WO2016003221A1 - Signal multiplexing device and signal multiplexing method using layered division multiplexing - Google Patents

Signal multiplexing device and signal multiplexing method using layered division multiplexing Download PDF

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WO2016003221A1
WO2016003221A1 PCT/KR2015/006836 KR2015006836W WO2016003221A1 WO 2016003221 A1 WO2016003221 A1 WO 2016003221A1 KR 2015006836 W KR2015006836 W KR 2015006836W WO 2016003221 A1 WO2016003221 A1 WO 2016003221A1
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signal
core layer
power
enhanced layer
layer
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PCT/KR2015/006836
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권선형
박성익
이재영
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한국전자통신연구원
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/08Systems for the simultaneous or sequential transmission of more than one television signal, e.g. additional information signals, the signals occupying wholly or partially the same frequency band, e.g. by time division

Definitions

  • the present invention relates to a broadcast signal transmission / reception technique used in a broadcast system, and more particularly, to a broadcast signal transmission / reception system for transmitting / receiving by multiplexing / demultiplexing two or more signals.
  • Bit-Interleaved Coded Modulation is a bandwidth-efficient transmission technology that includes an error-correction coder, a bit-by-bit interleaver, and a high-order modulator. In combined form.
  • BICM can provide excellent performance with a simple structure by using a low-density parity check (LDPC) encoder or a turbo encoder as an error correction encoder.
  • LDPC low-density parity check
  • turbo encoder a turbo encoder
  • BICM provides a high level of flexibility because it can select various modulation orders, error correction codes, lengths, and code rates. Because of these advantages, BICM is not only used in broadcasting standards such as DVB-T2 and DVB-NGH, but also in other next generation broadcasting systems.
  • TDM time division multiplexing
  • FDM frequency division multiplexing
  • TDM time division multiplexing
  • FDM frequency division multiplexing
  • an object of the present invention is to allow each service to use 100% of time and frequency resources while simultaneously supporting multiple services in the next generation broadcasting system.
  • the signal multiplexing apparatus may further include an injection level controller which generates a power reduced enhanced layer signal by reducing the power of the enhanced layer signal.
  • the combiner may combine the core layer signal and the power reduced enhanced layer signal to generate a multiplexed signal.
  • the signal multiplexing apparatus may further include an L1 signaling generator configured to generate the L1 signaling information including the injection level information of the injection level controller.
  • the signal multiplexing apparatus includes a core layer BICM unit corresponding to the core layer signal; And an enhanced layer BICM unit that performs different BICM encoding from the core layer BICM unit.
  • the core layer BICM unit may have a lower bit rate than the enhanced layer BICM unit and the core layer BICM unit may be more robust than the enhanced layer BICM unit.
  • the power normalizer corresponds to a normalizing factor, and may lower the power of the multiplexed signal by the coupler.
  • the injection level controller may correspond to a scaling factor.
  • the normalizing factor and the scaling factor are each greater than 0 and less than 1, and the scaling factor decreases as the power reduction corresponding to the injection level controller increases, and the normalizing factor decreases the power corresponding to the injection level controller. May increase as
  • the injection level controller can change the injection level in 0.5dB steps from 3.0dB to 10.0dB.
  • the enhanced layer signal may correspond to the enhanced layer data, which is restored based on a cancellation corresponding to the restoration of the core layer data corresponding to the core layer signal.
  • the core layer BICM unit may include a core layer error correction encoder for error correction encoding the core layer data; A core layer bit interleaver for performing bit interleaving corresponding to the core layer data; And a core layer symbol mapper for performing modulation corresponding to the core layer data.
  • the enhanced layer BICM unit may include an enhanced layer error correction encoder configured to perform error correction encoding on the enhanced layer data; An enhanced layer bit interleaver for performing bit interleaving corresponding to the enhanced layer data; And an enhanced layer symbol mapper for performing modulation corresponding to the enhanced layer data.
  • the enhanced layer error correction encoder may have a higher code rate than the core layer error correction encoder, and the enhanced layer symbol mapper may be less robust than the core layer symbol mapper.
  • the combiner may combine one or more extension layer signals having a lower power level than the core layer signal and the enhanced layer signal together with the core layer signal and the enhanced layer signal.
  • the signal multiplexing method comprises the steps of combining the core layer signal and the enhanced layer signal at different power levels to generate a multiplexed signal; Lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal; Generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; And generating a broadcast signal frame using the time interleaved signal and L1 signaling information.
  • the signal multiplexing method may further include generating a power reduced enhanced layer signal by reducing the power of the enhanced layer signal.
  • the combining may include combining the core layer signal and the power reduced enhanced layer signal to generate a multiplexed signal.
  • the signal multiplexing method may further include generating the L1 signaling information including injection level information corresponding to generating the power reduced enhanced layer signal.
  • the step of lowering the power of the multiplexed signal may be lowered as much as it is increased by the step of combining the power of the multiplexed signal.
  • the generating of the power reduced enhanced layer signal may change the injection level at 0.5 dB intervals from 3.0 dB to 10.0 dB.
  • the combining may combine one or more extension layer signals of a lower power level than the core layer signal and the enhanced layer signal together with the core layer signal and the enhanced layer signal.
  • TDM time division multiplexing
  • FDM frequency division multiplexing
  • each service can use 100% of time and frequency resources while simultaneously supporting multiple services in the next generation broadcasting system.
  • the present invention can efficiently multiplex / demultiplex signals by combining each of two or more signals corresponding to each of the two or more layers to different power levels.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a broadcast signal transmission / reception system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a broadcast signal transmission / reception method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the signal multiplexing apparatus illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a broadcast signal frame structure.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating another example of the signal multiplexing apparatus illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of the signal demultiplexing apparatus illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of a core layer BICM decoder and an enhanced layer symbol extractor illustrated in FIG. 6.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating another example of the core layer BICM decoder and the enhanced layer symbol extractor illustrated in FIG. 6.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating another example of the core layer BICM decoder and the enhanced layer symbol extractor illustrated in FIG. 6.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating another example of the signal demultiplexing apparatus illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a power increase due to a combination of a core layer signal and an enhanced layer signal.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a broadcast signal transmission / reception system according to an embodiment of the present invention.
  • a broadcast signal transmission / reception system includes a broadcast signal transmission device 110, a wireless channel 120, and a broadcast signal reception device 130.
  • the broadcast signal transmission apparatus 110 includes a signal multiplexing apparatus 111 and an OFDM transmitter 113 for multiplexing core layer data and enhanced layer data.
  • the signal multiplexing device 111 combines the core layer signal corresponding to the core layer data and the enhanced layer signal corresponding to the enhanced layer data into different power levels, and together with the core layer signal and the enhanced layer signal.
  • the applied interleaving is performed to generate a multiplexed signal.
  • the signal multiplexing apparatus 111 may generate a broadcast signal frame using the time interleaved signal and the L1 signaling information.
  • the broadcast signal frame may be an ATSC 3.0 frame.
  • the OFDM transmitter 113 transmits the multiplexed signal through the antenna 117 by using an OFDM communication scheme so that the transmitted OFDM signal is transmitted through the radio channel 120 through the antenna 137 of the broadcast signal receiving apparatus 130. To be received.
  • the broadcast signal receiving apparatus 130 includes an OFDM receiver 133 and a signal demultiplexing apparatus 131.
  • the OFDM receiver 133 receives the OFDM signal through synchronization, channel estimation, and equalization processes. do.
  • the signal demultiplexing apparatus 131 first recovers core layer data from a signal received through the OFDM receiver 133, and then restores enhanced layer data through cancellation corresponding to the recovered core layer data.
  • the signal demultiplexing apparatus 131 may first generate a broadcast signal frame, restore the L1 signaling information from the broadcast signal frame, and then use the L1 signaling information to restore the data signal.
  • the L1 signaling information may include injection level information, normalizing factor information, and the like.
  • the signal multiplexing device 111 shown in FIG. 1 includes: a combiner for generating a multiplexed signal by combining the core layer signal and the enhanced layer signal at different power levels; A power normalizer for lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal; A time interleaver for generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; And a frame builder generating a broadcast signal frame using the time interleaved signal and L1 signaling information.
  • a combiner for generating a multiplexed signal by combining the core layer signal and the enhanced layer signal with different power levels;
  • a power normalizer for lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal;
  • a time interleaver for generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together;
  • a frame builder for generating a broadcast signal frame using the time interleaved signal and L1 signaling information;
  • an OFDM transmitter for transmitting the broadcast signal frame through an antenna using an OFDM communication scheme.
  • the signal demultiplexing apparatus shown in FIG. 1 includes a time deinterleaver for generating a time deinterleaving signal by applying time deinterleaving to a received signal; A de-normalizer for raising the power of the received signal or the time deinterleaving signal by a power reduction by the power normalizer of the transmitter; A core layer BICM decoder for recovering core layer data from the signal adjusted by the de-normalizer; An enhancement for extracting an enhanced layer signal by performing a cancellation corresponding to the core layer data with respect to a signal controlled by the de-normalizer using an output signal of a core layer FEC decoder of the core layer BICM decoder.
  • De-layer symbol extractor A de-injection level controller for raising the power of the enhanced layer signal by a power reduction of the injection level controller of the transmitter; And an enhanced layer BICM decoder for restoring enhanced layer data by using the output signal of the de-injection level controller.
  • the broadcast signal receiving apparatus 130 shown in Figure 1 includes an OFDM receiver for generating a received signal by performing any one or more of synchronization, channel estimation and equalization for the transmitted signal; A time deinterleaver for generating a time deinterleaving signal by applying time deinterleaving to the received signal; A de-normalizer for raising the power of the received signal or the time deinterleaving signal by a power reduction by the power normalizer of the transmitter; A core layer BICM decoder for recovering core layer data from the signal adjusted by the de-normalizer; An enhancement for extracting an enhanced layer signal by performing a cancellation corresponding to the core layer data with respect to a signal controlled by the de-normalizer using an output signal of a core layer FEC decoder of the core layer BICM decoder.
  • De-layer symbol extractor A de-injection level controller for raising the power of the enhanced layer signal by a power reduction of the injection level controller of the transmitter; And an enhanced layer BICM decoder for restoring enhanced layer data by using the output signal of the de-injection level controller.
  • the broadcast signal transmission / reception system may multiplex / demultiplex one or more enhancement layer data in addition to core layer data and enhanced layer data.
  • the enhancement layer data may be multiplexed at a lower power level than the core layer data and the enhanced layer data.
  • the injection power level of the second extension layer is lower than the injection power level of the first extension layer
  • the injection power level of the third extension layer is lower than the injection power level of the second extension layer. Can be.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a broadcast signal transmission / reception method according to an embodiment of the present invention.
  • the core layer signal and the enhanced layer signal are combined and multiplexed at different power levels (S210).
  • the multiplexed signal generated by step S210 may include a data signal and L1 signaling information.
  • the L1 signaling information may include injection level information and normalizing factor information.
  • the broadcast signal transmission / reception method transmits the multiplexed signal by OFDM (S220).
  • the broadcast signal transmission / reception method receives the transmitted signal by OFDM (S230).
  • step S230 may perform synchronization, channel estimation, and equalization processes.
  • the broadcast signal transmission / reception method restores core layer data from the received signal (S240).
  • the broadcast signal transmission / reception method restores enhanced layer data through core layer signal cancellation (S250).
  • steps S240 and S250 illustrated in FIG. 2 may correspond to a demultiplexing operation corresponding to step S210.
  • step S210 illustrated in FIG. 2 may include combining a core layer signal and an enhanced layer signal at different power levels to generate a multiplexed signal; Lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal; Generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; And generating a broadcast signal frame using the time interleaved signal and L1 signaling information.
  • the method of transmitting a broadcast signal in step S210 may include: generating a multiplexed signal by combining the core layer signal and the enhanced layer signal at different power levels; Lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal; Generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; Generating a broadcast signal frame using the time interleaved signal and L1 signaling information; And transmitting the broadcast signal frame through an antenna using an OFDM communication scheme.
  • steps S240 and S250 illustrated in FIG. 2 may include generating time deinterleaving signals by applying time deinterleaving to received signals; Increasing the power of the received signal or the time deinterleaving signal by a power reduction by a power normalizer of the transmitter; Restoring core layer data from the power adjusted signal; Extracting an enhanced layer signal by performing cancellation on the core layer data with respect to the power adjusted signal; Increasing the power of the enhanced layer signal by a power reduction of the injection level controller of the transmitter; And restoring enhanced layer data by using the adjusted power enhancement layer signal.
  • the broadcast signal receiving method generating a received signal by performing any one or more of the synchronization, channel estimation and equalization for the transmitted signal; Generating a time deinterleaving signal by applying time deinterleaving to the received signal; Increasing the power of the received signal or the time deinterleaving signal by a power reduction by a power normalizer of the transmitter; Restoring core layer data from the power adjusted signal; Extracting an enhanced layer signal by performing cancellation on the core layer data with respect to the power adjusted signal; Increasing the power of the enhanced layer signal by a power reduction of the injection level controller of the transmitter; And restoring enhanced layer data by using the adjusted power enhancement signal.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the signal multiplexing apparatus illustrated in FIG. 1.
  • the signal multiplexing apparatus includes a core layer BICM unit 310, an enhanced layer BICM unit 320, an injection level controller 330, a combiner 340, and a power normalizer. 345, a time interleaver 350, an L1 signaling generator 360, and a frame builder 370.
  • a bit-interleaved coded modulation (BICM) device includes an error correction encoder, a bit interleaver, and a symbol mapper, and the core layer BICM unit 310 and the enhanced layer BICM unit 320 illustrated in FIG. It may include a correction encoder, a bit interleaver, and a symbol mapper.
  • the error correction encoder illustrated in FIG. 3 may be a combination of a BCH encoder and an LDPC encoder in series. At this time, the input of the error correction encoder may be input to the BCH encoder, the output of the BCH encoder may be input to the LDPC encoder, and the output of the LDPC encoder may be the output of the error correction encoder.
  • the core layer data and the enhanced layer data pass through different BICM units and then merge through the combiner 340.
  • layered division multiplexing may refer to a plurality of layers combined and transmitted using a power difference.
  • the core layer data passes through the core layer BICM unit 310, and the enhanced layer data passes through the enhanced layer BICM unit 320 and then is combined in the combiner 340 through the injection level controller 330.
  • the enhanced layer BICM unit 320 may perform different BICM encoding from the core layer BICM unit 310. That is, the enhanced layer BICM unit 320 may perform error correction encoding or symbol mapping corresponding to a higher bit rate than the core layer BICM unit 310. In addition, the enhanced layer BICM unit 320 may perform error correction encoding or symbol mapping that is less robust than the core layer BICM unit 310.
  • the core layer error correction encoder may have a lower bit rate than the enhanced layer error correction encoder.
  • the enhanced layer symbol mapper may be less robust than the core layer symbol mapper.
  • the combiner 340 may be regarded as combining the core layer signal and the enhanced layer signal at different power levels. According to an embodiment, the power level adjustment may be performed on the core layer signal rather than the enhanced layer signal. In this case, the power for the core layer signal may be adjusted to be greater than the power of the enhanced layer signal.
  • Core layer data uses low code rate forward error correction (FEC) codes for robust reception, while enhanced layer data uses high code rate FEC codes for high data rates. Can be.
  • FEC forward error correction
  • the core layer data may have a wider coverage area in the same reception environment as compared with the enhanced layer data.
  • the enhanced layer data passing through the enhanced layer BICM unit 320 is adjusted through the injection level controller 330 to be combined with the core layer data by the combiner 340.
  • the injection level controller 330 reduces the power of the enhanced layer signal to generate a power reduced enhanced layer signal.
  • the magnitude of the signal adjusted by the injection level controller 330 may be determined according to the injection level.
  • the injection level when the signal B is inserted into the signal A may be defined as in Equation 1 below.
  • the injection level is 3 dB when inserting the enhanced layer signal into the core layer signal, it means that the enhanced layer signal has a power amount corresponding to half of the core layer signal.
  • the injection level controller 330 may adjust the power level of the enhanced layer signal at 0.5 dB intervals from 3.0 dB to 10.0 dB.
  • the transmit power allocated to the core layer is larger than the transmit power allocated to the enhanced layer, and thus the receiver can preferentially decode the core layer.
  • the combiner 340 may be considered to generate a multiplexed signal by combining the core layer signal and the power reduced enhanced layer signal.
  • the signal coupled by the combiner 340 is provided to the power normalizer 345 to lower the power by the power increase generated by the combination of the core layer signal and the enhanced layer signal, thereby performing power adjustment. That is, the power normalizer 345 lowers the power of the signal multiplexed by the combiner 340 to a power level corresponding to the core layer signal. Since the level of the combined signal is higher than the level of one layer signal, power normalization of the power normalizer 345 is necessary to prevent amplitude clipping or the like in the rest of the broadcast signal transmission / reception system.
  • the power normalizer 345 may multiply the normalizing factor of Equation 2 by the magnitude of the combined signal to adjust the appropriate signal size. Injection level information for calculating Equation 2 may be transferred to the power normalizer 345 through a signaling flow.
  • the combined signal is It can be expressed as
  • represents a scaling factor corresponding to various injection levels. That is, the injection level controller 330 may correspond to a scaling factor.
  • the combined signal It can be expressed as
  • the power normalizer 345 Since the power of the combined signal (multiplexed signal) has increased compared to the core layer signal, the power normalizer 345 must mitigate this power increase.
  • the output of the power normalizer 345 is It can be expressed as
  • represents a normalizing factor according to various injection levels of the enhanced layer.
  • the output of the power normalizer 345 is It can be expressed as
  • Table 1 below shows scaling factors ⁇ and normalizing factors ⁇ according to various injection levels (CL: Core Layer, EL: Enhanced Layer).
  • CL Core Layer
  • EL Enhanced Layer
  • the relationship between the injection level and the scaling factor ⁇ and the normalizing factor ⁇ may be defined as follows.
  • the power normalizer 345 corresponds to a normalizing factor, and may be viewed as lowering the power of the multiplexed signal by the combiner 340.
  • the normalizing factor and the scaling factor may be rational numbers larger than 0 and smaller than 1, respectively.
  • the scaling factor may decrease as the power reduction corresponding to the injection level controller 330 increases, and the normalizing factor may increase as the power reduction corresponding to the injection level controller 330 increases.
  • the power normalized signal passes through a time interleaver 350 to distribute the burst errors occurring in the channel.
  • the time interleaver 350 may be regarded as performing interleaving applied to both the core layer signal and the enhanced layer signal. That is, since the core layer and the enhanced layer share the time interleaver, unnecessary memory usage can be prevented and latency at the receiver can be reduced.
  • the enhanced layer signal may correspond to enhanced layer data reconstructed based on cancellation corresponding to reconstruction of core layer data corresponding to the core layer signal, and the combiner 340 may correspond to the core layer.
  • One or more extension layer signals of a lower power level than the signal and enhanced layer signal may be combined with the core layer signal and the enhanced layer signal.
  • the L1 signaling information including the injection level information is encoded by the L1 signaling generator 360 including the signaling-only BICM.
  • the L1 signaling generator 360 may generate the L1 signaling signal by receiving the injection level information IL INFO from the injection level controller 330.
  • L1 represents Layer-1, which is the lowest layer of the ISO 7 layer model.
  • the L1 signaling may be included in the preamble.
  • the L1 signaling may include an FFT size, a guard interval size, which are the main parameters of the OFDM transmitter, a channel code rate, modulation information, etc. which are the main parameters of the BICM.
  • the L1 signaling signal is combined with the data signal to form a broadcast signal frame.
  • the frame builder 370 combines the L1 signaling signal and the data signal to generate a broadcast signal frame.
  • the broadcast signal frame is transmitted through an OFDM transmitter that is robust to multipath and Doppler.
  • the OFDM transmitter may be regarded as responsible for generating a transmission signal of a next generation broadcasting system.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a broadcast signal frame structure.
  • the broadcast signal frame includes an L1 signaling signal and a data signal.
  • the broadcast signal frame may be an ATSC 3.0 frame.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating another example of the signal multiplexing apparatus illustrated in FIG. 1.
  • the signal multiplexing apparatus multiplexes data corresponding to N extension layers with N (N is one or more natural numbers) in addition to core layer data and enhanced layer data.
  • the signal multiplexing apparatus illustrated in FIG. 5 includes a core layer BICM unit 310, an enhanced layer BICM unit 320, an injection level controller 330, a combiner 340, a power normalizer 345, and a time interleaver (In addition to the 350, the L1 signaling generator 360, and the frame builder 370, the N enhancement layer BICM units 410,..., 430, and injection level controllers 440,..., 460 are included.
  • Core layer BICM unit 310 Core layer BICM unit 310, enhanced layer BICM unit 320, injection level controller 330, combiner 340, power normalizer 345, time interleaver 350, L1 signaling generation shown in FIG.
  • the unit 360 and the frame builder 370 have already been described in detail with reference to FIG. 3.
  • the N enhancement layer BICM units 410, ..., 430 independently perform BICM encoding, and the injection level controllers 440, ..., 460 perform power reducing corresponding to each enhancement layer.
  • the power reduced extended layer signal is combined with other layer signals through the combiner 340.
  • the error correction encoder of each of the enhancement layer BICM units 410,..., 430 may be a BCH encoder and an LDPC encoder connected in series.
  • the power reduction corresponding to each of the injection level controllers 440,... 460 is preferably greater than the power reduction of the injection level controller 330. That is, the injection level controllers 330, 440,..., 460 illustrated in FIG. 5 may correspond to a large power reduction as it descends.
  • the injection level information provided from the injection level controllers 330, 440, and 460 illustrated in FIG. 5 is included in the broadcast signal frame of the frame builder 370 via the L1 signaling generator 360 and transmitted to the receiver. That is, the injection level of each layer is delivered to the receiver in the L1 signaling information.
  • the power adjustment may be to increase or decrease the power of the input signal, or may be to increase or decrease the gain of the input signal.
  • the power normalizer 345 mitigates the power increase caused by combining the plurality of layer signals by the combiner 340.
  • the power normalizer 345 may adjust the signal power to an appropriate signal size by multiplying the normalizing factor by the magnitude of the signal combined with the signals of each layer using Equation 4 below. .
  • the time interleaver 350 performs interleaving on signals combined by the combiner 340, thereby interleaving the signals of the layers.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of the signal demultiplexing apparatus shown in FIG. 1.
  • the signal demultiplexing apparatus includes a time deinterleaver 510, a de-normalizer 1010, a core layer BICM decoder 520, and an enhanced layer symbol extractor 530.
  • the signal demultiplexing apparatus illustrated in FIG. 6 may correspond to the signal multiplexing apparatus illustrated in FIG. 3.
