TWI583150B - 供傳遞廣播信號的裝置、供接收廣播信號的裝置、供傳遞廣播信號的方法、及供接收廣播信號的方法 - Google Patents

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Description

供傳遞廣播信號的裝置、供接收廣播信號的裝置、供傳遞廣播信號的方 法、及供接收廣播信號的方法
本發明涉及一種供傳遞廣播信號的裝置、供接收廣播信號的裝置、供傳遞廣播信號的方法、及供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。
據此，本發明針對用於未來廣播服務的供傳遞廣播信號的裝置與供接收廣播信號的裝置以及用於未來廣播服務的供傳遞與接收廣播信號的方法。
本發明的一目的在於提供一種供傳遞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遞/接收系統的資料，並通過同一RF信號頻寬傳遞多工資料，以及與其對應的供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供傳遞廣播信號的裝置、供接收廣播信號的裝置以及供傳遞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遞，接收以及處理該資料。
本發明的又一目的在於提供一種供傳遞廣播信號的裝置、供接收廣播信號的裝置以及供傳遞與接收廣播信號的方法，以發信(to signal)提供廣播信號所必需的發信資訊(signaling 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所描述的，一種傳遞廣播信號的方法傳遞廣播信號的方法，該方法包括編碼服務資料；基於發信資料的模式編碼該發信資料，其中該發信資料基於該發信資料的長度與ModCod資訊分成複數個模式；建立包括該編碼的服務資料與該編碼的發信資料的至少一個信號幀；藉由一OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex，正交頻分多工)方案調變該至少一個信號幀；以及傳遞攜帶該至少一個調變的信號幀的該等廣播信號。
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的接收數位廣播信號。
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
S51000‧‧‧步驟
S51010‧‧‧步驟
S51020‧‧‧步驟
S51030‧‧‧步驟
S51040‧‧‧步驟
S52000‧‧‧步驟
S52010‧‧‧步驟
S52020‧‧‧步驟
S52030‧‧‧步驟
S52040‧‧‧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實施例之來自每一個交錯陣列的交錯的XFECBLOCK。
第30圖係舉例說明依據本發明一實施例之PLS資料保護操作。
第31圖係舉例說明依據本發明實施例之PLS擾碼器。
第32圖係舉例說明使用PLS資料結構之奇偶性交錯區塊的詳細操作。
第33圖係舉例說明依據本發明實施例之供傳遞廣播信號的裝置的位元交錯區塊的操作。
第34圖係舉例說明依據本發明實施例之供傳遞廣播信號的裝置的位元解多工器(demux)的詳細操作。
第35圖係舉例說明依據本發明實施例之藉由將輸入至群集映射器的位元映射到QAM符號上並由該群集映射器輸出被映射的位元而得到的結果。
第36圖係舉例說明依據本發明實施例之在供接收廣播信號的裝置中進行PLS資料解碼。
第37圖係舉例說明用於實體層發信(PLS)的保護、緊急警報通道(EAC)以及快速資訊通道(FIC)的BICM區塊。
第38圖係舉例說明依據本發明實施例之位元交錯器的輸入及輸出資料。
第39圖係舉例說明依據本發明一實施例之廣播信號傳遞裝置的位元交錯器區塊的配置。
第40圖係顯示依據本發明一實施例之表示廣播信號傳遞裝置的位元解多工器的操作的等式。
第41圖係舉例說明依據本發明一實施例之廣播信號接收裝置的位元解交錯器。
第42圖係顯示依據本發明一實施例之表示廣播信號傳遞裝置的位元解多工器的操作的等式。
第43圖係顯示當進行依據本發明一實施例的PLS資料發信保護時可應用的ModCod組合。
第44圖至第46圖係依據資料傳輸量分類並顯示資料的表格。
第47圖係顯示依據本發明一實施例之對於每一個種類的BICM ModCod性能的表格。
第48圖係顯示依據本發明一實施例之每一個種類的BICM ModCod的表格。
第49圖係舉例說明依據本發明一實施例之廣播信號傳遞裝置及廣播信號接收裝置基於ModCod資訊運作的概念圖。
第50圖係舉例說明依據本發明一實施例之廣播信號接收裝置的L1發信資料的解碼區塊的配置。
第51圖係舉例說明依據本發明一實施例之供傳遞廣播信號的方法的流程圖。
第52圖係舉例說明依據本發明一實施例之供接收廣播信號的方法的流程圖。
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遞及供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.手持輪廓
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的基礎輪廓的高級輪廓以及使用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。
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。
在該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，在該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。下面將描述該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。下面將描述該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。
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。由回饋位移緩衝器(buffer)產生該擾碼序列。
該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，其攜帶關於系統的更詳細的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。
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。
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。
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。
第7圖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。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。該單元映射器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的每個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。
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、連續的導頻、邊緣導頻、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調變方案調變來自該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。從該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，藉由解碼從該發信解碼模組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，該輸出處理器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。該輸出處理器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)顯示依據本一發明實施例的一超幀，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。
