WO2018169100A1 - 방송 신호 송신 장치, 방송 신호 수신 장치, 방송 신호 송신 방법, 및 방송 신호 수신 방법 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a broadcast signal transmission apparatus, a broadcast signal reception apparatus, and a broadcast signal transmission and reception method.
- the digital broadcast signal may include a larger amount of video / audio data than the analog broadcast signal, and may further include various types of additional data as well as the video / audio data.
- the digital broadcasting system may provide high definition (HD) images, multichannel audio, and various additional services.
- HD high definition
- data transmission efficiency for a large amount of data transmission, robustness of a transmission / reception network, and network flexibility in consideration of a mobile receiving device should be improved.
- An object of the present invention is to provide a broadcast signal transmission apparatus and a transmission method, and a broadcast signal reception apparatus and a reception method for improving data transmission efficiency for a large amount of data transmission, robustness of a transmission / reception network, and network flexibility in consideration of a mobile reception apparatus. In providing.
- Another object of the present invention is to provide a broadcast signal receiving apparatus and a receiving method for efficiently transmitting time information provided from a transmission system to a higher layer.
- Another object of the present invention is to provide a broadcast signal receiving apparatus and a receiving method for encapsulating time information provided from a transmission system from a physical layer to a container format and delivering the same to a higher layer.
- the broadcast signal receiving method comprises the steps of receiving, receiving a broadcast signal including a signal frame divided into a bootstrap region, a preamble region, and a data region Demodulating the broadcast signal by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme, parsing the signal frame from the demodulated broadcast signal, and processing preamble data received in a preamble region of the parsed signal frame to obtain time information.
- OFDM orthogonal frequency division multiplexing
- Extracting L1 signaling data comprising: extracting at least one data packet by processing PLP data of at least one physical layer pipe (PLP) received in the data region of the parsed signal frame; and Create a first container containing time information, and write down the extracted And generating a second container comprising a data packet, wherein each of the first container and the second container includes a first header, a second header, and a payload, wherein the first header is And starting position information indicating a start position of the corresponding container, wherein starting position information of the first container and starting position information of the second container have the same value, and the second header includes the first container and the first container.
- container identification information for identifying two containers is included.
- the second header of the first container includes a time mode field including the container identification information and a time information field including the time information, and the second header of the second container includes the container identification information.
- a mode field is included but the time information field is not included.
- the time mode field included in the second header of the first container includes a time flag field indicating that the first container is a time information container and a time type field indicating a precision of time information included in the time information field.
- the time information field included in the second header of the first container includes the time information of the precision indicated by the time type field.
- the time mode field included in the second header of the second container includes a time flag field indicating that the second container is a data container and a time type field including dummy data.
- Each of the first header of the first container and the first header of the second container further includes error indication information, and the error indication information included in the first header of the first container indicates whether the L1 signaling data is an error.
- the error indication information included in the first header of the second container indicates whether the at least one data packet is in an error state.
- the first header of the second container further includes PLP identification information for identifying a PLP to which the at least one data packet belongs and length identification information for identifying a length of the at least one data packet. do.
- the payload of the first container includes debugging information for debugging
- the payload of the second container includes the at least one data packet.
- the broadcast signal receiving method comprises the steps of receiving the first container and the second container, whether the received container is the first container based on container identification information included in the second header of the received container; Identifying whether it is a second container, and extracting the time information from the identified container if the container identified in the identifying step is the first container; and from the identified container if the identified container is a second container; In an embodiment, the method further includes extracting at least one data packet.
- the broadcast signal receiving apparatus receives a broadcast signal including a signal frame divided into a bootstrap region, a preamble region, and a data region, and demodulates the OFDM signal by demodulating by the OFDM scheme, and extracts the signal frame from the demodulated broadcast signal.
- the second header of the first container includes a time mode field including the container identification information and a time information field including the time information, and the second header of the second container includes the container identification information.
- a mode field is included but the time information field is not included.
- the time mode field included in the second header of the first container includes a time flag field indicating that the first container is a time information container and a time type field indicating a precision of time information included in the time information field.
- the time information field included in the second header of the first container includes the time information of the precision indicated by the time type field.
- the time mode field included in the second header of the second container includes a time flag field indicating that the second container is a data container and a time type field including dummy data.
- Each of the first header of the first container and the first header of the second container further includes error indication information, and the error indication information included in the first header of the first container indicates whether the L1 signaling data is an error.
- the error indication information included in the first header of the second container indicates whether the at least one data packet is in an error state.
- the payload of the first container includes debugging information for debugging
- the payload of the second container includes the at least one data packet.
- the apparatus for receiving broadcast signals receives the first container and the second container and determines whether the received container is the first container based on container identification information included in the second header of the received container. Identify whether the container is the second container; extracting the time information from the identified container if the identified container is the first container; and extracting the at least one data packet from the identified container if the identified container is a second container; According to an embodiment of the present invention, the method further includes a system decoder for extracting.
- the present invention can provide various broadcast services by processing data according to service characteristics to control a quality of service (QoS) for each service or service component.
- QoS quality of service
- the present invention can achieve transmission flexibility by transmitting various broadcast services or products through the same radio frequency (RF) signal bandwidth.
- RF radio frequency
- the present invention can improve data transmission efficiency and robustness of transmission and reception of broadcast signals using a multiple-input multiple-output (MIMO) system.
- MIMO multiple-input multiple-output
- a digital broadcast signal can be received without error.
- the reception system of the present invention encapsulates time information provided from a transmission system from a physical layer to a container format and provides it to an upper layer including a system decoder, thereby efficiently performing a system decoding operation in the system decoder.
- FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a transmission system according to the present invention.
- FIG. 2 is a detailed block diagram showing an embodiment of a BICM unit for a specific PLP according to the present invention
- 3 (a) and 3 (b) illustrate an embodiment of a block interleaving process of type A according to the present invention.
- 4 (a) and 4 (b) illustrate an embodiment of a block interleaving process of type B according to the present invention.
- FIG. 5 is a detailed block diagram showing an embodiment of a frame building unit of a transmission system according to the present invention.
- 6 (a) and 6 (b) are block diagrams illustrating an embodiment of a time interleaver in a CTI mode and a time interleaver in an HTI mode according to the present invention.
- FIG. 7 is a view showing an embodiment of the structure of a signal frame according to the present invention.
- FIG. 8 (a) is a diagram illustrating an embodiment of a block interleaving process of L1 signaling data according to the present invention.
- 8B is a diagram illustrating an embodiment of a bit demuxing process of L1 signaling data according to the present invention.
- FIG. 9 illustrates an embodiment of a syntax structure of L1-Basic signaling data among L1 signaling data according to the present invention.
- 10 to 12 are diagrams illustrating an embodiment of a syntax structure of L1-Detail signaling data among L1 signaling data according to the present invention.
- FIG. 13 illustrates an embodiment of a time information location for acquiring time information and time information transmitted to a preamble according to the present invention.
- FIG. 14 is a block diagram showing an embodiment of a receiving system according to the present invention.
- FIG. 15 is a detailed block diagram illustrating an embodiment of a PLP data processor and an L1 signaling processor included in the reception system of FIG. 14.
- 16 (a) and 16 (b) are block diagrams illustrating an embodiment of a time deinterleaver in a CTI mode and a time deinterleaver in an HTI mode according to the present invention.
- 17 is a block diagram showing an embodiment of a decoding unit in an inverse BICM unit of a receiving system according to the present invention.
- FIG. 18 illustrates an embodiment of a structure of a data container according to the present invention.
- FIG. 19 illustrates an embodiment of a data container structure including time information according to the present invention.
- 20 (a) and 20 (b) illustrate embodiments of transmitting a data container including time information and a baseband packet according to the present invention.
- 21 illustrates another embodiment of transmitting a data container including time information and a baseband packet according to the present invention.
- 22 (a) and 22 (b) illustrate still other embodiments of transmitting a data container including time information and a baseband packet according to the present invention.
- FIG. 23 illustrates an embodiment of a structure of a time information container according to the present invention.
- FIG. 24 illustrates an embodiment of transmitting a time information container including time information and a data container including a data packet according to the present invention.
- 25 is a view showing another embodiment of the structure of a data container according to the present invention.
- 26 is a view showing another embodiment of the structure of a time information container according to the present invention.
- the present invention provides an apparatus and method for transmitting and receiving broadcast signals for next generation broadcast services.
- the next generation broadcast service includes a terrestrial broadcast service, a mobile broadcast service, a UHDTV service, and the like.
- a broadcast signal for a next generation broadcast service may be processed through a non-multiple input multiple output (MIMO) or MIMO scheme.
- MIMO multiple input multiple output
- the non-MIMO scheme according to an embodiment of the present invention may include a multiple input single output (MISO) scheme, a single input single output (SISO) scheme, and the like.
- the MISO or MIMO scheme uses two antennas, but the present invention can be applied to a system using two or more antennas.
- the present invention proposes a physical profile (or system) that is optimized to minimize receiver complexity while achieving the performance required for a particular application.
- the present invention can also process broadcast signals for next-generation broadcast services using at least one of a time division multiplexing (TDM), frequency division multiplexing (FDM), and layered division multiplexing (LDM) scheme in a multiplexing scheme.
- TDM time division multiplexing
- FDM frequency division multiplexing
- LDM layered division multiplexing
- the MIMO scheme and the LDM scheme are not used together when processing a broadcast signal for a next generation broadcast service.
- the MIMO scheme and the LDM scheme may be used together.
- the number of transmission subcarriers is the total number of subcarriers that can be transmitted according to the FFT size and mode in the OFDM symbol
- the number of valid data subcarriers is the pilot and null cells in the total subcarriers of the OFDM symbol.
- the number of subcarriers that can transmit data excluding reserved tones.
- a data pipe is a basic unit for controlling robustness, and one or more services or one or more service components may be delivered by one data pipe. That is, a data pipe is a logical channel in the physical layer that carries service data or related metadata that can carry one or more services or one or more service components.
- PLP Physical Layer Pipe
- the service and the product will be used interchangeably. The product may have the same meaning as the service or may have a higher meaning including the service.
- the plurality of PLPs may transmit different types of data streams, all of which are required to assemble one service or a complete delivered product. Also, if the data streams needed to assemble multiple delivered products are sent to the same level of robust, the data streams can share the PLPs. In addition, in one embodiment, the data streams needed to assemble a single delivered product are transmitted over up to four PLPs. In other words, the maximum number of PLPs in a frame carrying content requiring simultaneous recovery to one service or content that requires simultaneous recovery to assemble one product. assemble a single delivered product is four).
- the signal frame (or frame, or A3 frame or physical layer frame) is largely divided into three areas, and the first area located in front of the signal frame is called a bootstrap (or bootstrap area).
- a second region immediately after the first region is called a preamble (or a preamble region), and a third region next to the second region is called a data region.
- the bootstrap area includes bootstrap data.
- the exact time period from the start of one bootstrap to the start of the next bootstrap is an integer multiple of the sample time of the baseband sampling rate indicated by the first bootstrap.
- the preamble region includes L1 (Layer 1) signaling data (or L1 control signaling data) applicable to the rest of the frame.
- the data area is further divided into one or more subframes. If there are a plurality of subframes in one signal frame, the plurality of subframes are concatenated together in time. One subframe consists of a set of time-frequency resources within a signal frame.
- the L1 signaling data provides information necessary for configuring physical layer parameters.
- the L1 signaling data includes L1-Basic signaling data and L1-Detail signaling data.
- bootstrap data may be included in the L1 signaling data.
- Information and / or data included in each area will be described later in detail.
- information starting with L1B is information included in L1-Basic signaling data and information starting with L1D is information included in L1-Detail signaling data. do.
- FIG. 1 illustrates a structure of a broadcast signal transmission apparatus (or transmission system) of a physical layer according to an embodiment of the present invention.
- the broadcast signal transmitting apparatus of FIG. 1 includes a first input formatting unit 1100, a first bit interleaved coding & modulation (BICM) unit 1200, a first frame building unit 1300, and a first orthogonal frequency division multiplexing (OFDM).
- the generation unit 1600 and the L1 signaling processing unit 1700 are included.
- the apparatus for transmitting broadcast signals of FIG. 1 may further include a second input formatting unit 1150 and an LDM processing unit 1300, which are additional blocks required when the LDM scheme is applied to the present invention.
- the apparatus for transmitting broadcast signals of FIG. 1 may further include a MIMO processing unit 1400 and a second OFDM generation unit 1650, which are additional blocks required when the MIMO scheme is applied to the present invention.
- the second input formatting unit 1150 and the LDM processing unit 1300 are used only in the LDM scheme, and the MIMO demux 1203, the second mapper 1205, and the MIMO processing unit 1400 of the first BICM unit 1200 are used.
- the second OFDM generation unit 1650 are used only in the MIMO scheme.
- the generation unit 1600 is commonly used for the LDM method and the MIMO method. The aforementioned blocks may be omitted or replaced by other blocks having similar or identical functions according to the designer's intention.
- the first input formatting unit 1100 includes an encapsulator 1101 and a BBP formatter 1102.
- the first input formatting unit 1100 may further include a scheduler, in which the scheduler controls the BBP formatter 1102.
- the data input to the encapsulator 1101 may be an IP stream / packet, MPEG2-TS, or the like, and other stream types are treated as generic streams.
- the encapsulator 1101 encapsulates all types of input packets, including IP packets and MPEG-TS packets, into packets of a single format. In the present invention, this packet will be referred to as an ALP (ATSC Link-Layer Protocol) packet.
- ALP ATSC Link-Layer Protocol
- the ALP packet is an embodiment for better understanding of the present invention, and may be named differently according to the designer.
- Each ALP packet consists of a header and a payload, and an input packet is included in the payload of at least one ALP packet.
- one input packet may be included in the payload of one ALP packet
- one input packet may be divided into a plurality, and included in the payload of the plurality of ALP packets, and the plurality of input packets may be included in the payload of one ALP packet. It can also be included in the load.
- the header of the ALP packet always includes a base header, and an additional header and an optional header may be further added.
- the base header has a fixed length (eg, 2 bytes) and includes information indicating the type or protocol of an input packet before being packetized into a corresponding ALP packet.
- the headers of the IP packets may be compressed and encapsulated into at least one ALP packet in order to reduce overhead of the IP packets.
- the synchronization bytes may be deleted from each TS packet and then encapsulated into at least one ALP packet.
- TS null packets may be identified and deleted from a stream consisting of TS packets and TS null packets, and then encapsulated into at least one ALP packet.
- information for identifying the number of deleted TS null packets is transmitted to the receiver.
- the information for identifying the number of deleted TS null packets is signaled and transmitted in a DNP (Deleted Null Packets) field in a header of a corresponding ALP packet.
- the length of each ALP packet is variable, and the length information is signaled in the header of the corresponding ALP packet.
- the encapsulator 1101 may be provided in an upper layer, for example, a link layer.
- the encapsulator 1101 is omitted in the physical layer, and the BBP formatter 1102 receives the ALP packets provided by the link layer.
- the BBP formatter 1102 generates a baseband packet by adding a BBP header to a BBP payload including at least one ALP packet. According to an embodiment of the present invention, scrambling is performed on the generated baseband packet. The scrambling is also called randomizing.
- the baseband packet also includes a header and a payload.
- the header may further include a base field, and an optional field and an extension field may be further included.
- ALP packets are allocated to the payload of the baseband packet in the order of input. If the number of incoming ALP packets is not sufficient to fill the baseband packet, padding may be used to completely fill the baseband packet, and information for identifying whether or not padding is used for the baseband packet is provided. According to an embodiment of the present invention, the signal of the baseband packet is signaled.
- the start of the payload of the baseband packet does not necessarily indicate the start of the ALP packet.
- the base field of the baseband packet signals the start position information of the first ALP packet starting from the baseband packet using a pointer field.
- the value of the pointer field is an offset (in bytes) from the start of the baseband payload to the start of the first ALP packet starting from the baseband packet.
- the base field further includes a mode field, and the mode field indicates whether the length of the base field is 1 byte or 2 bytes. If the mode field indicates that the length of the base field is 1 byte, a pointer field composed of the lower 7 bits is included after the mode field, and if the mode field indicates 2 bytes, a pointer composed of the lower 7 bits and the upper 6 bits after the mode field.
- Field and a 2-bit optional field indicator (OFI) field indicates a header extension mode of a corresponding baseband packet and also signals whether an optional field and an extension field are included.
- the extension field may be used only for padding by setting the EXT_TYPE field value of the optional field to 111. .
- the encapsulation and BBP formatting operations in the first input formatting unit 1100 are performed independently for each PLP.
- the configuration of the second input formatting unit 1150 is the same as that of the first input formatting unit 1100, the detailed description of the first input formatting unit 1100 will be referred to, and the second input formatting unit ( Detailed description of 1150 will be omitted.
- the baseband packets that have been scrambling by the first input formatting unit 1100 are input to the first BICM unit 1200 so that FEC (Forward Error Correction) encoding, bit interleaving, symbol mapping (or constellation mapping) is performed. It is performed sequentially.
- FEC Forward Error Correction
- the first BICM unit 1200 includes an encoding unit 1201, a bit interleaver 1202, and a first mapper 1204.
- the MIMO demux 1203 and the second mapper 1205 are further provided.
- the first BICM unit 1200 operates for each PLP. That is, independent FEC encoding, bit interleaving, and symbol mapping are applied for each PLP.
- FIG. 2 shows a detailed block diagram of a BICM unit for an n-th PLP (PLPn).
- the encoder 2100 receives a baseband packet generated for the nth PLP from the first input formatting unit 1100 and performs FEC encoding to generate an FEC frame.
- the encoding unit 2100 includes an outer encoder 2101 and an inner encoder 2102, and the outer encoder 2101 has three options. That is, BCH encoding may be performed, CRC encoding may be performed, or outer encoding may not be performed on data of an input baseband packet.
- BCH encoding provides both an error correction function and an error detection function
- CRC encoding provides only an error detection function. If BCH encoding is performed, an outer code parity of 192 bits (ie, when the FEC frame length is 64800 bits) or 168 bits (ie, when the FEC frame length is 16200 bits) is added to the baseband packet. If CRC encoding is performed, 32-bit outer code parity is added to the baseband packet.
- the inner encoder 2102 employs cyclic-structured LDPC codes. That is, the inner encoder parity is generated by performing LDPC encoding at a specific code rate on the BCH encoding data, the CRC encoding data, or the data bypassing the outer encoder 2101 in the outer encoder 2101. do.
- Code rates applied for LDPC encoding in the present invention are 2/15, 3/15, 4/15, 5/15, 6/15, 7/15, 8/15, 9/15, 10/15, 11 /
- One embodiment is one of 15, 12/15, and 13/15.
- the embodiment when the FEC frame length is 16K, LDPC encoding is performed at any one of code rates 6/15, 7/15, 9/15, 11/15, and 13/15, and the FEC frame length Is 64K, the embodiment performs LDPC encoding at a code rate of 10/15.
- the inner code parity is added after the outer code parity, and after the baseband packet if no outer encoding is performed. That is, the output of the inner encoder 2102 becomes an FEC frame, which may be composed of one baseband packet, an outer code parity, and an inner code parity, or one baseband packet and an inner code parity. It may be configured.
- one FEC frame includes one baseband packet and has a length of 64800 bits or 16200 bits. This means that the size of the FEC frame is determined only by the code length (ie, 16200 bits or 64800 bits).
- one baseband packet has a fixed length of Kpayload size, the length of which is determined by the inner code rate, code length, and outer code type (i.e., BCH encoding, CRC encoding, None) selected for the corresponding PLP. In one embodiment.
- the inner encoder 2102 uses two different coding structures, type A and type B, where type A performs better at lower code rates, while type B performs better at higher code rates.
- type A performs better at lower code rates
- type B performs better at higher code rates.
- type A performs better at lower code rates
- type B performs better at higher code rates.
- type A performs better at lower code rates
- type B performs better at higher code rates.
- type A is code rate 2/15, 3/15, 4/15, 5/15, 7/15, and code rate 6/15, 8/15, 9 /.
- Type B may be applied to 15, 10/15, 11/15, 12/15, and 13/15.
- Data of the FEC frame generated by the inner encoder 2102 is output to the bit interleaver 2200.
- the bit interleaver 2200 includes a parity interleaver, a group-wise interleaver, and a block interleaver.
- the parity interleaver performs interleaving only on parity bits of an input FEC frame and does not perform interleaving on information bits.
- the parity interleaver is not used for type A LDPC codes, but only for type B LDPC codes. This is an embodiment and, conversely, is used only in type A LDPC codes, may not be used in type B LDPC codes, or may be used in both type A / B LDPC codes.
- the parity interleaver is performed to convert the parity portion of the staircase structure of the LDPC parity-check matrix into a quasi-cyclic structure similar to the information part of the matrix.
- the bits of the parity interleaved FEC frame are split into a plurality of groups and then interleaved in group units based on a permutation order for group-wise interleaving in a group-wise interleaver.
- each group is composed of 360 bits according to an embodiment.
- the group interleaved data (ie, LDPC codeword) in the group-wise interleaver is output to the block interleaver and block interleaved.
- the block interleaving is performed by selecting one of a type A block interleaver and a type B block interleaver. At this time, the selection of the type A block interleaver or the type B block interleaver is determined by the LDPC type and the constellation combinations.
- FIG. 3 (a) and 3 (b) illustrate a type A block interleaving process, in which FIG. 3 (a) writes an LDPC codeword into a memory, and FIG. 3 (b) shows a process written in the memory. Shows the process of reading an LDPC codeword.
- the memory is composed of parts 1 and 2.
- parts 1 and 2 are calculated using row size and bit group size (eg, 360) information of the block interleaver.
- bit group size eg, 360
- the bits constituting the bit group are written in the same row as in Fig. 3 (a) A, and when the writing is completed in part 1, in part 2 the bits constituting the bit group are written over at least two rows.
- the bits are read from the memory after writing to the memory is completed, as shown in Figure 3 (b) it is read in the column direction (column). As a result, bits read in the same column direction are mapped to one modulation cell.
- FIG. 4 (a) and 4 (b) illustrate a block interleaving process of type B.
- the block interleaving process of type B when the modulation order is 256QAM is shown.
- FIG. 4A shows a process of writing an LDPC codeword to a memory
- FIG. 4B shows a process of reading an LDPC codeword written to the memory.
- the memory is composed of parts 1 and 2.
- Part 1 and Part 2 of Type B behave differently from Part 1 / Part 2 of the Type A block interleaver.
- the B type block parameter to determine the size of the column of the interleaver memory in the QCB _IG N is determined according to the modulation order. For example, parameters in QPSK QCB _IG N is 2, 4 in the 16QAM, the 64QAM 6, in the 256QAM 8, 9 1024QAM, 4096QAM is defined as in 12.
- part 1 is operated in units of output bits of the group-wise interleaver.
- the memory of the type B block interleaver has N QCB _ IG columns and 360 rows.
- the bits output from the group-wise interleaver are written in the column direction as shown in FIG. 4 (a).
- the bits are read in the row direction as shown in FIG. 4 (b).
- the bits of each row are mapped to one modulation cell.
- the remaining bits excluded from the repeated operation of Part 1 are sequentially mapped to a modulation cell without a block interleaving process.
- Bits interleaved in the bit interleaver 2200 are mapped to QAM constellation points having complex values on an IQ plane in the mapper 2300.
- the input to the mapper 2300 is a stream of bit interleaved FEC frames
- the output of the mapper 2300 is cells, and if necessary, may be grouped into one FEC block.
- the mapper 2300 is a bit-IQ mapping block for demultiplexing the bits constituting the FEC frame input to generate data cells into parallel sub-streams and data cells output from the demultiplexer to constellation values. It consists of.
- the number of sub streams is determined by a modulation order. For example, if the modulation order is 16QAM, the number of sub streams is four, and if it is 64QAM, the number of sub streams is six.
- the modulation order is defined as uniform QPSK modulation and five non-uniform constellation (NUC) sizes, for example, 16QAM, 64QAM, 256QAM, 1024QAM, 4096QAM.
- NUC non-uniform constellation
- the constellation does not change according to the code length (eg, 64800 bits or 16200 bits). This means that if the code rate and modulation order remain constant, the same constellation is used for each code length.
- the bit-IQ mapping block modulates data cells output from the bit interleaver or demultiplexer using uniform QPSK modulation and non-uniform constellations (16QAM, 64QAM, 256QAM, 1024QAM, 4096QAM) to achieve power-normalized constellation points. Can be provided.
- the QPSK constellation is in the form of a one-dimensional QAM, and in one embodiment, the same constellation is used for all code rates.
- Non-uniform constellations such as 16QAM, 64QAM and 256QAM are two-dimensional quadrant-symmetric QAM constellations, and in one embodiment, are constructed using symmetry from a single quadrant.
- non-uniform constellations such as 1024QAM and 4096QAM are derived from non-uniform one-dimensional pulse amplitude modulation (PAM) constellations for both I and Q components. In one embodiment it will be.
- PAM pulse amplitude modulation
- the data output from the mapper 2300 is input to the LDM processor 1300.
- the LDM is a constellation superposition technology that combines multiple PLPs at different power levels before transmission on one RF channel.
- each data stream may have a different modulation and channel coding scheme.
- two layers of LDM will be described as an embodiment. In this case, the two layers will be referred to as a core layer and an enhanced layer, respectively. This is an embodiment, and the name of each layer may be called another name according to the designer.
- the LDM processor 1300 combines two or more PLPs before time interleaving. Each layer consists of one or more PLPs.
- the PLP of the core layer is used interchangeably as the core PLP for convenience of description, and the PLP of the enhanced layer is used in combination with the enhanced PLP for convenience of description.
- the core layer uses a modulation and coding (ModCod) combination that is the same as the enhanced layer or is more robust than the enhanced layer.
- ModCod modulation and coding
- each PLP can use different FEC encoding and constellation mappings, including code length and code rate. This is an embodiment and may have the same code length or the same code rate or constellation mapping.
- the output of the LDM processing unit 1300 is input to the first frame building unit 1500.
- the first frame building unit 1500 includes a time interleaver 1501, a frame builder 1502, and a frequency interleaver 1503.
- Inputs of the time interleaver 1501 and the frame builder 1502 may include one or more PLPs.
- the output of the frame builder 1502 is OFDM symbols such as preamble or data sequentially arranged in the final frame, and frequency interleaving is performed on OFDM symbols according to an embodiment.
- time interleaver 1501 one of no time interleaving, a convolutional time interleaver (CTI) mode, and a hybrid time interleaver (HTI) mode may be applied to each PLP.
- the time interleaver mode is signaled in the L1D_plp_TI_mode field of the L1-Detail signaling data.
- the time interleaver mode for the enhanced PLP is the same as the time interleaver mode of the enhanced PLP and the layered division multplexed core PLP (or PLPs).
- One service or one complete delivered product consists of a single PLP at a constant cell rate, or a single cell PLP at a fixed cell rate and one or more enhanced PLPs layered division multiplexed with the single core PLP If configured as a PLP (or PLPs) constituting the service or its complete delivered product, one of the no time interleaving, the CTI mode, or the HTI mode may be applied. On the other hand, if the complete delivered products are composed of PLPs having characteristics different from those described above, the corresponding PLPs constituting the completed delivered products may be applied in either no-time interleaving or HTI mode.
- time interleaver mode (or modes) for PLPs of a particular service or a specific complete delivered product is also a time interleaver mode (or mode) for a PLP (or PLPs) of other services or other products transmitted on the same RF channel. In one embodiment it is applied independently to the).
- the PLPs may be in the same or different time interleaving modes (ie, no time interleaving and / or HTI mode). May be applied and / or the same or different time interleaver parameters may be applied.
- each PLP may be operated in no time interleaving or HTI mode, wherein the parameters of the HTI mode are each can be different.
- a particular service or a specific complete delivered product includes multiple core PLPs that are not LDM and all of the core PLPs use HTI mode, all of the core PLPs use intra-sub frame interleaving or inter-sub Using frame interleaving is an embodiment.
- the particular service or specific complete delivered product includes core PLPs that are not LDM, and at least one of the core PLPs uses the no time interleaving mode, the PLP configured in the HTI mode of the core PLPs is an intra subframe. Using interleaving is an embodiment.
- the cells of the PLP are output in the same order without delay.
- the TI memory size includes all necessary parts: the convolutional time interleaver in CTI mode, the cell, block, and delay line interleaver in HTI mode. That is, the size of the TI memory allocated to each PLP is determined by the amount of data transferred to that PLP.
- the total TI memory size may be used by the PLP associated with that CTI depending on the configured depth of its convolutional time interleaver.
- the total memory is shared between PLPs that transmit components of the same service or the same complete delivered product, and the memory allocated to each PLP is determined by the amount of data transmitted by that PLP.
- the extended interleaving mode is not applied to the LDM, and is selectively applied only to QPSK modulation. At this time, the extended interleaving mode is signaled and transmitted in the L1D_plp_TI_extended_Interleaving field. If extended interleaving is used in the CTI mode, the time interleaving depth can be extended, and the time interleaving depth is signaled in the L1D_plp_CTI_depth field of the L1-detail signaling data.
- the maximum time interleaving memory size is 2 20 cells, and the maximum number of FEC blocks N BLOCK_IF_MAX per interleaving frame (IF) cannot exceed 517. If extended interleaving is not used for a particular PLP in HTI mode, the maximum time interleaving memory size is 2 19 cells, and the maximum number of FEC blocks per IF N BLOCK _IF_MAX cannot exceed 258.
- FIG. 5 is a block diagram illustrating an embodiment of a first frame building unit 1500 according to the present invention.
- the time interleaving unit 1501 includes n time interleavers to perform time interleaving for each PLP.
- time interleaving process of the n th PLP will be described in detail. Since the time interleaving process of another PLP may refer to the time interleaving process of the n-th PLP, which will be described below, the detailed description will be omitted.
- FIG. 6 (a) is a block diagram showing a convolution time interleaver for a CTI mode applied to an nth PLP of the present invention. That is, convolutional interleaving is performed by receiving a sequence of cells from the first BICM unit 1200 or the LDM processing unit 1300. Signaling information related to the convolutional time interleaver is signaled in an L1D_plp_CTI_depth field, an L1D_plp_CTI_start_row field, and an L1D_plp_CTI_fec_block_start field, which will be described in detail later.
- FIG. 6 (b) is a block diagram illustrating a hybrid time interleaver for an HTI mode applied to an n th PLP according to the present invention, which includes a cell interleaver 1511, a block interleaver 1513, and a delay line 1515.
- the block interleaver 1513 may be referred to as a twisted block interleaver (TBI)
- the delay line 1515 may be referred to as a convolutional delay line (CDL) or a convolutional interleaver.
- CDL convolutional delay line
- the cell interleaver 1511 receives input cells in units of FEC blocks, interleaves cells in each FEC block, and arranges them into TI blocks.
- cell interleaving is performed by linearly writing an FEC block to a memory and reading pseudo-randomly.
- the permutation sequence used to pseudo-read randomly read the FEC block written linearly into memory changes every FEC block in the TI block, and different permutation sequences are shifted by one permutation random sequence. As an example, it is generated.
- the use of the cell interleaver 1511 is optional, and the use of the cell interleaver 1511 is signaled in the L1D_plp_HTI_cell_interleaver field, which is a parameter included in the L1-detail signaling data.
- one TI block is composed of one or more cell interleaved FEC blocks (in this case, the L1D_plp_HTI_cell_interleaver field value is 1), or one or more FEC blocks directly output from the first BICM unit 1200.
- the L1D_plp_HTI_cell_interleaver field value is 0.
- the block interleaver 1513 performs intra-subframe interleaving by twisting block interleaving of TI blocks.
- the twisted block interleaving is performed by writing the input cells serially into memory in a column-wise manner and reading from the first row (leftmost column to right along the row) to the last row in a diagonal_wise direction. do.
- the block interleaver 1513 writes the first FEC block in the column direction to the first row of the time interleaving memory, and writes the second FEC block to the next row, and the rest of the TI block in the same manner. Write FEC blocks.
- N FEC _TI_Diff (n, s) ⁇ 0 means that the number of FEC blocks (or columns) between TI blocks is different depending on the cell rate. According to an embodiment of the present invention, the virtual cells belonging to the virtual FEC block are skipped without being read in the reading process.
- the virtual FEC blocks included in one TI block are positioned ahead of the data FEC blocks included in the same TI block in the memory. This is to achieve time deinterleaving with a single memory on the receiver side.
- the process of reading the cells written in the memory in a diagonal_wise direction in the block interleaving array is performed by calculating the positions of the data and the virtual cells.
- the delay line 1515 performs inter-subframe interleaving on the cells of the block interleaved TI block. As a result, one block interleaved TI block is spread over multiple subframes. In this case, the use of the delay line 1515 is optional, and the use of the delay line 1515 is signaled in the L1D_plp_HTI_inter_subframe field, which is a parameter included in the L1-detail signaling data.
- the FEC blocks input to the time interleaver 1501 may be grouped into interleaving frames IF.
- the interleaving frames are independent of physical layer frames.
- the IF BLOCK _IF number N (n) of in FEC block may vary within up to N BLOCK_IF_MAX from at least one, the number of FEC blocks to-IF may be different from each other.
- Information related to the number of FEC blocks in the IF is signaled in the L1D_plp_HTI_num_ti_block field of the L1-detail signaling data.
- each IF may be directly mapped to one subframe or spread among a plurality of subframes.
- Each IF may be divided into one or more TI blocks (N TI ), where the TI block is a basic unit for operating the cell interleaver 1511, the block interleaver 1513, and the delay line 1515.
- the number of TI blocks in one IF block may include slightly different numbers of FEC blocks.
- one IF may include one or more TI blocks, and the TI blocks in the IF may have different numbers of FEC blocks. That is, in the intra-subframe interleaving mode, one IF is mapped to one subframe, and when the interleaving frame is composed of one or more TI blocks, the transmission bit rate of the PLP can be increased. At this time, the number of TI blocks per interleaving frame is signaled in the L1D_plp_HTI_num_ti_block field of the L1-detail signaling data.
- one IF may be distributedly mapped to a plurality of subframes, and one IF includes one TI block. Shall be.
- This inter-subframe interleaving mode can improve time diversity performance for low transmission data services.
- the number of subframes in which one IF is distributed is signaled in the L1D_plp_HTI_num_ti_block field of the L1-detail signaling data.
- L1D_plp_HTI_num_ti_block field value 1
- one TI block is mapped to one subframe regardless of the L1D_plp_HTI_inter_subframe field value.
- the HTI mode provides intra-subframe interleaving and inter-subframe interleaving (optional).
- the time interleaved data in the time interleaver 1501 is input to the frame builder 1502.
- the L1 signaling data does not perform time interleaving.
- Data input to the frame builder 1502 is data of one or more PLPs in a cell form, and in the frame builder 1502, input cells are mapped to cells of data symbols of each subframe in a signal frame.
- the frame builder 1502 receives L1 signaling data in a cell form output from the L1 signaling processor 1700, and input cells are mapped to cells of preamble symbol (s) of a preamble in a corresponding signal frame.
- the output of frame builder 1502 is frame symbols.
- the frame symbols represent a set of frequency domains before optional frequency interleaving and pilot insertion of the OFDM generation unit 1600, and are converted into time domain OFDM symbols through IFFT and guard interval insertion of the OFDM generation unit 1600. , Modulation).
- FIG. 7 illustrates an embodiment of a signal frame according to the present invention.
- the frame builder 1502 a preamble region 1523 and a data region 1525 are created.
- Bootstrap region 1521 is created in OFDM generation unit 1600.
- one subframe consists of a set of time-frequency resources in the signal frame.
- one subframe spans the full range of carriers configured in the frequency dimension and consists of an integer number of OFDM symbols in the time dimension.
- waveform attributes of a subframe constitute a subframe type.
- the waveform attributes include FFT size, guard interval length, scattered pilot pattern, number of available carriers (ie, NoC), use of frequency interleaver and subframes thereof.
- at least one of whether the SISO mode, the MISO mode, or the MIMO mode is included is included. If one subframe is configured for MISO, the waveform properties that define the subframe type of that subframe further include the number of transmitters and the time domain span of the filters.
- waveform properties of a subframe are not changed while the subframe continues.
- the signal frame may also include multiple subframes of the same subframe type and / or multiple subframes of other subframe types. Subframes in the same signal frame may include different numbers of OFDM symbols.
- the FFT size and the signaled GI length of the preamble are equal to the FFT size and signaled GI length of the first subframe of the signal frame.
- a specific PLP is mapped only to subframes of the same subframe type.
- these subframes are of the same subframe type and may be located in the same signal frame and / or other signal frames. This means that more subframes than PLPs can be in one frame. In this case, the number of subframes in one frame may exceed the maximum number of PLPs, but the maximum number of PLPs is determined regardless of the number of subframes in one frame.
- the length of the signal frame is specified in one of a time-aligned frame and a symbol-aligned frame frame.
- the total frame length in the time alignment frame is equal to the sum of the bootstrap 1521, the preamble 1523, and the subframes 1525.
- the symbol alignment frame does not insert any additional samples other than the length signaled for the guard interval length of the OFDM symbol.
- the time alignment frame may be identified by setting the L1B_frame_length_mode field included in the L1-basic signaling data of the L1 signaling data to 0, and the symbol alignment frame may be identified by setting the L1B_frame_length_mode field to 1.
- all subframes include at least 4 ⁇ Dy data and subframe boundary symbols.
- Dy is a parameter that specifies the scattered pilot length in the time direction. That is, Dx represents a distance between scattered pilots in the time direction.
- C red _ coff is a coefficient that is multiplied by the control unit C unit to determine the number of carriers to be reduced to a positive integer value.
- C red_coff has a value from 0 to 4, and the value is signaled in parameters included in the L1 signaling data, for example, an L1B_preamble_reduced_carriers field, an L1D_reduced_carriers field, and an L1B_first_sub_reduced carriers field.
- the NoC max represents the maximum number of NoC
- C unit represents a control unit
- C unit max (Dx) has a value of 96 for 8K FFT, 192 for 16 FFT, and 384 for 32K FFT, respectively.
- Dx is a parameter that specifies the scattered pilot length in the frequency direction. That is, Dx represents a spacing distance between scattered pilots in the frequency direction.
- each subframe consists of subframe boundary symbols (none or one), data symbols, and subframe boundary symbols (none or one). That is, the subframe boundary symbols may not be present in the corresponding subframe. In this case, the subframe includes only data symbols. According to an embodiment of the present invention, the subframe boundary symbols have a scattered pilot having a higher density than data symbols to facilitate accurate channel estimation at the receiver.
- one data symbol has a scattered pilot density according to a scattered pilot pattern of a corresponding subframe.
- the scattered pilot pattern is signaled in the L1 signaling data.
- the sum of the number of data and subframe boundary symbols included in the subframe having the FFT size of 32K is always even except for the first subframe.
- the first subframe is an embodiment in which the sum of the number of preambles, subframe boundaries and data symbols is even.
- a subframe boundary symbol exists at the beginning of a subframe, all data symbols within the same subframe are positioned immediately after the subframe boundary symbol. If there is a subframe boundary symbol at the end of the subframe, the subframe boundary symbol is positioned immediately after the last data symbol of the same subframe.
- the preamble consists of one or more preamble symbols and transmits L1 signaling data for the corresponding frame.
- the FFT size, guard interval length, scattered pilot pattern, and FEC mode of the L1-Basic signaling data of the preamble symbols are signaled in the preamble_structure parameter of the bootstrap, and the number N of preamble symbols is signaled in the L1 signaling data.
- the FFT size and the guard interval length are the same in all preamble symbols in the frame.
- the NoC of the first preamble symbol is used with a minimum number for a given FFT size, while the NoC of the remaining preamble symbols can be signaled in L1-basic of the L1 signaling data.
- frequency interleaving is always applied to all preamble symbols.
- L1-Basic cells are mapped only to available cells of the first preamble symbol, and L1-Detail cells are used to map L1-Basic cells in the first preamble symbol.
- mapping and remaining available cells and available cells of other preamble symbols are interleaved and mapped.
- valid cells not used for the L1-Detail cells in the last preamble symbol are used for the preamble data cells.
- the MISO or MIMO scheme is not applied to any preamble symbol.
- the LDM scheme is not applied to any cells of the preamble transmitting L1-Basic and L1-Detail data, but is applied to payload data cells transmitted in the last preamble symbol.
- the PLP data is fully or partially available to the available data cells in the subframe. Mapped. However, when PLP data is not mapped to all valid data cells, empty data cells (that is, unoccupied data cells) are generated. In this case, in order to ensure a constant transmit power, an embodiment of the present invention allocates psedo-random (PN) dummy modulation values to empty data cells.
- PN psedo-random
- each PLP has one type of non-distributed PLP and distributed PLP. At this time, the PLP of the enhanced layer of the LDM scheme is excluded.
- data cells of non-distributed PLPs are allocated to contiguous data cell indexes of a corresponding subframe. That is, all data cell indexes between the lowest data cell index assigned to the non-distributed PLP and the highest data cell assigned to the same non-distributed PLP are assigned to the same non-distributed PLP.
- the distributed PLP is divided into two or more sub slices.
- Data cells in either sub-slice of the distributed PLP are assigned to contiguous data cell indices of that subframe.
- two consecutive sub-slices in the same distributed PLP do not have contiguous data cell indices. That is, the difference between the lowest data cell index assigned to the sub slice of the distributed PLP and the highest data cell index assigned to the immediately preceding sub slice of the distributed PLP must be greater than one.
- all sub slices (except the last sub slice) of a specific distributed PLP in one subframe have the same non-zero size.
- the size of the last sub-slice of a particular distributed PLP in one subframe is greater than zero and less than or equal to the size of other sub-slices of the same PLP in the same subframe.
- An embodiment where the subslice interval between the lowest data cell index of the sub-slice of the distributed PLP and the lowest data cell index of the next sub-slice of the same PLP is the same for all sub-slices of that PLP in the subframe. Shall be.
- the sub slice interval is signaled in the L1D_plp_subslice_interval field of the L1 signaling data.
- the number of sub-slices, sub-slice size, and sub-slice interval for one distributed PLP in one subframe are independent of the number, sub-slice size, and sub-slice interval of all other distributed PLPs in the same subframe. , Is also independently signaled.
- the number of sub-slices, sub-slice size, and sub-slice interval for one distributed PLP in one subframe are the number of sub-slices, sub-slice size, and sub-slice of the same PLP included in all other subframes. It is independent of the interval and signaled independently. If the LDM scheme is used, the number of sub slices and the sub slice interval are signaled only for distributed core layer PLPs. And the non-distributed PLP is not sub sliced and has no sub slicing parameters associated with it.
- the type of PLP is signaled in the L1D_plp_type field of the L1 signaling data.
- the L1D_plp_type field is independently included in each subframe in which the corresponding PLP exists.
- One PLP may use different PLP types for two different subframes. In other words, one PLP need not have the same type in two different subframes in which the PLP exists.
- the L1D_plp_type field is present only in the core layer PLP according to an embodiment. That is, since the PLP of the enhanced layer does not have a specific PLP type, there is no L1D_plp_type field.