  • the time deinterleaver 510 receives a received signal from an OFDM receiver that performs operations such as time / frequency synchronization, channel estimation, and equalization, and a burst error occurred in a channel. Performs operations on distribution
  • the L1 signaling information may be preferentially decoded in the OFDM receiver and used for data decoding.
  • the injection level information among the L1 signaling information may be delivered to the de-normalizer 1010 and the de-injection level controller 1020.
  • the OFDM receiver may decode the received signal in the form of a broadcast signal frame (eg, an ATSC 3.0 frame), extract a data symbol portion of the frame, and provide the same to the time deinterleaver 510. That is, the time deinterleaver 510 performs a deinterleaving process while passing a data symbol to distribute clustering errors occurring in a channel.
  • the de-normalizer 1010 corresponds to the power normalizer of the transmitter, increasing power by a decrease in the power normalizer. That is, the de-normalizer 1010 divides the received signal by the normalizing factor of Equation 2 above.
  • the de-normalizer 1010 is shown to adjust the power of the output signal of the time interleaver 510, but according to an embodiment the de-normalizer 1010 may be a time interleaver 510. It can also be placed in front of to allow power adjustment to be performed before interleaving.
  • the de-normalizer 1010 may be located in front of or behind the time interleaver 510 to amplify the signal size for LLR calculation of the core layer symbol demapper.
  • the output of the time deinterleaver 510 (or the output of the de-normalizer 1010) is provided to the core layer BICM decoder 520, and the core layer BICM decoder 520 restores the core layer data.
  • the core layer BICM decoder 520 includes a core layer symbol demapper, a core layer bit deinterleaver, and a core layer error correction decoder.
  • the core layer symbol demapper calculates the Log-Likelihood Ratio (LLR) values associated with the symbol
  • the core layer bit deinterleaver strongly mixes the calculated LLR values with the clustering error
  • the core layer error correction decoder Correct is the core layer error correction decoder Correct.
  • the core layer symbol demapper may calculate the LLR value for each bit using a predetermined constellation.
  • the constellation used in the core layer symbol mapper may be different according to a combination of a code rate and a modulation order used in the transmitter.
  • the core layer bit deinterleaver may perform deinterleaving on the calculated LLR values in LDPC codeword units.
  • the core layer error correction decoder may output only information bits, or may output all bits in which information bits and parity bits are combined.
  • the core layer error correction decoder may output only information bits as core layer data, and output all bits in which parity bits are combined to the enhanced layer symbol extractor 530.
  • the core layer error correction decoder may have a form in which a core layer LDPC decoder and a core layer BCH decoder are connected in series. That is, the input of the core layer error correction decoder is input to the core layer LDPC decoder, the output of the core layer LDPC decoder is input to the core layer BCH decoder, and the output of the core layer BCH decoder is It can be an output. At this time, the LDPC decoder performs LDPC decoding, and the BCH decoder performs BCH decoding.
  • the enhanced layer error correction decoder may also be in the form of an enhanced layer LDPC decoder and an enhanced layer BCH decoder connected in series. That is, the input of the enhanced layer error correction decoder is input to the enhanced layer LDPC decoder, the output of the enhanced layer LDPC decoder is input to the enhanced layer BCH decoder, and the output of the enhanced layer BCH decoder is enhanced. It can be the output of the layer error correction decoder.
  • the enhanced layer symbol extractor 530 receives the entire bits from the core layer error correction decoder of the core layer BICM decoder 520 and receives an enhanced layer from the output signal of the time deinterleaver 510 or the de-normalizer 1010. Symbols can be extracted. According to an embodiment, the enhanced layer symbol extractor 530 does not receive the entire bits from the error correction decoder of the core layer BICM decoder 520, receives information bits of the LDPC, or receives BCH information bits. You can be provided.
  • the enhanced layer symbol extractor 530 includes a buffer, a subtracter, a core layer symbol mapper, and a core layer bit interleaver.
  • the buffer stores the output signal of the time deinterleaver 510 or de-normalizer 1010.
  • the core layer bit interleaver receives the entire bits (information bits + parity bits) of the core layer BICM decoder and performs the same core layer bit interleaving as the transmitter.
  • the core layer symbol mapper generates the same core layer symbol as the transmitter from the interleaved signal.
  • the subtractor subtracts the output signal of the core layer symbol mapper from the signal stored in the buffer, thereby obtaining the enhanced layer symbol and passing it to the de-injection level controller 1020.
  • the enhanced layer symbol extractor 530 may further include a core layer LDPC encoder.
  • the enhanced layer symbol extractor 530 may further include a core layer BCH encoder as well as a core layer LDPC encoder.
  • the core layer LDPC encoder, the core layer BCH encoder, the core layer bit interleaver, and the core layer symbol mapper included in the enhanced layer symbol extractor 530 may be LDPC encoder, BCH encoder, or bit interleaver of the core layer described with reference to FIG. 3. And symbol mapper.
  • the de-injection level controller 1020 receives the enhanced layer symbol and increases the power by the power dropped by the injection level controller of the transmitter. That is, the de-injection level controller 1020 amplifies the input signal and provides the amplified signal to the enhanced layer BICM decoder 540. For example, if the transmitter combines the power of the enhanced layer signal by 3 dB less than the power of the core layer signal, the de-injection level controller 1020 serves to increase the power of the input signal by 3 dB.
  • the de-injection level controller 1020 may be regarded as multiplying the enhanced layer signal obtained by receiving the injection level information from the OFDM receiver and the enhanced layer gain of Equation 5 below.
  • the enhanced layer BICM decoder 540 receives the enhanced layer symbol whose power is increased by the de-injection level controller 1020 and restores the enhanced layer data.
  • the enhanced layer BICM decoder 540 may include an enhanced layer symbol demapper, an enhanced layer bit deinterleaver, and an enhanced layer error correction decoder.
  • the enhanced layer symbol demapper calculates the Log-Likelihood Ratio (LLR) values associated with the enhanced layer symbol
  • the enhanced layer bit deinterleaver strongly mixes the calculated LLR values with the clustering error and decrypts the enhanced layer error correction.
  • the device corrects errors that occur in the channel.
  • the enhanced layer BICM decoder 540 performs operations similar to the core layer BICM decoder 520, but in general, the enhanced layer LDPC decoder performs LDPC decoding for a code rate of 6/15 or more.
  • the core layer may use an LDPC code having a code rate of 5/15 or less
  • the enhanced layer may use an LDPC code having a code rate of 6/15 or more.
  • core layer data can be decoded by only a small number of LDPC decoding iterations.
  • the receiver hardware can share a single LDPC decoder between the core layer and the enhanced layer to reduce the cost of implementing the hardware.
  • the core layer LDPC decoder uses only a small amount of time resources (LDPC decoding iterations), and most of the time resources can be used by the enhanced layer LDPC decoder.
  • the signal demultiplexing apparatus illustrated in FIG. 6 first restores core layer data, cancels core layer symbols from a received signal symbol to leave only enhanced layer symbols, and then increases power of an enhanced layer symbol to enhance it. Restores the layer data. As described above with reference to FIGS. 3 and 5, since signals corresponding to the respective layers are combined at different power levels, the data having the lowest error may be recovered only from the signal having the strongest power.
  • the signal demultiplexing apparatus includes: a time deinterleaver 510 which applies time deinterleaving to a received signal to generate a time deinterleaving signal; A de-normalizer (1010) for increasing the power of the received signal or the time deinterleaving signal by a power reduction by a power normalizer of the transmitter; A core layer BICM decoder (520) for recovering core layer data from the signal adjusted by the de-normalizer (1010); Enhanced using the output signal of the core layer FEC decoder of the core layer BICM decoder 520 to perform cancellation corresponding to the core layer data with respect to the signal adjusted by the de-normalizer 1010.
  • An enhanced layer symbol extractor 530 for extracting a layer signal;
  • a de-injection level controller 1020 for raising the power of the enhanced layer signal by a power reduction of the injection level controller of the transmitter;
  • an enhanced layer BICM decoder 540 for restoring enhanced layer data by using the output signal of the de-injection level controller 1020.
  • the enhanced layer symbol extractor may receive the entire codeword from the core layer LDPC decoder of the core layer BICM decoder and may directly bit interleave the entire codeword.
  • the enhanced layer symbol extractor may receive information bits from a core layer LDPC decoder of the core layer BICM decoder, perform bit interleaving after performing core layer LDPC encoding on the information bits.
  • the enhanced layer symbol extractor may receive information bits from a core layer BCH decoder of the core layer BICM decoder, perform bit interleaving after performing core layer BCH encoding and core layer LDPC encoding.
  • the de-normalizer and the de-injection level controller may receive the injection level information IL INFO provided based on the L1 signaling and perform power control based on the injection level information.
  • the core layer BICM decoder may have a lower bit rate than the enhanced layer BICM decoder and may be more robust than the enhanced layer BICM decoder.
  • the de-normalizer may correspond to the inverse of the normalizing factor.
  • the de-injection level controller may correspond to the inverse of the scaling factor.
  • the enhanced layer data may be reconstructed based on a cancellation corresponding to reconstruction of the core layer data corresponding to the core layer signal.
  • the signal demultiplexing apparatus may include one or more enhancement layer symbol extractors configured to extract an enhancement layer signal by performing cancellation corresponding to previous layer data; One or more extensions that restore one or more enhancement layer data using one or more de-injection level controllers that increase the power of the enhancement layer signal by a power reduction of the injection level controller of the transmitter and the output signals of the one or more de-injection level controllers. It may further include a layer BICM decoder.
  • a signal demultiplexing method may include generating time deinterleaving signals by applying time deinterleaving to a received signal; Increasing the power of the received signal or the time deinterleaving signal by a power reduction by a power normalizer of the transmitter; Restoring core layer data from the power adjusted signal; Extracting an enhanced layer signal by performing cancellation on the core layer data with respect to the power adjusted signal; Increasing the power of the enhanced layer signal by a power reduction of the injection level controller of the transmitter; And restoring enhanced layer data by using the power-adjusted enhanced layer signal.
  • the extracting of the enhanced layer signal may receive the entire codeword from the core layer LDPC decoder of the core layer BICM decoder and directly interleave the entire codeword.
  • the extracting of the enhanced layer signal may receive information bits from the core layer LDPC decoder of the core layer BICM decoder, perform bit interleaving after performing core layer LDPC encoding on the information bits.
  • the extracting of the enhanced layer signal may receive information bits from the core layer BCH decoder of the core layer BICM decoder, perform bit interleaving after performing the core layer BCH encoding and core layer LDPC encoding. .
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of the core layer BICM decoder 520 and the enhanced layer symbol extractor 530 illustrated in FIG. 6.
  • the core layer BICM decoder 520 includes a core layer symbol demapper, a core layer bit deinterleaver, a core layer LDPC decoder, and a core layer BCH decoder.
  • the core layer error correction decoder includes a core layer LDPC decoder and a core layer BCH decoder.
  • the core layer LDPC decoder provides a whole codeword including parity bits to the enhanced layer symbol extractor 530. That is, in general, the LDPC decoder outputs only information bits of the entire LDPC codeword, but may output the entire codeword.
  • the enhanced layer symbol extractor 530 does not need to include a core layer LDPC encoder or a core layer BCH encoder, the implementation is simple, but there is a possibility that residual errors remain in the LDPC code parity part.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating another example of the core layer BICM decoder 520 and the enhanced layer symbol extractor 530 illustrated in FIG. 6.
  • the core layer BICM decoder 520 includes a core layer symbol demapper, a core layer bit deinterleaver, a core layer LDPC decoder, and a core layer BCH decoder.
  • the core layer error correction decoder includes a core layer LDPC decoder and a core layer BCH decoder.
  • the core layer LDPC decoder provides information bits that do not include parity bits to the enhanced layer symbol extractor 530.
  • the enhanced layer symbol extractor 530 does not need to include a core layer BCH encoder separately, but must include a core layer LDPC encoder.
  • the example illustrated in FIG. 8 may remove residual errors that may remain in the LDPC code parity portion as compared to the example illustrated in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating another example of the core layer BICM decoder 520 and the enhanced layer symbol extractor 530 illustrated in FIG. 6.
  • the core layer BICM decoder 520 includes a core layer symbol demapper, a core layer bit deinterleaver, a core layer LDPC decoder, and a core layer BCH decoder.
  • the core layer error correction decoder includes a core layer LDPC decoder and a core layer BCH decoder.
  • the output of the core layer BCH decoder corresponding to the core layer data is provided to the enhanced layer symbol extractor 530.
  • the enhanced layer symbol extractor 530 since the enhanced layer symbol extractor 530 must include both the core layer LDPC encoder and the core layer BCH encoder, the complexity is high, but the highest performance is guaranteed compared to the examples of FIGS. 7 and 8.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating another example of the signal demultiplexing apparatus illustrated in FIG. 1.
  • the signal demultiplexing apparatus includes a time deinterleaver 510, a de-normalizer 1010, a core layer BICM decoder 520, and an enhanced layer symbol extractor 530.
  • the signal demultiplexing apparatus illustrated in FIG. 10 may correspond to the signal multiplexing apparatus illustrated in FIG. 5.
  • the time deinterleaver 510 receives a received signal from an OFDM receiver that performs operations such as synchronization, channel estimation, and equalization, and relates to distribution of burst errors occurring in a channel. Perform the action.
  • the L1 signaling information may be preferentially decoded in the OFDM receiver and used for data decoding.
  • the injection level information among the L1 signaling information may be delivered to the de-normalizer 1010 and the de-injection level controllers 1020, 1150, and 1170.
  • the de-normalizer 1010 may obtain injection level information of all layers, obtain a de-normalizing factor using Equation 6, and then multiply the input signal.
  • the de-normalizing factor is an inverse of the normalizing factor expressed by Equation 4 above.
  • the de-normalizer 1010 when the N1 signaling includes not only the injection level information but also the normalizing factor information, the de-normalizer 1010 simply takes a reciprocal of the normalizing factor without using the injection level and calculates the inverse of the normalizing factor. Normalizing factor can be obtained.
  • the de-normalizer 1010 corresponds to the power normalizer of the transmitter, increasing power by a decrease in the power normalizer.
  • the de-normalizer 1010 is shown to adjust the power of the output signal of the time interleaver 510, but according to an embodiment the de-normalizer 1010 may be a time interleaver 510. It can also be placed in front of to allow power adjustment to be performed before interleaving.
  • the de-normalizer 1010 may be located in front of or behind the time interleaver 510 to amplify the signal size for LLR calculation of the core layer symbol demapper.
  • the output of the time deinterleaver 510 (or the output of the de-normalizer 1010) is provided to the core layer BICM decoder 520, and the core layer BICM decoder 520 restores the core layer data.
  • the core layer BICM decoder 520 includes a core layer symbol demapper, a core layer bit deinterleaver, and a core layer error correction decoder.
  • the core layer symbol demapper calculates the Log-Likelihood Ratio (LLR) values associated with the symbol
  • the core layer bit deinterleaver strongly mixes the calculated LLR values with the clustering error
  • the core layer error correction decoder Correct is the core layer error correction decoder Correct.
  • the core layer error correction decoder may output only information bits, or may output all bits in which information bits and parity bits are combined.
  • the core layer error correction decoder may output only information bits as core layer data, and output all bits in which parity bits are combined to the enhanced layer symbol extractor 530.
  • the core layer error correction decoder may have a form in which a core layer LDPC decoder and a core layer BCH decoder are connected in series. That is, the input of the core layer error correction decoder is input to the core layer LDPC decoder, the output of the core layer LDPC decoder is input to the core layer BCH decoder, and the output of the core layer BCH decoder is It can be an output. At this time, the LDPC decoder performs LDPC decoding, and the BCH decoder performs BCH decoding.
  • the enhanced layer error correction decoder may also have a form in which the enhanced layer LDPC decoder and the enhanced layer BCH decoder are connected in series. That is, the input of the enhanced layer error correction decoder is input to the enhanced layer LDPC decoder, the output of the enhanced layer LDPC decoder is input to the enhanced layer BCH decoder, and the output of the enhanced layer BCH decoder is enhanced. It can be the output of the layer error correction decoder.
  • the enhancement layer error correction decoder may also have a form in which the enhancement layer LDPC decoder and the enhancement layer BCH decoder are connected in series. That is, the input of the enhancement layer error correction decoder is input to the enhancement layer LDPC decoder, the output of the enhancement layer LDPC decoder is input to the enhancement layer BCH decoder, and the output of the enhancement layer BCH decoder is It can be an output.
  • the trade off between implementation complexity and performance depending on which of the outputs of the error correction decoder described with reference to FIGS. 7, 8 and 9 is to be used is the core layer BICM decoder 520 of FIG.
  • the enhancement layer symbol extractors 650 and 670 and the enhancement layer BICM decoders 660 and 680 are applied.
  • the enhanced layer symbol extractor 530 receives the entire bits from the core layer error correction decoder of the core layer BICM decoder 520 and receives an enhanced layer from the output signal of the time deinterleaver 510 or the de-normalizer 1010. Symbols can be extracted. According to an embodiment, the enhanced layer symbol extractor 530 does not receive the entire bits from the error correction decoder of the core layer BICM decoder 520, receives information bits of the LDPC, or receives BCH information bits. You can be provided.
  • the enhanced layer symbol extractor 530 includes a buffer, a subtracter, a core layer symbol mapper, and a core layer bit interleaver.
  • the buffer stores the output signal of the time deinterleaver 510 or de-normalizer 1010.
  • the core layer bit interleaver receives the entire bits (information bits + parity bits) of the core layer BICM decoder and performs the same core layer bit interleaving as the transmitter.
  • the core layer symbol mapper generates the same core layer symbol as the transmitter from the interleaved signal.
  • the subtractor subtracts the output signal of the core layer symbol mapper from the signal stored in the buffer, thereby obtaining the enhanced layer symbol and passing it to the de-injection level controller 1020.
  • the core layer bit interleaver and the core layer symbol mapper included in the enhanced layer symbol extractor 530 may be the same as the bit interleaver and symbol mapper of the core layer illustrated in FIG. 5.
  • the de-injection level controller 1020 receives the enhanced layer symbol and increases the power by the power dropped by the injection level controller of the transmitter. That is, the de-injection level controller 1020 amplifies the input signal and provides the amplified signal to the enhanced layer BICM decoder 540.
  • the enhanced layer BICM decoder 540 receives the enhanced layer symbol whose power is increased by the de-injection level controller 1020 and restores the enhanced layer data.
  • the enhanced layer BICM decoder 540 may include an enhanced layer symbol demapper, an enhanced layer bit deinterleaver, and an enhanced layer error correction decoder.
  • the enhanced layer symbol demapper calculates the Log-Likelihood Ratio (LLR) values associated with the enhanced layer symbol
  • the enhanced layer bit deinterleaver strongly mixes the calculated LLR values with the clustering error and decrypts the enhanced layer error correction.
  • the device corrects errors that occur in the channel.
  • the enhanced layer error correction decoder may output only information bits, or may output all bits in which information bits and parity bits are combined.
  • the enhanced layer error correction decoder may output only information bits as enhanced layer data, and output all bits in which the parity bits are combined with the information bits to the enhancement layer symbol extractor 650.
  • the enhancement layer symbol extractor 650 receives the entire bits from the enhanced layer error correction decoder of the enhanced layer BICM decoder 540 and extracts extension layer symbols from the output signal of the de-injection level controller 1020. do.
  • the de-injection level controller 1020 may amplify the power of the output signal of the subtractor of the enhanced layer symbol extractor 530.
  • the enhancement layer symbol extractor 650 includes a buffer, a subtracter, an enhanced layer symbol mapper, and an enhanced layer bit interleaver.
  • the buffer stores the output signal of the de-injection level controller 1020.
  • the enhanced layer bit interleaver receives the entire bits (information bits + parity bits) of the enhanced layer BICM decoder and performs the same enhanced layer bit interleaving as the transmitter.
  • the enhanced layer symbol mapper generates the same enhanced layer symbol as the transmitter from the interleaved signal.
  • the subtractor subtracts the output signal of the enhanced layer symbol mapper from the signal stored in the buffer, thereby obtaining the enhancement layer symbol and delivering it to the de-injection level controller 1150.
  • the enhanced layer bit interleaver and the enhanced layer symbol mapper included in the enhancement layer symbol extractor 650 may be the same as the bit interleaver and symbol mapper of the enhanced layer illustrated in FIG. 5.
  • the de-injection level controller 1150 increases the power by the injection level controller of the layer at the transmitter.
  • the de-injection level controller may be regarded as performing an operation of multiplying the enhancement layer gain of Equation 7 below.
  • the 0 th injection level may be regarded as 0 dB.
  • the enhancement layer BICM decoder 660 receives the enhancement layer symbol whose power is increased by the de-injection level controller 1150 and restores the enhancement layer data.
  • the enhancement layer BICM decoder 660 may include an enhancement layer symbol demapper, an enhancement layer bit deinterleaver, and an enhancement layer error correction decoder.
  • the enhancement layer symbol demapper calculates the Log-Likelihood Ratio (LLR) values associated with the enhancement layer symbol
  • the enhancement layer bit deinterleaver strongly mixes the calculated LLR values with the clustering error
  • LLR Log-Likelihood Ratio
  • two or more enhancement layer symbol extractors and enhancement layer BICM decoders may be provided when there are two or more enhancement layers.
  • the enhancement layer error correction decoder of the enhancement layer BICM decoder 660 may output only information bits and output all bits in which the information bits and the parity bits are combined. It may be. In this case, the enhancement layer error correction decoder may output only information bits as enhancement layer data, and output all bits in which parity bits are combined with the information bits to the next enhancement layer symbol extractor 670.
  • the structure and operation of the enhancement layer symbol extractor 670, the enhancement layer BICM decoder 680, and the de-injection level controller 1170 are described in detail above with the enhancement layer symbol extractor 650, the enhancement layer BICM decoder 660 and de-injection. It can be easily seen from the structure and operation of the level controller 1150.
  • the de-injection level controllers 1020, 1150, and 1170 shown in FIG. 10 may correspond to a greater power rise as it goes down. That is, the de-injection level controller 1150 increases power more than the de-injection level controller 1020, and the de-injection level controller 1170 increases the power more significantly than the de-injection level controller 1150. You can.
  • the signal demultiplexing apparatus illustrated in FIG. 10 first restores core layer data, restores enhanced layer data using cancellation of the core layer symbols, and extends the extended layer data using cancellation of the enhanced layer symbols. It can be seen that the restoration. Two or more enhancement layers may be provided, in which case they are restored from the combined enhancement layers at higher power levels.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a power increase due to a combination of a core layer signal and an enhanced layer signal.
  • the power level of the multiplexed signal is determined by the core layer signal or the enhanced layer signal. It can be seen that the power level is higher.