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的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。
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)。下表18中定義了具有2位元字段的允許的P1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)。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。配置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。配置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被發信出去。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。其也用來通過發信PLS2的動態部分中的DPs的位置。
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圖舉例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)表示為以下數學式。
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：【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，使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 486l⊕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，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，【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8bpcu MIMO以及12bpcu MIMO的單元字解多工，而圖(b)顯示對於10bpcu 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10bpcu 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區塊可遍布於兩個以上幀(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)。
第26圖係舉例說明依據本發明一實施例之扭轉列行區塊交錯器的基本操作。
圖(a)顯示時間交錯器中的寫入操作，而圖(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，如圖(a)中所示。然而，在交錯陣列中，按對角線方向讀取單元。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，讀取N r 個單元，如圖(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 以及相關的扭轉參數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奇偶性移值，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圖係舉例說明依據本發明另一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(virtual)XFECBLOCKs。
變化量N xBLOCK_TI (n,S)=N r 將小於或等於。因此，為了在接收器側實現單記憶體解交錯，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區塊交錯器中所使用的交錯陣列設定為大小，並完成讀取處理，如以下數學式。
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，被發信出去。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被發信出去，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被發信出去，由其匯出。
第28圖係舉例說明依據本發明一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圖顯示來自具有及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實施例之來自每一個交錯陣列的交錯的XFECBLOCKs。
第29圖帶例說明來自具有及Sshift=3參數的每個交錯陣列的交錯的XFECBLOCKs。
下文中，將描述通過依據本發明實施例之供傳遞廣播信號的裝置保護PLS資料的方法。如參考第2圖所述，PLS資料可包括PLS1資料以及PLS2資料。
PLS1資料提供基本傳遞參數，該基本傳遞參數包括使PLS2的接收與解碼能夠實現所需要的參數。PLS1字段在一個幀群組的整個期間內保持不變。
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-STAT以及PLS2-DYN。該PLS2-STAT參數在一幀群組內為相同的，而該PLS2-DYN參數提供特定於當前幀的資訊。該PLS2-DYN參數的值可在一個幀群組的期間內改變，而字段的大小保持恆定。
只有在兩個超幀的邊界上PLS1與PLS2的靜態部分才能被改變。在帶內發信中，具有隨著PLS1與PLS2參數的靜態部分的改變而指示下一個超幀的計數器。接收器可藉由檢查來自已發布超幀的第一幀中的FSS的新PLS參數來定位變化邊界，在該邊界應用所指示的變化。
第30圖係舉例說明依據本發明一實施例之PLS資料保護操作。
第30圖的(a)舉例說明依據本發明實施例之供傳遞廣播信號的裝置處理PLS資料的操作。
第30圖的(b)舉例說明依據本發明實施例之縮短/穿刺(shortend/punctured)的FEC編碼器(LDPC/BCH)的詳細操作。
如第30圖的(a)中所示，依據本發明實施例的PLS資料保護操作可包括一實體層發信產生區塊、一PLS擾碼器、該縮短/穿刺的FEC編碼器(LDPC/BCH)、一位元交錯器以及一群集映射器。在本發明中，該實體層發信產生區塊可稱為一發信產生區塊。下文中，將描述各功能區塊的操作。
該發信產生區塊產生用於每個功能區塊的操作的實體層發信資訊。該發信資訊也被傳遞，以便在接收器側適當地恢復關注的服務。
該發信產生區塊可基於輸入的管理資訊產生並輸出PLS1資料與PLS2資料的每一個。之後，可獨立處理PLS1資料與PLS2資料的每一個。
另外，該發信產生區塊可以LDPC編碼所用的單位劃分並輸出PLS資料。在此種情況下，以LDPC編碼為單位劃分的PLS資料可稱為Ksig。另外，輸入至該LDPC編碼器的每一個被劃分的PLS資料可稱為一資訊區塊或者資訊位元。該發信產生區塊可不劃分PLS1資料。
下文中，每個功能區塊的操作可對PLS1資料與PLS2資料的每一個執行。在下面參考圖式的描述中，PLS資料可包括PLS1資料或者PLS2資料。
之後，該PLS擾碼器可加擾並輸出輸入的PLS資料。為了能量的分散而加擾(隨機化)PLS資料。下面將描述該PLS擾碼器的詳細操作。
