一個限制：類型1的DPs始終在類型2的DPs之前。攜帶類型1的DPs與類型2的DPs的OFDM單元的總數不能超過可用於傳送DPs的OFDM單元的總數：
其中DDP1為類型1的DPs所占用的OFDM單元的個數，DDP2為類型2的DPs所占用的單元的個數。由於PLS、EAC、FIC均以與類型1的DP相同的方式映射，因此其全部遵循「類型1的映射規則」，因此，整體上，類型1的映射始終在類型2的映射之前。
第21圖說明依據本發明實施例的DP映射。
(a)顯示用於映射類型1的DPs的OFDM單元的定址，(b)顯示用於映射類型2的DPs的OFDM單元的定址。
用於映射類型1的DP的OFDM單元的定址(0,...,DDP1-1)為類型1的DPs的有效資料單元而定義。定址方案定義來自每個類型1的DPs的TIs的單元分配至有效資料單元的順序。其也用來通過信號發送PLS2的動態部分中的DPs的位置。
沒有EAC與FIC，位址0指的是緊跟著在最後一個FSS中攜帶PLS的最後一個單元的單元。如果傳送EAC並且FIC不在對應的幀中，則位址0指的是緊跟著攜帶EAC的最後一個單元的單元。如果在對應的幀中傳送FIC，則位址0指的是緊跟著攜帶FIC的最後一個單元的單元。考慮到(a)中所示的兩種不同情況，可計算出類型1的DP的位址0。在(a)中的示例中，假設PLS、EAC以及FIC全部被傳送。對省略EAC與FIC的其中之一或者二者的情況的延伸是明確的。如果映射所有單元直到FIC之後，FSS中存在剩餘的單元，如(a)的左側所示。
用於映射類型2的DP的OFDM單元的定址(0,...,DDP2-1)為類型2的DPs的有效資料單元而定義。定址方案定義來自每個類型2的DPs的TIs的單元分配至有效資料單元的順序。其也用來通過信號發送PLS2的動態部分中的DPs的位置。
如(b)中所述，可能有三種略微不同的情況。對於(b)的左側所示的第一種情況，最後一個FSS中的單元對類型2的DP的映射是可用的。對於中間所示的第二種情況，FIC佔用一正常符號的單元，但該符號上的FIC單元的個數不大於CFSS。(b)中右側所示的第三種情況與第二種情況相同，除了映射到該符號上的FIC單元的個數超過CFSS之外。
對類型1的DP(s)在類型2的DP(s)之前的情況的延伸是明確的，因為PLS、EAC以及FIC遵循與類型1的DP(s)相同的「類型1的映射規則」。
資料管道單元(data pipe unit，DPU)是為一幀中的一DP分配資料單元的基本單位。
一DPU定義為一信號發送單元，用於定位一幀中的DPs。一單元映射器7010可映射每個DPs的TIs產生的單元。一時間交錯器5050輸出一系列TI-block，每個TI-block包括可變數量的XFECBLOCK，該XFECBLOCK依次由一組單元組成。XFECBLOCK中的單元個數Ncells取決於FECBLOCK的大小Nldpc以及每群集符號所傳送的位元數。一DPU定義為一給定PHY輪廓中所支援的一XFECBLOCK中單元個數Ncells的所有可能值的最大公約數。單元中的一DPU的長度定義為LDPU。由於每個PHY輪廓支援FECBLOCK大小與每群集符號的不同位元數的不同組合，因此在一PHY輪廓的基礎上定義LDPU。
第22圖說明依據本發明實施例的FEC結構。
第22圖說明依據本發明實施例之位元交錯前的FEC結構。如上所述，資料FEC編碼器可利用外部編碼(BCH)與內部編碼(LDPC)，對輸入的BBF進行FEC編碼，以產生FECBLOCK程序。所示的FEC結構對應於FECBLOCK。並且，FECBLOCK與FEC結構具有對應於LDPC編碼字元長度的相同的值。
BCH編碼應用於每個BBF(Kbch位元)，然後LDPC編碼應用於BCH編碼後的BBF(Kldpc位元=Nbch位元)，如第22圖中所示。
Nldpc的值為64800位元(長FECBLOCK)或者為16200位元(短FECBLOCK)。
以下表28與表29分別顯示了長FECBLOCK與短FECBLOCK的FEC編碼參數。
BCH編碼與LDPC編碼的操作細節如下：將一12-錯誤修正BCH碼用於BBF的外部編碼。藉由將所有多項式相乘在一起來獲得短FECBLOCK與長FECBLOCK的BCH產生多項式。
利用LDPC碼編碼外部BCH編碼的輸出。為了產生完整的Bldpc(FECBLOCK)，由每個Ildpc(BCH編碼的BBF)系統地編碼Pldpc(奇偶性位元)，並將Pldpc(奇偶性位元)附加到Ildpc。完整的Bldpc(FECBLOCK)表示為以下數學式。
以上表28及29中分別給予了長FECBLOCK與短FECBLOCK的參數。
計算長FECBLOCK的Nldpc-Kldpc奇偶性位元的詳細程序如下：
1)初始化奇偶性位元，
2)在奇偶性校驗矩陣的第一列位址中指定的奇偶性位元位址，累加第一資訊位元-i0。下面將描述奇偶性校驗矩陣的地址的詳情。例如，對於比率13/15：【數學式5】p 983=p 983⊕i 0 p 2815=p 2815⊕i 0 p 4837=p 4837⊕i 0 p 4989=p 4989⊕i 0 p 6138=p 6138⊕i 0 p 6458=p 6458⊕i 0 p 6921=p 6921⊕i 0 p 6974=p 6974⊕i 0 p 7572=p 7572⊕i 0 p 8260=p 8260⊕i 0 p 8496=p 8496⊕i 0
3)對於接下來359個資訊位元is，s=1,2,...,359，利用如下數學式在奇偶性位元位址累加is。
【數學式6】{x+(s mod 360)×Q ldpc }mod(N ldpc -K ldpc )
其中x表示對應於第一位元i0的奇偶性位元累加器的位址，Qldpc為奇偶性校驗矩陣的位址中指定的編碼比率相依常量。繼續舉例，對於比率13/15，Qldpc=24，到目前為止資訊位元i1，進行以下操作：【數學式7】p 1007=p 1007⊕i 1 p 2839=p 2839⊕i 1 p 4861=p 4861⊕i 1 p 5013=p 5013⊕i 1 p 6162=p 6162⊕i 1 p 6482=p 6482⊕i 1 p 6945=p 6945⊕i 1 p 6998=p 6998⊕i 1 p 7596=p 7596⊕i 1 p 8284=p 8284⊕i 1 p 8520=p 8520⊕i 1
4)對於第361個資訊位元i360，在奇偶性校驗矩陣的地址的第二列中給予了奇偶性位元累加器的地址。以類似的方式，利用數學式6獲得之後359個資訊位元is(s=361,362,...,719)的奇偶性位元累加器的位址，其中x表示對應於資訊位元i360的奇偶性位元累加器的位址，即，奇偶性校驗矩陣的地址的第二列中的元素。
5)以類似的方式，對於每一群組的360個新資訊位元，利用奇偶性校驗矩陣的位址的新的一列查找奇偶性位元累加器的位址。
在所有資訊位元全部用盡之後，獲得最終的奇偶性位元，如下：
6)繼而從i=1開始進行如下操作【數學式8】p i =p i ⊕p i-1, i=1,2,...,N ldpc -K ldpc -1
其中pi(i=0,1,...Nldpc-Kldpc-1)的最終內容等於奇偶性位元pi。
短FECBLOCK的該LDPC編碼程序與長FECBLOCK的LDPC編碼程序相一致，除了表30替換為表31，以及長FECBLOCK的奇偶性校驗矩陣的地址替換為短FECBLOCK的奇偶性校驗矩陣的地址之外。
第23圖說明依據本發明實施例的位元交錯。
對LDPC編碼器的輸出進行位元交錯，包括進行奇偶性交錯，然後進行準循環塊(Quasi-Cyclic Block，QCB)交錯以及內部群組交錯。
(a)顯示準循環塊(Quasi-Cyclic Block，QCB)交錯，(b)顯示內部群組交錯。
可對FECBLOCK進行奇偶性交錯。在奇偶性交錯的輸出，LDPC編碼字元由長FECBLOCK中的180個相鄰QC塊以及短FECBLOCK中的45個相鄰QC塊組成。長FECBLOCK或者短FECBLOCK中的每個QC塊包含360位元。藉由QCB交錯對奇偶性交錯後的LDPC編碼字元進行交錯。QCB交錯的單位為QC塊。在奇偶性交錯的輸出的QC塊被QCB交錯置換，如第23圖中所示，其中依據FECBLOCK長度，Ncells=64800/ηmod或16200/ηmod。QCB交錯圖案對於調變類型與LDPC編碼比率的每種組合是唯一的。
在QCB交錯後，依據下表32中限定的調變類型與順序(ηmod)進行內部群組交錯。還限定了對於一個內部群組，QC塊的個數NQCB_IG。
利用QCB交錯輸出的NQCB_IG個QC塊進行內部群組交錯處理。內部群組交錯具有利用360行與NQCB_IG列寫入與讀取內部群組的位元的程序。在寫入操作中，按列寫入來自QCB交錯輸出的位元。按行執行讀取操作，以從每行讀出m個位元，其中對於NUC，m等於1，對於NUQ，m等於2。
第24圖說明依據本發明實施例的單元字解多工。
(a)顯示對於8 bpcu MIMO以及12 bpcu MIMO的單元字解多工，(b)顯示對於10 bpcu MIMO的單元字解多工。
位元交錯輸出的每個單元字(c0,1,c1,1,...,cηmod-1,1)被解多工為(d1,0,m,d1,1,m...,d1,ηmod-1,m)與(d2,0,m,d2,1,m...,d2,ηmod-1,m)，如(a)中所示，其描述一個XFECBLOCK的單元字解多工程序。
對於利用不同類型的NUQ進行MIMO編碼的10 bpcu MIMO的情況，重複使用NUQ-1024的位元交錯器。位元交錯器輸出的每個單元字(c0,1,c1,1,...,c9,1)被解多工為(d1,0,m,d1,1,m...,d1,3,m)與(d2,0,m,d2,1,m...,d2,5,m)，如(b)中所示。
第25圖說明依據本發明實施例的時間交錯。
(a)至(c)顯示TI模式的示例。
時間交錯器運作在DP準位。對於每個DP，時間交錯(TI)的參數可設定為不同。
