TW201626731A - 發送及接收廣播信號的裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種廣播信號接收器。依據本發明一實施例的一種廣播信號接收器包括：一群集映射器，用於藉由使用發信資訊作為LLR值來符號解映射；一位元解交錯器，用於位元多工以及區塊解交錯該發信資訊；一FEC解碼器，用於FEC解碼該發信資訊；以及一解擾器，用於解擾該發信資訊。

Description

發送及接收廣播信號的裝置及方法
本發明涉及一種供傳遞廣播信號的裝置、一種供接收廣播信號的裝置、供傳遞及接收廣播信號的方法。
隨著類比廣播信號傳遞的終結，傳遞/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，且除了所述視訊/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，考慮到行動接收裝置對於傳遞大量資料的資料傳遞效率、傳遞/接收網路的穩健性以及網路靈活性，數位廣播需要改善。
為了解決上述技術問題，依據本發明一實施例之用於處理包括發信資訊的廣播信號的廣播信號接收器包括：一群集映射器，用於藉由將該發信資訊用作為LLR值來進行符號解映射；一位元解交錯器，用於位元多工以及區塊解交錯該發信資訊；一FEC解碼器，用於FEC解碼該發信資訊；以及一解擾器，用於解擾該發信資訊；其中，該FEC解碼器進一步包括：一零插入/奇偶性插入單位，用於將縮短的零位元和穿刺的奇偶性位元插入至該發信資訊中；一LDPC解碼器，用於LDPC解碼該發信資訊；以及一BCH解碼器，用於移除該發信資訊的零位元，並且BCH解碼該發信資訊。
在依據本發明一實施例的廣播信號接收器中，該零插入和奇偶性插入單位插入無限大值的LLR作為零位元，並且插入零值的LLR作為奇偶性位元。
在依據本發明一實施例的廣播信號接收器中，包含於該發信資訊中的奇偶性位元被切分至位元群組單位的至少其中之一中，並且基於該位元群組單位來置換。
在依據本發明一實施例的廣播信號接收器中，該零插入和奇偶性插入單位將零值的LLR插入至在位元群組單位之置換的奇偶性位元中所穿刺的最後奇偶性位元的位置。
在依據本發明一實施例的廣播信號接收器中，該發信資訊被特徵化，使得零位元依據一縮短型式順序被填充在位元群組單位中，並且BCH編碼的該發信資訊被依序地填充至未填充有零位元的位元位置中。
在依據本發明一實施例的廣播信號接收器中，在BCH編碼位元的數量小於LDPC資訊位元的數量的情況下，零位元被填充以填滿LDPC資訊位元。
在依據本發明一實施例的廣播信號接收器中，該發信資訊包括：用於配置實體層參數的資訊、具有固定長度的L1靜態資訊、以及具有可變長度的L1動態資訊。
依據本發明一實施例之用於接收廣播信號的方法包括：執行符號解映射發信資訊為LLR值；執行在該發信資訊上的位元多工和及區塊交錯；FEC解碼該發信資訊；以及解擾該發信資訊，其中，該FEC解碼進一步包括：將縮短的零位元和穿刺的奇偶性位元插入至該發信資訊中；LDPC解碼該發信資訊；以及移除該發信資訊的零位元並且BCH解碼該發信資訊。
在依據本發明一實施例之用於接收廣播信號的方法中，該插入零位元和奇偶性位元插入無限大值的LLR作為零位元以及插入零值的LLR作為奇偶性位元。
在依據本發明一實施例之用於接收廣播信號的方法中，包含於該發信資訊的奇偶性位元被切分至位元群組單位的至少其中之一中，並且基於該位元群組單位來置換。
在依據本發明一實施例之用於接收廣播信號的方法中，該插入零位元和奇偶性位元將零值的LLR插入至在位元群組單位之置換的奇偶性位元中所穿刺的最後奇偶性位元的位置。
在依據本發明一實施例之用於接收廣播信號的方法中，該發信資訊被特徵化，使得零位元依據一縮短型式順序被填充在位元群組單位中，並且BCH編碼的該發信資訊被依序地填充至未填充有零位元的位元位置中。
在依據本發明一實施例之用於接收廣播信號的方法中，在BCH編碼位元的數量小於LDPC資訊位元的數量的情況下，零位元被填充以填滿LDPC資訊位元。
在依據本發明一實施例之用於接收廣播信號的方法中，該發信資訊包括：用於配置實體層參數的資訊、具有固定長度的L1靜態資訊、以及具有可變長度的L1動態資訊。
本發明可以依據服務特性來控制每個服務或服務成分的QoS(Quality of Service，服務質量)以處理資料，從而提供各種廣播服務。
本發明可以藉由通過相同的RF信號頻寬傳遞各種廣播服務來實現傳遞靈活性。
本發明可以提高資料傳遞效率，並增加使用一MIMO系統的廣播信號的傳遞/接收的穩健性。
依據本發明，可以提供廣播信號傳遞和接收的方法和裝置，甚至在行動接收裝置或在室內環境中能夠沒有錯誤地接收數位廣播信號。
下面將使用實施例更加詳細地描述本案發明的其他方面和效果。
1000‧‧‧輸入格式化區塊
1010‧‧‧位元交錯編碼與調變區塊
1020‧‧‧幀建立區塊
1030‧‧‧OFDM產生區塊
1040‧‧‧發信產生區塊
2000‧‧‧模式調適區塊
2010‧‧‧信號流調適區塊
2020‧‧‧PLS產生區塊
2030‧‧‧PLS擾碼器
3000‧‧‧輸入信號流分流器
3010‧‧‧輸入信號流同步器
3020‧‧‧補償延遲區塊
3030‧‧‧無效封包刪除區塊
3040‧‧‧標頭壓縮區塊
3050‧‧‧CRC編碼器
3060‧‧‧BB幀切分器
3070‧‧‧BB幀標頭插入區塊
4000‧‧‧排程器
4010‧‧‧1-幀延遲區塊
4020‧‧‧填充插入區塊
4030‧‧‧帶內發信區塊
4040‧‧‧BB幀擾碼器
4050‧‧‧PLS產生區塊
4060‧‧‧PLS擾碼器
5000‧‧‧處理區塊
5000-1‧‧‧處理區塊
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編碼區塊
5030‧‧‧群集映射器
5040‧‧‧SSD編碼區塊
5050‧‧‧時間交錯器
6000‧‧‧PLS FEC編碼器
6010‧‧‧位元交錯器
6020‧‧‧群集映射器
6030‧‧‧時間交錯器
7000‧‧‧延遲補償區塊
7010‧‧‧單元映射器
7020‧‧‧頻率交錯器
8000‧‧‧導頻與保留音調插入區塊
8010‧‧‧2D-eSFN編碼區塊
8020‧‧‧IFFT區塊
8030‧‧‧PAPR降低區塊
8040‧‧‧保護間隔插入區塊
8050‧‧‧前導碼插入區塊
8060‧‧‧其他系統插入區塊
8070‧‧‧DAC區塊
9000‧‧‧同步與解調模組
9010‧‧‧幀語法分析模組
9020‧‧‧解映射與解碼模組
9030‧‧‧輸出處理器
9040‧‧‧發信解碼模組
11000‧‧‧前導碼發信資料
11010‧‧‧PLS1資料
11020‧‧‧PLS2資料
30010‧‧‧PLS產生單位
30020-1‧‧‧第一PLS擾碼器
30020-2‧‧‧第二PLS擾碼器
30030‧‧‧FEC編碼器(縮短/穿刺的FEC編碼器)
30030-1‧‧‧第一FEC編碼器
30030-2‧‧‧第二FEC編碼器
30040‧‧‧位元交錯器
30040-1‧‧‧第一位元交錯器
30040-2‧‧‧第二位元交錯器
30050‧‧‧群集映射器
30050-1‧‧‧第一群集映射器
30050-2‧‧‧第二群集映射器
30060‧‧‧BCH編碼/零插入單位
30070‧‧‧LDPC編碼單位
30080‧‧‧奇偶性位元置換單位
30090‧‧‧奇偶性位元穿刺/零移除單位
34010-1‧‧‧第一群集解映射器
34010-2‧‧‧第二群集解映射器
34020-1‧‧‧第一位元解交錯器
34020-2‧‧‧第二位元解交錯器
34030-1‧‧‧第一FEC解碼器
34030-2‧‧‧第二FEC解碼器
34040-1‧‧‧第一PLS解擾器
34040-2‧‧‧第二PLS解擾器
34050‧‧‧PLS解碼器
34060‧‧‧零插入/奇偶性插入單位
34070‧‧‧LDPC解碼器
34080‧‧‧BCH解碼器
S35010~S35040‧‧‧步驟
S36010~S35040‧‧‧步驟
第1圖係舉例說明依據本發明一實施例之用於未來廣播服務的供傳遞廣播信號的裝置的結構。
第2圖係舉例說明依據本發明一實施例之輸入格式化區塊。
第3圖係舉例說明依據本發明另一實施例之輸入格式化區塊。
第4圖係舉例說明依據本發明另一實施之輸入格式化區塊。
第5圖係舉例說明依據本發明一實施例之BICM區塊。
第6圖係舉例說明依據本發明另一實施例之BICM區塊。
第7圖係舉例說明依據本發明一實施例之幀建立區塊。
第8圖係舉例說明依據本發明一實施例之OFDM產生區塊。
第9圖係舉例說明依據本發明一實施例之用於未來廣播服務的供接收廣播信號的裝置的結構。
第10圖係舉例說明依據本發明一實施例之幀結構。
第11圖係舉例說明依據本發明一實施例之發信階層架構。
第12圖係舉例說明依據本發明一實施例之前導碼發信資料。
第13圖係舉例說明依據本發明一實施例之PLS1資料。
第14圖係舉例說明依據本發明一實施例之PLS2資料。
第15圖係舉例說明依據本發明另一實施例之PLS2資料。
第16圖係舉例說明依據本發明一實施例之幀的邏輯結構。
第17圖係舉例說明依據本發明一實施例之PLS映射。
第18圖係舉例說明依據本發明一實施例之EAC映射。
第19圖係舉例說明依據本發明一實施例之FIC映射。
第20圖係舉例說明依據本發明一實施例之一DP類型。
第21圖係舉例說明依據本發明一實施例之DP映射。
第22圖係舉例說明依據本發明一實施例之FEC結構。
第23圖係舉例說明依據本發明一實施例之位元交錯。
第24圖係舉例說明依據本發明一實施例之單元字解多工。
第25圖係舉例說明依據本發明一實施之時間交錯。
第26圖係舉例說明依據本發明一示例性實施例之扭轉列行區塊交錯器的基本操作。
第27圖係舉例說明依據本發明另一示例性實施例之扭轉列行區塊交錯器的操作。
第28圖係舉例說明依據本發明一示例性實施例之扭轉列行區塊交錯器的對角線方向讀取型式。
第29圖係舉例說明依據本發明一示例性實施例之來自每一個交錯陣列所交錯的XFECBLOCK。
第30圖係舉例說明依據本發明一實施例之用於處理發信資訊的廣播信號傳遞器的建立區塊；第31圖係舉例說明依據本發明一實施例之FEC編碼的方法；第32圖係舉例說明依據本發明一實施例之FEC編碼的方法；第33圖係舉例說明依據本發明一實施例之BCH編碼和零填充的方法；第34圖係舉例說明依據本發明一實施例之用於處理發信資訊的廣播信號接收器的建立區塊；第35圖係舉例說明依據本發明一實施例之用於處理包含於廣播信號傳遞器的廣播信號中的發信資訊的方法；第36圖係舉例說明依據本發明一實施例之用於處理包含於廣播信號接收器的廣播信號中的發信資訊的方法。
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。又，術語區塊及模組被類似地使用以表示特別信號/資料處理之邏輯/功能性的單元。
本發明提供用於未來廣播服務的傳遞及接收廣播信號的裝置及方法。依據本發明一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。依據本發明一實施例的非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)，每一種均被最佳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區塊，但是在特定區塊及/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，未來的輪廓還能夠通過未來擴展幀(Future Extension Frame，FEF)與現有的輪廓在單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。所述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種類的可擕式裝置。所述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中列出了所述基礎輪廓的關鍵系統參數。
2.手持輸廓