之後，該縮短/穿刺的FEC編碼器(LDPC/BCH)可編碼輸入的加擾PLS資料。該縮短/穿刺的FEC編碼器(LDPC/BCH)可包括一具有零插入區塊的BCH編碼器、一LDPC編碼區塊、一奇偶性交錯區塊以及一奇偶性穿刺插入零移除區塊。將參考第30圖的(b)描述該縮短/穿刺的FEC編碼器中所包含的各功能區塊的詳細操作。
該縮短/穿刺的FEC編碼器可輸出縮短並穿刺的LDPC編碼的PLS資料。從該縮短/穿刺的FEC編碼器輸出的所述LDPC編碼的PLS資料可輸入至該位元交錯器。該位元交錯器可交錯所述縮短並穿刺的LDPC編碼的PLS資料的輸入位元。
依據本發明實施例的位元交錯器可調節所述LDPC編碼的PLS資料的可靠性以及QAM符號中的位元的可靠性。該QAM符號可對應於下面要描述的位元交錯器的詳細操作中所使用的一行。
之後，該群集映射器可將交錯的PLS資料映射到QAM符號上。在此種情況下，QAM可具有例如BPSK、QPSK、16-QAM、256-QAM等形式。
如第30圖的(b)中所示，依據本發明實施例的縮短/穿刺的FEC編碼器(LDPC/BCH)可包括90位元、LDPC編碼區塊、奇偶性交錯區塊以及奇偶性穿刺插入零移除區塊。下文中，將詳細描述各功能區塊的操作。
具有零插入區塊的BCH編碼器可BCH編碼輸入的PLS資料。在BCH編碼之後，在位元BCH的輸出之前插入零位元，以產生LDPC編碼輸入。由於在具有零插入區塊的BCH編碼器中插入的零位元，因此依據本發明實施例的該LDPC編碼輸入可具有恆定的長度。
在此種情況下，插入到PLS資料中的零位元可具有根據表4而確定的大小。可將插入到PLS資料中的零位元的大小設定為(Kbch-Ksig)。PLS2資料的Ksig可為可變化的，而不像PLS1資料的Ksig。因此，插入到PLS2資料中的零位元可具有依據Ksig與Kbch而變化的大小。
依據本發明實施例之供傳遞廣播信號的裝置可進行零位元的插入，而不進行BCH編碼。或者依據本發明實施例的供傳遞廣播信號的裝置可既不進行BCH編碼，也不進行零位元的插入。
該LDPC編碼區塊可置換從BCH編碼器輸入的PLS1資料。在此種情況下，可根據縮短順序或者置換型式進行置換。可以90位元為單位進行置換。
當依據本發明實施例之供傳遞廣播信號的裝置可不進行BCH編碼時，LDPC編碼區塊可對插入零的PLS資料進行置換，而不進行BCH編碼。或者當依據本發明實施例的供傳遞廣播信號的裝置既可不進行BCH編碼也可不進行零位元的插入時，LDPC編碼區塊可只對PLS資料進行置換。
該LDPC編碼區塊可在LDPC編碼後對從BCH編碼器輸入的PLS2資料進行H矩陣的行置換，以確保縮短的性能。當編碼及解碼置換的 PLS資料時，依據本發明實施例之供傳遞廣播信號的裝置與供接收廣播信號的裝置可降低複雜度。該H矩陣可稱為奇偶性校驗矩陣。
該LDPC編碼區塊可對置換的PLS1資料進行LDPC編碼。另外，該LDPC編碼區塊可對PLS2資料進行LDPC編碼。該LDPC編碼區塊可以H矩陣的形式輸出LDPC編碼後的PLS資料。從該LDPC編碼區塊輸出的H矩陣具有序列的形式。另外，供接收廣播信號的裝置可以雙對角線(或者位元方向雙對角線)形式迅速解碼奇偶性部分。
依據本發明實施例的LDPC編碼區塊對於PLS1資料可使用4K-1/4 LDPC代碼，對於PLS2資料可使用4K-1/4或者7K-3/10 LDPC代碼，以輸出該H矩陣。
該奇偶性交錯區塊交錯作為前述LDPC編碼區塊所輸出的LDPC代碼的奇偶性位元。該奇偶性交錯區塊可交錯LDPC代碼的位元，以便以準循環區塊(QCB)的形式(區塊方向雙對角線形式)輸出所述位元。接收器可以QC為單位定址以QCB形式輸出的LDPC代碼。
之後，該奇偶性穿刺插入零移除區塊可穿刺在PLS資料的LDPC編碼位元中的LDPC奇偶性位元的一部分，並移除在BCH編碼之後插入的零位元，以輸出編碼後的PLS資料。依據本發明實施例的奇偶性穿刺插入零移除區塊可藉由調整被穿刺的奇偶性位元與被移除的零位元來輸出具有特定編碼比率的編碼後的PLS資料。
被穿刺的奇偶性位元可具有根據以下運算式而確定的大小。
這裡，Ksig表示PLS擾碼器輸出的加擾PLS資料的大小，依據Ksig的大小，Kbch被設定為1020或2100(參見表4)。
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31圖係舉例說明依據本發明實施例之PLS擾碼器。
在第31圖中所舉例說明的PLS擾碼器可為一線性位移回饋暫存器(linear shift feedback register，LSFR)。
在BCH編碼及縮短並穿刺的LDPC編碼之前加擾PLS1與PLS2 區塊的所有Ksig區塊。隨機產生器的產生器多項式與BBF的產生器多項式相同。回饋位移暫存器在每個PLS1區塊及每個分段PLS2資訊區塊的開始載有初始序列(0×C089)。
第32圖係舉例說明使用PLS資料結構的奇偶性交錯區塊的詳細操作。
第32圖的(a)舉例說明LDPC編碼區塊輸出的LDPC編碼後的PLS資料的結構。
第32圖的(b)舉例說明依據本發明實施例之縮短/穿刺的FEC編碼器(LDPC/BCH)的詳細操作。第32圖的(b)的各功能區塊的操作與參考第30圖的(b)所描述之各功能區塊的操作相同。
第32圖的(c)舉例說明經過奇偶性交錯並由該奇偶性交錯區塊輸出的LDPC編碼後的PLS資料的結構。
第32圖的(a)中舉例說明LDPC編碼後的PLS資料從LDPC編碼區塊輸出。LDPC編碼後的PLS資料可包括LDPC資訊(Kldpc)以及LDPC奇偶性(Nldpc-Kldpc)。LDPC資訊(Kldpc)可包括BCH資訊以及BCH奇偶性。BCH資訊可包括編碼後的PLS資料以及零插入位元。LDPC奇偶性(Nldpc-Kldpc)可包括Qldpc奇偶性群組。Qldpc具有根據以用於LDPC編碼為單位劃分並輸入至LDPC編碼器的PLS資料的大小而確定的大小(參見表4)。如第32圖的(a)所舉例說明，具有Qldpc長度的每一個奇偶性區塊可包括第1個奇偶性群組的一奇偶性位元、第2個奇偶性群組的一奇偶性位元、…、以及第90個奇偶性群組的一位元。
第32圖的(c)中舉例說明的奇偶性交錯後的PLS資料從奇偶性交錯區塊輸出。奇偶性交錯後的PLS資料可包括LDPC資訊(Kldpc)以及LDPC奇偶性(Nldpc-Kldpc)。該奇偶性交錯區塊可為每一個奇偶性群組收集LDPC奇偶性(Nldpc-Kldpc)的奇偶性位元。在此種情況下，每一個奇偶性群組可為90-QCB。
依據本發明實施例的供傳遞廣播信號的裝置可不進行BCH編碼，如上面第30圖中所述。在此種情況下，第32圖的(a)與第32圖的(c)中所代表的LDPC資訊(Kldpc)可不包括BCH奇偶性。或者LDPC資訊(Kldpc)可不包括BCH奇偶性及零位元。亦即，LDPC資訊(Kldpc) 可包括PLS資料與零插入位元或者可僅包括PLS資料。
第33圖係例舉例說明依據本發明實施例之供傳遞廣播信號的裝置的位元交錯區塊的操作。
該位元交錯區塊的操作可依據調變階數(modulation order)以兩種類型執行。下文中，對於調變階數為BPSK的情況以及調變階數為QPSK、更高階數QAM或者QAM階數的情況，將描述該位元交錯區塊的操作。
第33圖的(a)舉例說明依據本發明實施例之用於BPSK的位元交錯操作。
在BPSK的情況下，存在兩個位元交錯用的分支，以在實部與虛部中複製FEC編碼位元。在此種情況下，該位元交錯區塊可藉由將所述位元分布至實部與虛部來獲得分集增益。每一個編碼區塊首先被寫入上分支。藉由應用對應循環位移值floor(NFEC/2)的模數NFEC/2加法將所述位元映射到下分支，其中NFEC為縮短及穿刺後每一個LDPC編碼區塊的長度。因此，單元字群集映射的輸入被定義為：
第33圖的(b)舉例說明依據本發明實施例之供傳遞廣播信號的裝置的位元交錯區塊根據QPSK、更高階數QAM以及QAM階數進行區塊交錯。
第33圖的(b)以圖表示地舉例說明a)寫入過程中的寫入操作。在其他調變實例中，例如QPSK、QAM-16以及NUQ-64，FEC編碼位元被連續地按行方向寫入到交錯器中，其中行數與調變階數相同。亦即，QPSK、16-QAM、QAM-64(NUQ-64)以及QAM-256(NUQ-256)分別具有2、4、6以及8的行數。