- the starting position of the PLP is signaled in the L1D_plp_start field of the L1 signaling data, and the L1D_plp_start field indicates the starting position of the PLP in the subframe regardless of the PLP type.
- the starting position of the PLP is the index of the data cell allocated to hold the first data cell value of that PLP.
- the length of the PLP is signaled in the L1D_plp_size field of the L1 signaling data, and the L1D_plp_size field indicates the total number of data cells included in the corresponding PLP in the current subframe.
- the starting position and length of a particular PLP in a particular subframe is independent of the starting position and length of the same PLP in all other subframes and is also signaled independently. In one embodiment, the start position and length of all PLPs present in a subframe are signaled regardless of whether the LDM scheme is used.
- all data cells assigned to the PLP according to the cell allocation parameters (eg, start position, length, and sub slicing parameters) of the PLP are within a range of valid data cell indexes of the current subframe. Will be.
- the sub slicing parameters are included only in the distributed PLP.
- each data cell in a subframe is allocated to at most one PLP per LDM layer.
- At least one of single PLP multiplexing, layered division multiplexing (LDM), time division multiplexing (TDM), frequency division multiplexing (FDM), and time-frequency division multiplexing (TFDM) may be applied in a multiplexing scheme.
- LDM layered division multiplexing
- TDM time division multiplexing
- FDM frequency division multiplexing
- TFDM time-frequency division multiplexing
- the output of the time interleaver may be sequentially mapped to data symbols in the frame.
- the TDM scheme uses a non-distributed PLP that concatenates a plurality of PLPs in a subframe according to time.
- each PLP in a subframe is classified into one of a core layer PLP and an enhanced layer PLP, and a value for distinguishing each layer is signaled in the L1D_plp_layer field of the L1 signaling data.
- Each core layer PLP in a subframe represents one time interleaver group. Therefore, each core layer PLP belongs directly to each time interleaver group in a subframe and is directly related to L1 signaling data including time interleaving parameters for that PLP.
- each enhanced layer PLP is related to one or more time interleaver groups in a subframe but is not directly related to L1 signaling data related to time interleaving.
- the enhanced layer PLP follows the time interleaving of the time interleaver group (or groups) associated therewith.
- the time interleaver groups are indexed within the subframe according to the order in which the related core layer PLPs appear in the control signaling for the subframe.
- the FDM scheme is obtained by configuring a plurality of PLPs in a subframe with distributed PLPs.
- the sub-slice interval of each distributed PLP is set to the number of data cells per data symbol for the current subframe configuration.
- the FDM effect can be obtained only when frequency interleaving is not used in the subframe.
- the TFDM scheme is achieved by appropriately setting the PLP size and sub-slice related parameters in the method used to configure the FDM. And one or more non-distributed PLPs can optionally be included in the TFDM subframe.
- frequency interleaving is optional for the data symbols included in the subframe, but is essential for the preamble symbols included in the preamble. That is, it may or may not be used for the subframe boundary symbols and the data cells in the data symbols, whether or not the signal is used in the L1D_frequency_interleaver field of the L1 signaling data.
- the frequency interleaver 1503 operates on data cells in one OFDM symbol.
- the frequency interleaver 1503 may provide frequency diversity by randomly interleaving input cells.
- the frequency interleaver 1503 includes data corresponding to an OFDM symbol pair composed of two sequential OFDM symbols using different interleaving seed order to obtain the maximum interleaving gain in a single frame. It may operate on data corresponding to one OFDM symbol.
- the cells input to the frequency interleaver 1503 may be defined as follows.
- a m, l represents the l th symbol of the m th subframe.
- frequency interleaving operates on both null and active cells.
- An interleaving sequence is required to frequency interleave input cells in the frequency interleaver 1503.
- the interleaving sequence has the same meaning as an interleaving address or frequency interleaving sequence, and will be used interchangeably for convenience of description.
- the frequency interleaver 1503 includes at least one OFDM symbol, that is, cells of each OFDM symbol or two paired OFDM symbols (pair-wise OFDM symbol or each OFDM symbol pair). Frequency diversity can be obtained by applying different interleaving sequences to frequency interleaving.
- the frequency interleaver 1503 includes a frequency interleaving address generator for generating an interleaving sequence.
- the frequency interleaving address generator may include a basic interleaving sequence generator, a symbol offset generator, an operation operator, and an address check block.
- the basic interleaving sequence generator may include a basic random address generator and a wire permutation block.
- the basic interleaving sequence generator may further include a 1-bit toggle block and is toggled as the most significant bit of the basic interleaving sequence according to the control of the control unit.
- the wire permutation block changes the order of bits in a sequence generated by a basic random address generator.
- the wire permutation block may change the order of bits using a wire permutation table (that is, one of Tables 2 to 4) preset according to the FFT size.
- the wire permutation block changes the order of the bits of the 13-bit basic random sequence using the preset wire permutation table as shown in Table 2 below, and outputs them to the arithmetic operator.
- the wire permutation block changes the order of the bits of the 13-bit basic random sequence using the preset wire permutation table as shown in Table 2 below, and outputs them to the arithmetic operator.
- different wire permutations are used for each data cell corresponding to each symbol constituting an OFDM symbol pair.
- two different wire permutations are applied to shuffle the output vector of the basic random address generator corresponding to the odd symbol and the even symbol constituting the OFDM symbol pair. This indicates that even though the same basic random address generator is used for one symbol pair, different wire permutations generate different interleaving sequences for one symbol pair.
- Table 2 below shows the bit words output from the Basic Random Address Generator when the FFT size is 8K. Bit word whose position is changed by wire permutation in the wire permutation block. Showing the relationship. That is, in Table 2 below, the first column represents the bit position of the input bit sequence, and the second and third columns represent the bit position changed by wire permutation. The bit position of the second column is applied to the even symbol of the input OFDM symbol pair, and the bit position of the third column corresponds to the odd symbol of the input OFDM symbol pair.
- the wire permutation block uses the preset wire permutation table as shown in Table 3 below to change the order of the bits of the 14-bit basic random sequence and output the converted bits to the arithmetic operator. Shall be.
- the same wire permutation table may be used for data cells corresponding to each symbol constituting an OFDM symbol pair, or different wire permu for each data cell corresponding to each symbol constituting an OFDM symbol pair. Presentation may be used.
- two different wire permutations are applied to shuffle the output vector of the basic random address generator corresponding to the odd symbol and the even symbol constituting the OFDM symbol pair. This indicates that even though the same basic random address generator is used for one symbol pair, different wire permutations generate different interleaving sequences for one symbol pair.
- Table 3 below shows the bit words output from the Basic Random Address Generator when the FFT size is 16K. Bit word whose position is changed by wire permutation in the wire permutation block. Showing the relationship. That is, in Table 3 below, the first column represents the bit position of the input bit sequence, and the second and third columns represent the bit position changed by wire permutation. Like the 8K FFT size, the bit position of the second column is applied to the even-numbered symbols of the input OFDM symbol pair, and the bit position of the third column corresponds to the odd-numbered symbols of the input OFDM symbol pair.
- the wire permutation block reorders the bits of the 15-bit basic random sequence using a preset wire permutation table as shown in Table 4, and outputs them to the arithmetic operator. do.
- the same wire permutation is used for data cells corresponding to each symbol constituting the OFDM symbol pair. This means that a single permutation is used for the 32K FFT size, which indicates that the same interleaving sequence is used every symbol pair.
- Table 4 below shows the bit words output from the Basic Random Address Generator when the FFT size is 32K. Bit word whose position is changed by wire permutation in the wire permutation block. Showing the relationship.
- the first column represents a bit position of an input bit sequence
- the second column represents a bit position changed by wire permutation. That is, the bit position of the second column is equally applied to the even and odd symbols of the input OFDM symbol pair.
- the symbol offset generator generates a new offset sequence every two OFDM symbols. That is, the symbol offset generator operates in units of OFDM symbol pairs. In other words, the symbol offset value is two consecutive symbols ( and Is constant in
- the operation operator receives an output of the basic interleaving sequence generator and an output of the symbol offset generator to perform an exclusive OR operation.
- the output sequence of the arithmetic operator becomes an interleaving sequence (ie an interleaving address).
- the address check block determines whether an interleaving sequence (ie, interleaving address) output from the arithmetic operator is within a range of allowable carrier indices for a particular OFDM symbol to be frequency interleaved.
- the address check block determines whether the output of the operation operator exceeds the total number of data cells in a symbol, and ignores the output if the generated address value is greater than the number of data cells.
- an interleaving sequence having a length corresponding to the FFT size is generated for each FFT size, and the process of generating the interleaving sequence varies slightly for each FFT size.
- the preamble symbol (s) and data symbols in the signal frame output from the first frame building unit 1500 are input to the first OFDM generation unit 1600.
- the first OFDM generation unit 1600 may include a pilot inserter 1601, a MISO processing unit 1602, an IFFT unit 1603, a guard interval inserter 1605, and a bootstrap inserter 1606. It is set as an Example. And a PAPR (Peak-to-Average-Power Reduction) unit 1604 can be inserted between the IFFT unit 1603 and the guard interval inserter 1605, which is optional.
- a PAPR Peak-to-Average-Power Reduction
- the symbols input to the first OFDM generation unit 1600 are converted to a time domain OFDM symbol after pilot insertion, MISO processing, PAPR processing, and IFFT, and then inserted into a receiver through guard interval insertion and bootstrap symbol (s) insertion. Is sent.
- Various cells in the signal frame are modulated with reference information known to the transmitter / receiver.
- the cells including the reference information may be transmitted at a boosted power level.
- such cells are called pilots.
- the pilot type inserted by the pilot inserter 1601 includes a scattered pilot (SP), a continuous pilot (CP), an edge pilot, a preamble pilot, and a subframe boundary pilot.
- SP scattered pilot
- CP continuous pilot
- edge pilot an edge pilot
- preamble pilot a pilot that is used in various ways such as channel synchronization, channel estimation, phase noise estimation, and the like.
- Table 5 below shows examples of pilot types that may be applied according to the symbol type of the present invention.
- scattered pilot cells are inserted and transmitted in all data symbols, and are not inserted in the preamble symbol (s) and subframe boundary symbol (s). And the scattered pilot pattern is signaled in the L1 signaling data.
- the amplitude of the scattered pilot may be calculated from the parameter L1D_scattered_pilot_boost field value and the scattered pilot pattern.
- continuous pilot cells are inserted and transmitted in all symbols of a frame including preamble symbols and arbitrary subframe boundary symbols.
- the CP positions are determined from the additional position of the additional CP set and the common CP set.
- the common CP set is a pilot designed not to overlap with the scattered pilot
- the additional CP set is a pilot designed such that the number of valid data carriers in each data symbol is constant. Therefore, in some cases, additional CPs may overlap with scattered pilots. That is, the number of additional CP sets may overlap with the scattered pilot in the symbol according to the FFT size and the pilot pattern.
- the positions of the common CP used for the 16K FFT size and the 8K FFT size are calculated from the positions of the common CP set of the 32K FFT size.
- the edge pilot is applied to all symbols in the signal frame except the preamble symbol (s).
- a preamble pilot is inserted relatively more than a scattered pilot inserted into a subframe to equalize an accurate preamble signal.
- the preamble pilots inserted into the preamble of the frame are selected to be at least the same density as the scattered pilots of the first subframe of the same frame.
- a preamble pilot is inserted relatively more than a scattered pilot inserted into a subframe to equalize an accurate preamble signal.
- the preamble pilots inserted into the preamble of the frame are selected to be at least the same density as the scattered pilots of the first subframe of the same frame.
- pilot cells of the preamble symbol (s) are transmitted at a boosted power level.
- the pilots for the subframe boundary symbols are denser than the pilots for the surrounding normal data symbols of the same subframe.
- the symbols into which the pilots are inserted in the pilot inserter 1601 are input to the MISO processor 1602.
- the Transmit Diversity Code Filter Set (TDCFS) in the MISO processing unit 1602 artificially decorrelates signals from multiple transmitters in a single frequency network in order to minimize potential destructive interference.
- TCFS Transmit Diversity Code Filter Set
- MISO pre-distortion technology is applied to the output of the pilot inserter 1601.
- MISO is applied only to OFDM symbols of a subframe and not to bootstrap or preamble. Whether MISO is applied is signaled in the L1B_first_sub_miso field and the L1D_miso field of the L1 signaling data.
- the IFFT unit 1603 converts data symbols and preamble symbol (s) of a signal frame into symbols of a time domain. All symbols contain data and reference information (ie, pilot), each symbol consisting of a set of NoC carriers.
- the PAPR unit 1604 is optional and may reduce the PAPR of symbols converted into the time domain in the IFFT unit 1603 using tone reservation (TR) and / or Active Constellation Extension (ACE) techniques.
- TR tone reservation
- ACE Active Constellation Extension
- the guard interval inserter 1605 inserts a guard interval into each symbol. According to an embodiment of the present invention, the guard interval is inserted before the valid data period of each symbol.
- the bootstrap inserter 1606 inserts the bootstrap symbol (s) at the beginning of each signal frame to form a bootstrap.
- bootstrap provides a universal entry point as a digital transmission signal, and uses a fixed configuration known to all receivers (e.g., sampling rate, signal bandwidth, subcarrier spacing, time domain structure). In one embodiment.
- the bootstrap is composed of one or more symbols, the first symbol (that is, bootstrap symbol 0) is the beginning of each frame period to enable signal discovery, coarse synchronization, frequency offset estimation, initial channel estimation Start with a sync symbol at.
- the remaining symbol (s) include control signaling (hereinafter referred to as bootstrap signaling information) for receiving and decoding the rest of the frame.
- the bootstrap version is divided into a main version number and a minor version number.
- the main version is coded in bootstrap_major_version
- the minor version is coded in bootstrap_minor_version.
- the Zadoff-Chu (ZC) root and the PN sequence seed are used to generate a base encoding sequence for bootstrap symbol content.
- the major version number is signaled by selecting a ZC route corresponding to a particular signal type.
- the minor version number is signaled by selecting the appropriate PN sequence seed to exist within the particular major version.
- the values used for each bootstrap symbol are ZC sequences modulated by the PN sequence in the frequency domain.
- the ZC route and PN seed signal the major and minor versions of the bootstrap as described above.
- the ZC sequence modulated with the PN sequence has a complex sequence and is applied to each subcarrier at the IFFT input.
- the PN sequence applies phase retation to individual complex subcarriers and thus maintains desirable CAZAC (Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) characteristics of the original ZC sequence.
- the PN sequence provides additional signal separation between cyclic shifts of the same root sequence by suppressing spurious peaks in the autocorrelation response.
- the bootstrap symbols have two structures depending on the position of the symbol. That is, the bootstrap symbol 0, that is, the initial symbol is used for synchronization detection and uses a CAB structure, and the remaining bootstrap symbol (s) uses a BCA structure.
- bootstrap signaling information The control signaling signaled and transmitted to the bootstrap symbols will be referred to as bootstrap signaling information.
- the information signaled to the bootstrap symbol 1 includes an ea_wake_up_1 field, a min_time_to_next field, and a system_bandwidth field.
- the ea_wake_up_1 field is an emergency alert wakeup field and indicates whether an emergency situation exists.
- the min_time_to_next field indicates the minimum time from the start of the current frame A to the start of the next frame B of the same major / minor version as the current frame A.
- the system_bandwidth field represents a system bandwidth used for the part after the bootstrap of the current physical layer frame.
- the information signaled to the bootstrap symbol 2 includes an ea_wake_up_2 field and a bsr_coefficient field.
- the ea_wake_up_2 field indicates whether an emergency situation exists together with the ea_wake_up_1 field of the bootstrap symbol 1.
- the bsr_coefficient field represents a sampling rate for a signal after the bootstrap of the current physical layer frame.
- the information signaled to the bootstrap symbol 3 is a preamble_structure field. This field signals the transmission parameters for one or more preamble symbols located after the last bootstrap symbol.
- the present invention may be applied to the MIMO scheme as mentioned above.
- the transmission system includes a first input formatting unit 1100, a first BICM unit 1200, a MIMO processing unit 1400, and first and second frame building units 1500 and 1550. ), And first and second OFDM generation units 1600 and 1650.
- the MIMO processing unit 1400 may also be referred to as a MIMO precoding unit.
- the configuration of the second frame building unit 1550 is the same as that of the first frame building unit 1500, the detailed description of the first frame building unit 1500 is referred to, and the second frame building is referred to. A detailed description of the unit 1550 will be omitted, and since the configuration of the second OFDM generation unit 1650 is the same as that of the first OFDM generation unit 1600, the first OFDM generation unit 1600 may be omitted. A detailed description will be referred to, and a detailed description of the second OFDM generation unit 1650 will be omitted.
- MIMO technology can increase robustness through additional spatial diversity by applying spatial multiplexing, which transmits two different data streams on a single RF channel, and / or Alternatively, the channel capacity can be increased.
- the spatial multiplexing gain is obtained only through MIMO technology, unlike SIMO (Single-Input Multiple-Output) / MISO (Multiple-Input Single-Output), and can overcome the transmission channel capacity limitation through a single antenna without increasing the additional transmission power. have.
- the transmitter / receiver uses a cross-polarized antenna having two horizontal and vertical polarities.
- the MIMO demux 1203 is used to separate a single cell word stream into a dual cell word stream for MIMO processing. That is, the output bits of the bit retriever 1202 are separated into a first input signal (for example, an even vector) and a second input signal (for example, an odd vector), and the first input signal is a first mapper. At 1204, the second input signal is output to the second mapper 1205.
- a first input signal for example, an even vector
- a second input signal for example, an odd vector
- the first mapper 1204 and the second mapper 1205 respectively map input signals to QAM constellation points having complex values on the IQ plane. Detailed operations of the first mapper 1204 and the second mapper 1205 will be described with reference to the description of the mapper 2300 described above. However, in the present invention for MIMO processing, the same constellations are used for MIMO, and the same modulation order is transmitted from two transmit antennas.
- the outputs of the first mapper 1204 and the second mapper 1205 are input to the MIMO processor 1400.
- the MIMO processor 1400 receives a pre-coded pair of cell symbols and outputs a pair of cell symbols.
- the MIMO processing unit 1400 may use a full-rate spatial multiplexing (FR-SM) scheme for providing capacity increase with a relatively small complexity increase at the receiver side.
- FR-SM full-rate spatial multiplexing
- MIMO processing is applied at the PLP level.
- the combination of 256QAM and FEC codes having 16200 bits in length is not allowed in MIMO.
- the MIMO process is not applied to the bootstrap and the preamble. In one embodiment, it also does not apply to signaling elements. In one embodiment, MIMO is not used with any of ACE, LDM, and channel bonding.
- L1 signaling provides information necessary for configuring physical layer parameters.
- the L1 signaling is divided into L1-Basic signaling data and L1-Detail signaling data, and transmitted in preamble symbols.
- bootstrap signaling information transmitted as bootstrap symbols may also be included in the L1 signaling.
- the L1-Basic signaling data is the most basic system signaling information of the system and defines parameters necessary for decoding the L1-Detail signaling data. According to an embodiment of the present invention, the length of the L1-Basic signaling data is fixed to 200 bits.
- the L1-Detail signaling data defines a data context and information necessary for decoding thereof.
- the length of the L1-Detail signaling data is variable from frame to frame.
- the L1 signaling processor 1700 is a block for performing processing for protection of L1 signaling, and an L1-Basic processing unit and L1-Detail for processing for protection of L1-Basic signaling data.
- L1-Detail processing unit for performing a process for the protection of the signaling data.
- the L1-Basic processing unit scrambling, BCH encoding, zero padding, LDPC encoding, parity permutation, repetition / puncturing, zero removing, and bit for L1-Basic signaling data
- the demux and the constellation mapping are sequentially performed and then output to the frame building unit 1500. Some of these functions may be performed only when the corresponding condition is satisfied or may be omitted without the condition. If the MIMO scheme is applied, the L1-Basic signaling data processed by the L1-Basic processor is output to the first and second frame building units 1500 and 1550.
- the L1-Detail processing unit performs segmentation, scrambling, BCH encoding, zero padding, LDPC encoding, parity permutation, repetition / puncturing, and zero removing on L1-Detail signaling data. , Bit demux, and constellation mapping are sequentially performed and output to the frame building unit 1500.
- the L1-Detail processor may further perform additional parity generation, bit demux on the generated additional parity data, and constellation mapping to the L1-Detail signaling data. Some of these functions may be performed only when the corresponding condition is satisfied or may be omitted without the condition. If the MIMO scheme is applied, the L1-Detail signaling data processed by the L1-Detail processing unit is output to the first and second frame building units 1500 and 1550.
- the L1-Basic signaling data and the L1-Detail signaling data are encoded by a concatenation scheme of the BCH outer code and the LDPC inner code.
- the protection levels of L1-Basic signaling data and L1-Detail signaling data are classified into seven modes based on LDPC code, modulation order, and shortening / puncturing parameters to provide a variety of robustness levels that support a wide SNR range. do. Each mode has different combinations of LDPC codes, modulation orders, constellations, and shortening / puncturing patterns.
- the number of information bits included in one encoded block will be referred to as Ksig.
- Ls signaling bits having a length of Ksig correspond to one LDPC encoded block.
- the Ksig value for the L1-Basic signaling data is fixed to 200, but since the number of bits of the L1-Detail signaling data is variable, the Ksig value for the L1-Detail signaling data is a variable. Therefore, when the number of bits of the L1-Detail signaling data is larger than the maximum value of Ksig, the segmentation operation is additionally applied to the L1-Detail signaling data.
- zero padding bits are filled with zero padding bits to the bit to be LDPC encoded by the difference. After padding is performed, LDPC encoding is performed. Therefore, zero padding is performed only if this condition is satisfied. If zero padding is performed, the zero padding bits are not transmitted and are removed after the iteration / puncturing process.
- bit demuxing when bit demuxing is performed on the L1-Basic signaling data and the L1-Detail signaling data, the block interleaving is performed and then demuxed.
- FIG. 8 (a) is a diagram illustrating an embodiment of a block interleaving process of a block interleaver in a bit demux block provided in the L1-Basic processing unit and the L1-Detail processing unit, respectively.
- FIG. 8 (b) is a demux after block interleaving. A diagram showing an embodiment of the process.
- bits input for bit demuxing eg, N FEC or N FEC
- the length of + N FEC repeat is written serially in the column direction of the block interleaver memory, where the number of columns equals the modulation order.
- bits for a constellation symbol are read sequentially in the row direction (fed) and then fed to bit demuxing, which continues until the last column.
- Each block interleaved group is demultiplexed bit-by-bit within one group prior to constellation mapping.
- mapping rules there are two mapping rules according to the modulation order. That is, in the case of QPSK, the reliability of bits in a symbol is the same. Accordingly, one bit group read from the block interleaver is directly mapped to a QAM symbol without undergoing an interleaving process. On the other hand, in the case of higher order modulation, one bit group is mapped to a QAM symbol according to the rules described below.
- i% ⁇ MOD denotes a remainder obtained by dividing i by ⁇ MOD
- i denotes a bit group index corresponding to a row index in block interleaving. That is, the output bit group S demux _ out (i) that maps each QAM symbol is cyclically shifted from S demux _ in (i) according to the bit group index i . 8 (b) shows an example of a bit demuxing process for 16-NUC of the present invention.
- FIG 9 illustrates an embodiment of syntax of L1-Basic signaling data according to the present invention.
- the following fields are parameters related to the system and frame.
- the L1B_version field indicates the version of the L1-Basic signaling structure.
- the L1B_mimo_scattered_pilot_encoding field indicates which MIMO pilot encoding method the MIMO subframes of the local frame use.
- the L1B_lls_flag field indicates whether low level signaling (LLS) exists in one or more PLPs of the current frame.
- the L1B_time_info_flag field represents whether time information exists in the current frame.
- the L1B_time_info_flag field uses two bits as shown in Table 6 below to indicate whether time information is present in the current frame, and if time information is present, the time information is signaled to a certain precision (ie, unit). In one embodiment, indicating whether or not. For example, if the L1B_time_info_flag field value is 00, this indicates that there is no time information in the current frame. On the other hand, if the L1B_time_info_flag field value is 01, time information exists in the current frame, and the time information indicates that up to ms precision (ie, time information in milliseconds) is signaled.
- the L1B_time_info_flag field value is 10
- time information exists in the current frame, and the time information indicates that the signal is signaled up to us precision (that is, time information in microsec unit)
- the L1B_time_info_flag field value is 11
- the current frame Time information exists, indicating that the time information is signaled up to ns precision (ie, time information in nanosec units).
- actual time information having a precision indicated by the L1B_time_info_flag field value is signaled to the L1-Detail signaling data.
- the L1B_return_channel_flag field represents the presence or absence of a dedicated return channel (DRC) of the current frame, the current frequency band, and the current broadcast network.
- DRC dedicated return channel
- the L1B_papr_reduction field indicates whether PAPR reduction is used as shown in Table 7 below, and if so, what technique is used to reduce the average power ratio in the current frame. PAPR reduction may be applied to all other OFDM symbols except the first preamble symbol of the current frame.
- the L1B_frame_length_mode field is when the current frame is a time aligned frame with an arrangement of excess samples added to the guard interval interval of data payload OFDM symbols (ie, non-preamble OFDM symbols) (ie, the preamble is Non-OFDM symbol), is set to zero. Conversely, it is set to 1 when the current frame is a symbol-aligned frame with no excess sample placement.
- the L1B_frame_length field indicates a time period from the start of the first sample of the bootstrap associated with the current frame to the end of the last sample of the current frame when the frame is time aligned.
- the L1B_excess_samples_per_symbol field is present only when the frames are time aligned, and indicates the number of excess samples included in the guard interval of each OFDM symbol (ie, non-preamble OFDM symbol) that is not a preamble after the bootstrap of the current frame.
- the L1B_time_offset field is present only when the frames are symbol aligned, and indicates the number of sample periods.
- the L1B_additional_samples field is present only when the frames are symbol aligned, and indicates the number of additional samples.
- the L1B_num_subframes field indicates the number of subframes in the current frame.
- the L1B_num_subframes field is set to one less than the number of subframes in the current frame.
- the following fields are parameters that provide information necessary for decoding the remaining part of the preamble, that is, the L1-Detail signaling data.
- the L1B_preamble_num_symbols field represents the number of OFDM symbols included in the remaining preambles except the first preamble symbol.
- the L1B_preamble_reduced_carriers field represents the number of control units of carriers for reducing the maximum number of carriers defined for each FFT size used in the preamble.
- the carrier reduction may be applied to all preamble symbols of the current frame except the first preamble symbol.
- the L1B_L1_Detail_content_tag field is incremented by 1 when the content of the L1-Detail signaling data of the current frame is changed in comparison with the L1-Detail signaling data of the previous frame having the same major and minor bootstrap of the current frame.
- L1D_time_sec L1D_time_msec, L1D_time_usec, L1D_time_nsec (including the presence or absence of any of these listed time fields)
- L1D_plp_lls_flag L1D_plp_fec_block_start
- L1D_plp_CTI_fec_block_start L1D_plp_CTI_start_row fields change L1B_L1_Detail_content_tag field value is not increased Do not.
- the L1B_L1_Detail_size_bytes field indicates the size of L1-Detail signaling data. In this case, parity added in the current frame for the L1-Detail signaling data of the next frame is not included.
- the L1B_L1_Detail_fec_type field represents an FEC type for protection of L1-Detail signaling data.
- the L1B_L1_Detail_additional_parity_mode field represents Additional Parity Mode.
- the L1B_L1_Detail_total_cells field indicates the total size of modulated additional parity bits of coded modulated L1-Detail signaling data and L1-Detail signaling data of a next frame, which are combined for the current frame, in units of OFDM cells.
- the following fields are parameters for the first subframe, and the first subframe of the current frame does not have to wait for L1-Detail signaling data to be decoded so that the first subframe can immediately perform initial OFDM processing at the receiving end.
- the signaling data is signaled.
- the L1B_first_sub_mimo field represents whether MIMO is used for the first subframe of the current frame.
- the L1B_first_sub_miso field represents whether MISO is used for the first subframe of the current frame.
- the L1B_first_sub_fft_size field indicates the FFT size related to the first subframe of the current frame.
- the FFT size of the preamble in one frame is the same as the FFT size of the first subframe in the same frame.
- the L1B_first_sub_reduced_carriers field represents a control unit value for reducing the maximum number of carriers defined for each FFT size used in the first subframe of the current frame.
- the L1B_first_sub_guard_interval field indicates the guard interval length of OFDM symbols in the first subframe of the current frame.
- the guard interval length signaled for the first subframe in one frame is the same as the guard interval length indicated for the preamble in the same frame.
- the L1B_first_sub_num_ofdm_symbols field represents the number of OFDM symbols included in the first subframe of the current frame.
- the L1B_first_sub_scattered_pilot_pattern field represents the scattered pilot pattern of the first subframe of the current frame.
- the L1B_first_sub_scattered_pilot_boost field is combined with a scattered pilot pattern to indicate the power of the scattered pilot of the first subframe of the current frame.
- the L1B_first_sub_sbs_first field indicates whether the first symbol of the first subframe of the current frame is a subframe boundary symbol.
- the L1B_first_sub_sbs_last field represents whether the last symbol of the first subframe of the current frame is a subframe boundary symbol.
- the L1D_version field represents the version of the L1-Detail signaling structure used for the current frame.
- the L1D_time_sec field represents seconds components of time information using 32 bits.
- the L1D_time_msec field indicates milliseconds component of time information using 10 bits. For example, if the portion of time information less than 1 second is 0.123456789, the L1D_time_msec field is 123.
- the L1D_time_usec field represents a microseconds component of time information using 10 bits. For example, if the portion of time information less than 1 second is 0.123456789, the L1D_time_usec field is 456.
- the L1D_time_nsec field represents a nanoseconds component of time information using 10 bits. For example, if the portion of time information less than 1 second is 0.123456789, the L1D_time_nsec field is 789.
- the L1 Detail signaling data is time information obtained at a specific position in a current frame using at least one of the L1D_time_sec field, L1D_time_msec field, L1D_time_usec field, and L1D_time_nsec field according to the L1B_time_info_flag field value signaled in the L1 Basic signaling data. Send it.
- the L1 Detail signaling data includes the L1D_time_sec field and the L1D_time_msec field. If the L1B_time_info_flag field value is not 01, the L1 Detail signaling data further includes the L1D_time_usec field. If the L1B_time_info_flag field value is not 10, the L1 Detail signaling data further includes the L1D_time_nsec field to signal time information acquired at a specific position of the current frame.
- the L1 Detail signaling data includes an L1D_time_sec field, an L1D_time_msec field, and an L1D_time_usec field, and transmits time information in microsec units through the fields.
- a 10-bit L1D_time_usec field is added to a 42-bit field (that is, a 32-bit L1D_time_sec field and a 10-bit L1D_time_msec field) that transmits time information in millisecond units to transmit time information in microsec unit.
- the L1 Detail signaling data includes an L1D_time_sec field, an L1D_time_msec field, an L1D_time_usec field, and an L1D_time_nsec field, and transmits time information in nanosec units through the fields. That is, a 10-bit L1D_time_nsec field is added to a 52-bit field (that is, a 32-bit L1D_time_sec field, a 10-bit L1D_time_msec field, and a 10-bit L1D_time_usec field) that transmits time information in microseconds. Send time information.
- FIG. 13 illustrates an embodiment of a time information location for acquiring time information and time information transmitted to a preamble according to the present invention.
- time information including the time obtained from the time information location of FIG. 13 is signaled and transmitted to at least one of an L1D_time_sec field, an L1D_time_msec field, an L1D_time_usec field, and an L1D_time_nsec field of the L1 Detail signaling data inserted into the preamble.
- the time information position is the first sample position of the first symbol of the bootstrap in the frame including the time information. Therefore, in this embodiment, the time information indicates a time when the first sample of the first symbol of the bootstrap is transmitted.
- the time information is transmitted at least once every 5 seconds.
- the following fields are parameters for L1-Detail channel bonding.
- the present invention can apply a channel bonding method that can combine multiple RF channels to increase the transmission data rate. In this case, the fields are signaled.
- the L1D_num_rf field represents the number of frequencies related to channel bonding of the current system except for the current channel frequency.
- the L1D_rf_id field identifies IDs of other RF channels related to channel bonding.
- the L1D_rf_frequency field indicates the center frequency of another RF channel.
- the L1D_rf_frequency field is repeated by the number of frequencies indicated by the L1D_num_rf field value, and represents the center frequency of the corresponding RF channel.
- the next field that is L1D_mimo field, L1D_miso field, L1D_fft_size field, L1D_reduced_carriers field, L1D_guard_interval field, L1D_num_ofdm_symbols field, L1D_scattered_pilot_pattern field, L1D_scattered_pilot_boost field, L1D_sbs_first field, and L1D_sbs_last fields as parameters related to the sub-frame, the sub comprises a current frame The number of frames is repeated, and description of each field will be referred to the description of fields signaled in the L1-Basic signaling data, which will be omitted here.
- the L1D_subframe_multiplex field indicates whether a current subframe is time division multiplexed with a subframe concatenated in time.
- the L1D_frequency_interleaver field represents whether a frequency interleaver is used for the current subframe.
- the L1D_sbs_null_cells field represents the number of null cells included in a subframe boundary symbol in the current subframe.
- the following fields are parameters related to the PLP.
- the L1D_num_plp field represents the number of PLPs used in the current subframe.
- the L1D_plp_id field represents an identifier of the current PLP.
- the L1D_plp_lls_flag field represents whether LLS information is included in the current PLP.
- the L1D_plp_size field represents the number of data cells allocated to the current PLP in the current subframe. According to an embodiment, the L1D_plp_size field value is larger than zero.
- the L1D_plp_scrambler_type field represents a scrambling method of the corresponding PLP.
- the L1D_plp_fec_type field indicates the FEC scheme used for encoding the current PLP as shown in Table 7.
- the L1D_plp_mod field represents a modulation scheme used for the current PLP.
- the L1D_plp_cod field indicates a code rate used for the current PLP.
- the L1D_plp_TI_mode field indicates the time interleave mode of the current PLP.
- the L1D_plp_fec block_start field indicates the start position of the first FEC block starting from the current PLP during the current subframe.
- the following fields are parameters related to LDM.
- the L1D_plp_layer field is set equal to the layer index of the current PLP.
- the L1D_plp_ldm_injection_level field indicates the injection level of the enhanced layer relative to the core layer.
- the L1D_plp_num_channel_bonded field indicates the number of frequencies associated with the channel bonding PLP of the current system except the current channel frequency.
- the L1D_plp_bonded_rf_id field represents an identifier of a channel RF that performs channel bonding with the current PLP.
- the L1D_plp_channel_bonding_format field represents a channel bonding format for the current PLP.
- the following fields are parameters related to PLP-based MIMO.
- the L1D_plp_mimo_stream_combining field indicates whether the stream combining option of MIMO precoding is used for a given PLP.
- the L1D_plp_mimo_IQ_interleaving field indicates whether the IQ polarity interleaving option of MIMO precoding is used for a given PLP.
- the L1D_plp_mimo_PH field indicates whether the phase hopping option of MIMO precoding is used for a given PLP.
- the following fields are parameters related to cell multiplexing.
- the L1D_plp_start field is set equal to the index of the first data cell of the current PLP in the current subframe.
- the L1D_plp_type field indicates whether the type of the PLP is a distributed PLP or a non-distributed PLP.
- the L1D_plp_num_subslices field represents the number of sub slices used for the current PLP of the current subframe. This field is included in the L1 Detail signaling data only when the L1D_plp_type field value is 1, that is, when the type of the current PLP is dispersed.
- the L1D_plp_subslice_interval field is set equal to the number of sequential index data cells from the start of the current sub slice to the start of the next sub slice for the same PLP.
- the following fields are parameters related to time interleaving.
- the L1D_plp_TI_extended_interleaving field indicates whether extended interleaving is used for the corresponding PLP.
- the following fields are parameters related to the convolutional time interleaver among parameters related to time interleaving.
- the L1D_plp_CTI_depth field represents the number of rows of the convolutional interleaver (memory).
- the L1D_plp_CTI_start_row field indicates the position of the start switch of the convolutional interleaver at the start of the subframe.
- the L1D_plp_CTI_fec_block_start field indicates the position after the CTI of the first cell of the first complete FEC block before the CTI of the current PLP in the current or next subframe. In other words, the field indicates the start position of the first complete FEC block of the current PLP that leaves the CTI in the current or next subframe.
- the following fields are hybrid time interleaver (mode) parameters among the parameters related to time interleaving.
- the L1D_plp_HTI_inter_subframe field represents a hybrid time interleaving mode.
- the L1D_plp_HTI_num_ti_blocks field indicates the number of TI blocks per interleaving frame in the intra subframe mode and the number of subframes in which cells of one TI block are transmitted in the inter subframe mode.
- the L1D_plp_HTI_num_fec_blocks_max field indicates the maximum number of FEC blocks per interleaving frame for the current PLP.
- the L1D_plp_HTI_num_fec_blocks field indicates the number of FEC blocks included in the current interleaving frame for the current PLP.
- the L1D_plp_HTI_cell_interleaver field indicates whether the cell interleaver is used.
- FIG. 14 is a block diagram illustrating an exemplary embodiment of a reception system according to the present invention, and includes a baseband processor 3000 and a System on Chip (SoC) unit 3050.
- the baseband processor 3000 may include a reception data processor 3001, a PLP data processor 3010, an L1 signaling processor 3020, and a container encapsulation unit 3030.
- the baseband processor 3000 is referred to as a physical layer processor, and the system on chip unit 3050 is also referred to as an upper layer processor.
- the baseband processor 3030 may be implemented as a single chip. In this case, the baseband processor 3030 and the system on chip unit 3050 may be implemented as each chip, or may be implemented as a single chip having the same function.
- the received data processor 3001 receives a broadcast signal from one or more antennas, demodulates and parses the signal, and outputs preamble data included in a preamble region within a frame of the broadcast signal to the L1 signaling processor 3020. PLP data of one or more PLPs included in the data area is output to the PLP data processor 3010. If the present invention supports MIMO, there may be two or more antennas for receiving broadcast signals.
- the PLP data processing unit 3010 processes the PLP data output from the reception data processing unit 3001 to restore baseband packets, and outputs them to the container encapsulation unit 3030.
- the L1 signaling processor 3020 processes L1 Basic signaling data and L1 Detail signaling data included in the preamble data output from the received data processor 3001 to signal the L1 Basic signaling data and the L1 Detail signaling. Provide the information signaled in the data to the necessary blocks.
- At least one field value of an L1D_time_sec field, an L1D_time_msec field, an L1D_time_usec field, and an L1D_time_nsec field is encapsulated as time information according to an L1B_time_info_flag field value signaled to the L1 Basic signaling data and the L1B_time_info_flag field value. In one embodiment, it is provided to the unit 3030.
- the reception data processor 3001, the PLP data processor 3010, and the L1 signaling processor 3020 perform an inverse process of the transmission system of FIG. 1.
- some of the reverse processes of the transmitting system may be performed in the receiving system only when the corresponding condition is satisfied or may be omitted in the receiving system without the condition.
- FIG. 15 illustrates a detailed block diagram of the reception data processor 3001 of FIG. 14, a detailed block diagram of the PLP data processor 3010, and a detailed block diagram of the L1 signaling processor 3020.
- some blocks may be omitted according to a designer's intention, and some blocks may be replaced by other blocks having similar or identical functions.
- the received data processor 3001 may include only the first OFDM demodulator 3100 and the second OFDM demodulator 3150, or the first OFDM demodulator 3100, the second OFDM demodulator 3150, The first frame parser 3200 and the second frame parser 3250 may be included. According to the present invention, the received data processor 3001 includes the first OFDM demodulator 3100, the second OFDM demodulator 3150, a first frame parser 3200, and a second frame parser 3250. In one embodiment it will be.
- 3600 and the L1 signaling processor 3020 are basic blocks commonly applied to the LDM scheme and the MIMO scheme.
- the LDM processor 3400, the second reverse BICM unit 3550, and the second output formatting unit 3650 are further required.
- a second demapper 3502 of the second OFDM demodulator 3150, the second frame parser 3250, the MIMO processor 3300, and the first inverse BICM unit 3500 may be used.
- MIMO mux 3503 are needed.
- the aforementioned blocks may be omitted or replaced by other blocks having similar or identical functions according to the designer's intention.
- the first OFDM demodulator 3100 includes a tuner 3101, a bootstrap detector 3102, a guard interval detector 3103, an FFT unit 3104, a channel equalizer 3105, and a MISO processor 3106. can do.
- the MISO processing unit 3106 may also be referred to as an MISO decoder.
- the order of each block is an embodiment to help understanding of the present invention, the order of some blocks may be changed according to the designer, a new block may be added.
- the tuner 3101 receives a broadcast signal of a specific channel through a first antenna and outputs it to the bootstrap detector 3102.
- the bootstrap detector 3102 detects a bootstrap in a corresponding frame from an input signal and extracts bootstrap information from bootstrap symbols transmitted in the detected bootstrap. For example, the bootstrap detector 3102 may detect the bootstrap by performing bootstrap energy detection using a bootstrap sequence. And the bootstrap information extracted from the bootstrap symbols may be provided in blocks that require this information, and / or stored in a storage (not shown) for later use.
- the bootstrap information extracted from the bootstrap symbols may include wakeup information for emergency alert, version information, and structure of preamble symbols.
- preamble symbols For example, FFT size, guard interval, scattered pilot pattern, and L1 of preamble symbols. It may include an FEC mode of Basic signaling data.
- the FFT size of the preamble symbols may be used for frequency deinterleaving of the preamble symbols in the frequency deinterleaver 3201.
- the FFT size and the guard interval length in all preamble symbols within a frame are the same.
- the FFT size and GI length of the preamble are the same as the FFT size and GI length of the first subframe in the frame.
- the present invention can find out what frame configuration the signal currently received from the bootstrap information has.
- bootstrap symbols are deleted from the input signal and then output to the guard interval detector 3103.
- the guard interval detector 3103 detects and deletes the guard interval from the input signal and outputs the guard interval to the FFT unit 3104.
- a synchronization block for performing time synchronization and frequency synchronization using the bootstrap information may be further included between the bootstrap detector 3102 and the guard interval detector 3103.
- the synchronization block may be included in the output terminal of the guard interval detector 3103.
- the FFT unit 3104 converts the input signal into a frequency domain and outputs the converted signal to the channel equalizer 3105.
- the channel equalizer 3105 estimates a transmission channel using pilots inserted in the transmission system, compensates for the distortion of the received signal using the estimated transmission channel, and outputs it to the MISO processor 3106.
- the MISO scheme is applied only to OFDM symbols of a subframe and not to bootstrap or preamble. Whether the MISO scheme is applied to each subframe is signaled in the L1B_first_sub_miso field and the L1D_miso field of the L1 signaling data.
- the MISO processing unit 3106 determines whether to decode the MISO for the corresponding subframe using at least the L1B_first_sub_miso field and the L1D_miso field among the information included in the L1 signaling data, and decodes the MISO in the reverse process of the transmission system for the corresponding subframe. Or skip MISO decoding.
- the frame parser 3200 may include a frequency deinterleaver 3201, a frame parser 3202, and a time deinterleaver 3203.