所述手持輪廓設計用於使用電池電源運作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，功耗對於所述 手持輪廓的裝置的實施也非常重要。所述手持輪廓的目標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中列出了所述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。該輪廓需要使用MIMO傳遞與接收，並且UHDTV服務為目標使用例，該輪廓特地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，複數個SDTV或HDTV服務。
所述高級輪廓的目標SNR範圍大約為20dB至30dB。MIMO傳遞最初可使用現有的橢圓極化傳遞裝置，而且未來將擴展到全功率交叉極化傳遞。以下表3中列出了所述高級輪廓的關鍵系統參數。
在此種情況下，所述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，所述基礎輪廓可用來定義包含行動輪廓的輪廓的概念。並且，所述高級輪廓可分為使用MIMO的基礎輪廓的高級輸廓以及使用MIMO的手持輪廓的高級輪廓。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：攜帶服務發信資料的資料管道。
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傳遞的一個載波所攜帶的調變值。
編碼區塊：PLS1資料的LDPC編碼區塊或者PLS2資料的其中一個LDPC編碼區塊。
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，其可攜帶一個或複數個服務或服務成分。
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(幀發信符號以及幀邊緣符號包含在該資料符號中)。
DP_ID：該8位元字段(field)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發信、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，等於用基本週期T的迴圈表示的有效符號週期Ts。
幀發信符號：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所使用之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所使用之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。
Futtrecast 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：排除幀發信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組成的實體層發信資料。
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符號中傳遞的第二組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。
前導碼發信資料：前導碼符號所攜帶的用來識別系統基本模式的發信資料。
前導碼符號：攜帶基本PLS資料且位於幀起始部分中的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。
時間交錯區塊(Time Interleaving block，TI區塊)：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複數個幀。其可包含一個以上TI區塊。
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圖係舉例說明依據本發明一實施例之用於未來廣播服務的供傳遞廣播信號的裝置的結構。
依據本發明一實施例之用於未來廣播服務的供傳遞廣播信號的裝置可包括一輸入格式化區塊1000、一BICM(Bit Interleaved Coding & Modulation，位元交錯編碼與調變)區塊1010、一幀建立區塊1020、一OFDM(Orthogonal Freqency Division Multiplexing，正交頻分多工)產生區塊1030以及一發信產生區塊1040。將對供傳遞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排程與分配。同時允許一個或複數個TS信號流、IP信號流及/或普通信號流的輸入。
輸入格式化區塊1000可將每個輸入信號流解多工成一個或複數個資料管道，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DP可攜帶一個或複數個服務或服務成分。下面將描述輸入格式化區塊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，其可攜帶一個或複數個服務或服務成分。
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區塊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區塊1010中執行MIMO編碼，並將額外的資料路徑添加到輸出用於MIMO傳遞。下面將描述BICM區塊1010的操作細節。
幀建立區塊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。下面將描述該幀建立區塊1020的操作細節。
在每一幀的起始部分插入前導碼之後，OFDM產生區塊1030可施以具有作為保護間隔的迴圈首碼的傳統OFDM調變。對於天線空間分集，在傳遞器採用分布的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產生區塊1030的操作細節。
發信產生區塊1040可創造用於每個功能區塊的操作的實體層發信資訊。為了在接收器側適當地恢復感興趣的服務，也傳遞該發信資訊。下面將描述發信產生區塊1040的操作細節。
第2圖、第3圖及第4圖係舉例說明依據本發明實施例的輸入格式化區塊1000。將對每幅圖進行描述。
第2圖係舉例說明依據本發明一實施例之輸入格式化區塊。第2圖顯示當輸入信號為單輸入信號流時的輸入格式化模組。
在第2圖中所示的輸入格式化區塊對應於參考第1圖所述之輸入格式化區塊1000的實施例。
向實體層的輸入可由一個或複數個資料信號流組成。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(broadband frame，BBF)的資料字段。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資料區塊封包組成，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。
圖(a)顯示用於信號DP的模式調適區塊2000以及信號流調適區塊2010，而圖(b)顯示用於產生並處理PLS資料的PLS產生區塊2020以及PLS擾碼器2030。將對每個區塊的操作進行描述。
輸入信號流分流器將輸入的TS、IP、GS信號流分流成複數個服務或服務成分(音訊、視訊等)信號流。模式調適區塊2000由CRC編碼器、BB(baseband，基礎頻帶)幀切分器以及BB幀標頭插入區塊組成。
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字段容量的一些輸入位元。為了分配等於BBF有效負載的一些輸入位元，UP封包信號流被切分成適合BBF資料字段。
BB幀標頭插入區塊可插入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)。
信號流調適區塊2010由填充插入區塊與BB擾碼器組成。
該填充插入區塊可將填充字段插入到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設定為‘0’，並且BBF不具有填充字段。否則STUFFI設定為‘1’，並且在BBF標頭之後立 即插入填充字段。填充字段包括兩位元組的填充字段標頭以及可變大小的填充資料。
為了能量的散佈，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(register)產生該擾碼序列。
PLS產生區塊2020可產生實體層發信(PLS)資料。PLS為接收器提供用以存取實體層DP的手段。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資料提供基本傳遞參數，該基本傳遞參數包括使該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符號中傳遞的第二組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發信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。
為了能量的散佈，PLS擾碼器2030可加擾產生的PLS資料。
以上所述的區塊可以省略，或者由具有類似或相同功能的區塊來代替。
第3圖係舉例說明依據本發明另一實施例之輸入格式化區塊。
在第3圖中所示的輸入格式化區塊對應於參考第1圖所述之輸入格式化區塊1000的實施例。
第3圖係顯示當輸入信號對應於複數個輸入信號流時輸入格式化區塊的模式調適區塊。
用於處理所述複數個輸入信號流的該輸入格式化區塊的該模式調適區塊可獨立處理所述複數個輸入信號流。
參考第3圖，用於分別處理所述複數個輸入信號流的該模式調適區塊可包括一輸入信號流分流器3000、一輸入信號流同步器3010、一補償延遲區塊3020、一無效封包刪除區塊3030、一標頭壓縮區塊3040、一CRC編碼器3050、一BB幀切分器3060以及一BB幀標頭插入區塊3070。將對該模式調適區塊的每個區塊進行描述。
所述CRC編碼器3050、BB幀切分器3060以及BB幀標頭插入區塊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標頭插入區塊的操作，因此省略其描述。
輸入信號流分流器3000可將輸入的TS、IP、GS信號流分流成複數個服務或服務成分(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)以及恆定端對端傳遞延遲。該ISSY總是用於攜帶TS的複數個DP的情況，並且可選擇地用於攜帶GS信號流的複數個DP。
補償延遲區塊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。
無效封包刪除區塊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遞損耗，可識別無效封包，並且不傳遞無效封包。在接收器中，參考傳遞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。
標頭壓縮區塊3040可提供封包標頭壓縮以提高TS或IP輸入信號流的傳遞效率。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遞器中被刪除。
對於傳遞信號流，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， 則對該傳遞信號流可(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，則可選擇地使用IP封包標頭壓縮。
以上所述的區塊可以省略，或者由具有類似或相同功能的區塊來代替。
第4圖係舉例說明依據本發明另一實施例之輸入格式化區塊。
第4圖中所示的輸入格式化區塊對應於參考第1圖所述之輸入格式化區塊1000的實施例。
第4圖舉例說明當輸入信號對應於複數個輸入信號流時輸入格式化區塊的信號流調適區塊。