第33圖的(b)以圖表示地舉例說明b)讀取過程中的讀取操作。在該讀取操作中，用於一個群集符號的位元按列依序被讀出並饋送至位元解多工器區塊(參見第33圖的(b)的b)讀取過程)。該些操作一直持續到該行結束。
依據本發明實施例的位元交錯區塊可將LDPC資訊位元與奇偶 性位元盡可能等同地映射到一個符號上，這是為了避免LDPC資訊位元與廣播信號中所包含的一些符號在該些符號無效時被同時無效的情況。通過此種方式，接收廣播信號的依據本發明實施例的廣播信號接收裝置可提高衰落通道的性能，同時維持可加性白高斯雜訊(additive white Gaussian noise，AWGN)通道的性能。
第34圖係舉例說明依據本發明實施例之供傳遞廣播信號的裝置的位元解多工器(demux)的詳細操作。
第34圖的(a)顯示用於QAM-16、QAM-64以及QAM-256的位元解多工規則。該操作一直持續到所有位元群組從該位元交錯區塊被讀取。具體地，a)位元交錯輸出舉例說明該由位元交錯區塊所輸出的資料的結構，b)群集映射器輸出舉例說明由該群集映射器所輸出的資料的結構。
第34圖的(b)顯示更高的QAM位元解多工規則的等式。
下文中，將詳細描述第34圖的(b)中所示之更高的QAM位元解多工規則。
Sdemux_in(i)為位元解多工輸入。亦即，Sdemux_in(i)為區塊交錯器的輸出。值i對應於該區塊交錯器的行索引。Sdemux_out(i)為位元解多工器的輸出。
ηMOD表示調變階數。亦即，16-QAM具有4的調變階數，64-QAM(NUQ-64)具有6的調變階數，256-QAM(NuQ-256)具有8的調變階數。當依據本發明實施例的該位元解多工器根據第34圖的(b)中所示的規則進行解多工時，LDPC的資訊位元可從QAM符號的MSB到LSB均勻地分布。
該位元解多工器可藉由對位元交錯過的PLS資料進行解多工來提高廣播信號的可靠性。
在群集映射之前，每一個位元交錯過的群組在一群組中被逐位元解多工。依據調變階數，存在兩種映射規則。在BPSK與QPSK的情況下，符號中的位元可靠性相等。因此，在不進行任何操作的情況下，從該位元交錯區塊讀出的位元群組被映射到QAM符號。在QAM-n(n為16以上)(還包括不均勻QAM以及不均勻群集)的情況下，QAM符號中的位元可具有不同可靠性。另外，根據縮短/穿刺的位元數而被位元交錯的PLS 資料的資訊位元可首先置於MSB中。
該位元解多工器可對位元交錯過的PLS資料進行位元解多工，以提高位元交錯過的PLS資料的可靠性。然而，當根據可變的縮短/穿刺的位元數單獨配置該位元解多工器時，會導致複雜。依據本發明實施例的該位元解多工器可根據QAM階數使PLS資料循環位移，並且將循環位移過的PLS資料映射到QAM符號上。依據本發明實施例的位元解多工器可進行映射，以使LDPC編碼位元被均勻地分布在QAM符號中。
第35圖係舉例說明依據本發明實施例之藉由將輸入至群集映射器的位元映射到QAM符號上並由該群集映射器輸出被映射的位元而得到的結果。
如第35圖的(a)中所述，QPSK被映射。
如第35圖的(b)中所述，NUQ 64被映射。
如第35圖的(c)中所述，QAM-16被映射。
下文中，將描述群集映射器的詳細操作。
依據本發明實施例的群集映射器可將經過位元交錯及位元解多工的PLS資料或者只經過位元交錯的PLS資料映射到QAM符號上。依據本發明實施例的群集映射器可根據目標SNR改變符號映射方案。如前文中所述，本發明可定義三種實體層(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。依據本發明實施例的該群集映射器可以BPSK(或者QPSK)方案映射用於行動環境的輪廓(其可為基礎輪廓或者高級輪廓)的PLS資料。另外，依據本發明實施例的群集映射器可依據16-QAM或者NUQ-64方案映射用於固定接收環境的輪廓(其可為手持輪廓)的PLS資料。當依據本發明實施例的群集映射器以NUQ方案映射PLS資料時，相比於以均勻的QAM方案映射PLS資料的情況，可獲得提高的成形增益及穩健性，而不增加複雜度。另一方面，當依據本發明實施例的群集映射器根據16-QAM方案映射PLS資料時，相比於以NUQ方案映射PLS資料的情況，增益差小。因此，依據本發明實施例的群集映射器可以NUQ方案映射PLS資料，而不使用比用於16-QAM階數更高的QAM方案。
依據本發明實施例應用於NUQ-64方案的編碼比率可在5/15、 6/15、…、13/15的範圍中。因此，當使用NUQ-64方案映射PLS資料時，依據本發明實施例的該群集映射器可使用5/15編碼比率。由於可在編碼PLS資料時應用的編碼比率值為1/4或3/10，因此依據本發明實施例的群集映射器可使用最接近1/4或3/10的編碼比率5/15。
第36圖係舉例說明依據本發明實施例之在供接收廣播信號的裝置中進行PLS資料解碼。
第36圖中所示的供接收廣播信號的裝置的每個功能區塊可執行參考第30圖至第35圖所描述之供傳遞廣播信號的裝的PLS資料保護步驟的相反步驟。然而，可不執行對應於奇偶性交錯的相反步驟的奇偶性解交錯。
依據本發明實施例執行PLS資料解碼的區塊可包括一群集解映射器、一位元解交錯器、一縮短/穿刺的FEC解碼器(LDPC/BCH)、一PLS解擾器以及一實體層發信解碼器。執行第36圖中所示的PLS資料解碼的區塊可執行上面參考第9圖所描述之發信解碼區塊9040的操作。當依據本發明實施例的供接收廣播信號的裝置接收為未經BCH編碼操作處理的PLS資料時，可以省略依據本發明實施例的PLS資料解碼操作。
該縮短/穿刺的FEC解碼器(LDPC/BCH)可包括一奇偶性去穿刺與無限LLR插入區塊、一LDPC解碼區塊以及一零移除與BCH解碼區塊。
依據本發明實施例的供接收廣播信號的裝置可獨立處理PLS1資料與PLS2資料的每一個。下文中，將描述各功能區塊的操作。
如第9圖中所示，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。
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、解映射與解碼模組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。
該群集解映射器可將解調後的PLS資料解映射到在符號單位中具有對數概似比率(log likelihood ratio，LLR)的軟性位元上。
該位元解交錯器可對解映射後的PLS資料進行位元解交錯。該位元解交錯器可執行上面參考第30圖與第33圖所描述之位元交錯區塊的相反步驟。
該縮短/穿刺的FEC解碼器(LDPC/BCH)可對位元解交錯後的PLS資料進行FEC解碼。如前文中所述，該縮短/穿刺的FEC解碼器可包括該奇偶性去穿刺與無限LLR插入區塊、該LDPC解碼區塊以及該零移除與BCH解碼區塊，並且每個區塊可處理輸入的位元解交錯後的PLS資料。下文中，將描述縮短/穿刺的FEC解碼器中所包含的各別區塊的操作。
該奇偶性去穿刺與無限LLR插入區塊可恢復於供傳遞廣播信號的裝置中被穿刺的奇偶性位元。在此種情況下，該奇偶性去穿刺與無限LLR插入區塊可藉由將奇偶性位元插入到於供傳遞廣播信號的裝置中被穿刺之前該奇偶性位元所在的位置中，來進行去穿刺。
該奇偶性去穿刺與無限LLR插入區塊可恢復於供傳遞廣播信號的裝置中進行操作時所移除的零位元。在此種情況下，該奇偶性去穿刺與無限LLR插入區塊可插入具有一LLR的0位元。
該LDPC解碼區塊可對經過奇偶性去穿刺與無限LLR插入區塊的PLS資料進行LDPC解碼。當供接收廣播信號的裝置所接收到的PLS資料為QC-LDPC編碼的PLS資料時，該LDPC解碼區塊可以QC大小為單位對PLS資料進行平行解碼。
之後，該零移除與BCH解碼區塊可從LDPC解碼後的PLS資料提取資訊部分。該零移除與BCH解碼區塊可在刪除插入到提取的資訊部分中的零位元之後進行BCH解碼。
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37圖係舉例說明用於實體層發信(physical layer signaling，PLS)、緊急警報通道(emergency alert channel，EAC)以及快速資訊通道(fast information channel，FIC)的保護的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各個基礎DP之間的映射資訊的邏輯通道。