- frequency interleaving is mandatory for preamble symbols and optional for data symbols included in a subframe. And whether to perform frequency interleaving for each subframe is signaled in the L1D_frequency_interleaver field of the L1-Detail signaling data.
- the frequency deinterleaver 3201 outputs the preamble symbols output from the first OFDM demodulator 3100 to the L1 signaling processor 3020 after performing frequency deinterleaving in a reverse process of the transmission system.
- the L1 signaling processor 3020 may include an L1-Basic processor that performs the reverse process of the transmitter for L1-Basic signaling data and an L1-Detail processor that performs the reverse process of the transmitter for L1-Detail signaling data. Can be.
- the L1-Basic processor performs constellation demapping, bit mux, zero padding, depuncturing, parity demutation, and the like on the L1-Basic signaling data of the L1 signaling data transmitted as the preamble symbols in a reverse process of the transmission system.
- LDPC decoding, zero cancellation, BCH decoding, and descrambling are sequentially performed to extract information included in the L1-Basic signaling data. Some of these functions may be omitted according to the designer's intention, or may be performed by other blocks having similar or identical functions. And the information extracted from the L1-Basic signaling data may be provided in blocks requiring this information, and / or may be stored in a storage unit (not shown) for later use.
- the L1B_first_sub_miso field value extracted from the L1-Basic signaling data is output to the MISO processing unit 3106.
- the L1B_time_info_flag field value extracted from the L1-Basic signaling data is output to the L1-Detail processing unit according to an embodiment.
- the L1B_time_info_flag field indicates to which precision the time information is included when there is time information and time information in the current frame. Meanwhile, actual time information having a precision indicated by the L1B_time_info_flag field value and including a time obtained at a preset time information position in a corresponding frame is signaled and received in the L1 Detail signaling data.
- the L1-Detail processing unit may perform constellation demapping, bit mux, zero padding, depuncturing, parity depermutation, and the like in reverse process of a transmission system for L1-Detail signaling data among L1 signaling data transmitted through the preamble symbols.
- LDPC decoding, zero cancellation, BCH decoding, descrambling, and segmentation are sequentially performed to extract information included in the L1-Detail signaling data. If the L1-Detail processor adds parity data to the L1-Detail signaling data in the transmission system, the L1-Detail processor may extract the parity data by further performing constellation demapping and bit mux on the added parity data.
- the information extracted from the L1-Detail signaling data may be provided in blocks requiring this information, and / or may be stored in a storage unit (not shown) for later use.
- the L1D_miso field value extracted from the L1-Detail signaling data is output to the MISO processing unit 3106, and the L1D_frequency_interleaver field value is output to the frequency deinterleaver 3201.
- the time information extracted from the L1 Basic signaling data and the L1-Detail signaling data is output to the container encapsulation unit 3030 according to an embodiment. That is, the L1-Detail processing unit extracts time information signaled to the L1-Detail signaling data based on the L1B_time_info_flag field value output from the L1-Basic processing unit.
- the time information output to the container encapsulation unit 3030 becomes a L1B_time_info_flag field value indicating that there is no time information in the current frame.
- the L1-Detail signaling data includes at least one of an L1D_time_sec field, an L1D_time_msec field, an L1D_time_usec field, and an L1D_time_nsec field.
- the L1-Detail processing unit extracts time information from at least one of the L1D_time_sec field, L1D_time_msec field, L1D_time_usec field, and L1D_time_nsec field according to whether the L1B_time_info_flag field value is 01, 10, or 11. Output to 3030.
- the L1-Detail processing unit extracts time information in millisecond units from the L1D_time_sec field and the L1D_time_msec field and outputs the time information to the container encapsulation unit 3030.
- the L1-Detail processing unit extracts time information in microsec unit from the L1D_time_sec field, L1D_time_msec field, and L1D_time_usec field and outputs the information to the container encapsulation unit 3030.
- the L1-Detail processing unit extracts time information in nano-sec unit from the L1D_time_sec field, L1D_time_msec field, L1D_time_usec field, and L1D_time_nsec field, and then encapsulates the container 3030. Will output
- the time information signaled in the L1 Detail signaling data corresponds to a time when the first sample (ie, time information location) of the first symbol of the bootstrap in the frame is transmitted as shown in FIG. 13.
- the frequency deinterleaver 3201 performs frequency deinterleaving on the corresponding subframe or skips frequency deinterleaving based on the L1D_frequency_interleaver field value provided by the L1 signaling processor 3020.
- the frequency deinterleaving when performing frequency deinterleaving on a corresponding subframe based on the L1D_frequency_interleaver field value, is performed using one memory.
- the frequency deinterleaving operates on data cells in one OFDM symbol.
- the frame including the symbols of the preamble symbol (s) on which the frequency deinterleaving has been performed and the subframe (s) on which the frequency deinterleaving has been performed or the frequency deinterleaving process has been skipped in the frequency deinterleaver 3202 is the frame.
- Output to parser 3202 is parsed.
- the PLPs included in the subframe (s) parsed by the frame parser 3202 are output to a time deinterleaver 3203 which operates for each PLP.
- time interleaving is one of three modes: no time interleaving mode, convolutional time interleaver (CTI) mode, and hybrid time interleaver (HTI) mode.
- CTI convolutional time interleaver
- HTI hybrid time interleaver
- FIG. 16 (a) shows an embodiment of a block diagram of a convolutional time deinterleaver when a CTI mode is applied to an nth PLP according to the present invention
- FIG. An embodiment of a block diagram of a hybrid time deinterleaver when an HTI mode is applied to a PLP is shown.
- the convolutional time deinterleaver of FIG. 16 (a) uses the at least L1D_plp_CTI_depth field, L1D_plp_CTI_start_row field, and L1D_plp_CTI_fec_block_start field value among information included in the L1 signaling data to control the corresponding PLP data in the reverse process described above. Perform universal time deinterleaving.
- the hybrid time deinterleaver of FIG. 16B includes a convolutional deinterleaver 4101, a block deinterleaver 4103, and a cell deinterleaver 4105.
- the convolutional deinterleaver 4101 and the cell deinterleaver 4105 are optionally used as in a transmission system.
- whether to use the convolutional deinterleaver 4101 is determined based on the L1D_plp_HTI_inter_subframe field included in the L1-detail signaling data, and whether to use the cell deinterleaver 4105 is included in the L1-detail signaling data. According to an embodiment, the determination is based on the L1D_plp_HTI_cell_interleaver field value.
- the hybrid time deinterleaver of FIG. 16 (b) uses at least the L1D_plp_HTI_inter_subframe field, the L1D_plp_HTI_num_ti_blocks field, the L1D_plp_HTI_num_fec_blocks_max field of the information included in the L1 signaling data, the L1D_plp_HTI_num_p_p_p_p_l_p_p_p_d_p_r_cell_interface_field field, and the LCP_interface_field field. Perform hybrid time deinterleaving on the data.
- the time deinterleaved corresponding PLP data is output to the MIMO processing unit 3300.
- the time interleaved corresponding PLP data is output to the MIMO processor 3300. Skip or bypass and output to the LDM processing unit 3400.
- the corresponding PLP data that is time-interleaved skips or bypasses the MIMO processor 3300 and the LDM processor 3400 and the first reverse BICM unit 3500 Will be printed).
- whether the MIMO scheme is used or whether the LDM scheme is used may be known by information signaled in the L1 signaling data.
- the LDM processing unit 3400 uses the at least L1D_plp_layer field and L1D_plp_ldm_injection_level field among the information included in the L1 signaling data to perform the inverse process of the LDM processing unit of the transmission system.
- the separated core layer PLP data is output to the first reverse BICM unit 3500, and the separated enhanced layer PLP data is sent to the second reverse BICM unit 3550.
- the first demapper 3501, the bit deinterleaver 3504, and the decoder 3505 are basic blocks when any one of the MIMO method and the LDM method is applied or not applied. admit.
- the first reverse BICM unit 3500 also operates for each PLP as in the transmission system.
- the first demapper 3501 performs symbol demapping on the PLP data of the corresponding PLP in a reverse process of the mapper 2300 of the transmission system using at least the L1D_plp_mod field among the information included in the L1 signaling data.
- the deinterleaver 3504 performs bit deinterleaving on the corresponding PLP data symbol-mapped in a reverse process of the bit interleaver 2200 of the transmission system, and detailed description thereof will be omitted herein.
- the output of the bit deinterleaver 3504 is an FEC frame of the corresponding PLP, and the FEC frame includes at least one baseband packet.
- the decoding unit 3505 includes an inner decoder 4301 and an outer decoder 4303 as shown in FIG. 17.
- the inner decoder 4301 performs LDPC decoding on the FEC frame of the corresponding PLP in a reverse process of the inner encoder 2102 of the transmission system using at least the L1D_plp_fec_type field and the L1D_plp_cod field among the information included in the L1 signaling data.
- Inner code parity bits are removed from the FEC frame when the LDPC decoding is performed.
- the outer decoder 4303 has three options. That is, BCH decoding may be performed, CRC decoding may be performed, or outer decoding may not be performed on the FEC frame from which inner code parity bits are removed after LDPC decoding.
- the outer decoder 4303 performs one of BCH decoding and CRC decoding as an inverse process of the outer encoder 2101 of the transmission system by using at least L1D_plp_fec_type field of information included in the L1 signaling data, or skips the outer decoding process. . If BCH decoding or CRC decoding is performed on the FEC frame in the outer decoder 4303, outer code parity bits are also removed from the FEC frame.
- the outer code parity bits (optional) and the inner code parity bits are added to the baseband packet of the corresponding PLP by performing outer encoding (optional) and inner encoding on the baseband packet of the corresponding PLP.
- the input of the decoding unit 3505 is an FEC frame of the corresponding PLP
- the output of the decoding unit 3505 is a baseband packet of the corresponding PLP.
- the baseband packet output from the decoding unit 3505 is input to the first output processing unit 3600. That is, the baseband packet reconstructed by performing the reverse process of the transmitter in the first reverse BICM unit 3500 is output to the first output processor 3600.
- the detailed description of the baseband packet will be referred to the description in the transmission system and will be omitted here.
- the first output processor 3600 may include a BBP deformatter 3601 and a decapsulator 3602.
- the BBP deformatter 3601 descrambles the baseband packet of the corresponding PLP, and then decodes at least one ALP packet included in the payload of the baseband packet based on header information of the descrambled baseband packet. It extracts and outputs it to the decapsulator 3602.
- the decapsulator 3602 recovers a Transport Stream (TS) packet or an Internal Protocol (IP) packet including broadcast service data from at least one input ALP packet. If the broadcast service data is included in the TS packets, the decapsulator 3602 recovers null packets deleted from the transmission system by using the Deleted Null Packets (DNP) field in the header for the TS packets.
- the broadcast service data may be included in IP packets, and headers of the IP packets may be compressed. When the headers of the IP packets are compressed, the reverse process of the transmitting side is performed to decompress them.
- the second inverse BICM unit 3550 that processes the PLP data of the enhanced layer includes the blocks of the first inverse BICM unit 3500 except for the second demapper 3502 and the MIMO mux 3503. Since it includes the same blocks, detailed description of the second inverse BICM unit 3550 will be omitted.
- the second output processor 3650 for processing PLP data of the enhanced layer includes the same blocks as the first output processor 3600, detailed description of the second output processor 3650 will be omitted. do.
- the first OFDM demodulator 3100 performs OFDM demodulation on the broadcast signal received through the first antenna
- the second OFDM demodulator 3150 is received through the second antenna.
- OFDM demodulation of a broadcast signal is performed.
- the second OFDM demodulator 3150 and the second frame parser 3250 include the same blocks as the first OFDM demodulator 3100 and the first frame parser 3200, respectively, the second OFDM demodulator 3150. Detailed description of the 3150 and the second frame parser 3250 will be omitted.
- the MIMO scheme is not applied to the preamble symbol and is not used together with the LDM scheme.
- the MIMO processor 3300 receives the time interleaved data from the first frame parser 3200 and the time interleaved data from the second frame parser 3250 based on at least L1B_first_sub_mimo field and L1D_mimo field among the L1 signaling data.
- the MIMO decoding is performed in the reverse process of the transmitter and output to the first demapper 3501 and the second demapper 3502 of the first inverse BICM unit 3500.
- MIMO decoding is performed using a full-rate spatial multiplexing (FR-SM) scheme to provide capacity increase with a relatively small increase in complexity.
- FR-SM full-rate spatial multiplexing
- MIMO processing is applied at the PLP level.
- the same constellations are used for MIMO for MIMO processing, and the same modulation order is transmitted from two transmit antennas.
- the first demapper 3501 and the second demapper 3502 respectively perform constellation demapping based on the above contents.
- a signal of a specific cell output by constellation demapping in the first demapper 3501 is called a first output signal, and a signal of the same cell output by constellation demapping in the second demapper 3502. Denotes a second output signal.
- the MIMO mux 3503 muxes the first output signal and the second output signal into one signal and outputs the result to the bit deinterleaver 3504. Since the operation of the bit deinterleaver 3504 and subsequent operations have been described above, they will be omitted here.
- the output of the PLP data processor 3010 is input to the container encapsulation unit 3030.
- the container encapsulation unit 3030 encapsulates the output of the PLP data processing unit 3010 in a data container format.
- the data container includes a container header and a container payload
- the output of the PLP data processor 3010 is included in the container payload. That is, the container encapsulation unit 3030 configures a container payload with the output data of the PLP data processing unit 3010 and generates a data container by adding a container header to the container payload. do.
- the first output processor 3600 has been described as an embodiment of being included in the PLP data processor 3010.
- the data output from the PLP data processing unit 3010 are TS packets or IP packets, and the TS packets or IP packets are encapsulated by the container encapsulation unit 3030 into one or more data containers.
- the first output processor 3600 may not be included in the PLP data processor 3010.
- the unit of data output from the PLP data processing unit 3010 is a baseband packet.
- the first output processor 3600 may be included in the container encapsulation unit 3030.
- the first output processor 3600 included in the container encapsulation unit 3030 extracts at least one ALP packet from the baseband packet output from the PLP data processor 3010, as described above. Restore TS packets or IP packets from the extracted at least one ALP packet. The recovered TS packets or IP packets are encapsulated into at least one data container.
- the BBP deformatter of the first output processor 3600 may be included in the container encapsulation unit 3030, and the decapsulator of the first output processor 3600 may be included in a link layer.
- the first output processor 3600 included in the container encapsulation unit 3030 extracts at least one ALP packet from the baseband packet output from the PLP data processor 3010 as described above. .
- the extracted at least one ALP packet is encapsulated into at least one data container.
- the BBP deformatter of the first output processor 3600 may be included in the PLP data processor 3010, and the decapsulator of the first output processor 3600 may be included in a link layer.
- the first output processor 3600 included in the PLP data processor 3010 may include at least a baseband packet output from the first inverse BICM unit 3500 of the PLP data processor 3010.
- One ALP packet is extracted and output to the container encapsulation unit 3030. That is, the unit of data output from the PLP data processor 3010 is an ALP packet.
- the container encapsulation unit 3030 encapsulates at least one ALP packet output from the PLP data processing unit 3010 into at least one data container.
- the first output processor 3600 may not be included in the PLP data processor 3010 and the container encapsulation unit 3030. That is, the first output processor 3600 may be included in the system on chip unit 3050 or the link layer.
- the unit of data output from the PLP data processing unit 3010 is a baseband packet
- the container encapsulation unit 3030 encapsulates the baseband packet into at least one data container.
- the second output processor 3600 is positioned in the same manner as the first output processor 3500.
- the PLP data processing unit 3010 may output one of a baseband packet, an ALP packet, a TS packet, and an IP packet
- the packet will be referred to as a data packet in the present invention.
- the data packet may be one of a baseband packet, an ALP packet, a TS packet, and an IP packet.
- the data packet is input to the container encapsulation unit 3030 and encapsulated into at least one data container.
- the PLP data processing unit 3010 further includes a correct signal indicating length information of the data packet, whether there is an error in the data packet, and a PLP_ID for identifying a target PLP of the data packet.
- the length information includes information for identifying the length of the baseband packet.
- the data packet output from the PLP data processor 3010 is an ALP packet
- the length information includes information for identifying the length of the ALP packet.
- the data packet output from the PLP data processor 3010 is a TS packet or an IP packet
- the length information includes information for identifying the length of the TS packet or the length of the IP packet.
- the L1 signaling processor 3020 When the time information is extracted from the L1 basic signaling data and the L1 Detail signaling data, the L1 signaling processor 3020 outputs the extracted time information to the container encapsulation unit 3030. This is an embodiment, and in addition to the time information, other L1 signaling information may be output to the container encapsulation unit 3030.
- the length of the baseband packet is identified by an outer code type, an inner code rate, and a code length selected for a target PLP.
- the information for identifying the length of the baseband packet may be an actual length value of the baseband packet, or the outer code type, inner code rate, and code length information of the corresponding PLP extracted from L1 signaling data may be included. May be Alternatively, the L1D_plp_fec_type field value and the L1D_plp_cod field value extracted by the L1 signaling processor 3020 may be used.
- the L1 signaling data provided to the container encapsulation unit 3030 by the L1 signaling processor 3020 will be referred to as information for encapsulation or encapsulation information.
- FIG. 18 illustrates a structure of a data container according to the present invention, and includes a container header 5100 and a container payload 5200.
- the data packet included in the container payload 5200 may be a baseband packet, an ALP packet, or may be a TS packet or an IP packet.
- the container payload 5200 may include only one data packet or may include a plurality of data packets.
- the length of the container payload 5200 may vary depending on the length of the data packet included in the corresponding container payload 5200, the type of the data packet, and the number of data packets.
- the baseband packet includes a BBP header and a BBP payload
- the BBP header essentially includes a base field of 1 byte or 2 bytes, and may further include an optional field and an extended field. have. Since the detailed description of the BBP header has been described above, it will be omitted here.
- FIG. 18 illustrates an example in which one baseband packet is included in a container payload 5200 according to the present invention, and a header of the baseband packet includes only a base field of 1 byte or 2 bytes.
- the container header 5100 includes a start delimiter field of 4 bytes, a type field of 1 byte, a length field of 2 bytes, and a continuous counter field of 1 byte. In one embodiment it includes.
- the start separator field indicates a start position of a corresponding container.
- the start delimiter field may be used to find the start position of the container header 5100.
- 0x5A5A5A5A is allocated as the start delimiter field value. This is one embodiment to help understand the present invention, and the start delimiter field value may be changed by the system designer and thus will not be limited to the value.
- the type field indicates a feature of the data packet included in the corresponding container payload 5200. For example, if one baseband packet is included in the corresponding container payload, the type field indicates the characteristics of the baseband packet. For this purpose, the type field is further divided into an error mode field of 1 bit, an error field of 1 bit, and a PLP_ID field of 6 bits. Table 8 below shows the relationship between the error mode field and the error field.
- the error mode field indicates whether the next error field is used. For example, if the value of the error mode field is 0, this indicates that an error field is not used in the corresponding container header 5100. As another example, when the error mode field value is 1, an error field is used in the corresponding container header 5100, and indicates whether there is an error in the corresponding baseband packet through the error field.
- the transmission system may perform BCH encoding on the baseband packet, may perform CRC encoding, or may not perform outer encoding.
- BCH encoding provides both an error correction function and an error detection function
- CRC encoding provides only an error detection function.
- the reception system since the reception system performs the outer decoding by the reverse process of the transmission system, when the BCH encoding or the CRC encoding is performed in the transmission system, the reception system has an error detection function. However, when the outer system does not perform the outer encoding for transmission efficiency or the like, there is no error detection function in the receiving system.
- the error mode field value is set to 0, and an error field located after the error mode field is not used.
- the next error field indicates whether or not there is an error in the baseband packet included in the corresponding container payload 5200.
- the error field value For example, if the error field value is 0, it indicates that there is no error in the baseband packet included in the corresponding container payload 5200. If the error field value is 1, it is included in the corresponding container payload 5200. Indicates that there is an error in the baseband packet.
- the error field value when the error field value is 1, it means that an error remains in the corresponding baseband packet even after error correction is performed by BCH decoding (optional) and LDPC decoding.
- the error field may be referred to as an error indicator for convenience of explanation, and a combination of the error mode field and the error field may be referred to as an error indicator.
- the error indicator indicates that there is an error. You can also indicate.
- the PLP_ID field indicates an identifier of a target PLP of a data packet included in the corresponding container payload 5200.
- the container encapsulation unit 3030 receives the PLP_ID field value extracted by the L1 signaling processor 3020 from the L1 signaling processor 3020 to set the PLP_ID field value of the container header 5100. It is set as an Example. In this embodiment, the PLP_ID field value of the container header 5100 is set equal to the PLP_ID field value provided by the L1 signaling processor 3020.
- the length field indicates the length of a data packet included in the corresponding container payload 5200 in bytes. If one baseband packet is mapped to the container payload 5200, the length field indicates the length of the baseband packet. At this time, the length of the baseband packet is determined by the outer code type, the inner code rate, and the code length selected for the target PLP, and a value between 249 bytes (ie 1992 bits) to 7020 bytes (ie 56160 bits). Have In another embodiment, when a plurality of data packets are mapped to the container payload 5200, the length field may indicate the length of the container payload 5200. In addition, the length of the data container according to the present invention may be fixed or variable. If the length of the data container is variable, information for identifying the length of the data container may be signaled in the length field.
- the continuous counter field increases from 0 to 255, and increases by one each time a data packet having the same PLP_ID is input to the container encapsulation unit 3030.
- the continuity of data packets in a specific PLP can be confirmed using the continuous counter field.
- the continuous counter field may count the number of data packets included in the container payload 5200. In this case, according to an embodiment of the present invention, a plurality of data packets having the same PLP_ID are mapped to the container payload 5200.
- the order, position, and meaning of the fields assigned to the container header 5100 of the data container of FIG. 18 is merely an example for helping understanding of the present invention, and the order, position, meaning, and meaning of the fields assigned to the container header 5100.
- the number of additionally allocated fields can be easily changed by those skilled in the art, so the present invention will not be limited to the above embodiment.
- the data container generated by the container encapsulation unit 3030 is provided to the system on chip unit 3050 including a system decoder.
- the system on chip unit 3050 extracts a data packet included in the container payload 5200 based on the header information signaled to the container header 5100 of the data container, and extracts a service or product from the extracted data packet. According to an embodiment of the present invention, audio and / or video data is separately recovered.
- the system on chip unit 3050 extracts a data packet included in the container payload 5200 of the received data container and separates the audio data and the video data from the extracted data packet.
- One embodiment includes an audio decoder for decoding audio data, and a video decoder for decoding the separated video data.
- the system on chip unit 3050 extracts a data packet from a data container output from the container encapsulation unit 3030, separates audio data and video data from the extracted data packet, and separates the separated audio data and video data It may further include a controller for controlling decoding, playback, lip syncing, and the like. The controller may be provided outside the system on chip unit 3050.
- system on chip unit 3050 may perform a CAS (Conditional Access System) control, an external storage device control, a 3D (Dimensional) control, an image quality control, and the like according to cost, technology, and processing capability of a controller.
- CAS Consumer Access System
- 3D 3D
- image quality control and the like according to cost, technology, and processing capability of a controller.
- the operation of the system on chip unit 3050 may be performed by any one of hardware, firmware, middleware, and software, or a combination of at least two of them.
- a reference time is required to perform a PCR (Program Clock Reference) clock recovery, a lip sync for synchronizing output of audio data and video data, and the like.
- PCR Program Clock Reference
- the system on chip unit 3050 uses time information transmitted from a transmission system as a reference time.
- the container encapsulation unit 3030 To use the time information as the reference time in the system on chip unit 3050, the container encapsulation unit 3030 first transfers the time information received from the L1 signaling processor 3020 to the system on chip unit 3050. Should be.
- the time information transmitted from the L1 signaling processor 3020 to the container encapsulation unit 3030 includes an L1D_time_sec field included in L1 Detail signaling data according to an L1B_time_info_flag field value included in L1 Basic signaling data and an L1B_time_info_flag field value. It corresponds to information obtained from at least one field value of an L1D_time_msec field, an L1D_time_usec field, and an L1D_time_nsec field.
- the L1 Detail signaling data does not include any of an L1D_time_sec field, an L1D_time_msec field, an L1D_time_usec field, and an L1D_time_nsec field, in which case there is no time information in the current frame. Only the L1B_time_info_flag field value indicating a is transmitted to the container encapsulation unit 3030.
- the time information extracted from at least one of the L1D_time_sec field, L1D_time_msec field, L1D_time_usec field, and L1D_time_nsec field may be a time when the first sample of the first symbol of the bootstrap in the corresponding frame including the time information is transmitted by the transmitting system. It is set as an Example.
- the container encapsulation unit 3050 delivers time information provided from the L1 signaling processing unit 3020 to the system on chip unit 3050.
- the system on chip unit 3050 sets time information provided by the container encapsulation unit 3020 as a reference time, and makes various time information or corrects an existing time based on the reference time.
- a PCR restoration, a system time clock, a time at which video data or audio data should be decoded, a time at which video data and audio data should be reproduced, or the like may be generated or corrected based on the reference time.
- the synchronization of the audio data and the video data is performed based on the reference time. That is, the time included in the time information is used as a reference time for lip syncing of audio data and video data.
- a system time clock may be generated based on the reference time, and the system time clock may be used to lip sync the audio data and the video data.
- FIG. 19 illustrates an embodiment of a data container structure for transferring time information from the container encapsulation unit 3030 to the system on chip unit 3050 of the present invention.
- FIG. 19 illustrates an embodiment of a data container structure in which time information is included in a portion of the data container as shown in FIG. 18 and provided to the system on chip unit 3050.
- the data container of FIG. 19 shows an example of adding a field 5300 for transmitting time information between the container header 5100 and the container payload 5200.
- FIG. 19 except for the field 5300 for transmitting the time information, the detailed description of FIG. 18 will be referred to and will be omitted herein.
- container time field is a term arbitrarily selected by the applicant and may be changed by the system designer, and thus the present invention should be understood based on the intended meaning of the term, not the simple name or meaning of the term.
- 9 bytes are allocated to the container time field 5300.
- the present invention may include the container time field 5300 in any one of a container header and a container payload of the corresponding data container.
- the container time field 5300 is included in the container header 5100. In this case, the container header extends from 8 bytes to 17 bytes.
- the container time field 5300 includes a time mode field 5310 of 1 byte and a time information field 5320 of 8 bytes.
- the time mode field 5310 is configured to determine whether time information exists in the time information field 5320 and time information existing in the time information field 5320 when time information exists in the time information field 5320. In one embodiment, indicating precision. That is, the information signaled in the time mode field 5310 is based on the L1B_time_info_flag field value extracted from the L1 Basic signaling data.
- the time mode field 5310 is further divided into a time flag field of the highest 1 bit and a time type field of the lower 7 bits.
- the time flag field indicates whether time information transmitted to a corresponding data container is valid. For example, when the time flag field value is 1, time information transmitted to the corresponding data container is valid, and when 0, the time flag field value is invalid.
- the time type field indicates a precision of time information included in the time information field 5320.
- the time type field indicates an accuracy of time information included in the time information field 5320 when the time flag field value is 1.
- the precision of the time information included in the time information field 5320 is the same as that of the time information extracted from the preamble of the corresponding frame.
- the time type field indicates even when there is no time information in the time information field 5320. That is, the time type field is similar to the meaning of the L1B_time_info_flag field included in the L1 Basic signaling data.
- the time information field 5320 fills all of the dummy bits equal to 0 according to an embodiment.
- time type field value is 0x81
- the upper 48 bits of the 64 bits (ie, 8 bytes) of the time information field 5320 include time information in milliseconds, and the remaining bits include dummy data.
- the time type field value is 0x82
- the upper 52 bits of the 64 bits (ie, 8 bytes) of the time information field 5320 include time information in microsec unit, and the remaining bits include dummy data.
- the time type field value when the time type field value is 0x83, it indicates that the precision of the time information included in the time information field 5320 is nanosec ns.
- the upper 64 bits of the 64 bits (ie, 8 bytes) of the time information field 5320 include time information in units of nanosec, and the remaining bits include dummy data.
- each data container includes a container header and a container payload, wherein the container header includes a 4-byte start delimiter field, a 1-byte type field, a 2-byte length field, a 1-byte continuous counter field, And a container time field of 9 bytes.
- the container payload includes at least one data packet output from the PLP data processor 3010. 20 (a) and 20 (b), the data packet is a baseband packet according to an embodiment.
- the data is filled with dummy data such as.
- the dummy data is denoted by D.
- time information is included in the L1 signaling data of a preamble region in one frame, and a plurality of FEC blocks are included in the data region.
- data containers may be generated as many as the number of FEC blocks, and the same time information extracted from the L1 signaling data may be signaled in the container time field 5300 of each data container. That is, all data containers generated based on a frame transmitting time information corresponding to A may include a container header including time information corresponding to A, and a container payload including baseband packets in the corresponding FEC block. Can be.
- only the container time field 5300 of the first data container is signaled with time information extracted from the L1 signaling data, and the container time field 5300 of the remaining data container is signaled. It may signal no time information. That is, time information corresponding to A is signaled only to the container header of the first data container among all data containers generated based on a frame transmitting time information corresponding to A, and there is no time information in the container headers of the remaining data containers. May be signaled.
- a first data container among all data containers generated based on a frame for transmitting time information corresponding to A includes a container time field 5300 as shown in FIG. 19.
- the remaining data containers may generate and output a data container having a structure without the container time field 5300 as shown in FIG. 18.
- the time information corresponding to A extracted from the L1 signaling data is signaled and output in the container time field 5300 of the first data container.
- the time information when time information is transmitted using a data container having a structure as shown in FIG. 19, the time information may have different performances according to a time interleaving (TI) mode.
- TI time interleaving
- FIG. 21 illustrates an example in which the container encapsulation unit 3030 generates a data container including time information and transmits the data container to the system on chip unit 3050 when the TI mode is the HTI mode.
- the TI mode is the HTI mode.
- one frame (or subframe) is composed of an integer number of FEC blocks.
- the data container C0 including the time information extracted from the L1 signaling data is decoded in the first FEC block of the Nth frame. At this point, it is transmitted to the system on chip unit 3050. At this time, the payload of the data container C0 including the time information includes a baseband packet extracted from the last FEC block of the N-th frame.
- the data container C4 including the time information extracted from the L1 signaling data is decoded in the first FEC block in the N + 1th frame. At the completion time, it is transmitted to the system on chip unit 3050.
- the payload of the data container C4 including the time information includes the baseband packet extracted from the last FEC block of the Nth frame.
- the same time ie, decoding latency
- the system on chip unit 3050 may normally perform PCR restoration, lip sync control, etc. using the time information included in the received data container as a reference time. Since the operation of the system on chip unit 3050 has been described above, a description thereof will be omitted.
- 22A and 22B illustrate the system on chip unit 3050 by generating a data container including time information in the container encapsulation unit 3030 as shown in FIG. 19 when the TI mode is the CTI mode. Shows an example of sending to).
- one frame (or subframe) may not consist of an integer number of FEC blocks in the CTI mode. That is, in the CTI mode, unlike the HTI mode, insertion of dummy modulation values is not required to form one frame (or subframe) of integer FEC blocks.
- one FEC block can be spread over two frames as shown in FIGS. 22 (a) and 22 (b). That is, in FIG. 22 (a) and FIG. 22 (b), each of the last FEC block of the Nth frame and the first FEC block of the N + 1th frame is not a complete FEC block, and the two FEC blocks must be combined to become a complete FEC block. .
- the first complete FEC block in the N + 1 th frame is an FEC block named FEC5, and the start position of the first complete FEC block is signaled in the L1D_plp_CTI_fec_block_start field of the L1 Detail signaling data. Even when one FEC block is spread over two frames as shown in FIGS.
- the data container including the time information included in the preamble is stored in the first FEC block located after the preamble (ie, When the decoding of FEC4 is completed, it is transmitted to the system on chip unit 3050. Therefore, from the completion of decoding of the preamble including the time information to the time of transmitting the data container including the time information extracted from the preamble to the system on chip unit 3050 according to the amount of one FEC block spread in two frames.
- the time taken varies (variation occurs). That is, they have different decoding latency.
- the system on chip unit 3050 may encounter a problem when performing PCR restoration, lip sync control, etc. using the time information included in the received data container as a reference time. That is, an error occurs in the time information extracted from the data container due to the variation generated by spreading one FEC block in two frames, thereby causing a problem such as incorrect lip sync.
- the present invention proposes a container for transmitting only time information in order to prevent the above problem.
- a container for transmitting only time information will be referred to as a time information container. That is, the data packet is not included in the time information container, and the data packet is transmitted through the data container as shown in FIG. 18.
- the present invention will be referred to as a first container and a data container as a second container. This is one embodiment and vice versa.
- FIG. 23 is a diagram illustrating the structure of a time information container according to the present invention, and includes a container header and a container payload.
- the container payload 6300 of the time information container of the present invention is filled with dummy data.
- the container header of the time information container may be divided into a six-byte first header 6100 including information on the corresponding container and a nine-byte second header 6200 including time information. Yes.
- the first header 6100 includes a start delimiter field of 4 bytes, a type field of 1 byte, and a continuity counter field of 1 byte.
- the start separator field indicates a start position of a corresponding time information container.
- the start delimiter field may be used to find the start position of the container header 6100.
- the start separator field is used as an identifier for distinguishing the data container and the time information container.
- 0x3C3C3C3C is allocated as the start delimiter field value.
- the field delimiter field value may be changed by the system designer, so the field value will not be limited to the embodiment described above.
- the type field indicates a feature of data included in the corresponding container payload 6200.
- the type field may be deleted from the first header 6100. If a type field is included in the first header 6100 as shown in FIG. 23, the type field is also filled with dummy data equal to 0 according to an embodiment.
- the continuous counter field increases from 0 to 255 and increases by 1 each time a time information container is created.
- the combination of the continuous counter field of the time information container and the continuous counter field of the data container may be used to identify the number of containers generated in one frame.
- the length of the time information container may be fixed or variable. If the length of the time information container is variable, a length field of 2 bytes may be added to the first header 6100, and information for identifying the length of the corresponding time information container may be signaled in the length field. If the length of the time information container is fixed and the length field is included in the first header 6100, the length field may have a fixed length value of the corresponding time container or may be filled with dummy data such as zero. . In one embodiment, the time information container of FIG. 23 has a fixed length of 188 bytes. Since the container header is assumed to be 15 bytes in FIG. 23, the container payload 6300 includes 173 bytes of dummy data. The length field may also indicate that the length of the corresponding container is 188 bytes.
- the second header 6200 will be referred to as a container time field and has the same meaning and function as the container time field 5200 of FIG. 19.
- the second header 6200 also includes a time mode field 5310 and a time information field 5320.
- the time mode field 5310 is configured to determine whether time information exists in the time information field 5320 and time information existing in the time information field 5320 when time information exists in the time information field 5320. In one embodiment, indicating precision.
- the time mode field 5310 is further divided into a time flag field of the highest 1 bit and a time type field of the lower 7 bits.
- the time flag field indicates whether time information transmitted to a corresponding data container is valid. For example, when the time flag field value is 1, time information transmitted to the corresponding data container is valid, and when 0, the time flag field value is invalid.
- the time type field indicates a precision of time information included in the time information field 5320.
- the time type field indicates an accuracy of time information included in the time information field 5320 when the time flag field value is 1.
- the precision of the time information included in the time information field 5320 is the same as that of the time information extracted from the preamble of the corresponding frame.
- the time type field indicates even when there is no time information in the time information field 5320. That is, the time type field is similar to the meaning of the L1B_time_info_flag field included in the L1 Basic signaling data.
- the time information field 5320 fills all of the dummy bits equal to 0 according to an embodiment.
- time type field value is 0x81
- the upper 48 bits of the 64 bits (ie, 8 bytes) of the time information field 5320 include time information in milliseconds, and the remaining bits include dummy data.
- the time type field value is 0x82
- the upper 52 bits of the 64 bits (ie, 8 bytes) of the time information field 5320 include time information in microsec unit, and the remaining bits include dummy data.
- the time type field value when the time type field value is 0x83, it indicates that the precision of the time information included in the time information field 5320 is nanosec ns.
- the upper 64 bits of the 64 bits (ie, 8 bytes) of the time information field 5320 include time information in units of nanosec, and the remaining bits include dummy data.
- the order, position, and meaning of the fields assigned to the container header 6100 of the time information container of FIG. 23 is merely an exemplary embodiment for better understanding of the present invention, and the order, position, and meaning of the fields assigned to the container header 6100. Since the number of additionally allocated fields can be easily changed by those skilled in the art, the present invention will not be limited to the above embodiment.
- the container encapsulation unit 3050 encapsulates the data packet output from the PLP data processing unit 3010 into a data container, and converts time information output from the L1 signaling processing unit 3020 into a time information container. In an embodiment, the encapsulation is output to the system on chip unit 3050.
- the system on chip unit 3050 extracts time information from the time information container and uses it as a reference time for PCR restoration, lip sync control, and the like. And extracting a data packet from the data container, separating audio data and / or video data for a service or product from the extracted data packet, and then performing decoding on the separated audio data and / or video data. It is set as an Example. If the data packet is a baseband packet, the process may further include extracting at least one ALP packet from the baseband packet and extracting a TS packet or an IP packet from the extracted at least one ALP packet.
- FIG. 24 illustrates an example in which the container encapsulation unit 3030 generates at least one time information container and one or more data containers for each frame and transmits the same to the system on chip unit 3050.
- CH means container header and CP means container payload.
- D means container payload
- the container encapsulation unit 3030 performs the preamble of the corresponding frame at the time when decoding of the preamble of each frame is completed.
- the time information container including the time information extracted from the system is transmitted to the system on the chip unit 3050.
- the time information container transmitted when the decoding of the preamble of the frame having the time information A is completed indicates that the corresponding container is a time information container using the start delimiter field of the first header 6100, and uses the length field. To indicate that the length of the time information container is 188 bytes.
- the time mode field 5310 of the second header 6200 is set to 0x81, indicating that there is time information in the time information field 5320, and that the precision of the time information is millisecond.
- the time information field 5320 includes time information A in milliseconds.
- the container encapsulation unit 3030 sets the time mode field 5310 of the second header 6100 of the corresponding time information container to 0x80, and corresponding time. Indicates that the information container does not contain time information.
- the container encapsulation unit 3030 transmits one time information container and one or more data containers to the system on chip unit 3050 through a similar process to the frame having the time information B.
- 0x5A5A5A5A is assigned to the start delimiter field value of the data container and 0x3C3C3C is assigned to the start delimiter field value of the time information container. That is, the start separator field value of the data container and the start separator field value of the time information container are allocated differently, indicating the start position of each container and distinguishing the data container from the time information container.
- the present invention proposes to assign the start separator field value of the data container and the start separator field value of the time information container to the same value.
- 0x5A5A5A5A is allocated as a start delimiter field value of a data container and a start delimiter field value of a time information container.
- the field value is an embodiment for better understanding of the present invention, and may be assigned to another value according to the designer, and thus the present invention is not limited to the field value.
- FIG. 25 is a diagram showing the structure of a data container according to another embodiment of the present invention
- FIG. 26 is a diagram showing the structure of a time information container according to another embodiment of the present invention.
- the present invention will be referred to as the first container of FIG. 26 and the second container of the data container of FIG. 25. This is one embodiment and vice versa.
- the data container of FIG. 25 and the time information container of FIG. 26 have a structure including a first container header, a second container header, and a container payload.
- the first container header may be referred to as a first header for convenience of description, and the second container header may be referred to as a second header.
- the first container header includes a start delimiter field of 4 bytes, a type field of 1 byte, a length field of 2 bytes, and a continuity counter field of 1 byte. In one embodiment.
- a time mode field is used to distinguish a data container from a time information container.
- the second container header of the data container of FIG. 25 includes a time mode field of 1 byte
- the second container header of the time information container of FIG. 26 includes a time mode field of 1 byte and a time information field of 8 bytes. In one embodiment it includes. Details will be described later.
- the data container of FIG. 25 includes a first container header 6100, a second container header 6200, and a container payload 6300.
- the first container header 6100 includes a start delimiter field of 4 bytes, a type field of 1 byte, a length field of 2 bytes, and a continuous counter field of 1 byte. In one embodiment it includes.
- the start separator field indicates a start position of a corresponding container.
- the start separator field can be used to find the start position of the first container header 6100 of the corresponding container.
- 0x5A5A5A5A is allocated as the start delimiter field value.
- the type field indicates a feature of the data packet included in the container payload 6300 of the corresponding container. For example, if one baseband packet is included in the corresponding container payload, the type field indicates the characteristics of the baseband packet. For this purpose, the type field is further divided into an error mode field of 1 bit, an error field of 1 bit, and a PLP_ID field of 6 bits.
- the error mode field indicates whether the next error field is used. For example, if the error mode field value is 0, this indicates that the error field is not used in the first container header 6100 of the corresponding container. As another example, when the error mode field value is 1, an error field is used in the first container header 6100 of the corresponding container, and indicates whether or not there is an error in the corresponding baseband packet through the error field.
- the error field value For example, if the error field value is 0, it indicates that there is no error in the baseband packet included in the corresponding container payload 6300. If the error field value is 1, it is included in the corresponding container payload 6300. Indicates that there is an error in the baseband packet.
- the error field value when the error field value is 1, it means that an error remains in the corresponding baseband packet even after error correction is performed by BCH decoding (optional) and LDPC decoding.
- the error field may be referred to as an error indicator (indicator or indication information), or a combination of the error mode field and the error field may be referred to as an error indicator.
- the PLP_ID field indicates an identifier of a target PLP of a data packet included in the corresponding container payload 6300.
- the container encapsulation unit 3030 receives the PLP_ID field value extracted by the L1 signaling processor 3020 from the L1 signaling processor 3020 to set the PLP_ID field value of the first container header 6100. In one embodiment. In this embodiment, the PLP_ID field value of the first container header 6100 is set equal to the PLP_ID field value provided by the L1 signaling processor 3020.
- the length field indicates the length of a data packet included in the corresponding container payload 6300 in bytes. If one baseband packet is mapped to the container payload 6300, the length field indicates the length of the baseband packet. At this time, the length of the baseband packet is determined by the outer code type, the inner code rate, and the code length selected for the target PLP, and a value between 249 bytes (ie 1992 bits) to 7020 bytes (ie 56160 bits). Have In another embodiment, when a plurality of data packets are mapped to the container payload 6300, the length field may indicate the length of the container payload 6300. In addition, the length of the data container according to the present invention may be fixed or variable. If the length of the data container is variable, information for identifying the length of the data container may be signaled in the length field.
- the continuous counter field increases from 0 to 255, and increases by one each time a data packet having the same PLP_ID is input to the container encapsulation unit 3030.
- the continuity of data packets in a specific PLP can be confirmed using the continuous counter field.
- the continuous counter field is operated separately for each PLP ID.
- the continuous counter field may count the number of data packets included in the container payload 6300. In this case, according to an embodiment of the present invention, a plurality of data packets having the same PLP_ID are mapped to the container payload 6300.