參考第4圖，用於分別處理所述複數個輸入信號流的該模式調適區塊可包括一排程器4000、一1-幀延遲區塊4010、一填充插入區塊4020、一帶內發信4030、一BB幀擾碼器4040、一PLS產生區塊4050以及一PLS擾碼器4060。將對該模式調適區塊的每個區塊進行描述。將對該信號流調適區塊的每個區塊進行描述。
所述填充插入區塊4020、BB幀擾碼器4040、PLS產生區塊4050以及PLS擾碼器4060的操作對應於參考第2圖所述的填充插入區塊、BB擾碼器、PLS產生區塊以及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，其作為帶內發信或PLS單元而在該幀的FSS中傳遞。下面將描述FECBLOCK、EAC以及FIC的細節。
1-幀延遲區塊4010可將輸入資料延遲一個傳遞幀，使得關於下一幀的排程資訊可通過要插入到DP中的帶內發信資訊的當前幀來傳遞。
帶內發信4030可將PLS2資料的未延遲部分插入到一幀的一DP中。
以上所述的區塊可以省略，或者由具有類似或相同功能的區塊來代替。
第5圖係舉例說明依據本發明一實施例之BICM區塊。
第5圖中所示的BICM區塊對應於參考第1圖所述之BICM區塊1010的實施例。
如上所述，依據本發明一實施例之用於未來廣播服務的供傳遞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)取決於依據本發明一實施例之用於未來廣播服務的供傳遞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，依據本發明一實施例的BICM區塊可獨立處理輸入到BICM區塊的DP。因此，依據本發明一實施例之用於未來廣播服務的供傳遞廣播信號的裝置可控制通過每個DP傳遞的每個服務或服務成分的QoS。
圖(a)顯示基礎輪廓與手持輪廓共用的BICM區塊，而圖(b)顯示高級輪廓的BICM區塊。
基礎輪廓與手持輪廓共用的BICM區塊以及高級輪廓的BICM區塊可包括複數個處理區塊用以處理每個DP。
將對基礎輪廓與手持輪廓的BICM區塊以及高級輪廓的BICM區塊的每個處理區塊進行描述。
基礎輪廓與手持輪廓的BICM區塊的處理區塊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)編碼區塊5040以及一時間交錯器5050。
資料FEC編碼器5010可使用外部編碼(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。下面將描述該資料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最佳化的性能，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可使用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)，調變來自該基礎輪廓與該手持輪廓中的該位元交錯器5020的每個單元字，或者來自該高級輪廓中的單元字解多工器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，並且所使用的特殊的一個藉由編入PLS2資料中的參數DP_MOD以信號發出。
SSD編碼區塊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。下面將描述該時間交錯器5050的操作細節。
高級輪廓的BICM區塊的處理區塊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，處理區塊5000-1與處理區塊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編碼區塊5020-1。
並且，處理區塊5000-1中的所述資料FEC編碼器、位元交錯器、群集映射器以及時間交錯器的操作對應於所述資料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編碼區塊5020-1可使用MIMO編碼方案來處理單元字解多工器5010-1的輸出。為了廣播信號的傳遞而最佳化了該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編碼方案使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編碼打算用於在傳遞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的所有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來傳遞。
以上所述的區塊可以省略，或者由具有類似或相同功能的區塊來代替。
第6圖係舉例說明依據本發明另一實施例之BICM區塊。
在第6圖中所示的BICM區塊對應於參考第1圖所述之BICM區塊1010的實施例。
第6圖舉例說明用於保護實體層發信(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區塊。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的該BICM區塊可包括一PLS FEC編碼器6000、一位元交錯器6010、一群集映射器6020以及一時間交錯器6030。
並且，PLS FEC編碼器6000可包括一擾碼器、BCH編碼/零插入區塊、LDPC編碼區塊以及LDPC奇偶性穿刺(parity puncturing)區塊。將對該BICM區塊的每個區塊進行描述。
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/零插入區塊可使用用於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編碼區塊可使用LDPC代碼編碼該BCH編碼/零插入區塊的輸出。為了產生完整的編碼區塊Cldpc，奇偶性位元Pldpc自每個插入零的PLS區區塊Ildpc起被系統地編碼，並附加在其後。
PLS1與PLS2的LDPC代碼參數如以下表4。
該LDPC奇偶性穿刺區塊可對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遞。
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。
時間交錯器6030可交錯所映射的PLS1資料與PLS2資料。
以上所述的區塊可以省略，或者由具有類似或相同功能的區塊來代替。
第7圖係舉例說明依據本發明一實施例之幀建立區塊。
在第7圖中所示的幀建立區塊對應於參考第1圖所述之幀建立區塊1020的實施例。
參考第7圖，該幀建立區塊可包括一延遲補償區塊7000、一單元映射器7010以及一頻率交錯器7020。將對該幀建立區塊的每個區塊進行描述。
延遲補償區塊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區塊與BICM區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區塊的延遲主要歸因於時間交錯器5050。帶內發信資料攜帶下一個TI群組的資訊，以便其被將通過發信的DP之前的一個幀攜帶。該延遲補償區塊據此延遲帶內發信資料。
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每個OFDM符號的有效OFDM單元的陣列中。服務發信資料(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可使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，以在單幀中得到最大的交錯增益。
以上所述的區塊可以省略，或者由具有類似或相同功能的區塊來代替。
第8圖係舉例說明依據本發明一實施例之OFDM產生區塊。
在第8圖中所示的OFDM產生區塊對應於參考第1圖所述之OFDM產生區塊1030的實施例。
該OFDM產生區塊藉由該幀建立區塊產生的單元調變OFDM載波，插入導頻，以及產生用於傳遞的時間領域信號。並且，該區塊隨後 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，該幀建立區塊可包括一導頻與保留音調插入區塊8000、一2D-eSFN編碼區塊8010、一IFFT(Inverse Fast Fourier Transform，反向快速傅裡葉轉換)區塊8020、一PAPR降低區塊8030、一保護間隔插入區塊8040、一前導碼插入區塊8050、其他系統插入區塊8060以及一DAC區塊8070。將對該幀建立區塊的每個區塊進行描述。
導頻與保留音調插入區塊8000可插入導頻與保留音調。
使用參考資訊調變OFDM符號內的各種單元，該參考資訊已知為導頻，其已傳遞在接收器中先驗已知的值。導頻單元的資訊由分散的導頻(SP)、連續的導頻(CP)、邊緣導頻(EP)、FSS(frame signaling symbol，幀發信符號)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遞每個導頻。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遞載波。所述導頻可用於幀同步、頻率同步、時間同步、通道估計以及傳遞模式識別，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遞。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。
依據本發明一實施例的系統支援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遞模式。2D-eSFN為使用複數個TX天線的分布的MISO方案，每個天線位於該SFN網路中的不同傳遞器地點中。
2D-eSFN編碼區塊8010可處理2D-eSFN程序，以使從複數個傳遞器傳遞的信號的相位扭轉，以便在SFN配置中創造時間與頻率分集。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區塊8020可使用OFDM調變方案調變來自2D-eSFN編碼區塊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降低區塊8030可在時間領域中使用各種PAPR降低演算法對輸入信號進行PAPR降低。
保護間隔插入區塊8040可插入保護間隔，該前導碼插入區塊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。該其他系統插入區塊8060可在時間領域中多工複數個廣播傳遞/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遞/接收系統的資料可在同一RF信號頻寬中同時傳遞。在此種情況下，所述兩個以上不同的廣播傳遞/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遞。
DAC區塊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區塊8070輸出的信號可通過依據實體層輪廓複數個輸出天線來傳遞。依據本發明實施例的Tx天線可具有垂直或水平極性。
以上所述的區塊可以省略，或者依據設計由具有類似或相同功能的區塊來代替。
第9圖係舉例說明依據本發明一實施例之用於未來廣播服務的供接收廣播信號的裝置的結構。
依據本發明一實施例之用於未來廣播服務的供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供傳遞廣播信號的裝置。
依據本發明一實施例之用於未來廣播服務的供接收廣播信號的裝置可包括一同步與解調模組9000、一幀語法分析模組9010、一解映射與解碼模組9020、一輸出處理器9030以及一發信解碼模組9040。將對供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供接收廣播信號的裝置對應的系統的同步，以及執行與供傳遞廣播信號的裝置所執行的步驟的相反步驟對應的解調。