依據本發明實施例用於保護PLS、EAC以及FIC的該BICM區 塊可包括一PLS FEC編碼器、一位元交錯器以及一群集映射器。各個區塊的操作與參考第6圖所描述的相同。
下文中，將描述該位元交錯器的詳細配置與操作。
如第37圖中所示，依據本發明實施例的位元交錯器可包括一區塊交錯器以及一位元解多工器。如參考第34圖所示，該位元解多工器區塊可解多工應用了16-QAM以上的QAM階數的PLS資料。
該區塊交錯器可執行與上面參考第30圖至第33圖所描述之位元交錯器的操作相同的操作。該位元解多工器可執行與上面參考第34圖所描述之位元解多工器的操作相同的操作。
上述區塊可處理緊急警報通道(EAC)以及快速資訊通道(FIC)。處理該EAC與FIC的過程可與上述PLS資料的處理過程相同。否則，處理該EAC與FIC的過程可不同於上述PLS資料的處理過程。
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38圖係舉例說明依據本發明實施例之位元交錯器的輸入及輸出資料。
第38圖舉例說明對於16-QAM的位元交錯器的輸入及輸出資料。
第38圖的(a)舉例說明輸入至位元交錯器的資料。輸入至位元交錯器的資料為LDPC編碼後的資料。
第38圖的(b)以圖表示地舉例說明位元交錯器的寫入操作與讀取操作。
在第38圖的(a)中所示之LDPC編碼後的PLS資料具有與上面參考第32圖的(a)所描述之LDPC編碼後的PLS資料的配置相同的配置。
整個編碼字元指的是該PLS資料的LDPC編碼位元。另外，資訊部分與奇偶性部分分別對應於第32圖的(a)的LDPC資訊(Kldpc)以及LDPC奇偶性(Nldpc_Kldpc)。依據本發明實施例的整個編碼字元可具有等於表4的Nldpc的值的長度。本說明書中的整個編碼字元可稱為LDPC編碼字元或者編碼字元。
第38圖對應於對於16-QAM的該位元交錯器的操作示例。因此，第38圖的(b)中所示的行數，亦即，QAM階數為4。因此，第38圖的(a)中所示的LDPC編碼後的PLS資料被分成四等份，並寫到每一行。資訊部分與奇偶性部分下面的兩個箭頭的每一個具有對應於整個編碼字元長度的一半的長度。為資訊部分與奇偶性部分下面的兩個箭頭的其中之一係第一個箭頭，其下面的兩個箭頭的每一個具有對應於整個編碼字元長度1/4的長度。該位元交錯器可將對應於底部箭頭的其中之一的長度的位元以按行方向的方式寫到每一行。
在讀取操作中，用於一個群集符號的位元按列依序被讀出並饋送至該位元解多工器區塊。該些操作一直持續到該行結束。
在此種情況下，每個QAM符號可包括至少1位元的資訊位元。
第39圖係舉例說明依據本發明一實施例之廣播信號傳遞裝置的位元交錯器區塊的配置。
具體地，第39圖舉例說明參考第33圖的(a)所描述之位元交錯器區塊的等同配置。第39圖中所示的位元交錯器區塊的操作與效果可與第33圖的(a)中所示的位元交錯器區塊的操作與效果相同。
如第33圖中所示，依據本發明實施例的位元交錯器區塊可包括LDPC編碼器、循環位移區塊以及QPSK映射器。另外，如第39圖中所示，依據本發明實施例的位元交錯器區塊可包括一LDPC編碼器、一BPSK映射器、一循環位移區塊以及一複數映射器(complex mapper)。第39圖中所示的位元交錯器區塊的配置為第33圖中所示的位元交錯區塊的等同配置。
包含在依據本發明一實施例的位元交錯器區塊中的映射器可稱為一QPSK映射器、一BPSK映射器或者一複數映射器，並且該映射器可將FEC編碼後的位元分散到實部與虛部。依據本發明實施例的複數映射器可對應於該QPSK映射器或者該BPSK映射器，並且設計者可改變該映射器的特定名稱。
依據本發明實施例的發信產生區塊可依據調變階數執行位元交錯操作及/或區塊交錯操作。當該調變階數對應於QPSK時，可根據SSD方案執行依據本發明實施例的位元交錯操作。因此，當該調變階數對應於QPSK並且採用該SSD方案時，可應用第33圖與第39圖中所示的位元交 錯器區塊的配置。
當該調變階數對應於QPSK或者大於或等於QPSK的更高階數QAM時，可根據QAM階數執行區塊交錯。在此種情況下，區塊交錯操作可與第33圖的(b)中所示的上述位元交錯操作相同。依據本發明實施例的區塊交錯操作及其效果與參考第33圖的(b)以上所描述的相同。
下文中，將描述當調變階數對應於QPSK時基於SSD方案所執行的位元交錯的具體操作。
依據本發明實施例的映射器可在實部與虛部中複製LDPC編碼器的輸出位元。具體地，依據本發明實施例的映射器可將該LDPC編碼器的各輸出位元分散到該實部與該虛部，藉此獲得I/Q分集增益。在此種情況下，該映射器可將LDPC資訊位元與奇偶性位元等同地分配至QAM符號(或者QPSK符號)。因此，即使當任何一個符號因傳遞通道環境而被無效時，資訊位元也不連續映射到一個QAM符號。因此，可防止對應於2個以上位元的資訊位元同時被無效。在此種情況下，可提高衰落通道的性能，同時保持AWGN環境中的性能。
依據本發明實施例的循環位移區塊的循環位移記憶體可執行交錯操作。依據本發明實施例的循環位移記憶體可如第33圖或者第39圖中所示連接至映射器的該虛部的輸入端，並且儘管未圖示，但可連接至映射器的實部的輸入端。
第40圖係顯示依據本發明實施例之表示廣播信號傳遞裝置的位元解多工器的操作的等式。
具體地，第40圖藉由一等式表示更高的QAM解多工規則，其類似於第34圖的(b)的上述等式。
下文中，在第40圖中所示之更高的QAM解多工規則類似於參考第34圖的(b)以上所描述的，除了Ci(ηMOD-1)=bi((i+ηMOD-1)%ηMOD)之外，因此將省略其具體的描述。依據本發明實施例的位元解多工器可基於第40圖的等式執行第34圖的(a)的操作。
在特殊條件下可不運作依據本發明實施例的位元解多工器。該特殊條件可依據調變階數或者編碼方案而改變。具體地，該特殊條件可對應於應用SSD編碼方案的QPSK的情況或者該調變階數為QPSK的情況。 當不運作該位元解多工器時，一位元可被直接映射到一QAM符號。
第41圖係舉例說明依據本發明一實施例之廣播信號接收裝置的位元解交錯器。具體地，第41圖中所示的位元解交錯器可執行對應於依據本發明實施例之位元交錯器的上述操作的相反操作的操作。
當調變階數為QPSK，並且包括基於SSD編碼所處理的PLS資料的廣播信號沒有被接收時，依據本發明實施例的廣播信號接收裝置可執行參考第36圖所述的解碼PLS資料的操作。因此，只有當該調變階數為QPSK，並且依據本發明實施例的廣播信號接收裝置接收包括基於SSD編碼所處理的PLS資料的廣播信號時，第41圖中所示的位元解交錯器才能運作。
當該調變階數為QPSK，並且包括基於SSD編碼所處理的PLS資料的廣播信號沒有被接收時，依據本發明實施例的位元解交錯器可基於LLR解碼的維度不同地運作，如第41圖中所示。
第41圖的(a)舉例說明對應於依據本發明實施例之位元解交錯器進行2D-LLR解碼的情況的配置以及2D-QPSK解映射器的輸出位元的等式。在第41圖的(a)中所舉例說明的位元解交錯器可在接收到經過參考第33圖的(a)與第39圖所述的位元交錯操作的PLS資料時運作，並且使用2D-LLR解映射器(或者2D-LLR QPSK解映射器)獲得最大解碼能力。在此種情況下，依據本發明實施例的位元解交錯器可包括一延遲線區塊、一循環位移區塊、一2D-QPSK解映射器以及一縮短/穿刺的FEC解碼器區塊。下文中，將對各個區塊的具體資料處理操作進行描述。
依據本發明實施例的位元解交錯器可對包括輸入的PLS資料的QPSK符號執行對應於參考第33圖的(a)與第39圖所述的循環位移區塊記憶體的相反操作的操作。
因此，包括PLS資料的QPSK符號可被輸入至延遲線區塊與循環位移區塊的每一個。之後，該延遲線區塊可輸出對應於I分量的值，而該循環位移區塊可輸出對應於Q分量的值。然後，該2D-QPSK解映射器將I分量與Q分量的值應用於第41圖的(a)下部的等式，藉此輸出LLR(bi)。
用於獲得LLR(bi)的該等式中所包含的參數具有以下含義。