出現在一部分PLS2-STAT資料中的以下參數配置該TI： DP_TI_TYPE(允許值：0或1)：代表該TI模式；‘0’指示每一TI群組具有多個TI塊(多於一個TI塊)的模式。在此種情況下，一TI群組被直接映射到一幀(沒有幀間交錯)。‘1’指示每一TI群組只具有一個TI塊的模式。在此種情況下，該TI塊可遍佈於兩個以上幀(幀間交錯)。
DP_TI_LENGTH：如果DP_TI_TYPE=‘0’，該參數為每一TI群組的TI塊的個數NTI。對於DP_TI_TYPE=‘1’，該參數為從一TI群組擴展的幀個數PI。
DP_NUM_BLOCK_MAX(允許值：0至1023)：代表每一TI群組的XFECBLOCK的最大數量。
DP_FRAME_INTERVAL(允許值：1、2、4、8)：代表攜帶一給定PHY輪廓的相同DP的兩連續幀之間的幀的個數IJUMP。
DP_TI_BYPASS(允許值：0或1)：如果對於DP不使用時間交錯，則該參數被設置為‘1’。如果使用時間交錯，則其被設置為‘0’。
此外，來自PLS2-DYN資料的參數DP_NUM_BLOCK用來代表DP的一TI群組所攜帶的XFECBLOCKs個數。
當時間交錯不用於DP時，不考慮隨後的TI群組、時間交錯操作以及TI模式。然而，將仍需要來自排程器的動態配置資訊的延遲補償塊。在每個DP中，從SSD/MIMO編碼接收的XFECBLOCKs組成TI群組。亦即，每個TI群組為一組整數個XFECBLOCK，且將包含數量可動態變化的XFECBLOCKs。索引n的TI群組中之XFECBLOCKs的個數表示為NxBLOCK_Group(n)，且用信號表示為PLS2-DYN資料中的DP_NUM_BLOCK。要注意的是，NxBLLCK_Group(n)可從最小值0變化到值最大為1023的最大值NxBLOCK_Group_MAX(對應於DP_NUM_BLOCK_MAX)。
每個TI群組或者直接映射到一幀上，或者遍佈於PI個幀。每個TI群組還分成兩個以上TI塊(NTI)，其中每個TI塊對應於時間交錯器記憶體的一個使用。TI群組內的TI塊可包含數量略微不同的XFECBLOCKs。如果TI群組分成多個TI塊，則其僅直接映射到一幀。對於時間交錯存在三個選項(除了跳過時間交錯的額外選項)，如以下表33中所示。
在每個DP中，TI記憶體儲存輸入的XFECBLOCKs(來自SSD/MIMO編碼塊的輸出XFECBLOCK)。假設輸入的XFECBLOCKs被定義為 其中d n,s,r,q 為第n個TI群組的第s個TI塊中的第r個XFECBLOCK的第q個單元，且代表SSD與MIMO編碼的輸出，如以下所示。
另外，假設從時間交錯器輸出的XFECBLOCKs被定義為，其中h n,s,i 為第n個TI群組的第s個 TI塊中的第i個輸出單元(i=0,...,N xBLOCK_TI (n,s)×N cells -1)。
一般地，時間交錯器在幀建立的程序之前還將起到DP資料暫存器的作用。對於每個DP，這藉由兩個記憶庫而實現。第一TI塊被寫入到第一記憶庫。第二TI塊被寫入到第二記憶庫，同時正在讀第一記憶庫，依此類推。
該TI為扭轉列行塊交錯器。對於第n個TI群組的第s個TI塊，一TI記憶體的列數N r 等於單元的個數N cells ，即，N r =N cells ，而行數N c 等於數字N xBLOCK_TI (n,s)。
第26圖說明依據本發明實施例之扭轉列行塊交錯器的基本操作。
(a)顯示時間交錯器中的寫入操作，(b)顯示時間交錯器中的讀取操作。第一XFECBLOCK被按行寫入TI記憶體的第一行中，第二XFECBLOCK被寫入下一行中，依此類推，如(a)中所示。然而，在交錯陣列中，按對角線方向讀出單元。在從第一列(從最左側一行開始沿著列向右)到最後一列按對角線方向讀取時，讀出N r 個單元，如(b)中所示。詳細地，假設z n,s,i (i=0,...,N r N c )作為要依序讀取的TI記憶體單元位置，藉由計算出列索引R n,s,i 、行索引C n,s,i 以及相關的扭曲參數T n,s,i 來執行該交錯陣列中的讀取處理，如以下數學式。
其中S shift 為對角線方向讀取處理的共同位移值，而不管N xBLOCK_TI (n,s)，並且其由PLS2-STAT中給定的N xBLOCK_TI_MAX 來確定，如以下數學式。
結果，要讀取的單元位置藉由一座標而計算得出，如z n,s,i =N r C n,s,i +R n,s,i 。
第27圖說明依據本發明另一實施例之扭轉列行塊交錯器的操作。
更具體地，第27圖說明每個TI群組的TI記憶體中的交錯陣列，當N xBLOCK_TI (0,0)=3、N xBLOCK_TI (1,0)=6、N xBLOCK_TI (2,0)=5時包括虛擬XFECBLOCKs。
變化量N xBLOCK_TI (n,s)=N r 將小於或等於N' xBLOCK_TI_MAX 。因此，為了在接收器側實現單個記憶體解交錯，而不管N xBLOCK_TI (n,s)，藉由插入虛擬XFECBLOCKs到TI記憶體中而將扭轉列行塊交錯器中所使用的交錯陣列設定為N r ×N c =N cells ×N' xBLOCK_TI_MAX 大小，並完成讀取處理，如以下數學式。
【數學式11】p=0; for i=0;i<N cells N' xBLOCK_TI_MAX ;i=i+1 {GENERATE(R n,s,i ,C n,s,i ); V i =N r C n,s,j +R n,s,j if V i <N cells N xBLOCK_TI (n,s) { Z n,s,p =V i ; p=p+1; } }
TI群組的個數被設定為3。時間交錯器的選項在PLS2-STAT資料中藉由DP_TI_TYPE=‘0’、DP_FRAME_INTERVAL=‘1’以及DP_TI_LENGTH=‘1’，即，NTI=1、IJUMP=1以及PI=1，被信號發送。每一TI群組的XFECBLOCsK的個數在PLS2-DYN資料中分別藉由NxBLOCK_TI(0,0)=3、NxBLOCK_TI(1,0)=6以及NxBLOCK_TI(2,0)=5被信號發送，該XFECBLOCKs的每一個具有Ncells=30個單元。XFECBLOCK的最大數量在PLS2-STAT資料中藉由NxBLOCK Group MAX被信號發送，由其匯出 。
第28圖說明依據本發明實施例之扭轉列行塊交錯器的對角線方向讀取型式。
更具體地，第28圖顯示來自具有N' xBLOCK_TI_MAX =7及Sshift=(7-1)/2=3參數的每個交錯陣列的對角線方向讀取型式。要注意的是，在上面顯示為偽代碼的讀取處理中，如果，則跳過該Vi值，使用下一個計算出的Vi值。
第29圖說明依據本發明實施例來自每一個交錯陣列的交錯的XFECBLOCKs。
第29圖說明來自具有N' xBLOCK_TI_MAX =7及Sshift=3參數的每個交錯陣列的交錯的XFECBLOCKs。
第30圖為說明依據本發明另一實施例之編碼與調變模組的視圖。
如上所述，群集映射器將輸入的位字分配到一個群集。在此種情況下，可額外使用旋轉與Q延遲塊。該旋轉與Q延遲塊可基於旋轉角度旋轉輸入的群集，將其分為同相位(I)分量與正交相位(Q)分量，然後只將該Q分量延遲一任意值。在此之後，重新配對的I分量與Q分量重新映射到新的群集。該群集映射器及該旋轉與Q延遲塊可以被省略，或者可由其他具有相同或類似功能的塊代替。
如上所述，單元交錯器以使對應於每個FEC塊的單元按不同順序從對應於另一個FEC塊的單元輸出的方式，隨機混合並輸出對應於一個 FEC塊的單元。該單元交錯器可以被省略，或者可由具有相同或類似功能的另一個塊代替。
在依據本發明另一實施例的編碼與調變模組中，陰影塊由上述編碼與調變模組修改而成。
依據本發明另一實施例的編碼與調變模組可執行週期隨機I/Q交錯。在該圖中，週期隨機I/Q交錯技術可對應於Q延遲塊與單元交錯器的操作。另外，依據一實施例，當省略單元交錯器時，可在時間交錯之前執行週期隨機I/Q交錯。更進一步地，依據另一實施例，當省略單元交錯器時，時間交錯器可執行週期隨機I/Q交錯。在此種情況下，該時間交錯器可僅執行週期隨機I/Q交錯操作，或者在次世代廣播系統中執行週期隨機I/Q交錯操作以及時間交錯器的上述操作。
總體上，週期隨機I/Q交錯可將基於旋轉角度旋轉的輸入群集分成I分量與Q分量，只將該Q分量延遲一任意值，然後週期地以及隨機地混合該些分量。週期隨機I/Q交錯可不同於上述方塊圖而由一個塊來執行。另外，如上所述，週期隨機I/Q交錯依據一實施例可為時間交錯器執行的技術。下面將詳細描述週期隨機I/Q交錯的操作原理。
第31圖為說明依據本發明實施例之週期隨機I/Q交錯技術的視圖。
如上所述，該圖舉例說明一實施例，其中群集映射器與單元交錯器被替換為一Q1/Q2延遲塊以及上述的週期隨機I/Q交錯器。這裡，週期隨機I/Q交錯技術可為包括Q1/Q2延遲塊與週期隨機I/Q交錯器的概念。在以下描述中，週期隨機I/Q交錯器可僅指該圖的週期隨機I/Q交錯器，或指包括Q1/Q2延遲塊的全部週期隨機I/Q交錯技術。第一方塊圖舉例說明在單輸入單輸出(SISO)模式中被替換的一實施例，第二方塊圖舉例說明在多輸入多輸出(MIMO)模式中被替換的一實施例。
該Q1/Q2延遲塊可劃分I分量與Q分量，然後只延遲Q分量。在此情況下的延遲值可基於2D-SSD的使用與4D-SSD的使用來確定。在2D-SSD的情況下可使用Q1延遲塊，在4D-SSD的情況下可使用Q2延遲塊。
週期隨機I/Q交錯器可將Q1/Q2延遲塊的輸出週期地寫入記憶體，並從記憶體隨機地讀取Q1/Q2延遲塊的輸出。在此情況下所使用的週期可基於2D-SSD的使用與4D-SSD的使用來確定。
第32圖為說明依據本發明實施例在2D-SSD的情況下Q1延遲程序的視圖。
考慮到2D-SSD，現在描述包括該Q1延遲塊與該週期隨機I/Q交錯器的週期隨機I/Q交錯技術的操作程序。這裡，假設記憶體的大小與輸入單元的個數為N。
當考慮2D-SSD時，Q1延遲塊可將該Q分量延遲一個單元，然後其輸出信號可被輸入至該週期隨機I/Q交錯器。在依據本發明實施例舉例說明該Q1延遲程序的圖式中，顯示出該I分量保持恆定，並且只有該Q分量被延遲一個單元。由於執行循環位移，因此第N-1個Q分量與第0個I分量配對。