- the order, position, and meaning of the fields assigned to the first container header 6100 are merely an example for the understanding of the present invention, and the order, position, meaning, and addition of the fields assigned to the first container header 6100.
- the number of fields allocated can be easily changed by those skilled in the art, so the present invention will not be limited to the above embodiment.
- the second container header 6200 includes a time mode field 6210 of 1 byte.
- the time mode field 6210 is set to an invalid value, for example, '0' to identify that the container is a data container.
- the time flag field of the most significant 1 bit in the time mode field 6210 is set to '0' to indicate that the corresponding container is a data container.
- the remaining 7-bit value in the time mode field 6210 may be any value, and in the present invention, all of them are filled with zeros.
- the received container receives time information. It determines that the data container does not include, and performs an operation accordingly.
- the time information container of FIG. 26 includes a first container header 7100, a second container header 7200, and a container payload 7300.
- the container payload 7300 of the time information container according to the present invention does not include a data packet.
- the container payload 7300 may be filled with dummy data and then transmitted to the system on chip unit 3050.
- control information for example, debugging information may be included in part or all of the container payload 7300 and transmitted to the system on chip unit 3050. If the debugging information is included in a part of the container payload 7300, the rest of the container payload 7300 is filled with dummy data. According to an embodiment of the present invention, 4 bytes of the 171 byte container payload include debugging information, and the remaining 167 bytes include dummy data such as 0.
- the debugging information is information for debugging such a problem when there is a problem on an interface between the inside and the outside of the system on chip unit 3050 or an implementation problem that each chip has.
- the difference when there is a difference between the information received by the system on chip unit 3050 and the information checked by the system on chip unit 3050, the difference also corresponds to the debugging information.
- the difference when a difference occurs between a reception time interval between two time information containers and a reception time interval between two identical time information containers included in debugging information, the difference corresponds to debugging information.
- the first container header 7100 includes a 4-byte start delimiter field, a 1-byte type field, a 2-byte length field, and a 1-byte continuous counter field. In one embodiment it includes.
- the start separator field indicates a start position of a corresponding container.
- the start separator field may be used to find a start position of the first container header 7100 of the corresponding container.
- 0x5A5A5A5A is allocated as the start delimiter field value. That is, the start separator field included in the first container header 6100 of the data container of FIG. 25 and the start separator field included in the first container header 7100 of the time information container of FIG. 26 have the same value. 0x5A5A5A5A is assigned.
- the type field indicates a feature of data included in the container payload 7300.
- the type field is also filled with dummy data equal to 0 according to an embodiment.
- the error mode and the error field of the type field may be used to indicate whether the L1 signaling information is in error.
- the error mode field value is 0, it indicates that the error field is not used in the first container header 7100 of the corresponding container.
- the error mode field value is 1, an error field is used in the first container header 7100 of the corresponding container, and indicates whether there is an error in the corresponding baseband packet through the error field. If the error field value is 0, it indicates that there is no error in the decoded L1 signaling information. If the error field value is 1, it indicates that there is an error in the decoded L1 signaling information.
- the error field value is 1, it means that an error remains in the L1 signaling information even after error correction is performed by BCH decoding and LDPC decoding.
- the error field may be referred to as an error indicator (indicator or indication information), or a combination of the error mode field and the error field may be referred to as an error indicator.
- the length field indicates the length of the container payload 7300 in bytes.
- displaying 171 bytes is an embodiment.
- information for identifying the length of the corresponding time information container may be signaled using the length field.
- the continuous counter field increases from 0 to 255 and increases by 1 each time a time information container is created.
- the combination of the continuous counter field of the time information container and the continuous counter field of the data container may be used to identify the number of containers generated in one frame.
- the second container header 7200 will be referred to as a container time field and includes a time mode field 7210 and a time information field 7220.
- the time mode field 7210 is used to determine whether time information exists in the time information field 7220 and time information present in the time information field 7220 when time information exists in the time information field 7220. In one embodiment, indicating precision.
- the time mode field 7210 is further divided into a time flag field of the highest 1 bit, a reserved field (RFU) for future use of the next higher 4 bits, and a time type field of the lower 3 bits. Shall be.
- the time flag field indicates whether time information transmitted to the corresponding time information container is valid.
- the time flag field value included in the time information container is always set to a valid value, that is, '1'. do.
- the time type field indicates a precision of time information included in the time information field 7220.
- the time type field indicates an accuracy of time information included in the time information field 7220 when the time flag field value is 1.
- the precision of the time information included in the time information field 7220 is the same as that of the time information extracted from the preamble of the corresponding frame.
- the time type field indicates this even when there is no time information in the time information field 7220. That is, the time type field is similar to the meaning of the L1B_time_info_flag field included in the L1 Basic signaling data.
- time type field value when the time type field value is '000', it indicates that there is no time information included in the time information field 7220.
- the time information field 7220 is filled with all dummy bits equal to 0 according to an embodiment. This case can be applied when the L1B_time_info_flag field value indicates 00, that is, there is no time information in the current frame.
- time type field value when the time type field value is '001', it indicates that the precision of time information included in the time information field 7220 is milliseconds (ms).
- the upper 48 bits of the 64 bits (ie, 8 bytes) of the time information field 7220 include time information in milliseconds, and the remaining bits include dummy data.
- the time type field value when the time type field value is '010', it indicates that the precision of the time information included in the time information field 7220 is microsec.
- the upper 52 bits of the 64 bits (ie, 8 bytes) of the time information field 7220 include time information in microsec unit, and the remaining bits include dummy data.
- the time type field value when the time type field value is '011', it indicates that the precision of time information included in the time information field 7220 is nanosec ns.
- the upper 64 bits of the 64 bits (ie, 8 bytes) of the time information field 7220 includes time information in units of nanosec, and the remaining bits include dummy data.
- the order, location, and meaning of the fields allocated to the first and second container headers 7100 and 7200 of the time information container of FIG. 26 are merely an example for the understanding of the present invention, and the first and second container headers ( The order, location, meaning, and number of additionally assigned fields of fields allocated to 7100 and 7200 may be easily changed by those skilled in the art, and thus the present invention will not be limited to the above embodiments.
- the container encapsulation unit 3050 encapsulates the data packet output from the PLP data processing unit 3010 into the data container of FIG. 25 and outputs time information output from the L1 signaling processing unit 3020.
- the container encapsulation unit 3050 encapsulates the data packet output from the PLP data processing unit 3010 into the data container of FIG. 25 and outputs time information output from the L1 signaling processing unit 3020.
- the system on chip unit 3050 identifies whether the received container is a data container or a time information container by using a time flag field value of a time mode field of a second header in the container. For example, if the time flag field value is an invalid value, for example, 0, it is determined that the received container is a data container, and if a valid value, for example, 1, the received container is determined to be a time information container.
- the system on chip unit 3050 extracts time information from the time information container according to a determination result and uses the same as a reference time for PCR restoration, lip sync control, and the like.
- the debugging information included in the container payload of the time information container is extracted and output to the outside for debugging.
- the process may further include extracting at least one ALP packet from the baseband packet and extracting a TS packet or an IP packet from the extracted at least one ALP packet.
- the system on chip unit 3050 extracts a data packet included in the container payload 6300 of the received data container and separates the audio data and the video data from the extracted data packet.
- One embodiment includes an audio decoder for decoding audio data, and a video decoder for decoding the separated video data.
- the system decoder may extract time information from the time information container and use it as a reference time for PCR restoration, lip sync control, and the like.
- the system on chip unit 3050 may further include a controller for time information extraction, PCR restoration, lip sync control, and the like. The controller may be provided outside the system on chip unit 3050.
- system on chip unit 3050 may perform a CAS (Conditional Access System) control, an external storage device control, a 3D (Dimensional) control, an image quality control, and the like according to cost, technology, and processing capability of a controller.
- CAS Consumer Access System
- 3D 3D
- image quality control and the like according to cost, technology, and processing capability of a controller.
- a module, unit, or block according to one embodiment of the invention may be a processor / hardware that executes successive executions stored in a memory (or storage unit). Each step or method of the above-described embodiment may be performed by hardware / processors.
- the methods proposed by the present invention can be executed as code. The code may be written to a processor readable storage medium and read by a processor provided by an apparatus according to embodiments of the present invention.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
Abstract
부트스트랩 영역, 프리앰블 영역, 및 데이터 영역으로 구분되는 신호 프레임을 포함하는 방송 신호를 수신하여 OFDM 방식으로 복조하는 복조부, 상기 복조된 방송 신호로부터 상기 신호 프레임을 파싱하는 프레임 파싱부, 상기 파싱된 신호 프레임의 프리앰블 영역으로 수신되는 프리앰블 데이터를 처리하여 시간 정보를 포함하는 L1 시그널링 데이터를 추출하는 L1 시그널링 처리부, 상기 파싱된 신호 프레임의 데이터 영역으로 수신되는 적어도 하나의 PLP (Physical Layer Pipe)의 PLP 데이터를 처리하여 적어도 하나의 데이터 패킷을 추출하는 PLP 데이터 처리부, 및 상기 추출된 시간 정보를 포함하는 제1 컨테이너를 생성하고, 상기 추출된 적어도 하나의 데이터 패킷을 포함하는 제2 컨테이너를 생성하는 컨테이너 인캡슐레이션부를 포함하며, 상기 제1 컨테이너와 상기 제2 컨테이너 각각은 제1 헤더, 제2 헤더, 및 페이로드를 포함하고, 상기 제1 헤더는 해당 컨테이너의 시작 위치를 지시하는 시작 위치 정보를 포함하고, 상기 제1 컨테이너의 시작 위치 정보와 상기 제2 컨테이너의 시작 위치 정보는 같은 값을 가지며, 상기 제2 헤더는 상기 제1 컨테이너와 상기 제2 컨테이너를 구분하기 위한 컨테이너 식별 정보를 포함한다.
Description
본 발명은 방송 신호 송신 장치, 방송 신호 수신 장치, 및 방송 신호 송수신 방법에 관한 것이다.
아날로그 방송 신호 송신이 종료됨에 따라, 디지털 방송 신호를 송수신하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있다. 디지털 방송 신호는 아날로그 방송 신호에 비해 더 많은 양의 비디오/오디오 데이터를 포함할 수 있고, 비디오/오디오 데이터뿐만 아니라 다양한 종류의 부가 데이터를 더 포함할 수 있다.
즉, 디지털 방송 시스템은 HD(High Definition) 이미지, 멀티채널(multi channel, 다채널) 오디오, 및 다양한 부가 서비스를 제공할 수 있다. 그러나, 디지털 방송을 위해서는, 많은 양의 데이터 전송에 대한 데이터 전송 효율, 송수신 네트워크의 견고성(robustness), 및 모바일 수신 장치를 고려한 네트워크 유연성(flexibility)이 향상되어야 한다.
본 발명의 목적은 많은 양의 데이터 전송에 대한 데이터 전송 효율, 송수신 네트워크의 견고성, 및 모바일 수신 장치를 고려한 네트워크 유연성을 향상시키기 위한 방송 신호 송신 장치 및 송신 방법 그리고, 방송 신호 수신 장치 및 수신 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 송신 시스템으로부터 제공된 시간 정보를 효율적으로 상위 레이어로 전달하기 위한 방송 신호 수신 장치 및 수신 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 송신 시스템으로부터 제공된 시간 정보를 피지컬 레이어에서 컨테이너 포맷으로 인캡슐레이션하여 상위 레이어로 전달하기 위한 방송 신호 수신 장치 및 수신 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적 및 다른 이점을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 방송 신호 수신 방법은 부트스트랩 영역, 프리앰블 영역, 및 데이터 영역으로 구분되는 신호 프레임을 포함하는 방송 신호를 수신하는 단계, 수신된 방송 신호를 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 복조하는 단계, 상기 복조된 방송 신호로부터 상기 신호 프레임을 파싱하는 단계, 상기 파싱된 신호 프레임의 프리앰블 영역으로 수신되는 프리앰블 데이터를 처리하여 시간 정보를 포함하는 L1 시그널링 데이터를 추출하는 단계, 상기 파싱된 신호 프레임의 데이터 영역으로 수신되는 적어도 하나의 PLP (Physical Layer Pipe)의 PLP 데이터를 처리하여 적어도 하나의 데이터 패킷을 추출하는 단계, 및 상기 추출된 시간 정보를 포함하는 제1 컨테이너를 생성하고, 상기 추출된 적어도 하나의 데이터 패킷을 포함하는 제2 컨테이너를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 제1 컨테이너와 상기 제2 컨테이너 각각은 제1 헤더, 제2 헤더, 및 페이로드를 포함하고, 상기 제1 헤더는 해당 컨테이너의 시작 위치를 지시하는 시작 위치 정보를 포함하고, 상기 제1 컨테이너의 시작 위치 정보와 상기 제2 컨테이너의 시작 위치 정보는 같은 값을 가지며, 상기 제2 헤더는 상기 제1 컨테이너와 상기 제2 컨테이너를 구분하기 위한 컨테이너 식별 정보를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 제1 컨테이너의 제2 헤더는 상기 컨테이너 식별 정보를 포함하는 시간 모드 필드와 상기 시간 정보를 포함하는 시간 정보 필드를 포함하고, 상기 제2 컨테이너의 제2 헤더는 상기 컨테이너 식별 정보를 포함하는 시간 모드 필드를 포함하지만 상기 시간 정보 필드는 포함하지 않는 것을 일 실시예로 한다.
상기 제1 컨테이너의 제2 헤더에 포함된 시간 모드 필드는 상기 제1 컨테이너가 시간 정보 컨테이너임을 지시하는 시간 플래그 필드와 상기 시간 정보 필드에 포함되는 시간 정보의 정밀도(precision)를 지시하는 시간 타입 필드를 포함하며, 상기 제1 컨테이너의 제2 헤더에 포함된 시간 정보 필드는 상기 시간 타입 필드에 의해 지시되는 정밀도의 시간 정보를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 제2 컨테이너의 제2 헤더에 포함된 시간 모드 필드는 상기 제2 컨테이너가 데이터 컨테이너임을 지시하는 시간 플래그 필드와 더미 데이터를 포함하는 시간 타입 필드를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 제1 컨테이너의 제1 헤더와 상기 제2 컨테이너의 제1 헤더는 각각 에러 지시 정보를 더 포함하고, 상기 제1 컨테이너의 제1 헤더에 포함된 에러 지시 정보는 상기 L1 시그널링 데이터의 에러 여부를 지시하고, 상기 제2 컨테이너의 제1 헤더에 포함된 에러 지시 정보는 상기 적어도 하나의 데이터 패킷의 에러 여부를 지시하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 제2 컨테이너의 제1 헤더는 상기 적어도 하나의 데이터 패킷이 속한 PLP를 식별하기 위한 PLP 식별 정보와 상기 적어도 하나의 데이터 패킷의 길이를 식별하기 위한 길이 식별 정보를 더 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 제1 컨테이너의 페이로드는 디버깅을 위한 디버깅 정보를 포함하고, 상기 제2 컨테이너의 페이로드는 상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에 따른 방송 신호 수신 방법은 상기 제1 컨테이너와 상기 제2 컨테이너를 수신하는 단계, 상기 수신된 컨테이너의 제2 헤더에 포함된 컨테이너 식별 정보를 기반으로 수신된 컨테이너가 상기 제1 컨테이너인지 상기 제2 컨테이너인지를 식별하는 단계, 및 상기 식별 단계에서 식별된 컨테이너가 상기 제1 컨테이너이면 상기 식별된 컨테이너로부터 상기 시간 정보를 추출하고, 상기 식별된 컨테이너가 제2 컨테이너이면 상기 식별된 컨테이너로부터 상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 추출하는 단계를 더 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에 따른 방송 신호 수신 장치는 부트스트랩 영역, 프리앰블 영역, 및 데이터 영역으로 구분되는 신호 프레임을 포함하는 방송 신호를 수신하여 OFDM 방식으로 복조하는 복조부, 상기 복조된 방송 신호로부터 상기 신호 프레임을 파싱하는 프레임 파싱부, 상기 파싱된 신호 프레임의 프리앰블 영역으로 수신되는 프리앰블 데이터를 처리하여 시간 정보를 포함하는 L1 시그널링 데이터를 추출하는 L1 시그널링 처리부, 상기 파싱된 신호 프레임의 데이터 영역으로 수신되는 적어도 하나의 PLP (Physical Layer Pipe)의 PLP 데이터를 처리하여 적어도 하나의 데이터 패킷을 추출하는 PLP 데이터 처리부, 및 상기 추출된 시간 정보를 포함하는 제1 컨테이너를 생성하고, 상기 추출된 적어도 하나의 데이터 패킷을 포함하는 제2 컨테이너를 생성하는 컨테이너 인캡슐레이션부를 포함하며, 상기 제1 컨테이너와 상기 제2 컨테이너 각각은 제1 헤더, 제2 헤더, 및 페이로드를 포함하고, 상기 제1 헤더는 해당 컨테이너의 시작 위치를 지시하는 시작 위치 정보를 포함하고, 상기 제1 컨테이너의 시작 위치 정보와 상기 제2 컨테이너의 시작 위치 정보는 같은 값을 가지며, 상기 제2 헤더는 상기 제1 컨테이너와 상기 제2 컨테이너를 구분하기 위한 컨테이너 식별 정보를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 제1 컨테이너의 제2 헤더는 상기 컨테이너 식별 정보를 포함하는 시간 모드 필드와 상기 시간 정보를 포함하는 시간 정보 필드를 포함하고, 상기 제2 컨테이너의 제2 헤더는 상기 컨테이너 식별 정보를 포함하는 시간 모드 필드를 포함하지만 상기 시간 정보 필드는 포함하지 않는 것을 일 실시예로 한다.
상기 제1 컨테이너의 제2 헤더에 포함된 시간 모드 필드는 상기 제1 컨테이너가 시간 정보 컨테이너임을 지시하는 시간 플래그 필드와 상기 시간 정보 필드에 포함되는 시간 정보의 정밀도(precision)를 지시하는 시간 타입 필드를 포함하며, 상기 제1 컨테이너의 제2 헤더에 포함된 시간 정보 필드는 상기 시간 타입 필드에 의해 지시되는 정밀도의 시간 정보를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 제2 컨테이너의 제2 헤더에 포함된 시간 모드 필드는 상기 제2 컨테이너가 데이터 컨테이너임을 지시하는 시간 플래그 필드와 더미 데이터를 포함하는 시간 타입 필드를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 제1 컨테이너의 제1 헤더와 상기 제2 컨테이너의 제1 헤더는 각각 에러 지시 정보를 더 포함하고, 상기 제1 컨테이너의 제1 헤더에 포함된 에러 지시 정보는 상기 L1 시그널링 데이터의 에러 여부를 지시하고, 상기 제2 컨테이너의 제1 헤더에 포함된 에러 지시 정보는 상기 적어도 하나의 데이터 패킷의 에러 여부를 지시하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 제1 컨테이너의 페이로드는 디버깅을 위한 디버깅 정보를 포함하고, 상기 제2 컨테이너의 페이로드는 상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에 따른 방송 신호 수신 장치는 상기 제1 컨테이너와 상기 제2 컨테이너를 수신하고, 상기 수신된 컨테이너의 제2 헤더에 포함된 컨테이너 식별 정보를 기반으로 수신된 컨테이너가 상기 제1 컨테이너인지 상기 제2 컨테이너인지를 식별하며, 상기 식별된 컨테이너가 상기 제1 컨테이너이면 상기 식별된 컨테이너로부터 상기 시간 정보를 추출하고, 상기 식별된 컨테이너가 제2 컨테이너이면 상기 식별된 컨테이너로부터 상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 추출하는 시스템 디코더를 더 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
[발명의 효과]
본 발명은 서비스 특성에 따라 데이터를 처리하여 각 서비스 또는 서비스 컴포넌트에 대한 QoS (Quality of Service)를 제어함으로써 다양한 방송 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명은 동일한 RF (radio frequency) 신호 대역폭을 통해 다양한 방송 서비스 또는 프로덕트(product)를 전송함으로써 전송 유연성(flexibility)을 달성할 수 있다.
본 발명은 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 시스템을 이용하여 데이터 전송 효율 및 방송 신호의 송수신 견고성(Robustness)을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 모바일 수신 장치를 사용하거나 실내 환경에 있더라도, 에러 없이 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다.
본 발명의 수신 시스템은 송신 시스템으로부터 제공된 시간 정보를 피지컬 레이어에서 컨테이너 포맷으로 인캡슐레이션하여 시스템 디코더를 포함하는 상위 레이어로 제공함으로써, 시스템 디코더에서 효율적으로 시스템 디코딩 동작을 수행할 수 있게 된다.
본 발명에 대해 더욱 이해하기 위해 포함되며 본 출원에 포함되고 그 일부를 구성하는 첨부된 도면은 본 발명의 원리를 설명하는 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시예를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 송신 시스템의 일 실시예를 보인 구성 블록도
도 2는 본 발명에 따른 특정 PLP를 위한 BICM부의 일 실시예를 보인 상세 구성 블록도
도 3(a), 도 3(b)는 본 발명에 따른 타입 A의 블록 인터리빙 과정의 일 실시예를 보인 도면
도 4(a), 도 4(b)는 본 발명에 따른 타입 B의 블록 인터리빙 과정의 일 실시예를 보인 도면
도 5는 본 발명에 따른 송신 시스템의 프레임 빌딩부 의 일 실시예를 보인 상세 블록도
도 6(a), 도 6(b)는 본 발명에 따른 CTI 모드의 타임 인터리버와 HTI 모드의 타임 인터리버의 일 실시예를 보인 구성 블록도
도 7은 본 발명에 따른 신호 프레임의 구조의 일 실시예를 보인 도면
도 8(a)는 본 발명에 따른 L1 시그널링 데이터의 블록 인터리빙 과정의 일 실시예를 보인 도면
도 8(b)는 본 발명에 따른 L1 시그널링 데이터의 비트 디먹싱 과정의 일 실시예를 보인 도면
도 9는 본 발명에 따른 L1 시그널링 데이터 중 L1-Basic 시그널링 데이터의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면
도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 L1 시그널링 데이터 중 L1-Detail 시그널링 데이터의 신택스 구조의 일 실시예를 보인 도면
도 13은 본 발명에 따른 시간 정보를 획득하는 시간 정보 위치와 프리앰블로 전송되는 시간 정보의 일 실시예를 보인 도면
도 14는 본 발명에 따른 수신 시스템의 일 실시예를 보인 구성 블록도
도 15는 도 14의 수신 시스템에 포함된 PLP 데이터 처리부와 L1 시그널링 처리부의 일 실시예를 보인 상세 블록도
도 16(a), 도 16(b)는 본 발명에 따른 CTI 모드의 타임 디인터리버와 HTI 모드의 타임 디인터리버의 일 실시예를 보인 구성 블록도
도 17은 본 발명에 따른 수신 시스템의 역 BICM부 내 디코딩부의 일 실시예를 보인 구성 블록도
도 18은 본 발명에 따른 데이터 컨테이너의 구조의 일 실시예를 보인 도면
도 19는 본 발명의 따른 시간 정보를 포함하는 데이터 컨테이너 구조의 일 실시예를 보인 도면
도 20(a)와 도 20(b)는 본 발명에 따른 시간 정보와 베이스밴드 패킷을 포함하는 데이터 컨테이너를 전송하는 실시예들을 보인 도면
도 21은 본 발명에 따른 시간 정보와 베이스밴드 패킷을 포함하는 데이터 컨테이너를 전송하는 다른 실시예를 보인 도면
도 22(a), 도 22(b)는 본 발명에 따른 시간 정보와 베이스밴드 패킷을 포함하는 데이터 컨테이너를 전송하는 또 다른 실시예들을 보인 도면
도 23은 본 발명에 따른 시간 정보 컨테이너의 구조의 일 실시예를 보인 도면
도 24는 본 발명에 따른 시간 정보를 포함하는 시간 정보 컨테이너와 데이터 패킷을 포함하는 데이터 컨테이너를 전송하는 일 실시예를 보인 도면
도 25는 본 발명에 따른 데이터 컨테이너의 구조의 또 다른 실시예를 보인 도면
도 26은 본 발명에 따른 시간 정보 컨테이너의 구조의 또 다른 실시예를 보인 도면
본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구체적으로 설명하며, 그 예는 첨부된 도면에 나타낸다. 첨부된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명은 본 발명의 실시예에 따라 구현될 수 있는 실시예만을 나타내기보다는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 것이다. 다음의 상세한 설명은 본 발명에 대한 철저한 이해를 제공하기 위해 세부 사항을 포함한다. 그러나 본 발명이 이러한 세부 사항 없이 실행될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
본 발명에서 사용되는 대부분의 용어는 해당 분야에서 널리 사용되는 일반적인 것들에서 선택되지만, 일부 용어는 출원인에 의해 임의로 선택되며 그 의미는 필요에 따라 다음 설명에서 자세히 서술한다. 따라서 본 발명은 용어의 단순한 명칭이나 의미가 아닌 용어의 의도된 의미에 근거하여 이해되어야 한다.
본 발명은 차세대 방송 서비스에 대한 방송 신호 송신 및 수신 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 방송 서비스는 지상파 방송 서비스, 모바일 방송 서비스, UHDTV 서비스 등을 포함한다. 본 발명은 일 실시예에 따라 비-MIMO (non-Multiple Input Multiple Output) 또는 MIMO 방식을 통해 차세대 방송 서비스에 대한 방송 신호를 처리할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 비-MIMO 방식은 MISO (Multiple Input Single Output) 방식, SISO (Single Input Single Output) 방식 등을 포함할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 MISO 또는 MIMO 방식은 두 개의 안테나를 사용하지만, 본 발명은 두 개 이상의 안테나를 사용하는 시스템에 적용될 수 있다.
본 발명은 특정 용도에 요구되는 성능을 달성하면서 수신기 복잡도를 최소화하기 위해 최적화된 피지컬 프로파일 (또는 시스템)을 제안한다.
본 발명은 또한 다중화 방식으로 TDM (Time Division Multiplexing), FDM (Frequency Division Multiplexing), LDM (Layered Division Multiplexing) 방식 중 적어도 하나를 이용하여 차세대 방송 서비스에 대한 방송 신호를 처리할 수 있다.
본 발명은 차세대 방송 서비스에 대한 방송 신호를 처리할 때 MIMO 방식과 LDM 방식은 같이 사용하지 않는 것을 일 실시예로 한다. 이는 하나의 실시예이며, MIMO 방식과 LDM 방식을 같이 사용할 수도 있다.
그리고 본 발명에서 전송 서브캐리어 개수(NoC)는 OFDM 심볼에서 FFT 크기와 모드에 따라서 전송할 수 있는 전체 서브캐리어 개수이고, 유효 데이터 서브캐리어 개수는 OFDM 심볼의 전체 서브캐리어에서 파일럿 및 널(null) 셀, 예약(reserved) 톤을 제외하고 데이터를 전송할 수 있는 서브캐리어 개수이다.
본 발명에서는 3 종류의 FFT 사이즈 즉, 8K, 16K, 32K를 적용하는 것을 일 실시예로 한다.
그리고 본 발명에서 데이터 파이프 (Data Pipe, DP)는 견고성(robustness) 제어를 위한 기본 단위이며, 하나 또는 다수의 서비스 또는 하나 또는 다수의 서비스 컴포넌트가 하나의 데이터 파이프에 의해 전달될 수 있다. 즉, 데이터 파이프는 하나 이상의 서비스 또는 하나 이상의 서비스 컴포넌트를 전달할 수 있는 서비스 데이터 또는 관련 메타 데이터를 전달하는 물리 계층(physical layer)에서의 로지컬 채널이다. 그리고 본 발명에서 PLP (Physical Layer Pipe)는 상술한 DP와 동일한 개념으로 사용되는 피지컬 패스(physical path)로서, 호칭은 설계자의 의도에 따라 변경 가능하다. 또한 본 발명에서는 상기 서비스와 프로덕트(product)를 혼용하여 사용하기로 한다. 상기 프로덕트는 상기 서비스와 동일한 의미를 가질수도 있고, 상기 서비스를 포함하는 상위 의미를 가질 수도 있다. 이때, 상기 복수개의 PLP들은 다른 종류의 데이터 스트림들을 전송할 수 있으며, 그 모든 데이터 스트림들은 하나의 서비스 또는 컴플리트 딜리버리된 프로덕트(complete delivered product)를 조립(assemble)하는데 필요하다. 또한, 멀티플 딜리버리된 프로덕트들을 조립하기 위해 필요한 데이터 스트림들이 같은 레벨의 로버스트로 전송된다면, 그 데이터 스트림들은 PLP들을 공유(share)할 수 있다. 이에 더하여, 싱글 딜리버리된 프로덕트를 조립하기 위해 필요한 데이터 스트림들은 최대 4개의 PLP들을 통해 전송되는 것을 일 실시예로 한다. 다시 말해, 하나의 서비스 또는 하나의 프로덕트를 조립하기 위해 동시 복구를 요구하는 콘텐트를 전송하는 최대 PLP들의 개수는 하나의 프레임 내에서 4개이다(The maximum number of PLPs in a frame carrying content requiring simultaneous recovery to assemble a single delivered product is four).
또한 본 발명에서 신호 프레임(또는 프레임 또는 A3 프레임 또는 피지컬 레이어 프레임이라 하기도 함)은 크게 3개의 영역으로 구분하며, 신호 프레임의 맨 앞에 위치한 제1 영역은 부트스트랩(또는 부트스트랩 영역)이라 하고, 상기 제1 영역 바로 다음에 위치하는 제2 영역은 프리앰블(또는 프리앰블 영역)이라 하며, 상기 제2 영역 다음에 위치하는 제3 영역은 데이터 영역이라 하기로 한다.
상기 부트스트랩 영역에는 부트스트랩 데이터가 포함된다. 하나의 부트 스트랩의 시작부터 다음 부트 스트랩의 시작까지의 정확한 타임 주기는 첫 부트스트랩에 의해 지시된 베이스밴드 샘플링 레이트의 샘플 시간의 정수 배가 되는 것을 일 실시예로 한다. 상기 프리앰블 영역에는 해당 프레임의 나머지에 적용 가능한 L1 (Layer 1) 시그널링 데이터(또는 L1 콘트롤 시그널링 데이터라 함)가 포함된다. 상기 데이터 영역은 다시 하나 이상의 서브프레임들로 구분된다. 만일 하나의 신호 프레임에 복수개의 서브프레임들이 존재한다면, 복수개의 서브프레임들은 시간에 따라 연속적으로 위치한다(be concatenated together in time). 하나의 서브프레임은 신호 프레임 내의 타임-프리퀀시 자원(time-frequency resources)의 집합(set)으로 구성된다.
상기 L1 시그널링 데이터는 피지컬 레이어 파라미터들을 구성하기 위해 필요한 정보를 제공한다. 상기 L1 시그널링 데이터는 L1-Basic 시그널링 데이터와 L1-Detail 시그널링 데이터를 포함한다. 이때 부트스트랩 데이터를 상기 L1 시그널링 데이터에 포함시킬 수도 있다. 각 영역에 포함되는 정보 및/또는 데이터에 대해서는 뒤에서 상세히 다루기로 한다.
그리고 이후 설명되는 L1 시그널링 데이터에 포함되는 정보 중 L1B로 시작하는 정보는 L1-Basic 시그널링 데이터에 포함되는 정보이고, L1D로 시작하는 정보는 L1-Detail 시그널링 데이터에 포함되는 정보인 것을 일 실시예로 한다.
송신 시스템
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피지컬 레이어의 방송 신호 송신 장치(또는 송신 시스템이라 함)의 구조를 나타낸다.
도 1의 방송 신호 송신 장치는 제1 인풋 포맷팅부(1100), 제1 BICM (bit interleaved coding & modulation) 부(1200), 제1 프레임 빌딩부(1300), 제1 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 제네레이션부(1600), 및 L1 시그널링 처리부(1700)를 포함한다.
도 1의 방송 신호 송신 장치는 제2 인풋 포맷팅부(1150)와 LDM 처리부(1300)를 더 포함할 수 있으며, 본 발명에 LDM 방식이 적용될 때 추가로 필요한 블록들이다.
도 1의 방송 신호 송신 장치는 MIMO 처리부(1400)와 제2 OFDM 제네레이션부(1650)을 더 포함할 수 있으며, 본 발명에 MIMO 방식이 적용될 때 추가로 필요한 블록들이다.
즉, 상기 제2 인풋 포맷팅부(1150)와 LDM 처리부(1300)는 LDM 방식에서만 사용되고, 상기 제1 BICM부(1200)의 MIMO 디먹스(1203), 제2 매퍼(1205), MIMO 처리부(1400), 및 제2 OFDM 제네레이션부(1650)은 MIMO 방식에서만 사용된다. 그리고, 제1 인풋 포맷팅부(1100), 제1 BICM부(1200)에서 MIMO 디먹스(1203)과 제2 매퍼(1205)를 제외한 나머지 블록, 제1 프레임 빌딩부(1300), 및 제1 OFDM 제네레이션부(1600)는 LDM 방식과 MIMO 방식에 공통으로 사용된다. 상술한 블록들은 설계자의 의도에 따라 생략되거나, 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 블록에 의해서 대체될 수 있다.
상기 제1 인풋 포맷팅부(1100)는 인캡슐레이터(1101)와 BBP 포맷터(1102)를 포함하는 것을 일 실시예로 한다. 그리고 도면에 도시되지 않았지만, 상기 제1 인풋 포맷팅부(1100)는 스케쥴러를 더 포함할 수 있으며, 상기 스케쥴러는 상기 BBP 포맷터(1102)를 제어하는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 상기 인캡슐레이터(1101)로 입력되는 데이터는 IP 스트림/패킷 및 MPEG2-TS 등이 될 수 있으며, 다른 스트림 타입은 일반(generic) 스트림으로 다루어진다.
상기 인캡슐레이터(1101)는 IP 패킷과 MPEG-TS 패킷을 포함한 모든 타입의 입력 패킷들을 단일 포맷의 패킷으로 인캡슐레이션한다. 본 발명은 이 패킷을 ALP (ATSC Link-Layer Protocol) 패킷이라 명명하기로 한다. 상기 ALP 패킷은 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 실시예이며, 설계자에 따라 다른 이름으로 명명될 수도 있다.
각 ALP 패킷은 헤더와 페이로드로 구성되며, 입력 패킷은 적어도 하나의 ALP 패킷의 페이로드에 포함된다. 이때 하나의 입력 패킷이 하나의 ALP 패킷의 페이로드에 포함될 수도 있고, 하나의 입력 패킷이 복수개로 나누어져 복수개의 ALP 패킷의 페이로드에 포함될 수도 있으며, 복수개의 입력 패킷들이 하나의 ALP 패킷의 페이로드에 포함될 수도 있다. 상기 ALP 패킷의 헤더는 항상 베이스 헤더를 포함하며, 추가 (additional) 헤더와 선택 (optional) 헤더가 더 부가될 수도 있다. 상기 베이스 헤더는 고정 길이(예, 2 바이트)를 가지며 해당 ALP 패킷으로 패킷화되기 전의 입력 패킷의 타입 또는 프로토콜을 지시하는 정보를 포함한다.
이때, 입력 패킷들이 IP 패킷들인 경우, IP 패킷들의 오버헤드를 줄이기 위해 IP 패킷들의 헤더를 압축한 후 적어도 하나의 ALP 패킷으로 인캡슐레이션할 수 있다. 그리고 입력 패킷들이 TS 패킷들일 경우, TS 패킷들의 오버헤드를 줄이기 위해 각 TS 패킷에서 동기 바이트를 삭제한 후 적어도 하나의 ALP 패킷으로 인캡슐레이션할 수 있다. 또한 TS 패킷들과 TS 널 패킷들로 이루어지는 스트림으로부터 TS 널 패킷들을 식별하여 삭제한 후 적어도 하나의 ALP 패킷으로 인캡슐레이션할 수 있다. 이때 상기 삭제된 TS 널 패킷들의 개수를 식별하기 위한 정보가 수신기로 전송되는 것을 일 실시예로 한다. 본 발명은 일 실시예로, 상기 삭제된 TS 널 패킷들의 개수를 식별하기 위한 정보는 해당 ALP 패킷의 헤더 내 DNP(Deleted Null Packets) 필드에 시그널링하여 전송한다.
그리고 각 ALP 패킷의 길이는 가변적이며, 길이 정보는 해당 ALP 패킷의 헤더에 시그널링되는 것을 일 실시예로 한다.
이때 상기 인캡슐레이터(1101)는 상위 레이어 예를 들면, 링크 레이어에 구비될 수도 있다. 이 경우 피지컬 레이어에서 상기 인캡슐레이터(1101)는 생략되며, 상기 BBP 포맷터(1102)는 링크 레이어에서 제공되는 ALP 패킷들을 수신하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 BBP 포맷터(1102)는 적어도 하나의 ALP 패킷을 포함하는 BBP 페이로드에 BBP 헤더를 부가하여 베이스밴드 패킷을 생성한다. 본 발명은 상기 생성된 베이스밴드 패킷에 대해 스크램블링을 수행하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 스크램블링은 랜더마이징이라 칭하기도 한다.
상기 베이스밴드 패킷도 헤더와 페이로드로 구성되며, 상기 헤더는 다시 베이스 필드를 포함하고, 옵셔널 필드와 확장(extension) 필드가 추가로 포함될 수도 있다.
이때 ALP 패킷들은 입력된 순서대로 베이스밴드 패킷의 페이로드에 할당되는 것을 일 실시예로 한다. 만일 입력되는 ALP 패킷들의 개수가 해당 베이스밴드 패킷을 채우기에 충분하지 않다면 해당 베이스밴드 패킷을 온전히 채우기 위해 패딩이 사용될 수 있으며, 이를 위해 해당 베이스밴드 패킷에 패딩이 사용되었는지 여부를 식별하기 위한 정보가 해당 베이스밴드 패킷의 헤더에 시그널링되는 것을 일 실시예로 한다.
또한 하나의 ALP 패킷이 2개 이상의 베이스밴드 패킷들로 나누어(split)질 수도 있으므로 베이스밴드 패킷의 페이로드의 시작이 반드시 ALP 패킷의 시작을 나타내지는 않는다. 이를 위해 베이스밴드 패킷의 베이스 필드는 그 베이스밴드 패킷에서 시작하는 첫번째 ALP 패킷의 시작 위치 정보를 포인터 필드를 이용하여 시그널링하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 포인터 필드의 값은 그 베이스밴드의 페이로드의 시작부터 그 베이스밴드 패킷에서 시작하는 첫번째 ALP 패킷의 시작까지의 오프셋(바이트 단위)인 것을 일 실시예로 한다.
상기 베이스 필드는 모드(mode) 필드를 더 포함하며, 상기 모드 필드는 베이스 필드의 길이가 1바이트인지 2바이트인지를 나타낸다. 상기 모드 필드가 해당 베이스 필드의 길이가 1바이트임을 지시하면 상기 모드 필드 다음에 하위 7비트로 구성되는 포인터 필드가 포함되고, 2바이트임을 지시하면 상기 모드 필드 다음에 하위 7비트와 상위 6비트로 구성된 포인터 필드와 2비트의 OFI (Optional Field Indicator) 필드가 포함된다. 상기 OFI 필드는 해당 베이스밴드 패킷의 헤더 확장 모드를 나타내며, 옵셔널 필드 및 확장 필드의 포함 여부도 시그널링한다.
일 예로, 상기 OFI 필드 값이 01(즉, short extension mode) 또는 10 (즉, long extension mode)인 경우, 옵셔널 필드의 EXT_TYPE 필드 값을 111로 설정함으로써, 확장 필드는 패딩만을 위해 사용할 수 있다.
상기 제1 인풋 포맷팅부(1100)에서 인캡슐레이션 및 BBP 포맷팅 동작은 PLP별로 독립적으로 수행되는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 제2 인풋 포맷팅부(1150)의 구성은 제1 인풋 포맷팅부(1100)의 구성과 동일하므로 제1 인풋 포맷팅부(1100)의 상세 설명을 참조하기로 하고 상기 제2 인풋 포맷팅부(1150)의 상세 설명을 생략하기로 한다.
상기 제1 인풋 포맷팅부(1100)에서 스크램블링이 수행된 베이스밴드 패킷들은 제1 BICM부(1200)로 입력되어 FEC (Forward Error Correction) 인코딩, 비트 인터리빙, 심볼 매핑 (또는 constellation mapping이라 하기도 함)이 순차적으로 수행된다.
이를 위해 상기 제1 BICM부(1200)는 인코딩부(1201), 비트 인터리버(1202), 및 제1 매퍼(1204)를 포함한다. 그리고 본 발명에 MIMO 방식이 적용될 경우, MIMO 디먹스(1203) 및 제2 매퍼(1205)가 더 구비된다.
이때 상기 제1 BICM부(1200)는 PLP별로 동작한다. 즉, PLP별로 독립적인 FEC 인코딩, 비트 인터리빙, 심볼 매핑이 적용된다.
도 2는 n번째 PLP(PLPn)을 위한 BICM부의 상세 블록도를 나타낸다.
도 2에서 인코딩부(2100)는 상기 제1 인풋 포맷팅부(1100)에서 n번째 PLP를 위해 생성된 베이스밴드 패킷을 입력받아 FEC 인코딩을 수행하여 FEC 프레임을 생성한다.
이때 상기 인코딩부(2100)는 아웃터 인코더(2101)와 이너 인코더(2102)로 구성되며, 아웃터 인코더(2101)는 3가지 옵션이 있다. 즉, 입력되는 베이스밴드 패킷의 데이터에 대해 BCH 인코딩이 수행될 수도 있고, CRC 인코딩이 수행될 수도 있으며, 아웃터 인코딩이 수행되지 않을 수도 있다. 여기서, BCH 인코딩은 에러 정정 기능과 에러 검출 기능을 모두 제공하고, CRC 인코딩은 에러 검출 기능만을 제공한다. 만일 BCH 인코딩이 수행된다면 192 비트 (즉, FEC 프레임 길이가 64800 비트일때) 또는 168 비트 (즉, FEC 프레임 길이가 16200 비트일때)의 아웃터 코드 패리티가 상기 베이스밴드 패킷에 부가된다. 그리고 CRC 인코딩이 수행된다면 32 비트의 아웃터 코드 패리티가 상기 베이스밴드 패킷에 부가된다.
상기 이너 인코더(2102)는 순환 구조의 LDPC 코드들(cyclic-structured LDPC codes)을 사용되는(employed) 것을 일 실시예로 한다. 즉, 상기 아웃터 인코더(2101)에서 BCH 인코딩이 수행된 데이터 또는 CRC 인코딩이 수행된 데이터 또는 상기 아웃터 인코더(2101)를 바이패스하는 데이터에 대해 특정 코드 레이트로 LDPC 인코딩을 수행하여 이너 코드 패리티를 생성한다. 본 발명에서 LDPC 인코딩을 위해 적용되는 코드 레이트는 2/15, 3/15, 4/15, 5/15, 6/15, 7/15, 8/15, 9/15, 10/15, 11/15, 12/15, 13/15 중 하나인 것을 일 실시예로 한다. 특히 본 발명에서는 FEC 프레임 길이가 16K일 때는 코드 레이트들 6/15, 7/15, 9/15, 11/15, 및 13/15 중 어느 하나의 코드 레이트로 LDPC 인코딩을 수행하고, FEC 프레임 길이가 64K일 때는 코드 레이트 10/15로 LDPC 인코딩을 수행하는 것을 일 실시예로 한다.