幀語法分析模組9010可語法分析(parse)輸入信號幀，並提取資料，通過該資料傳遞使用者所選擇的服務。如果供傳遞廣播信號的裝置進行交錯，那麼該幀語法分析模組9010可執行對應於交錯的相反步驟的解交錯。在此種情況下，藉由解碼從發信解碼模組9040輸出的資料，以恢復供傳遞廣播信號的裝置產生的排程資訊，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可對為了傳遞效率而採用的映射進行解映射，並通過解碼糾正傳遞通道上所產生的錯誤。在此種情況下，解映射與解碼模組9020可藉由解碼從發信解碼模組9040輸出的資料來獲得解映射與解碼所必需的傳遞參數。
輸出處理器9030可執行為改善傳遞效率供傳遞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可由從發信解碼模組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供傳遞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。
發信解碼模組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，幀語法分析模組9010、映射與解碼模組9020以及輸出處理器9030可使用從發信解碼模組9040輸出的資料來執行其功能。
第10圖係舉例說明依據本發明一實施例之幀結構。
第10圖顯示幀類型以及一超幀中的FRU的一示例配置。圖(a)顯示依據本發明一實施例的一超幀，圖(b)顯示依據本發明一實施例的FRU(Frame Repetition Unit，幀重複單元)，圖(c)顯示FRU中之可變PHY輪廓的幀，而圖(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中所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，可使用前導碼中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。
一個幀進一步分成一些OFDM符號以及一前導碼。如圖(d)中所示，該幀包括一前導碼、一個以上幀發信符號(frame signaling symbols，FSS)、多個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遞與接收的基本傳遞參數。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圖係舉例說明依據本發明一實施例之幀的發信階層架構。
第11圖舉例說明分成下述三個主要部分的發信階層架構：前導碼發信資料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遞類型以及基本傳遞參數。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圖係舉例說明依據本發明一實施例之前導碼發信資料。
前導碼發信資料攜帶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。前導碼發信資料的細節如下：PHY_PROFILE：該3位元字段指示當前幀的PHY輪廓類型。以下表5中給予了不同PHY輪廓類型的映射。
【表5】
FFT_SIZE：該2位元字段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位元字段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位元字段指示當前幀中是否提供EAC。如果該字段設定為‘1’，則當前幀中提供緊急警報服務(emergency alert service，EAS)。如果該字段設定為‘0’，則當前幀中沒有攜帶EAS。該字段可在一超幀內動態轉換。
PILOT_MODE：該1位元字段指示導頻模式是否為用於當前幀群組中之當前幀的行動模式或者固定模式。如果該字段設定為‘0’，則使用行動導頻模式。如果該字段設定為‘1’，則使用固定導頻模式。
PAPR_FLAG：該1位元字段指示PAPR降低是否用於當前幀群組中的當前幀。如果該字段設定為值‘1’，則音調保留用於PAPR降低。如果該字段設定為‘0’，則不使用PAPR降低。
FRU_CONFIGURE：該3位元字段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。當前超幀中傳遞的所有輪廓類型均在當前超幀中所有前導碼中的該字段中識別。該3位元字段對於每個輪廓具有不同的定義，如以下表8中所示。
RESERVED：該7位元字段留作將來使用。
第13圖係舉例說明依據本發明一實施例之PLS1資料。
PLS1資料提供基本傳遞參數，該基本傳遞參數包括使該PLS2的接收與解碼能夠實現所需要的參數。如上所述及的，該PLS1資料在一個幀群組的整個期間內保持不變。該PLS1資料的發信字段的詳細定義如下：PREAMBLE_DATA：該20位元字段為一份不包括EAC_FLAG的前導碼發信資料。
NUM_FRAME_FRU：該2位元字段指示每一FRU的幀個數。
PAYLOAD_TYPE：該3位元字段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位元字段指示當前幀中的FSS符號的個數。
SYSTEM_VERSION：該8位元字段指示被傳遞信號格式的版本。該SYSTEM_VERSION分成兩個4位元字段，即為一主要版本與一次要版本。
主要版本：MSB四位元SYSTEM_VERSION字段指示主要版本資訊。主要版本字段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，該值被設定為‘0000’。
次要版本：LSB四位元SYSTEM_VERSION字段指示次要版本資訊。次要版本字段的改變為反向相容的。
CELL_ID：此為一16位元字段，該16位元字段唯一地識別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，則該字段被設定為‘0’。
NETWORK_ID：此為一16位元字段，該16位元字段唯一地識別當前的ATSC網路。
SYSTEM_ID：該16位元字段唯一地識別該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。幀結構及排程在一個地方被控制，並且對於一Futurecast UTB系統中的所有傳遞均為相同的。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中被發信出去。如果NUM_FRAME_FRU小於4，則未使用的字段填滿零。
FRU_PHY_PROFILE：該3位元字段指示相關FRU的第i+1(i為迴圈索引)幀的PHY輪廓類型。該字段使用與表8中所示相同的發信格式。
FRU_FRAME_LENGTH：該2位元字段指示相關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位元字段指示相關FRU的第i+1幀的保護間隔的分數值。FRU_GI_FRACTION依據表7被發信出去。
RESERVED：該4位元字段留作將來使用。
以下字段提供用於解碼該PLS2資料的參數。
PLS2_FEC_TYPE：該2位元字段指示PLS2保護所使用的FEC類型。該FEC類型依據表10被發信出去。下面將描述LDPC代碼的細節。
PLS2_MOD：該3位元字段指示該PLS2所使用的調變類型。該調變類型依據表11被發信出去。
PLS2_SIZE_CELL：該15位元字段指示Ctotal_partial_block，當前幀群組中攜帶的PLS2的全部編碼區塊的集合的大小(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位元字段指示當前幀群組的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位元字段指示當前幀群組的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。當該字段設定為值‘1’時，啟動該PLS2重複模式。當該字段設定為值‘0’時，停用該PLS2重複模式。
PLS2_REP_SIZE_CELL：當使用PLS2重複時，該15位元字段指示Ctotal_partial_block，當前幀群組的每一幀中攜帶的PLS2的部分編碼區塊的集合的大小(指定為QAM單元的個數)。如果不使用重複，則該字段的值等於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位元字段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被發信出去。
PLS2_NEXT_MOD：該3位元字段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被發信出去。
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。當該字段設定為值‘1’時，啟動該PLS2重複模式。當該字段設定為值‘0’時，停用該PLS2重複模式。
PLS2_NEXT_REP_SIZE_CELL：當使用PLS2重複時，該15位元字段指示Ctotal_full_block，下一個幀群組的每一幀中所攜帶之PLS2用的全部編碼區塊的集合的大小(指定為QAM單元的個數)。如果在下一個幀群組中不使用重複，則該字段的值等於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位元字段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位元字段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位元字段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給予了該字段的值。當該字段設定為‘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位元字段指示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位元字段指示是否為下一個幀群組的每一幀中的PLS2發信提供額外的奇偶性。該值在當前幀群組的整個持續期間內為恆定的。表12定義了該字段的值。
PLS2_NEXT_AP_SIZE_CELL：該15位元字段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位元字段留作將來使用。
CRC_32：一32位元檢錯碼，其應用於整個PLS1發信。
第14圖係舉例說明依據本發明一實施例之PLS2資料。
第14圖舉例說明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資料的字段的詳情如下：FIC_FLAG：該1位元字段指示在當前幀群組中是否使用FIC。如果該字段設定為‘1’，則在當前幀中提供FIC。如果該字段設定為‘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位元字段指示在當前幀群組中是否使用輔助信號流。如果該字段設定為‘1’，則在當前幀中提供輔助信號流。如果該字段設定為‘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位元字段指示當前幀內攜帶的DP的數量。該字段的值的範圍為1至64，且DP的數量為NUM_DP+1。
DP_ID：該6位元字段唯一地識別PHY輪廓中的DP。