  • the injection level adjusted by the injection level controller shown in FIGS. 3 and 5 may be adjusted in 0.5dB steps from 3.0dB to 10.0dB.
  • the power of the enhanced layer signal is 3dB lower than the power of the core layer signal.
  • the power of the enhanced layer signal is 10 dB lower than the power of the core layer signal. This relationship may be applied not only between the core layer signal and the enhanced layer signal but also between the enhanced layer signal and the enhancement layer signal or the enhancement layer signals.
  • the power normalizer shown in FIGS. 3 and 5 may adjust the power level after coupling to solve problems such as distortion of a signal that may be caused by power increase due to coupling.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention.
  • BICM is applied to core layer data (S1210).
  • the signal multiplexing method applies the BICM to the enhanced layer data (S1220).
  • the BICM applied at step S1220 and the BICM applied at step S1210 may be different. At this time, the BICM applied in step S1220 may be less robust than the BICM applied in step S1210. At this time, the bit rate of the BICM applied in step S1220 may be greater than the bit rate applied in step S1210.
  • the enhanced layer signal may correspond to enhanced layer data reconstructed based on a cancellation corresponding to reconstruction of core layer data corresponding to the core layer signal.
  • the signal multiplexing method generates a power reduced enhanced layer signal by reducing the power of the enhanced layer signal (S1230).
  • step S1230 may change the injection level in 0.5 dB intervals between 3.0 dB and 10.0 dB.
  • the signal multiplexing method combines the core layer signal and the power reduced enhanced layer signal to generate a multiplexed signal (S1240).
  • step S1240 the core layer signal and the enhanced layer signal are combined at different power levels, but the power layer of the enhanced layer signal is combined to be lower than the power level of the core layer signal.
  • one or more extension layer signals having a lower power level than the core layer signal and the enhanced layer signal may be combined with the core layer signal and the enhanced layer signal.
  • the signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention lowers the power of the signal multiplexed by the step S1250 (S1250).
  • step S1250 may lower the power of the multiplexed signal by the power of the core layer signal. In this case, step S1250 may lower the power of the multiplexed signal as much as it is increased by step S1240.
  • the signal multiplexing method generates a time interleaved signal by performing time interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together (S1260).
  • the signal multiplexing method generates a broadcast signal frame using the time interleaved signal and L1 signaling information (S1270).
  • the broadcast signal frame may be an ATSC 3.0 frame.
  • the L1 signaling information may include injection level information and / or normalizing factor information.
  • the signal multiplexing method may further include generating L1 signaling information including injection level information corresponding to step S1230.
  • the signal multiplexing method illustrated in FIG. 12 may correspond to step S210 illustrated in FIG. 2.
  • the apparatus and method for signal multiplexing according to the present invention may not be limitedly applied to the configuration and method of the embodiments described as described above. Or some may be selectively combined.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)

Abstract

A signal multiplexing device and method using layered division multiplexing are disclosed. The signal multiplexing device according to one embodiment of the present invention comprises: a combiner for combining a core layer signal and an enhanced layer signal at different power levels so as to generate a multiplexed signal; a power normalizer for lowering power of the multiplexed signal to power corresponding to the core layer signal; a time interleaver performing interleaving to be applied to both the core layer signal and the enhanced layer signal so as to generate a time-interleaved signal; and a frame builder for generating a broadcast signal frame by using the time-interleaved signal and L1 signaling information.

Description

레이어드 디비전 멀티플렉싱을 이용한 신호 멀티플렉싱 장치 및 신호 멀티플렉싱 방법Signal Multiplexing Device and Signal Multiplexing Method Using Layered Division Multiplexing
본 발명은 방송 시스템에서 사용되는 방송 신호 송/수신 기술에 관한 것으로, 특히 둘 이상의 신호들을 멀티플렉싱/디멀티플렉싱하여 송/수신하는 방송 신호 송/수신 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a broadcast signal transmission / reception technique used in a broadcast system, and more particularly, to a broadcast signal transmission / reception system for transmitting / receiving by multiplexing / demultiplexing two or more signals.
BICM(Bit-Interleaved Coded Modulation)은 대역-효율적인(bandwidth-efficient) 전송기술로 오류정정 부호화기(error-correction coder), 비트단위 인터리버(bit-by-bit interleaver) 및 높은 차수의 변조기(modulator)가 결합된 형태이다.Bit-Interleaved Coded Modulation (BICM) is a bandwidth-efficient transmission technology that includes an error-correction coder, a bit-by-bit interleaver, and a high-order modulator. In combined form.
BICM은 오류정정 부호화기로 LDPC(Low-Density Parity Check) 부호기 또는 터보 부호기를 이용함으로써, 간단한 구조로 뛰어난 성능을 제공할 수 있다. 또한, BICM은 변조 차수(modulation order)와 오류정정 부호의 길이 및 부호율 등을 다양하게 선택할 수 있기 때문에, 높은 수준의 플렉서빌러티(flexibility)를 제공한다. 이와 같은 장점 때문에, BICM은 DVB-T2나 DVB-NGH 와 같은 방송표준에서 사용되고 있을 뿐만 아니라 다른 차세대 방송시스템에서도 사용될 가능성이 높다.BICM can provide excellent performance with a simple structure by using a low-density parity check (LDPC) encoder or a turbo encoder as an error correction encoder. In addition, BICM provides a high level of flexibility because it can select various modulation orders, error correction codes, lengths, and code rates. Because of these advantages, BICM is not only used in broadcasting standards such as DVB-T2 and DVB-NGH, but also in other next generation broadcasting systems.
여러 개의 다중 서비스를 동시에 지원하기 위해서는 다수개의 신호들을 섞어 주는 과정인 멀티플렉싱(multiplexing)이 필요하다. 이러한 멀티플렉싱 기법 중 현재 널리 사용되는 기법으로는 시간 자원을 나누어 사용하는 TDM(Time Division Multiplexing)과 주파수 자원을 나누어 사용하는 FDM(Frequency Division Multiplexing)이 있다. 즉, TDM은 서비스 별로 분할된 시간을 할당하는 방식이며, FDM은 서비스 별로 분할된 주파수 자원을 할당하여 사용하는 기법이다. 최근에는 차세대 방송 시스템에 적용 가능한 TDM 및 FDM보다 높은 수준의 플렉서빌러티(flexibility)와 우수한 성능을 제공하는 새로운 멀티플렉싱 기법에 대한 필요성이 절실하게 대두되고 있다.In order to simultaneously support multiple services, multiplexing, a process of mixing multiple signals, is required. Among these multiplexing techniques, currently widely used techniques include time division multiplexing (TDM) for dividing time resources and frequency division multiplexing (FDM) for dividing frequency resources. That is, TDM is a method of allocating time divided by services, and FDM is a technique of allocating and using frequency resources divided by services. Recently, there is an urgent need for a new multiplexing technique that provides higher levels of flexibility and better performance than TDM and FDM applicable to next generation broadcasting systems.
본 발명의 목적은 TDM(Time Division Multiplexing)이나 FDM(Frequency Division Multiplexing)보다 높은 수준의 플렉서빌러티와 우수한 성능을 제공할 수 있는 새로운 신호 멀티플렉싱 기술을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a novel signal multiplexing technique that can provide higher levels of flexibility and better performance than time division multiplexing (TDM) or frequency division multiplexing (FDM).
또한, 본 발명의 목적은 차세대 방송시스템에서 다중 서비스를 동시에 지원하면서도 각각의 서비스가 시간과 주파수 자원을 100% 사용할 수 있도록 하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to allow each service to use 100% of time and frequency resources while simultaneously supporting multiple services in the next generation broadcasting system.
또한, 본 발명의 목적은 둘 이상의 레이어들 각각에 상응하는 둘 이상의 신호들 각각을 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 효율적으로 신호들을 멀티플렉싱/디멀티플렉싱하는 것이다.It is also an object of the present invention to efficiently multiplex / demultiplex signals by combining each of two or more signals corresponding to each of the two or more layers to different power levels.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 신호 멀티플렉싱 장치는 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합(combine)하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 결합기; 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 파워 노멀라이저; 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성하는 타임 인터리버; 및 상기 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 방송 신호 프레임을 생성하는 프레임 빌더를 포함한다.A signal multiplexing apparatus according to the present invention for achieving the above object comprises: a combiner for combining a core layer signal and an enhanced layer signal to different power levels to generate a multiplexed signal; A power normalizer for lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal; A time interleaver for generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; And a frame builder generating a broadcast signal frame using the time interleaved signal and the L1 signaling information.
이 때, 신호 멀티플렉싱 장치는 상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 줄여서 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 생성하는 인젝션 레벨 컨트롤러를 더 포함할 수 있다. 이 때, 결합기는 상기 코어 레이어 신호 및 상기 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 결합하여 멀티플렉싱된 신호를 생성할 수 있다.In this case, the signal multiplexing apparatus may further include an injection level controller which generates a power reduced enhanced layer signal by reducing the power of the enhanced layer signal. In this case, the combiner may combine the core layer signal and the power reduced enhanced layer signal to generate a multiplexed signal.
이 때, 신호 멀티플렉싱 장치는 상기 인젝션 레벨 컨트롤러의 인젝션 레벨 정보를 포함하는 상기 L1 시그널링 정보를 생성하는 L1 시그널링 생성부를 더 포함할 수 있다.In this case, the signal multiplexing apparatus may further include an L1 signaling generator configured to generate the L1 signaling information including the injection level information of the injection level controller.
이 때, 신호 멀티플렉싱 장치는 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 코어 레이어 BICM부; 및 상기 코어 레이어 BICM부와 상이한 BICM 인코딩을 수행하는 인핸스드 레이어 BICM부를 더 포함할 수 있다.In this case, the signal multiplexing apparatus includes a core layer BICM unit corresponding to the core layer signal; And an enhanced layer BICM unit that performs different BICM encoding from the core layer BICM unit.
이 때, 코어 레이어 BICM부는 인핸스드 레이어 BICM부보다 낮은 비트율을 가지고 코어 레이어 BICM부가 인핸스드 레이어 BICM부보다 강인할(robust) 수 있다.At this time, the core layer BICM unit may have a lower bit rate than the enhanced layer BICM unit and the core layer BICM unit may be more robust than the enhanced layer BICM unit.
이 때, 파워 노멀라이저는 노멀라이징 팩터(normalizing factor)에 상응하고, 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를 상기 결합기에 의하여 상승된 만큼 낮출 수 있다.At this time, the power normalizer corresponds to a normalizing factor, and may lower the power of the multiplexed signal by the coupler.
이 때, 인젝션 레벨 컨트롤러는 스케일링 팩터에 상응할 수 있다. 이 때, 노멀라이징 팩터 및 스케일링 팩터는 각각 0보다 크고 1보다 작은 값이고, 상기 스케일링 팩터는 상기 인젝션 레벨 컨트롤러에 상응하는 파워 감소가 클수록 감소하고, 상기 노멀라이징 팩터는 상기 인젝션 레벨 컨트롤러에 상응하는 파워 감소가 클수록 증가할 수 있다.At this time, the injection level controller may correspond to a scaling factor. At this time, the normalizing factor and the scaling factor are each greater than 0 and less than 1, and the scaling factor decreases as the power reduction corresponding to the injection level controller increases, and the normalizing factor decreases the power corresponding to the injection level controller. May increase as
이 때, 인젝션 레벨 컨트롤러는 인젝션 레벨을 3.0dB에서 10.0dB 사이에서 0.5dB 간격으로 변화시킬 수 있다.At this time, the injection level controller can change the injection level in 0.5dB steps from 3.0dB to 10.0dB.
이 때, 인핸스드 레이어 신호는 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 코어 레이어 데이터의 복원에 상응하는 캔슬레이션(cancellation)에 기반하여 복원되는, 인핸스드 레이어 데이터에 상응할 수 있다.In this case, the enhanced layer signal may correspond to the enhanced layer data, which is restored based on a cancellation corresponding to the restoration of the core layer data corresponding to the core layer signal.
이 때, 코어 레이어 BICM부는 상기 코어 레이어 데이터를 오류정정 부호화하는 코어 레이어 오류정정 부호화기; 상기 코어 레이어 데이터에 상응하는 비트 인터리빙을 수행하는 코어 레이어 비트 인터리버; 및 상기 코어 레이어 데이터에 상응하는 모듈레이션을 수행하는 코어 레이어 심볼 맵퍼를 포함할 수 있다.In this case, the core layer BICM unit may include a core layer error correction encoder for error correction encoding the core layer data; A core layer bit interleaver for performing bit interleaving corresponding to the core layer data; And a core layer symbol mapper for performing modulation corresponding to the core layer data.
이 때, 인핸스드 레이어 BICM부는 상기 인핸스드 레이어 데이터를 오류정정 부호화하는 인핸스드 레이어 오류정정 부호화기; 상기 인핸스드 레이어 데이터에 상응하는 비트 인터리빙을 수행하는 인핸스드 레이어 비트 인터리버; 및 상기 인핸스드 레이어 데이터에 상응하는 모듈레이션을 수행하는 인핸스드 레이어 심볼 맵퍼를 포함할 수 있다.In this case, the enhanced layer BICM unit may include an enhanced layer error correction encoder configured to perform error correction encoding on the enhanced layer data; An enhanced layer bit interleaver for performing bit interleaving corresponding to the enhanced layer data; And an enhanced layer symbol mapper for performing modulation corresponding to the enhanced layer data.
이 때, 인핸스드 레이어 오류정정 부호화기는 코어 레이어 오류정정 부호화기보다 부호율이 높고, 인핸스드 레이어 심볼 맵퍼는 코어 레이어 심볼 맵퍼보다 덜 강인(less robust)할 수 있다.In this case, the enhanced layer error correction encoder may have a higher code rate than the core layer error correction encoder, and the enhanced layer symbol mapper may be less robust than the core layer symbol mapper.
이 때, 결합기는 상기 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호보다 낮은 파워 레벨의 하나 이상의 확장 레이어(extension layer) 신호를 상기 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호와 함께 결합할 수 있다.In this case, the combiner may combine one or more extension layer signals having a lower power level than the core layer signal and the enhanced layer signal together with the core layer signal and the enhanced layer signal.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법은, 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 단계; 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 단계; 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성하는 단계; 및 상기 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 방송 신호 프레임을 생성하는 단계를 포함한다.In addition, the signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of combining the core layer signal and the enhanced layer signal at different power levels to generate a multiplexed signal; Lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal; Generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; And generating a broadcast signal frame using the time interleaved signal and L1 signaling information.
이 때, 신호 멀티플렉싱 방법은 상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 줄여서 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 결합하는 단계는 상기 코어 레이어 신호 및 상기 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 결합하여 멀티플렉싱된 신호를 생성할 수 있다.In this case, the signal multiplexing method may further include generating a power reduced enhanced layer signal by reducing the power of the enhanced layer signal. In this case, the combining may include combining the core layer signal and the power reduced enhanced layer signal to generate a multiplexed signal.
이 때, 신호 멀티플렉싱 방법은 상기 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 생성하는 단계에 상응하는 인젝션 레벨 정보를 포함하는 상기 L1 시그널링 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In this case, the signal multiplexing method may further include generating the L1 signaling information including injection level information corresponding to generating the power reduced enhanced layer signal.
이 때, 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를 낮추는 단계는 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를 상기 결합하는 단계에 의하여 상승된 만큼 낮출 수 있다.In this case, the step of lowering the power of the multiplexed signal may be lowered as much as it is increased by the step of combining the power of the multiplexed signal.
이 때, 상기 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 생성하는 단계는 인젝션 레벨을 3.0dB에서 10.0dB 사이에서 0.5dB 간격으로 변화시킬 수 있다.In this case, the generating of the power reduced enhanced layer signal may change the injection level at 0.5 dB intervals from 3.0 dB to 10.0 dB.
이 때, 상기 결합하는 단계는 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호보다 낮은 파워 레벨의 하나 이상의 확장 레이어(extension layer) 신호를 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호와 함께 결합할 수 있다.In this case, the combining may combine one or more extension layer signals of a lower power level than the core layer signal and the enhanced layer signal together with the core layer signal and the enhanced layer signal.
본 발명에 따르면, TDM(Time Division Multiplexing)이나 FDM(Frequency Division Multiplexing)보다 높은 수준의 플렉서빌러티와 우수한 성능을 제공할 수 있는 새로운 신호 멀티플렉싱 기술을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a new signal multiplexing technique capable of providing higher levels of flexibility and better performance than time division multiplexing (TDM) or frequency division multiplexing (FDM).
또한, 본 발명은 차세대 방송시스템에서 다중 서비스를 동시에 지원하면서도 각각의 서비스가 시간과 주파수 자원을 100% 사용할 수 있다.In addition, in the present invention, each service can use 100% of time and frequency resources while simultaneously supporting multiple services in the next generation broadcasting system.
또한, 본 발명은 둘 이상의 레이어들 각각에 상응하는 둘 이상의 신호들 각각을 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 효율적으로 신호들을 멀티플렉싱/디멀티플렉싱할 수 있다.In addition, the present invention can efficiently multiplex / demultiplex signals by combining each of two or more signals corresponding to each of the two or more layers to different power levels.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 시스템을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a broadcast signal transmission / reception system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a broadcast signal transmission / reception method according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 1에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치의 일 예를 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram illustrating an example of the signal multiplexing apparatus illustrated in FIG. 1.
도 4는 방송 신호 프레임 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a broadcast signal frame structure.
도 5는 도 1에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치의 다른 예를 나타낸 블록도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating another example of the signal multiplexing apparatus illustrated in FIG. 1.
도 6는 도 1에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치의 일 예를 나타낸 블록도이다.FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of the signal demultiplexing apparatus illustrated in FIG. 1.
도 7은 도 6에 도시된 코어 레이어 BICM 디코더 및 인핸스드 레이어 심볼 추출기의 일 예를 나타낸 블록도이다.FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of a core layer BICM decoder and an enhanced layer symbol extractor illustrated in FIG. 6.
도 8은 도 6에 도시된 코어 레이어 BICM 디코더 및 인핸스드 레이어 심볼 추출기의 다른 예를 나타낸 블록도이다.FIG. 8 is a block diagram illustrating another example of the core layer BICM decoder and the enhanced layer symbol extractor illustrated in FIG. 6.
도 9는 도 6에 도시된 코어 레이어 BICM 디코더 및 인핸스드 레이어 심볼 추출기의 또 다른 예를 나타낸 블록도이다.FIG. 9 is a block diagram illustrating another example of the core layer BICM decoder and the enhanced layer symbol extractor illustrated in FIG. 6.
도 10은 도 1에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치의 다른 예를 나타낸 블록도이다.FIG. 10 is a block diagram illustrating another example of the signal demultiplexing apparatus illustrated in FIG. 1.
도 11은 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호의 결합으로 인한 파워 상승을 나타낸 도면이다.11 is a diagram illustrating a power increase due to a combination of a core layer signal and an enhanced layer signal.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the repeated description, well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, and detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 시스템을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a broadcast signal transmission / reception system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 시스템은 방송 신호 송신 장치(110), 무선 채널(120) 및 방송 신호 수신 장치(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a broadcast signal transmission / reception system according to an embodiment of the present invention includes a broadcast signal transmission device 110, a wireless channel 120, and a broadcast signal reception device 130.
방송 신호 송신 장치(110)는 코어 레이어 데이터 및 인핸스드 레이어 데이터를 멀티플렉싱하는 신호 멀티플렉싱 장치(111) 및 OFDM 송신기(113)를 포함한다.The broadcast signal transmission apparatus 110 includes a signal multiplexing apparatus 111 and an OFDM transmitter 113 for multiplexing core layer data and enhanced layer data.
신호 멀티플렉싱 장치(111)는 코어 레이어 데이터에 상응하는 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 데이터에 상응하는 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합(combine)하고, 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 멀티플렉싱된 신호를 생성한다. 이 때, 신호 멀티플렉싱 장치(111)는 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 방송 신호 프레임을 생성할 수 있다. 이 때, 방송 신호 프레임은 ATSC 3.0 프레임일 수 있다.The signal multiplexing device 111 combines the core layer signal corresponding to the core layer data and the enhanced layer signal corresponding to the enhanced layer data into different power levels, and together with the core layer signal and the enhanced layer signal. The applied interleaving is performed to generate a multiplexed signal. In this case, the signal multiplexing apparatus 111 may generate a broadcast signal frame using the time interleaved signal and the L1 signaling information. In this case, the broadcast signal frame may be an ATSC 3.0 frame.
OFDM 송신기(113)는 멀티플렉싱된 신호를 OFDM 통신 방식을 이용하여 안테나(117)를 통해 송신하여 송신된 OFDM 신호가 무선 채널(120)을 통해 방송 신호 수신 장치(130)의 안테나(137)를 통해 수신되도록 한다.The OFDM transmitter 113 transmits the multiplexed signal through the antenna 117 by using an OFDM communication scheme so that the transmitted OFDM signal is transmitted through the radio channel 120 through the antenna 137 of the broadcast signal receiving apparatus 130. To be received.
방송 신호 수신 장치(130)는 OFDM 수신기(133) 및 신호 디멀티플렉싱 장치(131)를 포함한다. 무선 채널(120)을 통해 전송된 신호가 안테나(137)를 통해 수신되면, OFDM 수신기(133)는 동기(synchronization), 채널 추정(channel estimation) 및 등화(equalization) 과정 등을 통해 OFDM 신호를 수신한다.The broadcast signal receiving apparatus 130 includes an OFDM receiver 133 and a signal demultiplexing apparatus 131. When the signal transmitted through the wireless channel 120 is received through the antenna 137, the OFDM receiver 133 receives the OFDM signal through synchronization, channel estimation, and equalization processes. do.
신호 디멀티플렉싱 장치(131)는 OFDM 수신기(133)를 통해 수신된 신호로부터 먼저 코어 레이어 데이터를 복원하고, 복원된 코어 레이어 데이터에 상응하는 캔슬레이션(cancellation)을 통해 인핸스드 레이어 데이터를 복원한다. 이 때, 신호 디멀티플렉싱 장치(131)는 먼저 방송 신호 프레임을 생성하고, 방송 신호 프레임으로부터 L1 시그널링 정보를 복원한 후 L1 시그널링 정보를 데이터 신호의 복원에 활용할 수 있다. 이 때, L1 시그널링 정보는 인젝션 레벨 정보, 노멀라이징 팩터 정보 등을 포함할 수 있다.The signal demultiplexing apparatus 131 first recovers core layer data from a signal received through the OFDM receiver 133, and then restores enhanced layer data through cancellation corresponding to the recovered core layer data. In this case, the signal demultiplexing apparatus 131 may first generate a broadcast signal frame, restore the L1 signaling information from the broadcast signal frame, and then use the L1 signaling information to restore the data signal. In this case, the L1 signaling information may include injection level information, normalizing factor information, and the like.