만일 아웃터 인코더(2101)에서 아웃터 인코딩이 수행되어 아웃터 코드 패리티가 생성되었다면 상기 이너 코드 패리티는 상기 아웃터 코드 패리티 다음에 부가되고, 아웃터 인코딩이 수행되지 않았다면 상기 베이스밴드 패킷 다음에 부가된다. 즉, 상기 이너 인코더(2102)의 출력이 FEC 프레임이 되는데, 상기 FEC 프레임은 하나의 베이스밴드 패킷, 아웃터 코드 패리티, 및 이너 코드 패리티로 구성될 수도 있고, 하나의 베이스밴드 패킷과 이너 코드 패리티로 구성될 수도 있다.
이때 하나의 FEC 프레임은 하나의 베이스밴드 패킷을 포함하는 것을 일 실시예로 하며, 64800 비트 또는 16200 비트의 길이를 가진다. 이는, FEC 프레임의 크기는 코드 길이(즉, 16200 비트 또는 64800 비트)에 의해서만 결정됨을 의미한다. 그리고 하나의 베이스밴드 패킷은 Kpayload 크기의 고정 길이를 가지며, 그 길이는 해당 PLP를 위해 선택된 이너 코드 레이트, 코드 길이, 및 아웃터 코드 타입 (즉, BCH 인코딩, CRC 인코딩, None)에 의해 결정되는 것을 일 실시예로 한다.
상기 이너 인코더(2102)는 타입 A와 타입 B의 두가지 다른 부호화 구조(coding structures)가 사용되며, 타입 A는 낮은 코드 레이트에서 더 좋은 성능을 보이는 반면, 타입 B는 높은 코드 레이트에서 더 좋은 성능을 보인다. 예를 들어, FEC 프레임 길이가 64800 비트라면, 코드 레이트 2/15, 3/15, 4/15, 5/15, 7/15에는 타입 A가, 코드 레이트 6/15, 8/15, 9/15, 10/15, 11/15, 12/15, 13/15에는 타입 B가 적용될 수 있다. 다른 예로, FEC 프레임 길이가 16200 비트라면, 코드 레이트 2/15, 3/15, 4/15, 5/15에는 타입 A가, 코드 레이트 6/15, 7/15, 8/15, 9/15, 10/15, 11/15, 12/15, 13/15에는 타입 B가 적용될 수 있다.
상기 이너 인코더(2102)에서 생성된 FEC 프레임의 데이터는 비트 인터리버(2200)으로 출력된다.
상기 비트 인터리버(2200)는 패리티 인터리버, 그룹 와이즈(group-wise) 인터리버, 및 블록 인터리버로 구성된다.
상기 패리티 인터리버는 입력되는 FEC 프레임의 패리티 비트들에 대해서만 인터리빙을 수행하고 정보 비트들에 대해서는 인터리빙을 수행하지 않는 것을 일 실시예로 한다. 또한 상기 패리티 인터리버는 타입 A의 LDPC 코드들에는 사용되지 않고, 타입 B LDPC 코드들에서만 사용되는 것을 일 실시예로 한다. 이는 하나의 실시예이며, 반대로 타입 A의 LDPC 코드들에서만 사용되고, 타입 B LDPC 코드들에서는 사용되지 않을 수도 있고, 또는 타입 A/B LDPC 코드들에 모두 사용될 수도 있다. 상기 패리티 인터리버는 LDPC 패리티 체크 매트릭스(LDPC parity-check matrix)의 계단 구조(staircase structure)의 패리티 부분을 상기 매트릭스의 정보 파트와 유사한 quasi-cyclic 구조로 변환하기 위해 수행된다.
상기 패리티 인터리브된 FEC 프레임의 비트들은 복수개의 그룹으로 나누어(split)진 후 그룹 와이즈 인터리버에서 그룹 와이즈 인터리빙을 위한 퍼뮤테이션 순서(permutation order)를 기반으로 그룹 단위로 인터리빙된다. 이때 각 그룹은 360 비트들로 구성되는 것을 일 실시예로 한다.
상기 그룹 와이즈 인터리버에서 그룹 인터리브된 데이터(즉, LDPC 코드워드)는 블록 인터리버로 출력되어 블록 인터리빙된다.
이때 상기 블록 인터리빙은 타입 A 블록 인터리버와 타입 B 블록 인터리버 중 하나가 선택되어 수행되는 것을 일 실시예로 한다. 이때 타입 A 블록 인터리버 또는 타입 B 블록 인터리버의 선택은 LDPC 타입과 컨스텔레이션 조합(constellation combinations)에 의해 결정된다.
도 3(a), 도 3(b)는 타입 A의 블록 인터리빙 과정을 도시한 도면으로서, 도 3(a)는 LDPC 코드워드를 메모리에 쓰는 과정을, 도 3(b)는 상기 메모리에 쓰여진 LDPC 코드워드를 읽는 과정을 보여준다.
상기 타입 A의 블록 인터리버에서 메모리는 파트 1과 파트 2로 구성된다. 이때 파트 1과 파트 2는 블록 인터리버의 로우(row) 크기와 비트 그룹 크기(예, 360) 정보를 이용하여 계산된다. 파트 1에서 비트 그룹을 구성하는 비트들은 도 3(a)A에서와 같이 같은 로우에 쓰여지며, 파트 1에서 쓰기가 완료되면 파트 2에서는 비트 그룹을 구성하는 비트들은 적어도 2개 로우들에 걸쳐 쓰여진다. 한편, 상기 메모리에 쓰기가 완료된 후 상기 메모리로부터 비트들을 읽을 때는 도 3(b)에서와 같이 컬럼(column) 방향으로 읽어낸다. 결과적으로 같은 컬럼 방향에서 읽어지는 비트들은 하나의 변조 셀에 매핑된다.
도 4(a), 도 4(b)는 타입 B의 블록 인터리빙 과정을 도시한 도면으로서, 특히 변조 차수가 256QAM일 때의 타입 B의 블록 인터리빙 과정을 보이고 있다. 이때 도 4(a)는 LDPC 코드워드를 메모리에 쓰는 과정을, 도 4(b)는 상기 메모리에 쓰여진 LDPC 코드워드를 읽는 과정을 보여준다.
상기 타입 B의 블록 인터리버에서도 타입 A의 블록 인터리버와 유사하게 메모리는 파트 1과 파트 2로 구성된다. 하지만 타입 B의 파트 1과 파트 2는 타입 A 블록 인터리버의 파트 1/파트 2와는 다르게 동작한다. 이때 타입 B 블록 인터리버에서 메모리의 컬럼의 크기를 결정하는 파라미터 NQCB
_IG는 변조 차수에 따라 결정된다. 예를 들어, QPSK에서 파라미터 NQCB
_IG는 2, 16QAM에서는 4, 64QAM에서는 6, 256QAM에서는 8, 1024QAM에서는 9, 4096QAM에서는 12로 정의된다.
그리고 NQCB
_
IG개의 비트 그룹에 대해서 파트 1은 그룹 와이즈 인터리버의 출력 비트 단위로 동작된다.
만일 256QAM을 고려한 타입 B 블록 인터리빙을 예로 든다면, 파트 1의 경우, 타입 B 블록 인터리버의 메모리는 NQCB
_
IG개의 컬럼과 360개의 로우(row)를 갖는다. 이때 그룹 와이즈 인터리버에서 출력되는 비트들은 도 4(a)에서와 같이 컬럼 방향으로 쓰여지며, 쓰기가 완료되면 도 4(b)에서와 같이 로우 방향으로 읽어낸다. 이때 각 로우의 비트들은 하나의 변조 셀에 매핑된다. 그리고 파트 2의 경우, 파트 1의 반복된 동작(repeated operation)으로부터 제외된 나머지 비트들이 블록 인터리빙 과정없이 연속적으로 변조 셀에 매핑되는 것을 일 실시예로 한다.
상기 비트 인터리버(2200)에서 비트 인터리빙된 비트들은 매퍼(2300)에서 IQ 플레인(plane) 상의 복소수 값을 가지는 QAM 컨스텔레이션 포인트들로 매핑된다. 이때 매퍼(2300)로의 입력은 비트 인터리브된 FEC 프레임들의 스트림이고, 상기 매퍼(2300)의 출력은 셀들이며, 필요한 경우 하나의 FEC 블록으로 그룹화될 수 있다.
상기 매퍼(2300)는 데이터 셀들을 생성하기 위해 입력되는 FEC 프레임을 구성하는 비트들을 병렬 서브 스트림으로 디멀티플렉싱하는 디멀티플렉서와 상기 디멀티플렉서에서 출력되는 데이터 셀들을 컨스텔레이션 값들로 매핑하는 비트-IQ 매핑 블록으로 구성된다. 이때 서브 스트림의 개수는 변조 차수(modulation order)에 의해 결정된다. 예를 들어, 변조 차수가 16QAM이면, 서브 스트림의 개수는 4개가 되고, 64QAM이면 서브 스트림의 개수는 6이 된다.
본 발명에서 변조 차수는 균등(uniform) QPSK 변조와 5개의 불균일 컨스텔레이션 (non-uniform constellation, NUC) 사이즈들, 예를 들어, 16QAM, 64QAM, 256QAM, 1024QAM, 4096QAM으로 정의된다. 이때 각각의 NUC 변조 차수와 코드 레이트의 조합에 따라 다른 컨스텔레이션이 존재할 수 있지만, 코드 길이(예, 64800비트 또는 16200비트)에 따라서는 컨스텔레이션이 변하지 않는 것을 일 실시예로 한다. 이는 코드 레이트와 변조 차수가 일정하게 유지되면 각 코드 길이에 대해 같은 컨스텔레이션이 사용되는 것을 의미한다.
상기 비트-IQ 매핑 블록은 균일 QPSK 변조, 불균일 컨스텔레이션 (16QAM, 64QAM, 256QAM, 1024QAM, 4096QAM))을 이용해서 비트 인터리버 또는 디멀티플렉서로부터 출력되는 데이터 셀들을 변조하여 파워가 정규화된 컨스텔레이션 포인트를 제공할 수 있다.
이때 QPSK 컨스텔레이션은 1차원 QAM 형태이며, 모든 코드 레이트에 대해 같은 컨스텔레이션이 사용되는 것을 일 실시예로 한다.
상기 16QAM, 64QAM 및 256QAM과 같은 비균일 컨스텔레이션은 2차원 quadrant-symmetric QAM 컨스텔레이션들이며, 단일 사분면으로부터의 대칭을 이용하여 만들어지는(constructed) 것을 일 실시예로 한다. 한편, 수신기에서 QAM 디매핑을 하는 동안의 복잡도를 줄이기 위해 1024QAM과 4096QAM과 같은 비균일 컨스텔레이션은 I 성분과 Q 성분에 모두에 대하여 비균일 1차원 PAM (pulse amplitude modulation) 컨스텔레이션으로부터 유도되는 것을 일 실시예로 한다.
만일 본 발명에 LDM 방식이 적용된다면, 상기 매퍼(2300)에서 출력되는 데이터는 LDM 처리부(1300)로 입력된다. 상기 LDM은 하나의 RF 채널로 전송 전 다른 파워 레벨들로 복수의 PLP들을 결합(combine)하는 컨스텔레이션 중첩 기술(constellation superposition technology)이다. 이때 각각의 데이터 스트림은 서로 다른 변조와 채널 코딩 스킴을 가질 수 있다. 본 발명에서는 2 레이어의 LDM을 일 실시예로 설명하기로 한다. 이때 2 레이어는 각각 코어 레이어(core layer)와 인핸스드 레이어(enhanced layer)라 칭하기로 한다. 이는 하나의 실시예이며, 각 레이어의 이름은 설계자에 따라 다른 이름으로 칭해질 수도 있다.
상기 LDM 처리부(1300)는 타임 인터리빙 전 2개 이상의 PLP들을 결합한다. 각 레이어는 하나 이상의 PLP들로 이루어진다. 본 발명에서는 코어 레이어의 PLP는 설명의 편의상 코어 PLP라 혼용하여 사용하고, 인핸스드 레이어의 PLP는 설명의 편의상 인핸스드 PLP와 혼용하여 사용하기로 한다.
그리고 상기 코어 레이어는 상기 인핸스드 레이어와 같거나, 인핸스드 레이어보다 더 로버스트한 변조 및 코딩(ModCod) 결합을 사용하는 것을 일 실시예로 한다. 특히 각 PLP는 코드 길이와 코드 레이트를 포함하는 서로 다른 FEC 인코딩 및 컨스텔레이션 매핑을 사용할 수 있다. 이는 하나의 실시예이며, 코드 길이는 같게 할 수도 있고, 코드 레이트나 컨스텔레이션 매핑을 같게 할 수도 있다.
상기 LDM 처리부(1300)의 출력은 제1 프레임 빌딩부(1500)로 입력된다. 상기 제1 프레임 빌딩부(1500)는 타임 인터리버(1501), 프레임 빌더(1502), 및 프리퀀시 인터리버(1503)를 포함하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 타임 인터리버(1501)와 프레임 빌더(1502)의 입력은 한 개 이상의 PLP로 구성될 수 있다. 반면에 프레임 빌더(1502)의 출력은 파이널 프레임에서 순차적으로 배치되는 프리앰블 또는 데이터 등의 OFDM 심볼들이며, 프리퀀시 인터리빙은 OFDM 심볼들에 대해 수행되는 것을 일 실시예로 한다.
상기 타임 인터리버(1501)에서 노 타임(no time) 인터리빙, 컨벌루셔널 타임 인터리버(Convolutional Time Interleaver, CTI) 모드, 하이브리드 타임 인터리버(Hybrid Time Interleaver, HTI) 모드 중 하나가 각 PLP에 적용될 수 있다. 그리고 타임 인터리버 모드는 L1-Detail 시그널링 데이터의 L1D_plp_TI_mode 필드에 시그널링된다. 또한 인핸스드 PLP를 위한 타임 인터리버 모드는 상기 인핸스드 PLP와 레이어드 디비젼 다중화(layered division multplexed) 코어 PLP(또는 PLP들)의 타임 인터리버 모드는 동일한 것을 일 실시예로 한다.
하나의 서비스 또는 하나의 컴플리트 딜리버리된 프로덕트가 고정 셀 레이트(constant cell rate)의 싱글 PLP로 구성되거나, 또는 고정 셀 레이트의 싱글 코어 PLP와 상기 싱글 코어 PLP와 레이어드 디비젼 다중화된 하나 이상의 인핸스드 PLP들로 구성된다면, 그 서비스 또는 그 컴플리트 딜리버리된 프로덕트를 구성하는 PLP (또는 PLP들)은 노 타임 인터리빙, CTI 모드, 또는 HTI 모드 중 하나가 적용될 수 있다. 반면에, 컴플리트 딜리버리된 프로덕트들이 위에서 설명된 것들과 다른 특징을 갖는 PLP들로 구성된다면, 컴플리트 딜리버리된 프로덕트들을 구성하는 해당 PLP들은 노 타임 인터리빙 또는 HTI 모드 중 하나가 적용될 수 있다.
또한 특정 서비스 또는 특정 컴플리트 딜리버리된 프로덕트의 PLP들을 위한 타임 인터리버 모드(또는 모드들)는 동일한 RF 채널을 통해 전송되는 다른 서비스들 또는 다른 프로덕트들의 PLP(또는 PLP들)를 위한 타임 인터리버 모드(또는 모드들)와 독립적으로 적용되는 것을 일 실시예로 한다. 그리고 특정 서비스 또는 특정 컴플리트 딜리버리된 프로덕트가 복수의 코어 PLP들 및/또는 레이어드 디비젼 다중화되지 않은 PLP들을 포함한다면, 그 PLP들은 동일한 또는 다른 타임 인터리빙 모드들 (즉, 노 타임 인터리빙 및/또는 HTI 모드)이 적용될 수도 있고, 및/또는 동일한 또는 다른 타임 인터리버 파라미터들이 적용될 수도 있다.
다른 예로, 하나의 서비스가 다수의 컴포넌트들로 구성되고, 각 컴포넌트가 각각의 PLP를 통해 전송되는 경우, 각각의 PLP는 노 타임 인터리빙 또는 HTI 모드로 동작될 수 있으며, 이때 HTI 모드의 파라미터는 각각 다를 수 있다.
또한 특정 서비스 또는 특정 컴플리트 딜리버리된 프로덕트가 LDM되지 않은 멀티플 코어 PLP들을 포함하고, 그 코어 PLP들 모두가 HTI 모드를 사용한다면, 그 코어 PLP들 모두는 인트라-서브 프레임 인터리빙을 사용하거나 또는 인터-서브 프레임 인터리빙을 사용하는 것을 일 실시예로 한다. 그리고 특정 서비스 또는 특정 컴플리트 딜리버리된 프로덕트가 LDM되지 않은 코어 PLP들을 포함하고, 그 코어 PLP들 중 적어도 하나가 노 타임 인터리빙 모드를 사용한다면, 그 코어 PLP들 중 HTI 모드로 구성되는 PLP는 인트라 서브 프레임 인터리빙을 사용하는 것을 일 실시예로 한다.
만일 특정 PLP에 대해 타임 인터리빙이 적용되지 않는다면, 그 PLP의 셀들은 같은 순서로 지연없이 출력되는 것을 일 실시예로 한다.
또 다른 예로, 하나의 서비스 또는 하나의 컴플리트 딜리버리된 프로덕트를 위한 타임 인터리버(TI) 메모리의 최대 크기, MTI = 219 셀이다. 다만 싱글 서비스 또는 싱글 컴플리트 딜리버리된 프로덕트를 위한 TI 메모리의 최대 사이즈가 MTI = 220 셀이 되는 확장된(extended) 인터리빙 모드는 제외된다. 이때 TI 메모리 사이즈는 모든 필요한 파트들, 즉 CTI 모드의 컨벌루셔널 타임 인터리버, HTI 모드의 셀, 블록, 지연 라인 인터리버들을 포함한다. 즉, 각 PLP에 할당되는 TI 메모리의 사이즈는 그 PLP로 전송되는 데이터 량에 의해 결정된다.
예를 들어, CTI 모드에서 전체 TI 메모리 사이즈는 그 컨벌루셔널 타임 인터리버의 configured depth에 따라 해당 CTI와 관련된 PLP에 의해 사용될 수 있다. 다른 예로, HTI 모드에서 전체 메모리는 동일한 서비스 또는 동일한 컴플리트 딜리버리된 프로덕트의 컴포넌트들을 전송하는 PLP들 사이에서 공유되며, 각 PLP에 할당되는 메모리는 그 PLP가 전송하는 데이터 량에 의해 결정된다.
확장된(extended) 인터리빙 모드는 LDM에 적용되지 않으며, QPSK 변조에 대해서만 선택적으로 적용되는 것을 일 실시예로 한다. 이때 확장 인터리빙 모드는 L1D_plp_TI_extended_Interleaving 필드에 시그널링되어 전송된다. CTI 모드에서 확장 인터리빙이 사용되면, 타임 인터리빙 깊이를 확장할 수 있으며, 상기 타임 인터리빙 깊이는 L1-detail 시그널링 데이터의 L1D_plp_CTI_depth 필드에 시그널링된다. HTI 모드에서 특정 PLP를 위해 확장된 인터리빙이 사용되면, 최대 타임 인터리빙 메모리 사이즈는 220 셀이며, 인터리빙 프레임(IF) 당 FEC 블록들의 최대 개수 NBLOCK_IF_MAX은 517을 초과할 수 없다. HTI 모드에서 특정 PLP를 위해 확장된 인터리빙이 사용되지 않으면, 최대 타임 인터리빙 메모리 사이즈는 219 셀이며, IF당 FEC 블록의 최대 개수 NBLOCK
_IF_MAX은 258을 초과할 수 없다.
도 5는 본 발명에 따른 제1 프레임 빌딩부(1500)의 일 실시예를 보인 구성 블록도로서, PLP별로 타임 인터리빙을 수행하기 위해 n개의 타임 인터리버를 포함하는 타임 인터리빙부(1501), 상기 타임 인터리빙부(1501)의 하나 이상의 타임 인터리버들에서 출력되는 PLP들을 기반으로 신호 프레임을 생성하는 프레임 빌더(1502), 및 상기 프레임 빌더(1502)의 출력에 대해 프리퀀시 인터리빙을 수행하는 프리퀀시 인터리버(1503)를 포함할 수 있다.
다음은 n번째 PLP의 타임 인터리빙 과정에 대해 상세히 설명하기로 한다. 다른 PLP의 타임 인터리빙 과정은 아래 설명할 n번째 PLP의 타임 인터리빙 과정을 참조하면 되므로 본 발명에서는 상세 설명을 생략할 것이다.
도 6(a)은 본 발명의 n번째 PLP에 적용되는 CTI 모드를 위한 컨벌루션 타임 인터리버를 보인 구성 블록도이다. 즉, 제1 BICM부(1200) 또는 LDM 처리부(1300)로부터 연속된 셀들(a sequence of cells)을 입력받아 컨벌루셔널 인터리빙을 수행한다. 상기 컨벌루셔널 타임 인터리버와 관련된 시그널링 정보는 L1D_plp_CTI_depth 필드, L1D_plp_CTI_start_row 필드, 및 L1D_plp_CTI_fec_block_start 필드에 시그널링되며, 각 필드의 설명은 뒤에서 상세히 하기로 한다.
도 6(b)는 본 발명의 n번째 PLP에 적용되는 HTI 모드를 위한 하이브리드 타임 인터리버를 보인 구성 블록로서, 셀 인터리버(1511), 블록 인터리버(1513), 및 지연 라인(1515)을 포함하는 것을 일 실시예로 한다. 이때 블록 인터리버(1513)는 트위스트(twisted) 블록 인터리버(TBI)라 하기도 하며, 지연 라인(1515)은 컨벌루셔널 지연 라인(CDL) 또는 컨벌루셔널 인터리버라 하기도 한다.
상기 셀 인터리버(1511)는 FEC 블록들 단위로 입력 셀들을 입력받아 각 FEC 블록 내 셀들을 인터리빙하여 TI 블록들로 배열(arrange)한다. 상기 셀 인터리버(1511)에서 셀 인터리빙은 메모리에 FEC 블록을 리니어(linear)하게 쓰고, 슈도 랜덤하게(pseudo-randomly) 읽어냄으로써 수행된다. 이때 메모리에 리니어하게 쓰여진 FEC 블록을 슈도 랜덤하게 읽어내기 위해 사용되는 퍼뮤테이션 시퀀스(permutation sequence)는 TI 블록 내에서 매 FEC 블록마다 바뀌며, 서로 다른 퍼뮤테이션 시퀀스는 하나의 퍼뮤테이션 랜덤 시퀀스를 천이시킴으로써 발생되는 것을 일 실시예로 한다.
하지만 본 발명에서 셀 인터리버(1511)의 사용은 선택적이며, 그 사용 여부가 L1-detail 시그널링 데이터에 포함되는 파라미터인 L1D_plp_HTI_cell_interleaver 필드에 시그널링되는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 하나의 TI 블록은 하나 이상의 셀 인터리브된 FEC 블록들로 구성되거나(이 경우 L1D_plp_HTI_cell_interleaver 필드 값은 1임), 또는 제1 BICM부(1200)에서 직접적으로(directly) 출력되는 하나 이상의 FEC 블록들로 구성되는(이 경우 L1D_plp_HTI_cell_interleaver 필드 값은 0임) 것을 일 실시예로 한다.
상기 블록 인터리버(1513)는 TI 블록들을 트위스트 블록 인터리빙함으로써 인트라-서브프레임 인터리빙을 수행한다.
상기 트위스트 블록 인터리빙은 입력 셀들을 메모리에 시리얼하게 컬럼 방향(column-wise)으로 쓰고, 대각선 방향(diagonal_wise)으로 처음 로우(가장 왼쪽 컬럼을 시작으로 로우를 따라 오른쪽으로)부터 마지막 로우까지 읽어냄으로써 수행된다.
특히 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 인터리버(1513)는 첫 번째 FEC 블록을 타임 인터리빙 메모리의 첫 번째 로우에 컬럼 방향으로 쓰고, 두 번째 FEC 블록은 다음 로우에 쓰며, 동일한 방식으로 TI 블록 내의 나머지 FEC 블록들을 쓴다.
이때 블록 인터리버(1513)의 메모리의 컬럼들의 개수 (NFEC
_
TI
_MAX)가 블록 인터리빙을 위해 입력되는 FEC 블록들의 개수 (NFEC
_
TI
(n,s))보다 크다면 버츄얼 FEC 블록(virtual FEC block)이 상기 메모리에 포함된다. 그러므로 하나의 TI 블록에 포함되는 버츄얼 FEC 블록의 개수, NFEC
_
TI
_
Diff(n,s) = NFEC
_
TI
_MAX - NFEC
_
TI
(n,s)와 같이 정의된다. 즉, 버츄얼 FEC 블록은 다른 FEC 블록 개수를 가지는 TI 블록 간에 동일한 트위스트 블록 인터리빙 동작 수행을 위해 고려된 것이다. 그러므로, NFEC
_TI_Diff(n,s) ≠ 0은 셀 레이트에 따라 TI 블록간 FEC 블록 개수(또는 컬럼)가 서로 다름을 의미한다. 본 발명에서는 읽기 과정에서 버츄얼 FEC 블록에 속하는 버츄얼 셀들은 읽어내지 않고 스킵(skip)되는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서는 하나의 TI 블록에 포함되는 버츄얼 FEC 블록들은 메모리에서 동일한 TI 블록에 포함된 데이터 FEC 블록들의 앞(ahead)에 위치하는 것을 일 실시예로 한다. 이는 수신기 측에서 단일 메모리로 타임 디인터리빙을 달성하기 위해서이다.
이때 블록 인터리빙 어레이(array)에서 메모리에 쓰여진 셀들을 대각선 방향(diagonal_wise)으로 읽는 과정은 데이터 및 버츄얼 셀들의 위치를 계산하여 수행된다.
상기 지연 라인(1515)은 블록 인터리빙된 TI 블록의 셀들에 대해 인터-서브프레임 인터리빙을 수행한다. 그 결과로 하나의 블록 인터리브된 TI 블록은 다수(several)의 서브프레임들에 스프레드(spread)된다. 이때 상기 지연 라인(1515)의 사용은 선택적이며, 그 사용 여부가 L1-detail 시그널링 데이터에 포함되는 파라미터인 L1D_plp_HTI_inter_subframe 필드에 시그널링되는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 타임 인터리버(1501)로 입력되는 FEC 블록들은 인터리빙 프레임(IF)들로 그룹화될 수 있다. 상기 인터리빙 프레임들은 피지컬 레이어 프레임들과 독립적인 구조이다. 이때 IF 내 FEC 블록들의 개수 NBLOCK
_IF(n)는 최소 1개부터 최대 NBLOCK_IF_MAX 내에서 변할 수 있으며, IF간 FEC 블록 개수는 서로 다를 수 있다. 그리고 IF 내 FEC 블록들의 개수에 관련된 정보는 L1-detail 시그널링 데이터의 L1D_plp_HTI_num_ti_block 필드에 시그널링된다.
이때 각 IF는 하나의 서브프레임에 직접 매핑되거나 다수의 서브프레임들에 분산(spread)될 수 있다. 그리고 각 IF는 하나 이상의 TI 블록(NTI)들로 디바이드될 수 있으며, 이때 TI 블록은 셀 인터리버(1511), 블록 인터리버(1513), 및 지연 라인(1515) 동작을 위한 기본 단위이다. 하나의 IF 블록 내 TI 블록들의 개수는 약간 다른 개수의 FEC 블록들을 포함할 수 있다.
그리고 인트라-서브프레임 인터리빙 모드 (즉, L1D_plp_HTI_inter_subframe 필드=0)에서 하나의 IF는 하나 이상의 TI 블록들을 포함할 수 있고, IF 내 TI 블록들은 서로 다른 개수의 FEC 블록들을 가질 수 있다. 즉, 인트라-서브프레임 인터리빙 모드에서 하나의 IF는 하나의 서브프레임에 매핑되며, 인터리빙 프레임이 하나 이상의 TI 블록들로 구성될 경우 PLP의 전송 비트레이트을 증대시킬 수 있다. 이때 인터리빙 프레임 당 TI 블록들의 개수는 L1-detail 시그널링 데이터의 L1D_plp_HTI_num_ti_block 필드에 시그널링된다.
반면에, 인터-서브프레임 인터리빙 모드 (즉, L1D_plp_HTI_inter_subframe 필드=1)에서 하나의 IF는 복수의 서브프레임들에 분산되어 매핑될 수 있으며, 하나의 IF는 하나의 TI 블록을 포함하는 것을 일 실시예로 한다. 이러한 인터-서브프레임 인터리빙 모드는 낮은 전송 데이터 서비스에 대해 시간 다이버시티 성능을 향상시킬 수 있다. 이때 하나의 IF가 분산되는 서브프레임의 개수는 L1-detail 시그널링 데이터의 L1D_plp_HTI_num_ti_block 필드에 시그널링된다.
또한, L1D_plp_HTI_num_ti_block 필드 값이 1이면 L1D_plp_HTI_inter_subframe 필드 값에 상관없이 하나의 TI 블록이 하나의 서브프레임에 매핑된다.
이상에서와 같이 HTI 모드는 인트라-서브프레임 인터리빙과 인터-서브프레임 인터리빙(옵셔널)을 제공한다.
상기 타임 인터리버(1501)에서 타임 인터리빙된 데이터는 프레임 빌더(1502)로 입력된다.
본 발명에서 L1 시그널링 데이터는 타임 인터리빙을 수행하지 않는 것을 일 실시예로 한다.
상기 프레임 빌더(1502)로 입력되는 데이터는 셀 형태(form)의 하나 이상의 PLP들의 데이터이며, 상기 프레임 빌더(1502)에서 입력 셀들은 신호 프레임 내 각 서브프레임의 데이터 심볼들의 셀들에 매핑된다. 또한 상기 프레임 빌더(1502)는 L1 시그널링 처리부(1700)에서 출력되는 셀 형태의 L1 시그널링 데이터를 입력받으며, 입력 셀들은 해당 신호 프레임 내 프리앰블의 프리앰블 심볼(들)의 셀들에 매핑한다. 상기 프레임 빌더(1502)의 출력은 프레임 심볼들이다. 상기 프레임 심볼들은 옵셔널 프리퀀시 인터리빙 및 OFDM 제네레이션부(1600)의 파일럿 삽입 전 프리퀀시 도메인의 셋트를 나타내며, 상기 OFDM 제네레이션부(1600)의 IFFT와 가드 인터발 삽입을 통해 타임 도메인 OFDM 심볼들로 변환(즉, 변조)된다.
도 7은 본 발명에 따른 신호 프레임의 일 실시예를 보인 것으로서, 상기 프레임 빌더(1502)에서는 프리앰블 영역(1523) 및 데이터 영역(1525)이 만들어진다. 부트스트랩 영역(1521)은 OFDM 제네레이션부(1600)에서 만들어진다.
본 발명에서 하나의 서브프레임은 신호 프레임 내의 타임-프리퀀시 리소스들(resources)의 셋트(set)로 구성된다. 특히 하나의 서브프레임은 프리퀀시 차원(frequency dimension)에서 구성된 캐리어들의 풀 레인지(full range)을 포괄(span)하며, 타임 차원에서는 정수개의 OFDM 심볼들로 구성된다.
본 발명에서는 서브프레임의 파형(waveform) 속성들(attributes)이 서브프레임 타입을 구성하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 파형 속성들에는 FFT 사이즈, 가드 인터발 길이(guard interval length), 스캐터드(scattered) 파일럿 패턴, 유효한 캐리어들(useful carriers)의 개수 (즉, NoC), 프리퀀시 인터리버의 사용 유무 및 그 서브프레임이 SISO 모드인지, MISO 모드인지, 또는 MIMO 모드인지 여부 중 적어도 하나가 포함되는 것을 일 실시예로 한다. 만일 하나의 서브프레임이 MISO를 위해 구성되면, 그 서브프레임의 서브프레임 타입을 정의하는 파형 속성들은 송신기들의 개수(the number of transmitters)와 필터들의 타임 도메인 스팬(time domain span)을 추가적으로 포함한다. 본 발명에서 서브프레임의 파형 속성들은 그 서브프레임이 지속되는 동안 변경되지 않는 것을 일 실시예로 한다. 또한 신호 프레임은 동일한 서브프레임 타입의 다수의 서브프레임들을 포함할 수도 있고, 및/또는 다른 서브프레임 타입들의 다수의 서브프레임들을 포함할 수도 있다. 동일한 신호 프레임 내 서브프레임들은 다른 개수의 OFDM 심볼들을 포함할 수 있다. 그리고 상기 프리앰블의 FFT 사이즈와 시그널링된 GI 길이는 신호 프레임의 첫번째 서브프레임의 FFT 사이즈와 시그널링된 GI 길이와 동일한 것을 일 실시예로 한다.
특정 PLP는 동일한 서브프레임 타입의 서브프레임들에만 매핑되는 것을 일 실시예로 한다. 이때, 특정 PLP가 RF 채널 내 다수의 서브프레임들을 통해 타임 인터리브되면, 이들 서브프레임들은 동일한 서브프레임 타입이며, 동일한 신호 프레임 및/또는 다른 신호 프레임들에 위치될 수 있다. 이것은 PLP들보다 더 많은 서브프레임들이 하나의 프레임에 있을 수 있다는 것을 의미한다. 이때 하나의 프레임 내 서브프레임들의 개수는 PLP들의 최대 개수를 초과할 수 있으나, PLP들의 최대 개수는 하나의 프레임 내 서브프레임들의 개수와 상관없이 결정되는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 신호 프레임의 길이는 타임 정렬 프레임(time-aligned frame)과 심볼 정렬(symbol-aligned frame) 프레임 중에서 한가지 방식으로 지정되는 것을 일 실시예로 한다. 상기 타임 정렬 프레임에서 전체 프레임 길이는 부트스트랩(1521), 프리앰블(1523), 및 서브프레임들(1525)의 합과 같다. 상기 심볼 정렬 프레임은 OFDM 심볼의 가드 인터발 길이에 대해서 시그널링한 길이 이외에는 어떠한 추가 샘플을 삽입하지 않는 것을 일 실시예로 한다. 상기 타임 정렬 프레임은 L1 시그널링 데이터의 L1-basic 시그널링 데이터에 포함되는 L1B_frame_length_mode 필드를 0으로 설정함에 의해 식별할 수 있고, 상기 심볼 정렬 프레임은 상기 L1B_frame_length_mode 필드를 1으로 설정함에 의해 식별할 수 있다.
본 발명에서 모든 서브프레임은 적어도 4xDy개의 데이터 및 서브프레임 바운더리 심볼들을 포함하는 것을 일 실시예로 한다. 여기서 Dy는 타임 방향의 스캐터드 파일럿 길이를 지정하는 파라미터이다. 즉, Dx는 타임 방향으로 스캐터드 파일럿 간 이격 거리를 나타낸다.
본 발명에서 캐리어들의 개수(NoC)는 다음 식(equation) NoC = NoCmax - Cred
_
coff
x Cunit로 정의된다. 여기서 Cred
_
coff는 양의 정수 값으로 감소(reduce)되어질 캐리어들의 개수를 결정하기 위해 제어 유닛(Cunit)에 곱해지는 계수(coefficient)이다. Cred_coff는 0부터 4까지의 값을 가지며, 그 값은 L1 시그널링 데이터에 포함되는 파라미터들 예를 들어, L1B_preamble_reduced_carriers 필드, L1D_reduced_carriers 필드 및 L1B_first_sub_reduced carriers 필드에 시그널링된다. 상기 NoCmax는 NoC의 최대 개수를 나타내고, Cunit는 제어 유닛을 나타내며, Cunit
= max(Dx)의 값은 8K FFT의 경우 96, 16 FFT의 경우 192, 그리고 32K FFT의 경우 384를 각각 갖는 것을 일 실시예로 한다. 여기서 Dx는 프리퀀시 방향의 스캐터드 파일럿 길이를 지정하는 파라미터이다. 즉, Dx는 프리퀀시 방향으로 스캐터드 파일럿 간 이격 거리를 나타낸다.
본 발명에서 각 서브프레임은 서브프레임 바운더리 심볼(없거나 하나), 데이터 심볼들, 서브프레임 바운더리 심볼(없거나 하나) 순으로 구성된다. 즉, 서브프레임 바운더리 심볼들은 해당 서브프레임에 없을 수도 있으며, 이 경우 해당 서브프레임은 데이터 심볼들로만 구성된다. 본 발명에서 서브프레임 바운더리 심볼들은 수신기에서 정확한 채널 추정이 용이하도록 데이터 심볼들보다 높은 밀도(density)의 스캐터드 파일럿을 갖는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 하나의 데이터 심볼은 해당 서브프레임의 스캐터드 파일럿 패턴에 따라 스캐터드 파일럿 밀도를 갖는 것을 일 실시예로 한다. 상기 스캐터드 파일럿 패턴은 L1 시그널링 데이터에 시그널링된다.
그리고 FFT 사이즈가 32K인 서브프레임에 포함되는 데이터 및 서브프레임 바운더리 심볼들의 개수의 합(sum)은 첫번째 서브프레임을 제외하고는 항상 짝수인 것을 일 실시예로 한다. 또한 첫번째 서브프레임은 프리앰블, 서브프레임 바운더리 및 데이터 심볼들의 개수의 합이 짝수인 것을 일 실시예로 한다.
또한, 서브프레임의 시작에 서브프레임 바운더리 심볼이 존재하면, 그 서브프레임 바운더리 심볼 바로 뒤에는 동일한 서브프레임 내의 모든 데이터 심볼들이 위치하는 것을 일 실시예로 한다. 그리고 서브프레임의 끝에 서브프레임 바운더리 심볼이 존재하면, 그 서브프레임 바운더리 심볼은 동일한 서브프레임의 마지막 데이터 심볼의 바로 뒤에 위치하는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 프리앰블은 하나 이상의 프리앰블 심볼들로 구성되며, 해당 프레임을 위하여 L1 시그널링 데이터를 전송한다.
그리고 프리앰블 심볼들의 FFT 사이즈, 가드 인터발 길이, 스캐터드 파일럿 패턴, 및 L1-Basic 시그널링 데이터의 FEC 모드는 부트스트랩의 preamble_structure 파라미터에 시그널링되며, 프리앰블 심볼들의 개수(Np)는 L1 시그널링 데이터에서 시그널링되는 것을 일 실시예로 한다. 여기서 프레임 내의 모든 프리앰블 심볼에서 FFT 사이즈, 가드 인터발 길이(length)는 동일한 것을 일 실시예로 한다. 특히, L1-Basic 시그널링 데이터의 FEC 모드를 알면, 송/수신 시스템에서 L1-Basic 시그널링 데이터의 처리에 필요한 정보를 알 수 있다.
첫번째 프리앰블 심볼의 NoC는 주어진 FFT 사이즈에 대해서 최소 개수가 사용되는 반면에, 나머지 프리앰블 심볼들의 NoC는 L1 시그널링 데이터의 L1-basic에 시그널링될 수 있다. 또한 프리퀀시 인터리빙은 모든 프리앰블 심볼들에 항상 적용되는 것을 일 실시예로 한다.
L1 시그널링 데이터를 프리앰블 심볼(또는 심볼들)에 매핑할 때, L1-Basic 셀들은 첫번째 프리앰 심볼의 유효 셀들(available cells)에만 매핑되고, L1-Detail 셀들은 첫번째 프리앰블 심볼에서 L1-Basic 셀들을 매핑하고 남아있는 유효 셀들(available cells)과 다른 프리앰블 심볼들의 유효 셀들에 인터리브되고 매핑되는 것을 일 실시예로 한다. 그리고 마지막 프리앰블 심볼에서 L1-Detail 셀들을 위해 사용되지 않는 유효 셀들은 프리앰블 데이터 셀들을 위해 사용되는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 MISO 또는 MIMO 방식은 어떤 프리앰블 심볼에도 적용되지 않는 것을 일 실시예로 한다. 한편, LDM 방식은 L1-Basic 및 L1-Detail 데이터를 전송하는 프리앰블의 어떤 셀들에도 적용되지 않지만, 마지막 프리앰블 심볼로 전송되는 페이로드 데이터 셀들에는 적용되는 것을 일 실시예로 한다.
또한 본 발명에서는 정확한 서브프레임 구성(exact subframe configuration) 및 PLP 다중화 파라미터들(multiplexing parameters)에 따라, PLP 데이터는 서브프레임 내의 유효 데이터 셀들(available data cells)에 풀로(fully) 또는 부분적으로(partially) 매핑된다. 그런데 유효 데이터 셀 전부에 PLP 데이터가 매핑되지 않는 경우에 빈 데이터 셀들(즉, unoccupied data cells)이 발생하게 된다. 이때 일정한 송신 파워(constant transmit power)를 보장하기 위해서, 본 발명은 빈 데이터 셀들에 PN (psedo-random) 더미 변조 값들을 할당하는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서는 두 타입의 PLP가 존재하는데, 하나는 비분산(non-dispersed) PLP 타입이고, 다른 하나는 분산 PLP 타입이다. 본 발명에서 각 PLP는 비분산 PLP 및 분산 PLP 중 한가지 타입을 갖는 것을 일 실시예로 한다. 이때 LDM 방식의 인핸스드 레이어의 PLP는 제외되는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 비분산 PLP의 데이터 셀들은 해당 서브프레임의 인접한(contiguous) 데이터 셀 인덱스들에 할당되는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 비분산 PLP에 할당된 가장 낮은 데이터 셀 인덱스와 동일한 비분산 PLP에 할당된 가장 높은 데이터 셀 사이의 모든 데이터 셀 인덱스들은 동일한 비분산 PLP에 할당된다.
그리고 본 발명에서 분산 PLP는 두개 이상의 서브 슬라이스들로 디바이드되는 것을 일 실시예로 한다. 분산 PLP의 어느 한 서브 슬라이스 내의 데이터 셀들은 해당 서브프레임의 인접한(contiguous) 데이터 셀 인덱스들에 할당된다. 그러나 동일한 분산 PLP 내에 연속된 2개의 서브 슬라이스들은 서로 인접한(contiguous) 데이터 셀 인덱스들을 갖지 않는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 분산 PLP의 서브 슬라이스에 할당된 최저 데이터 셀 인덱스와 동일한 분산 PLP의 직전 서브 슬라이스에 할당된 최고 데이터 셀 인덱스의 차이는 1보다 커야 한다.