DP_TYPE：該3位元字段指示DP的類型。其依據以下表13被發信出去。
DP_GROUP_ID：該8位元字段識別當前DP所關聯的DP組。接收器可使用其來存取將具有相同DP_GROUP_ID之與特殊服務相關的服務成分的DP。
BASE_DP_ID：該6位元字段指示攜帶管理層中所使用的服務發信資料(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發信資料的正常DP或者只攜帶該服務發信資料的專屬DP。
DP_FEC_TYPE：該2位元字段指示相關DP所採用的FEC類型。該FEC類型依據以下表14被發信出去。
DP_COD：該4位元字段指示相關DP所採用的編碼比率。該編碼比率依據以下表15被發信出去。
DP_MOD：該4位元字段指示相關DP所採用的調變。該調變依據以下表16被發信出去。
【表16】
DP_SSD_FLAG：該1位元字段指示相關DP中是否採用SSD模式。如果該字段設定為值‘1’，則使用SSD。如果該字段設定為值‘0’，則不使用SSD。
只有PHY_PROFILE等於‘010’時，才出現以下字段，其指示高級輪廓：DP_MIMO：該3位元字段指示將哪類MIMO編碼處理應用於相關DP。該類MIMO編碼處理依據表17被發信出去。
DP_TI_TYPE：該1位元字段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區塊。‘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區塊。
DP_TI_LENGTH：該2位元字段(允許的值只有1、2、4、8)的使用由DP_TI_TYPE字段內設定的值來確定，如下： 如果該DP_TI_TYPE被設定為值‘1’，則該字段指示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區塊(NTI=1)。以下表18中定義了具有2位元字段的允許的PI值。
如果該DP_TI_TYPE被設定為值‘0’，則該字段指示每一TI群組的TI區塊的個數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位元字段的允許的PI值。
DP_FRAME_INTERVAL：該2位元字段指示相關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位元字段分別為‘00’、‘01’、‘10’或者‘11’)。對於沒有出現在幀群組的每一幀中的DP，該字段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，則該字段設定為‘4’。對於出現在每一幀中的DP，該字段設定為‘1’。
DP_TI_BYPASS：該1位元字段確定時間交錯器的可使用性。如果時間交錯沒有用於DP，則其設定為‘1’。然而如果使用時間交錯，則其設定為‘0’。
DP_FIRST_FRAME_IDX：該5位元字段指示其中出現當前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位元字段指示該DP的DP_NUM_BLOCKS的最大值。該字段的值具有與DP_NUM_BLOCKS相同的範圍。
DP_PAYLOAD_TYPE：該2位元字段指示給定DP所攜帶的有效負載資料的類型。DP_PAYLOAD_TYPE依據以下表19被發信出去。
DP_INBAND_MODE：該2位元字段指示當前DP是否攜帶帶內發信資訊。帶內發信類型依據以下表20被發信出去。
DP_PROTOCOL_TYPE：該2位元字段指示給定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被發信出去。
DP_CRC_MODE：該2位元字段指示在輸入格式化區塊中是否使用CRC編碼。CRC模式依據以下表22被發信出去。
DNP_MODE：該2位元字段指示當DP_PAYLOAD_TYPE被設設定為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被發信出去。如果DP_PAYLOAD_TYPE不是TS(‘00’)，則DNP_MODE設定為值‘00’。
ISSY_MODE：該2位元字段指示當DP_PAYLOAD_TYPE被設設定為TS(‘00’)時相關DP所使用的ISSY模式。該ISSY_MODE依據以下表24被發信出去。如果DP_PAYLOAD_TYPE不是TS(‘00’)，則ISSY_MODE設定為值‘00’。
HC_MODE_TS：該2位元字段指示當DP_PAYLOAD_TYPE被設定為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被發信出去。
HC_MODE_IP：該2位元字段指示當DP_PAYLOAD_TYPE被設定為IP(‘01’)時的IP標頭壓縮模式。該HC_MODE_IP依據以下表26被發信出去。
PID：該13位元字段指示當DP_PAYLOAD_TYPE被設定為TS(‘00’)並且HC_MODE_TS被設定為‘01’或‘10’時用於TS標頭壓縮的PID數。
RESERVED：該8位元字段留作將來使用。
只有FIC_FLAG等於‘1’時才出現以下字段：FIC_VERSION：該8位元字段指示FIC的版本號。
FIC_LENGTH_BYTE：該13位元字段指示FIC的長度，單位為位元組。
RESERVED：該8位元字段留作將來使用。
只有AUX_FLAG等於‘1’時才出現以下字段：NUM_AUX：該4位元字段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位元字段留作將來使用。
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位元字段留作將來發送輔助信號流信號時使用。
第15圖係舉例說明依據本發明另一實施例之PLS2資料。
第15圖舉例說明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，而該字段的大小保持不變。
該PLS2-DYN資料的字段的詳情如下： FRAME_INDEX：該5位元字段指示超幀中之當前幀的幀索引。超幀的第一幀的索引設定為‘0’。
PLS_CHANGE_COUNTER：該4位元字段指示在前面配置將發生改變的超幀的個數。在配置中發生改變的下一個超幀由該字段中被發信出去的值來指示。如果該字段設定為值‘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位元字段指示在前面配置(即，FIC的內容)將發生改變的超幀的個數。在配置中發生改變的下一個超幀由該字段中被發信出去的值來指示。如果該字段設定為值‘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位元字段留作將來使用。
以下字段出現在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位元字段唯一地指示PHY輪廓中的DP。
DP_START：該15位元(或者13位元)字段使用DPU定址方案指示第一DP的起始位置。該DP_START字段依據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位元字段指示當前DP的當前TI群組中的FEC區塊的個數。DP_NUM_BLOCK的值的範圍為0至1023。
RESERVED：該8位元字段留作將來使用。
以下字段指示與EAC有關的FIC參數。
EAC_FLAG：該1位元字段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位元字段指示喚醒指示的版本號。
如果該EAC_FLAG字段等於‘1’，則將以下12位元分配給EAC_LENGTH_BYTE字段。如果該EAC_FLAG字段等於‘0’，則將以下12位元分配給EAC_COUNTER。
EAC_LENGTH_BYTE：該12位元字段指示EAC的長度，單位為位元組。
EAC_COUNTER：該12位元字段指示在EAC到達的幀之前的幀的個數。
只有AUX_FLAG字段等於‘1’時才出現以下字段：AUX_PRIVATE_DYN：該48位元字段留作將來發送輔助信號流信號時使用。該字段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圖係舉例說明依據本發明一實施例之幀的邏輯結構。
如上所提及的，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字段映射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發信資料。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序為仿真單元。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圖係舉例說明依據本發明一實施例之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發信出去。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圖係舉例說明依據本發明一實施例之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本身可或者可不出現在每一幀中。如果有的話，在PLS2單元後緊接著映射EAC。EAC不是在不同於PLS單元的FIC、DPs、輔助信號流或者仿真單元中的任意一個的前面。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。如果不傳遞FIC(如PLS2字段中用信號表示的)，則DPs緊跟在EAC的最後一個單元之後。
第19圖係舉例說明依據本發明一實施例之FIC映射。
圖(a)顯示沒有EAC的FIC單元的映射示例，而圖(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，也可使用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參數被發信出去。如果使用FIC，則將FIC_FLAG設定為‘1’，且在PLS2的靜態部分中定義FIC的發信字段。在該字段中被發信出去的是FIC_VERSION以及FIC_LENGTH_BYTE。FIC使用相同的調變、編碼及時間交錯參數作為PLS2。FIC共用相同的發信參數，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不是在任何正常DP、輔助信號流或者仿真單元的前面。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，如圖(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，如圖(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。
如果在當前幀中傳遞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，如圖(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圖係舉例說明依據本發明一實施例之DP類型。
圖(a)顯示類型1的DP，而圖(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字段來指示。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。隨著一幀中複數個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。在一幀中複數個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遞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圖係舉例說明依據本發明一實施例之DP映射。