후술하겠지만, 도 1에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치(111)는 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합(combine)하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 결합기; 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 파워 노멀라이저; 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성하는 타임 인터리버; 및 상기 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 방송 신호 프레임을 생성하는 프레임 빌더를 포함할 수 있다. 이 때, 도 1에 도시된 방송 신호 송신 장치(110)는 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합(combine)하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 결합기; 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 파워 노멀라이저; 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성하는 타임 인터리버; 상기 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 방송 신호 프레임을 생성하는 프레임 빌더; 및 상기 방송 신호 프레임을 OFDM 통신 방식을 이용하여 안테나를 통해 송신하는 OFDM 송신기를 포함하는 것으로 볼 수 있다.As will be described later, the signal multiplexing device 111 shown in FIG. 1 includes: a combiner for generating a multiplexed signal by combining the core layer signal and the enhanced layer signal at different power levels; A power normalizer for lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal; A time interleaver for generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; And a frame builder generating a broadcast signal frame using the time interleaved signal and L1 signaling information. In this case, the broadcast signal transmission apparatus 110 shown in FIG. 1 includes a combiner for generating a multiplexed signal by combining the core layer signal and the enhanced layer signal with different power levels; A power normalizer for lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal; A time interleaver for generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; A frame builder for generating a broadcast signal frame using the time interleaved signal and L1 signaling information; And an OFDM transmitter for transmitting the broadcast signal frame through an antenna using an OFDM communication scheme.
후술하겠지만, 도 1에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치는 수신 신호에 타임 디인터리빙을 적용하여 타임 디인터리빙 신호를 생성하는 타임 디인터리버; 상기 수신 신호 또는 상기 타임 디인터리빙 신호의 파워를 송신기의 파워 노멀라이저에 의한 파워 감소만큼 높이는 디-노멀라이저; 상기 디-노멀라이저에 의해 파워 조절된 신호로부터 코어 레이어 데이터를 복원하는 코어 레이어 BICM 디코더; 상기 코어 레이어 BICM 디코더의 코어 레이어 FEC 디코더의 출력 신호를 이용하여, 상기 디-노멀라이저에 의해 파워 조절된 신호에 대한 상기 코어 레이어 데이터에 상응하는 캔슬레이션을 수행하여 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 인핸스드 레이어 심볼 추출기; 상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러의 파워 감소만큼 높이는 디-인젝션 레벨 컨트롤러; 및 상기 디-인젝션 레벨 컨트롤러의 출력 신호를 이용하여 인핸스드 레이어 데이터를 복원하는 인핸스드 레이어 BICM 디코더를 포함할 수 있다. 이 때, 도 1에 도시된 방송 신호 수신 장치(130)는 전송된 신호에 대한 동기, 채널추정 및 등화 중 어느 하나 이상을 수행하여 수신 신호를 생성하는 OFDM 수신기; 상기 수신 신호에 타임 디인터리빙을 적용하여 타임 디인터리빙 신호를 생성하는 타임 디인터리버; 상기 수신 신호 또는 상기 타임 디인터리빙 신호의 파워를 송신기의 파워 노멀라이저에 의한 파워 감소만큼 높이는 디-노멀라이저; 상기 디-노멀라이저에 의해 파워 조절된 신호로부터 코어 레이어 데이터를 복원하는 코어 레이어 BICM 디코더; 상기 코어 레이어 BICM 디코더의 코어 레이어 FEC 디코더의 출력 신호를 이용하여, 상기 디-노멀라이저에 의해 파워 조절된 신호에 대한 상기 코어 레이어 데이터에 상응하는 캔슬레이션을 수행하여 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 인핸스드 레이어 심볼 추출기; 상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러의 파워 감소만큼 높이는 디-인젝션 레벨 컨트롤러; 및 상기 디-인젝션 레벨 컨트롤러의 출력 신호를 이용하여 인핸스드 레이어 데이터를 복원하는 인핸스드 레이어 BICM 디코더를 포함하는 것으로 볼 수 있다.As will be described later, the signal demultiplexing apparatus shown in FIG. 1 includes a time deinterleaver for generating a time deinterleaving signal by applying time deinterleaving to a received signal; A de-normalizer for raising the power of the received signal or the time deinterleaving signal by a power reduction by the power normalizer of the transmitter; A core layer BICM decoder for recovering core layer data from the signal adjusted by the de-normalizer; An enhancement for extracting an enhanced layer signal by performing a cancellation corresponding to the core layer data with respect to a signal controlled by the de-normalizer using an output signal of a core layer FEC decoder of the core layer BICM decoder. De-layer symbol extractor; A de-injection level controller for raising the power of the enhanced layer signal by a power reduction of the injection level controller of the transmitter; And an enhanced layer BICM decoder for restoring enhanced layer data by using the output signal of the de-injection level controller. At this time, the broadcast signal receiving apparatus 130 shown in Figure 1 includes an OFDM receiver for generating a received signal by performing any one or more of synchronization, channel estimation and equalization for the transmitted signal; A time deinterleaver for generating a time deinterleaving signal by applying time deinterleaving to the received signal; A de-normalizer for raising the power of the received signal or the time deinterleaving signal by a power reduction by the power normalizer of the transmitter; A core layer BICM decoder for recovering core layer data from the signal adjusted by the de-normalizer; An enhancement for extracting an enhanced layer signal by performing a cancellation corresponding to the core layer data with respect to a signal controlled by the de-normalizer using an output signal of a core layer FEC decoder of the core layer BICM decoder. De-layer symbol extractor; A de-injection level controller for raising the power of the enhanced layer signal by a power reduction of the injection level controller of the transmitter; And an enhanced layer BICM decoder for restoring enhanced layer data by using the output signal of the de-injection level controller.
도 1에는 명시적으로 도시되지 아니하였으나, 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 시스템은 코어 레이어 데이터 및 인핸스드 레이어 데이터 이외에도 하나 이상의 확장 레이어 데이터를 멀티플렉싱/디멀티플렉싱할 수 있다. 이 때, 확장 레이어 데이터는 코어 레이어 데이터 및 인핸스드 레이어 데이터보다 낮은 파워 레벨로 멀티플렉싱될 수 있다. 나아가, 둘 이상의 확장 레이어들이 포함되는 경우, 첫 번째 확장 레이어의 인젝션 파워 레벨보다 두 번째 확장 레이어의 인젝션 파워 레벨이 낮고, 두 번째 확장 레이어의 인젝션 파워 레벨보다 세 번째 확장 레이어의 인젝션 파워 레벨이 낮을 수 있다.Although not explicitly illustrated in FIG. 1, the broadcast signal transmission / reception system according to an embodiment of the present invention may multiplex / demultiplex one or more enhancement layer data in addition to core layer data and enhanced layer data. In this case, the enhancement layer data may be multiplexed at a lower power level than the core layer data and the enhanced layer data. Furthermore, when two or more extension layers are included, the injection power level of the second extension layer is lower than the injection power level of the first extension layer, and the injection power level of the third extension layer is lower than the injection power level of the second extension layer. Can be.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a broadcast signal transmission / reception method according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 방법은 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 멀티플렉싱한다(S210).2, in the broadcast signal transmission / reception method according to an embodiment of the present invention, the core layer signal and the enhanced layer signal are combined and multiplexed at different power levels (S210).
이 때, 단계(S210)에 의하여 생성되는 멀티플렉싱된 신호는 데이터 신호와 L1 시그널링 정보를 포함할 수 있다. 이 때, L1 시그널링 정보는 인젝션 레벨 정보 및 노멀라이징 팩터 정보를 포함할 수 있다.In this case, the multiplexed signal generated by step S210 may include a data signal and L1 signaling information. In this case, the L1 signaling information may include injection level information and normalizing factor information.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 방법은 멀티플렉싱된 신호를 OFDM 전송한다(S220).In addition, the broadcast signal transmission / reception method according to an embodiment of the present invention transmits the multiplexed signal by OFDM (S220).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 방법은 전송된 신호를 OFDM 수신한다(S230).In addition, the broadcast signal transmission / reception method according to an embodiment of the present invention receives the transmitted signal by OFDM (S230).
이 때, 단계(S230)는 동기(synchronization), 채널 추정(channel estimation) 및 등화(equalization) 과정 등을 수행할 수 있다.In this case, step S230 may perform synchronization, channel estimation, and equalization processes.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 방법은 수신된 신호에서 코어 레이어 데이터를 복원한다(S240).In addition, the broadcast signal transmission / reception method according to an embodiment of the present invention restores core layer data from the received signal (S240).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 송/수신 방법은 코어 레이어 신호 캔슬레이션을 통해 인핸스드 레이어 데이터를 복원한다(S250).In addition, the broadcast signal transmission / reception method according to an embodiment of the present invention restores enhanced layer data through core layer signal cancellation (S250).
특히, 도 2에 도시된 단계(S240) 및 단계(S250)는 단계(S210)에 상응하는 디멀티플렉싱 동작에 해당하는 것일 수 있다.In particular, steps S240 and S250 illustrated in FIG. 2 may correspond to a demultiplexing operation corresponding to step S210.
후술하겠지만, 도 2에 도시된 단계(S210)는 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 단계; 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 단계; 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성하는 단계; 및 상기 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 방송 신호 프레임을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때, 단계(S210)의 방송 신호 송신 방법은, 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 단계; 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 단계; 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성하는 단계; 상기 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 방송 신호 프레임을 생성하는 단계; 및 상기 방송 신호 프레임을 OFDM 통신 방식을 이용하여 안테나를 통해 송신하는 단계를 포함하는 것으로 볼 수 있다.As will be described later, step S210 illustrated in FIG. 2 may include combining a core layer signal and an enhanced layer signal at different power levels to generate a multiplexed signal; Lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal; Generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; And generating a broadcast signal frame using the time interleaved signal and L1 signaling information. In this case, the method of transmitting a broadcast signal in step S210 may include: generating a multiplexed signal by combining the core layer signal and the enhanced layer signal at different power levels; Lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal; Generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; Generating a broadcast signal frame using the time interleaved signal and L1 signaling information; And transmitting the broadcast signal frame through an antenna using an OFDM communication scheme.
후술하겠지만, 도 2에 도시된 단계들(S240, S250)은 수신 신호에 타임 디인터리빙을 적용하여 타임 디인터리빙 신호를 생성하는 단계; 상기 수신 신호 또는 상기 타임 디인터리빙 신호의 파워를 송신기의 파워 노멀라이저에 의한 파워 감소만큼 높이는 단계; 상기 파워 조절된 신호로부터 코어 레이어 데이터를 복원하는 단계; 상기 파워 조절된 신호에 대한 상기 코어 레이어 데이터에 상응하는 캔슬레이션을 수행하여 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 단계; 상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러의 파워 감소만큼 높이는 단계; 및 파워 조절된 상기 인핸스드 레이어 신호를 이용하여 인핸스드 레이어 데이터를 복원하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 방송 신호 수신 방법은, 전송된 신호에 대한 동기, 채널추정 및 등화 중 어느 하나 이상을 수행하여 수신 신호를 생성하는 단계; 상기 수신 신호에 타임 디인터리빙을 적용하여 타임 디인터리빙 신호를 생성하는 단계; 상기 수신 신호 또는 상기 타임 디인터리빙 신호의 파워를 송신기의 파워 노멀라이저에 의한 파워 감소만큼 높이는 단계; 상기 파워 조절된 신호로부터 코어 레이어 데이터를 복원하는 단계; 상기 파워 조절된 신호에 대한 상기 코어 레이어 데이터에 상응하는 캔슬레이션을 수행하여 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 단계; 상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러의 파워 감소만큼 높이는 단계; 및 파워 조절된 상기 인핸스드 레이어 신호를 이용하여 인핸스드 레이어 데이터를 복원하는 단계를 포함하는 것으로 볼 수 있다.As will be described later, steps S240 and S250 illustrated in FIG. 2 may include generating time deinterleaving signals by applying time deinterleaving to received signals; Increasing the power of the received signal or the time deinterleaving signal by a power reduction by a power normalizer of the transmitter; Restoring core layer data from the power adjusted signal; Extracting an enhanced layer signal by performing cancellation on the core layer data with respect to the power adjusted signal; Increasing the power of the enhanced layer signal by a power reduction of the injection level controller of the transmitter; And restoring enhanced layer data by using the adjusted power enhancement layer signal. At this time, the broadcast signal receiving method according to an embodiment of the present invention, generating a received signal by performing any one or more of the synchronization, channel estimation and equalization for the transmitted signal; Generating a time deinterleaving signal by applying time deinterleaving to the received signal; Increasing the power of the received signal or the time deinterleaving signal by a power reduction by a power normalizer of the transmitter; Restoring core layer data from the power adjusted signal; Extracting an enhanced layer signal by performing cancellation on the core layer data with respect to the power adjusted signal; Increasing the power of the enhanced layer signal by a power reduction of the injection level controller of the transmitter; And restoring enhanced layer data by using the adjusted power enhancement signal.
도 3은 도 1에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치의 일 예를 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram illustrating an example of the signal multiplexing apparatus illustrated in FIG. 1.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 장치는 코어 레이어 BICM부(310), 인핸스드 레이어 BICM부(320), 인젝션 레벨 컨트롤러(330), 결합기(340), 파워 노멀라이저(345), 타임 인터리버(350), L1 시그널링 생성부(360) 및 프레임 빌더(370)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the signal multiplexing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a core layer BICM unit 310, an enhanced layer BICM unit 320, an injection level controller 330, a combiner 340, and a power normalizer. 345, a time interleaver 350, an L1 signaling generator 360, and a frame builder 370.
일반적으로, BICM(Bit-Interleaved Coded Modulation) 장치는 오류정정 부호화기, 비트 인터리버 및 심볼 맵퍼로 구성되며, 도 3에 도시된 코어 레이어 BICM부(310) 및 인핸스드 레이어 BICM부(320)도 각각 오류정정 부호화기, 비트 인터리버 및 심볼 맵퍼를 포함할 수 있다. 특히, 도 3에 도시된 오류정정 부호화기(CORE LAYER FEC ENCODER, ENHANCED LAYER FEC ENCODER)는 각각 BCH 인코더 및 LDPC 인코더가 직렬로 결합된 것일 수 있다. 이 때, 오류정정 부호화기의 입력은 BCH 인코더로 입력되고, BCH 인코더의 출력은 LDPC 인코더로 입력되며, LDPC 인코더의 출력은 오류정정 부호화기의 출력이 될 수 있다.In general, a bit-interleaved coded modulation (BICM) device includes an error correction encoder, a bit interleaver, and a symbol mapper, and the core layer BICM unit 310 and the enhanced layer BICM unit 320 illustrated in FIG. It may include a correction encoder, a bit interleaver, and a symbol mapper. In particular, the error correction encoder illustrated in FIG. 3 may be a combination of a BCH encoder and an LDPC encoder in series. At this time, the input of the error correction encoder may be input to the BCH encoder, the output of the BCH encoder may be input to the LDPC encoder, and the output of the LDPC encoder may be the output of the error correction encoder.
도 3에 도시된 바와 같이, 코어 레이어 데이터(Core Layer data) 및 인핸스드 레이어 데이터(Enhanced Layer data)는 각각 서로 다른 BICM부를 통과한 후 결합기(340)를 통해 합쳐진다. 즉, 본 발명에서 레이어드 디비전 멀티플렉싱(Layered Division Multiplexing; LDM)이라 함은 다수 개의 계층을 파워 차이를 이용하여 하나로 결합하여 전송하는 것을 의미할 수 있다. As shown in FIG. 3, the core layer data and the enhanced layer data pass through different BICM units and then merge through the combiner 340. That is, in the present invention, layered division multiplexing (LDM) may refer to a plurality of layers combined and transmitted using a power difference.
즉, 코어 레이어 데이터는 코어 레이어 BICM부(310)를 통과하고, 인핸스드 레이어 데이터는 인핸스드 레이어 BICM부(320)를 통과한 후 인젝션 레벨 컨트롤러(330)를 거쳐서 결합기(340)에서 결합된다. 이 때, 인핸스드 레이어 BICM부(320)는 코어 레이어 BICM부(310)와는 상이한 BICM 인코딩을 수행할 수 있다. 즉, 인핸스드 레이어 BICM부(320)는 코어 레이어 BICM부(310)보다 높은 비트율에 상응하는 오류정정 부호화나 심볼 맵핑을 수행할 수 있다. 또한, 인핸스드 레이어 BICM부(320)는 코어 레이어 BICM부(310)보다 덜 강인한(less robust) 오류정정 부호화나 심볼 맵핑을 수행할 수 있다.That is, the core layer data passes through the core layer BICM unit 310, and the enhanced layer data passes through the enhanced layer BICM unit 320 and then is combined in the combiner 340 through the injection level controller 330. In this case, the enhanced layer BICM unit 320 may perform different BICM encoding from the core layer BICM unit 310. That is, the enhanced layer BICM unit 320 may perform error correction encoding or symbol mapping corresponding to a higher bit rate than the core layer BICM unit 310. In addition, the enhanced layer BICM unit 320 may perform error correction encoding or symbol mapping that is less robust than the core layer BICM unit 310.
예를 들어, 코어 레이어 오류정정 부호화기가 인핸스드 레이어 오류정정 부호화기보다 비트율이 낮을 수 있다. 이 때, 인핸스드 레이어 심볼 맵퍼는 코어 레이어 심볼 맵퍼보다 덜 강인(less robust)할 수 있다.For example, the core layer error correction encoder may have a lower bit rate than the enhanced layer error correction encoder. At this point, the enhanced layer symbol mapper may be less robust than the core layer symbol mapper.
결합기(340)는 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합(combine)하는 것으로 볼 수 있다. 실시예에 따라, 파워 레벨 조절은 인핸스드 레이어 신호가 아닌 코어 레이어 신호에 대하여 수행될 수도 있다. 이 때, 코어 레이어 신호에 대한 파워는 인핸스드 레이어 신호의 파워보다 커지도록 조절될 수 있다.The combiner 340 may be regarded as combining the core layer signal and the enhanced layer signal at different power levels. According to an embodiment, the power level adjustment may be performed on the core layer signal rather than the enhanced layer signal. In this case, the power for the core layer signal may be adjusted to be greater than the power of the enhanced layer signal.
코어 레이어 데이터는 강인한(robust) 수신을 위해 낮은 부호율(low code rate)의 FEC(Forward error correction) 코드를 사용하는 반면, 인핸스드 레이어 데이터는 높은 데이터 전송률을 위해 높은 부호율의 FEC 코드를 사용할 수 있다.Core layer data uses low code rate forward error correction (FEC) codes for robust reception, while enhanced layer data uses high code rate FEC codes for high data rates. Can be.
즉, 코어 레이어 데이터는 인핸스드 레이어 데이터와 비교하여 동일한 수신환경에서 더 넓은 방송구역(coverage)을 가질 수 있다.That is, the core layer data may have a wider coverage area in the same reception environment as compared with the enhanced layer data.
인핸스드 레이어 BICM부(320)를 통과한 인핸스드 레이어 데이터는 인젝션 레벨 컨트롤러(330)를 통해 그 게인(또는 파워)가 조절되어 결합기(340)에 의해 코어 레이어 데이터와 결합된다.The enhanced layer data passing through the enhanced layer BICM unit 320 is adjusted through the injection level controller 330 to be combined with the core layer data by the combiner 340.
즉, 인젝션 레벨 컨트롤러(330)는 인핸스드 레이어 신호의 파워를 줄여서 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 생성한다. 이 때, 인젝션 레벨 컨트롤러(330)에서 조절되는 신호의 크기는 인젝션 레벨(injection level)에 따라 결정될 수 있다. 이 때, 신호 A에 신호 B를 삽입하는 경우의 인젝션 레벨은 하기 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.That is, the injection level controller 330 reduces the power of the enhanced layer signal to generate a power reduced enhanced layer signal. In this case, the magnitude of the signal adjusted by the injection level controller 330 may be determined according to the injection level. In this case, the injection level when the signal B is inserted into the signal A may be defined as in Equation 1 below.
[수학식 1][Equation 1]
Figure PCTKR2015006836-appb-I000001
Figure PCTKR2015006836-appb-I000001
예를 들어, 코어 레이어 신호에 인핸스드 레이어 신호를 삽입할 때 인젝션 레벨을 3dB라고 가정하면, 인핸스드 레이어 신호는 코어 레이어 신호의 절반에 해당하는 파워 크기를 가지는 것을 의미한다.For example, assuming that the injection level is 3 dB when inserting the enhanced layer signal into the core layer signal, it means that the enhanced layer signal has a power amount corresponding to half of the core layer signal.
이 때, 인젝션 레벨 컨트롤러(330)는 인핸스드 레이어 신호의 파워 레벨을 3.0dB에서 10.0dB까지 0.5dB 간격으로 조절할 수 있다. In this case, the injection level controller 330 may adjust the power level of the enhanced layer signal at 0.5 dB intervals from 3.0 dB to 10.0 dB.
일반적으로, 코어 레이어에 할당되는 전송 파워가 인핸스드 레이어에 할당되는 전송 파워에 비해 크게 할당되며, 이를 통해 수신기에서 코어 레이어에 대한 우선적인 복호가 가능하다.In general, the transmit power allocated to the core layer is larger than the transmit power allocated to the enhanced layer, and thus the receiver can preferentially decode the core layer.
이 때, 결합기(340)는 코어 레이어 신호 및 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 결합하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 것으로 볼 수 있다.In this case, the combiner 340 may be considered to generate a multiplexed signal by combining the core layer signal and the power reduced enhanced layer signal.
결합기(340)에 의해 결합된 신호는 코어 레이어 신호와 인핸스드 레이어 신호의 결합에 의하여 발생한 파워 상승만큼 파워를 낮추기 위해 파워 노멀라이저(345)로 제공되어 파워 조절이 수행된다. 즉, 파워 노멀라이저(345)는 결합기(340)에 의해 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 코어 레이어 신호에 상응하는 파워 레벨로 낮춘다. 결합된 신호의 레벨이 한 레이어 신호의 레벨보다 높기 때문에 방송 신호 송/수신 시스템의 나머지 부분에서 진폭 클리핑(amplitude clipping) 등을 방지하기 위해서 파워 노멀라이저(345)의 파워 노멀라이징이 필요하다.The signal coupled by the combiner 340 is provided to the power normalizer 345 to lower the power by the power increase generated by the combination of the core layer signal and the enhanced layer signal, thereby performing power adjustment. That is, the power normalizer 345 lowers the power of the signal multiplexed by the combiner 340 to a power level corresponding to the core layer signal. Since the level of the combined signal is higher than the level of one layer signal, power normalization of the power normalizer 345 is necessary to prevent amplitude clipping or the like in the rest of the broadcast signal transmission / reception system.