하나의 서브프레임 내 특정 분산 PLP의 모든 서브 슬라이스(마지막 서브 슬라이스는 제외)는 동일한 비제로(non-zero) 사이즈를 갖는 것을 일 실시예로 한다. 하나의 서브프레임 내 특정 분산 PLP의 마지막 서브 슬라이스의 사이즈는 0보다 크면서 동일한 서브프레임 내 동일한 PLP의 다른 서브 슬라이스들의 사이즈보다 작거나 같다. 분산 PLP의 서브 슬라이스의 가장 낮은 데이터 셀 인덱스와 동일한 PLP의 다음 서브 슬라이스의 가장 낮은 데이터 셀 인덱스 사이의 서브 슬라이스 간격(interval)은 서브프레임 내 그 PLP의 모든 서브 슬라이스들에 대해 동일한 것을 일 실시예로 한다. 이때 상기 서브 슬라이스 간격은 L1 시그널링 데이터의 L1D_plp_subslice_interval 필드에 시그널링된다.
그리고 하나의 서브프레임 내 하나의 분산 PLP를 위한 서브 슬라이스들의 개수, 서브 슬라이스 사이즈, 서브 슬라이스 간격은 동일한 서브프레임 내 다른 모든 분산 PLP들의 서브 슬라이스들의 개수, 서브 슬라이스 사이즈, 및 서브 슬라이스 간격과 독립적이며, 또한 독립적으로 시그널링된다. 이에 더하여, 하나의 서브프레임 내 하나의 분산 PLP를 위한 서브 슬라이스들의 개수, 서브 슬라이스 사이즈, 서브 슬라이스 간격은 다른 모든 서브프레임들에 포함된 동일한 PLP의 서브 슬라이스들의 개수, 서브 슬라이스 사이즈, 및 서브 슬라이스 간격과 독립적이며, 또한 독립적으로 시그널링된다. 만일 LDM 방식이 사용되면, 서브 슬라이스들의 개수와 서브 슬라이스 간격(interval)은 분산 코어 레이어 PLP들에 대해서만 시그널링된다. 그리고 비분산 PLP는 서브 슬라이스되지 않으며, 그것과 관련된 어떠한 서브 슬라이싱 파라미터들도 갖지 않는다.
본 발명에서 PLP의 타입은 L1 시그널링 데이터의 L1D_plp_type 필드에 시그널링된다. 이때 상기 L1D_plp_type 필드는 해당 PLP가 존재하는 각 서브프레임에 독립적으로 포함되는 것을 일 실시예로 한다. 하나의 PLP는 서로 다른 두개의 서브프레임에 대해서 서로 다른 PLP 타입을 사용할 수 있다. 즉, 하나의 PLP는 그 PLP가 존재하는 두개의 다른 서브프레임들에서 같은 타입을 가질 필요는 없다. 그리고 LDM 방식이 사용되는 경우에 상기 L1D_plp_type 필드는 코어 레이어 PLP에게만 존재하는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 인핸스드 레이어의 PLP는 특정 PLP 타입을 가지지 않으므로 L1D_plp_type 필드가 존재하지 않는다.
본 발명에서 PLP의 시작 위치(starting position)는 L1 시그널링 데이터의 L1D_plp_start 필드에 시그널링되며, 상기 L1D_plp_start 필드는 PLP 타입과 상관없이 서브프레임 내의 PLP의 시작 위치를 알려준다. PLP의 시작 위치는 해당 PLP의 첫번째 데이터 셀 값을 유지(hold)하기 위해 할당된 데이터 셀의 인덱스이다.
본 발명에서 PLP의 길이는 L1 시그널링 데이터의 L1D_plp_size 필드에 시그널링되며, 상기 L1D_plp_size 필드는 현재 서브프레임에서 해당 PLP에 포함된 데이터 셀들의 총 개수를 지시한다.
특정 서브프레임에서 특정 PLP의 시작 위치 및 길이는 다른 모든 서브프레임들에서 동일한 PLP의 시작 위치 및 길이와 독립적이며, 또한 독립적으로 시그널링된다. LDM 방식의 사용 여부와 상관없이 서브프레임에 존재하는 모든 PLP의 시작 위치 및 길이는 시그널링되는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서는 PLP의 셀 할당 파라미터들(예, 시작 위치, 길이, 및 서브 슬라이싱 파라미터들)에 따라 그 PLP에 할당된 모든 데이터 셀들은 현재 서브프레임의 유효한 데이터 셀(valid data cell) 인덱스들의 범위 내에 있게 된다. 여기서, 상기 서브 슬라이싱 파라미터들은 분산 PLP에서만 포함된다. 또한 서브프레임 내 각 데이터 셀은 LDM 레이어 당 최대 하나의 PLP에 할당되는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서는 다중화 방식으로 싱글 PLP 다중화, LDM (layered division multiplexing), TDM (time division multiplexing), FDM (frequency division multiplexing), TFDM (time-frequency division multiplexing) 중 적어도 하나가 적용될 수 있다.
상기 싱글 PLP 다중화의 예로서, 오직 하나의 코어 레이어 PLP가 존재할 경우, 타임 인터리버의 출력이 프레임 내 데이터 심볼에 순차적으로 매핑될 수 있다.
상기 TDM 방식은 서브프레임 내 복수의 PLP들을 타임에 따라서 연결(concatenation in time)하는 비분산 PLP를 사용하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 LDM 방식을 사용할 경우, 서브프레임 내 각 PLP는 코어 레이어 PLP 또는 인핸스드 레이어 PLP 중 하나로 분류되며, 각 레이어를 구분하기 위한 값은 L1 시그널링 데이터의 L1D_plp_layer 필드에 시그널링된다. 서브프레임 내에서 각 코어 레이어 PLP는 하나의 타임 인터리버 그룹을 나타낸다. 그러므로, 각 코어 레이어 PLP는 서브프레임 내 각각의 타임 인터리버 그룹에 정확하게 속하고, 그 PLP에 대한 타임 인터리빙 파라미터들을 포함하는 L1 시그널링 데이터와 직접적으로 관련있다. 한편, 각 인핸스드 레이어 PLP는 서브프레임 내 하나 이상의 타임 인터리버 그룹들과 관련있지만 타임 인터리빙에 관련된 L1 시그널링 데이터와는 직접적으로 연관성은 없다. 그러므로 인핸스드 레이어 PLP는 그것과 관련된 타임 인터리버 그룹(또는 그룹들)의 타임 인터리빙을 따르는 것을 일 실시예로 한다. 본 발명에서 타임 인터리버 그룹들은 관련된 코어 레이어 PLP가 그 서브프레임을 위한 콘트롤 시그널링에서 나타나는 순서에 따라 그 서브프레임 내에 인덱스되는 것을 일 실시예로 한다.
상기 FDM 방식은 서브프레임 내 복수의 PLP들을 분산 PLP들로 구성함으로써 얻어진다. 각 분산 PLP의 서브 슬라이스 간격은 현재 서브프레임 구성을 위한 데이터 심볼 당 데이터 셀들의 개수로 설정하는 것을 일 실시예로 한다. 또한 서브프레임에서 프리퀀시 인터리빙이 사용되지 않는 경우에만 FDM 효과를 얻을 수 있다.
상기 TFDM 방식은 FDM을 구성하기 위해 사용되는 방법에서 PLP 사이즈 및 서브 슬라이스 관련 파라미터들을 적절히 설정함으로써 이루어진다. 그리고 하나 이상의 비분산 PLP들이 선택적으로 TFDM 서브프레임에 포함될 수 있다.
다음은 상기 프레임 빌딩부(1500)의 프리퀀시 인터리버(1503)에 대해 설명하기로 한다.
본 발명에서 프리퀀시 인터리빙은 서브프레임에 포함되는 데이터 심볼에 대해서는 선택적이나 프리앰블에 포함되는 프리앰블 심볼에 대해서는 필수적이다. 즉, 서브프레임 바운더리 심볼들과 데이터 심볼들 내 데이터 셀들에 대해서는 사용되거나 사용되지 않을 수 있으며, 그 사용 여부는 L1 시그널링 데이터의 L1D_frequency_interleaver 필드에 시그널링된다. 상기 프리퀀시 인터리버(1503)는 하나의 OFDM 심볼 내 데이터 셀들에 대해 동작한다.
본 발명에 따른 프리퀀시 인터리버(1503)는 입력되는 셀들을 랜덤하게 인터리빙하여 프리퀀시 다이버시티를 제공할 수 있다. 또한, 상기 프리퀀시 인터리버(1503)는 단일 프레임에서 최대의 인터리빙 이득을 얻기 위해 다른 인터리빙 시드(seed) 순서를 이용하여 두 개의 순차적인 OFDM 심볼로 구성된 OFDM 심볼 페어(pair, 쌍)에 대응하는 데이터 또는 OFDM 심볼 하나에 대응하는 데이터에 대해 동작할 수 있다.
이때 상기 프리퀀스 인터리버(1503)로 입력되는 셀들은 다음과 같이 정의될 수 있다.
[규칙 제91조에 의한 정정 28.04.2017]
, 여기서 는 m번째 서브프레임의 번째 심볼의 번째 셀 인덱스를 나타낸다. 그리고 LFm 은 첫번째 서브프레임(m=1)에 포함된 프리앰블, 데이터, 및 서브프레임 바운더리 심볼들의 개수 또는 두번째와 그 다음 서브프레임 (m)의 데이터 및 서브프레임 바운더리 심볼들의 개수를 나타낸다. 는 심볼 내 데이터 셀들의 개수를 나타낸다. 은 상기 프리퀀시 인터리버(1503)의 출력 셀들을 나타낸다. 여기서, Am,l은 m번째 서브프레임의 l번째 심볼을 나타낸다. 서브프레임 바운더리 심볼들에서, 프리퀀시 인터리빙은 널(null) 및 액티브 셀들 모두에 대해 동작하는 것을 일 실시예로 한다.
, 여기서 는 m번째 서브프레임의 번째 심볼의 번째 셀 인덱스를 나타낸다. 그리고 LFm 은 첫번째 서브프레임(m=1)에 포함된 프리앰블, 데이터, 및 서브프레임 바운더리 심볼들의 개수 또는 두번째와 그 다음 서브프레임 (m)의 데이터 및 서브프레임 바운더리 심볼들의 개수를 나타낸다. 는 심볼 내 데이터 셀들의 개수를 나타낸다. 은 상기 프리퀀시 인터리버(1503)의 출력 셀들을 나타낸다. 여기서, Am,l은 m번째 서브프레임의 l번째 심볼을 나타낸다. 서브프레임 바운더리 심볼들에서, 프리퀀시 인터리빙은 널(null) 및 액티브 셀들 모두에 대해 동작하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 프리퀀시 인터리버(1503)에서 입력 셀들을 프리퀀시 인터리빙하기 위해서는 인터리빙 시퀀스가 필요하다. 상기 인터리빙 시퀀스는 인터리빙 어드레스 또는 프리퀀시 인터리빙 시퀀스와 동일한 의미이며, 설명의 편의를 위해 서로 혼용하여 사용하기로 한다.
즉, 본 발명에서 프리퀀시 인터리버(1503)은 적어도 하나 이상의 OFDM 심볼, 즉 각 OFDM 심볼 또는 페어(pair)된 두 개의 OFDM 심볼 (페어 와이즈 (pair-wise) OFDM 심볼 또는 각 OFDM 심볼 페어)의 셀들에 대해 서로 다른 인터리빙 시퀀스를 적용하여 프리퀀시 인터리빙을 수행함으로써, 프리퀀시 다이버시티를 획득할 수 있다.
이를 위해 상기 프리퀀시 인터리버(1503)는 인터리빙 시퀀스를 발생시키는 프리퀀시 인터리빙 어드레스 제네레이터를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 프리퀀시 인터리빙 어드레스 제네레이터는 베이직 인터리빙 시퀀스 제네레이터, 심볼 오프셋 제네레이터, 연산 오퍼레이터 및 어드레스 체크 블록을 포함할 수 있다. 상기 베이직 인터리빙 시퀀스 제네레이터는 베이직 랜덤 어드레스 제네레이터(basic random address generator) 및 와이어 퍼뮤테이션 (wire permutation) 블록을 포함할 수 있다. 상기 베이직 인터리빙 시퀀스 제네레이터는 1비트 토글 블록을 더 포함할 수 있으며 콘트롤 유닛의 콘트롤에 따라 베이직 인터리빙 시퀀스의 최상위 비트로서 토글된다.
[규칙 제91조에 의한 정정 28.04.2017]
여기서, 여기서, 는 XOR 연산을 나타내고, 이며, 파라미터 는 아래 표 1에 정의된다. 즉, 표 1은 FFT 모드 즉, FFT 사이즈에 따른 값을 보이고 있다.
여기서, 여기서, 는 XOR 연산을 나타내고, 이며, 파라미터 는 아래 표 1에 정의된다. 즉, 표 1은 FFT 모드 즉, FFT 사이즈에 따른 값을 보이고 있다.
상기 와이어 퍼뮤테이션 블록은 베이직 랜덤 어드레스 제네레이터에서 발생하는 시퀀스 내 비트들의 순서를 바꾸는 것을 일 실시예로 한다. 이 경우, 와이어 퍼뮤테이션 블록은 FFT 사이즈에 따라 기 설정된 와이어 퍼뮤테이션 표(table) (즉, 표 2 내지 표 4 중 하나)를 사용하여 비트들의 순서를 바꿀 수 있다.
즉, FFT 사이즈가 8K일 때, 상기 와이어 퍼뮤테이션 블록은 하기의 표 2와 같이 기 설정된 와이어 퍼뮤테이션 표를 사용하여 13비트의 베이직 랜덤 시퀀스의 비트들의 순서를 바꾼 후 상기 연산 오퍼레이터로 출력하는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 8K FFT 사이즈의 경우, OFDM 심볼 페어를 구성하는 각 심볼에 대응하는 데이터 셀들마다 다른 와이어 퍼뮤테이션들이 사용되는 것을 일 실시예로 한다. 다시 말해, 8K FFT 사이즈의 경우, OFDM 심볼 페어를 구성하는 홀수번째 심볼과 짝수번째 심볼에 대응하는 베이직 랜덤 어드레스 제네레이터의 출력 벡터를 셔플(shuffle)하는 두개의 다른 와이어 퍼뮤테이션들이 적용된다. 이것은 동일한 베이직 랜덤 어드레스 제네레이터가 하나의 심볼 페어를 위해 사용되더라도, 다른 와이어 퍼뮤테이션들이 하나의 심볼 페어를 위해 다른 인터리빙 시퀀스를 발생하는 것을 나타낸다.
아래 표 2는 FFT 사이즈가 8K일 때, 베이직 랜덤 어드레스 제네레이터에서 출력되는 비트 워드 와 와이어 퍼뮤테이션 블록에서 와이어 퍼뮤테이션에 의해 그 포지션이 변경되는 비트 워드 의 관계를 보이고 있다. 즉, 하기 표 2에서 첫번째 컬럼은 입력된 비트 시퀀스의 비트 포지션을 나타내고, 두번째 및 세번째 컬럼은 와이어 퍼뮤테이션에 의해 변경되는 비트 포지션을 나타낸다. 그리고 두번째 컬럼의 비트 포지션은 입력 OFDM 심볼 페어의 짝수번째 심볼에 적용되고, 세번째 컬럼의 비트 포지션은 입력 OFDM 심볼 페어의 홀수번째 심볼에 대응된다.
FFT 사이즈가 16K일 때, 상기 와이어 퍼뮤테이션 블록은 하기의 표 3과 같이 기 설정된 와이어 퍼뮤테이션 표를 사용하여 14비트 베이직 랜덤 시퀀스의 비트들의 순서를 바꾼 후 상기 연산 오퍼레이터로 출력하는 것을 일 실시예로 한다. 16K FFT 사이즈의 경우, OFDM 심볼 페어를 구성하는 각 심볼들에 대응하는 데이터 셀들에 대해 동일한 와이어 퍼뮤테이션 표가 사용될 수도 있고, 또는 OFDM 심볼 페어를 구성하는 각 심볼에 대응하는 데이터 셀들마다 다른 와이어 퍼뮤테이션이 사용될 수도 있다. 일 실시예로, 16K 모드의 경우, OFDM 심볼 페어를 구성하는 홀수번째 심볼과 짝수번째 심볼에 대응하는 베이직 랜덤 어드레스 제네레이터의 출력 벡터를 셔플(shuffle)하는 두개의 다른 와이어 퍼뮤테이션들이 적용된다. 이것은 동일한 베이직 랜덤 어드레스 제네레이터가 하나의 심볼 페어를 위해 사용되더라도, 다른 와이어 퍼뮤테이션들이 하나의 심볼 페어를 위해 다른 인터리빙 시퀀스를 발생하는 것을 나타낸다.
아래 표 3은 FFT 사이즈가 16K일 때 베이직 랜덤 어드레스 제네레이터에서 출력되는 비트 워드 와 와이어 퍼뮤테이션 블록에서 와이어 퍼뮤테이션에 의해 그 포지션이 변경되는 비트 워드 의 관계를 보이고 있다. 즉, 하기 표 3에서도 첫번째 컬럼은 입력된 비트 시퀀스의 비트 포지션을 나타내고, 두번째 및 세번째 컬럼은 와이어 퍼뮤테이션에 의해 변경되는 비트 포지션을 나타낸다. 8K FFT 사이즈와 마찬가지로, 두번째 컬럼의 비트 포지션은 입력 OFDM 심볼 페어의 짝수번째 심볼에 적용되고, 세번째 컬럼의 비트 포지션은 입력 OFDM 심볼 페어의 홀수번째 심볼에 대응된다.
FFT 사이즈가 32K일 때, 상기 와이어 퍼뮤테이션 블록은 하기 표 4와 같이 기설정된 와이어 퍼뮤테이션 표를 사용하여 15비트 베이직 랜덤 시퀀스의 비트들의 순서를 바꾼 후 상기 연산 오퍼레이터로 출력하는 것을 일 실시예로 한다.
32K FFT 사이즈의 경우, OFDM 심볼 페어를 구성하는 각 심볼들에 대응하는 데이터 셀들에 대해 동일한 와이어 퍼뮤테이션이 사용되는 것을 일 실시예로 한다. 이것은 싱글 퍼뮤테이션이 32K FFT 사이즈를 위해 사용되며, 그것은 동일한 인터리빙 시퀀스가 심볼 페어마다(every symbol pair) 사용되는 것을 나타낸다.
아래 표 4는 FFT 사이즈가 32K일 때, 베이직 랜덤 어드레스 제네레이터에서 출력되는 비트 워드 와 와이어 퍼뮤테이션 블록에서 와이어 퍼뮤테이션에 의해 그 포지션이 변경되는 비트 워드 의 관계를 보이고 있다. 하기 표 4에서 첫번째 컬럼은 입력된 비트 시퀀스의 비트 포지션을 나타내고, 두번째 컬럼은 와이어 퍼뮤테이션에 의해 변경되는 비트 포지션을 나타낸다. 즉, 두번째 컬럼의 비트 포지션이 입력 OFDM 심볼 페어의 짝수번째 심볼과 홀수번째 심볼에 동일하게 적용된다.
위의 표 2내지 표 4의 변경된 비트 포지션은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예이며, 각 FFT 사이즈의 비트 포지션은 설계자에 의해 변경될 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명은 8K와 16K FFT 사이즈들에 대해서는, 위의 표 2와 표 3에서 보는 바와 같이 2개의 다른 와이어 퍼뮤테이션들이 사용된다. 즉, 주어진 심볼 에 대해, 사용된 특정 와이어 퍼뮤테이션은 표 2와 표 3의 ( mod 2)의 값에 의해 결정된다. 이것은 다른 인터리빙 시퀀스가 매 심볼마다 사용되는 것을 지시한다.
이에 반해, 32K FFT 사이즈에 대해서는, 싱글 퍼뮤테이션이 표 4에서 보는 바와 같이 사용된다. 이것은 다른 인터리빙 시퀀스가 매 심볼 페어마다 사용되는 것을 지시한다.
상기 심볼 오프셋 제네레이터는 매 2개 OFDM 심볼마다 새로운 오프셋 시퀀스를 발생하는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 상기 심볼 오프셋 제네레이터는 OFDM 심볼 페어 단위로 동작한다. 다시 말해, 심볼 오프셋 값은 2개의 연속적인 심볼들 ( and )에서 동일(constant)하다.
상기 연산 오퍼레이터는 상기 베이직 인터리빙 시퀀스 제네레이터의 출력과 상기 심볼 오프셋 제네레이터의 출력을 입력받아 배타적 오아(XOR) 연산을 수행하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 연산 오퍼레이터의 출력 시퀀스가 인터리빙 시퀀스(즉, 인터리빙 어드레스)가 된다.
상기 어드레스 체크 블록은 상기 연산 오퍼레이터에서 출력되는 인터리빙 시퀀스(즉, 인터리빙 어드레스)가 프리퀀시 인터리빙되는 특정 OFDM 심볼에 대한 허용 가능한 캐리어 인덱스들의 범위 내에 있는지를 판단한다(validate).
상기 어드레스 체크 블록은 상기 연산 오퍼레이터의 출력이 심볼 내 전체 데이터 셀 개수를 초과하는지 판단하여, 만일 발생된 어드레스 값이 데이터 셀 개수보다 크면 그 출력은 무시한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서는 각 FFT 사이즈별로 해당 FFT 사이즈에 대응하는 길이의 인터리빙 시퀀스가 생성되며, 인터리빙 시퀀스를 생성하는 과정이 각 FFT 사이즈마다 조금씩 차이가 난다.
상기 제1 프레임 빌딩부(1500)에서 출력되는 신호 프레임 내 프리앰블 심볼(들) 및 데이터 심볼들은 제1 OFDM 제네레이션부(1600)으로 입력된다.
상기 제1 OFDM 제네레이션부(1600)은 파일럿 삽입기(1601), MISO 처리부(1602), IFFT부(1603), 가드 인터발 삽입기(1605), 및 부트스트랩 삽입기(1606)를 포함하는 것을 일 실시예로 한다. 그리고 PAPR (Peak-to-Average-Power Reduction) 부(1604)가 상기 IFFT부(1603)와 가드 인터발 삽입기(1605) 사이에 삽입될 수 있으며, 이는 선택적이다.
상기 제1 OFDM 제네레이션부(1600)로 입력되는 심볼들은 파일럿 삽입, MISO 처리, PAPR 처리, 및 IFFT 후 타임 도메인 OFDM 심볼로 변환된 후 가드 인터발 삽입 및 부트스트랩 심볼(들) 삽입 과정을 거쳐 수신기로 전송된다.
신호 프레임 내 다양한 셀들이 송/수신기에 알려진 레퍼런스 정보로 변조된다. 그리고 레퍼런스 정보를 포함하는 셀들이 부스트된 파워 레벨(boosted power level)로 전송될 수 있다. 본 발명에서는 이러한 셀들을 파일럿이라 칭한다.
상기 파일럿 삽입기(1601)에서 삽입되는 파일럿 타입에는 스캐터드 파일럿(Scattered Pilot, SP), 컨티뉴얼 파일럿(Continual Pilot, CP), 엣지 파일럿, 프리앰블 파일럿, 및 서브프레임 바운더리 파일럿으로 구성된다. 이와 같은 파일럿은 채널 동기, 채널 추정, 위상 잡음 추정 등 다양하게 이용될 수 있다.
다음의 표 5는 본 발명의 심볼 타입에 따라 적용될 수 있는 파일럿 타입의 예들을 보인 것이다.
예를 들면, 위의 표 5에서 보는 바와 같이, 스캐터드 파일럿 셀들은 모든 데이터 심볼들에 삽입되어 전송되며, 프리앰블 심볼(들)과 서브프레임 바운더리 심볼(들)에는 삽입되지 않는다. 그리고 스캐터드 파일럿 패턴은 L1 시그널링 데이터에 시그널링된다.
본 발명에서 스캐터드 파일럿의 크기(amplitude)는 파라미터 L1D_scattered_pilot_boost 필드 값 및 스캐터드 파일럿 패턴으로부터 계산될 수 있다.
본 발명에서 컨티뉴얼 파일럿 셀들은 프리앰블 심볼들, 임의의 서브프레임 바운더리 심볼들을 포함하는 프레임의 모든 심볼들에 삽입되어 전송된다. 상기 CP 위치들은 추가적인 CP 셋트의 추가적인 위치와 커먼 CP 셋트로부터 결정된다. 이때 커먼 CP 셋트는 스캐터드 파일럿과 겹치지 않도록 설계된 파일럿이고, 추가 CP 셋트는 매 데이터 심볼 내 유효 데이터 캐리어 개수가 일정하도록 설계된 파일럿이다. 그러므로 경우에 따라 추가 CP는 스케터드 파일럿과 겹칠 수 있다. 즉, 추가 CP 셋트는 FFT 사이즈와 파일럿 패턴에 따라 심볼 내 스캐터드 파일럿과 겹치는 개수가 발생할 수 있다. 본 발명에서 16K FFT 사이즈와 8K FFT 사이즈에 사용되는 커먼 CP의 위치들은 32K FFT 사이즈의 커먼 CP 셋트의 위치들로부터 계산되는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 엣지 파일럿은 프리앰블 심볼(들)을 제외한 신호 프레임 내 모든 심볼에 적용된다.
본 발명에서 프리앰블 파일럿은 정확한 프리앰블 신호의 등화를 위해 서브프레임에 삽입되는 스캐터드 파일럿에 비해 상대적을 많이 삽입되는 것을 일 실시예로 한다. 또는 프레임의 프리앰블에 삽입되는 프리앰블 파일럿들은 동일한 프레임의 첫번째 서브프레임의 스캐터드 파일럿들과 적어도 같은 밀도(dense)가 되도록 선택되는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 프리앰블 파일럿은 정확한 프리앰블 신호의 등화를 위해 서브프레임에 삽입되는 스캐터드 파일럿에 비해 상대적을 많이 삽입되는 것을 일 실시예로 한다. 또는 프레임의 프리앰블에 삽입되는 프리앰블 파일럿들은 동일한 프레임의 첫번째 서브프레임의 스캐터드 파일럿들과 적어도 같은 밀도(dense)가 되도록 선택되는 것을 일 실시예로 한다. 프리앰블 심볼(들)의 파일럿 셀들은 부스트된 파워 레벨로 전송되는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 서브프레임 바운더리 심볼들을 위한 파일럿들은 동일한 서브프레임의 인근(surrounding) 노멀 데이터 심볼들을 위한 파일럿들보다 더 밀집(denser)된다.
상기 파일럿 삽입기(1601)에서 파일럿들이 삽입된 심볼들은 MISO 처리부(1602)로 입력된다. 상기 MISO 처리부(1602)에서 TDCFS (Transmit Diversity Code Filter Set)는 잠재적 파괴 인터퍼런스(potential destructive interference)를 최소화하기 위해, 싱글 프리퀀시 네트워크에서 다수의 송신기들로부터 신호들을 인위적으로 역상관(decorrelates)하는 MISO pre-distortion 기술이며, 상기 파일럿 삽입기(1601)의 출력에 이 기술이 적용되는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 MISO는 서브프레임의 OFDM 심볼들에만 적용되고 부트스트랩 또는 프리앰블에는 적용되지 않는 것을 일 실시예로 한다. 그리고 MISO 적용 여부는 L1 시그널링 데이터의 L1B_first_sub_miso 필드 및 L1D_miso 필드에 시그널링된다.
본 발명에서 IFFT부(1603)은 신호 프레임의 데이터 심볼들과 프리앰블 심볼(들)을 타임 도메인의 심볼들로 변환한다. 모든 심볼들은 데이터와 레퍼런스 정보(즉, 파일럿)을 포함하고, 각 심볼은 NoC 캐리어들의 셋트로 구성된다.
상기 PAPR부(1604)는 선택적이며, TR(tone reservation) 및/또는 ACE (Active Constellation Extension) 기법을 이용하여 상기 IFFT부(1603)에서 타임 도메인으로 변환된 심볼들의 PAPR를 감소시킬 수 있다.
상기 가드 인터발 삽입기(1605)는 각 심볼에 가드 인터발을 삽입한다. 본 발명에서는 각 심볼의 유효 데이터 구간 전에 가드 인터발을 삽입하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 부트스트랩 삽입기(1606)는 부트스트랩 심볼(들)을 각 신호 프레임의 시작에 삽입하여 부트스트랩을 형성한다.
다음은 본 발명에 적용되는 부트스트랩에 대한 설명이다. 본 발명에서 부트스트랩은 디지털 전송 신호로 유니버셜 엔트리 포인트를 제공하며, 모든 수신기에 알려진 고정된 구성(configuration) (예, 샘플링 레이트, 신호 대역폭(bandwidth), 서브 캐리어 스페이싱, 타임 도메인 구조)을 이용하는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 부트스트랩은 하나 이상의 심볼들로 구성되며, 첫번째 심볼(즉, 부트스트랩 심볼 0)은 신호 디스커버리, coarse 동기, 프리퀀시 오프셋 추정, 초기 채널 추정이 가능하도록 각 프레임 주기(period)의 시작 부분에 동기 심볼로 시작한다. 나머지 심볼(들)은 해당 프레임의 나머지의 수신 및 디코딩을 위한 콘트롤 시그널링(이하 부트스트랩 시그널링 정보라 함)를 포함한다.
본 발명에서 부트스트랩 버전은 메인 버전 넘버와 마이너 버전 넘버로 구분된다. 메인 버전은 bootstrap_major_version에 코드로 표시하고, 마이너 버전은 bootstrap_minor_version에 코드로 표시한다. 이때, Zadoff-Chu (ZC) 루트(root)와 PN 시퀀스 시드(seed)가 부트스트랩 심볼 콘텐츠를 위한 베이스 인코딩 시퀀스를 생성하는데 사용되는 것을 일 실시예로 한다. 메이저 버전 넘버는 특정 시그널 타입에 해당하는 ZC 루트를 선택하여 시그널링된다. 마이너 버전 넘버는 특정 메이저 버전 내에 존재하는데 적당한 PN 시퀀스 시드를 선택하여 시그널링된다.
본 발명에서 각 부트스트랩 심볼에 사용되는 값들은 프리퀀시 도메인에서 PN 시퀀스에 의해 변조(modulated)된 ZC 시퀀스이다. 상기 ZC 루트와 PN 시드는 위에서 설명한 바와 같이 해당 부트스트랩의 메이저 및 마이너 버전들을 시그널링한다.
그리고 PN 시퀀스로 변조된 ZC 시퀀스는 복소수 시퀀스를 가지며 IFFT 입력에서 각 서브캐리어에 적용된다. 이때 PN 시퀀스는 개별 복소수 서브캐리어들에 위상 회전(phase retation)을 인가하고 이에 따라 원래의 ZC 시퀀스의 바람직한 CAZAC (Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 특성을 유지하게 된다. 상기 PN 시퀀스는 자기상관응답(autocorrelation response)에서 스퓨리어스 피크들(spurious peaks)을 억압함에 의해 동일 루트 시퀀스의 사이클릭 쉬프트들 사이에 추가적인 신호 분리(additional signal separation)를 제공한다.
본 발명에서 부트스트랩 심볼들은 그 심볼의 위치에 따라 두가지 구조를 가진다. 즉, 부트스트랩 심볼 0, 즉 초기 심볼은 동기 검출을 위해 사용되는데 CAB 구조를 사용하며, 나머지 부트스트랩 심볼(들)은 BCA 구조를 사용하는 것을 일 실시예로 한다.
그리고 상기 부트스트랩 심볼들에 시그널링되어 전송되는 콘트롤 시그널링을 부트스트랩 시그널링 정보라 하기로 한다.
본 발명에서 부트스트랩 심볼 1에 시그널링되는 정보는 ea_wake_up_1 필드, min_time_to_next 필드 및 system_bandwidth 필드를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 ea_wake_up_1 필드는 긴급 경고 웨이크업 필드로서, 긴급 상황 존재 여부를 지시한다.
상기 min_time_to_next 필드는 현재 프레임 A의 시작부터 현재 프레임 A와 동일한 메이저/마이너 버전의 다음 프레임 B의 시작까지의 최소 시간을 표시한다.
상기 system_bandwidth 필드는 현재 피지컬 레이어 프레임의 부트스트랩 이후 부분을 위해 사용되는 시스템 대역폭을 나타낸다.
본 발명에서 부트스트랩 심볼 2에 시그널링되는 정보는 ea_wake_up_2 필드와 bsr_coefficient 필드를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 ea_wake_up_2 필드는 상기 부트스트랩 심볼 1의 상기 ea_wake_up_1 필드와 함께 긴급 상황 존재 여부를 지시한다.
상기 bsr_coefficient 필드는 현재 피지컬 레이어 프레임의 부트스트랩 이후 신호에 대한 표본화율을 나타낸다.
본 발명에서 부트스트랩 심볼 3에 시그널링되는 정보는 preamble_structure 필드이다. 이 필드는 마지막 부트스트랩 심볼 다음에 위치하는 하나 이상의 프리앰블 심볼에 대한 전송 파라미터를 시그널링한다.
한편 본 발명은 위에서 언급한 바와 같이 MIMO 방식이 적용될 수도 있다. 특히 2x2 MIMO 안테나 시스템을 적용한다고 가정할 경우, 송신 시스템은 제1 인풋 포맷팅부(1100), 제1 BICM부(1200), MIMO 처리부(1400), 제1, 제2 프레임 빌딩부(1500, 1550), 및 제1, 제2 OFDM 제네레이션부(1600, 1650)를 포함하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 MIMO 처리부(1400)는 MIMO 프리코딩(precoding)부라 하기도 한다.
상기 제1 인풋 포맷팅부(1100), MIMO 디먹스(1203)와 제2 매퍼(1205)를 제외한 제1 BCIM부(1200), 제1 프레임 빌딩부(1500), 및 제1 OFDM 제네레이션 블록(1600)은 상세 설명은 지금까지 설명하였으로 여기서는 생략하기로 한다. 또한 상기 제2 프레임 빌딩부(1550)의 구성은 상기 제1 프레임 빌딩부(1500)의 구성과 동일하므로, 상기 제1 프레임 빌딩부(1500)의 상세 설명을 참조하기로 하고 상기 제2 프레임 빌딩부(1550)의 상세 설명은 생략하기로 하고, 상기 제2 OFDM 제네레이션부(1650)의 구성은 상기 제1 OFDM 제네레이션부(1600)의 구성과 동일하므로, 상기 제1 OFDM 제네레이션부(1600)의 상세 설명을 참조하기로 하고 상기 제2 OFDM 제네레이션부(1650)의 상세 설명은 생략하기로 한다.
일반적으로 MIMO 기술은 단일 RF 채널에서 서로 다른 2개의 데이터 스트림을 전송하는 공간 다중화(spatial multiplexing) 기법을 적용함으로써, 추가적인 공간 다이버시티(spatial diversity)를 통해 로버스트니스를 증대시킬 수 있고, 및/또는 채널 용량을 증대시킬 수 있다. 특히 공간 다중화 이득은 SIMO(Single-Input Multiple-Output)/MISO (Multiple-Input Single-Output)와 달리 MIMO 기술을 통해서만 획득되며, 추가적인 전송 전력 증가 없이 단일 안테나를 통한 전송 채널 용량 한계를 극복할 수 있다.
본 발명에서 송/수신부는 수평/수직 2개 극성을 가지는 크로스 극성화된(cross-polarized) 안테나를 사용하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 MIMO 디먹스(1203)는 MIMO 처리를 위해 단일 셀 워드 스트림을 이중 셀 워드 스트림으로 분리하는 데 사용된다. 즉, 상기 비트 인트리버(1202)의 출력 비트를 제1 입력 신호(예를 들어, 짝수 벡터)와 제2 입력 신호(예를 들어, 홀수 벡터)로 분리하고, 제1 입력 신호는 제1 매퍼(1204)로, 제2 입력 신호는 제2 매퍼(1205)로 출력한다.
상기 제1 매퍼(1204)와 제2 매퍼(1205)는 각각 입력 신호를 IQ 플레인(plane) 상의 복소수 값을 가지는 QAM 컨스텔레이션 포인트들로 매핑한다. 상기 제1 매퍼(1204)와 제2 매퍼(1205)의 상세 동작은 위에서 설명한 매퍼(2300)의 설명을 참조하기로 하고, 여기서는 생략한다. 다만, MIMO 처리를 위해 본 발명은 동일한 컨스텔레이션들이 MIMO를 위해 사용되며, 동일한 모듈레이션 차수가 2개의 송신 안테나로부터 전송된다.
상기 제1 매퍼(1204)와 제2 매퍼(1205)의 출력은 상기 MIMO 처리부(1400)로 입력된다.
상기 MIMO 처리부(1400)는 한쌍의 셀 심볼을 입력받아 프리코딩한 후 한쌍의 셀 심볼을 출력한다. 본 발명에서 MIMO 처리부(1400)는 MIMO 프리코딩 방식은 수신기 측에서의 비교적 작은 복잡도 증가로 용량 증가를 제공하기 위한 FR-SM (full-rate spatial multiplexing) 방식을 사용할 수 있다. 그리고 본 발명에서 MIMO 처리는 PLP레벨에서 적용된다.
본 발명에서 256QAM과 16200 비트 길이를 갖는 FEC 코드들의 조합은 MIMO에서 허용되지 않는 것을 일 실시예로 한다. 그리고 본 발명에서 MIMO 처리는 부트스트랩과 프리앰블에는 적용되지 않는 것을 일 실시예로 한다. 또한 시그널링 엘레먼트들에도 적용되지 않는 것을 일 실시예로 한다. 그리고 MIMO는 ACE, LDM, 채널 본딩 어느것과도 함께 사용되지 않는 것을 일 실시예로 한다.
L1
시그널링
한편, 본 발명에서 L1 시그널링은 피지컬 레이어 파라미터들을 구성하기 위해 필요한 정보를 제공한다. 이러한 L1 시그널링은 L1-Basic 시그널링 데이터와 L1-Detail 시그널링 데이터로 나뉘어지며, 프리앰블 심볼들로 전송된다. 본 발명은 일 실시예로, 부트스트랩 심볼들로 전송되는 부트스트랩 시그널링 정보도 L1 시그널링에 포함시킬 수 있다.
상기 L1-Basic 시그널링 데이터는 시스템의 가장 기본적인 시스템 시그널링 정보이며, L1-Detail 시그널링 데이터의 디코딩에 필요한 파라미터들을 정의한다. L1-Basic 시그널링 데이터의 길이는 200비트로 고정되는 것을 일 실시예로 한다.
상기 L1-Detail 시그널링 데이터는 데이터 콘텐스트(data context)와 그것의 디코딩에 필요한 정보를 자세히 정의한다. 그리고 L1-Detail 시그널링 데이터의 길이는 프레임간(from frame to frame)에 가변이다.
도 1에서 L1 시그널링 처리부(1700)는 L1 시그널링의 보호(protection)를 위한 처리를 수행하는 블록으로서, L1-Basic 시그널링 데이터의 보호(protection)를 위한 처리를 수행하는 L1-Basic 처리부와 L1-Detail 시그널링 데이터의 보호를 위한 처리를 수행하는 L1-Detail 처리부를 포함한다.
상기 L1-Basic 처리부는 L1-Basic 시그널링 데이터에 대해 스크램블링, BCH 인코딩, 제로 패딩(zero padding), LDPC 인코딩, 패리티 퍼뮤테이션, 반복/펑처링(repetition/puncturing), 제로 제거(zero removing), 비트 디먹스, 및 컨스텔레이션 매핑을 순차적으로 수행한 후 상기 프레임 빌딩부(1500)로 출력한다. 이 중에 일부 기능은 해당 조건이 만족되는 경우에만 수행되거나 또는 조건없이 생략될 수도 있다. 만일 MIMO 방식이 적용되면 상기 L1-Basic 처리부에서 처리된 L1-Basic 시그널링 데이터는 제1, 제2 프레임 빌딩부(1500, 1550)로 출력된다.
상기 L1-Detail 처리부는 L1-Detail 시그널링 데이터에 대해 세그멘테이션, 스크램블링, BCH 인코딩, 제로 패딩(zero padding), LDPC 인코딩, 패리티 퍼뮤테이션, 반복/펑처링(repetition/puncturing), 제로 제거(zero removing), 비트 디먹스, 및 컨스텔레이션 매핑을 순차적으로 수행한 후 상기 프레임 빌딩부(1500)로 출력한다. 상기 L1-Detail 처리부는 상기 L1-Detail 시그널링 데이터에 추가의 패리티 생성, 생성된 추가의 패리티 데이터에 대한 비트 디먹스, 및 컨스텔레이션 매핑을 더 수행할 수 있다. 이 중에 일부 기능은 해당 조건이 만족되는 경우에만 수행되거나 또는 조건없이 생략될 수도 있다. 만일 MIMO 방식이 적용되면 상기 L1-Detail 처리부에서 처리된 L1-Detail 시그널링 데이터는 제1, 제2 프레임 빌딩부(1500, 1550)로 출력된다.
즉, L1-Basic 시그널링 데이터와 L1-Detail 시그널링 데이터는 BCH 외부 코드와 LDPC 내부 코드의 연접 방식으로 인코딩된다. 이때 넓은 SNR 범위를 지원하는 적합한 다양한 강건성 레벨을 제공하기 위해 L1-Basic 시그널링 데이터와 L1-Detail 시그널링 데이터의 보호 레벨은 LDPC 부호, 변조 차수, 그리고 쇼트닝/펑처링 파라미터를 기준으로 7가지 모드로 분류된다. 각각의 모드는 LDPC 부호, 변조 차수, 컨스텔레이션 그리고, 쇼트닝/펑처링 패턴에 대한 서로 다른 조합을 가지는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서는 하나의 인코드된 블록이 포함하는 정보 비트들의 개수를 Ksig이라 하기로 한다. 이때 Ksig 길이의 L1 시그널링 비트들이 하나의 LDPC 인코드된 블록에 대응된다. 본 발명에서 L1-Basic 시그널링 데이터에 대한 Ksig 값은 200으로 고정되어 있으나 L1-Detail 시그널링 데이터의 비트 개수는 가변이기 때문에 L1-Detail 시그널링 데이터에 대한 Ksig 값은 변수이다. 그러므로, L1-Detail 시그널링 데이터의 비트 개수가 Ksig의 최대값보다 큰 경우, 세그멘테이션 연산이 L1-Detail 시그널링 데이터에 추가적으로 적용된다.
그리고 L1-Basic 시그널링 데이터와 L1-Detail 시그널링 데이터에 대해 BCH 인코드된 비트의 길이가 LDPC 인코드될 비트의 길이보다 작을 경우, 그 차이만큼 LDPC 인코드될 비트에 제로 패딩 비트들로 채워지는 제로 패딩이 수행된 후 LDPC 인코딩이 수행된다. 그러므로, 제로 패딩은 이 조건이 만족되는 경우에만 수행된다. 제로 패딩이 수행된 경우, 제로 패딩 비트들은 전송되지 않고 반복/펑처링 과정 후 제거된다.
또한 본 발명에서 L1-Basic 시그널링 데이터와 L1-Detail 시그널링 데이터에 대해 비트 디먹싱을 수행할 때 블록 인터리빙이 수행된 후 디먹싱되는 것을 일 실시예로 한다.
도 8(a)는 L1-Basic 처리부와 L1-Detail 처리부에 각각 구비되는 비트 디먹스 블록 내 블록 인터리버의 블록 인터리빙 과정의 일 실시예를 보인 도면이고, 도 8(b)는 블록 인터리빙 후 디먹싱 과정의 일 실시예를 보인 도면이다.