圖(a)顯示用於映射類型1的DPs的OFDM單元的定址，而圖(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。其也用來通過發信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。如果傳遞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遞FIC，則位址0指的是緊跟著攜帶FIC的最後一個單元的單元。考慮到圖(a)中所示的兩種不同情況，可計算出類型1的DP的位址0。在圖(a)中的示例中，假設PLS、EAC以及FIC全部被傳遞。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，如圖(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。其也用來將在PLS2的動態部分中的DPs的位置發信出去。
如圖(b)中所述，可有三種略微不同的情況。對於圖(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。圖(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定義為一發信單元，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依序由一組單元組成。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遞的位元數。一DPU定義為在給定PHY輪廓中所支援之XFECBLOCK中的單元個數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奇偶性元數的不同組合，因此在一PHY輪廓的基礎上定義LDPU。
第22圖係舉例說明依據本發明一實施例之FEC結構。
第22圖說明依據本發明一實施例之位元交錯前的FEC結構。如上所述，資料FEC編碼器可使用外部編碼(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用於短FECBLOCK與長FECBLOCK的BCH生成多項式。
使用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)表示為以下等式。
在以上表28及29中分別給予了用於長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：【等式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，使用如下等式在奇偶性位元位址累加is。
【等式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：【等式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，使用等式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，使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，【等式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圖係舉例說明依據本發明一實施例之位元交錯。
對LDPC編碼器的輸出進行位元交錯，包括進行奇偶性交錯，然後進行準循環區塊(Quasi-Cyclic Block，QCB)交錯以及內部群組交錯。
圖(a)顯示準循環區塊(Quasi-Cyclic Block，QCB)交錯，而圖(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區塊以及短FECBLOCK中的45個相鄰QC區塊組成。長FECBLOCK或者短FECBLOCK中的每個QC區塊包含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區塊。在奇偶性交錯的輸出的QC區塊被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，依據以下表32中所定義的調變類型與順序(ηmod)進行內部群組交錯。還定義了對於一個內部群組，QC區塊的個數NQCB_IG。
使用QCB交錯輸出的NQCB_IG個QC區塊進行內部群組交錯處理。內部群組交錯具有使用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，以從每行讀取m個位元，其中對於NUC，m等於1，對於NUQ，m等於2。
第24圖係舉例說明依據本發明一實施例之單元字解多工。
圖(a)顯示對於8 bpcu MIMO以及12 bpcu MIMO的單元字解多工，而圖(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)，如圖(a)中所示，其描述一個XFECBLOCK的單元字解多工程序。
對於使用不同類型的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)，如圖(b)中所示。
第25圖係舉例說明依據本發明一實施例之時間交錯。
圖(a)至圖(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群組具有複數個TI區塊(多於一個TI區塊)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(inter-frame interleaving))。‘1’指示每一TI群組只具有一個TI區塊的模式。在此種情況下，該TI區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區塊的個數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輪廓之相同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，則該參數被設定為‘1’。如果使用時間交錯，則其被設定為‘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區塊。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群組中的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，NxBLOCK_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，或者遍布於PI個幀。每個TI群組還分成兩個以上TI區塊(NTI)，其中每個TI區塊對應於時間交錯器記憶體的一個使用。TI群組內的TI區塊可包含數量略微不同的XFECBLOCKs。如果TI群組分成複數個TI區塊，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編碼區塊的輸出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區塊中的第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區塊中的第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資料緩衝器的作用。對於每個DP，這藉由兩個記憶庫而實現。第一TI區塊被寫入到第一記憶庫。第二TI區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為一扭轉列行區塊交錯器。對於第n個TI群組的第s個TI區塊，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)。
以下，將另外描述在上述傳遞及接收廣播信號的方法中之輸入格式化模組/步驟及輸出格式化模組/步驟。
參考第1圖如上述，廣播傳遞器的輸入格式化模組可以將一輸入信號流解多工成至少一個資料管道(DP)，以及該輸入信號流可以被輸入作為IP信號流/封包、MPEG-2 TS或一普通信號流類型。並且，如第2圖至第4圖所示，該輸入信號流可以包含一模式調適區塊以及一信號流調適區塊。如第2圖及第3圖所示，該模式調適區塊切分輸入資料信號流並將該輸入資料信號流插入基礎頻帶(baseband,BB)幀的資料字段。以下，將描述在輸入及輸出信號流是IP信號流的情況下，廣播信號傳遞器及廣播信號接收器的操作。在本發明中，該廣播信號傳遞器也可稱為廣播傳遞器或廣播信號傳遞裝置並且該廣播信號接收器也可稱為廣播接收器或廣播信號接收裝置。
第26圖係舉例說明依據本發明一示例性實施例之扭轉列行區塊交錯器的基本操作。
第26圖(a)係說明時間交錯器中的寫入操作，而第26圖(b)係說明時間交錯器中的讀取操作。如第26圖(a)中所示，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，並繼續該操作。另外，在一交錯陣列中，按對角線方向讀取單元。如第26圖(b)所示，在從第一列(從最左側一行開始沿著該列向右)到最後一列進行對角線讀取時，讀取N r 個單元。詳細地，假設z n,s,i (i=0,...,N r N c )作為要依序讀取的一時間交錯記憶體單元位置，藉由計算出列索引R n,s,i 、行索引C n,s,i 以及相關的扭轉參數T n,s,i 來執行該交錯陣列中的讀取處理，如以下等式所示。
【等式9】 其中S shift 為對角線方向讀取處理的共奇偶性移值，而不管N xBLOCK_TI (n,s)，並且其由在PLS2-STAT中給定的N xBLOCK_TI_MAX 來確定，如以下等式所示。
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圖係舉例說明依據本發明另一示例性實施例之扭轉列行區塊交錯器的操作。
更具體地，第27圖係舉例說明在每個時間交錯群組的時間交錯記憶體中的交錯陣列，當N xBLOCK_TI (0,0)=3、N xBLPCK_TI (1,0)=6、N xBLOCK_TI (2,0)=5時包括虛擬(virtual)XFECBLOCK。
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記憶體交錯，而不管N xBLOCK_TI (n,s)，藉由將虛擬XFECBLOCK插入到時間交錯記憶體中，將用於扭轉列行區塊交錯器的交錯陣列的大小說定為N r ×N c =N cells ×N ' xBLOCK_TI_MAX 大小，並完成讀取處理，如以下等式所示。
【等式11】
時間交錯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，被發信出去。每一時間交錯群組之各別的XFECBLOCKs的個數在PLS2-DYN資料中藉由各別的XFECBLOCKs的NxBLOCK_TI(0,0)=3、NxBLOCK_TI(1,0)=6以及NxBLOCK_TI(2,0)=5被發信出去，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被發信出去，由其匯出
第28圖係舉例說明依據本發明一示例性實施例之扭轉列行區塊交錯器的對角線方向讀取型式。
更具體地，第28圖說明來自具有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。在這情況下，在上面顯示為偽代碼的讀取處理中，如果V i N cells N xBLOCK_TI (n,s)，則跳過該Vi值，使用下一個計算出的Vi值。
第29圖係舉例說明依據本發明一示例性實施例之來自每一個交錯陣列所交錯的XFECBLOCK。