이 때, 파워 노멀라이저(345)는 하기 수학식 2의 노멀라이징 팩터(normalizing factor)를 결합된 신호의 크기에 곱하여 알맞은 신호의 크기로 조절할 수 있다. 하기 수학식 2를 계산하기 위한 인젝션 레벨 정보는 시그널링 플로우(signaling flow)를 통해 파워 노멀라이저(345)로 전달될 수 있다.At this time, the power normalizer 345 may multiply the normalizing factor of Equation 2 by the magnitude of the combined signal to adjust the appropriate signal size. Injection level information for calculating Equation 2 may be transferred to the power normalizer 345 through a signaling flow.
[수학식 2][Equation 2]
Figure PCTKR2015006836-appb-I000002
Figure PCTKR2015006836-appb-I000002
인핸스드 레이어 신호 SE가 코어 레이어 신호 SC에 기설정된 인젝션 레벨에 의해 인젝션될 때 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호의 파워 레벨이 1로 노멀라이즈된다고 가정하면, 결합 신호는
Figure PCTKR2015006836-appb-I000003
와 같이 표현될 수 있다.
When the enhanced layer signal S E is injected by the injection level preset to the core layer signal S C , assuming that the power levels of the core layer signal and the enhanced layer signal are normalized to 1, the combined signal is
Figure PCTKR2015006836-appb-I000003
It can be expressed as
이 때, α는 다양한 인젝션 레벨들에 상응하는 스케일링 팩터(scaling factor)를 나타낸다. 즉, 인젝션 레벨 컨트롤러(330)는 스케일링 팩터에 상응하는 것일 수 있다.In this case, α represents a scaling factor corresponding to various injection levels. That is, the injection level controller 330 may correspond to a scaling factor.
예를 들어, 인핸스드 레이어의 인젝션 레벨이 3dB이면, 결합된 신호는
Figure PCTKR2015006836-appb-I000004
와 같이 표현될 수 있다.
For example, if the injection level of the enhanced layer is 3 dB, the combined signal
Figure PCTKR2015006836-appb-I000004
It can be expressed as
결합된(combined) 신호(멀티플렉싱된 신호)의 파워가 코어 레이어 신호와 비교하여 증가하였기 때문에, 파워 노멀라이저(345)는 이와 같은 파워 증가를 완화(mitigate)시켜야 한다.Since the power of the combined signal (multiplexed signal) has increased compared to the core layer signal, the power normalizer 345 must mitigate this power increase.
파워 노멀라이저(345)의 출력은
Figure PCTKR2015006836-appb-I000005
와 같이 표현될 수 있다.
The output of the power normalizer 345 is
Figure PCTKR2015006836-appb-I000005
It can be expressed as
이 때, β는 인핸스드 레이어의 다양한 인젝션 레벨에 따른 노멀라이징 팩터(normalizing factor)를 나타낸다.In this case, β represents a normalizing factor according to various injection levels of the enhanced layer.
인핸스드 레이어의 인젝션 레벨이 3dB인 경우, 코어 레이어 신호 대비 결합 신호의 파워 증가는 50%이다. 따라서, 파워 노멀라이저(345)의 출력은
Figure PCTKR2015006836-appb-I000006
와 같이 표현될 수 있다.
When the injection level of the enhanced layer is 3dB, the combined signal power increase is 50% compared to the core layer signal. Thus, the output of the power normalizer 345 is
Figure PCTKR2015006836-appb-I000006
It can be expressed as
하기 표 1은 다양한 인젝션 레벨에 따른 스케일링 팩터 α와 노멀라이징 팩터 β를 나타낸다(CL: Core Layer, EL: Enhanced Layer). 인젝션 레벨과 스케일링 팩터 α및 노멀라이징 팩터 β와의 관계는 아래와 같이 정의될 수 있다.Table 1 below shows scaling factors α and normalizing factors β according to various injection levels (CL: Core Layer, EL: Enhanced Layer). The relationship between the injection level and the scaling factor α and the normalizing factor β may be defined as follows.
[수학식 3][Equation 3]
Figure PCTKR2015006836-appb-I000007
Figure PCTKR2015006836-appb-I000007
EL Injection level relative to CLEL Injection level relative to CL Scaling factor αScaling factor α Normalizing factor βNormalizing factor β
3.0 dB3.0 dB 0.70794580.7079458 0.81617360.8161736
3.5 dB3.5 dB 0.66834390.6683439 0.83140610.8314061
4.0 dB4.0 dB 0.63095730.6309573 0.84572620.8457262
4.5 dB4.5 dB 0.59566210.5956621 0.85913270.8591327
5.0 dB5.0 dB 0.56234130.5623413 0.87163460.8716346
5.5 dB5.5 dB 0.53088440.5308844 0.88324950.8832495
6.0 dB6.0 dB 0.50118720.5011872 0.89400220.8940022
6.5 dB6.5 dB 0.47315130.4731513 0.90392410.9039241
7.0 dB7.0 dB 0.44668360.4466836 0.91305120.9130512
7.5 dB7.5 dB 0.42169650.4216965 0.92142310.9214231
8.0 dB8.0 dB 0.39810720.3981072 0.92908190.9290819
8.5 dB8.5 dB 0.37583740.3758374 0.93607120.9360712
9.0 dB9.0 dB 0.35481340.3548134 0.94243530.9424353
9.5 dB9.5 dB 0.33496540.3349654 0.94821800.9482180
10.0 dB10.0 dB 0.31622780.3162278 0.95346260.9534626
즉, 파워 노멀라이저(345)는 노멀라이징 팩터(normalizing factor)에 상응하고, 멀티플렉싱된 신호의 파워를 결합기(340)에 의하여 상승된 만큼 낮추는 것으로 볼 수 있다.That is, the power normalizer 345 corresponds to a normalizing factor, and may be viewed as lowering the power of the multiplexed signal by the combiner 340.
이 때, 노멀라이징 팩터 및 스케일링 팩터는 각각 0보다 크고 1보다 작은 유리수일 수 있다.In this case, the normalizing factor and the scaling factor may be rational numbers larger than 0 and smaller than 1, respectively.
이 때, 스케일링 팩터는 인젝션 레벨 컨트롤러(330)에 상응하는 파워 감소가 클수록 감소하고, 노멀라이징 팩터는 인젝션 레벨 컨트롤러(330)에 상응하는 파워 감소가 클수록 증가할 수 있다.In this case, the scaling factor may decrease as the power reduction corresponding to the injection level controller 330 increases, and the normalizing factor may increase as the power reduction corresponding to the injection level controller 330 increases.
파워 노멀라이징된 신호는 채널에서 발생하는 군집오류(burst error)를 분산시키기 위한 타임 인터리버(time interleaver)(350)를 통과한다.The power normalized signal passes through a time interleaver 350 to distribute the burst errors occurring in the channel.
이 때, 타임 인터리버(350)는 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하는 것으로 볼 수 있다. 즉, 코어 레이어와 인핸스드 레이어가 타임 인터리버를 공유함으로써 불필요한 메모리 사용을 방지하고, 수신기에서의 레이턴시를 줄일 수 있다.In this case, the time interleaver 350 may be regarded as performing interleaving applied to both the core layer signal and the enhanced layer signal. That is, since the core layer and the enhanced layer share the time interleaver, unnecessary memory usage can be prevented and latency at the receiver can be reduced.
후술하겠지만, 인핸스드 레이어 신호는 코어 레이어 신호에 상응하는 코어 레이어 데이터의 복원에 상응하는 캔슬레이션(cancellation)에 기반하여 복원되는 인핸스드 레이어 데이터에 상응하는 것일 수 있고, 결합기(340)는 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호보다 낮은 파워 레벨의 하나 이상의 확장 레이어(extension layer) 신호를 상기 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호와 함께 결합할 수 있다.As will be described later, the enhanced layer signal may correspond to enhanced layer data reconstructed based on cancellation corresponding to reconstruction of core layer data corresponding to the core layer signal, and the combiner 340 may correspond to the core layer. One or more extension layer signals of a lower power level than the signal and enhanced layer signal may be combined with the core layer signal and the enhanced layer signal.
한편, 인젝션 레벨 정보를 포함하는 L1 시그널링 정보는 시그널링 전용의 BICM을 포함하는 L1 시그널링 생성부(360)에서 부호화된다. 이 때, L1 시그널링 생성부(360)는 인젝션 레벨 컨트롤러(330)로부터 인젝션 레벨 정보(IL INFO)를 제공 받아서 L1 시그널링 신호를 생성할 수 있다. Meanwhile, the L1 signaling information including the injection level information is encoded by the L1 signaling generator 360 including the signaling-only BICM. In this case, the L1 signaling generator 360 may generate the L1 signaling signal by receiving the injection level information IL INFO from the injection level controller 330.
L1 시그널링에서 L1은 ISO 7 레이어 모델의 최하위 레이어(lowest layer)인 레이어 1(Layer-1)을 나타낸다. 이 때, L1 시그널링은 프리앰블(preamble)에 포함될 수도 있다.In the L1 signaling, L1 represents Layer-1, which is the lowest layer of the ISO 7 layer model. In this case, the L1 signaling may be included in the preamble.
일반적으로, L1 시그널링은 OFDM 송신기의 주요 파라미터인 FFT 사이즈, 가드 인터벌 사이즈(guard interval size) 등과 BICM 주요 파라미터인 채널 코드 레이트(channel code rate), 모듈레이션 정보 등을 포함할 수 있다. 이러한 L1 시그널링 신호는 데이터 신호와 결합하여 방송 신호 프레임을 구성한다.In general, the L1 signaling may include an FFT size, a guard interval size, which are the main parameters of the OFDM transmitter, a channel code rate, modulation information, etc. which are the main parameters of the BICM. The L1 signaling signal is combined with the data signal to form a broadcast signal frame.
프레임 빌더(370)는 L1 시그널링 신호와 데이터 신호를 결합하여 방송 신호 프레임을 생성한다.The frame builder 370 combines the L1 signaling signal and the data signal to generate a broadcast signal frame.
방송 신호 프레임은 멀티패스(multi-path) 및 도플러(Doppler)에 강인한 OFDM 송신기를 거쳐서 전송된다. 이 때, OFDM 송신기는 차세대 방송시스템의 전송신호 생성을 담당하는 것으로 볼 수 있다.The broadcast signal frame is transmitted through an OFDM transmitter that is robust to multipath and Doppler. In this case, the OFDM transmitter may be regarded as responsible for generating a transmission signal of a next generation broadcasting system.
도 4는 방송 신호 프레임 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a broadcast signal frame structure.
도 4를 참조하면, 방송 신호 프레임은 L1 시그널링 신호 및 데이터 신호를 포함한다. 예를 들어, 방송 신호 프레임은 ATSC 3.0 프레임일 수 있다.Referring to FIG. 4, the broadcast signal frame includes an L1 signaling signal and a data signal. For example, the broadcast signal frame may be an ATSC 3.0 frame.
도 5는 도 1에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치의 다른 예를 나타낸 블록도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating another example of the signal multiplexing apparatus illustrated in FIG. 1.
도 5를 참조하면, 신호 멀티플렉싱 장치가 코어 레이어 데이터 및 인핸스드 레이어 데이터 이외에도 N개(N은 1이상의 자연수)의 확장 레이어들(Extension Layers)에 상응하는 데이터를 함께 멀티플렉싱하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 5, it can be seen that the signal multiplexing apparatus multiplexes data corresponding to N extension layers with N (N is one or more natural numbers) in addition to core layer data and enhanced layer data.
즉, 도 5에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치는 코어 레이어 BICM부(310), 인핸스드 레이어 BICM부(320), 인젝션 레벨 컨트롤러(330), 결합기(340), 파워 노멀라이저(345), 타임 인터리버(350), L1 시그널링 생성부(360) 및 프레임 빌더(370) 이외에도 N개의 확장 레이어 BICM부들(410, ..., 430) 및 인젝션 레벨 컨트롤러들(440, ..., 460)을 포함한다.That is, the signal multiplexing apparatus illustrated in FIG. 5 includes a core layer BICM unit 310, an enhanced layer BICM unit 320, an injection level controller 330, a combiner 340, a power normalizer 345, and a time interleaver ( In addition to the 350, the L1 signaling generator 360, and the frame builder 370, the N enhancement layer BICM units 410,..., 430, and injection level controllers 440,..., 460 are included.
도 5에 도시된 코어 레이어 BICM부(310), 인핸스드 레이어 BICM부(320), 인젝션 레벨 컨트롤러(330), 결합기(340), 파워 노멀라이저(345), 타임 인터리버(350), L1 시그널링 생성부(360) 및 프레임 빌더(370)에 대해서는 도 3을 통하여 이미 상세히 설명한 바 있다.Core layer BICM unit 310, enhanced layer BICM unit 320, injection level controller 330, combiner 340, power normalizer 345, time interleaver 350, L1 signaling generation shown in FIG. The unit 360 and the frame builder 370 have already been described in detail with reference to FIG. 3.
N개의 확장 레이어 BICM부들(410, ..., 430)은 각각 독립적으로 BICM 인코딩을 수행하고, 인젝션 레벨 컨트롤러들(440, ..., 460)은 각각의 확장 레이어에 상응하는 파워 리듀싱을 수행하여 파워 리듀싱된 확장 레이어 신호가 결합기(340)를 통해 다른 레이어 신호들과 결합되도록 한다.The N enhancement layer BICM units 410, ..., 430 independently perform BICM encoding, and the injection level controllers 440, ..., 460 perform power reducing corresponding to each enhancement layer. The power reduced extended layer signal is combined with other layer signals through the combiner 340.
이 때, 확장 레이어 BICM부들(410, ..., 430) 각각의 오류정정 부호화기는 BCH 인코더와 LDPC 인코더가 직렬연결된 것일 수 있다.In this case, the error correction encoder of each of the enhancement layer BICM units 410,..., 430 may be a BCH encoder and an LDPC encoder connected in series.
특히, 인젝션 레벨 컨트롤러들(440, ..., 460) 각각에 상응하는 파워 감소는 인젝션 레벨 컨트롤러(330)의 파워 감소보다 큰 것이 바람직하다. 즉, 도 5에 도시된 인젝션 레벨 컨트롤러들(330, 440, ..., 460)은 아래로 내려올수록 큰 파워 감소에 상응할 수 있다.In particular, the power reduction corresponding to each of the injection level controllers 440,... 460 is preferably greater than the power reduction of the injection level controller 330. That is, the injection level controllers 330, 440,..., 460 illustrated in FIG. 5 may correspond to a large power reduction as it descends.
도 5에 도시된 인젝션 레벨 컨트롤러들(330, 440, 460)로부터 제공된 인젝션 레벨 정보는 L1 시그널링 생성부(360)를 거쳐서 프레임 빌더(370)의 방송 신호 프레임에 포함되어 수신기로 전송된다. 즉, 각 계층의 인젝션 레벨은 L1 시그널링 정보에 담겨, 수신기로 전달된다.The injection level information provided from the injection level controllers 330, 440, and 460 illustrated in FIG. 5 is included in the broadcast signal frame of the frame builder 370 via the L1 signaling generator 360 and transmitted to the receiver. That is, the injection level of each layer is delivered to the receiver in the L1 signaling information.
본 발명에서 파워 조절은 입력 신호의 파워를 증가 또는 감소시키는 것일 수도 있고, 입력 신호의 게인을 증가 또는 감소시키는 것일 수도 있다.In the present invention, the power adjustment may be to increase or decrease the power of the input signal, or may be to increase or decrease the gain of the input signal.
파워 노멀라이저(345)는 결합기(340)에 의하여 복수의 레이어 신호들이 결합됨으로써 야기되는 파워 증가를 완화(mitigate)시킨다.The power normalizer 345 mitigates the power increase caused by combining the plurality of layer signals by the combiner 340.
도 5에 도시된 예에서, 파워 노멀라이저(345)는 하기 수학식 4를 이용하여 노멀라이징 팩터를 각 계층(layer)들의 신호가 결합된 신호의 크기에 곱하여 알맞은 신호 크기로 신호 파워를 조절할 수 있다.In the example shown in FIG. 5, the power normalizer 345 may adjust the signal power to an appropriate signal size by multiplying the normalizing factor by the magnitude of the signal combined with the signals of each layer using Equation 4 below. .
[수학식 4][Equation 4]
Normalizing Factor =Normalizing Factor =
Figure PCTKR2015006836-appb-I000008
Figure PCTKR2015006836-appb-I000008
타임 인터리버(350)는 결합기(340)에 의하여 결합된 신호에 대한 인터리빙을 수행함으로써, 레이어들의 신호들에 함께 적용되는 인터리빙을 수행한다.The time interleaver 350 performs interleaving on signals combined by the combiner 340, thereby interleaving the signals of the layers.
도 6은 도 1에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치의 일 예를 나타낸 블록도이다.6 is a block diagram illustrating an example of the signal demultiplexing apparatus shown in FIG. 1.
도 6를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 디멀티플렉싱 장치는 타임 디인터리버(510), 디-노멀라이저(1010), 코어 레이어 BICM 디코더(520), 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530), 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020) 및 인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the signal demultiplexing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a time deinterleaver 510, a de-normalizer 1010, a core layer BICM decoder 520, and an enhanced layer symbol extractor 530. A de-injection level controller 1020 and an enhanced layer BICM decoder 540.
이 때, 도 6에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치는 도 3에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치에 상응하는 것일 수 있다.In this case, the signal demultiplexing apparatus illustrated in FIG. 6 may correspond to the signal multiplexing apparatus illustrated in FIG. 3.
타임 디인터리버(510)는 시간/주파수 동기(synchronization), 채널추정(channel estimation) 및 등화(equalization) 등의 동작을 수행하는 OFDM 수신기로부터 수신 신호를 제공 받고, 채널에서 발생한 군집오류(burst error) 분산에 관한 동작을 수행한다. 이 때, L1 시그널링 정보는 OFDM 수신기에서 우선적으로 복호되어, 데이터 복호에 활용될 수 있다. 특히, L1 시그널링 정보 중 인젝션 레벨 정보는 디-노멀라이저(1010)와 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)에 전달될 수 있다. 이 때, OFDM 수신기는 수신 신호를 방송 신호 프레임(예를 들어, ATSC 3.0 프레임)의 형태로 복호화한 후, 프레임의 데이터 심볼 부분을 추출하여 타임 디인터리버(510)로 제공할 수 있다. 즉, 타임 디인터리버(510)는 데이터 심볼을 통과시키면서 역인터리빙 과정을 수행하여 채널에서 발생한 군집오류를 분산시킨다.The time deinterleaver 510 receives a received signal from an OFDM receiver that performs operations such as time / frequency synchronization, channel estimation, and equalization, and a burst error occurred in a channel. Performs operations on distribution In this case, the L1 signaling information may be preferentially decoded in the OFDM receiver and used for data decoding. In particular, the injection level information among the L1 signaling information may be delivered to the de-normalizer 1010 and the de-injection level controller 1020. In this case, the OFDM receiver may decode the received signal in the form of a broadcast signal frame (eg, an ATSC 3.0 frame), extract a data symbol portion of the frame, and provide the same to the time deinterleaver 510. That is, the time deinterleaver 510 performs a deinterleaving process while passing a data symbol to distribute clustering errors occurring in a channel.
디-노멀라이저(1010)는 송신기의 파워 노멀라이저에 상응하는 것으로, 파워 노멀라이저에서 감소시킨 만큼 파워를 높인다. 즉, 디-노멀라이저(1010)는 수신 신호를 상기 수학식 2의 노멀라이징 팩터로 나눈다.The de-normalizer 1010 corresponds to the power normalizer of the transmitter, increasing power by a decrease in the power normalizer. That is, the de-normalizer 1010 divides the received signal by the normalizing factor of Equation 2 above.
도 6에 도시된 예에서, 디-노멀라이저(1010)는 타임 인터리버(510)의 출력 신호의 파워를 조절하는 것으로 도시되었으나, 실시예에 따라 디-노멀라이저(1010)는 타임 인터리버(510)의 앞에 위치하여 인터리빙 되기 전에 파워 조절이 수행되도록 할 수도 있다.In the example shown in FIG. 6, the de-normalizer 1010 is shown to adjust the power of the output signal of the time interleaver 510, but according to an embodiment the de-normalizer 1010 may be a time interleaver 510. It can also be placed in front of to allow power adjustment to be performed before interleaving.
즉, 디-노멀라이저(1010)는 타임 인터리버(510)의 앞 또는 뒤에 위치하여 코어 레이어 심볼 디맵퍼의 LLR 계산 등을 위해 신호의 크기를 증폭하는 것으로 볼 수 있다.That is, the de-normalizer 1010 may be located in front of or behind the time interleaver 510 to amplify the signal size for LLR calculation of the core layer symbol demapper.
타임 디인터리버(510)의 출력(또는 디-노멀라이저(1010)의 출력)은 코어 레이어 BICM 디코더(520)로 제공되고, 코어 레이어 BICM 디코더(520)는 코어 레이어 데이터를 복원한다.The output of the time deinterleaver 510 (or the output of the de-normalizer 1010) is provided to the core layer BICM decoder 520, and the core layer BICM decoder 520 restores the core layer data.
이 때, 코어 레이어 BICM 디코더(520)는 코어 레이어 심볼 디맵퍼, 코어 레이어 비트 디인터리버 및 코어 레이어 오류정정 복호화기를 포함한다. 코어 레이어 심볼 디맵퍼는 심볼과 관련된 LLR(Log-Likelihood Ratio) 값들을 계산하고, 코어 레이어 비트 디인터리버는 계산된 LLR 값들을 군집오류에 강하게 섞으며, 코어 레이어 오류정정 복호화기는 채널에서 발생한 오류를 정정한다. In this case, the core layer BICM decoder 520 includes a core layer symbol demapper, a core layer bit deinterleaver, and a core layer error correction decoder. The core layer symbol demapper calculates the Log-Likelihood Ratio (LLR) values associated with the symbol, the core layer bit deinterleaver strongly mixes the calculated LLR values with the clustering error, and the core layer error correction decoder Correct.
이 때, 코어 레이어 심볼 디맵퍼는 미리 결정된 성상도를 이용하여 비트별로 LLR 값을 계산할 수 있다. 이 때 코어 레이어 심볼 맵퍼에서 이용하는 성상도는 송신기에서 사용되는 코드 레이트와 모듈레이션 차수(modulation order)의 조합에 따라 상이할 수 있다.In this case, the core layer symbol demapper may calculate the LLR value for each bit using a predetermined constellation. In this case, the constellation used in the core layer symbol mapper may be different according to a combination of a code rate and a modulation order used in the transmitter.
이 때, 코어 레이어 비트 디인터리버는 계산된 LLR 값들에 대하여 LDPC 코드워드 단위로 역인터리빙을 수행할 수 있다.At this time, the core layer bit deinterleaver may perform deinterleaving on the calculated LLR values in LDPC codeword units.