Ix與Qx表示每個QPSK符號的I分量與Q分量的值，並且ρI與ρQ的每一個表示I與Q的振幅-衰落因數。
第41圖的(b)舉例說明對應於依據本發明實施例之位元解交錯器進行1D-LLR解碼的情況的配置。在此種情況下，依據本發明實施例的位元解交錯器可包括一1D-QPSK解映射器、一延遲線區塊、一循環位移區塊以及一縮短/穿刺的FEC解碼器區塊。在此種情況下，包括PLS資料的QPSK符號可首先被輸入至1D-QPSK解映射器。依據本發明實施例的1D-QPSK解映射器可基於指示重複實部與循環位移的虛部的資訊來軟結合LLR值。因此，當依據本發明實施例的位元解交錯器基於1D-QPSK解映射方案運作時，無須使用用於輸出當如第41圖的(a)中一樣使用2D-QPSK解映射器時所必要的具體LLR(bi)的等式。因此，可期待依據本發明實施例的廣播信號接收裝置的較低複雜度。
於包含在第41圖(b)的位元解交錯器中的具體區塊之中排除在以上描述之外的區塊的具體操作，可與具有第41圖(a)的位元解交錯器中所包含之具有相同名稱的具體區塊的操作相同。
第42圖係顯示依據本發明一實施例之表示廣播信號傳遞裝置的位元解多工器的操作的等式。
具體地，第42圖顯示表示參考第34圖所述之位元解多工器的操作的另一個等式。可基於第42圖中所示的該等式來執行參考第34圖的(a)所述之位元解多工器的操作。該等式的參數的具體定義類似於參考第34圖的以上描述。
參考第34圖與第42圖所述之依據本實施例的位元解多工器的操作具有以下效果及特點。
依據本發明實施例的PLS資料的LDPC輸出具有可依據發信資料的量而變化的可靠性，因此依據固定規則所執行的現有位元解多工方案不適合。依據固定規則所執行的現有位元解多工方案可為根據如在DVB-T、DVB-NGH等這樣的標準中的預定表或者參數值，將資料流解多工成子資料流的方案。
依據本發明實施例的發信資料的量可依據服務提供商的服務提供環境而變化。就這點而言，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可藉由使用上述位元解多工方案處理可變的發信資料來提供恆定的SNR閾值。在依據本發明實施例的該位元解多工方案中，無需依據調變階數單獨定義 縮短/穿刺階數。因此，依據本發明實施例的該廣播信號傳遞裝置可根據不考慮調變值的情況下所定義的相同的縮短/穿刺階數進行位元解多工。
第43圖係顯示當進行依據本發明一實施例之PLS資料發信保護時可應用的ModCod組合。
可根據下面要描述的保護級別來進行參考第30圖至第32圖所述之依據本發明實施例的PLS資料發信保護。可依據基於服務資料或者發信資料的傳輸量而分類的ModCod值來進行下面要描述的依據本發明實施例的PLS資料發信保護。依據本發明實施例的分類可稱為模式或者資訊模式。
在保護級別(或者穩健性)與效率之間存在權衡。換言之，隨著保護級別的提高，冗餘增加，因此資料傳輸量會減少。
因此，當基於LDPC編碼方案進行發信保護時，重要的是適當地調整保護級別。
第43圖的(a)為顯示當LDPC碼的長度為64k時可應用的ModCod組合的表。
在該表中，列表示編碼比率，行表示調變值。編碼比率由x/15來表示，其中x可具有2至13的任一值。調變值可對應於2、4、6、8、10以及12的任一個。第43圖的(a)的表依據每個編碼比率與每個調變值的組合顯示資料傳輸量。
第43圖的(b)為顯示當LDPC碼的長度為16k時可應用的ModCod組合的表。
該表具有與第43圖的(a)的結構相同的結構，並且調變值可對應於2、4、6以及8的任一個。
如前文中所述，在第43圖的(a)與第43圖的(b)中所示的表的結果值依據ModCod組合指示資料傳輸量。當LDPC碼的長度為64k時，重要的ModCod組合的個數為46，當LDPC碼的長度為16k時，重要的ModCod組合的個數為27。
因此，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可藉由依據基於第43圖的表的特殊規則分類73種重要的ModCod組合來處理發信資料。當通過此種方式進行發信保護時，就穩健性與效率而言，可期待進一步提 高的性能。
第44圖至第46圖為依據資料傳輸量分類並顯示資料的表格。具體地，在第44圖至第46圖中，基於第43圖的上述表中所示的資料傳輸量來分類可應用的ModCod組合。第44圖至第46圖中所示的資料傳輸量涉及包括BCH操作(具有BCH或者w/BCH)的情況以及不包括BCH操作(不具有BCH或者w/o BCH)的情況的每一種。
LDPC碼的長度、調變階數(Mod)、編碼比率(CR的分子)、SNR(FER=10^-4，AWGN)、SNR(FER=10^-4，Ray)以及依據是否包括該BCH操作(傳輸量(w/BCH)，傳輸量(w/o BCH))的資料傳輸量顯示於第44圖至第46圖的頂部。
資料總共可分成五類，包括資料傳輸量大於0且小於或等於1的區間(種類1)、資料傳輸量大於1且小於或等於2的區間(種類2)、資料傳輸量大於2且小於或等於3.5的區間(種類3)、資料傳輸量大於3.5且小於或等於5.5的區間(種類4)以及資料傳輸量大於5.5的區間(種類5)。
所分類的種類的個數以及分類種類的標準可由設計者改變。依據本發明的實施例，所分類種類的個數可為7，並且分類的標準可為LDPC碼的資訊長度。
第47圖為顯示依據本發明一實施例之對於每一個種類的BICMModCod性能的表格。
具體地，第47圖為基於第44圖至第46圖中所示的表格的結果值所得到的表格。第47圖左側的資料-BICM ModCod性能顯示每個種類的最大容量(或者最大資料傳輸量)、最小AWGN值以及最小瑞利值(Rayleigh value)。第47圖右側的發信ModCod顯示應用於每個種類的ModCod值。
第48圖為顯示依據本發明一實施例之每一個種類的BICM ModCod的表格。具體地，第48圖對應於第47圖的另一個示例，並且提出一種當對於每個特殊種類目標性能不同時更適合的ModCod組合。
基於資料傳輸量，資料可分成六類。在此種情況下，當與資料被分成五類的情況比較時，區間可更均勻。第48圖右側的發信ModCod顯示當在種類1與種類2中將資料的穩健性作為主要目標以及在種類3至種類6中將資料傳遞(高容量)作為主要目標時可應用於每個種類的ModCod 值。
第49圖為舉例說明依據本發明一實施例之廣播信號傳遞裝置及廣播信號接收裝置基於ModCod資訊運作的概念圖。
具體地，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置及廣播信號接收裝置可具有與第30圖的廣播信號傳遞裝置及第36圖的廣播信號接收裝置的配置相同的配置。
依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可傳遞作為發信資料的等級(或者種類)資訊的種類值。例如，可傳遞發信資料的等級資訊，使得對於種類1傳遞“000”，對於種類2傳遞“001”，對於種類3傳遞“010”，對於種類4傳遞“011”，以及對於種類5傳遞“100”。在此種情況下，依據本發明實施例的廣播信號接收裝置可藉由解碼資料的等級資訊來獲得關於相應種類的資訊。依據本發明實施例的廣播信號接收裝置可藉由基於資料的種類資訊獲得ModCod資訊來進行FEC解碼。
或者，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可藉由將ModCod值作為資訊包含在發信資訊中來傳遞資料的等級(或者種類)資訊。依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可在將資料分類為複數個種類之後確定ModCod值。例如，在編碼比率值當中，3/15 LDPC可用信號表示為Code_type=“00”，並且6/15LDPC可用信號表示為Code_type=“01”。調變值可在BPSK中用信號表示為“000”，在QPSK中表示為“001”，在16QAM中表示為“010”，在64QAM中表示為“011”，以及在256QAM中表示為“100”。
因此，如果當依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置基於第48圖的表格進行信號發送時發信資料被分為種類3，那麼Code_type=“01”以及Mod_type=“001”可以信號發送。在此種情況下，依據本發明實施例的廣播信號接收裝置可藉由獲取Code_type與Mod_type的資訊來解碼發信資料。