第29圖說明依據本發明一示例性實施例之來自具有N ' xBLOCK_TI_MAX =7及Sshift=3參數的每個交錯陣列所交錯的XFECBLOCK。
在下文中，將描述用於處理包含於廣播信號中的發信資訊的方法。
如第1圖所示，發信產生區塊1040產生實體層發信資訊，所產生的發信資訊可以經由BICM單位1010、幀建立單位1020、以及OFDM產生單位1030傳遞。處理發信資訊的BICM區塊可以被操作，如第2圖和第6圖所示。在下文中，將進一步更加詳細地描述處理發信資訊的廣播信號傳遞器和廣播信號接收器的操作。
在本說明書中，PLS1資訊可以被稱為L1-靜態資訊，PLS2資訊可以被稱為L1-動態資訊。換言之，發信資訊包括用於配置實體層參數的資訊、具有固定長度的L1靜態資訊、以及具有可變長度的L1動態資訊。此外，資料管道可以被稱為實體層管道(PLP)。
第30圖係舉例說明依據本發明一實施例之用於處理發信資訊的廣播信號傳遞器的建立區塊。
如第30圖所示，廣播信號傳遞器可以包括：一PLS產生單位30010、一PLS擾碼器30020、一FEC編碼器30030(縮短/穿刺的FEC編碼器)、一位元交錯器30040、以及一群集映射器30050。在將要處理的發信資訊是PLS1的情況下，廣播信號傳遞器使用第一PLS擾碼器30020-1、第一FEC編碼器30030-1、第一位元交錯器30040-1、以及第一群集映射器30050-1，然而，在將要處理的發信資訊是PLS2的情況下，廣播信號傳遞器使用一第二PLS擾碼器30020-2、一第二FEC編碼器30030-2、一第二位元交錯器30040-2、以及一第二群集映射器30050-2。
第30圖顯示了如第1圖和第2圖所示用於處理發信資訊的區塊，通過第30圖的處理區塊處理的資料可以經由幀建立單位1020和OFDM產生單位1030傳遞。
由PLS產生單位產生的PLS1和PLS2可以基於FEC編碼單位來處理。PLS1具有固定長度，並且可以藉由使用超幀內的預定格式提供資訊。PLS1可以包括用於解碼PLS2的資訊。PLS2可以被切分為其數值不是幀到幀地變化的PLS2-靜態資訊和其數值變化的PLS2-動態資訊。PLS2可以包括用於解碼傳遞服務的資料管道所需的資訊。如上所述，PLS2-靜態資訊或PLS2-動態資訊可以被稱為L1-動態資訊。
如第30圖所示，廣播信號傳遞器藉由使用PLS產生單位30010產生發信資訊，並且藉由使用PLS擾碼器30020加擾為了資料隨機化的發 信資訊。位元交錯器30040和群集映射器30050的操作接在上面描述的之後。在一實施例中，位元交錯器30040可以執行區塊交錯和位元解多工，群集映射器30050可以將在位元單位中接收的資料映射至QAM符號中，QAM可以使用自BPSK至256 QAM的範圍中變化的群集。加擾的發信資訊可以通過FEC編碼器單位編碼。在位元交錯器執行區塊交錯和位元解多工的情況下，位元交錯器可以被稱為位元解多工器(demux)。
如第30圖所示，FEC編碼器30030可以進一步包括：一BCH編碼/零插入單位30060、一LDPC編碼單位30070(LDPC編碼/置換)、一奇偶性位元置換單位30080、以及一奇偶性位元穿刺/零移除單位30090。
BCH編碼/零插入單位30060可以對發信資訊執行BCH編碼(縮短的系統的BCH編碼)，及零插入/填充以填滿LDPC編碼的資訊位元。依據一實施例，廣播信號傳遞器可以藉由考慮在處理的資料是PLS1的情況下的縮短循序來執行置換，然而，在PLS2的情況下，廣播信號傳遞器可以通過替代實施置換的LDPC H矩陣的列置換確保縮短容量。
LDPC編碼單位30070可以對零填充資料執行LDPC編碼。LDPC編碼單位30070 LDPC編碼K_ldpc LDPC資訊位元以輸出N_ldpc資料，其中(N_ldpc-K_ldpc)LDPC奇偶性位元被添加至輸出資料。
奇偶性位元置換單位30080可以對LDPC編碼資料執行奇偶性位元交錯，以QC區塊為單位輸出資料，並且以QC區塊為單位置換資料。QC區塊可以被稱為位元群組。如上所述，QC區塊可以對應於包括360位元的位元群組。奇偶性位元置換單位30080可以藉由以QC區塊(QCBs)為單位置換奇偶性位元交錯的發信資訊來輸出奇偶性位元交錯的發信資訊。如果使用QCB單位，接收器系統可以被容易地實現，因為接收器可以用QCB為單位定址奇偶性位元資料。奇偶性位元置換單位30080可以被稱為奇偶性位元交錯/置換單位30080。
奇偶性位元穿刺/零移除單位30090可以對置換的LDPC奇偶性位元執行穿刺，其中穿刺位元可不被傳遞至攜帶發信資訊的幀。奇偶性位元穿刺/零移除單位30090可以移除零填充位元。奇偶性位元穿刺/零移除單位30090可以確保通過奇偶性位元穿刺和零移除要被傳遞的代碼長度。
在下文中，將更加詳細地描述第30圖的FEC編碼器30030。
第31圖係舉例說明依據本發明一實施例之FEC編碼的方法。
第31圖說明了與資料處理程序一起參考第30圖所描述的FEC編碼器的操作。
BCH編碼/零插入單位30060對發信資料執行BCH編碼(縮短的系統的BCH編碼)。此外，BCH編碼/零插入單位30060可以執行零插入或零填充，以填滿LDPC編碼的資訊位元，即，使LDPC編碼資料的大小等於LDPC資訊的大小(K_ldpc)。作為一實施例，零位元可以被插入至BCH資料資訊的前部分。
LDPC編碼單位30070可以對零填充的發信資料執行LDPC編碼。LDPC編碼單位30070 LDPC編碼K_ldpc LDPC資訊位元以輸出N_ldpc資料，其中(N_ldpc-K_ldpc)LDPC奇偶性位元被添加至輸出資料。
奇偶性位元置換單位30080可以對LDPC編碼的資料執行奇偶性位元交錯，以輸出QCBs的單位中的資料。如第31圖所示，奇偶性位元交錯的資料可以被輸出在自第0個奇偶性位元組至第(Q_ldpc-1)個奇偶性位元組的範圍中變化的360位元群組中。並且，奇偶性位元置換單位30080可以依據如上所述的預定順序以位元群組為單位來執行奇偶性位元置換。
奇偶性位元穿刺/零移除單位30090可以對置換的LDPC奇偶性位元執行穿刺，該穿刺的位元可不被傳遞至攜帶發信資訊的幀。並且，奇偶性位元穿刺/零移除單位30080可以移除零填充位元。也可以如上所述執行零位元的移除。
穿刺方法可以依據系統的目標性能和使用的母代碼而變化。作為一範例，在FEC編碼比率是3/15且以-3dB的性能為目標的情況下，作為穿刺位元的數量的N_punc可以通過下面的等式來確定。
【等式12】N_punc=floor(368/256 x(K_bch-K_sig)+8060
K_sig表示加擾的資料的數量，K_bch變為3072(9*361-168)。
奇偶性位元穿刺可以被自奇偶性位元的前部分依序地或者自奇偶性位元的後部分以反向的順序依序地執行。
第32圖係舉例說明依據本發明一實施例之FEC編碼的方法。
第32圖與第30圖和第31圖一起舉例說明依據特別是在奇偶性位元交錯之後的奇偶性位元置換、奇偶性位元穿刺、以及零移除的資料結構。
在第32圖中，圖(a)表示已經被應用奇偶性位元交錯的資料，圖(b)表示已經被應用以QC為單位的置換的資料，而圖(c)表示已經被應用零移除和穿刺的資料。
第32圖(a)顯示了已經被應用奇偶性位元交錯的資料的奇偶性位元部分被以QCB為單位輸出。
第32圖(b)舉例說明第32圖(a)的奇偶性位元部分的順序已經通過置換而改變。第32圖(b-1)舉例說明一種穿刺方法，通過該方法，奇偶性位元穿刺被自置換的奇偶性位元部分的前部分依序地執行，然而，第32圖(b-2)舉例說明一種穿刺方法，通過該方法，奇偶性位元穿刺被自置換的奇偶性位元部分的後部分依序地執行。換言之，在第32圖(b-2)的情況下，置換順序是第32圖(b-1)的置換順序的反向。在最後N_punc位元被自後部分開始穿刺的情況下，如第32圖(b-2)所示，整個收發器操作可以被簡化。廣播信號傳遞器可以依據穿刺方法執行置換，並且在第32圖的情況下，可以依據穿刺順序執行置換，以使位元可以自後部分開始穿刺。
第32圖(c)舉例說明在零移除和穿刺之後傳遞至下一個區塊的資料部分。作為一實施例，部分LDPC編碼發信資訊和穿刺的奇偶性位元可以在下一個PLS2幀中被重複地傳遞。
第33圖係舉例說明依據本發明一實施例之BCH編碼和零填充的方法。
如第33圖所示，BCH編碼器/零插入單位對K_sig PLS資料區段執行BCH編碼，以輸出N_BCH(N_BCH=K_sig+B_BCHParity)資料。BCH編碼的資料區塊的長度N_bch可以小於或等於LDPC編碼器輸入長度K_ldpc。在BCH編碼資料的長度(N_BCH)短於用於LDPC編碼的資料的長度(K_LDPC)的情況下，廣播信號傳遞器插入與對應長度差異(K_ldpc_N_bch)一樣多的零位元，以對具有K_ldpc的長度的資料執行LDPC編碼。因為藉由在LDPC編碼之後移除而填充的零位元係不被傳遞，填充的零位 元用於產生縮短的LDPC符號。縮短可以指插入的零位元的移除、在LDPC編碼之後插入零位元和移除零位元的程序、或者插入零位元的程序。
鑒於考慮LDPC符號的特性的性能，填充的零位元的位置存在有優先的順序，依據該順序可以首先或隨後應用縮短。本發明可以通過K_ldpc/QC大小定義優先的順序。換言之，優先的順序可以用通過藉由預定數量的位元群組(例如，360)要被LDPC編碼的資料來切分而獲得的群組單位來表示。QC大小可以對應於LDPC矩陣的準循環的大小，並且可以對應於如上述實施例中的360位元的大小。
如第33圖所示，廣播信號傳遞器可以藉由使用BCH編碼器/零插入單位在BCH編碼之後執行零插入。
如第33圖所示，廣播信號傳遞器可以依據LDPC縮短型式順序插入與(K_ldpc-N_bch)的長度一樣長的零位元至特定位置。在(K_ldpc-N_bch)不是QC大小的倍數的情況下，零位元可以被依序地插入在下一個QC大小內。以此方式，BCH編碼的區塊的資料可以被切分且被依序地插入至除已經插入零位元的那些位置之外的剩餘位置；並且輸入至LDPC編碼器。
換言之，如第33圖所示，廣播信號傳遞器可以通過360位元群組單位計算要零填充的群組的數量。例如，如果K_ldpc=3240且K_bch=2000，填充的零位元的數量變為1240(=3240-2000)，且零填充所需的位元群組的數量N_pad變為3(因為1240=360*3+160)。因此，依據縮短型式順序，在將零填充應用於3位元群組之後剩餘的160個零可以使用於將零填充應用於下一個位元群組。並且，BCH編碼的位元(N_bch)可以被依序地映射至尚未填充零的位元位置。
第33圖係舉例說明零位元依據縮短型式順序被填充至第一、第三、第六、第八、以及第十一群組，不足以填滿一群組的剩餘位元被填充至第十群組，以及BCH編碼的位元被依序地映射至剩餘位置的一實施例。在第33圖的實施例中，零可以被首先填充至第十組的前部分，最後的BCH資料部分可以被隨後地放置。
依據第33圖，藉由在LDPC輸入節點處填充零且不使用包括BCH編碼的複雜程序執行LDPC縮短，收發器的結構可以被簡化，並且資 料處理速率可以被改善。此外，可變的BCH輸出長度可以被應用於LDPC編碼器的固定輸入。
L1發信資訊包括用於解碼在一幀內傳遞的資料符號所必需的資訊。因此，解碼L1-FEC的延遲對廣播信號接收的整體延遲至關重要。通常用於小PLP所需的L1發信長度是非常短的。然而，在存在DVB-T2/NGH的情況下，需要具有固定長度的(大)BCH編碼/解碼時間週期，而不考慮L1發信資訊的長度。之所以如此是因為在BCH編碼之前盲目地插入零，以確保LDPC編碼長度。依據本發明的新結構提供這種優勢，即BCH編碼/解碼時間週期由於L1發信長度(BCH輸入長度)縮短而成比例地降低。(在無L1的情況下，BCH編碼字佔據7200位元，以依據現有方法執行200位元發信；然而，依據本明的一實施例僅需要368位元編碼字。)
第34圖係舉例說明依據本發明一實施例之用於處理發信資訊的廣播信號接收器的建立區塊。
第34圖更加詳細地描述了第8圖的解映射/解碼單位和發信解碼單位。通過第34圖，廣播信號接收器解調接收的信號，如第9圖所示，執行幀語法分析，並且解碼發信資訊。