특히, 코어 레이어 오류정정 복호화기는 정보(information) 비트들만을 출력할 수도 있고, 정보 비트들과 패러티 비트들이 결합된 전체 비트들을 출력할 수도 있다. 이 때, 코어 레이어 오류정정 복호화기는 정보 비트들만을 코어 레이어 데이터로 출력하고, 정보 비트들에 패러티 비트들이 결합된 전체 비트들을 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)로 출력할 수 있다.In particular, the core layer error correction decoder may output only information bits, or may output all bits in which information bits and parity bits are combined. In this case, the core layer error correction decoder may output only information bits as core layer data, and output all bits in which parity bits are combined to the enhanced layer symbol extractor 530.
코어 레이어 오류 정정 복호화기는 코어 레이어 LDPC 복호화기와 코어 레이어 BCH 복호화기가 직렬 연결된 형태일 수 있다. 즉, 코어 레이어 오류 정정 복호화기의 입력이 코어 레이어 LDPC 복호화기로 입력되고, 코어 레이어 LDPC 복호화기의 출력이 코어 레이어 BCH 복호화기로 입력되고, 코어 레이어 BCH 복호화기의 출력이 코어 레이어 오류 정정 복호화기의 출력이 될 수 있다. 이 때, LDPC 복호화기는 LDPC 복호룰 수행하고, BCH 복호화기는 BCH 복호를 수행한다.The core layer error correction decoder may have a form in which a core layer LDPC decoder and a core layer BCH decoder are connected in series. That is, the input of the core layer error correction decoder is input to the core layer LDPC decoder, the output of the core layer LDPC decoder is input to the core layer BCH decoder, and the output of the core layer BCH decoder is It can be an output. At this time, the LDPC decoder performs LDPC decoding, and the BCH decoder performs BCH decoding.
나아가, 인핸스드 레이어 오류 정정 복호화기도 인핸스드 레이어 LDPC 복호화기와 인핸스드 레이어 BCH 복호화기가 직렬 연결된 형태일 수 있다. 즉, 인핸스드 레이어 오류 정정 복호화기의 입력이 인핸스드 레이어 LDPC 복호화기로 입력되고, 인핸스드 레이어 LDPC 복호화기의 출력이 인핸스드 레이어 BCH 복호화기로 입력되고, 인핸스드 레이어 BCH 복호화기의 출력이 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기의 출력이 될 수 있다.Further, the enhanced layer error correction decoder may also be in the form of an enhanced layer LDPC decoder and an enhanced layer BCH decoder connected in series. That is, the input of the enhanced layer error correction decoder is input to the enhanced layer LDPC decoder, the output of the enhanced layer LDPC decoder is input to the enhanced layer BCH decoder, and the output of the enhanced layer BCH decoder is enhanced. It can be the output of the layer error correction decoder.
인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 코어 레이어 BICM 디코더(520)의 코어 레이어 오류정정 복호화기로부터 전체 비트들을 제공 받아서 타임 디인터리버(510) 또는 디-노멀라이저(1010)의 출력 신호로부터 인핸스드 레이어 심볼들을 추출할 수 있다. 실시예에 따라 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 코어 레이어 BICM 디코더(520)의 오류정정 복호화기로부터 전체 비트들을 제공 받지 않고, LDPC의 정보비트들(information bits)을 제공 받거나, BCH 정보 비트들을 제공 받을 수 있다. The enhanced layer symbol extractor 530 receives the entire bits from the core layer error correction decoder of the core layer BICM decoder 520 and receives an enhanced layer from the output signal of the time deinterleaver 510 or the de-normalizer 1010. Symbols can be extracted. According to an embodiment, the enhanced layer symbol extractor 530 does not receive the entire bits from the error correction decoder of the core layer BICM decoder 520, receives information bits of the LDPC, or receives BCH information bits. You can be provided.
이 때, 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 버퍼, 감산기(subtracter), 코어 레이어 심볼 맵퍼 및 코어 레이어 비트 인터리버를 포함한다. 버퍼는 타임 디인터리버(510) 또는 디-노멀라이저(1010)의 출력 신호를 저장한다. 코어 레이어 비트 인터리버는 코어 레이어 BICM 디코더의 전체 비트들(정보 비트들+패러티 비트들)을 입력 받아 송신기와 동일한 코어 레이어 비트 인터리빙을 수행한다. 코어 레이어 심볼 맵퍼는 인터리빙된 신호로부터 송신기와 동일한 코어 레이어 심볼을 생성한다. 감산기는 버퍼에 저장된 신호에서 코어 레이어 심볼 맵퍼의 출력 신호를 감산함으로써, 인핸스드 레이어 심볼을 획득하고 이를 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)에 전달한다. 특히, LDPC 정보비트들을 제공 받는 경우 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 코어 레이어 LDPC 인코더를 더 포함할 수 있다. 또한, BCH 정보 비트들을 제공 받는 경우 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 코어 레이어 LDPC 인코더뿐만 아니라 코어 레이어 BCH 인코더를 더 포함할 수 있다.In this case, the enhanced layer symbol extractor 530 includes a buffer, a subtracter, a core layer symbol mapper, and a core layer bit interleaver. The buffer stores the output signal of the time deinterleaver 510 or de-normalizer 1010. The core layer bit interleaver receives the entire bits (information bits + parity bits) of the core layer BICM decoder and performs the same core layer bit interleaving as the transmitter. The core layer symbol mapper generates the same core layer symbol as the transmitter from the interleaved signal. The subtractor subtracts the output signal of the core layer symbol mapper from the signal stored in the buffer, thereby obtaining the enhanced layer symbol and passing it to the de-injection level controller 1020. In particular, when the LDPC information bits are provided, the enhanced layer symbol extractor 530 may further include a core layer LDPC encoder. In addition, when the BCH information bits are provided, the enhanced layer symbol extractor 530 may further include a core layer BCH encoder as well as a core layer LDPC encoder.
이 때, 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)에 포함되는 코어 레이어 LDPC 인코더, 코어 레이어 BCH 인코더, 코어 레이어 비트 인터리버 및 코어 레이어 심볼 맵퍼는 도 3을 통하여 설명한 코어 레이어의 LDPC 인코더, BCH 인코더, 비트 인터리버 및 심볼 맵퍼와 동일한 것일 수 있다.In this case, the core layer LDPC encoder, the core layer BCH encoder, the core layer bit interleaver, and the core layer symbol mapper included in the enhanced layer symbol extractor 530 may be LDPC encoder, BCH encoder, or bit interleaver of the core layer described with reference to FIG. 3. And symbol mapper.
디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)는 인핸스드 레이어 심볼을 입력 받아서 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러에 의하여 떨어진 파워만큼 파워를 증가시킨다. 즉, 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)는 입력 신호를 증폭하여 인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)로 제공한다. 예를 들어, 송신기에서 인핸스드 레이어 신호의 파워를 코어 레이어 신호의 파워보다 3dB 작게 결합하였다면, 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)는 입력 신호의 파워를 3dB 증가시키는 역할을 한다.The de-injection level controller 1020 receives the enhanced layer symbol and increases the power by the power dropped by the injection level controller of the transmitter. That is, the de-injection level controller 1020 amplifies the input signal and provides the amplified signal to the enhanced layer BICM decoder 540. For example, if the transmitter combines the power of the enhanced layer signal by 3 dB less than the power of the core layer signal, the de-injection level controller 1020 serves to increase the power of the input signal by 3 dB.
이 때, 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)는 OFDM 수신기로부터 인젝션 레벨 정보를 받아서 추출된 인핸스드 레이어 신호에 하기 수학식 5의 인핸스드 레이어 게인을 곱하는 것으로 볼 수 있다.At this time, the de-injection level controller 1020 may be regarded as multiplying the enhanced layer signal obtained by receiving the injection level information from the OFDM receiver and the enhanced layer gain of Equation 5 below.
[수학식 5][Equation 5]
Enhanced Layer Gain =
Figure PCTKR2015006836-appb-I000009
Enhanced Layer Gain =
Figure PCTKR2015006836-appb-I000009
인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)는 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)에 의하여 파워가 상승된 인핸스드 레이어 심볼을 입력 받아서 인핸스드 레이어 데이터를 복원한다.The enhanced layer BICM decoder 540 receives the enhanced layer symbol whose power is increased by the de-injection level controller 1020 and restores the enhanced layer data.
이 때, 인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)는 인핸스드 레이어 심볼 디맵퍼, 인핸스드 레이어 비트 디인터리버 및 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기를 포함할 수 있다. 인핸스드 레이어 심볼 디맵퍼는 인핸스드 레이어 심볼과 관련된 LLR(Log-Likelihood Ratio) 값들을 계산하고, 인핸스드 레이어 비트 디인터리버는 계산된 LLR 값들을 군집오류에 강하게 섞으며, 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기는 채널에서 발생한 오류를 정정한다.In this case, the enhanced layer BICM decoder 540 may include an enhanced layer symbol demapper, an enhanced layer bit deinterleaver, and an enhanced layer error correction decoder. The enhanced layer symbol demapper calculates the Log-Likelihood Ratio (LLR) values associated with the enhanced layer symbol, and the enhanced layer bit deinterleaver strongly mixes the calculated LLR values with the clustering error and decrypts the enhanced layer error correction. The device corrects errors that occur in the channel.
인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)는 코어 레이어 BICM 디코더(520)와 유사한 작업을 수행하지만, 일반적으로 인핸스드 레이어 LDPC 디코더는 6/15 이상인 코드레이트에 대한 LDPC 복호를 수행한다. The enhanced layer BICM decoder 540 performs operations similar to the core layer BICM decoder 520, but in general, the enhanced layer LDPC decoder performs LDPC decoding for a code rate of 6/15 or more.
예를 들어, 코어 레이어는 5/15 이하의 코드 레이트를 가지는 LDPC 코드를 사용하고, 인핸스드 레이어는 6/15 이상의 코드 레이트를 가지는 LDPC 코드를 사용할 수 있다. 이 때, 인핸스드 레이어 데이터의 복호가 가능한 수신 환경에서는 코어 레이어 데이터는 적은 수의 LDPC 디코딩 이터레이션(iteration)만으로도 복호가 가능하다. 이러한 성질을 이용하면 수신기 하드웨어는 하나의 LDPC 디코더를 코어 레이어와 인핸스드 레이어가 공유하여 하드웨어 구현시 발생하는 비용을 줄일 수 있다. 이 때, 코어 레이어 LDPC 디코더는 약간의 시간자원(LDPC 디코딩 이터레이션)만을 사용하고 대부분의 시간자원을 인핸스드 레이어 LDPC 디코더가 사용할 수 있다.For example, the core layer may use an LDPC code having a code rate of 5/15 or less, and the enhanced layer may use an LDPC code having a code rate of 6/15 or more. At this time, in a reception environment in which enhanced layer data can be decoded, core layer data can be decoded by only a small number of LDPC decoding iterations. Using this property, the receiver hardware can share a single LDPC decoder between the core layer and the enhanced layer to reduce the cost of implementing the hardware. At this time, the core layer LDPC decoder uses only a small amount of time resources (LDPC decoding iterations), and most of the time resources can be used by the enhanced layer LDPC decoder.
도 6에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치는 먼저 코어 레이어 데이터를 복원하고, 수신 신호 심볼에서 코어 레이어 심볼들을 캔슬레이션(cancellation)하여 인핸스드 레이어 심볼들만 남긴 후, 인핸스드 레이어 심볼의 파워를 증가시켜서 인핸스드 레이어 데이터를 복원한다. 도 3 및 5를 통해 이미 설명한 바와 같이, 각각의 레이어에 상응하는 신호들이 서로 다른 파워레벨로 결합되므로 가장 강한 파워로 결합된 신호부터 복원되어야 가장 오류가 적은 데이터 복원이 가능하다.The signal demultiplexing apparatus illustrated in FIG. 6 first restores core layer data, cancels core layer symbols from a received signal symbol to leave only enhanced layer symbols, and then increases power of an enhanced layer symbol to enhance it. Restores the layer data. As described above with reference to FIGS. 3 and 5, since signals corresponding to the respective layers are combined at different power levels, the data having the lowest error may be recovered only from the signal having the strongest power.
결국 도 6에 도시된 예에서 신호 디멀티플렉싱 장치는, 수신 신호에 타임 디인터리빙을 적용하여 타임 디인터리빙 신호를 생성하는 타임 디인터리버(510); 상기 수신 신호 또는 상기 타임 디인터리빙 신호의 파워를 송신기의 파워 노멀라이저에 의한 파워 감소만큼 높이는 디-노멀라이저(1010); 상기 디-노멀라이저(1010)에 의해 파워 조절된 신호로부터 코어 레이어 데이터를 복원하는 코어 레이어 BICM 디코더(520); 상기 코어 레이어 BICM 디코더(520)의 코어 레이어 FEC 디코더의 출력 신호를 이용하여, 상기 디-노멀라이저(1010)에 의해 파워 조절된 신호에 대한 상기 코어 레이어 데이터에 상응하는 캔슬레이션을 수행하여 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530); 상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러의 파워 감소만큼 높이는 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020); 및 상기 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)의 출력 신호를 이용하여 인핸스드 레이어 데이터를 복원하는 인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)를 포함할 수 있다.As a result, in the example shown in FIG. 6, the signal demultiplexing apparatus includes: a time deinterleaver 510 which applies time deinterleaving to a received signal to generate a time deinterleaving signal; A de-normalizer (1010) for increasing the power of the received signal or the time deinterleaving signal by a power reduction by a power normalizer of the transmitter; A core layer BICM decoder (520) for recovering core layer data from the signal adjusted by the de-normalizer (1010); Enhanced using the output signal of the core layer FEC decoder of the core layer BICM decoder 520 to perform cancellation corresponding to the core layer data with respect to the signal adjusted by the de-normalizer 1010. An enhanced layer symbol extractor 530 for extracting a layer signal; A de-injection level controller 1020 for raising the power of the enhanced layer signal by a power reduction of the injection level controller of the transmitter; And an enhanced layer BICM decoder 540 for restoring enhanced layer data by using the output signal of the de-injection level controller 1020.
이 때, 인핸스드 레이어 심볼 추출기는 상기 코어 레이어 BICM 디코더의 코어 레이어 LDPC 디코더로부터 전체 코드워드를 입력 받고, 상기 전체 코드워드를 바로 비트 인터리빙할 수 있다.In this case, the enhanced layer symbol extractor may receive the entire codeword from the core layer LDPC decoder of the core layer BICM decoder and may directly bit interleave the entire codeword.
이 때, 인핸스드 레이어 심볼 추출기는 상기 코어 레이어 BICM 디코더의 코어 레이어 LDPC 디코더로부터 정보 비트들을 입력 받고, 상기 정보 비트들을 코어 레이어 LDPC 인코딩한 후 비트 인터리빙을 수행할 수 있다.In this case, the enhanced layer symbol extractor may receive information bits from a core layer LDPC decoder of the core layer BICM decoder, perform bit interleaving after performing core layer LDPC encoding on the information bits.
이 때, 인핸스드 레이어 심볼 추출기는 상기 코어 레이어 BICM 디코더의 코어 레이어 BCH 디코더로부터 정보 비트들을 입력 받고, 상기 정보 비트들을 코어 레이어 BCH 인코딩 및 코어 레이어 LDPC 인코딩한 후 비트 인터리빙을 수행할 수 있다.In this case, the enhanced layer symbol extractor may receive information bits from a core layer BCH decoder of the core layer BICM decoder, perform bit interleaving after performing core layer BCH encoding and core layer LDPC encoding.
이 때, 상기 디-노멀라이저 및 상기 디-인젝션 레벨 컨트롤러는 L1 시그널링에 기반하여 제공된 인젝션 레벨 정보(IL INFO)를 제공 받고, 상기 인젝션 레벨 정보에 기반하여 파워 컨트롤을 수행할 수 있다.At this time, the de-normalizer and the de-injection level controller may receive the injection level information IL INFO provided based on the L1 signaling and perform power control based on the injection level information.
이 때, 상기 코어 레이어 BICM 디코더는 상기 인핸스드 레이어 BICM 디코더보다 낮은 비트율을 가지고, 상기 인핸스드 레이어 BICM 디코더보다 강인할(robust) 수 있다.In this case, the core layer BICM decoder may have a lower bit rate than the enhanced layer BICM decoder and may be more robust than the enhanced layer BICM decoder.
이 때, 상기 디-노멀라이저는 노멀라이징 팩터의 역수에 상응할 수 있다.At this time, the de-normalizer may correspond to the inverse of the normalizing factor.
이 때, 상기 디-인젝션 레벨 컨트롤러는 스케일링 팩터의 역수에 상응할 수 있다.At this time, the de-injection level controller may correspond to the inverse of the scaling factor.
이 때, 인핸스드 레이어 데이터는 코어 레이어 신호에 상응하는 코어 레이어 데이터의 복원에 상응하는 캔슬레이션에 기반하여 복원될 수 있다.In this case, the enhanced layer data may be reconstructed based on a cancellation corresponding to reconstruction of the core layer data corresponding to the core layer signal.
이 때, 신호 디멀티플렉싱 장치는 이전 레이어 데이터에 상응하는 캔슬레이션을 수행하여 확장 레이어 신호를 추출하는 하나 이상의 확장 레이어 심볼 추출기; 상기 확장 레이어 신호의 파워를 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러의 파워 감소만큼 높이는 하나 이상의 디-인젝션 레벨 컨트롤러 및 상기 하나 이상의 디-인젝션 레벨 컨트롤러의 출력 신호를 이용하여 하나 이상의 확장 레이어 데이터를 복원하는 하나 이상의 확장 레이어 BICM 디코더를 더 포함할 수 있다.In this case, the signal demultiplexing apparatus may include one or more enhancement layer symbol extractors configured to extract an enhancement layer signal by performing cancellation corresponding to previous layer data; One or more extensions that restore one or more enhancement layer data using one or more de-injection level controllers that increase the power of the enhancement layer signal by a power reduction of the injection level controller of the transmitter and the output signals of the one or more de-injection level controllers. It may further include a layer BICM decoder.
도 6에 도시된 구성을 통해 본 발명의 일실시예에 따른 신호 디멀티플렉싱 방법은, 수신 신호에 타임 디인터리빙을 적용하여 타임 디인터리빙 신호를 생성하는 단계; 상기 수신 신호 또는 상기 타임 디인터리빙 신호의 파워를 송신기의 파워 노멀라이저에 의한 파워 감소만큼 높이는 단계; 상기 파워 조절된 신호로부터 코어 레이어 데이터를 복원하는 단계; 상기 파워 조절된 신호에 대한 상기 코어 레이어 데이터에 상응하는 캔슬레이션을 수행하여 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 단계; 상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러의 파워 감소만큼 높이는 단계; 및 파워 조절된 상기 인핸스드 레이어 신호를 이용하여 인핸스드 레이어 데이터를 복원하는 단계를 포함함을 알 수 있다.A signal demultiplexing method according to an embodiment of the present invention through the configuration shown in FIG. 6 may include generating time deinterleaving signals by applying time deinterleaving to a received signal; Increasing the power of the received signal or the time deinterleaving signal by a power reduction by a power normalizer of the transmitter; Restoring core layer data from the power adjusted signal; Extracting an enhanced layer signal by performing cancellation on the core layer data with respect to the power adjusted signal; Increasing the power of the enhanced layer signal by a power reduction of the injection level controller of the transmitter; And restoring enhanced layer data by using the power-adjusted enhanced layer signal.
이 때, 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 단계는 코어 레이어 BICM 디코더의 코어 레이어 LDPC 디코더로부터 전체 코드워드를 입력 받고, 상기 전체 코드워드를 바로 비트 인터리빙할 수 있다.In this case, the extracting of the enhanced layer signal may receive the entire codeword from the core layer LDPC decoder of the core layer BICM decoder and directly interleave the entire codeword.
이 때, 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 단계는 코어 레이어 BICM 디코더의 코어 레이어 LDPC 디코더로부터 정보 비트들을 입력 받고, 상기 정보 비트들을 코어 레이어 LDPC 인코딩한 후 비트 인터리빙을 수행할 수 있다.In this case, the extracting of the enhanced layer signal may receive information bits from the core layer LDPC decoder of the core layer BICM decoder, perform bit interleaving after performing core layer LDPC encoding on the information bits.
이 때, 인핸스드 레이어 신호를 추출하는 단계는 코어 레이어 BICM 디코더의 코어 레이어 BCH 디코더로부터 정보 비트들을 입력 받고, 상기 정보 비트들을 코어 레이어 BCH 인코딩 및 코어 레이어 LDPC 인코딩한 후 비트 인터리빙을 수행할 수 있다.In this case, the extracting of the enhanced layer signal may receive information bits from the core layer BCH decoder of the core layer BICM decoder, perform bit interleaving after performing the core layer BCH encoding and core layer LDPC encoding. .
도 7은 도 6에 도시된 코어 레이어 BICM 디코더(520) 및 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)의 일 예를 나타낸 블록도이다.FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of the core layer BICM decoder 520 and the enhanced layer symbol extractor 530 illustrated in FIG. 6.
도 7을 참조하면, 코어 레이어 BICM 디코더(520)는 코어 레이어 심볼 디맵퍼, 코어 레이어 비트 디인터리버, 코어 레이어 LDPC 디코더 및 코어 레이어 BCH 디코더를 포함한다.Referring to FIG. 7, the core layer BICM decoder 520 includes a core layer symbol demapper, a core layer bit deinterleaver, a core layer LDPC decoder, and a core layer BCH decoder.
즉, 도 7에 도시된 예에서 코어 레이어 오류정정 복호화기는 코어 레이어 LDPC 디코더 및 코어 레이어 BCH 디코더를 포함한다.That is, in the example shown in FIG. 7, the core layer error correction decoder includes a core layer LDPC decoder and a core layer BCH decoder.
또한, 도 7에 도시된 예에서 코어 레이어 LDPC 디코더는 패러티 비트들이 포함된 전체 코드워드(whole codeword)를 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)로 제공한다. 즉, 일반적으로 LDPC 디코더는 전체 LDPC 코드워드 중에서 정보 비트들(information bits)만을 출력하나, 전체 코드워드를 출력하는 것도 가능하다.In addition, in the example illustrated in FIG. 7, the core layer LDPC decoder provides a whole codeword including parity bits to the enhanced layer symbol extractor 530. That is, in general, the LDPC decoder outputs only information bits of the entire LDPC codeword, but may output the entire codeword.
이 경우, 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 별도로 코어 레이어 LDPC 인코더나 코어 레이어 BCH 인코더를 구비할 필요가 없어서 구현이 간단하나, LDPC 코드 패러티 부분에 잔여 오류가 남아 있을 가능성이 존재한다.In this case, since the enhanced layer symbol extractor 530 does not need to include a core layer LDPC encoder or a core layer BCH encoder, the implementation is simple, but there is a possibility that residual errors remain in the LDPC code parity part.