依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可藉由任意改變資料的種類以提高穩健性來進行信號發送。例如，其資料傳輸量(容量)為7.2的資料對應於種類5。在此種情況下，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可根據第47圖的表格確定ModCod值為6/15-LDPC與256QAM。然而，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可確定該ModCod值為對應於種類4 的6/15-LDPC與64QAM，以提高資料的穩健性。
依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可將以上描述為發信資訊的該ModCod值或者該種類值包含於PLS或者引導(bootstrap)中，並且傳遞該值。另外，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可根據為每個種類而確定的ModCod值來保護發信資訊。依據本發明實施例的廣播信號接收裝置可根據引導、PLS、包含在L1發信資料中的ModCod值或者種類資訊來進行發信解碼。
依據本發明實施例的PLS、PLS1以及PLS2的名稱可分別變成L1發信資料、L1靜態資料(或者L1前資料)以及L1動態資料(或者L1後資料)。
第50圖係舉例說明依據本發明一實施例之廣播信號接收裝置的L1發信資料的解碼區塊的配置。
第50圖對應於參考第36圖所述之依據本發明實施例的廣播信號接收裝置的PLS資料解碼區塊的另一個示例。因此，將省略在第50圖中所示的區塊當中與第36圖的區塊重疊的區塊的操作的詳細描述。
依據本發明實施例的L1發信資料的解碼區塊可包括一單元解映射器、一位元解交錯器、一LLR合併區塊、一無限(Inf)LLR插入區塊、一零LLR填充區塊、一奇偶性解置換區塊、一LDPC解碼區塊、一零移除區塊、一BCH解碼區塊、一解擾區塊以及一資料合併區塊。設計者可省略或者增加可包含於依據本發明實施例的L1發信資料的解碼區塊中的子區塊。
依據本發明實施例的單元解映射器可解映射包含於信號幀中的L1發信資料單元。該L1發信資料單元可包括一L1靜態單元及一L1動態單元。依據本發明實施例的L1發信資料解碼可應用於L1靜態資料及L1動態資料的每一個。在此種情況下，除了該資料合併區塊之外，可應用同樣的解碼程序。該L1動態資料在傳遞端可被分成複數個FEC區塊，然後進行FEC編碼並傳遞。因此，依據本發明實施例的該資料合併區塊可僅合併該L1動態資料。
之後，群集解映射器可接收從該單元解映射器輸出的單元，並根據每個單元的群集將該單元解映射成位元。然後，該群集解映射器可以 LLR的形式輸出該位元。該位元解交錯器可執行上述L1位元交錯器的相反操作。換言之，依據本發明實施例的位元解交錯器可使用作為一單元的FEC區塊來排列位元。
當在傳遞器中對該L1發信資料的保護應用重複模式時，該LLR合併區塊可合併在FEC區塊中重複傳遞的L1發信位元的LLR。依據本發明實施例的該重複模式可表示L1資料重複包含於相同信號幀或者不同信號幀中而進行傳遞。或者，依據本發明實施例的該重複模式可表示L1資料的一些奇偶性位元被重疊並傳遞。這兩種情況是為了在傳遞信號幀時提高穩健性。該Inf LLR插入區塊可將LLR分配到在L1編碼處理時縮短的位元當中具有高可靠性的位元。即使接收器實際上沒有接收到在LDPC編碼處理時縮短的位元，該位元也對應於該接收器已知為0值的資料。因此，如前文中所述，具有可靠LLR的位元可被分配到資訊部分。另一方面，在LDPC編碼後不傳遞LDPC穿刺位元，因此該零LLR填充區塊可將零LLR插入到奇偶性位元的位置中，以表示不能確定相應位元為0或者1。該奇偶性解置換區塊可執行對應於L1奇偶性置換的相反操作的操作。該奇偶性解置換區塊可輸出對應於LDPC編碼字元長度的LLR。之後，該LDPC解碼區塊可進行對應於LDPC編碼字元長度的該LLR的LDPC解碼，從而以位元為單位輸出LDPC資訊部分。
之後，該零移除區塊可移除對應於L1零插入間隔的零位元。然後，該L1發信資料可被BCH解碼並解擾。
當解碼該L1發信資料時所必需的資訊對於系統參數可為固定。當解碼該L1發信資料時所必需的資訊的示例可包括與應用於該L1發信資料的群集有關的資訊、與重複模式有關的資訊、該L1發信資料的長度資訊以及與穿刺的LDPC奇偶性位元個數有關的資訊。另外，在使用異質系統的廣播網路中，解碼該L1發信資料所必需的資訊可包含於前導碼或者引導中而進行傳遞。
第51圖為舉例說明依據本發明實施例之供傳遞廣播信號的方法的流程圖。
在S51000中，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可編碼傳遞至少一個廣播服務成分的資料(或者服務資料)。如前文中所述，可針對 對應於該資料的每個DP處理依據本發明實施例的該資料。可藉由該位元交錯編碼與調變區塊1010編碼該資料。
在S51010中，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可編碼發信資料(可將其稱為實體發信資料或者PLS)。如前文中所述，依據本發明實施例的發信資料可包括L1靜態資料及L1動態資料。
如前文中所述，依據本發明實施例的PLS、PLS1以及PLS2可分別稱為發信資料(或者L1發信資料)、L1靜態資料(或者L1前資料)以及L1動態資料(或者L1後資料)。
依據本發明實施例的廣播信號接收裝置可將該L1動態資料分成M個區塊，以將該L1動態資料編碼成具有恆定大小N的編碼字元。之後，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可對每個區塊進行BCH編碼、對每個BCH編碼過的區塊進行零填充、將奇偶性位元附於零填充過的區塊的後面以及穿刺該奇偶性位元，藉此輸出FEC區塊。
具體地，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可在零填充時依據確定的零填充相繼順序將零填充位元連續插入到每個區塊中。之後，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可根據該零填充相繼順序置換零填充區塊。然後，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可通過將奇偶性位元附於置換過的區塊的後面來進行LDPC編碼，並且進行奇偶性位元交錯。然後，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可刪除插入的零填充位元。依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置依據該L1發信資料的大小可被分成複數個種類。依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可基於依據所劃分的種類而確定的ModCod與調變值來編碼該L1發信資料。
依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可單獨處理(或者編碼)PLS1與PLS2。具體地，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可在劃分PLS2之前插入填充資料。另外，可穿刺LDPC編碼過的PLS2中所包含的某些奇偶性位元。
之後，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可在穿刺後根據置換順序置換PLS2中所包含的LDPC奇偶性位元。依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可使用根據LDPC編碼比率而確定的置換順序。