먼저, 도 8(a)를 보면, 비트 디먹싱을 위해 입력되는 비트들(예, NFEC 또는 NFEC
+ NFEC repeat의 길이는 블록 인터리버 메모리의 컬럼 방향으로 시리얼하게(serially) 쓰여지며, 이때 컬럼들의 개수는 변조 차수와 같다.
읽기 연산에서는 하나의 컨스텔레이션 심볼을 위한 비트들을 로우 방향으로 연속적으로(sequentially) 읽어들인 후 비트 디먹싱으로 보내며(fed), 이 같은 연산은 마지막 컬럼까지 계속된다.
각각의 블록 인터리비된 그룹은 컨스텔레이션 매핑 이전에 하나의 그룹 내의 비트 단위(bit-by-bit)로 디멀티플렉싱된다.
본 발명에서는 변조 차수에 따라 두가지 매핑 규칙이 있다. 즉, QPSK의 경우 심볼 내의 비트의 신뢰도(reliability)는 동일한 것을 일 실시예로 한다. 따라서, 블록 인터리버로부터 읽어들인 하나의 비트 그룹은 인터리빙 과정을 거치지 않고 바로 QAM 심볼로 매핑된다. 한편, 고차 변조(higher order modulation)인 경우에는 하나의 비트 그룹은 아래에 설명된 규칙에 따라 QAM 심볼로 매핑된다.
Sdemux_in (i) = {bi(0),bi(1),bi(2),...,bi(ηMOD-1)},
Sdemux_out (i) = {ci(0),ci(1),ci(2),...,ci(ηMOD-1)},
ci(0)={bi(i%ηMOD),ci(1)={bi((i+1)%ηMOD),...,ci(ηMOD-1)={bi((i+ηMOD-1)%ηMOD)
여기서, i%ηMOD는 i를 ηMOD로 나눈 나머지를 의미하고, i 는 블록 인터리빙에서 로우 인덱스에 해당하는 비트 그룹 인덱스를 나타낸다. 즉, 각 QAM 심볼을 매핑하는 출력 비트 그룹 S
demux
_out
(i) 은 비트 그룹 인덱스 i 에 따라 S
demux
_
in
(i) 부터 사이클릭 쉬프트된다(cyclically shifted). 도 8(b)는 본 발명의 16-NUC에 대한 비트 디먹싱 과정의 일 예를 보이고 있다.
도 9는 본 발명에 따른 L1-Basic 시그널링 데이터의 신택스의 일 실시예를 보인 도면이다.
다음 필드들은 시스템 및 프레임에 관련된 파라미터들이다.
L1B_version 필드는 L1-Basic 시그널링 구조의 버전을 나타낸다.
L1B_mimo_scattered_pilot_encoding 필드는 현지 프레임의 MIMO 서브프레임들이 어떤 MIMO 파일럿 인코딩 방법을 사용하는지를 나타낸다.
L1B_lls_flag 필드는 현재 프레임의 한 개 이상의 PLP들에 LLS (Low level signaling)이 존재하는지 여부를 나타낸다.
L1B_time_info_flag 필드는 현재 프레임에 시간 정보 (time information)가 존재하는지 유무를 나타낸다. 본 발명에서 상기 L1B_time_info_flag 필드는 하기 표 6에서와 같이 2비트를 이용하여 현재 프레임에 시간 정보가 존재하는지 여부와, 시간 정보가 존재하는 경우에는 그 시간 정보가 어느 정밀도(precision, 즉 단위)까지 시그널링되는지를 나타내는 것을 일 실시예로 한다. 예를 들어, 상기 L1B_time_info_flag 필드 값이 00이면 현재 프레임에 시간 정보가 없음을 지시한다. 한편 상기 L1B_time_info_flag 필드 값이 01이면 현재 프레임에 시간 정보가 존재하고, 그 시간 정보는 ms 정밀도 (precision) (즉, 밀리 세크 단위의 시간 정보)까지 시그널링되는 것을 지시한다. 그리고, 상기 L1B_time_info_flag 필드 값이 10이면 현재 프레임에 시간 정보가 존재하고, 그 시간 정보는 us 정밀도 (즉, 마이크로 세크 단위의 시간 정보)까지 시그널링되는 것을 지시하고, 상기 L1B_time_info_flag 필드 값이 11이면 현재 프레임에 시간 정보가 존재하고, 그 시간 정보는 ns 정밀도 (즉, 나노 세크 단위의 시간 정보)까지 시그널링되는 것을 지시한다.
그리고, 상기 L1B_time_info_flag 필드 값에서 지시하는 정밀도를 갖는 실제 시간 정보는 상기 L1-Detail 시그널링 데이터에 시그널링되는 것을 일 실시예로 한다.
L1B_return_channel_flag 필드는 현재 프레임, 현재 프리퀀시 대역, 현재 방송망의 전용 리턴 채널 (dedicated return channel, DRC)의 존재 유무를 나타낸다.
L1B_papr_reduction 필드는 하기 표 7에서와 같이 PAPR reduction의 사용 여부, 사용되었다면 현재 프레임 내 평균 파워 비(average power ratio)를 줄이기 위해 어떤 기법이 사용되었는지 등을 나타낸다. 현재 프레임의 첫번째 프리앰블 심볼을 제외한 다른 모든 OFDM 심볼에 PAPR reduction 기술이 적용될 수 있다. L1B_frame_length_mode 필드는 현재 프레임이 데이터 페이로드 OFDM 심볼들(즉, non-preamble OFDM 심볼들)의 가드 인터발 구간에 추가된 초과 샘플(excess sample)의 배치를 갖는 타임 정렬된 프레임일 때 (즉, 프리앰블이 아닌 OFDM 심볼), 0으로 설정된다. 반대로, 현재 프레임이 초과 샘플 배치가 없는 심볼-정렬된 프레임일 때는 1로 설정된다.
L1B_frame_length 필드는 타임 정렬된 프레임일 때는 현재 프레임과 연관된 부트스트랩의 첫 샘플의 시작부터 현재 프레임의 마지막 샘플의 끝까지의 타임 간격(time period)을 나타낸다.
L1B_excess_samples_per_symbol 필드는 타임 정렬된 프레임일때만 존재하며, 현재 프레임의 부트스트랩 이후 부분의 프리앰블이 아닌 각 OFDM 심볼(즉, non-Preamble OFDM symbol)의 가드 인터발에 포함된 초과 샘플들의 개수를 나타낸다.
L1B_time_offset 필드는 심볼 정렬된 프레임일때만 존재하며, 샘플 주기들(sample periods)의 개수를 나타낸다.
L1B_additional_samples 필드는 심볼 정렬된 프레임일때만 존재하며, 추가 샘플들의 개수를 나타낸다.
L1B_num_subframes 필드는 현재 프레임 내 서브프레임들의 개수를 나타내는데, 현재 프레임 내의 서브프레임들의 개수보다 1만큼 적게 설정된다.
다음 필드들은 프리앰블의 남은 부분 즉, L1-Detail 시그널링 데이터를 디코드하기 위해 필요한 정보를 제공하는 파라미터들이다.
L1B_preamble_num_symbols 필드는 첫번째 프리앰블 심볼을 제외한 나머지 프리앰블이 포함하고 있는 OFDM 심볼들의 개수를 나타낸다.
L1B_preamble_reduced_carriers 필드는 프리앰블에서 사용하고 있는 FFT 사이즈별로 정의되어 있는 캐리어들의 최대 개수를 감소시키기 위한 캐리어들의 콘트롤 유닛들의 개수를 나타낸다. 상기 캐리어 감소는 첫번째 프리앰블 심볼을 제외한 현재 프레임의 모든 프리앰블 심볼들에 적용될 수 있다.
L1B_L1_Detail_content_tag 필드는 현재 프레임의 L1-Detail 시그널링 데이터의 내용이 현재 프레임과 같은 메이저 버전과 마이너 버전의 부트스트랩을 가지는 이전 프레임의 L1-Detail 시그널링 데이터과 비교하여 변경되었을 경우 1씩 증가된다. 하지만 예외적으로 다음 시그널링 필드들, 즉 L1D_time_sec, L1D_time_msec, L1D_time_usec, L1D_time_nsec (including the presence or absence of any of these listed time fields), L1D_plp_lls_flag, L1D_plp_fec_block_start, L1D_plp_CTI_fec_block_start, 그리고 L1D_plp_CTI_start_row 필드들은 변경이 있어도 L1B_L1_Detail_content_tag 필드 값은 증가하지 않는다.
L1B_L1_Detail_size_bytes 필드는 L1-Detail 시그널링 데이터의 사이즈를 나타낸다. 이때 다음 프레임의 L1-Detail 시그널링 데이터를 위해 현재 프레임 내에 추가된 패리티는 포함되지 않는다.
L1B_L1_Detail_fec_type 필드는 L1-Detail 시그널링 데이터의 보호(protection)을 위한 FEC 타입을 나타낸다.
L1B_L1_Detail_additional_parity_mode 필드는 Additional Parity Mode를 나타낸다.
L1B_L1_Detail_total_cells 필드는 현재 프레임을 위해 결합되는 코드되고 변조된 L1-Detail 시그널링 데이터와 다음 프레임의 L1-Detail 시그널링 데이터의 변조된 추가 패리티 비트들의 전체 사이즈를 OFDM 셀 단위로 나타낸다.
다음 필드들은 첫번째 서브프레임을 위한 파라미터들이며, 현재 프레임의 첫번째 서브프레임은 L1-Detail 시그널링 데이터가 디코드될 때까지 기다릴 필요없이 수신단에서 해당 첫번째 서브프레임이 즉각적으로 초기 OFDM 처리를 할 수 있도록 L1-Basic 시그널링 데이터에 시그널링되는 것을 일 실시예로 한다.
L1B_first_sub_mimo 필드는 MIMO가 현재 프레임의 첫번째 서브프레임에 사용되었는지 여부를 나타낸다.
L1B_first_sub_miso 필드는 MISO가 현재 프레임의 첫번째 서브프레임에 사용되었는지 여부를 나타낸다.
L1B_first_sub_fft_size 필드는 현재 프레임의 첫번째 서브프레임에 관련된 FFT 사이즈를 나타낸다. 한 프레임 내 프리앰블의 FFT 사이즈는 동일 프레임 내 첫번째 서브프레임의 FFT 사이즈와 같은 것을 일 실시예로 한다.
L1B_first_sub_reduced_carriers 필드는 현재 프레임의 첫번째 서브프레임에서 사용하고 있는 FFT 사이즈별로 정의되어 있는 캐리어들의 최대 개수를 감소시키기 위한 콘트롤 유닛 값을 나타낸다.
L1B_first_sub_guard_interval 필드는 현재 프레임의 첫번째 서브프레임에 있는 OFDM 심볼들의 가드 인터발 길이를 나타낸다. 한 프레임 내 첫번째 서브프레임을 위해 시그널링된 가드 인터발 길이는 동일 프레임 내 프리앰블을 위해 인디케이트되는 가드 인터발 길이와 같은 것을 일 실시예로 한다.
L1B_first_sub_num_ofdm_symbols 필드는 현재 프레임의 첫번째 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼들의 개수를 나타낸다.
L1B_first_sub_scattered_pilot_pattern 필드는 현재 프레임의 첫번째 서브프레임의 스캐더드 파일럿 패턴을 나타낸다.
L1B_first_sub_scattered_pilot_boost 필드는 스캐터드 파일럿 패턴과 결합되어 현재 프레임의 첫번째 서브프레임의 스캐터드 파일럿의 파워를 나타낸다.
L1B_first_sub_sbs_first 필드는 현재 프레임의 첫번째 서브프레임의 첫번째 심볼이 서브프레임 바운더리 심볼인지 아닌지를 나타낸다.
L1B_first_sub_sbs_last 필드는 현재 프레임의 첫번째 서브프레임의 마지막 심볼이 서브프레임 바운더리 심볼인지 여부를 나타낸다.
도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 L1-Detail 시그널링 데이터의 신택스의 일 실시예를 보인 도면이다.
다음 필드들은 기본 파라미터들(miscellaneous parameters)이다.
L1D_version 필드는 현재 프레임에 사용되고 있는 L1-Detail 시그널링 구조의 버전을 나타낸다.
L1D_time_sec 필드는 32비트를 이용하여 시간 정보의 seconds component를 나타낸다.
L1D_time_msec 필드는 10비트를 이용하여 시간 정보의 milliseconds component를 나타낸다. 예를 들어, 1초 미만의 시간 정보의 포션이 0.123456789라면, 상기 L1D_time_msec 필드는 123이 된다. L1D_time_usec 필드는 10비트를 이용하여 시간 정보의 microseconds component를 나타낸다. 예를 들어, 1초 미만의 시간 정보의 포션이 0.123456789라면, 상기 L1D_time_usec 필드는 456이 된다.
L1D_time_nsec 필드는 10비트를 이용하여 시간 정보의 nanoseconds component를 나타낸다. 예를 들어, 1초 미만의 시간 정보의 포션이 0.123456789라면, 상기 L1D_time_nsec 필드는 789이 된다.
즉, 상기 L1 Detail 시그널링 데이터는 상기 L1 Basic 시그널링 데이터에서 시그널링된 L1B_time_info_flag 필드 값에 따라 상기 L1D_time_sec 필드, L1D_time_msec 필드, L1D_time_usec 필드, 및 L1D_time_nsec 필드 중 적어도 하나를 이용하여 현재 프레임 내 특정 위치에서 획득한 시간 정보를 전송한다.
일 예로, 상기 L1B_time_info_flag 필드 값이 00이 아니면 상기 L1 Detail 시그널링 데이터는 상기 L1D_time_sec 필드와 L1D_time_msec 필드를 포함하고, 상기 L1B_time_info_flag 필드 값이 01이 아니면 상기 L1 Detail 시그널링 데이터는 상기 L1D_time_usec 필드를 더 포함하고, 상기 L1B_time_info_flag 필드 값이 10이 아니면 상기 L1 Detail 시그널링 데이터는 상기 L1D_time_nsec 필드를 추가적으로 더 포함하여, 현재 프레임의 특정 위치에서 획득한 시간 정보를 시그널링한다.
예를 들어, 상기 L1B_time_info_flag 필드 값이 10이면, 상기 L1 Detail 시그널링 데이터는 L1D_time_sec 필드, L1D_time_msec 필드, 및 L1D_time_usec 필드를 포함하며, 상기 필드들을 통해 마이크로 세크 단위의 시간 정보를 전송한다. 즉, 밀리 세크 단위의 시간 정보를 전송하는 42비트의 필드(즉, 32비트의 L1D_time_sec 필드와 10비트의 L1D_time_msec 필드)에 10비트의 L1D_time_usec 필드를 추가하여 마이크로 세크 단위의 시간 정보를 전송한다.
다른 예로, 상기 L1B_time_info_flag 필드 값이 11이면, 상기 L1 Detail 시그널링 데이터는 L1D_time_sec 필드, L1D_time_msec 필드, L1D_time_usec 필드, 및 L1D_time_nsec 필드를 포함하며, 상기 필드들을 통해 나노 세크 단위의 시간 정보를 전송한다. 즉, 마이크로 세크 단위의 시간 정보를 전송하는 52비트의 필드(즉, 32비트의 L1D_time_sec 필드, 10비트의 L1D_time_msec 필드, 및 10비트의 L1D_time_usec 필드)에 10비트의 L1D_time_nsec 필드를 추가하여 나노 세크 단위의 시간 정보를 전송한다.
도 13는 본 발명에 따른 시간 정보를 획득하는 시간 정보 위치와 프리앰블로 전송되는 시간 정보의 일 실시예를 보이고 있다.
즉, 도 13의 시간 정보 위치에서 획득한 시간을 포함하는 시간 정보가 프리앰블에 삽입되는 L1 Detail 시그널링 데이터의 L1D_time_sec 필드, L1D_time_msec 필드, L1D_time_usec 필드, L1D_time_nsec 필드 중 적어도 하나에 시그널링되어 전송된다.
본 발명에서 시간 정보 위치(time information position)는 도 13에서 보는 바와 같이 시간 정보가 포함되는 프레임 내 부트스트랩의 첫번째 심볼의 첫번째 샘플 위치인 것을 일 실시예로 한다. 그러므로 이때의 시간 정보는 부트스트랩의 첫번째 심볼의 첫번째 샘플이 전송된 시간(precise time)을 지시하는 것을 일 실시예로 한다.
예를 들어, 상기 시간 정보 위치에서 획득한 정확한 시간이 2016년 2월 12일, 17:31:24였다면, 1970년 1월 1일, PTP (Precision Time Protocol) 에폭(epoch) 이후로 정확하게 1455298284 초가 흘렀고(elapse), 따라서 상기 시간 정보를 위한 필드들을 통해 전송되는 값은 0x56BE16EC가 된다. 상기 시간 정보는 5초 간격으로 적어도 한번은 전송되는 것을 일 실시예로 한다.
다음 필드들은 L1-Detail 채널 본딩을 위한 파라미터들이다. 본 발명은 다중 RF 채널을 결합하여 전송 데이터 율을 증가시킬 수 있는 채널 본딩(channel bonding) 방법을 적용할 수 있으며, 이 경우 시그널링되는 필드들이다.
L1D_num_rf 필드는 현재 채널 프리퀀시를 제외한 현재 시스템의 채널 본딩과 관련된 프리퀀시의 개수를 나타낸다.
L1D_rf_id 필드는 채널 본딩과 관련된 다른 RF 채널들의 IDs를 구분한다.
L1D_rf_frequency 필드는 다른 RF 채널의 중심 프리퀀시를 나타낸다. 이때 상기 L1D_rf_frequency 필드는 L1D_num_rf 필드 값에 의해 지시되는 프리퀀시의 개수만큼 반복되면서 해당 RF 채널의 중심 프리퀀시는 나타낸다.
다음 필드들, 즉 L1D_mimo 필드, L1D_miso 필드, L1D_fft_size 필드, L1D_reduced_carriers 필드, L1D_guard_interval 필드, L1D_num_ofdm_symbols 필드, L1D_scattered_pilot_pattern 필드, L1D_scattered_pilot_boost 필드, L1D_sbs_first 필드, 및 L1D_sbs_last 필드들은 서브프레임들에 관련된 파라미터들로서, 현재 프레임에 포함된 서브프레임들의 개수만큼 반복되며, 각 필드의 설명은 L1-Basic 시그널링 데이터에 시그널링된 필드들의 설명을 참조하기로 하고, 여기서는 생략한다.
L1D_subframe_multiplex 필드는 현재 서브프레임이 타임으로 인접된(concatenated in time) 서브프레임과 타임 디비젼 다중화되었는지 여부를 나타낸다.
L1D_frequency_interleaver 필드는 현재 서브프레임을 위해 프리퀀시 인터리버가 사용되었는지 유무를 나타낸다.
L1D_sbs_null_cells 필드는 현재 서브프레임에서 서브프레임 바운더리 심볼에 포함된 널 셀들의 개수를 나타낸다.
다음 필드들은 PLP에 관련된 파라미터들이다.
L1D_num_plp 필드는 현재 서브프레임에서 사용되는 PLP들의 개수를 나타낸다.
L1D_plp_id 필드는 현재 PLP의 식별자를 나타낸다.
L1D_plp_lls_flag 필드는 현재 PLP에 LLS 정보가 포함되는지 여부를 나타낸다.
L1D_plp_size 필드는 현재 서브프레임 내 현재 PLP에 할당된 데이터 셀들의 개수를 나타낸다. 상기 L1D_plp_size 필드 값은 0보다 큰 것을 일 실시예로 한다.
L1D_plp_scrambler_type 필드는 해당 PLP의 스크림블링 방식을 나타낸다.
L1D_plp_fec_type 필드는 현재 PLP의 인코딩에 사용되는 FEC 방식을 표 7처럼 나타낸다.
L1D_plp_mod 필드는 현재 PLP에 사용된 변조 방식을 나타낸다.
L1D_plp_cod 필드는 현재 PLP에 사용된 코드 레이트를 나타낸다.
L1D_plp_TI_mode 필드는 현재 PLP의 타임 인터리브 모드를 나타낸다.
L1D_plp_fec block_start 필드는 현재 서브프레임 동안 현재 PLP에서 시작하는 첫번째 FEC 블록의 시작 위치를 나타낸다.
다음 필드들은 LDM에 관련된 파라미터들이다.
L1D_plp_layer 필드는 현재 PLP의 레이어 인덱스와 동일하게 설정된다.
L1D_plp_ldm_injection_level 필드는 코어 레이어와 비교하여 인핸스드 레이어의 인젝션 레벨을 상대적으로 나타낸다.
다음 필드들은 PLP 기반의 채널 본딩 파라미터들이며, L1D_num_rf=0이면, 다음 필드들은 L1-Detail 시그널링 데이터에 포함되지 않는다.
L1D_plp_num_channel_bonded 필드는 현재 채널 프리퀀시를 제외한 현재 시스템의 채널 본딩 PLP와 관련된 프리퀀시의 개수를 표시한다.
L1D_plp_bonded_rf_id 필드는 현재 PLP와 채널 본딩을 수행하는 채널 RF의 식별자를 나타낸다.
L1D_plp_channel_bonding_format 필드는 현재 PLP에 대한 채널 본딩 포맷을 나타낸다.
다음 필드들은 PLP 기반의 MIMO와 관련된 파라미터들이다.
L1D_plp_mimo_stream_combining 필드는 MIMO 프리코딩의 스트림 조합 옵션이 주어진 PLP에 사용되었는지 여부를 나타낸다.
L1D_plp_mimo_IQ_interleaving 필드는 주어진 PLP에 MIMO 프리코딩의 IQ 극성 인터리빙 옵션이 사용되었는지 여부를 나타낸다.
L1D_plp_mimo_PH 필드는 주어진 PLP에 MIMO 프리코딩의 위상 호핑 옵션이 사용되었는지 여부를 나타낸다.
다음 필드들은 셀 다중화에 관련된 파라미터들이다.
L1D_plp_start 필드는 현재 서브프레임에서 현재 PLP의 첫번째 데이터 셀의 인덱스와 동일하게 설정된다.
L1D_plp_type 필드는 PLP의 타입이 분산 PLP인지, 비분산 PLP인지를 나타낸다.
L1D_plp_num_subslices 필드는 현재 서브프레임의 현재 PLP에 사용되는 서브 슬라이스들의 개수를 나타낸다. 이 필드는 상기 L1D_plp_type 필드 값이 1일 때, 즉 현재 PLP의 타입이 분산형(dispersed)일 때에만 L1 Detail 시그널링 데이터에 포함된다.
L1D_plp_subslice_interval 필드는 동일한 PLP에 대해서 현재 서브 슬라이스의 시작으로부터 다음 서브 슬라이스의 시작까지 순차적 인덱스 데이터 셀들의 개수와 동일하게 설정된다.
다음 필드들은 타임 인터리빙에 관련된 파라미터들이다.
L1D_plp_TI_extended_interleaving 필드는 확장된 인터리빙(extended interleaving)이 해당 PLP를 위해 사용되는지 여부를 나타낸다.
다음 필드들은 타임 인터리빙에 관련된 파라미터들 중 컨벌루셔널 타임 인터리버에 관련된 파라미터들(Convolutional Time Interleaver Mode Parameters)이다.
L1D_plp_CTI_depth 필드는 컨벌루셔널 인터리버(메모리)의 로우들의 개수를 나타낸다.
L1D_plp_CTI_start_row 필드는 서브프레임의 시작에서 컨벌루셔널 인터리버의 시작 스위치의 위치를 나타낸다.
L1D_plp_CTI_fec_block_start 필드는 현재 또는 그 다음 서브 프레임에서 현재 PLP의 CTI 전 첫번째 완벽한 FEC 블록의 첫번째 셀의 CTI 후 위치를 지시한다. 즉, 상기 필드는 현재 또는 다음 서브프레임 내에 CTI를 통과한(leaving) 현재 PLP의 첫번째 완전한 FEC 블록의 시작 위치를 나타낸다.
다음 필드들은 타임 인터리빙에 관련된 파라미터들 중 하이브리드 타임 인터리버에 관련된 파라미터들(Hybrid Time Interleaver (Mode) Parameters)이다.
L1D_plp_HTI_inter_subframe 필드는 하이브리드 타임 인터리빙 모드를 나타낸다.
L1D_plp_HTI_num_ti_blocks 필드는 인트라 서브프레임 모드에서는 인터리빙 프레임당 TI 블록들의 개수를 나타내고, 인터 서브프레임 모드에서는 하나의 TI 블록의 셀들이 전송되는 서브프레임들의 개수를 나타낸다.
L1D_plp_HTI_num_fec_blocks_max 필드는 현재 PLP에 대한 인터리빙 프레임 당 FEC 블록의 최대 개수를 나타낸다.
L1D_plp_HTI_num_fec_blocks 필드는 현재 PLP에 대한 현재 인터리빙 프레임에 포함된 FEC 블록들의 개수를 나타낸다.
L1D_plp_HTI_cell_interleaver 필드는 셀 인터리버가 사용되는지 여부를 나타낸다.
수신 시스템
도 14는 본 발명에 따른 수신 시스템의 일 실시예를 보인 구성 블록도로서, 크게 베이스밴드 처리부(3000)와 시스템 온 칩(System on Chip, SoC)부(3050)를 포함한다. 상기 베이스밴드 처리부(3000)는 수신 데이터 처리부(3001), PLP 데이터 처리부(3010), L1 시그널링 처리부(3020), 및 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)를 포함할 수 있다. 본 발명에서 상기 베이스밴드 처리부(3000)는 피지컬 레이어 처리부라 하고, 상기 시스템 온 칩부(3050)는 상위 레이어 (upper layer) 처리부라 하기도 한다. 그리고 상기 베이스밴드 처리부(3030)는 하나의 칩으로 구현될 수 있다. 이때 상기 베이스밴드 처리부(3030)와 상기 시스템 온 칩부(3050)는 각각의 칩으로 구현될 수도 있고, 기능이 동일한 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
상기 수신 데이터 처리부(3001)는 하나 이상의 안테나로부터 방송 신호를 수신하여 복조 및 파싱을 수행하여, 방송 신호의 프레임 내 프리앰블 영역에 포함된 프리앰블 데이터는 L1 시그널링 처리부(3020)로 출력하고, 상기 프레임 내 데이터 영역에 포함된 하나 이상의 PLP들의 PLP 데이터는 PLP 데이터 처리부(3010)로 출력한다. 본 발명에서 MIMO를 지원하면 방송 신호를 수신하는 안테나는 2개 이상이 될 수 있다.
상기 PLP 데이터 처리부(3010)는 상기 수신 데이터 처리부(3001)에서 출력되는 PLP 데이터를 처리하여 베이스밴드 패킷들을 복원한 후 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 출력하는 것을 일 실시예로 한다. 그리고 상기 L1 시그널링 처리부(3020)는 상기 수신 데이터 처리부(3001)에서 출력되는 프리앰블 데이터에 포함된 L1 Basic 시그널링 데이터와 L1 Detail 시그널링 데이터를 처리하여 상기 L1 Basic 시그널링 데이터에 시그널링된 정보와 상기 L1 Detail 시그널링 데이터에 시그널링된 정보를 필요한 블록들에 제공한다. 예를 들어, 상기 L1 Basic 시그널링 데이터에 시그널링된 L1B_time_info_flag 필드 값, 그리고 상기 L1B_time_info_flag 필드 값에 따라 L1D_time_sec 필드, L1D_time_msec 필드, L1D_time_usec 필드, 및 L1D_time_nsec 필드 중 적어도 하나의 필드 값이 시간 정보로서 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 제공되는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 상기 수신 데이터 처리부(3001), 상기 PLP 데이터 처리부(3010), 및 상기 L1 시그널링 처리부(3020)는 도 1의 송신 시스템의 역과정을 수행하는 것을 일 실시예로 한다. 하지만, 송신 시스템의 역과정 중 일부 과정은 해당 조건이 만족되는 경우에만 상기 수신 시스템에서 수행되거나 또는 조건없이 상기 수신 시스템에서 생략될 수도 있다.
도 15는 도 14의 수신 데이터 처리부(3001)의 상세 블록도, PLP 데이터 처리부(3010)의 상세 블록도, 및 L1 시그널링 처리부(3020)의 상세 블록도의 일 실시예를 보이고 있다. 도 15에서 일부 블록들은 설계자의 의도에 따라 생략될 수도 있고, 일부 블록들은 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 블록에 의해서 대체될 수 있다.
상기 수신 데이터 처리부(3001)는 제1 OFDM 복조부(3100)와 제2 OFDM 복조부(3150)만 포함될 수도 있고, 또는 상기 제1 OFDM 복조부(3100), 제2 OFDM 복조부(3150), 제1 프레임 파싱부(3200), 및 제2 프레임 파싱부(3250)를 포함할 수도 있다. 본 발명은 상기 수신 데이터 처리부(3001)에 상기 제1 OFDM 복조부(3100), 제2 OFDM 복조부(3150), 제1 프레임 파싱부(3200), 및 제2 프레임 파싱부(3250)가 포함되는 것을 일 실시예로 한다.
그리고 도 15에서 제1 OFDM 복조부(3100), 제1 프레임 파싱부(3200), 제2 디매퍼(3502)와 MIMO 먹스(3503)를 제외한 제1 역 BICM부(3500), 제1 아웃풋 처리부(3600), 및 L1 시그널링 처리부(3020)는 LDM 방식과 MIMO 방식에 공통으로 적용되는 기본 블록들이다. 그리고 본 발명에 LDM 방식이 적용된 경우, LDM 처리부(3400), 제2 역 BICM부(3550), 및 제2 아웃풋 포맷팅부(3650)가 더 필요하다. 또한 본 발명에 MIMO 방식이 적용된 경우, 제2 OFDM 복조부(3150), 제2 프레임 파싱부(3250), MIMO 처리부(3300), 및 제1 역 BICM부(3500)의 제2 디매퍼(3502)와 MIMO 먹스(3503)가 더 필요하다. 상술한 블록들은 설계자의 의도에 따라 생략되거나, 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 블록에 의해서 대체될 수 있다.
상기 제1 OFDM 복조부(3100)는 튜너(3101), 부트스트랩 검출기(3102), 가드 인터발 검출기(3103), FFT부(3104), 채널 등화기(3105), 및 MISO 처리부(3106)를 포함할 수 있다. 상기 MISO 처리부(3106)는 MISO 디코더라 칭하기도 한다. 그리고 각 블록의 순서는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예이며, 설계자에 따라 일부 블록들의 순서는 바뀔 수도 있고, 새로운 블록이 더 추가될 수도 있다.
상기 튜너(3101)는 제1 안테나를 통해 특정 채널의 방송 신호를 수신하여 부트스트랩 검출기(3102)로 출력한다.
상기 부트스트랩 검출기(3102)는 입력 신호로부터 해당 프레임 내 부트스트랩을 검출하고, 검출된 부트스트랩으로 전송되는 부트스트랩 심볼들로부터 부트스트랩 정보를 추출한다. 일 예로, 상기 부트스트랩 검출기(3102)는 부트스트랩 시퀀스를 이용하여 부트스트랩 에너지 검출을 수행함에 의해 상기 부트스트랩을 검출할 수 있다. 그리고 상기 부트스트랩 심볼들로부터 추출된 부트스트랩 정보는 이 정보를 필요로 하는 블록들로 제공될 수도 있고, 및/또는 나중 사용을 위해 저장부(도시되지 않음)에 저장될 수도 있다.
일 예로, 상기 부트스트랩 심볼들로부터 추출된 부트스트랩 정보는 긴급 경고를 위한 웨이크 업 정보, 버전 정보, 프리앰블 심볼들의 구조 예를 들어, 프리앰블 심볼들의 FFT 사이즈, 가드 인터발, 스캐터드 파일럿 패턴, 및 L1-Basic 시그널링 데이터의 FEC 모드 등을 포함할 수 있다. 상기 프리앰블 심볼들의 FFT 사이즈는 상기 프리퀀시 디인터리버(3201)에서 프리앰블 심볼들의 프리퀀시 디인터리빙에 이용될 수 있다.
본 발명에서 프레임 내의 모든 프리앰블 심볼에서 FFT 사이즈, 가드 인터발 길이(length)는 동일한 것을 일 실시예로 한다. 또한 상기 프리앰블의 FFT 사이즈, GI 길이는 상기 프레임 내 첫번째 서브 프레임의 FFT 사이즈, GI 길이와 동일한 것을 일 실시예로 한다. 그리고, 본 발명은 상기 부트스트랩 정보로부터 현재 수신한 신호가 어떤 프레임 구성을 갖고 있는지 알아 낼 수 있다. 또한 상기 부트스트랩 검출기(3202)에서 부트스트랩 정보가 추출되면, 입력된 신호로부터 부트스트랩 심볼들이 삭제된 후 가드 인터발 검출기(3103)로 출력되는 것을 일 실시예로 한다.
상기 가드 인터발 검출기(3103)는 입력된 신호로부터 가드 인터발을 검출하여 삭제한 후 FFT부(3104)로 출력한다.
이때 상기 부트스트랩 검출기(3102)와 가드 인터발 검출기(3103) 사이에는 상기 부트스트랩 정보를 이용하여 타임 동기와 프리퀀시 동기를 수행하는 동기화 블록이 더 포함될 수 있다. 또는 상기 동기화 블록은 상기 가드 인터발 검출기(3103)의 출력단에 포함될 수도 있다.
상기 FFT부(3104)는 입력된 신호를 프리퀀시 도메인으로 변환하여 채널 등화기(3105)로 출력한다. 상기 채널 등화기(3105)는 송신 시스템에서 삽입된 파일럿들을 이용하여 전송 채널을 추정하고, 추정된 전송 채널을 이용하여 수신된 신호의 왜곡을 보상한 후 MISO 처리부(3106)로 출력한다.
본 발명에서 MISO 방식은 서브프레임의 OFDM 심볼들에만 적용되고 부트스트랩 또는 프리앰블에는 적용되지 않는 것을 일 실시예로 한다. 그리고 각 서브프레임별로 MISO 방식이 적용되는지 여부는 L1 시그널링 데이터의 L1B_first_sub_miso 필드 및 L1D_miso 필드에 시그널링되어 있다.
따라서 상기 MISO 처리부(3106)는 L1 시그널링 데이터에 포함된 정보 중 적어도 L1B_first_sub_miso 필드와 L1D_miso 필드를 이용하여 해당 서브프레임에 대해 MISO 디코딩 여부를 결정하고, 해당 서브프레임에 대해 송신 시스템의 역과정으로 MISO 디코딩을 수행하거나, 또는 MISO 디코딩을 스킵한다.
상기 프레임 파싱부(3200)는 프리퀀시 디인터리버(3201), 프레임 파서(3202), 및 타임 디인터리버(3203)를 포함할 수 있다.
본 발명의 송신 시스템에서 프리퀀시 인터리빙은 프리앰블 심볼들에 대해서는 필수이고, 서브프레임에 포함되는 데이터 심볼들에 대해서는 선택적이다. 그리고 서브프레임별로 프리퀀시 인터리빙 수행 여부는 L1-Detail 시그널링 데이터의 L1D_frequency_interleaver 필드에 시그널링된다.
따라서, 상기 프리퀀시 디인터리버(3201)는 상기 제1 OFDM 복조부(3100)에서 출력되는 프리앰블 심볼들에 대해서는 송신 시스템의 역과정으로 프리퀀시 디인터리빙을 수행한 후 L1 시그널링 처리부(3020)로 출력한다.
상기 L1 시그널링 처리부(3020)는 L1-Basic 시그널링 데이터에 대해 송신측의 역과정을 수행하는 L1-Basic 처리부와 L1-Detail 시그널링 데이터에 대해 송신측의 역과정을 수행하는 L1-Detail 처리부를 포함할 수 있다.
상기 L1-Basic 처리부는 상기 프리앰블 심볼들로 전송되는 L1 시그널링 데이터 중 L1-Basic 시그널링 데이터에 대해 송신 시스템의 역과정으로 컨스텔레이션 디매핑, 비트 먹스, 제로 패딩, 디펑처링, 패리티 디퍼뮤테이션, LDPC 디코딩, 제로 제거, BCH 디코딩, 및 디스크램블링을 순차적으로 수행하여 L1-Basic 시그널링 데이터에 포함된 정보들을 추출한다. 이 중에 일부 기능은 설계자의 의도에 따라 생략되거나, 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 블록에 의해 수행될 수도 있다. 그리고 상기 L1-Basic 시그널링 데이터에서 추출된 정보는 이 정보를 필요로 하는 블록들로 제공될 수도 있고, 및/또는 나중 사용을 위해 저장부(도시되지 않음)에 저장될 수도 있다. 이때, 상기 L1-Basic 시그널링 데이터에서 추출된 L1B_first_sub_miso 필드 값은 상기 MISO 처리부(3106)로 출력되는 것을 일 실시예로 한다. 또한, 상기 L1-Basic 시그널링 데이터에서 추출된 L1B_time_info_flag 필드 값은 상기 L1-Detail 처리부로 출력되는 것을 일 실시예로 한다. 상기 L1B_time_info_flag 필드는 현재 프레임에 시간 정보가 존재하는지 유무와 시간 정보가 존재할 때, 그 시간 정보가 어느 정밀도(precision)까지 포함되는지를 지시한다. 한편, 상기 L1B_time_info_flag 필드 값에 의해 지시되는 정밀도를 갖고 해당 프레임 내 기 설정된 시간 정보 위치에서 획득한 시간을 포함하는 실제 시간 정보는 L1 Detail 시그널링 데이터에 시그널링되어 수신된다.
상기 L1-Detail 처리부는 상기 프리앰블 심볼들로 전송되는 L1 시그널링 데이터 중 L1-Detail 시그널링 데이터에 대해 송신 시스템의 역과정으로 컨스텔레이션 디매핑, 비트 먹스, 제로 패딩, 디펑처링, 패리티 디퍼뮤테이션, LDPC 디코딩, 제로 제거, BCH 디코딩, 디스크램블링, 및 디세그멘테이션을 순차적으로 수행하여 L1-Detail 시그널링 데이터에 포함된 정보들을 추출한다. 상기 L1-Detail 처리부는 상기 송신 시스템에서 L1-Detail 시그널링 데이터에 패리티 데이터를 추가하였다면, 추가된 패리티 데이터에 대해 컨스텔레이션 디매핑, 비트 먹스를 더 수행하여 상기 패리티 데이터를 추출할 수도 있다. 이 중에 일부 기능은 설계자의 의도에 따라 생략되거나, 비슷하거나 동일한 기능을 가진 다른 블록에 의해 수행될 수도 있다. 그리고 상기 L1-Detail 시그널링 데이터에서 추출된 정보는 이 정보를 필요로 하는 블록들로 제공될 수도 있고, 및/또는 나중 사용을 위해 저장부(도시되지 않음)에 저장될 수도 있다. 이때, L1-Detail 시그널링 데이터에서 추출된 L1D_miso 필드 값은 상기 MISO 처리부(3106)로 출력되고, L1D_frequency_interleaver 필드 값은 상기 프리퀀시 디인터리버(3201)로 출력되는 것을 일 실시예로 한다.
또한 상기 L1 Basic 시그널링 데이터와 L1-Detail 시그널링 데이터에서 추출된 시간 정보는 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 출력되는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 상기 L1-Detail 처리부는 상기 L1-Basic 처리부에서 출력되는 L1B_time_info_flag 필드 값을 기반으로 상기 L1-Detail 시그널링 데이터에 시그널링된 시간 정보를 추출한다.
예를 들어, 상기 L1B_time_info_flag 필드 값이 00라면, 현재 프레임에 시간 정보가 존재하지 않으므로, 상기 L1-Detail 시그널링 데이터에 시그널링된 시간 정보도 없다. 이 경우, 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 출력되는 시간 정보는 현재 프레임에 시간 정보가 없음을 지시하는 L1B_time_info_flag 필드 값이 된다.
한편, 상기 L1B_time_info_flag 필드 값이 00이 아니면, 즉, 상기 L1B_time_info_flag 필드 값이 01, 10, 11 중 하나이면 현재 프레임에 시간 정보가 존재함을 의미하며, 상기 L1B_time_info_flag 필드 값이 01인지, 10인지, 11인지에 따라 L1-Detail 시그널링 데이터는 L1D_time_sec 필드, L1D_time_msec 필드, L1D_time_usec 필드, L1D_time_nsec 필드 중 적어도 하나를 포함한다. 그러므로, 상기 L1-Detail 처리부는 상기 L1B_time_info_flag 필드 값이 01인지, 10인지, 11인지에 따라 상기 L1D_time_sec 필드, L1D_time_msec 필드, L1D_time_usec 필드, L1D_time_nsec 필드 중 적어도 하나로부터 시간 정보를 추출하여 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 출력한다.
예를 들어, 상기 L1B_time_info_flag 필드 값이 01이면, 상기 L1-Detail 처리부는 상기 L1D_time_sec 필드와 L1D_time_msec 필드로부터 밀리 세크 단위의 시간 정보를 추출하여 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 출력한다.
다른 예로, 상기 L1B_time_info_flag 필드 값이 10이면, 상기 L1-Detail 처리부는 상기 L1D_time_sec 필드, L1D_time_msec 필드, 및 L1D_time_usec 필드로부터 마이크로 세크 단위의 시간 정보를 추출하여 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 출력한다.
또 다른 예로, 상기 L1B_time_info_flag 필드 값이 11이면, 상기 L1-Detail 처리부는 상기 L1D_time_sec 필드, L1D_time_msec 필드, L1D_time_usec 필드, 및 L1D_time_nsec 필드로부터 나노 세크 단위의 시간 정보를 추출하여 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 출력한다.
상기 L1 Detail 시그널링 데이터에 시그널링된 시간 정보는 도 13에서와 같이 해당 프레임 내 부트스트랩 중 첫번째 심볼의 첫번째 샘플(즉, 시간 정보 위치)이 전송된 시간에 대응하는 것을 일 실시예로 한다.
한편, 상기 프리퀀시 디인터리버(3201)는 상기 L1 시그널링 처리부(3020)에서 제공하는 L1D_frequency_interleaver 필드 값을 기반으로 해당 서브프레임에 대해 프리퀀시 디인터리빙을 수행하거나, 프리퀀시 디인터리빙을 스킵한다.
본 발명은 상기 L1D_frequency_interleaver 필드 값을 기반으로 해당 서브프레임에 대해 프리퀀시 디인터리빙을 수행할 경우, 하나의 메모리를 이용하여 프리퀀시 디인터리빙을 수행하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 프리퀀시 디인터리빙은 하나의 OFDM 심볼 내 데이터 셀들에 대해 동작한다.
상기 프리퀀시 디인터리버(3202)에서 상기 프리퀀시 디인터리빙이 수행된 프리앰블 심볼(들)과 상기 프리퀀시 디인터리빙이 수행되거나 또는 프리퀀시 디인터리빙 과정을 스킵한 서브프레임(들)의 심볼들을 포함하는 프레임은 상기 프레임 파서(3202)로 출력되어 파싱된다. 상기 프레임 파서(3202)에서 파싱된 서브프레임(들)에 포함된 PLP들은 PLP별로 동작하는 타임 디인터리버(3203)로 출력된다.