第33圖為說明依據本發明實施例在2D-SSD的情況下週期隨機I/Q交錯器的操作的視圖。
當考慮2D-SSD時，Q1延遲塊的輸出信號被輸入至該記憶體，並且可將此種情況下的輸入週期設定為2，以將2D-SSD的鄰近I/Q分量分隔得盡可能遠。這樣，第0個、第2個、第4個，…，第N-2個單元可被寫入該記憶體中，然後第1個、第3個、第5個，…，第N-1個單元可被寫入該記憶體中。因此，該寫入程序與提高交錯器的週期性的操作有關。
在此之後，隨機交錯器可讀取儲存於該記憶體中的信號，因而最終可輸出交錯的信號。可基於該隨機交錯器的輸出索引進行此情況下的讀取程序。隨機交錯器的大小可為N/2，或者該隨機交錯器產生的索引的大小可為N/2。因此，對於該讀取程序會需要2個隨機交錯器。該隨機交錯器的輸出記憶體索引可利用二次多項式(quadratic polynomial，QP)演算法或者偽隨機二進位序列(pseudo-random binary sequence，PRBS)產生器來產生。另外，考慮到寫入週期，同一隨機交錯器可使用二個週期，因此用以將鄰近I/Q分量散布(spreading)得盡可能遠的寫入程序的原理可保持不變。
上述寫入程序可表示為所給予的以下等式。
N：totalcel lnumber
：flooroperation
mod：modulus operation
π w (k)：writingmemory-index for thekth cell
另外，上述讀取程序可表示為所給予的以下等式。
N：totalcel lnumber
：ceiloperation
mod：modulus operation
γ：an offsetvaluetof a quadraticpolynomial(QP)
g：readingperiod,i.e.,g=2 in the case of 2D-SSD
π r (k')：output valueof QP for thek`order
π r (k)：readingmemory-index for thekth cell
如上述等式中所示，該寫入程序改善了交錯器的散布特性(spreading property)，而該讀取程序改善了交錯器的散布特性。
隨機交錯程序利用例如QP演算法產生記憶體索引。在此種情況下，當產生的索引大於N/2-1時，該索引可不作為記憶體索引值來使用，而是可以被丟棄，並且可再執行一次該QP演算法。如果重新產生的索引小於N/2-1，則該索引可作為記憶體索引值用來進行該讀取程序。這裡，該QP演算法可替換為任意隨機交錯器，例如PRBS。
第34圖為說明依據本發明實施例當N為24時在2D-SSD的情況下週期隨機I/Q交錯技術的操作的視圖。
即使當N=24時，週期隨機I/Q交錯也如上所述一樣操作。Q分量通過該Q1延遲塊延遲一個單元，基於輸入週期為2進行記憶體寫入程序，以及進行記憶體讀取程序，從而進行隨機交錯。
利用N=24的情況的示例可顯示該週期隨機I/Q交錯技術的效果。當將輸出信號與輸入信號相比時，顯示出該週期隨機I/Q交錯技術既包括散布特性又包括散布特性。
第35圖為說明依據本發明實施例在4D-SSD的情況下Q2延遲程序的視圖。
考慮到4D-SSD，現在描述包括Q2延遲塊與週期隨機I/Q交錯器的週期隨機I/Q交錯技術的操作程序。這裡，假設記憶體的大小與輸入單元的個數為N。
當考慮4D-SSD時，Q2延遲塊可將該Q分量延遲兩個單元，然後其輸出信號可被輸入至週期隨機I/Q交錯器。在說明依據本發明實施例之該Q2延遲程序的圖式中，顯示出該I分量保持恆定，並且只有該Q分量被延遲兩個單元。由於執行循環位移，因此第N-2個Q分量及第N-1個Q分量與第0個I分量及第1個I分量配對。
第36圖為說明依據本發明實施例在4D-SSD的情況下週期隨機I/Q交錯器的操作的視圖。
當考慮4D-SSD時，該Q2延遲塊的輸出信號被輸入至記憶體，並且可將此種情況下的輸入週期設定為4，以將4D-SSD的兩鄰近單元的I/Q分量分隔得盡可能遠。這樣，第0個、第4個、第8個，…，第N-4個單元可被寫入記憶體中，然後第1個、第5個、第9個，…，第N-3個單元，第2個、第6個、第10個，…，第N-2個單元，以及第3個、第7個、第11個，…，第N-1個單元可被寫入記憶體中。因此，該寫入程序與提高交錯器的週期性的操作有關。
在此之後，隨機交錯器可讀取儲存於該記憶體中的信號，因而最終可輸出交錯的信號。可基於該隨機交錯器的輸出索引進行此情況下的讀取程序。隨機交錯器的大小可為N/4，或者該隨機交錯器產生的索引的大小可為N/4。因此，對於該讀取程序會需要4個隨機交錯器。該隨機交錯器的輸出記憶體索引可利用二次多項式(quadatic polynomial，QP)演算法或者偽隨機二進位序列(pseudo-random binary sequence，PRBS)產生器來產生。另外，考慮到寫入週期，同一隨機交錯器可使用4個週期，因此用以將兩鄰近單元的I/Q分量傳播得盡可能遠的寫入程序的原理可保持不變。
上述寫入程序可表示為所給予的以下等式。
N：totalcel lnumber
：flooroperation
mod：modulus operation
π w (k)：writingmemory-index for thekth cell
另外，上述讀取程序可表示為所給予的以下等式。
N：totalcel lnumber
：ceiloperation
mod：modulus operation
γ：an offsetvaluetof a quadraticpolynomial(QP)
g：readingperiod,i.e.,g=4 in the case of 4D-SSD
π r (k')：output valueof QP for thek`order
π r (k)：readingmemory-index for thekth cell
如上述等式中所示，該寫入程序改善了交錯器的散布特性，而該讀取程序改善了交錯器的散布特性。
隨機交錯程序利用例如QP演算法產生記憶體索引。在此種情況下，當產生的索引大於N/4-1時，該索引可不作為記憶體索引值來使用，而是可以被丟棄，並且可再執行一次該QP演算法。如果重新產生的索引小於N/4-1，則該索引可作為記憶體索引值用來進行該讀取程序。這裡，該QP演算法可替換為任意隨機交錯器，例如PRBS。
第37圖為說明依據本發明實施例當N為24時在4D-SSD的情況下週期隨機I/Q交錯技術的操作的視圖。
即使當N=24時，週期隨機I/Q交錯也如上所述一樣操作。Q分量通過Q2延遲塊延遲兩個單元，基於輸入週期為4進行記憶體寫入程序，以及進行記憶體讀取程序，從而進行隨機交錯。
利用N=24的情況的示例可顯示週期隨機I/Q交錯技術的效果。當將輸出信號與輸入信號相比時，顯示出週期隨機I/Q交錯技術既包括散布特性又包括散布特性。
第38圖為說明依據本發明另一實施例之解映射與解碼模組的詳細方塊圖。
如上所述，單元解交錯器可將散布在一個FEC塊內的單元解交錯到其初始位置。該單元解交錯器執行傳送器的該單元交錯器的操作的反向操作。另外，群集解映射器的I延遲塊延遲I分量，以將傳送器延遲的Q分量恢復至其初始位置。
在依據本發明另一實施例的解映射與解碼模組中，陰影塊由上述解映射與解碼模組修改而成。
依據本發明另一實施例的解映射與解碼模組可包括一週期隨機I/Q解交錯程序。週期隨機I/Q解交錯技術可對應於該圖中之單元解交錯器與I延遲塊的操作。另外，依據一實施例，當省略單元解交錯時，在時間解交錯後可執行週期隨機I/Q解交錯。更進一步地，依據另一實施例，當省略單元解交錯器時，時間解交錯器可執行週期隨機I/Q解交錯。在此種情況下，時間解交錯器可僅執行週期隨機I/Q解交錯操作，或者在次世代廣播系統中執行週期隨機I/Q解交錯操作以及時間解交錯器的上述操作。
第39圖為說明依據本發明實施例之週期隨機I/Q解交錯技術的視圖。
如上所述，該圖舉例說明用上述週期隨機I/Q解交錯器與I1/I2延遲塊替換群集解映射器與單元解交錯器的實施例。這裡，週期隨機I/Q解交錯技術可為包括週期隨機I/Q解交錯器與I1/I2延遲塊的概念。在以下描述中，週期隨機I/Q解交錯器可僅指該圖的週期隨機I/Q解交錯器，或指包括I1/I2延遲塊的全部週期隨機I/Q解交錯技術。第一方塊圖舉例說明在單輸入單輸出(single-input and single-output，SISO)模式中被替換的一實施例，第二方塊圖舉例說明在多輸入多輸出(multiple-input and multiple output，MIMO)模式中被替換的一實施例。
接收器的全部操作程序可遵循相較於傳送器操作的相反(恢復)程序。對應於所發明的週期隨機I/Q交錯技術的該週期隨機I/Q解交錯技術可如以下描述。
週期隨機I/Q解交錯器按照與發送器的週期隨機I/Q交錯器相反的方向隨機地執行寫入操作，然後週期地執行讀取操作。在此情況下所使用的數學表達式或演算法可與傳送器所使用的相同。
週期隨機I/Q解交錯器的輸出被輸入至I1/I2延遲塊。該I1/I2延遲劃分I分量與Q分量，然後只延遲該I分量。在此情況下的延遲值可基於2D-SSD的使用與4D-SSD的使用確定為1與2。在2D-SSD的情況下可使用I1延遲塊，而在4D-SSD的情況下可使用I2延遲塊。因此，該I1/I2延遲可抵消在傳送器中運行的Q1/Q2延遲塊的影響。
第40圖說明依據本發明另一實施例之用於次世代廣播服務的廣播信號傳送器的一部分。
這裡，位元交錯編碼調變(bit interleaved coded modulation，BICM)編碼器可對應於上述編碼與調變模組。在本實施例中，該BICM編碼器可包括一FEC編碼器、一位元交錯器及/或一群集映射器。依據一實施例，該BICM編碼器可進一步包括一時間交錯器。依據一實施例，該時間交錯器可位於該群集映射器之後。
這裡，成幀與交錯模組可為包括上述幀建立器及/或頻率交錯器的新概念。依據本實施例的成幀與交錯模組可包括時間交錯器、幀建立器及/或頻率交錯器。依據一實施例，成幀與交錯模組可不包括時間交錯器。依據一實施例，時間交錯器可不包括在BICM編碼器或成幀與交錯模組中，而是可位於BICM編碼器與成幀與交錯模組之間。