도 8은 도 6에 도시된 코어 레이어 BICM 디코더(520) 및 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)의 다른 예를 나타낸 블록도이다.FIG. 8 is a block diagram illustrating another example of the core layer BICM decoder 520 and the enhanced layer symbol extractor 530 illustrated in FIG. 6.
도 8을 참조하면, 코어 레이어 BICM 디코더(520)는 코어 레이어 심볼 디맵퍼, 코어 레이어 비트 디인터리버, 코어 레이어 LDPC 디코더 및 코어 레이어 BCH 디코더를 포함한다.Referring to FIG. 8, the core layer BICM decoder 520 includes a core layer symbol demapper, a core layer bit deinterleaver, a core layer LDPC decoder, and a core layer BCH decoder.
즉, 도 8에 도시된 예에서 코어 레이어 오류정정 복호화기는 코어 레이어 LDPC 디코더 및 코어 레이어 BCH 디코더를 포함한다.That is, in the example shown in FIG. 8, the core layer error correction decoder includes a core layer LDPC decoder and a core layer BCH decoder.
또한, 도 8에 도시된 예에서 코어 레이어 LDPC 디코더는 패러티 비트들이 포함되지 않은 정보 비트들(information bits)을 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)로 제공한다.In addition, in the example illustrated in FIG. 8, the core layer LDPC decoder provides information bits that do not include parity bits to the enhanced layer symbol extractor 530.
이 경우, 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 별도로 코어 레이어 BCH 인코더를 구비할 필요가 없으나, 코어 레이어 LDPC 인코더를 포함하여야 한다.In this case, the enhanced layer symbol extractor 530 does not need to include a core layer BCH encoder separately, but must include a core layer LDPC encoder.
도 8에 도시된 예는 도 7에 도시된 예에 비하여 LDPC 코드 패러티 부분에 남아 있을 수 있는 잔여 오류를 제거할 수 있다.The example illustrated in FIG. 8 may remove residual errors that may remain in the LDPC code parity portion as compared to the example illustrated in FIG. 7.
도 9는 도 6에 도시된 코어 레이어 BICM 디코더(520) 및 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)의 또 다른 예를 나타낸 블록도이다.9 is a block diagram illustrating another example of the core layer BICM decoder 520 and the enhanced layer symbol extractor 530 illustrated in FIG. 6.
도 9를 참조하면, 코어 레이어 BICM 디코더(520)는 코어 레이어 심볼 디맵퍼, 코어 레이어 비트 디인터리버, 코어 레이어 LDPC 디코더 및 코어 레이어 BCH 디코더를 포함한다.Referring to FIG. 9, the core layer BICM decoder 520 includes a core layer symbol demapper, a core layer bit deinterleaver, a core layer LDPC decoder, and a core layer BCH decoder.
즉, 도 9에 도시된 예에서 코어 레이어 오류정정 복호화기는 코어 레이어 LDPC 디코더 및 코어 레이어 BCH 디코더를 포함한다.That is, in the example shown in FIG. 9, the core layer error correction decoder includes a core layer LDPC decoder and a core layer BCH decoder.
도 9에 도시된 예에서는 코어 레이어 데이터에 해당하는 코어 레이어 BCH 디코더의 출력을 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)로 제공한다.In the example shown in FIG. 9, the output of the core layer BCH decoder corresponding to the core layer data is provided to the enhanced layer symbol extractor 530.
이 경우, 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 코어 레이어 LDPC 인코더 및 코어 레이어 BCH 인코더를 모두 포함하여야 하므로 복잡도가 높지만, 도 7 및 도 8의 예와 비교하여 가장 높은 성능을 보장한다.In this case, since the enhanced layer symbol extractor 530 must include both the core layer LDPC encoder and the core layer BCH encoder, the complexity is high, but the highest performance is guaranteed compared to the examples of FIGS. 7 and 8.
도 10은 도 1에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치의 다른 예를 나타낸 블록도이다.FIG. 10 is a block diagram illustrating another example of the signal demultiplexing apparatus illustrated in FIG. 1.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 디멀티플렉싱 장치는 타임 디인터리버(510), 디-노멀라이저(1010), 코어 레이어 BICM 디코더(520), 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530), 인핸스드 레이어 BICM 디코더(540), 하나 이상의 확장 레이어 심볼 추출기들(650, 670), 하나 이상의 확장 레이어 BICM 디코더들(660, 680) 및 디-인젝션 레벨 컨트롤러들(1020, 1150, 1170)을 포함한다.Referring to FIG. 10, the signal demultiplexing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a time deinterleaver 510, a de-normalizer 1010, a core layer BICM decoder 520, and an enhanced layer symbol extractor 530. Enhanced layer BICM decoder 540, one or more enhancement layer symbol extractors 650, 670, one or more enhancement layer BICM decoders 660, 680 and de-injection level controllers 1020, 1150, 1170. Include.
이 때, 도 10에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치는 도 5에 도시된 신호 멀티플렉싱 장치에 상응하는 것일 수 있다.In this case, the signal demultiplexing apparatus illustrated in FIG. 10 may correspond to the signal multiplexing apparatus illustrated in FIG. 5.
타임 디인터리버(510)는 동기(synchronization), 채널추정(channel estimation) 및 등화(equalization) 등의 동작을 수행하는 OFDM 수신기로부터 수신 신호를 제공 받고, 채널에서 발생한 군집오류(burst error) 분산에 관한 동작을 수행한다. 이 때, L1 시그널링 정보는 OFDM 수신기에서 우선적으로 복호되어, 데이터 복호에 활용될 수 있다. 특히, L1 시그널링 정보 중 인젝션 레벨 정보는 디-노멀라이저(1010)와 디-인젝션 레벨 컨트롤러들(1020, 1150, 1170)에 전달될 수 있다.The time deinterleaver 510 receives a received signal from an OFDM receiver that performs operations such as synchronization, channel estimation, and equalization, and relates to distribution of burst errors occurring in a channel. Perform the action. In this case, the L1 signaling information may be preferentially decoded in the OFDM receiver and used for data decoding. In particular, the injection level information among the L1 signaling information may be delivered to the de-normalizer 1010 and the de-injection level controllers 1020, 1150, and 1170.
이 때, 디-노멀라이저(1010)는 모든 레이어의 인젝션 레벨 정보를 취득하여 하기 수학식 6을 이용하여 디-노멀라이징 팩터를 구한 후, 입력신호에 곱할 수 있다.At this time, the de-normalizer 1010 may obtain injection level information of all layers, obtain a de-normalizing factor using Equation 6, and then multiply the input signal.
[수학식 6][Equation 6]
De-Normalizing factor = (Normalizing factor)-1 = De-Normalizing factor = (Normalizing factor) -1 =
Figure PCTKR2015006836-appb-I000010
Figure PCTKR2015006836-appb-I000010
즉, 디-노멀라이징 팩터는 상기 수학식 4에 의하여 표현된 노멀라이징 팩터의 역수이다.That is, the de-normalizing factor is an inverse of the normalizing factor expressed by Equation 4 above.
실시예에 따라, N1 시그널링에 인젝션 레벨 정보뿐만 아니라 노멀라이징 팩터 정보가 포함된 경우 디-노멀라이저(1010)는 인젝션 레벨을 이용하여 디-노멀라이징 팩터를 계산할 필요 없이 노멀라이징 팩터의 역수를 취하여 간단히 디-노멀라이징 팩터를 구할 수 있다.According to an embodiment, when the N1 signaling includes not only the injection level information but also the normalizing factor information, the de-normalizer 1010 simply takes a reciprocal of the normalizing factor without using the injection level and calculates the inverse of the normalizing factor. Normalizing factor can be obtained.
디-노멀라이저(1010)는 송신기의 파워 노멀라이저에 상응하는 것으로, 파워 노멀라이저에서 감소시킨 만큼 파워를 높인다.The de-normalizer 1010 corresponds to the power normalizer of the transmitter, increasing power by a decrease in the power normalizer.
도 10에 도시된 예에서, 디-노멀라이저(1010)는 타임 인터리버(510)의 출력 신호의 파워를 조절하는 것으로 도시되었으나, 실시예에 따라 디-노멀라이저(1010)는 타임 인터리버(510)의 앞에 위치하여 인터리빙 되기 전에 파워 조절이 수행되도록 할 수도 있다.In the example shown in FIG. 10, the de-normalizer 1010 is shown to adjust the power of the output signal of the time interleaver 510, but according to an embodiment the de-normalizer 1010 may be a time interleaver 510. It can also be placed in front of to allow power adjustment to be performed before interleaving.
즉, 디-노멀라이저(1010)는 타임 인터리버(510)의 앞 또는 뒤에 위치하여 코어 레이어 심볼 디맵퍼의 LLR 계산 등을 위해 신호의 크기를 증폭하는 것으로 볼 수 있다.That is, the de-normalizer 1010 may be located in front of or behind the time interleaver 510 to amplify the signal size for LLR calculation of the core layer symbol demapper.
타임 디인터리버(510)의 출력(또는 디-노멀라이저(1010)의 출력)은 코어 레이어 BICM 디코더(520)로 제공되고, 코어 레이어 BICM 디코더(520)는 코어 레이어 데이터를 복원한다.The output of the time deinterleaver 510 (or the output of the de-normalizer 1010) is provided to the core layer BICM decoder 520, and the core layer BICM decoder 520 restores the core layer data.
이 때, 코어 레이어 BICM 디코더(520)는 코어 레이어 심볼 디맵퍼, 코어 레이어 비트 디인터리버 및 코어 레이어 오류정정 복호화기를 포함한다. 코어 레이어 심볼 디맵퍼는 심볼과 관련된 LLR(Log-Likelihood Ratio) 값들을 계산하고, 코어 레이어 비트 디인터리버는 계산된 LLR 값들을 군집오류에 강하게 섞으며, 코어 레이어 오류정정 복호화기는 채널에서 발생한 오류를 정정한다.In this case, the core layer BICM decoder 520 includes a core layer symbol demapper, a core layer bit deinterleaver, and a core layer error correction decoder. The core layer symbol demapper calculates the Log-Likelihood Ratio (LLR) values associated with the symbol, the core layer bit deinterleaver strongly mixes the calculated LLR values with the clustering error, and the core layer error correction decoder Correct.
특히, 코어 레이어 오류정정 복호화기는 정보(information) 비트들만을 출력할 수도 있고, 정보 비트들과 패러티 비트들이 결합된 전체 비트들을 출력할 수도 있다. 이 때, 코어 레이어 오류정정 복호화기는 정보 비트들만을 코어 레이어 데이터로 출력하고, 정보 비트들에 패러티 비트들이 결합된 전체 비트들을 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)로 출력할 수 있다.In particular, the core layer error correction decoder may output only information bits, or may output all bits in which information bits and parity bits are combined. In this case, the core layer error correction decoder may output only information bits as core layer data, and output all bits in which parity bits are combined to the enhanced layer symbol extractor 530.
코어 레이어 오류 정정 복호화기는 코어 레이어 LDPC 복호화기와 코어 레이어 BCH 복호화기가 직렬 연결된 형태일 수 있다. 즉, 코어 레이어 오류 정정 복호화기의 입력이 코어 레이어 LDPC 복호화기로 입력되고, 코어 레이어 LDPC 복호화기의 출력이 코어 레이어 BCH 복호화기로 입력되고, 코어 레이어 BCH 복호화기의 출력이 코어 레이어 오류 정정 복호화기의 출력이 될 수 있다. 이 때, LDPC 복호화기는 LDPC 복호룰 수행하고, BCH 복호화기는 BCH 복호를 수행한다.The core layer error correction decoder may have a form in which a core layer LDPC decoder and a core layer BCH decoder are connected in series. That is, the input of the core layer error correction decoder is input to the core layer LDPC decoder, the output of the core layer LDPC decoder is input to the core layer BCH decoder, and the output of the core layer BCH decoder is It can be an output. At this time, the LDPC decoder performs LDPC decoding, and the BCH decoder performs BCH decoding.
인핸스드 레이어 오류 정정 복호화기도 인핸스드 레이어 LDPC 복호화기와 인핸스드 레이어 BCH 복호화기가 직렬 연결된 형태일 수 있다. 즉, 인핸스드 레이어 오류 정정 복호화기의 입력이 인핸스드 레이어 LDPC 복호화기로 입력되고, 인핸스드 레이어 LDPC 복호화기의 출력이 인핸스드 레이어 BCH 복호화기로 입력되고, 인핸스드 레이어 BCH 복호화기의 출력이 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기의 출력이 될 수 있다.The enhanced layer error correction decoder may also have a form in which the enhanced layer LDPC decoder and the enhanced layer BCH decoder are connected in series. That is, the input of the enhanced layer error correction decoder is input to the enhanced layer LDPC decoder, the output of the enhanced layer LDPC decoder is input to the enhanced layer BCH decoder, and the output of the enhanced layer BCH decoder is enhanced. It can be the output of the layer error correction decoder.
나아가, 확장 레이어 오류 정정 복호화기도 확장 레이어 LDPC 복호화기와 확장 레이어 BCH 복호화기가 직렬 연결된 형태일 수 있다. 즉, 확장 레이어 오류 정정 복호화기의 입력이 확장 레이어 LDPC 복호화기로 입력되고, 확장 레이어 LDPC 복호화기의 출력이 확장 레이어 BCH 복호화기로 입력되고, 확장 레이어 BCH 복호화기의 출력이 확장 레이어 오류정정 복호화기의 출력이 될 수 있다.In addition, the enhancement layer error correction decoder may also have a form in which the enhancement layer LDPC decoder and the enhancement layer BCH decoder are connected in series. That is, the input of the enhancement layer error correction decoder is input to the enhancement layer LDPC decoder, the output of the enhancement layer LDPC decoder is input to the enhancement layer BCH decoder, and the output of the enhancement layer BCH decoder is It can be an output.
특히, 도 7, 도 8 및 도 9를 통하려 설명한 오류정정 복호화기의 출력 중 어느 것을 사용할지에 따른 구현의 복잡성과 성능 사이의 트레이드 오프(trade off)는 도 10의 코어 레이어 BICM 디코더(520)와 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)뿐만 아니라, 확장 레이어 심볼 추출기들(650, 670), 확장 레이어 BICM 디코더들(660, 680)에도 적용된다.In particular, the trade off between implementation complexity and performance depending on which of the outputs of the error correction decoder described with reference to FIGS. 7, 8 and 9 is to be used is the core layer BICM decoder 520 of FIG. In addition to the enhanced layer symbol extractor 530, the enhancement layer symbol extractors 650 and 670 and the enhancement layer BICM decoders 660 and 680 are applied.
인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 코어 레이어 BICM 디코더(520)의 코어 레이어 오류정정 복호화기로부터 전체 비트들을 제공 받아서 타임 디인터리버(510) 또는 디-노멀라이저(1010)의 출력 신호로부터 인핸스드 레이어 심볼들을 추출할 수 있다. 실시예에 따라 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 코어 레이어 BICM 디코더(520)의 오류정정 복호화기로부터 전체 비트들을 제공 받지 않고, LDPC의 정보비트들(information bits)을 제공 받거나, BCH 정보 비트들을 제공 받을 수 있다.The enhanced layer symbol extractor 530 receives the entire bits from the core layer error correction decoder of the core layer BICM decoder 520 and receives an enhanced layer from the output signal of the time deinterleaver 510 or the de-normalizer 1010. Symbols can be extracted. According to an embodiment, the enhanced layer symbol extractor 530 does not receive the entire bits from the error correction decoder of the core layer BICM decoder 520, receives information bits of the LDPC, or receives BCH information bits. You can be provided.
이 때, 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)는 버퍼, 감산기(subtracter), 코어 레이어 심볼 맵퍼 및 코어 레이어 비트 인터리버를 포함한다. 버퍼는 타임 디인터리버(510) 또는 디-노멀라이저(1010)의 출력 신호를 저장한다. 코어 레이어 비트 인터리버는 코어 레이어 BICM 디코더의 전체 비트들(정보 비트들+패러티 비트들)을 입력 받아 송신기와 동일한 코어 레이어 비트 인터리빙을 수행한다. 코어 레이어 심볼 맵퍼는 인터리빙된 신호로부터 송신기와 동일한 코어 레이어 심볼을 생성한다. 감산기는 버퍼에 저장된 신호에서 코어 레이어 심볼 맵퍼의 출력 신호를 감산함으로써, 인핸스드 레이어 심볼을 획득하고 이를 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)에 전달한다.In this case, the enhanced layer symbol extractor 530 includes a buffer, a subtracter, a core layer symbol mapper, and a core layer bit interleaver. The buffer stores the output signal of the time deinterleaver 510 or de-normalizer 1010. The core layer bit interleaver receives the entire bits (information bits + parity bits) of the core layer BICM decoder and performs the same core layer bit interleaving as the transmitter. The core layer symbol mapper generates the same core layer symbol as the transmitter from the interleaved signal. The subtractor subtracts the output signal of the core layer symbol mapper from the signal stored in the buffer, thereby obtaining the enhanced layer symbol and passing it to the de-injection level controller 1020.
이 때, 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)에 포함되는 코어 레이어 비트 인터리버 및 코어 레이어 심볼 맵퍼는 도 5에 도시된 코어 레이어의 비트 인터리버 및 심볼 맵퍼와 동일한 것일 수 있다.In this case, the core layer bit interleaver and the core layer symbol mapper included in the enhanced layer symbol extractor 530 may be the same as the bit interleaver and symbol mapper of the core layer illustrated in FIG. 5.
디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)는 인핸스드 레이어 심볼을 입력 받아서 송신기의 인젝션 레벨 컨트롤러에 의하여 떨어진 파워만큼 파워를 증가시킨다. 즉, 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)는 입력 신호를 증폭하여 인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)로 제공한다.The de-injection level controller 1020 receives the enhanced layer symbol and increases the power by the power dropped by the injection level controller of the transmitter. That is, the de-injection level controller 1020 amplifies the input signal and provides the amplified signal to the enhanced layer BICM decoder 540.
인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)는 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)에 의하여 파워가 상승된 인핸스드 레이어 심볼을 입력 받아서 인핸스드 레이어 데이터를 복원한다.The enhanced layer BICM decoder 540 receives the enhanced layer symbol whose power is increased by the de-injection level controller 1020 and restores the enhanced layer data.
이 때, 인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)는 인핸스드 레이어 심볼 디맵퍼, 인핸스드 레이어 비트 디인터리버 및 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기를 포함할 수 있다. 인핸스드 레이어 심볼 디맵퍼는 인핸스드 레이어 심볼과 관련된 LLR(Log-Likelihood Ratio) 값들을 계산하고, 인핸스드 레이어 비트 디인터리버는 계산된 LLR 값들을 군집오류에 강하게 섞으며, 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기는 채널에서 발생한 오류를 정정한다.In this case, the enhanced layer BICM decoder 540 may include an enhanced layer symbol demapper, an enhanced layer bit deinterleaver, and an enhanced layer error correction decoder. The enhanced layer symbol demapper calculates the Log-Likelihood Ratio (LLR) values associated with the enhanced layer symbol, and the enhanced layer bit deinterleaver strongly mixes the calculated LLR values with the clustering error and decrypts the enhanced layer error correction. The device corrects errors that occur in the channel.
특히, 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기는 정보(information) 비트들만을 출력할 수도 있고, 정보 비트들과 패러티 비트들이 결합된 전체 비트들을 출력할 수도 있다. 이 때, 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기는 정보 비트들만을 인핸스드 레이어 데이터로 출력하고, 정보 비트들에 패러티 비트들이 결합된 전체 비트들을 확장 레이어 심볼 추출기(650)로 출력할 수 있다.In particular, the enhanced layer error correction decoder may output only information bits, or may output all bits in which information bits and parity bits are combined. In this case, the enhanced layer error correction decoder may output only information bits as enhanced layer data, and output all bits in which the parity bits are combined with the information bits to the enhancement layer symbol extractor 650.
확장 레이어 심볼 추출기(650)는 인핸스드 레이어 BICM 디코더(540)의 인핸스드 레이어 오류정정 복호화기로부터 전체 비트들을 제공 받아서 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)의 출력 신호로부터 확장(extension) 레이어 심볼들을 추출한다.The enhancement layer symbol extractor 650 receives the entire bits from the enhanced layer error correction decoder of the enhanced layer BICM decoder 540 and extracts extension layer symbols from the output signal of the de-injection level controller 1020. do.
이 때, 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)는 인핸스드 레이어 심볼 추출기(530)의 감산기의 출력 신호의 파워를 증폭시킬 수 있다.In this case, the de-injection level controller 1020 may amplify the power of the output signal of the subtractor of the enhanced layer symbol extractor 530.
이 때, 확장 레이어 심볼 추출기(650)는 버퍼, 감산기(subtracter), 인핸스드 레이어 심볼 맵퍼 및 인핸스드 레이어 비트 인터리버를 포함한다. 버퍼는 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)의 출력 신호를 저장한다. 인핸스드 레이어 비트 인터리버는 인핸스드 레이어 BICM 디코더의 전체 비트들(정보 비트들+패러티 비트들)을 입력 받아 송신기와 동일한 인핸스드 레이어 비트 인터리빙을 수행한다. 인핸스드 레이어 심볼 맵퍼는 인터리빙된 신호로부터 송신기와 동일한 인핸스드 레이어 심볼을 생성한다. 감산기는 버퍼에 저장된 신호에서 인핸스드 레이어 심볼 맵퍼의 출력 신호를 감산함으로써, 확장 레이어 심볼을 획득하고 이를 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1150)에 전달한다.In this case, the enhancement layer symbol extractor 650 includes a buffer, a subtracter, an enhanced layer symbol mapper, and an enhanced layer bit interleaver. The buffer stores the output signal of the de-injection level controller 1020. The enhanced layer bit interleaver receives the entire bits (information bits + parity bits) of the enhanced layer BICM decoder and performs the same enhanced layer bit interleaving as the transmitter. The enhanced layer symbol mapper generates the same enhanced layer symbol as the transmitter from the interleaved signal. The subtractor subtracts the output signal of the enhanced layer symbol mapper from the signal stored in the buffer, thereby obtaining the enhancement layer symbol and delivering it to the de-injection level controller 1150.
이 때, 확장 레이어 심볼 추출기(650)에 포함되는 인핸스드 레이어 비트 인터리버 및 인핸스드 레이어 심볼 맵퍼는 도 5에 도시된 인핸스드 레이어의 비트 인터리버 및 심볼 맵퍼와 동일한 것일 수 있다.In this case, the enhanced layer bit interleaver and the enhanced layer symbol mapper included in the enhancement layer symbol extractor 650 may be the same as the bit interleaver and symbol mapper of the enhanced layer illustrated in FIG. 5.