之後，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可選擇一些被穿 刺的奇偶性位元，藉由將所選擇的奇偶性位元插入到PLS2中來傳遞所選擇的奇偶性位元。在此種情況下，所選擇的奇偶性位元可稱為附加奇偶性位元。PLS1可包括關於該附加奇偶性位元是否包含於PLS2中的資訊。該附加奇偶性位元可有助於在該廣播信號接收裝置中提高解碼性能。
依據本發明實施例之廣播信號傳遞裝置的PLS FEC編碼器6000可編碼該發信資料。
之後，在S51020中，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可創造至少一個信號幀。依據本發明實施例的信號幀可包括發信資料與服務資料。該信號幀可由幀建立區塊1020來創造。
之後，在S51030中，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可使用OFDM方案調變至少一個創造的信號幀。波形產生模組1300可進行該信號幀的OFDM調變。
之後，在S51040中，依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可傳遞攜帶至少一個所創造並調變的信號幀的至少一個廣播信號。
第52圖為舉例說明依據本發明一實施例之供接收廣播信號的方法的流程圖。
第52圖對應於參考第51圖所述之供傳遞廣播信號的方法的反向處理。
在S52000中，依據本發明一實施例的廣播信號接收裝置可接收至少一個廣播信號。依據本發明實施例的廣播信號包括至少一個信號幀，並且每個信號幀可包括發信資料與服務資料。
在S52010中，依據本發明實施例的廣播信號接收裝置可使用OFDM方案解調至少一個所接收到的廣播信號。同步與解調模組9000可解調該廣播信號。
之後，在S52020中，依據本發明實施例的廣播信號接收裝置可依據上面參考第28圖所述的PLS FEC編碼器6000的操作的相反順序運作。具體地，依據本發明實施例的廣播信號接收裝置可對包含於信號幀中的PLS傳遞位元進行LDPC解碼，然後對所述位元進行BCH解碼。當依據本發明實施例的廣播信號接收裝置對經上述PLS編碼方案的發信資料進行BCH解碼時，該廣播信號接收裝置可僅對排除了零填充位元的發信資料進 行BCH解碼。依據本發明發明實施例的廣播信號傳遞裝置依據該L1發信資料的大小可被分成複數個種類。依據本發明實施例的廣播信號傳遞裝置可基於依據所劃分的種類而確定的ModCod與調變值來編碼該L1發信資料。
依據本發明實施例的廣播信號接收裝置可單獨處理(或者解碼)PLS1與PLS2。具體地，依據本發明實施例的廣播信號接收裝置可刪除包含於PLS2中的填充資料。另外，該廣播信號接收裝置可在進行LDPC解碼時恢復包含於PLS2中的被穿刺的奇偶性位元。在此種情況下，被插入的填充資料與被穿刺的奇偶性位元可具有在傳遞端藉由上述方法或等式而確定的大小。因此，依據本發明實施例的廣播信號接收裝置可根據上述方法或等式反向地獲得該填充資料與被穿刺的奇偶性位元，或者將該填充資料與被穿刺的奇偶性位元用作已知資料。
如前文中所述，PLS2可包括附加奇偶性位元，並且PLS1可包括關於該附加奇偶性位元是否存在的資訊。另外，當該廣播信號接收裝置進行解碼時，上述置換順序可作為已知資料使用。
發信解碼模組9040可進行PLS解碼。
之後，在S52020中，依據本發明實施例的廣播信號接收裝置可將至少一個信號幀與解調的廣播信號分離。該信號幀可被該幀語法分析模組9010分離。
之後，在S52040中，依據本發明實施例的廣播信號接收裝置可解碼攜帶至少一個廣播服務成分的該服務資料。該解映射與解碼模組9020可解碼該資料。
所屬技術領域中具有通常知識者將領會可在不違背本發明之精神及範疇下來對本發明作各種修飾與改變。因此，其意圖是本發明涵蓋本發明的修飾及改變，倘若該修飾及改變落在附加的專利申請範圍的範疇及其均等發明之內。
本發明說明書中所提及的裝置及方法發明兩者以及該裝置及方法發明兩者的描述可係對彼此互補地適用的。
本申請案主張2014年12月29日提出之美國臨時專利申請第62/097,565號、2015年2月1日提出之美國臨時專利申請第62/110,597號、 2015年2月8日提出之美國臨時專利申請第62/113,504號以及2015年2月10日提出之美國臨時專利申請第62/114,559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。
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

Claims (10)

  1. 一種供傳遞廣播信號的方法，該方法包括：FEC編碼服務資料；基於一發信資料的一模式FEC編碼該發信資料，其中該發信資料係基於用於該發信資料的一調變階數分類為複數個模式的其中之一；建立包括在至少一個資料符號中的該FEC編碼的服務資料與在至少一個發信符號中的該FEC編碼的發信資料的至少一個信號幀；藉由一OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex，正交頻分多工)方案調變在該至少一個信號幀中的資料；以及傳遞攜帶在該至少一個信號幀中的該調變的資料的該等廣播信號，其中該等廣播信號進一步攜帶一引導，並且該引導包括指示在該至少一個信號幀中的該至少一個發信符號中的該發信資料的該模式的一種類資訊，以及其中該種類資訊表示該調變階數為2、4、6及8的其中之一。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之供傳遞廣播信號的方法，該方法進一步包括：區塊交錯該FEC編碼的發信資料；以及使用位移方法解多工該區塊交錯的發信資料，其中該位移方法係基於該發信資料的該調變階數及一索引執行。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述之供傳遞廣播信號的方法，其中該種類資訊表示編碼比率為3/15。
  4. 依據申請專利範圍第2項所述之供傳遞廣播信號的方法，其中該位移方法依據該調變階數執行，其中該調變階數為4、6及8的其中之一。
  5. 依據申請專利範圍第2項所述之供傳遞廣播信號的方法，其中該區塊交錯執行：將該FEC編碼的發信資料按照行方向寫入到每一行中，其中行的數量 取決於該調變階數；以及按照列方向讀取該寫入的發信資料的位元。
  6. 一種供傳遞廣播信號的裝置，該裝置包括：一FEC編碼器，FEC編碼服務資料；一發信FEC編碼器，基於一發信資料的一模式FEC編碼該發信資料，其中該發信資料係基於用於該發信資料的一調變階數分類為複數個模式的其中之一；一幀建立器，建立包括在至少一個資料符號中的該FEC編碼的服務資料與在至少一個發信符號中的該FEC編碼的發信資料的至少一個信號幀；一調變器，藉由一OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex，正交頻分多工)方案調變在該至少一個信號幀中的資料；以及一傳遞器，傳遞攜帶在該至少一個信號幀中的該調變的資料的該等廣播信號，其中該等廣播信號進一步攜帶一引導，並且該引導包括指示在該至少一個信號幀中的該至少一個發信符號中的該發信資料的該模式的一種類資訊，以及其中該種類資訊表示該調變階數為2、4、6及8的其中之一。
  7. 依據申請專利範圍第6項所述之供傳遞廣播信號的裝置，該裝置進一步包括：一區塊交錯器，藉由一區塊交錯方案交錯該FEC編碼的發信資料；以及一解多工器，使用位移方法解多工該區塊交錯的發信資料，其中該位移方法係基於該發信資料的該調變階數及一索引執行。
  8. 依據申請專利範圍第6項所述之供傳遞廣播信號的裝置，其中該種類資訊表示編碼比率為3/15。
  9. 依據申請專利範圍第7項所述之供傳遞廣播信號的裝置，其中該位移方法係依據該調變階數執行，其中該調變階數為4、6及8的其中之一。
  10. 依據申請專利範圍第7項所述之供傳遞廣播信號的裝置，其中該區塊交錯器執行：將該FEC編碼的發信資料按照行方向寫入到每一行中，其中行的數量取決於該調變階數；以及按照列方向讀取該寫入的發信資料的位元。
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