依據本發明一實施例的時間交錯器可進一步包括一單元交錯器、一塊交錯器及/或一迴旋交錯器。這裡，該單元交錯器可為上述單元交錯器。當單元交錯器包括在時間交錯器中時，在時間交錯之前，單元交錯器可以用使每個FEC塊的單元按不同順序從另一個FEC塊的單元輸出的方式，交錯FEC塊中的單元。塊交錯器可對TI塊進行塊交錯，每個TI塊包括一個以上FEC塊。塊交錯器可藉由將單元或單元對按行方向線性寫入到一FEC塊中，以及按對角線方向讀取所述單元或單元對，來進行交錯。在 寫入操作中，記憶體的左側部分可填滿虛擬FEC塊，該記憶體的右側部分可填滿具有實際資料的FEC塊。在讀取操作中，可不讀取該些虛擬FEC塊的單元或單元對，而是可跳過。該迴旋交錯器可藉由將塊交錯過的TI塊散布到複數個信號幀來進行交錯。
本發明提出上述單元交錯器的另一實施例。依據本發明另一實施例的單元交錯器可交錯一個FEC塊中的單元。由於單元交錯器的操作，時間交錯器的時間分集性能可得到很大改善。亦即，單元交錯器可改善與時間交錯器相關聯的叢發通道環境的時間分集。另外，本發明提出一對應於依據本發明另一實施例的單元交錯器的單元解交錯器。可進行本發明提出的單元交錯以減少或消除單元解交錯所使用的記憶體。
依據本發明另一實施例的單元交錯器可隨機交錯一個FEC塊中的單元。可通過利用一交錯型式進行線性寫入及隨機讀取來執行這種隨機單元交錯。
首先，單元交錯器可將FEC塊的單元線性寫入記憶體中(線性 寫入)。這裡，該線性寫入操作可指藉由單元交錯器將所述單元依序寫入記憶體中的操作。
在此之後，單元交錯器可隨機讀取線性寫入記憶體中的所述單元(隨機讀取)。該隨機讀取操作可使用一交錯型式來執行。這裡，該交錯型式可稱為交錯序列、置換序列、交錯種子、置換功能、記憶體地址、隨機序列等。
單元交錯器可更改隨機讀取操作所使用的置換序列，總是FEC塊。或者，依據一實施例，可每對FEC塊換一次置換序列。因為每個FEC塊換一次置換序列，所以單元交錯器的散布特性可得到改善。
這裡，用於FEC塊的置換序列可藉由位移一個基本置換序列來產生。在此種情況下，該基本置換序列可為一偽隨機序列。
當只有一個PLP出現時(S-PLP)，上述時間交錯器可不包括單元交錯器。當只有一個PLP出現時，可不執行單元交錯。
依據本發明另一實施例的單元解交錯器可為對應於上述單元交錯器的接收器模組。依據本發明另一實施例的單元解交錯器可執行上述單元交錯器的操作的反向操作。
依據一實施例，單元解交錯器可具有一乒乓結構。在此種情況下，該單元解交錯器可使用FEC解碼器的記憶體，而不是將額外的記憶體用於該乒乓結構。因此，即使當單元解交錯器具有一乒乓結構，接收器也可不需要用於單元解交錯器的額外記憶體。記憶體的這種有效利用是可行的，因為上述單元交錯器通過線性寫入與隨機讀取操作已經交錯所述單元。下面將詳細描述單元解交錯操作。
第41圖為說明依據本發明實施例之基本切換結構的視圖。
如上所述，依據一實施例，單元交錯器可具有一乒乓結構。解DEMUX可基於FEC塊為奇數還是偶數，將所述FEC塊發送至特定記憶庫。偶數FEC塊可發送至記憶庫A，奇數FEC塊可發送至記憶庫B。可將發送的FEC塊進行單元交錯後發送至MUX。該MUX可校準並輸出接收到的交錯FEC塊。
這裡，mod可表示模數運算，j可具有0到NFEC_block-1之間的一整數值。在此種情況下，可NFEC_block-1可表示一交錯單元中的FEC塊的個數。
第42圖為依據本發明另一實施例之數學表達單元交錯器的線性寫入與隨機讀取操作的視圖。
該圖的等式t42010顯示該單元交錯器的一輸入向量。Xj可為第j個FEC塊的一輸入向量。Xj中包含的Xj(p)值可個別地指示該第j個FEC塊的單元。這裡，p可具有從0到Ncells-1的一值。在此種情況下，Ncells可表示該FEC塊中的單元的個數。
該圖的等式t42020顯示該單元交錯器的一輸出向量，即，一交錯向量。Fj可為第j個FEC塊的一輸出向量。Fj中包含的Fj(p)值可個別地指示該第j個FEC塊的交錯單元。這裡，p可具有從0到Ncells的一值。亦即，該輸入向量Xj的單元可被該單元交錯器交錯，因此其順序會變成Fj的形式。
該圖的等式t42030可為該單元交錯器的線性寫入與隨機讀取操作的一數學表達式。由於該線性寫入與隨機讀取操作，因此輸入的FEC塊的單元的順序會改變，如一置換序列的值所指示的。在所舉例說明的等式中，該輸出向量的第k個單元Fj(k)的順序可變成與該輸入向量的第Cj(k)個 單元Xj(Cj(k))的順序相同。亦即，該順序可以以該第k個單元變成該第Cj(k)個單元的方式隨機改變。
這裡，Cj(k)為上述隨機產生器產生的隨機值，且可對應於上述置換序列。Cj(k)可為用於該第j個FEC塊的置換序列。該置換序列可利用任意PRBS產生器來實現。本發明通常為可應用的，而不考慮該PRBS產生器。
這裡，j可具有0到NFEC_block-1之間的一整數值。NFEC_block-1可表示一交錯單元中的FEC塊的個數。另外，k可具有從0到Ncells-1的一值。
第43圖為依據本發明另一實施例之數學表達單元交錯器的置換序列產生方法的視圖。
如上所述，可每個FEC塊換一次置換序列。該些置換序列可藉由不同地位移一個基本置換序列來產生。該位移程序可利用下面要描述的位移值來進行。
T(k)可為上述隨機產生器產生的一基本置換序列。該基本置換序列也可稱為一主要交錯型式。該基本置換序列可由一主要單元交錯器來使用。亦即，該基本置換序列用來對一TI塊的第一FEC塊進行單元交錯。
Sj可為用於該第j個FEC塊的位移值。Sj可添加到T(k)，因而用來產生用於不同FEC塊的不同置換序列。該位移值可利用任意PRBS產生器來實現。亦即，本發明通常為可應用的，而不考慮該PRBS產生器。依據一實施例，可從T(k)中減去該位移值以產生用於不同FEC塊的不同置換序列。
在該位移值反映在該基本置換序列中後，可進行具有Ncells的模數運算。Ncells可表示一對應FEC塊中的單元的個數。由於具有Ncells的模數運算，可對該基本置換序列進行恆定的位移。這樣，對於不同FEC塊，可產生不同置換序列。
第44圖說明依據本發明另一實施例之用於次世代廣播服務包括單元解交錯器的廣播信號接收器的一部分。
依據本發明另一實施例的單元解交錯器可為對應於上述單元交錯器的塊。單元解交錯器可執行傳送器的單元交錯器的操作的反向操作。 單元解交錯器可將在一個FEC塊中交錯的單元恢復到其初始位置。單元解交錯操作的演算法可由單元交錯操作的演算法反過來執行。
亦即，單元解交錯器可將FEC塊的單元隨機寫入記憶體中，然後線性讀取寫入的單元(隨機寫入與線性讀取)。該隨機寫入操作可利用一置換序列來執行。該線性讀取操作可指依序讀取寫入到記憶體中的所述單元的操作。
另外，依據本發明另一實施例的該單元解交錯器可對時間解交錯器的輸出不執行單元解交錯。當在對其進行額外的解碼程序(例如，群集解映射)之後，時間解交錯器的輸出儲存於FEC解碼記憶體中時，可執行單元解交錯。當資料儲存於FEC解碼記憶體中時，考慮到利用位址產生器產生的位址值來進行單元解交錯，可儲存該資料。亦即，FEC解碼器的記憶體可用於單元解交錯。因此，該接收器可不需要用於單元解交錯的額外記憶體，因而可實現該接收器的有效資料處理操作。
依據一實施例，依據本發明另一實施例的單元解交錯器可位於時間解交錯器中或者位於時間解交錯器之後。
第45圖說明依據本發明另一實施例之用於次世代廣播服務的廣播信號傳送裝置的一部分配置。
舉例說明的位元交錯編碼調變(bit interleaved coded modulation，BICM)編碼器可對應於上述編碼與調變模組。在本實施例中，該BICM編碼器可包括一FEC編碼器、一位元交錯器及/或一群集映射器。舉例說明的成幀與交錯模組可對應於同時指示上述的時間交錯器、幀建立器及/或頻率交錯器的新概念。這裡，該幀建立器可稱為成幀器。
依據一給予的實施例，時間交錯器可包括在BICM編碼器中，而不是成幀與交錯模組中。在此種情況下，成幀與交錯模組可不包括時間交錯器。另外，在BICM編碼器中，時間交錯器可置於群集映射器之後。依據另一實施例，時間交錯器可置於BICM編碼器與成幀與交錯模組之間。在此種情況-下，成幀與交錯模組可不包括時間交錯器。
在依據本實施例的用於次世代廣播服務的廣播信號傳送裝置中，上述單元交錯器可包括在時間交錯器中。換言之，依據本實施例的時 間交錯器可包括該單元交錯器、一塊交錯器及/或一迴旋交錯器。每個塊可以被省略或者由具有類似或相同功能的另一個塊代替。
在本實施例中，在塊交錯之前，單元交錯器可交錯一FEC塊中的單元，以致對於每個FEC塊單元可按不同順序輸出。該塊交錯器可塊交錯包括至少一個FEC塊的一TI塊。該迴旋交錯器可將塊交錯過的TI塊散布到複數個信號幀並交錯所述塊。
這裡，單元交錯可稱為幀間交錯，因為幀之間的散布特性可根據單元交錯而最大化。依據一給予的實施例，當交錯單元的個數為1(NIU=1)時，可不執行單元交錯。這裡，塊交錯可稱為幀內交錯，因為散布特性可在一幀中根據塊交錯而最大化。依據一給予的實施例，該塊交錯器可在交錯單元的個數為1(NIU=1)時執行簡單的線性寫入操作，以及在NIU大於1時執行扭轉寫入操作。下面將描述詳情。
本發明提出上述單元交錯器的另一示例。依據本實施例的單元交錯器可交錯一個FEC塊中的單元。該時間交錯器的時間分集性能可藉由單元交錯器的操作而得到很大提高。換言之，單元交錯器藉由與時間交錯器連結可提高叢發通道環境中的時間分集。另外，依據本實施例的單元交錯器可起到移除用於接收器的單元解交錯器的記憶體以及減小接收器功率的作用。下面將描述依據本實施例之單元交錯器的詳細操作。
第46圖說明依據本發明另一實施例之時間交錯器的可能的結構。
如前文所述，依據本實施例的時間交錯器可包括一單元交錯器、一塊交錯器及/或一迴旋交錯器。依據一給予的實施例，可改變時間交錯器的內部結構。舉例說明了時間交錯器的三種可能的內部結構。然而，本發明不限於此，可在本發明的技術精神內改變時間交錯器的內部結構。