如第34圖所示，廣播信號接收器包括：一群集解映射器34010、一位元解交錯器34020、一FEC解碼器34030(縮短/穿刺的FEC解碼器)、一PLS解擾器34040、以及一PLS解碼器34050。廣播信號接收器可以執行廣播信號傳遞器的信號處理方法的反向程序。
在正在處理的發信資訊對應於PLS1的情況下，廣播信號接收器可以藉由使用第一群集解映射器34010-1、第一位元解交錯器34020-1、第一FEC解碼器34030-1、以及第一PLS解擾器34040-1來處理發信資訊。在PLS2的情況下，廣播信號接收器可以藉由使用第二群集解映射器34010-2、第二位元解交錯器34020-2、第二FEC解碼器34030-2、以及第二PLS解擾器34040-2來處理發信資訊。群集解映射器34010可以對解調的符號單位的資料執行群集解映射。群集解映射器34010的輸出資料可以為軟值，其是以位元為單位的LLR值。
位元解交錯器34020可以執行第30圖的位元交錯器的反向程序。位元解交錯器34020對接收的資料執行位元解交錯。換言之，位元解 交錯器34020可以對接收的發信資訊執行位元多工和區塊解交錯，其中在此情況下，位元解交錯器34020可以被稱為位元多工器。
FEC解碼器34030可以對接收的資料執行FEC解碼，即，LDPC解碼和BCH解碼。FEC解碼器34030可以進一步包括三個子單位(零插入/奇偶性插入單位34060、LDPC解碼器34070、以及BCH解碼器34080)，其詳細操作將描述如下。
PLS解擾器34040可以解擾接收的發信資訊。
PLS解碼器34050可以語法分析/解碼發信資訊，並且將解碼的資料傳遞至系統控制器。並且，該系統控制器可以依據接收的發信資訊控制信號接收和廣播信號接收器的整體處理操作。
零插入/奇偶性插入單位34060可以插入自傳遞器側的縮短操作移除的零位元和穿刺的奇偶性位元。在此情況下，零插入/奇偶性插入單位34060插入無限大值的LLR至已經應用縮短操作的零位元的位置，並且將0值的LLR插入至穿刺的奇偶性位元的位置。因為通過縮短操作處理的位元的數值是0，正無限大LLR值被插入其中；在另一方面，因為穿刺的奇偶性位元是自解碼而獲得，0的LLR值，其可以為0或1，被插入至穿刺的奇偶性位元。作為一實施例，廣播信號接收器可以通過插入無限大LLR值至資訊部分且插入0 LLR值至奇偶性位元來執行初始化；並且，對於LDPC解碼，可以直接地插入位元解交錯器輸出至適當位置。
LDPC解碼器34070執行LDPC解碼。作為一實施例，接收器可以通過使用用於資料的LDPC解碼器LDPC解碼發信資訊。
BCH解碼器34080可以對LDPC解碼的資料執行BCH解碼。BCH解碼器34080可以通過自LDCP解碼器34070的輸出提取用於BCH解碼的部分來執行BCH解碼。在此情況下，BCH解碼器34080可以移除插入的零位元，並且對零移除之後的剩餘BCH資料執行BCH解碼。
第35圖係藉由依據本發明一實施例之用於處理包含於廣播信號傳遞器的廣播信號的發信資訊的方法。
廣播信號傳遞器可以藉由使用擾碼器加擾自發信產生單位產生的發信資訊S35010。廣播信號傳遞器可藉由使用FEC編碼器FEC編碼加擾的發信資訊S35020。廣播信號傳遞器可以藉由使用位元交錯器執行FEC 編碼的發信資訊的區塊交錯和位元解多工S35030。並且，廣播信號傳遞器可以藉由使用群集映射器執行以位元為單位將發信資訊群集映射至資料單元/符號中S35040。
尤其是，依據本發明的廣播信號傳遞器的FEC編碼S35020可以進一步包括藉由使用BCH編碼/零插入單位BCH編碼發信資訊，並且依據BCH編碼的發信資訊的長度插入零位元。在此情況下，廣播信號傳遞器可以在BCH編碼資料的長度短於LDPC編碼輸入資料的長度時，填充如差異一樣多的零位元。
廣播信號傳遞器的FEC編碼S35020進一步包括藉由使用LDPC編碼單位LDPC編碼發信資訊，其中LDPC奇偶性位元被添加至LDPC編碼的發信資訊。
廣播信號傳遞器的FEC編碼S35020可以進一步包括藉由使用奇偶性位元置換單位交錯和置換LDPC奇偶性位元。廣播信號傳遞器可以將交錯的奇偶性位元切分至位元群組單位的至少其中之一中，並且對切分的位元群組單位執行置換。
廣播信號傳遞器的FEC編碼S35020可以進一步包括藉由使用奇偶性位元穿刺/零移除單位刪除包含於發信資訊的LDPC奇偶性位元以及移除填充的零位元。廣播信號傳遞器可以穿刺置換的位元群組單位中的奇偶性位元中的最後N_punc奇偶性位元。
廣播信號傳遞器可以依據縮短型式順序通過位元群組單位填充零位元，並且依序地映射/填充BCH編碼的發信資訊至未填充有零位元的位元位置。
對於廣播信號傳遞器的發信資訊處理方法，上述方法可以與上面的圖式結合使用。
第36圖係舉例說明依據本發明一實施例之用於處理包含於廣播信號接收器的廣播信號的發信資訊的方法。
廣播信號接收器可以藉由使用群集解映射器對包含於接收的廣播信號的發信資訊執行符號解映射為LLR值S36010。廣播信號接收器可以藉由使用位元解交錯器對發信資訊執行位元多工和區塊解交錯S36020。廣 播信號接收器可以藉由使用FEC解碼器FEC解碼發信資訊S36030。並且，廣播信號接收器可以藉由使用解擾器解擾發信資訊S36040。
尤其是，依據本發明之用於處理發信資訊的方法的FEC解碼S36030進一步包括藉由使用零插入和奇偶性插入單位插入縮短的零位元和穿刺的奇偶性位元至發信資訊。在此情況下，廣播信號接收器插入無限大值的LLR作為零位元，且插入零值的LLR作為奇偶性位元。因為刪除的奇偶性位元對應於如上所述已經置換且穿刺的最後N_punc奇偶性位元，該接收器可以插入穿刺的最後奇偶性位元至發信資訊的後部分作為零LLR值。
此外，包含於所接收的廣播信號中的發信資訊被特徵化，以使零位元依據縮短型式順序被填充在位元群組單位中，並且BCH編碼的發信資訊被依序地映射/填充至未填充有零位元的位元位置。如上所述，在BCH編碼位元的數量小於LDPC資訊位元的數量的情況下，零位元被填充以填滿LDPC資訊位元，並且發信資訊是在已經移除零位元之後所接收的這種資訊。
在廣播信號接收器的發信資訊處理方法中，除關於第36圖的描述之外，上面描述的方法結合第1圖至第35圖的圖式可以一起被使用。
本發明是關於一種藉由使用LDPC編碼的發信保護方法，該發明文檔描述了範圍自加擾至符號映射的整個保護程序。尤其是，零可以設置於用於應用LDPC編碼的信號的前部分，或者零填充可以依據縮短順序來實施，如第33圖所示。在零位元被放置在BCH編碼信號的前部分的情況下，編碼器/解碼器的複雜性/延遲可以藉由充分地使用縮短的BCH代碼的特性來降低。
縮短可以降低在實施中的複雜性，並且通過H矩陣的行置換確保最佳縮短性能。此外，縮短可以依序地執行。
藉由考慮接收器的複雜性實施奇偶性位元交錯，接收器可以在QC形式下實施LDPC解碼，即，在位元群組單位中。
對於奇偶性位元穿刺，奇偶性位元置換可以基於QC單位來實施，並且穿刺可以依據穿刺的數量自奇偶性位元的前部分或後部分實施。
藉由使用位元(區塊)交錯和位元解多工，可靠的映射可以依據各種發信資訊長度被實施在LDPC輸出與QAM符號之間。並且，可以使用各種群集，其能夠發信，適合移動、固定或高SNR服務。
此外，本發明可以在不經歷BCH編碼的複雜程序的情況下藉由在LDPC輸入節點處填充零來執行LDPC縮短，從而節省BCH編碼器的負擔，改善BCH編碼性能，並且降低系統複雜性。此外，通過這種方法，不同的BCH編碼器輸出可以被調適於固定的LDPC輸入長度。
只有當接收器能夠快速地解碼發信資訊時，信號處理的附加延遲可以降低。之所以如此是因為自接收器側產生的BCH解碼潛時係依據BCH奇偶性位元的大小和零填充位元的大小的總和而增加。因此，如在本發明中，通過在BCH編碼之後實施零填充，在接收器處的BCH解碼潛時可以顯著地降低。
熟悉本領域的技術人員應該清楚理解地是，在不脫離本發明的技術原則和範圍的情況下，可以對本發明作出各種修改和變換。因此，應該理解地是，本發明包括所附專利申請範圍及其等同物所支持之本發明的修改和變換。
本發明文檔描述了與本發明相關的全部裝置和方法，其描述可以以互補方式應用。
本申請案主張2014年11月26日提出之美國臨時專利申請第62/085,227號、以及2015年2月4日提出之美國臨時專利申請第62/112,134號之權益，上述美國臨時專利申請於此藉由參考而併入，如完整記載於本案申請中。
9000‧‧‧同步與解調模組
9010‧‧‧幀語法分析模組
9020‧‧‧解映射與解碼模組
9030‧‧‧輸出處理器
9040‧‧‧發信解碼模組

Claims (14)

  1. 一種廣播信號接收器，用於處理包含發信資訊的廣播信號，該廣播信號接收器包括：一群集解映射器，用於符號解映射該發信資訊為LLR值；一位元解交錯器，用於位元多工以及區塊解交錯該發信資訊；一FEC解碼器，用於FEC解碼該發信資訊；以及一解擾器，用於解擾該發信資訊；其中，該FEC解碼器進一步包括：一零插入/奇偶性插入單位，用於將縮短的零位元和穿刺的奇偶性位元插入至該發信資訊中；一LDPC解碼器，用於LDPC解碼該發信資訊；以及一BCH解碼器，用於移除該發信資訊的零位元，並且BCH解碼該發信資訊。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述的廣播信號接收器，其中，該零插入和奇偶性插入單位插入無限大的LLR值作為零位元，並且插入零LLR值作為奇偶性位元。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述的廣播信號接收器，其中，包含於該發信資訊的奇偶性位元被切分至位元群組單位的至少其中之一中，並且基於該等位元群組單位被置換。
  4. 依據申請專利範圍第3項所述的廣播信號接收器，其中，該零插入和奇偶性插入單位將零LLR值插入至該等被置換之位元群組單位的奇偶性位元中所穿刺的最後奇偶性位元的位置中。
  5. 依據申請專利範圍第1項所述的廣播信號接收器，其中，該發信資訊被特徵化，使得該等零位元依據一縮短型式順序被填充在位元群組單位中，並且BCH編碼的發信資訊被依序地填充至未填充有該等零位元的位元位置中。
  6. 依據申請專利範圍第1項所述的廣播信號接收器，其中，在BCH編碼的位元的數量小於LDPC資訊位元的數量的情況下，該等零位元被填充以填滿該等LDPC資訊位元。
  7. 依據申請專利範圍第1項所述的廣播信號接收器，其中，該發信資訊包括：用於配置實體層參數的資訊、具有一固定長度的L1靜態資訊、以及具有一可變長度的L1動態資訊。
  8. 一種用於接收廣播信號的方法，用於處理包含發信資訊的廣播信號，該接收廣播信號的方法包括：符號解映射該發信資訊為LLR值；位元多工和區塊解交錯該發信資訊；FEC解碼該發信資訊；以及解擾該發信資訊；其中，該FEC解碼進一步包括：將縮短的零位元和穿刺的奇偶性位元插入至該發信資訊中；LDPC解碼該發信資訊；以及移除該發信資訊的零位元並且BCH解碼該發信資訊。
  9. 依據申請專利範圍第8項所述之用於接收廣播信號的方法，其中，該插入零位元和奇偶性位元插入無限大的LLR值作為零位元，並且插入零LLR值作為奇偶性位元。
  10. 依據申請專利範圍第8項所述之用於接收廣播信號的方法，其中，包含於該發信資訊的奇偶性位元被切分至位元群組單位的至少其中之一中，並且基於該等位元群組單位被置換。
  11. 依據申請專利範圍第10項所述之用於接收廣播信號的方法，其中，該插入零位元和奇偶性位元將零LLR值插入至該等被置換之位元群組單 位的奇偶性位元中所穿刺的最後奇偶性位元的位置中。
  12. 依據申請專利範圍第8項所述之用於接收廣播信號的方法，其中，該發信資訊被特徵化，使得該等零位元依據一縮短型式順序被填充在位元群組單位中，並且BCH編碼的發信資訊被依序地填充至未填充有該等零位元的位元位置中。
  13. 依據申請專利範圍第8項所述之用於接收廣播信號的方法，其中，在BCH編碼的位元的數量小於LDPC資訊位元的數量的情況下，該等零位元被填充以填滿該等LDPC資訊位元。
  14. 依據申請專利範圍第8項所述之用於接收廣播信號的方法，其中，該發信資訊包括：用於配置實體層參數的資訊、具有一固定長度的L1靜態資訊、以及具有一可變長度的L1動態資訊。
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