디-인젝션 레벨 컨트롤러(1150)는 송신기에서 해당 레이어의 인젝션 레벨 컨트롤러에 의하여 감소된 만큼 파워를 증가시킨다.The de-injection level controller 1150 increases the power by the injection level controller of the layer at the transmitter.
이 때, 디-인젝션 레벨 컨트롤러는 하기 수학식 7의 확장 레이어 게인을 곱하는 동작을 수행하는 것으로 볼 수 있다. 이 때, 0번째 인젝션 레벨은 0dB로 간주할 수 있다.In this case, the de-injection level controller may be regarded as performing an operation of multiplying the enhancement layer gain of Equation 7 below. At this time, the 0 th injection level may be regarded as 0 dB.
[수학식 7][Equation 7]
n-th Extension Layer Gain =
Figure PCTKR2015006836-appb-I000011
n-th Extension Layer Gain =
Figure PCTKR2015006836-appb-I000011
확장 레이어 BICM 디코더(660)는 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1150)에 의하여 파워가 증가된 확장 레이어 심볼을 입력 받아서 확장 레이어 데이터를 복원한다.The enhancement layer BICM decoder 660 receives the enhancement layer symbol whose power is increased by the de-injection level controller 1150 and restores the enhancement layer data.
이 때, 확장 레이어 BICM 디코더(660)는 확장 레이어 심볼 디맵퍼, 확장 레이어 비트 디인터리버 및 확장 레이어 오류정정 복호화기를 포함할 수 있다. 확장 레이어 심볼 디맵퍼는 확장 레이어 심볼과 관련된 LLR(Log-Likelihood Ratio) 값들을 계산하고, 확장 레이어 비트 디인터리버는 계산된 LLR 값들을 군집오류에 강하게 섞으며, 확장 레이어 오류정정 복호화기는 채널에서 발생한 오류를 정정한다.In this case, the enhancement layer BICM decoder 660 may include an enhancement layer symbol demapper, an enhancement layer bit deinterleaver, and an enhancement layer error correction decoder. The enhancement layer symbol demapper calculates the Log-Likelihood Ratio (LLR) values associated with the enhancement layer symbol, the enhancement layer bit deinterleaver strongly mixes the calculated LLR values with the clustering error, and the enhancement layer error correction decoder Correct the error.
특히, 확장 레이어 심볼 추출기 및 확장 레이어 BICM 디코더는 확장 레이어가 둘 이상인 경우 각각 둘 이상 구비될 수 있다.In particular, two or more enhancement layer symbol extractors and enhancement layer BICM decoders may be provided when there are two or more enhancement layers.
즉, 도 10에 도시된 예에서, 확장 레이어 BICM 디코더(660)의 확장 레이어 오류정정 복호화기는 정보(information) 비트들만을 출력할 수도 있고, 정보 비트들과 패러티 비트들이 결합된 전체 비트들을 출력할 수도 있다. 이 때, 확장 레이어 오류정정 복호화기는 정보 비트들만을 확장 레이어 데이터로 출력하고, 정보 비트들에 패러티 비트들이 결합된 전체 비트들을 다음 확장 레이어 심볼 추출기(670)로 출력할 수 있다.That is, in the example shown in FIG. 10, the enhancement layer error correction decoder of the enhancement layer BICM decoder 660 may output only information bits and output all bits in which the information bits and the parity bits are combined. It may be. In this case, the enhancement layer error correction decoder may output only information bits as enhancement layer data, and output all bits in which parity bits are combined with the information bits to the next enhancement layer symbol extractor 670.
확장 레이어 심볼 추출기(670), 확장 레이어 BICM 디코더(680) 및 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1170)의 구조 및 동작은 전술한 확장 레이어 심볼 추출기(650), 확장 레이어 BICM 디코더(660) 및 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1150)의 구조 및 동작으로부터 쉽게 알 수 있다.The structure and operation of the enhancement layer symbol extractor 670, the enhancement layer BICM decoder 680, and the de-injection level controller 1170 are described in detail above with the enhancement layer symbol extractor 650, the enhancement layer BICM decoder 660 and de-injection. It can be easily seen from the structure and operation of the level controller 1150.
도 10에 도시된 디-인젝션 레벨 컨트롤러들(1020, 1150, 1170)은 아래로 내려갈수록 더 큰 파워 상승에 상응하는 것일 수 있다. 즉, 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1020)보다 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1150)가 파워를 더 크게 증가시키고, 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1150)보다 디-인젝션 레벨 컨트롤러(1170)가 더 파워를 크게 증가시킬 수 있다.The de-injection level controllers 1020, 1150, and 1170 shown in FIG. 10 may correspond to a greater power rise as it goes down. That is, the de-injection level controller 1150 increases power more than the de-injection level controller 1020, and the de-injection level controller 1170 increases the power more significantly than the de-injection level controller 1150. You can.
도 10에 도시된 신호 디멀티플렉싱 장치는 가장 먼저 코어 레이어 데이터를 복원하고, 코어 레이어 심볼의 캔슬레이션을 이용하여 인핸스드 레이어 데이터를 복원하고, 인핸스드 레이어 심볼의 캔슬레이션을 이용하여 확장 레이어 데이터를 복원하는 것을 알 수 있다. 확장 레이어는 둘 이상 구비될 수 있고, 이 경우 더 높은 파워 레벨로 결합된 확장 레이어부터 복원된다.The signal demultiplexing apparatus illustrated in FIG. 10 first restores core layer data, restores enhanced layer data using cancellation of the core layer symbols, and extends the extended layer data using cancellation of the enhanced layer symbols. It can be seen that the restoration. Two or more enhancement layers may be provided, in which case they are restored from the combined enhancement layers at higher power levels.
도 11은 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호의 결합으로 인한 파워 상승을 나타낸 도면이다.11 is a diagram illustrating a power increase due to a combination of a core layer signal and an enhanced layer signal.
도 11을 참조하면, 코어 레이어 신호에 인젝션 레벨(injection level)만큼 파워 감소된 인핸스드 레이어 신호가 결합되어 멀티플렉싱된 신호가 생성된 경우 멀티플렉싱된 신호의 파워 레벨이 코어 레이어 신호나 인핸스드 레이어 신호의 파워 레벨보다 높은 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 11, when an enhanced layer signal having a power reduced by an injection level is combined with a core layer signal to generate a multiplexed signal, the power level of the multiplexed signal is determined by the core layer signal or the enhanced layer signal. It can be seen that the power level is higher.
이 때, 도 3 및 도 5에 도시된 인젝션 레벨 컨트롤러(injection level controller)에 의해 조절되는 인젝션 레벨은 3.0dB부터 10.0dB까지 0.5dB 간격으로 조절될 수 있다. 인젝션 레벨이 3.0dB인 경우 인핸스드 레이어 신호의 파워가 코어 레이어 신호의 파워보다 3dB 만큼 낮다. 인젝션 레벨이 10.0dB인 경우 인핸스드 레이어 신호의 파워가 코어 레이어 신호의 파워보다 10dB 만큼 낮다. 이와 같은 관계는 코어 레이어 신호와 인핸스드 레이어 신호 사이에만 적용되는 것이 아니라, 인핸스드 레이어 신호와 확장 레이어 신호 또는 확장 레이어 신호들 사이에도 적용될 수 있다.In this case, the injection level adjusted by the injection level controller shown in FIGS. 3 and 5 may be adjusted in 0.5dB steps from 3.0dB to 10.0dB. At an injection level of 3.0dB, the power of the enhanced layer signal is 3dB lower than the power of the core layer signal. At an injection level of 10.0 dB, the power of the enhanced layer signal is 10 dB lower than the power of the core layer signal. This relationship may be applied not only between the core layer signal and the enhanced layer signal but also between the enhanced layer signal and the enhancement layer signal or the enhancement layer signals.
도 3 및 도 5에 도시된 파워 노멀라이저는 결합 후의 파워 레벨을 조절하여 결합으로 인한 파워 증가로 야기될 수 있는 신호의 왜곡 등의 문제를 해결할 수 있다.The power normalizer shown in FIGS. 3 and 5 may adjust the power level after coupling to solve problems such as distortion of a signal that may be caused by power increase due to coupling.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법은 코어 레이어 데이터에 BICM을 적용한다(S1210).12, in the signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention, BICM is applied to core layer data (S1210).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법은 인핸스드 레이어 데이터에 BICM을 적용한다(S1220).In addition, the signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention applies the BICM to the enhanced layer data (S1220).
단계(S1220)에서 적용되는 BICM과 단계(S1210)에서 적용되는 BICM은 상이한 것일 수 있다. 이 때, 단계(S1220)에서 적용되는 BICM이 단계(S1210)에서 적용되는 BICM보다 덜 강인한 것일 수 있다. 이 때, 단계(S1220)에서 적용되는 BICM의 비트율이 단계(S1210)에서 적용되는 비트율보다 클 수 있다.The BICM applied at step S1220 and the BICM applied at step S1210 may be different. At this time, the BICM applied in step S1220 may be less robust than the BICM applied in step S1210. At this time, the bit rate of the BICM applied in step S1220 may be greater than the bit rate applied in step S1210.
이 때, 인핸스드 레이어 신호는 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 코어 레이어 데이터의 복원에 상응하는 캔슬레이션(cancellation)에 기반하여 복원되는 인핸스드 레이어 데이터에 상응하는 것일 수 있다.In this case, the enhanced layer signal may correspond to enhanced layer data reconstructed based on a cancellation corresponding to reconstruction of core layer data corresponding to the core layer signal.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법은 인핸스드 레이어 신호의 파워를 줄여서 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 생성한다(S1230).In addition, the signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention generates a power reduced enhanced layer signal by reducing the power of the enhanced layer signal (S1230).
이 때, 단계(S1230)는 인젝션 레벨을 3.0dB에서 10.0dB 사이에서 0.5dB 간격으로 변화시킬 수 있다.In this case, step S1230 may change the injection level in 0.5 dB intervals between 3.0 dB and 10.0 dB.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법은 코어 레이어 신호 및 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 결합하여 멀티플렉싱된 신호를 생성한다(S1240).In addition, the signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention combines the core layer signal and the power reduced enhanced layer signal to generate a multiplexed signal (S1240).
즉, 단계(S1240)는 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합하되, 인핸스드 레이어 신호의 파워 레벨이 코어 레이어 신호의 파워 레벨보다 낮도록 하여 결합한다.That is, in step S1240, the core layer signal and the enhanced layer signal are combined at different power levels, but the power layer of the enhanced layer signal is combined to be lower than the power level of the core layer signal.
이 때, 단계(S1240)는 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호보다 낮은 파워 레벨의 하나 이상의 확장 레이어(extension layer) 신호를 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호와 함께 결합할 수 있다.In this case, in operation S1240, one or more extension layer signals having a lower power level than the core layer signal and the enhanced layer signal may be combined with the core layer signal and the enhanced layer signal.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법은 단계(S1250)에 의하여 멀티플렉싱된 신호의 파워를 낮춘다(S1250).In addition, the signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention lowers the power of the signal multiplexed by the step S1250 (S1250).
이 때, 단계(S1250)는 멀티플렉싱된 신호의 파워를 상기 코어 레이어 신호의 파워만큼 낮출 수 있다. 이 때, 단계(S1250)는 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를 상기 단계(S1240)에 의하여 상승된 만큼 낮출 수 있다.In this case, step S1250 may lower the power of the multiplexed signal by the power of the core layer signal. In this case, step S1250 may lower the power of the multiplexed signal as much as it is increased by step S1240.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법은 상기 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 타임 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성한다(S1260).In addition, the signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention generates a time interleaved signal by performing time interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together (S1260).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 멀티플렉싱 방법은 타임 인터리빙된 신호와 L1 시그널링 정보를 이용하여 방송 신호 프레임을 생성한다(S1270).In addition, the signal multiplexing method according to an embodiment of the present invention generates a broadcast signal frame using the time interleaved signal and L1 signaling information (S1270).
이 때, 방송 신호 프레임은 ATSC 3.0 프레임일 수 있다.In this case, the broadcast signal frame may be an ATSC 3.0 frame.
이 때, L1 시그널링 정보는 인젝션 레벨 정보 및/또는 노멀라이징 팩터 정보를 포함할 수 있다.In this case, the L1 signaling information may include injection level information and / or normalizing factor information.
도 12에는 명시적으로 도시되지 아니하였지만, 신호 멀티플렉싱 방법은 단계(S1230)에 상응하는 인젝션 레벨 정보를 포함하는 L1 시그널링 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.Although not explicitly illustrated in FIG. 12, the signal multiplexing method may further include generating L1 signaling information including injection level information corresponding to step S1230.
도 12에 도시된 신호 멀티플렉싱 방법은 도 2에 도시된 단계(S210)에 상응하는 것일 수 있다.The signal multiplexing method illustrated in FIG. 12 may correspond to step S210 illustrated in FIG. 2.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 신호 멀티플렉싱 장치 및 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.As described above, the apparatus and method for signal multiplexing according to the present invention may not be limitedly applied to the configuration and method of the embodiments described as described above. Or some may be selectively combined.

Claims (20)

  1. 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합(combine)하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 결합기;A combiner for combining the core layer signal and the enhanced layer signal to different power levels to produce a multiplexed signal;
    상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 파워 노멀라이저;A power normalizer for lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal;
    상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성하는 타임 인터리버; 및A time interleaver for generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; And
    상기 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 방송 신호 프레임을 생성하는 프레임 빌더A frame builder for generating a broadcast signal frame using the time interleaved signal and L1 signaling information
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 장치.Signal multiplexing apparatus comprising a.
  2. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 신호 멀티플렉싱 장치는The signal multiplexing device
    상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 줄여서 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 생성하는 인젝션 레벨 컨트롤러를 더 포함하고,An injection level controller configured to reduce power of the enhanced layer signal to generate a power reduced enhanced layer signal;
    상기 결합기는The combiner
    상기 코어 레이어 신호 및 상기 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 결합하여 상기 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 장치.And combining the core layer signal and the power reduced enhanced layer signal to generate the multiplexed signal.
  3. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2,
    상기 신호 멀티플렉싱 장치는The signal multiplexing device
    상기 인젝션 레벨 컨트롤러의 인젝션 레벨 정보를 포함하는 상기 L1 시그널링 정보를 생성하는 L1 시그널링 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 장치.And an L1 signaling generator for generating the L1 signaling information including the injection level information of the injection level controller.
  4. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3,
    상기 신호 멀티플렉싱 장치는The signal multiplexing device
    상기 코어 레이어 신호에 상응하는 코어 레이어 BICM부; 및A core layer BICM unit corresponding to the core layer signal; And
    상기 코어 레이어 BICM부와 상이한 BICM 인코딩을 수행하는 인핸스드 레이어 BICM부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 장치.And an enhanced layer BICM unit for performing BICM encoding different from the core layer BICM unit.
  5. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4,
    상기 코어 레이어 BICM부는 상기 인핸스드 레이어 BICM부보다 낮은 비트율을 가지고, 상기 인핸스드 레이어 BICM부보다 강인한(robust) 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 장치.The core layer BICM unit has a lower bit rate than the enhanced layer BICM unit, and is stronger than the enhanced layer BICM unit.
  6. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3,
    상기 파워 노멀라이저는The power normalizer
    노멀라이징 팩터(normalizing factor)에 상응하고, 상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를 상기 결합기에 의하여 상승된 만큼 낮추는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 장치.And a power of the multiplexed signal is lowered by the coupler, corresponding to a normalizing factor.
  7. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6,
    상기 인젝션 레벨 컨트롤러는 스케일링 팩터에 상응하고, The injection level controller corresponds to a scaling factor,
    상기 노멀라이징 팩터 및 상기 스케일링 팩터는 각각 0보다 크고 1보다 작은 값이고,The normalizing factor and the scaling factor are each greater than zero and less than one,
    상기 스케일링 팩터는 상기 인젝션 레벨 컨트롤러에 상응하는 파워 감소가 클수록 감소하고,The scaling factor decreases as the power reduction corresponding to the injection level controller increases.
    상기 노멀라이징 팩터는 상기 인젝션 레벨 컨트롤러에 상응하는 파워 감소가 클수록 증가하는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 장치.And the normalizing factor increases as the power reduction corresponding to the injection level controller increases.
  8. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3,
    상기 인젝션 레벨 컨트롤러는The injection level controller
    인젝션 레벨을 3.0dB에서 10.0dB 사이에서 0.5dB 간격으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 장치.A signal multiplexing device, characterized in that the injection level is varied in 0.5 dB steps from 3.0 dB to 10.0 dB.
  9. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3,
    상기 인핸스드 레이어 신호는The enhanced layer signal is
    상기 코어 레이어 신호에 상응하는 코어 레이어 데이터의 복원에 상응하는 캔슬레이션(cancellation)에 기반하여 복원되는 인핸스드 레이어 데이터에 상응하는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 장치.And an enhanced layer data reconstructed based on a cancellation corresponding to reconstruction of core layer data corresponding to the core layer signal.
  10. 청구항 9에 있어서,The method according to claim 9,
    상기 코어 레이어 BICM부는The core layer BICM unit
    상기 코어 레이어 데이터를 오류정정 부호화하는 코어 레이어 오류정정 부호화기;A core layer error correction encoder for error correcting encoding the core layer data;
    상기 코어 레이어 데이터에 상응하는 비트 인터리빙을 수행하는 코어 레이어 비트 인터리버; 및A core layer bit interleaver for performing bit interleaving corresponding to the core layer data; And
    상기 코어 레이어 데이터에 상응하는 모듈레이션을 수행하는 코어 레이어 심볼 맵퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 장치.And a core layer symbol mapper for performing modulation corresponding to the core layer data.
  11. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10,
    상기 인핸스드 레이어 BICM부는The enhanced layer BICM unit
    상기 인핸스드 레이어 데이터를 오류정정 부호화하는 인핸스드 레이어 오류정정 부호화기;An enhanced layer error correction encoder for error correcting encoding the enhanced layer data;
    상기 인핸스드 레이어 데이터에 상응하는 비트 인터리빙을 수행하는 인핸스드 레이어 비트 인터리버; 및An enhanced layer bit interleaver for performing bit interleaving corresponding to the enhanced layer data; And
    상기 인핸스드 레이어 데이터에 상응하는 모듈레이션을 수행하는 인핸스드 레이어 심볼 맵퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 장치.And an enhanced layer symbol mapper for performing modulation corresponding to the enhanced layer data.
  12. 청구항 11에 있어서,The method according to claim 11,
    상기 인핸스드 레이어 오류정정 부호화기는The enhanced layer error correction encoder
    상기 코어 레이어 오류정정 부호화기보다 비트율이 높고,Higher bit rate than the core layer error correction encoder,
    상기 인핸스드 레이어 심볼 맵퍼는The enhanced layer symbol mapper is
    상기 코어 레이어 심볼 맵퍼보다 덜 강인한(less robust) 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 장치.And less robust than the core layer symbol mapper.
  13. 청구항 12에 있어서,The method according to claim 12,
    상기 결합기는The combiner
    상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호보다 낮은 파워 레벨의 하나 이상의 확장 레이어(extension layer) 신호를 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호와 함께 결합하는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 장치.And at least one extension layer signal of a lower power level than the core layer signal and the enhanced layer signal together with the core layer signal and the enhanced layer signal.
  14. 코어 레이어 신호 및 인핸스드 레이어 신호를 서로 다른 파워 레벨로 결합하여 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 단계;Combining the core layer signal and the enhanced layer signal at different power levels to produce a multiplexed signal;
    상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를, 상기 코어 레이어 신호에 상응하는 파워로 낮추는 단계;Lowering the power of the multiplexed signal to a power corresponding to the core layer signal;
    상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호에 함께 적용되는 인터리빙을 수행하여 타임 인터리빙된 신호를 생성하는 단계; 및Generating a time interleaved signal by performing interleaving applied to the core layer signal and the enhanced layer signal together; And
    상기 타임 인터리빙된 신호 및 L1 시그널링 정보를 이용하여 방송 신호 프레임을 생성하는 단계Generating a broadcast signal frame using the time interleaved signal and L1 signaling information
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 방법.Signal multiplexing method comprising a.
  15. 청구항 14에 있어서The method according to claim 14
    상기 신호 멀티플렉싱 방법은The signal multiplexing method
    상기 인핸스드 레이어 신호의 파워를 줄여서 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 생성하는 단계를 더 포함하고,Reducing the power of the enhanced layer signal to generate a power reduced enhanced layer signal,
    상기 결합하는 단계는The combining step
    상기 코어 레이어 신호 및 상기 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 결합하여 상기 멀티플렉싱된 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 방법.And combining the core layer signal and the power reduced enhanced layer signal to generate the multiplexed signal.
  16. 청구항 15에 있어서,The method according to claim 15,
    상기 신호 멀티플렉싱 방법은The signal multiplexing method
    인젝션 레벨 정보를 포함하는 상기 L1 시그널링 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 방법.And generating the L1 signaling information including injection level information.
  17. 청구항 15에 있어서,The method according to claim 15,
    상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를 낮추는 단계는Lowering the power of the multiplexed signal
    상기 멀티플렉싱된 신호의 파워를 상기 결합하는 단계에 의하여 상승된 만큼 낮추는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 방법.And lowering the power of the multiplexed signal by an increase by the combining step.
  18. 청구항 17에 있어서,The method according to claim 17,
    상기 파워 리듀스드 인핸스드 레이어 신호를 생성하는 단계는Generating the power reduced enhanced layer signal
    인젝션 레벨을 3.0dB에서 10.0dB 사이에서 0.5dB 간격으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 방법.A method of multiplexing a signal characterized by varying the injection level in 0.5 dB steps from 3.0 dB to 10.0 dB.
  19. 청구항 18에 있어서,The method according to claim 18,
    상기 인핸스드 레이어 신호는The enhanced layer signal is
    상기 코어 레이어 신호에 상응하는 코어 레이어 데이터의 복원에 상응하는 캔슬레이션(cancellation)에 기반하여 복원되는 인핸스드 레이어 데이터에 상응하는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 방법.And the enhanced layer data reconstructed on the basis of cancellation (cancellation) corresponding to reconstruction of core layer data corresponding to the core layer signal.
  20. 청구항 18에 있어서,The method according to claim 18,
    상기 결합하는 단계는The combining step
    상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호보다 낮은 파워 레벨의 하나 이상의 확장 레이어(extension layer) 신호를 상기 코어 레이어 신호 및 상기 인핸스드 레이어 신호와 함께 결합하는 것을 특징으로 하는 신호 멀티플렉싱 방법.And combining at least one extension layer signal of a lower power level than the core layer signal and the enhanced layer signal together with the core layer signal and the enhanced layer signal.
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