在第一種時間交錯器結構(t46010)中，時間交錯器可按順序包括單元交錯器、塊交錯器及/或迴旋交錯器。在此種情況下，單元交錯器可僅執行對應於階段A的操作。
在第二種時間交錯器結構(t46020)中，時間交錯器可按順序包括單元交錯器、塊交錯器及/或迴旋交錯器。在此種情況下，單元交錯器 可執行對應於階段A與階段B的操作。儘管未舉例說明，但時間交錯器可包括僅執行對應於階段B的操作的一單元交錯器。
在第三種時間交錯器結構(t46030)中，時間交錯器可按順序包括單元交錯器、迴旋交錯器及/或塊交錯器。換言之，在本發明中，包括在時間交錯器中的塊交錯器及迴旋交錯器的位置可顛倒。這可應用於時間交錯器的其他實施例。
依據一給予的實施例，對應於階段B的該操作可由塊交錯器來執行。依據一給予的實施例，在單元交錯器與塊交錯器之間可進一步執行特殊的交錯。
第47圖說明依據本發明另一實施例之時間交錯器的操作。
如前文所述，時間交錯器中的單元交錯器可執行對應於階段A及/或階段B的操作。
將描述單元交錯器的階段A操作。
單元交錯器的階段A操作可對應於單元交錯器隨機交錯FEC塊中的單元的操作。具體地，單元交錯器可將一個FEC塊中的單元線性寫入一記憶體，並從該記憶體隨機讀取單元。這裡，該記憶體可稱為暫存器。
首先，單元交錯器可執行將一FEC塊中的單元線性寫入記憶體的操作。這裡，該線性寫入操作可指該單元交錯器按順序將單元寫入記憶體的操作。
此後，單元交錯器可隨機讀取線性寫入記憶體的單元。該隨機讀取操作可利用一交錯型式來執行。這裡，該交錯型式可稱為交錯序列、置換序列、交錯種子、置換功能、記憶體地址、隨機序列等。
單元交錯器可改變用於對每個FEC塊的隨機讀取操作的置換序列。當對每個FEC塊改變置換序列時，單元交錯器的隨機特性可得到提高。或者，依據一給予的實施例，對每對FEC塊可改變置換序列。在此種情況下，相同的置換序列可用於偶數FEC塊與奇數FEC塊。
這裡，用於各FEC塊的置換序列可藉由位移一個基本置換序列來產生。在此種情況下，該基本置換序列可為一偽隨機序列。
將描述單元交錯器的階段B操作。
單元交錯器的階段B操作可對應於單元交錯器依據一半週期方案交錯被交錯的FEC塊的操作。具體地，單元交錯器可利用半週期方案將從階段A讀取的一FEC塊的單元寫入一記憶體。這裡，該記憶體可稱為暫存器。在此種情況下，階段B可不需要額外的記憶體(暫存器)。
在塊解交錯器及/或迴旋解交錯器的操作中，在接收側需要額外的記憶體，塊解交錯器及/或迴旋解交錯器為在接收側對應於塊交錯器及/或迴旋交錯器的塊。然而，依據本發明的半週期型式可排除上述額外的記憶體。該半週期型式可藉由觀察在塊解交錯器及/或迴旋解交錯器之後輸出的FEC塊的模式而產生。
第48圖顯示依據本發明另一實施例之對應於單元交錯器操作中的階段A的操作的數學表達式。
該圖中所示的第一等式(t48010)的G(r)可對應於該單元交錯器的輸入向量。G(r)可對應於指示第r個FEC塊的輸入向量。G(r)的各分量可對應於對應FEC塊的單元。各單元可具有0至Ncells-1的索引。換言之，該FEC塊中的單元個數可由Ncells來表示。
該圖中所示的第二等式(t48020)的T(r)可對應於該單元交錯器的輸出向量，亦即，交錯向量。T(r)的各分量可指示該第r個FEC塊的交錯單元。該交錯單元可具有0至Ncells-1的索引。
該圖中所示的第三等式(t48030)可對應於階段A的線性寫入與隨機讀取操作的數學表達式。依據該線性寫入與隨機讀取操作，輸入FEC塊的單元的順序可依據置換序列的值而改變。依據該圖中所示的等式，gr,Lr(q)等於tr,q。換言之，順序可變成使第Lr(q)個交錯單元與將要交錯的第q個單元相同。這裡，q為該FEC塊中的單元的索引，因此可具有0至Ncells-1範圍中的值。
該圖中所示的第四等式(t48040)的Lr(q)為上述隨機產生器產生的隨機值，並且可對應於上述置換序列。Lr(q)可為用於第r個FEC塊的置換序列。該置換序列可利用任意PRBS產生器來實現。本發明可廣泛應用，而不考慮該PRBS產生器。
對應於該置換序列的Lr(q)具有索引r，因此能夠理解的是，不同的置換序列被應用於各自的FEC塊。這裡，Lr(0)可對應於上述基本置換序 列，並且P(r)可對應於上述位移值。如在上述置換序列產生程序中，該置換序列Lr(q)可藉由添加該位移值到該基本置換序列以及計算添加值的模數Ncells而產生。通過這種方式，可為各FEC塊產生不同的置換序列。
在對應於一個PLPs的S-PLP模式中，第四等式的上述位移值P(r)可滿足等式P(r)=P(0)，且具有一固定不變的值。在對應於複數個PLPs的M-PLP模式中，P(r)可隨值r而變化。換言之，在該S-PLP模式中，該置換序列可具有一固定值。
第49圖顯示依據本發明另一實施例之對應於單元交錯器操作中的階段B的操作的數學表達式。
如前文所述，該圖中所示的第一等式(t49010)的T(r)可對應於依據階段A操作的交錯向量。該圖中所示的第二等式(t49020)可對應於依據階段B操作的交錯輸出向量，並且其各分量可對應於交錯單元。該單元在該FEC塊中，因此可具有0至Ncells-1的值。
該圖中所示的第三等式(t49030)可對應於階段B的交錯操作的數學表達式。依據該等式，dr,Q(q)等於tr,q。換言之，順序可變成使第Q(q)個交錯單元與將要交錯的第q個單元相同。這裡，q為該FEC塊中的單元的索引，因此可具有0至Ncells-1範圍中的值。
在階段B中，用於寫入操作的半週期型式Q可等同應用於所有FEC塊，而不像階段A。該半週期型式Q不使用額外的記憶體(暫存器)。
第50圖顯示依據本發明另一實施例之單元交錯器操作中階段B的半週期型式產生操作的數學表達式。
用於階段B的上述半週期型式可藉由位址產生器來產生。該位址產生器的操作的數學表達式如該圖中所示。
關於塊解交錯及/或迴旋解交錯，從記憶體讀取單元的速度需要為將單元寫入該記憶體的速度的兩倍，以便對於單個記憶體避免在解交錯程序中輸出單元與輸出單元之間的位址衝突。在該程序中，會需要額外的記憶體(暫存器)。
可產生該半週期型式以移除額外的記憶體。該操作可具有特徵，因為期望像前一個兩倍以上那麼快的接收器的輸出的傳送器事先進行交錯。
在該圖中，NFEC_TI_max可表示一個TI塊中FECs的最大數量。NIU可表示交錯單元(IUs)的個數。LIU可表示一IU的長度，且具有LIU,min或者LIU,min+1的值。這裡，LIU,min可表示該IU的長度的最小值。LIU,min可被定義為藉由將地板函數應用於Ncells/NIU而獲得值。這裡，a=2NFEC_TI_max，Cr_cnt及/或u2可為每個FEC塊而重置。
該圖中顯示的數學表達式可用來表示用於下面要描述的塊交錯器的扭轉寫入操作的該位址產生器的位址產生操作。
第51圖說明依據本發明另一實施例之在時間交錯器的結構中使用一個PLP的情況。
上述時間交錯器的結構可應用於使用複數個PLPs的情況，亦即，M-PLP。當使用一個PLP時，亦即，在S-PLP中，該時間交錯器可具有與使用複數個PLPs的情況的結構不相同的結構。PLPs的數量可通過對應於與其有關的信號發送欄位的PLPs_NUM欄位值來識別。PLPs_NUM為1的情況可對應於PLPs的數量為1的情況。
該圖顯示可在PLPs的數量為1時配置的時間交錯器的內部結構的示例(t51010、t51020以及t51030)。依據一給予的實施例，當PLPs的數量為1時，時間交錯器可具有另一種形式的內部結構。
在第一示例(t51010)中，時間交錯器對於一個PLPs可僅執行迴旋交錯。換言之，時間交錯器可僅包括任意的迴旋交錯器。
在第二示例(t51020)中，時間交錯器對於一個PLP可執行單元交錯及/或迴旋交錯。換言之，時間交錯器可包括單元交錯器及/或迴旋交錯器。這裡，單元交錯器可僅執行對應於階段A的操作，或者對應於階段B或階段A及階段B的操作。
在第三示例(t51030)中，時間交錯器對於一個PLPs可執行單元交錯、塊交錯及/或迴旋交錯。換言之，時間交錯器可包括單元交錯器、塊交錯器及/或迴旋交錯器。類似地，單元交錯器可僅執行對應於階段A的操作，或者對應於階段B或階段A及階段B的操作。
第52圖說明依據本發明另一實施例之FEC解碼記憶體及時間解交錯器的內部結構。
本發明提出對應於依據本發明其他實施例的上述單元交錯器的單元解交錯器。依據本實施例的單元解交錯器可為對應於上述單元交錯器的接收器模組。
在接收側的時間解交錯器可包括按順序對應於傳送側的上述時間交錯器的一迴旋解交錯器、一塊解交錯器及/或一單元解交錯器。這裡，該單元解交錯器可執行對應於階段A的操作。依據一給予的實施例，該單元解交錯器可按循序執行對應於階段B及階段A的操作。換言之，對應於階段B的操作可省略。
依據一給予的實施例，對應於階段B的操作可由塊解交錯器來執行。依據另一給予的實施例，塊解交錯器可執行下面要描述的扭轉寫入操作的反向操作。依據傳送側的上述時間交錯器的實施例，時間解交錯器中的迴旋解交錯器與塊解交錯器的位置可顛倒。
依據本實施例的單元解交錯器可執行恢復一個FEC塊中單元的位置的操作。可藉由與在傳送器中用於單元交錯的演算法相同的演算法執行該操作。
依據本實施例的單元解交錯器可執行上述單元交錯器的反向操作。當階段A與階段B的操作由傳送器的單元交錯器來執行時，該單元解交錯器可按循序執行階段B與階段A的反向操作。
當階段B的操作在傳送器的單元交錯器中執行時，接收器的單元解交錯器可執行階段B的反向操作。依據階段B的單元交錯可省略。因此，在此種情況下，依據階段B的單元解交錯可省略。
在依據階段B的解交錯操作中，可不使用額外的記憶體，可使用用於迴旋解交錯及塊解交錯的記憶體。換言之，依據階段B的解交錯操作可應用於從迴旋解交錯及塊解交錯的記憶體讀取一個FEC塊的操作。通過這種方式，可不使用額外的記憶體。這裡，迴旋解交錯及塊解交錯可利用對於單個記憶體解交錯基本上為前一個的兩倍的讀取時鐘來執行。該程序所必需的地址值可從該圖中舉例說明的地址產生器I獲得。地址產生器I可產生用於迴旋解交錯及塊解交錯的地址。
該單元解交錯器可執行依據階段A的解交錯。依據階段A的解交錯可在沒有單獨的額外記憶體的情況下執行。該單元解交錯器可將在階 段A中藉由連續解交錯單元而獲得的解交錯FEC塊隨機傳送至FEC解碼記憶體(暫存器)。該程序所必需的地址值可從該圖中所說明的地址產生器II獲得。該解交錯對應於依據傳送器的階段A的交錯的反向操作，並且該單元解交錯器可執行隨機寫入與線性讀取操作。輸出的FEC塊被直接傳送至該FEC解碼記憶體，因此可不使用額外的記憶體。
因此，不像傳送器，該單元解交錯器可不使用單元解交錯記憶體。接收側可不進一步包括用於單元解交錯的額外記憶體，因此可減少記憶體的數量以及最小化用於單元解交錯的功率。
第53圖說明依據本發明另一實施例之根據單元解交錯器的階段B的操作的數學表達式。
如前文所述，接收器的單元解交錯器可執行依據階段B的操作。該操作可對應於依據傳送器的單元交錯器的階段B的操作的反向操作。在單元解交錯器的階段B操作中，單元解交錯器可計數要在迴旋與塊解交錯中讀取的單元的個數。該操作的數學表達式如該圖中所示。然而，詳細的操作可由利用另一方案的等式來表示。
在該圖中，NFEC_TI_max可表示一個TI塊中FECs的最大數量。另外，w可表示反覆運算次數，且由LIU(0)與上述值a來確定。Cp(k)可表示從第P次反覆運算中的第k個IU讀取的單元的個數。這裡，a可等於2NFEC_TI_max。
第54圖說明依據本發明另一實施例之單元交錯器的操作的示例。
在該示例中，可假定NTI_block=3、NFEC_TI_max=2、Ncells=9，以及NIU=2。依據上述限定，LIU,min具有4的值，並且等式{LIU(0),LIU(1)}={5,4}可被滿足。依據上述限定，值a可對應於4。
為了簡潔，將任意定義階段A中所使用的置換序列。用於階段A的該置換序列可被任意定義為L0={0,7,4,2,6,5,8,1,3}，L1=mod(L0+4,9)={4,2,8,6,1,0,3,5,7}。階段B中所使用的置換序列可被定義為Q={0,1,2,3,5,6,7,8,4}。
在該圖中所示的單元交錯器的操作中，三個TI塊(#0、#1以及#2)在t54010中要遭受階段A，每個TI塊具有兩個FEC塊。然後，該三 個TI塊遭受階段A之後，得到t54020，並且該三個TI塊遭受階段B之後，得到t54030。
對應於要執行階段A的t54010的TI塊的單元在執行階段A之後，藉由一置換序列值來交錯(t54020)，並且其順序被改變。這裡，在執行階段A之後，單元的位置值為臨時輸出，並且在實際實施中可不使用記憶體(暫存器)。反而，各單元可在逐單元的基礎上通過階段B而傳送至記憶體。類似地，在階段B中，單元的順序可依據Q而改變。
依據一給予的實施例，階段A的執行可對應於僅執行階段A操作的單元交錯的執行。另外，階段B的執行可對應於下面要描述的扭轉寫入操作。在此種情況下，單元交錯將會在t54010中執行。另外，在單元交錯之後，可得到t54020，在執行該扭轉寫入操作之後，可得到t54030。
第55圖說明依據本發明另一實施例之時間交錯器的迴旋交錯操作及塊交錯操作的示例。
在依據上述程序的階段A及/或階段B的單元交錯之後，可如上所述執行塊交錯或迴旋交錯。依據一給予的實施例，迴旋交錯可如上所述在塊交錯之前執行。
當迴旋交錯在塊交錯之前執行時，FEC塊的單元可具有該圖中所示的順序。在執行迴旋交錯之後，交錯單元可被劃分成多個部分並設置在複數個幀中。通過這種方式，複數個FEC塊中的單元可散布到複數個幀中。此後，可執行塊交錯，以使各幀中的單元形成塊並且其順序被改變。
這裡，該圖中所示的塊交錯與迴旋交錯僅為示例。對應於迴旋交錯在塊交錯之後執行的情況的詳細操作可與該圖中所示的不相同。
第56圖說明依據本發明另一實施例之時間交錯器的塊交錯操作的另一示例。
不同於以上描述，該圖舉例說明對應於迴旋交錯在塊交錯之後執行的情況的示例。在此種情況下，該塊交錯器可塊交錯包括至少一個FEC塊的TI塊。另外，該迴旋交錯器可將塊交錯過的TI塊散布到複數個信號幀中，並交錯該塊。
該塊交錯器可藉由將單元或單元對沿行方向線性寫入該FEC塊中(t56010)，並沿對角線方向讀取單元或單元對(t56020)，來執行交錯。 這裡，作為參考單元的讀取/寫入單元可稱為記憶體單元(memory unit，MU)。如上所述，該MU可對應於一個單元或者兩個單元(對)。該MU中的單元個數可隨群集映射器中所使用的群集而變化。依據一給予的實施例，當使用QPSK時，一對兩個連續的單元可形成該MU並被寫入與讀取，當使用另一個群集時，一個單元可形成該MU並被寫入與讀取。
在寫入操作中，記憶體的左側部分可填滿虛擬FEC塊，其右側部分可填滿包括實際資料的FEC塊。依據一給予的實施例，該記憶體上的該右側部分可填滿虛擬FEC塊，其左側部分可填滿包括實際資料的FEC塊。在讀取操作中，該塊交錯器可沿對角線方向讀取MUs。該讀取操作可沿對角線方向朝右下進行，並且起始於第一列以及左側的第一行。可跳過該虛擬FEC塊的單元或單元對(亦即，MUs)，而在該讀取操作中不讀取。
第57圖說明依據本發明另一實施例之時間交錯器的塊交錯操作。
當進行塊交錯時，可依據上述操作寫入/讀取MUs。在此種情況下，該塊交錯器可將TI塊寫入記憶體A。該TI塊可包括至少一個FEC塊。可依據上述讀取操作讀取在先寫入該記憶體A的一TI塊，且與該塊交錯器依據上述寫入操作將隨後的TI塊寫入記憶體B同時進行。
當在迴旋交錯之前進行塊交錯時，讀取的TI塊可被傳送至該迴旋交錯器。塊交錯可依據這種先進先出(first in first out，FIFO)方案來進行。
第58圖說明依據本發明另一實施例之時間解交錯器的塊解交錯操作及迴旋解交錯操作的示例。
左側的幀具有對應於塊交錯在傳送側的上述迴旋交錯之後進行的情況的單元配置。具有該單元配置的幀可被輸入至該時間解交錯器的該塊解交錯器與該迴旋解交錯器。
當迴旋解交錯在塊解交錯之後進行時，記憶體可包括複數個子塊。每個子塊的大小可定義為LBI=maxkLIU(k)NFEC_TI_max。在本實施例中，每個子塊的大小可設定為10。另外，該記憶體的子塊的個數為NBI=NIU(NIU+1)/2=3，並且總共可包括三個子塊。
每個子塊可用於依據地址產生器產生的地址的解交錯。這裡，如前文所述，讀取操作的時鐘速率可為寫入操作的時鐘速率的兩倍。
依據一給予的實施例，每個子塊可使用T2位址產生器或者線性位址產生器。第一子塊可用於迴旋解交錯，隨後的第二子塊與第三子塊可用於塊解交錯。
第59圖說明依據本發明另一實施例之時間解交錯器的塊解交錯操作及迴旋解交錯操作的示例。
將描述當輸入第0個輸入幀時進行的塊解交錯操作及迴旋解交錯操作。這裡，用於寫入操作的位址值可從位址產生器獲得。在本實施例中，用於讀取操作的位址值可對應於{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}。
可依據X1時鐘速率執行該讀取操作。輸入幀#0的資料的單元 可被寫入到第{0,1}個以及第{2,3}個子記憶體塊。這裡，複數個單元可作為一單位寫入，而不是一個單元。在本實施例中，一對兩個單元可作為一單位寫入。各單元對可寫入到不同的子記憶體塊。執行該些操作，以使各單元恢復在傳送端進行交錯之前所形成的順序。作為該讀取操作的結果，八個連續的輸入單元可被重新排列，如右側所示。依據該方案，第0個、第14個、第7個單元…可按順序置於第一子記憶體中。
第60圖說明依據本發明另一實施例之時間解交錯器的塊解交錯操作及迴旋解交錯操作的示例。
將描述當輸入第一輸入幀時進行的塊解交錯操作及迴旋解交錯操作。這裡，用於寫入操作的位址值可從位址產生器獲得。全部操作類似於輸入該第0個輸入幀的情況。在本實施例中，用於讀取操作的位址值可對應於{0,2,4,6,8,1,3,5,7,9}。
藉由之前的操作寫入到第一子記憶體塊的第0個輸入幀的單元可被寫入到第二子記憶體塊，且與第一輸入幀的0與14被寫入到第一子記憶體塊同時進行。在此種情況下，寫入週期對應於2，並且每一第二單元可被再次讀取並寫入到該子記憶體塊。另外，第一輸入幀的6與11可被寫入到第三子記憶體塊。依據該方案，四個連續的輸入單元可被重新排列，如在右側。
特別是，在該操作中，可理解的是，該讀取操作要比該寫入操作快一倍。在此種情況下，從每次反覆運算中的一子塊讀取的單元的個數可由傳送側的單元交錯器的階段B操作來確定，並通過接收側的單元解交錯器的操作來計數。
第61圖說明依據本發明另一實施例之時間解交錯器的塊解交錯操作及迴旋解交錯操作的示例。
將描述當輸入第二輸入幀時進行的塊解交錯操作及迴旋解交錯操作。這裡，用於寫入操作的位址值可從位址產生器獲得。全部操作類似於輸入該第0個輸入幀的情況。在本實施例中，用於讀取操作的位址值可對應於{0,4,8,3,7,2,6,1,5,9}，對讀取第0個FEC塊有用的地址值可對應於{0,4,8,3,7}，以及對讀取第一FEC塊有用的地址值可對應於{2,6,1,8,9}。
類似地，從每次反覆運算中的一子塊讀取的單元的個數可由傳送側的單元交錯器的階段B操作來確定，並通過接收側的單元解交錯器的操作來計數。依據一給予的實施例，從該子塊讀取的單元的個數可由傳送側的扭轉寫入操作來確定。
在第0個FEC塊被讀取之後可獲得左側的TI記憶體，在第一FEC塊被輸出之後可獲得右側的TI記憶體。關於讀取的FEC塊的單元，最終輸出的值為虛擬值，因此可理解的是，#0 FEC塊的單元的最終數量總共為9。另外，可理解的是，輸出單元的順序與傳送器處的階段A的輸出順序或者單元交錯之後的輸出順序相同。因此，作為結果，可理解的是，單元解交錯可在接收器沒有額外記憶體的情況下執行。換言之，如前文所述，當在傳送器中將記憶體用於階段B操作時，在接收器中可不使用記憶體。
第62圖說明依據本發明另一實施例之時間解交錯器的單元解交錯操作的示例。
依據上述實施例，第0個輸出FEC塊可被傳送至FEC解碼記憶體(暫存器)。在該程序中，第0個FEC塊的各輸出單元可被連續單元解交錯，並傳送至FEC解碼記憶體。在該程序中，如前文所述，不需要用於單元解交錯的額外記憶體，因為可轉而使用FEC解碼記憶體。
如以上實施例中所述，第0個輸出FEC塊可具有九個單元，因為最後一個單元為虛擬單元。可利用位址值L0將第0個FEC塊的讀取單元寫入到FEC解碼記憶體。在本實施例中，L0可對應於{0,7,4,2,6,5,8,1,3}。這裡，用於單元解交錯的PRBS與FEC塊的輸出單元同步，因此單元解交錯可在沒有額外記憶體的情況下執行。
第63圖說明依據本發明另一實施例之根據時間解交錯器的階段B操作的圖式。
當不執行該階段B操作，且如該圖中所示輸出第0個FEC塊時，單元解交錯會需要額外的記憶體。換言之，進一步需要暫存器來單元解交錯輸出的FEC塊。此後，對第一與第二FEC塊採用相同的描述。
當執行該階段B操作時，可輸出第0個FEC塊，並且可同時執行單元解交錯，如該圖中所示。這裡，如前文所述，使用FEC解碼記憶體，因此無需使用額外的記憶體。這裡，讀取操作的時鐘速率可為寫入操作的時鐘速率的兩倍。
該階段B操作典型的優點在於在接收側可不使用額外的記憶體。通過這種方式，可去掉單元解交錯器與塊與迴旋解交錯器之間的重疊點(抖動)。另外，可簡化整個時間解交錯操作及其對應於塊與迴旋解交錯與單元解交錯的詳細操作。結果，可在接收側減小負荷。
第64圖說明依據本發明另一實施例之時間交錯器中的塊交錯器的操作。
如前文所述，塊交錯器可藉由依據行方向寫入與對角線方向讀取將單元寫入到記憶體並讀取單元來執行交錯。
依據一給予的實施例，該塊交錯器可藉由執行扭轉寫入操作而不是上述操作來執行塊交錯。
在該扭轉寫入操作的示例中，塊交錯器依據該扭轉寫入操作可將從單元交錯器輸出的FEC塊儲存於記憶體中。這裡，在傳送側該扭轉寫入操作可不需要額外的記憶體。可使用傳送側的該扭轉寫入操作，以使當在接收器中單元解交錯器操作時不需要額外的記憶體。藉由觀察在迴旋解交錯器的操作之後輸出的FEC塊的模式能夠識別扭轉寫入模式。另外，扭轉塊交錯可進一步提高散布特性。
這裡，T(r)為第r個FEC塊，且可對應於輸入FEC塊。各元素可對應於該FEC塊中的單元。D(r)為藉由交錯T(r)而得到的FEC塊，且可對應於輸出FEC塊。各元素可對應於交錯後的該FEC塊中的單元。
在該圖中所示的等式(t64010)中，可進行交錯，以使第r個FEC塊中的第q個輸入單元tr,q等於輸出FEC塊(dr,Q(q))中的第Q(q)個單元。這裡，q為用於交錯的索引，且可具有0至Ncells-1範圍中的值。這裡，Q(q)為用於該扭轉寫入操作的位址值，且可由位址產生器來產生。Q(q)可等同應用於所有FEC塊。在該扭轉寫入操作中，可不需要額外的暫存器。
第65圖說明依據本發明另一實施例之隨著IUs數量而變化的時間交錯器中的塊交錯器的操作。
如前文所述，當依據一給予的實施例NIU的值為1時，可不進行扭轉塊交錯。這裡，當依據線性寫入/對角線讀取操作而不是扭轉寫入操作進行塊交錯時，NIU的值可不影響該塊交錯器的操作。
當NIU的值為1時(t65010)，可不採用該扭轉寫入操作。在此種情況下，可進行簡單的線性寫入操作。在本實施例中，可假定NFEC_TI_max=2、Ncells=9，以及NIU=1。LIU,min依據上述限定可具有4值，LIU(0)可等於9。依據上述限定，a的值可對應於4。用於交錯的序列可由地址產生器來產生。這裡，執行該簡單的線性寫入操作，因此Q可具有{0,1,2,3,4,5,6,7,8}的地址值。
當NIU的值大於或等於2時(t65020)，可採用該扭轉寫入操作。在此種情況下，可進行上述扭轉寫入操作。在本實施例中，可假定NFEC_TI_max=2、Ncells=9，以及NIU=2。LIU,min依據上述限定可具有4值，{LIU(0),LIU(1)}可等於{5,4}。依據上述限定，a的值可對應於2。在此種情況下，用於交錯的序列可由位址產生器來產生。這裡，需要進行該扭轉寫入操作，因此Q可具有{0,1,5,6,2,3,7,8,4}的地址值。可理解的是，寫入到記憶體的FEC塊中的單元的順序被改變。
第66圖說明依據本發明實施例之傳送廣播信號的方法。
依據本實施例的傳送廣播信號的方法可包括將一輸入信號流格式化成複數個PLPs、編碼該複數個PLPs的資料、處理該複數個PLPs的編碼資料、及/或調變並傳送一波形。
在本實施例中，首先，一輸入格式化塊可將一輸入信號流格式 化成複數個PLPs(t66010)。這裡，該輸入格式化塊可對應於上述輸入格式化模組。如上所述，該輸入信號流可對應於例如TS、GS、IP等信號流。該PLPs可對應於上述DPs。
此後，該複數個PLPs中各自的資料可由一編碼器進行編碼(t66020)。這裡，編碼可對應於包括一系列上述操作例如FEC編碼、位元交錯等的概念。編碼中所包括的程序可依據一給予的實施例而改變。依據一給予的實施例，該編碼器可包括一FEC編碼器、一位元交錯器以及一群集映射器。依據一給予的實施例，該編碼器可稱為BICM編碼器。
該複數個PLPs中的編碼資料可由一成幀與交錯塊來處理(t66030)。這裡，該成幀與交錯塊如上所述。依據當前的處理，可輸出至少一個信號幀。
該至少一個信號幀的資料可藉由波形調變進行調變(t66040)。可由一波形產生塊進行波形調變，依據一給予的實施例，該波形產生塊可稱為OFDM模組、波形模組等。藉由該波形產生塊的操作可傳送包括波形調變資料的廣播信號。依據一給予的實施例，該波形產生塊可包括至少一個天線。
在依據本發明另一實施例的傳送廣播信號的方法中，藉由上述成幀與交錯塊處理編碼資料可包括藉由時間交錯器對該複數個PLPs中之資料進行時間交錯、藉由成幀器將時間交錯過的資料幀映射到至少一信號幀、及/或藉由頻率交錯器對該信號幀的資料進行頻率交錯。
時間交錯器、成幀器及/或頻率交錯器可包括在上述成幀與交錯塊中。依據一給予的實施例，時間交錯器可包括在BICM編碼器中，或者位於BICM編碼器的外側以對BICM編碼器的輸出進行時間交錯。這裡，成幀器可對應於上述幀建立器或者其中的單元映射器。該成幀器可映射藉由不同地處理至少一個信號幀而得到的PLPs資料。
在依據本發明另一實施例的傳送廣播信號的方法中，時間交錯器的時間交錯可包括藉由單元交錯器對PLPs中的資料進行單元交錯、藉由塊交錯器對PLPs中的資料進行塊交錯、及/或藉由迴旋交錯器對PLPs中的資料進行迴旋交錯。
單元交錯器、塊交錯器及/或迴旋交錯器可包括在上述時間交錯器中。
在依據本發明另一實施例的傳送廣播信號的方法中，單元交錯可包括置換PLPs中之一個FEC塊中的單元。該單元交錯器可藉由線性寫入FEC塊中的單元以及隨機讀取寫入的單元來進行單元交錯。可藉由用於FEC塊的置換序列執行隨機讀取操作。該置換序列可藉由位移一個偽隨機序列來產生。
在依據本發明另一實施例的傳送廣播信號的方法中，塊交錯可包括將一個TI塊寫入到第一記憶體、以及在將隨後的TI塊寫入到第二記憶體的同時讀取寫入到第一記憶體的TI塊。這裡，該TI塊可包括至少一FEC塊。
在依據本發明另一實施例的傳送廣播信號的方法中，將TI塊寫入到第一記憶體或者第二記憶體可包括將FEC塊按行方向寫入到記憶體。在此種情況下，一虛擬FEC塊可置於記憶體中寫入的FEC塊的前面。
在依據本發明另一實施例的傳送廣播信號的方法中，讀取寫入的TI塊可包括按對角線方向讀取寫入的FEC塊的MUs。這裡，MU可指記憶體的基本處理單元，且一個MU可對應於一個單元。依據一給予的實施例，一個MU可包括複數個單元或者兩個連續的單元。這裡，按對角線方向讀取可對應於對角線讀取。在該讀取操作程序中，包括在該虛擬FEC塊中的虛擬MU可被跳過，而不讀取。
依據本發明另一實施例的傳送廣播信號的方法可進一步包括藉由一MIMO編碼器對該複數個PLPs中的編碼資料進行MIMO編碼。該MIMO編碼器可稱為MIMO預編碼器，且依據一給予的實施例可置於編碼器與成幀與交錯塊之間。
將描述依據本發明一實施例的接收廣播信號的方法。未舉例說明依據本實施例的接收廣播信號的方法。
依據本實施例的接收廣播信號的方法可包括接收並解調該廣播信號、處理一信號幀中的資料、解碼一PLPs中的資料、及/或輸出處理該PLPs中的資料。
首先，一波形塊可接收具有至少一信號幀的一廣播信號。該波形塊可為對應於傳送側的該波形產生塊的接收側的塊。該波形塊可解調該信號幀中的資料。
而後，一分析與解交錯塊可處理該至少一信號幀中的解調資料。該分析與解交錯塊可為對應於傳送側的該成幀與交錯塊的接收側的塊。該分析與解交錯塊可執行該成幀與交錯塊的反向操作。複數個PLPs可藉由該處理操作輸出。
而後，解碼器可解碼該複數個PLPs中的資料。這裡，該解碼器可為對應於傳送側的編碼器或者BICM編碼器的接收側的塊。該解碼器可進一步包括一群集解映射器、一位元解交錯器及/或一FEC解碼器。
一輸出處理塊可對該等PLPs中的解碼資料進行輸出處理。該輸出處理塊可為對應於傳送側的上述輸入處理塊的接收側的塊。輸出信號流可藉由該輸出處理而輸出。
在依據本發明另一實施例的接收廣播信號的方法中，分析與解交錯塊的處理可包括藉由一頻率解交錯器對至少一個信號幀中的資料進行頻率解交錯、藉由一幀分析器幀分析來自至少一個信號幀的一PLP、及/或藉由一時間解交錯器對該PLPs中的資料進行時間解交錯。
分析與解交錯塊可包括頻率解交錯器、幀分析器及/或時間解交錯器。該頻率解交錯器、該幀分析器及/或該時間解交錯器為對應於傳送側的頻率交錯器、該成幀器以及該時間交錯器的接收側的模組，且可執行傳送側的各模組的反向操作。
在依據本發明另一實施例的接收廣播信號的方法中，時間解交錯可包括藉由一迴旋解交錯器對該複數個PLPs中的資料進行迴旋解交錯、藉由一塊解交錯器對該複數個PLPs中的資料進行塊解交錯、以及藉由一單元解交錯器對該複數個PLPs中的資料進行單元解交錯。
該時間解交錯器可包括迴旋解交錯器、塊解交錯器及/或單元解交錯器。該迴旋解交錯器、該塊解交錯器及/或該單元解交錯器為對應於傳送側的該迴旋交錯器、該塊交錯器以及該單元交錯器的接收側的模組，且可執行傳送側的各模組的反向操作。
在依據本發明另一實施例的接收廣播信號的方法中，上述單元解交錯可包括置換該等PLPs中的一個FEC塊中的單元。該單元解交錯器可藉由隨機寫入FEC塊中的單元以及對角線讀取寫入的單元來進行單元解交錯。可利用用於FEC塊的置換序列執行該單元解交錯。該置換序列可藉由位移一個偽隨機序列來產生。
在依據本發明另一實施例的接收廣播信號的方法中，塊解交錯可包括將一個TI塊寫入到第一記憶體、以及在將隨後的TI塊寫入到第二記憶體的同時讀取寫入到第一記憶體的TI塊。這裡，該TI塊可包括至少一個FEC塊。
在依據本發明另一實施例的接收廣播信號的方法中，將TI塊寫入到該第一記憶體或者該第二記憶體可進一步包括將FEC塊按對角線方向寫入到記憶體。在此種情況下，一虛擬FEC塊可置於記憶體中寫入的FEC塊的前面。這裡，按對角線方向寫入可對應於對角線寫入。
在依據本發明另一實施例的接收廣播信號的方法中，讀取寫入的TI塊可包括按行方向讀取寫入的FEC塊的MUs。在該讀取操作程序中，包括在虛擬FEC塊中的虛擬MUs可被跳過，而不讀取。
依據本發明另一實施例的接收廣播信號的方法可進一步包括藉由一MIMO解碼器對該複數個PLPs中的資料進行MIMO解碼。該MIMO解碼器依據一給予的實施例可置於分析與解交錯塊與BICM解碼器之間。
依據一給予的實施例，上述步驟可被省略或者由執行相同/類似操作的其他步驟代替。
第67圖說明依據本發明實施例之傳送廣播信號的裝置。
依據本實施例的廣播信號傳送裝置可包括上述的輸入格式化塊、編碼器、成幀與交錯塊及/或波形產生塊。該時間交錯器可進一步包括單元交錯器、塊交錯器及/或迴旋交錯器。該編碼器可進一步包括FEC編碼器、位元交錯器及/或群集映射器。每個塊與模組如上所述。
依據本實施例的廣播信號傳送裝置以及其中的模組/塊可執行依據本發明的傳送廣播信號的方法的上述實施例。
將描述依據本發明實施例的接收廣播信號的裝置。未舉例說明依據本實施例的廣播信號接收裝置。
依據本發明實施例的接收廣播內容的裝置可包括上述的波形塊、幀分析器、時間解交錯器、解碼器及/或輸出處理塊。該時間解交錯器可包括迴旋解交錯器、塊解交錯器及/或單元解交錯器。該解碼器可進一步包括群集解映射器、位元解交錯器及/或FEC解碼器。每個塊與模組如上所述。
依據本實施例的廣播信號接收裝置以及其中的模組/塊可執行依據本發明的接收廣播信號的方法的上述實施例。
依據一給予的實施例，該廣播信號傳送裝置、該廣播信號接收裝置以及裝置中的模組/塊等可為執行儲存在記憶體中的連續的性能處理的處理器，或者置於裝置內側/外側的硬體元件。
依據一給予的實施例，上述模組可被省略或者由執行相同/類似操作的其他模組代替。
儘管為了清楚而參考每幅所附圖式對本發明的描述進行了說明，但是藉由將所附圖式中所示的實施例彼此合併可設計新的實施例。並且，如果在本領域技術人員必要時設計其中記錄有用於執行之前描述中提及的實施例的程式的電腦可讀取記錄介質，則其可屬於所附申請專利範圍及其等效的範圍。
依據本發明的裝置與方法可不受之前描述中提及的實施例的配置與方法的限制。並且，之前描述中提及的實施例能夠以彼此選擇性地整體或部分結合來實現各種改變的方式進行配置。
另外，依據本發明的方法可利用提供到網路裝置的處理器可讀取記錄介質中之處理器可讀取代碼來實施。該處理器可讀取介質可包括能夠儲存處理器可讀資料的各式各樣的記錄裝置。該處理器可讀介質可包括ROM、RAM、CD-ROM、磁帶、軟碟、光學資料儲存裝置等的其中之一，例如還包括像通過網際網路傳送這樣的載波類型的實施。更進一步地，因為該處理器可讀取記錄介質被分佈到通過網路連接的電腦系統，所以依據分配系統可保存並執行處理器可讀取代碼。
本領域技術人員將領會的是，在不脫離本發明的精神或範圍的情況下可對本發明作出各種修飾與變化。因此，意圖是倘若所述修飾與變 化落入所附的申請專利範圍及其等效的範圍內，則本發明涵蓋本發明的該些修飾與變化。
該說明書中提及了裝置發明與方法發明，並且裝置發明與方法發明的描述彼此可互補地應用。
各種實施例已經描述用於執行本發明的最佳方式中。
本發明可用於一系列廣播信號提供領域中。
顯然，對本領域技術人員而言，在不脫離本發明的精神或範圍的情況下可對本發明作出各種修飾與變化。因此，意圖是倘若所述修飾與變化落入所附的申請專利範圍及其等效的範圍內，則本發明覆蓋本發明的該些修飾與變化。
根據35 U.S.C.§ 119(a)，本申請主張2014年8月21日提出的美國臨時專利申請第62/039,921號以及2014年9月18日提出的美國臨時專利申請第62/051,966號的利益，上述美國臨時專利申請特此通過參考而併入，如完整記載於本文中。
1000‧‧‧輸入格式化塊
1010‧‧‧位元交錯編碼與調變塊
1020‧‧‧幀建立塊
1030‧‧‧OFDM產生塊
1040‧‧‧信號發送產生塊

Claims (16)

  1. 一種接收廣播信號的方法，該方法包括：藉由一波形塊，接收具有至少一信號幀的複數個廣播信號，並藉由該波形塊解調該至少一信號幀中的資料；藉由一分析與解交錯塊，處理該至少一信號幀中之解調的資料以輸出複數個PLPs(Physical Layer Pipes，實體層管道)；藉由一解碼器，解碼該等PLPs中的資料；以及藉由一輸出處理塊，輸出處理該等PLPs中所解碼的資料以輸出複數個輸出信號流。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之接收廣播信號的方法，其中所述處理該解調的資料進一步包括：藉由一頻率解交錯器，頻率解交錯該至少一信號幀中的該解調的資料；藉由一幀分析器，幀分析來自該至少一信號幀的該等PLPs；以及藉由一時間解交錯器，時間解交錯該等PLPs中的資料。
  3. 依據申請專利範圍第2項所述之接收廣播信號的方法，其中所述時間解交錯進一步包括：藉由一迴旋解交錯器，迴旋解交錯該等PLPs中的資料；藉由一塊解交錯器，塊解交錯該等PLPs中之該迴旋解交錯的資料；以及藉由一單元解交錯器，單元解交錯該等PLPs中之該塊解交錯的資料。
  4. 依據申請專利範圍第3項所述之接收廣播信號的方法，其中所述單元解交錯進一步包括：藉由利用用於一FEC(Forward Error Corection，前向錯誤修正)塊的一置換序列隨機寫入該FEC塊中的複數個單元以及線性讀取寫入的該等單元，置換該等PLPs中的該FEC塊中的該等單元，其中用於該FEC塊的該置換序列藉由位移一偽隨機序列來確定。
  5. 依據申請專利範圍第4項所述之接收廣播信號的方法，其中所述塊解交錯進一步包括：將一TI(Time Interleaving，時間交錯)塊寫入到一第一記憶體，其中該TI塊包括該等PLPs其中之一中的複數個FEC塊的至少其中之一；以及當從該第一記憶體讀取寫入的該TI塊時，將一隨後的TI塊寫入到一第二記憶體。
  6. 依據申請專利範圍第5項所述之接收廣播信號的方法，其中所述寫入一TI塊進一步包括：按對角線方向寫入該TI塊中的該等FEC塊，其中複數個虛擬FEC塊位於寫入的該等FEC塊之前。
  7. 依據申請專利範圍第6項所述之接收廣播信號的方法，其中所述讀取寫入的TI塊進一步包括：按行方向讀取寫入的該等FEC塊的複數個MUs(Memory Units，記憶體單元)，其中在該讀取的程序期間，該等虛擬FEC塊中的複數個虛擬MUs被跳過。
  8. 依據申請專利範圍第1項所述之接收廣播信號的方法，其中該方法進一步包括：藉由一MIMO(Multile Input Multiple Output，多輸入多輸出)解碼器，MIMO解碼來自該分析與解交錯塊的該等PLPs中的資料。
  9. 一種接收廣播信號的裝置，該裝置包括：一波形塊，其接收具有至少一信號幀的複數個廣播信號，並解調該至少一信號幀中的資料；一分析與解交錯塊，其處理該至少一信號幀中之解調的資料以輸出複數個PLPs(Physical Layer Pipes，實體層管道)；一解碼器，其解碼該等PLPs中的資料；以及 一輸出處理塊，其輸出處理該等PLPs中之解碼的資料以輸出複數個輸出信號流。
  10. 依據申請專利範圍第9項所述之接收廣播信號的裝置，其中該分析與解交錯塊進一步包括：一頻率解交錯器，其頻率解交錯該至少一信號幀中的該解調的資料；一幀分析器，其幀分析來自該至少一信號幀的該等PLPs；以及一時間解交錯器，其時間解交錯器該等PLPs中的資料。
  11. 依據申請專利範圍第10項所述之接收廣播信號的裝置，其中該時間解交錯器進一步包括：一迴旋解交錯器，其迴旋解交錯該等PLPs中的資料；一塊解交錯器，其塊解交錯該等PLPs中之該迴旋解交錯的資料；以及一單元解交錯器，其單元解交錯該等PLPs中之該塊解交錯的資料。
  12. 依據申請專利範圍第11項所述之接收廣播信號的裝置，其中該單元解交錯器藉由利用用於一FEC(Forward Error Correction，前向錯誤修正)塊的一置換序列隨機寫入該FEC塊中的複數個單元以及線性讀取寫入的該等單元，置換該等PLPs中的該FEC塊中的該等單元，其中用於該FEC塊的該置換序列藉由位移一偽隨機序列來確定。
  13. 依據申請專利範圍第12項所述之接收廣播信號的裝置，其中該塊解交錯器將一TI(Time Interleaving，時間交錯)塊寫入到一第一記憶體，其中該TI塊包括該等PLPs其中之一中的複數個FEC塊的至少其中之一，以及其中該塊解交錯器在從該第一記憶體讀取寫入的該TI塊時，將一隨後的TI塊寫入到一第二記憶體。
  14. 依據申請專利範圍第13項所述之接收廣播信號的裝置， 其中該塊解交錯器按對角線方向寫入該TI塊中的該等FEC塊，其中複數個虛擬FEC塊位於寫入的該等FEC塊之前。
  15. 依據申請專利範圍第14項所述之接收廣播信號的裝置，其中該塊解交錯器按行方向讀取寫入的該等FEC塊的複數個MUs(Memory Units，記憶體單元)，其中在該讀取的程序期間，該等虛擬FEC塊中的複數個虛擬MUs被跳過。
  16. 依據申請專利範圍第9項所述之接收廣播信號的裝置，其中該裝置進一步包括：一MIMO(Multiple Input Multiple Output，多輸入多輸出)解碼器，MIMO解碼來自該分析與解交錯塊的該等PLPs中的資料。
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