본 발명의 송신 시스템에서 타임 인터리빙은 3가지 모드 즉, 노 타임(no time) 인터리빙 모드, 컨벌루셔널 타임 인터리버(Convolutional Time Interleaver, CTI) 모드, 하이브리드 타임 인터리버(Hybrid Time Interleaver, HTI) 모드 중 하나가 각 PLP에 독립적으로 적용되는 것을 일 실시예로 설명하였다. 각 모드별 상세 설명은 위의 송신 시스템의 타임 인터리빙 설명에서 이미 하였으므로 여기서는 생략하기로 한다.
도 16(a)는 본 발명에 따른 n번째 PLP에 CTI 모드가 적용될 때의 컨벌루셔널 타임 디인터리버의 구성 블록도의 일 실시예를 보이고 있고, 도 16(b)는 본 발명에 따른 n번째 PLP에 HTI 모드가 적용될 때의 하이브리드 타임 디인터리버의 구성 블록도의 일 실시예를 보이고 있다.
도 16(a)의 컨벌루셔널 타임 디인터리버는 L1 시그널링 데이터에 포함된 정보 중 적어도 L1D_plp_CTI_depth 필드, L1D_plp_CTI_start_row 필드, 및 L1D_plp_CTI_fec_block_start 필드 값을 이용하여 위에서 설명된 송신측의 역과정으로 해당 PLP 데이터에 대해 컨벌루셔널 타임 디인터리빙을 수행한다.
도 16(b)의 하이브리드 타임 디인터리버는 컨벌루셔널 디인터리버(4101), 블록 디인터리버(4103), 및 셀 디인터리버(4105)를 포함하는 것을 일 실시예로 한다. 여기서 컨벌루셔널 디인터리버(4101)와 셀 디인터리버(4105)는 송신 시스템에서와 같이 그 사용이 선택적이다.
본 발명에서 컨벌루셔널 디인터리버(4101)의 사용 여부는 L1-detail 시그널링 데이터에 포함되는 L1D_plp_HTI_inter_subframe 필드를 기반으로 결정하고, 상기 셀 디인터리버(4105)의 사용 여부는 L1-detail 시그널링 데이터에 포함되는 L1D_plp_HTI_cell_interleaver 필드 값을 기반으로 결정하는 것을 일 실시예로 한다.
따라서 도 16(b)의 하이브리드 타임 디인터리버는 L1 시그널링 데이터에 포함된 정보 중 적어도 L1D_plp_HTI_inter_subframe 필드, L1D_plp_HTI_num_ti_blocks 필드, L1D_plp_HTI_num_fec_blocks_max 필드, L1D_plp_HTI_num_fec_blocks 필드, L1D_plp_HTI_cell_interleaver 필드 값을 이용하여 위에서 설명된 송신측의 역과정으로 해당 PLP 데이터에 대해 하이브리드 타임 디인터리빙을 수행한다.
본 발명에 MIMO 방식이 적용된 경우, 상기 타임 디인터리빙된 해당 PLP 데이터는 MIMO 처리부(3300)로 출력되고, 본 발명에 LDM 방식이 적용된 경우, 상기 타임 인터리빙된 해당 PLP 데이터는 MIMO 처리부(3300)는 스킵하거나 바이패스하고 LDM 처리부(3400)로 출력된다. 또한 본 발명에서 MIMO 방식도, LDM 방식도 모두 적용되지 않은 경우에는 상기 타임 인터리빙된 해당 PLP 데이터는 상기 MIMO 처리부(3300)와 LDM 처리부(3400)를 스킵하거나 바이패스하고 제1 역 BICM부(3500)로 출력된다. 본 발명에서 MIMO 방식의 사용 여부, LDM 방식의 사용 여부는 L1 시그널링 데이터에 시그널링된 정보에 의해 알 수 있다.
본 발명에 LDM 방식이 적용된 경우, 상기 LDM 처리부(3400)는 L1 시그널링 데이터에 포함된 정보 중 적어도 L1D_plp_layer 필드와 L1D_plp_ldm_injection_level 필드를 이용하여 송신 시스템의 LDM 처리부의 역과정을 수행함에 의해 입력된 PLP 데이터로부터 코어 레이어 PLP 데이터와 인핸스드 레이어 PLP 데이터를 분리한 후 분리된 코어 레이어 PLP 데이터는 제1 역 BICM부(3500)로 출력하고, 분리된 인핸스드 레이어 PLP 데이터는 제2 역 BICM부(3550)로 출력한다.
상기 제1 역 BICM부(3500)에서 제1 디매퍼(3501), 비트 디인터리버(3504), 디코딩부(3505)는 MIMO 방식과 LDM 방식 중 어느 하나가 적용되거나 모두 적용되지 않을 때의 기본 블록들이다. 상기 제1 역 BICM부(3500)도 송신 시스템에서와 같이 PLP별로 동작한다.
상기 제1 디매퍼(3501)는 L1 시그널링 데이터에 포함된 정보 중 적어도 L1D_plp_mod 필드를 이용하여 송신 시스템의 매퍼(2300)의 역과정으로 해당 PLP의 PLP 데이터에 대해 심볼 디매핑을 수행하고, 상기 비트 디인터리버(3504)는 송신 시스템의 비트 인터리버(2200)의 역과정으로 심볼 디매핑된 해당 PLP 데이터에 대해 비트 디인터리빙을 수행하며, 상세 설명은 송신 시스템의 설명을 참조하기로 하고 여기서는 생략한다. 이때, 상기 비트 디인터리버(3504)의 출력은 해당 PLP의 FEC 프레임이며, 상기 FEC 프레임은 적어도 하나의 베이스밴드 패킷을 포함한다.
상기 디코딩부(3505)는 도 17에서와 같이 이너 디코더(4301)와 아웃터 디코더(4303)로 구성된다. 상기 이너 디코더(4301)는 L1 시그널링 데이터에 포함된 정보 중 적어도 L1D_plp_fec_type 필드와 L1D_plp_cod 필드를 이용하여 송신 시스템의 이너 인코더(2102)의 역과정으로 해당 PLP의 FEC 프레임에 대해 LDPC 디코딩을 수행한다. 상기 LDPC 디코딩이 수행되면 상기 FEC 프레임으로부터 이너 코드 패리티 비트들은 제거된다.
본 발명의 수신 시스템에서도 아웃터 디코더(4303)는 3가지 옵션이 있다. 즉, LDPC 디코딩 후 이너 코드 패리티 비트들이 제거된 FEC 프레임에 대해 BCH 디코딩이 수행될 수도 있고, CRC 디코딩이 수행될 수도 있으며, 아웃터 디코딩이 수행되지 않을 수도 있다. 상기 아웃터 디코더(4303)는 L1 시그널링 데이터에 포함된 정보 중 적어도 L1D_plp_fec_type 필드를 이용하여 송신 시스템의 아웃터 인코더(2101)의 역과정으로 BCH 디코딩과 CRC 디코딩 중 하나를 수행하거나, 아웃터 디코딩 과정을 스킵한다. 만일, 상기 아웃터 디코더(4303)에서 상기 FEC 프레임에 대해 BCH 디코딩 또는 CRC 디코딩이 수행되면, 상기 FEC 프레임으로부터 아웃터 코드 패리티 비트들도 제거된다.
그리고 상기 아웃터 디코더(4303)에서 아웃터 코드 패리티 비트들이 상기 FEC 프레임으로부터 제거되면 FEC 프레임 페이로드 즉, 해당 PLP의 베이스밴드 패킷만 남게 된다. 한편, 송신 시스템에서 아웃터 인코딩이 수행되지 않은 경우, 수신 시스템에서도 아웃터 디코딩은 수행되지 않으며, 이 경우 이너 디코더(4301)에서 이너 코드 패리티 비트들이 상기 FEC 프레임으로부터 제거되면 해당 PLP의 베이스밴드 패킷만 남게 된다.
이는 송신 시스템에서 각 PLP별로 해당 PLP의 베이스밴드 패킷에 대해 아웃터 인코딩(옵셔널)과 이너 인코딩이 수행되어 해당 PLP의 베이스밴드 패킷에 아웃터 코드 패리티 비트들(옵셔널)과 이너 코드 패리티 비트들이 부가된 것이 FEC 프레임이기 때문이다. 다시 말해, 상기 디코딩부(3505)의 입력은 해당 PLP의 FEC 프레임이고, 상기 디코딩부(3505)의 출력은 해당 PLP의 베이스밴드 패킷이다.
상기 디코딩부(3505)에서 출력되는 베이스밴드 패킷은 제1 아웃풋 처리부(3600)로 입력된다. 즉, 상기 제1 역 BICM부(3500)에서 송신측의 역과정을 수행함에 의해 복원한 베이스밴드 패킷은 제1 아웃풋 처리부(3600)로 출력된다. 상기 베이스밴드 패킷의 상세 설명은 송신 시스템에서의 설명을 참조하기로 하고 여기서는 생략한다.
상기 제1 아웃풋 처리부(3600)는 BBP 디포맷터(3601)와 디캡슐레이터(3602)를 포함할 수 있다.
상기 BBP 디포맷터(3601)는 입력되는 해당 PLP의 베이스밴드 패킷을 디스크램블링한 후, 디스크램블링된 베이스밴드 패킷의 헤더 정보를 기반으로 해당 베이스밴드 패킷의 페이로드에 포함된 적어도 하나의 ALP 패킷을 추출하여 상기 디캡슐레이터(3602)로 출력한다. 상기 디캡슐레이터(3602)는 입력되는 적어도 하나의 ALP 패킷으로부터 방송 서비스 데이터를 포함하는 TS (Transport Stream) 패킷 또는 IP (Internal Protocol) 패킷을 복원한다. 만일 상기 방송 서비스 데이터가 TS 패킷들에 포함되어 있다면, 상기 디캡슐레이터(3602)는 TS 패킷들에 대해서는 헤더 내 DNP (Deleted Null Packets) 필드를 이용하여 송신 시스템에서 삭제했던 널 패킷들을 복원한다. 또한 상기 방송 서비스 데이터는 IP 패킷들에 포함되어 있을 수도 있고, 상기 IP 패킷들의 헤더는 압축되어 있을 수도 있다. 상기 IP 패킷들의 헤더가 압축되어 있는 경우, 송신측의 역과정을 수행하여 압축을 해제한다.
본 발명에서 인핸스드 레이어의 PLP 데이터를 처리하는 제2 역 BICM부(3550)는 제2 디매퍼(3502)와 MIMO 먹스(3503)를 제외한 나머지 블록들이 상기 제1 역 BICM부(3500)의 블록들과 동일한 블록들을 포함하므로, 상기 제2 역 BICM부(3550)의 상세 설명은 생략하기로 한다.
또한 본 발명에서 인핸스드 레이어의 PLP 데이터를 처리하는 제2 아웃풋 처리부(3650)는 제1 아웃풋 처리부(3600)와 동일한 블록들을 포함하므로, 상기 제2 아웃풋 처리부(3650)의 상세 설명도 생략하기로 한다.
한편, 본 발명에서 MIMO 방식이 적용된 경우, 제1 OFDM 복조부(3100)는 제1 안테나를 통해 수신되는 방송 신호를 OFDM 복조하고, 제2 OFDM 복조부(3150)는 제2 안테나를 통해 수신되는 방송 신호를 OFDM 복조하는 것을 일 실시예로 한다.
이때 제2 OFDM 복조부(3150)와 제2 프레임 파싱부(3250)는 각각 제1 OFDM 복조부(3100) 및 제1 프레임 파싱부(3200)와 동일한 블록들을 포함하므로, 상기 제2 OFDM 복조부(3150)와 제2 프레임 파싱부(3250)의 상세 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에서 MIMO 방식은 프리앰블 심볼에는 적용되지 않으며, LDM 방식과 함께 사용되지 않는 것을 일 실시예로 한다.
상기 MIMO 처리부(3300)는 L1 시그널링 데이터 중 적어도 L1B_first_sub_mimo 필드와 L1D_mimo 필드를 기반으로 제1 프레임 파싱부(3200)에서 타임 인터리브된 데이터와 제2 프레임 파싱부(3250)에서 타임 인터리브된 데이터를 입력받아 송신측의 역과정으로 MIMO 디코딩을 수행한 후 제1 역 BICM부(3500)의 제1 디매퍼(3501)와 제2 디매퍼(3502)로 각각 출력하는 것을 일 실시예로 한다. 본 발명에서는 비교적 작은 복잡도 증가로 용량 증가를 제공하기 위해 FR-SM (full-rate spatial multiplexing) 방식을 이용하여 MIMO 디코딩하는 것을 일 실시예로 한다. 그리고 본 발명에서 MIMO 처리는 PLP 레벨에서 적용되는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명의 송신 시스템에서는 MIMO 처리를 위해 동일한 컨스텔레이션들이 MIMO를 위해 사용되며, 동일한 모듈레이션 차수가 2개의 송신 안테나로부터 전송된다.
따라서, 상기 제1 디매퍼(3501)와 제2 디매퍼(3502)는 위의 내용을 기반으로 각각 컨스텔레이션 디매핑을 수행한다.
상기 제1 디매퍼(3501)에서 컨스텔레이션 디매핑되어 출력되는 특정 셀의 신호를 제1 출력 신호라 하고, 상기 제2 디매퍼(3502)에서 컨스텔레이션 디매핑되어 출력되는 동일한 셀의 신호를 제2 출력 신호라 하기로 한다. 상기 MIMO 먹스(3503)는 제1 출력 신호와 제2 출력 신호를 하나의 신호로 먹싱하여 상기 비트 디인터리버(3504)로 출력한다. 상기 비트 디인터리버(3504)의 동작 및 그 이후의 동작은 위에서 설명하였으므로 여기서는 생략한다.
한편 상기 PLP 데이터 처리부(3010)의 출력은 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 입력된다.
상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)는 상기 PLP 데이터 처리부(3010)의 출력을 데이터 컨테이너 포맷으로 인캡슐레이션하는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 데이터 컨테이너는 컨테이너 헤더와 컨테이너 페이로드로 구성되며, 상기 PLP 데이터 처리부(3010)의 출력은 상기 컨테이너 페이로드에 포함되는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)는 상기 PLP 데이터 처리부(3010)의 출력 데이터로 컨테이너 페이로드를 구성하고, 상기 컨테이너 페이로드에 컨테이너 헤더를 추가하여 데이터 컨테이너를 생성하는 것을 일 실시예로 한다.
지금까지는 상기 제1 아웃풋 처리부(3600)가 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에 포함되는 것을 일 실시예로 설명하였다. 이 경우 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에서 출력되는 데이터는 TS 패킷들 또는 IP 패킷들이며, 이 TS 패킷들 또는 IP 패킷들이 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)에서 하나 이상의 데이터 컨테이너로 인캡슐레이션된다.
본 발명은 다른 실시예로, 상기 제1 아웃풋 처리부(3600)가 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에 포함되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에서는 출력되는 데이터의 단위는 베이스밴드 패킷이다.
이때, 상기 제1 아웃풋 처리부(3600)는 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)에 포함될 수 있다. 이 경우 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)에 포함되는 제1 아웃풋 처리부(3600)는, 위에서 설명한 것처럼, 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에서 출력되는 베이스밴드 패킷으로부터 적어도 하나의 ALP 패킷을 추출하고, 상기 추출된 적어도 하나의 ALP 패킷으로부터 TS 패킷들 또는 IP 패킷들을 복원한다. 그리고 복원된 TS 패킷들 또는 IP 패킷들을 적어도 하나의 데이터 컨테이너로 인캡슐레이션한다.
다른 실시예로, 상기 제 1 아웃풋 처리부(3600)의 BBP 디포맷터는 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)에 포함되고, 상기 제 1 아웃풋 처리부(3600)의 디캡슐레이터는 링크 레이어에 포함될 수도 있다. 이 경우, 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)에 포함되는 제1 아웃풋 처리부(3600)는, 위에서 설명한 것처럼, 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에서 출력되는 베이스밴드 패킷으로부터 적어도 하나의 ALP 패킷을 추출한다. 그리고 추출된 적어도 하나의 ALP 패킷을 적어도 하나의 데이터 컨테이너로 인캡슐레이션한다.
또 다른 실시예로, 상기 제 1 아웃풋 처리부(3600)의 BBP 디포맷터는 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에 포함되고, 상기 제 1 아웃풋 처리부(3600)의 디캡슐레이터는 링크 레이어에 포함될 수도 있다. 이 경우, 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에 포함되는 제1 아웃풋 처리부(3600)는, 위에서 설명한 것처럼, 상기 PLP 데이터 처리부(3010)의 제1 역 BICM부(3500)에서 출력되는 베이스밴드 패킷으로부터 적어도 하나의 ALP 패킷을 추출하여 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 출력한다. 즉, 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에서 출력되는 데이터의 단위는 ALP 패킷이다. 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)는 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에서 출력되는 적어도 하나의 ALP 패킷을 적어도 하나의 데이터 컨테이너로 인캡슐레이션한다.
또 다른 실시예로, 상기 제1 아웃풋 처리부(3600)는 상기 PLP 데이터 처리부(3010)와 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)에 포함되지 않을 수 있다. 즉, 상기 제1 아웃풋 처리부(3600)는 시스템 온 칩부(3050)나 링크 레이어에 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에서 출력되는 데이터의 단위는 베이스밴드 패킷이고, 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)는 상기 베이스밴드 패킷을 적어도 하나의 데이터 컨테이너로 인캡슐레이션한다.
만일, LDM 방식이 이용된다면, 상기 제2 아웃풋 처리부(3600)는 상기 제1 아웃풋 처리부(3500)와 같은 방식으로 위치가 결정된다.
지금까지 설명한 것처럼, 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에서는 베이스밴드 패킷, ALP 패킷, TS 패킷, IP 패킷 중 하나가 출력될 수 있으므로, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 이러한 패킷을 데이터 패킷이라 하기로 한다. 다시 말해, 상기 데이터 패킷은 베이스밴드 패킷, ALP 패킷, TS 패킷, IP 패킷 중 하나가 될 수 있다.
또한 본 발명은 상기 데이터 패킷이 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 입력되어 적어도 하나의 데이터 컨테이너로 인캡슐레이션되는 것을 일 실시예로 한다.
이때, 상기 PLP 데이터 처리부(3010)는 상기 데이터 패킷의 길이 정보와 상기 데이터 패킷에 에러가 있는지 유무를 지시하는 correct 신호, 상기 데이터 패킷의 타겟 PLP를 식별하기 위한 PLP_ID를 추가적으로 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 출력한다. 예를 들어, 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에서 출력되는 데이터 패킷이 베이스밴드 패킷이면, 상기 길이 정보는 상기 베이스밴드 패킷의 길이를 식별하기 위한 정보를 포함한다. 그리고, 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에서 출력되는 데이터 패킷이 ALP 패킷이면 상기 길이 정보는 상기 ALP 패킷의 길이를 식별하기 위한 정보를 포함한다. 또한 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에서 출력되는 데이터 패킷이 TS 패킷이거나 IP 패킷이면, 상기 길이 정보는 해당 TS 패킷의 길이 또는 해당 IP 패킷의 길이를 식별하기 위한 정보를 포함한다.
그리고 상기 L1 시그널링 처리부(3020)는 L1 Basic 시그널링 데이터와 L1 Detail 시그널링 데이터로부터 시간 정보가 추출되면, 추출된 시간 정보를 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 출력한다. 이는 하나의 실시예이며, 상기 시간 정보 외에 다른 L1 시그널링 정보도 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 출력될 수 있다.
예를 들어, 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 출력되는 데이터 패킷이 베이스밴드 패킷이라면, 상기 베이스밴드 패킷의 길이는 타겟 PLP를 위해 선택된 아웃터 코드 타입, 이너 코드 레이트, 그리고 코드 길이에 의해 식별될 수 있다. 따라서, 상기 베이스밴드 패킷의 길이를 식별하기 위한 정보는 상기 베이스밴드 패킷의 실제 길이 값이 될 수도 있고, 또는 L1 시그널링 데이터로부터 추출된 해당 PLP의 아웃터 코드 타입, 이너 코드 레이트, 그리고 코드 길이 정보가 될 수도 있다. 또는 상기 L1 시그널링 처리부(3020)에서 추출된 L1D_plp_fec_type 필드 값과 L1D_plp_cod 필드 값이 될 수도 있다.
본 발명은 설명의 편의를 위해 상기 L1 시그널링 처리부(3020)에서 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)에 제공하는 L1 시그널링 데이터를 인캡슐레이션을 위한 정보 또는 인캡슐레이션 정보라 하기로 한다.
도 18은 본 발명에 따른 데이터 컨테이너의 구조를 보인 일 실시예로서, 컨테이너 헤더(5100)와 컨테이너 페이로드(5200)로 구성된다.
상기 컨테이너 페이로드(5200)에 포함되는 데이터 패킷은 베이스밴드 패킷이 될 수도 있고, ALP 패킷이 될 수도 있으며, 또는 TS 패킷이나 IP 패킷이 될 수도 있다. 이때, 상기 컨테이너 페이로드(5200)에는 하나의 데이터 패킷만 포함될 수도 있고, 복수개의 데이터 패킷들이 포함될 수도 있다. 상기 컨테이너 페이로드(5200)의 길이는 해당 컨테이너 페이로드(5200)에 포함되는 데이터 패킷의 길이, 데이터 패킷의 타입 및 데이터 패킷의 개수에 따라 달라질 수 있다.
상기 컨테이너 페이로드(5200)에 포함되는 데이터 패킷이 베이스밴드 패킷이라면, 상기 컨테이너 페이로드(5200)에는 하나의 베이스밴드 패킷만 포함되는 것을 일 실시예로 한다. 이 경우, 상기 컨테이너 페이로드(5200)의 길이가 상기 베이스밴드 패킷의 길이보다 크면, 상기 베이스밴드 패킷이 매핑되고 남은 페이로드 영역은 0과 같은 더미 데이터로 채우는 것을 일 실시예로 한다. 그리고 상기 베이스밴드 패킷은 전술한 바와 같이 BBP 헤더와 BBP 페이로드로 구성되는데, 상기 BBP 헤더는 1바이트 또는 2바이트의 베이스 필드를 필수적으로 포함하고, 옵셔널 필드와 확장 필드를 추가로 포함할 수 있다. 상기 BBP 헤더의 상세 설명은 위에서 하였으므로, 여기서는 생략하기로 한다.
도 18은 본 발명에 따른 컨테이너 페이로드(5200)에 하나의 베이스밴드 패킷이 포함되고, 그 베이스밴드 패킷의 헤더는 1 바이트 또는 2 바이트의 베이스 필드만 포함된 예를 보이고 있다.
한편, 상기 컨테이너 헤더(5100)는 4 바이트의 시작 구분자(start delimiter) 필드, 1 바이트의 타입 (type) 필드, 2 바이트의 길이(length) 필드, 및 1 바이트의 연속 카운터(continuity counter) 필드를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 시작 구분자 필드는 해당 컨테이너의 시작 위치를 지시하는 것을 일 실시예로 한다. 특히, 상기 시작 구분자 필드는 해당 컨테이너 헤더(5100)의 시작 위치를 찾을 때 이용할 수 있다. 본 발명에서는 상기 시작 구분자 필드 값으로 0x5A5A5A5A가 할당되는 것을 일 실시예로 한다. 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 실시예이며, 상기 시작 구분자 필드 값은 시스템 설계자에 의해 변경될 수 있으므로 상기 값으로 제한되지 않을 것이다.
상기 타입 필드는 해당 컨테이너 페이로드(5200)에 포함되는 데이터 패킷의 특징을 지시한다. 예를 들어, 하나의 베이스밴드 패킷이 해당 컨테이너 페이로드에 포함된다면, 상기 타입 필드는 상기 베이스밴드 패킷의 특징을 지시한다. 이를 위해, 상기 타입 필드는 다시 1 비트의 에러 모드 (error mode) 필드, 1 비트의 에러 (error) 필드, 6 비트의 PLP_ID 필드로 나누어진다. 하기 표 8은 상기 에러 모드 필드와 상기 에러 필드와의 관계를 나타낸다.
상기 표8에서 에러 모드 필드는 그 다음에 오는 에러 필드의 사용 여부를 지시한다. 일 예로, 상기 에러 모드 필드 값이 0이면, 해당 컨테이너 헤더(5100)에서 에러 필드는 사용되지 않음을 지시한다. 다른 예로, 상기 에러 모드 필드 값이 1이면, 해당 컨테이너 헤더(5100)에서 에러 필드가 사용되며, 상기 에러 필드를 통해 해당 베이스밴드 패킷에 에러가 있는지 유무를 지시한다.
즉, 전술한 바와 같이, 본 발명의 송신 시스템의 아웃터 인코더에서는 3가지 옵션이 있었다. 다시 말해, 송신 시스템에서는 베이스밴드 패킷에 대해 BCH 인코딩을 수행할 수도 있고, CRC 인코딩을 수행할 수도 있으며, 아웃터 인코딩을 수행하지 않을 수도 있다. 여기서, BCH 인코딩은 에러 정정 기능과 에러 검출 기능을 모두 제공하고, CRC 인코딩은 에러 검출 기능만을 제공한다. 그리고 수신 시스템에서는 송신 시스템의 역과정으로 아웃터 디코딩을 수행하므로, 송신 시스템에서 BCH 인코딩 또는 CRC 인코딩을 수행한 경우, 수신 시스템에서는 에러 검출 기능을 갖게 된다. 하지만, 전송 효율 등을 위해 송신 시스템에서 아웃터 인코딩을 수행하지 않은 경우, 수신 시스템에서는 에러 검출 기능이 없다.
그리고, 상기 수신 시스템에서 아웃터 디코딩이 이루어지지 않으면, 해당 베이스밴드 패킷에 에러가 있는지 유무를 알 수 없다. 이 경우 상기 에러 모드 필드 값은 0으로 설정되고, 상기 에러 모드 필드 다음에 위치한 에러 필드는 사용되지 않는다. 한편, 상기 에러 모드 필드 값이 1이면, 그 다음에 위치한 에러 필드는 해당 컨테이너 페이로드(5200)에 포함되는 베이스밴드 패킷의 에러 유무를 지시한다.
일 예로, 상기 에러 필드 값이 0이면, 해당 컨테이너 페이로드(5200)에 포함된 베이스밴드 패킷에 에러가 없음을 지시하고, 상기 에러 필드 값이 1이면, 해당 컨테이너 페이로드(5200)에 포함된 베이스밴드 패킷에 에러가 있음을 지시한다. 여기서, 상기 에러 필드 값이 1이면, BCH 디코딩(옵셔널)과 LDPC 디코딩에 의해 에러 정정을 수행한 후에도 해당 베이스밴드 패킷에 에러가 남아 있음을 의미한다.
본 발명에서는 설명의 편의를 위해 상기 에러 필드를 에러 인디케이터라 칭하기도 하고, 상기 에러 모드 필드와 에러 필드의 조합을 에러 인디케이터라 칭하기도 한다. 본 발명은 다른 실시예로, 상기 컨테이너 페이로드(5200)에 복수개의 데이터 패킷들이 매핑되고, 매핑된 복수개의 데이터 패킷들 중 적어도 하나의 데이터 패킷에 에러가 있으면, 상기 에러 인디케이터를 통해 에러 있음을 지시할 수도 있다.
상기 PLP_ID 필드는 해당 컨테이너 페이로드(5200)에 포함되는 데이터 패킷의 타겟 PLP의 식별자를 지시한다. 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)는 상기 컨테이너 헤더(5100)의 PLP_ID 필드 값을 설정하기 위해 상기 L1 시그널링 처리부(3020)에서 추출된 PLP_ID 필드 값을 상기 L1 시그널링 처리부(3020)로부터 제공받는 것을 일 실시예로 한다. 이때 상기 컨테이너 헤더(5100)의 PLP_ID 필드 값은 상기 L1 시그널링 처리부(3020)에서 제공되는 PLP_ID 필드 값과 동일하게 설정되는 것을 일 실시예로 한다.
상기 길이 필드는 해당 컨테이너 페이로드(5200)에 포함되는 데이터 패킷의 길이를 바이트 단위로 나타내는 것을 일 실시예로 한다. 만일 상기 컨테이너 페이로드(5200)에 하나의 베이스밴드 패킷이 매핑되었다면, 상기 길이 필드는 상기 베이스밴드 패킷의 길이를 나타낸다. 이때, 상기 베이스밴드 패킷의 길이는 타겟 PLP를 위해 선택된 아웃터 코드 타입, 이너 코드 레이트, 그리고 코드 길이에 의해 결정되며, 249 바이트(즉, 1992 비트)에서 7020 바이트(즉, 56160 비트) 사이 값을 가진다. 본 발명은 다른 실시예로, 상기 컨테이너 페이로드(5200)에 복수개의 데이터 패킷들이 매핑되면, 상기 길이 필드는 상기 컨테이너 페이로드(5200)의 길이를 지시할 수도 있다. 또한 본 발명에 따른 데이터 컨테이너의 길이는 고정될 수도 있고, 가변될 수도 있다. 만일 데이터 컨테이너의 길이가 가변적이라면, 상기 길이 필드에 해당 데이터 컨테이너의 길이를 식별하기 위한 정보를 시그널링할 수도 있다.
상기 연속 카운터 필드는 0에서 255까지 증가하며, 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 동일한 PLP_ID를 갖는 데이터 패킷이 입력될 때마다 1씩 증가하는 것을 일 실시예로 한다. 본 발명에서는 상기 연속 카운터 필드를 이용하여 특정 PLP (또는 하나의 서브 프레임이나 하나의 프레임)내 데이터 패킷들의 연속성을 확인할 수 있다. 본 발명은 다른 실시예로, 상기 컨테이너 페이로드(5200)에 복수개의 데이터 패킷들이 매핑되면, 상기 연속 카운터 필드는 상기 컨테이너 페이로드(5200)에 포함되는 데이터 패킷들의 개수를 카운트할 수도 있다. 이 경우, 동일한 PLP_ID를 갖는 복수개의 데이터 패킷들이 상기 컨테이너 페이로드(5200)에 매핑되는 것을 일 실시예로 한다.
도 18의 데이터 컨테이너의 컨테이너 헤더(5100)에 할당되는 필드의 순서, 위치, 의미는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예일 뿐이며, 컨테이너 헤더(5100)에 할당되는 필드의 순서, 위치, 의미, 추가 할당되는 필드의 수는 당업자에 의해 용이하게 변경될 수 있으므로 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않을 것이다.
전술한 바와 같이 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)에서 생성된 데이터 컨테이너는 시스템 디코더를 포함하는 시스템 온 칩부(3050)으로 제공된다.
상기 시스템 온 칩부(3050)는 상기 데이터 컨테이너의 컨테이너 헤더(5100)에 시그널링된 헤더 정보를 기반으로 해당 컨테이너 페이로드(5200)에 포함된 데이터 패킷을 추출하고, 추출된 데이터 패킷으로부터 서비스 또는 프로덕트를 위한 오디오 및/또는 비디오 데이터를 분리하여 복원하는 것을 일 실시예로 한다.
이를 위해 상기 시스템 온 칩부(3050)는 수신된 데이터 컨네이너의 컨테이너 페이로드(5200)에 포함된 데이터 패킷을 추출하고, 추출된 데이터 패킷으로부터 오디오 데이터와 비디오 데이터를 분리하는 시스템 디코더, 상기 분리된 오디오 데이터를 디코딩하는 오디오 디코더, 및 상기 분리된 비디오 데이터를 디코딩하는 비디오 디코더를 포함하는 것을 일 실시예로 한다. 또한 상기 시스템 온 칩부(3050)는 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)에서 출력되는 데이터 컨테이너로부터 데이터 패킷의 추출, 추출된 데이터 패킷으로부터 오디오 데이터와 비디오 데이터의 분리, 분리된 오디오 데이터와 비디오 데이터의 디코딩, 재생, 및 립싱크 등을 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다. 상기 제어기는 상기 시스템 온 칩부(3050)의 외부에 구비될 수도 있다. 이에 더하여, 상기 시스템 온 칩부(3050)는 비용, 기술, 제어기의 처리 능력 등에 따라 CAS(Conditional Access System) 제어, 외부 저장 장치 제어, 3D (Dimensional) 제어, 화질 향상 제어 등을 수행할 수도 있다.
상기 시스템 온 칩부(3050)의 동작은 하드웨어, 펌웨어, 미들웨어, 소프트웨어 중 어느 하나로 이루어질 수도 있고, 또는 그러한 것 중 적어도 두개의 결합으로 이루어질 수도 있다.
그리고 상기 시스템 온 칩부(3050)에서는 PCR (Program Clock Reference) 클럭 복원, 오디오 데이터와 비디오 데이터의 출력을 동기화하는 립싱크 등을 수행하기 위해서는 기준 시간이 필요하다.
상기 시스템 온 칩부(3050)는 송신 시스템에서 전송한 시간 정보를 기준 시간으로 이용하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 시스템 온 칩부(3050)에서 상기 시간 정보를 기준 시간으로 사용하려면, 먼저 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)는 상기 L1 시그널링 처리부(3020)로부터 받은 시간 정보를 상기 시스템 온 칩부(3050)로 전달해야 한다.
상기 L1 시그널링 처리부(3020)에서 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 전송하는 시간 정보는 L1 Basic 시그널링 데이터에 포함된 L1B_time_info_flag 필드 값 및 상기 L1B_time_info_flag 필드 값에 따라 L1 Detail 시그널링 데이터에 포함된 L1D_time_sec 필드, L1D_time_msec 필드, L1D_time_usec 필드, 및 L1D_time_nsec 필드 중 적어도 하나의 필드 값으로부터 획득한 정보에 대응한다.
이때 상기 L1 Basic 시그널링 데이터의 L1B_time_info_flag 필드 값이 00을 지시하면, 상기 L1 Detail 시그널링 데이터는 L1D_time_sec 필드, L1D_time_msec 필드, L1D_time_usec 필드, 및 L1D_time_nsec 필드 중 어느 것도 포함하지 않으며, 이 경우 현재 프레임에 시간 정보가 없음을 지시하는 L1B_time_info_flag 필드 값만 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 전송된다.
상기 L1D_time_sec 필드, L1D_time_msec 필드, L1D_time_usec 필드, 및 L1D_time_nsec 필드 중 적어도 하나의 필드에서 추출한 시간 정보는 송신 시스템에서 상기 시간 정보가 포함되는 해당 프레임 내 부트스트랩 중 첫번째 심볼의 첫번째 샘플이 전송된 시간인 것을 일 실시예로 한다.
본 발명은 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3050)에서 상기 L1 시그널링 처리부(3020)로부터 제공된 시간 정보를 상기 시스템 온 칩부(3050)로 전달하는 다양한 실시예들을 설명하기로 한다.
상기 시스템 온 칩부(3050)는 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3020)에서 제공하는 시간 정보를 기준 시간으로 설정하고, 상기 기준 시간을 기반으로 다양한 시간 정보를 만들거나 기존 시간을 보정하는 것을 일 실시예로 한다. 예를 들어, 상기 기준 시간을 기반으로 PCR 복원, 시스템 타임 클럭, 비디오 데이터나 오디오 데이터가 디코딩되어야 하는 시간, 비디오 데이터와 오디오 데이터가 재생되어야 하는 시간 등을 만들어내거나 보정할 수 있다. 특히, 본 발명에서는 오디오 데이터와 비디오 데이터를 동시에 재생할 때 상기 기준 시간을 기반으로 오디오 데이터와 비디오 데이터의 동기를 맞추는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 상기 시간 정보에 포함된 시간은 오디오 데이터와 비디오 데이터의 립싱크를 맞추기 위한 기준 시간으로 사용된다. 일 예로, 상기 기준 시간으로 시스템 타임 클럭을 만들어내고, 이 시스템 타임 클럭을 이용하여 오디오 데이터와 비디오 데이터의 립싱크를 맞출수도 있다.
도 19는 본 발명의 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)에서 상기 시스템 온 칩부(3050)로 시간 정보를 전달하기 위한 데이터 컨테이너 구조의 일 실시예를 보이고 있다.
즉, 도 19는 도 18와 같은 데이터 컨테이너의 일부에 시간 정보를 포함시켜 상기 시스템 온 칩부(3050)로 제공하는 데이터 컨테이너 구조의 일 실시예이다.
도 19의 데이터 컨테이너는 컨테이너 헤더(5100)와 컨테이너 페이로드(5200) 사이에 시간 정보 전송을 위한 필드(5300)를 추가하는 예를 보이고 있다.
도 19에서 상기 시간 정보 전송을 위한 필드(5300)를 제외한 나머지는 도 18의 상세 설명을 참조하기로 하고 여기서는 생략한다.
본 발명은 설명의 편의를 위해 상기 시간 정보 전송을 위한 필드(5300)를 컨테이너 시간 필드라 하기로 한다. 상기 컨테이너 시간 필드란 용어는 출원인에 의해 임의로 선택된 용어로서 시스템 설계자에 따라 변경될 수 있으므로, 본 발명은 용어의 단순한 명칭이나 의미가 아닌 용어의 의도된 의미에 근거하여 이해되어야 한다.
본 발명은 상기 컨테이너 시간 필드(5300)에 9 바이트를 할당하는 것을 일 실시예로 한다. 또한 본 발명은 상기 컨테이너 시간 필드(5300)를 해당 데이터 컨테이너의 컨테이너 헤더와 컨테이너 페이로드 중 어느 하나에 포함시킬 수도 있다. 본 발명에서는 상기 컨테이너 시간 필드(5300)를 컨테이너 헤더(5100)에 포함시키는 것을 일 실시예로 한다. 이 경우, 상기 컨테이너 헤더는 8 바이트에서 17 바이트로 확장된다.
상기 컨테이너 시간 필드(5300)는 1 바이트의 시간 모드 필드(5310)와 8 바이트의 시간 정보 필드(5320)를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 시간 모드 필드(5310)는 상기 시간 정보 필드(5320)에 시간 정보가 존재하는지 유무와 상기 시간 정보 필드(5320)에 시간 정보가 존재할 경우에 상기 시간 정보 필드(5320)에 존재하는 시간 정보의 정밀도를 지시하는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 상기 시간 모드 필드(5310)에 시그널링되는 정보는 상기 L1 Basic 시그널링 데이터로부터 추출되어 제공된 L1B_time_info_flag 필드 값에 기반한다.
본 발명에서 시간 모드 필드(5310)는 다시 최상위 1 비트의 시간 플래그 필드와 하위 7비트의 시간 타입 필드로 구분하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 시간 플래그 필드는 해당 데이터 컨테이너로 전송되는 시간 정보가 유효한지 여부를 지시하는 것을 일 실시예로 한다. 예를 들어, 상기 시간 플래그 필드 값이 1이면 해당 데이터 컨테이너로 전송되는 시간 정보가 유효하고, 0이면 시간 정보가 유효하지 않다고 지시한다.
상기 시간 타입 필드는 상기 시간 정보 필드(5320)에 포함되는 시간 정보의 정밀도(precision)를 지시한다. 특히, 상기 시간 타입 필드는 상기 시간 플래그 필드 값이 1일 때, 상기 시간 정보 필드(5320)에 포함되는 시간 정보의 정밀도를 지시하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 시간 정보 필드(5320)에 포함되는 시간 정보의 정밀도는 해당 프레임의 프리앰블에서 추출한 시간 정보의 정밀도와 동일한 것을 일 실시예로 한다. 또한, 상기 시간 타입 필드는 상기 시간 정보 필드(5320)에 시간 정보가 없을때에도 이를 지시하는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 상기 시간 타입 필드는 상기 L1 Basic 시그널링 데이터에 포함된 L1B_time_info_flag 필드의 의미와 유사하다.
예를 들어, 상기 시간 타입 필드 값이 0x80이면, 상기 시간 정보 필드(5320)에 포함되는 시간 정보가 없음을 지시한다. 이 경우 상기 시간 정보 필드(5320)는 0과 같은 더미 비트들로 모두 채우는 것을 일 실시예로 한다.
다른 예로, 상기 시간 타입 필드 값이 0x81이면, 상기 시간 정보 필드(5320)에 포함되는 시간 정보의 정밀도는 밀리 세크(ms)임을 지시한다. 이 경우, 상기 시간 정보 필드(5320)의 64 비트들(즉, 8바이트) 중 상위 48비트들은 밀리 세크 단위의 시간 정보를 포함하고, 나머지 비트들은 더미 데이터를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
또 다른 예로, 상기 시간 타입 필드 값이 0x82이면, 상기 시간 정보 필드(5320)에 포함되는 시간 정보의 정밀도는 마이크로 세크(us)임을 지시한다. 이 경우, 상기 시간 정보 필드(5320)의 64 비트들(즉, 8바이트) 중 상위 52비트들은 마이크로 세크 단위의 시간 정보를 포함하고, 나머지 비트들은 더미 데이터를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
또 다른 예로, 상기 시간 타입 필드 값이 0x83이면, 상기 시간 정보 필드(5320)에 포함되는 시간 정보의 정밀도는 나노 세크(ns)임을 지시한다. 이 경우, 상기 시간 정보 필드(5320)의 64 비트들(즉, 8바이트) 중 상위 64비트들은 나노 세크 단위의 시간 정보를 포함하고, 나머지 비트들은 더미 데이터를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
도 20(a)와 도 20(b)는 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)에서 시간 정보와 베이스밴드 패킷을 포함하는 데이터 컨테이너를 생성하여 상기 시스템 온 칩부(3050)로 출력하는 실시예들을 보이고 있다. 도 20(a), 도 20(b)에서 CH는 컨테이너 헤더를 의미하고, CP는 컨테이너 페이로드를 의미한다. 도 20(a), 도 20(b)에서 보인 모든 데이터 컨테이너는 도 19와 같은 구조를 갖는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 각 데이터 컨테이너는 컨테이너 헤더와 컨테이너 페이로드를 포함하고, 상기 컨테이너 헤더는 4바이트의 시작 구분자(start delimiter) 필드, 1바이트의 타입 필드, 2바이트의 길이 필드, 1바이트의 연속 카운터 필드, 및 9바이트의 컨테이너 시간 필드를 포함한다. 그리고 상기 컨테이너 페이로드는 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에서 출력되는 적어도 하나의 데이터 패킷을 포함한다. 도 20(a), 도 20(b)에서 데이터 패킷은 베이스밴드 패킷인 것을 일 실시예로 한다.
도 20(a), 도 20(b)에서 컨테이너 페이로드에 포함되는 베이스밴드 패킷의 사이즈(또는 길이)가 해당 컨테이너 페이로드의 사이즈(또는 길이)보다 작다면, 상기 컨테이너 페이로드의 나머지는 0과 같은 더미 데이터로 채워지는 것을 일 실시예로 한다. 상기 더미 데이터는 D로 표시된다.
본 발명에서는 도 20(a)와 같이 하나의 프레임 내 프리앰블 영역의 L1 시그널링 데이터에 시간 정보가 포함되고, 데이터 영역에는 복수개의 FEC 블록들이 포함되어 있다고 가정하면, 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)에서는 상기 FEC 블록들의 개수만큼 데이터 컨테이너들을 생성하고, 각 데이터 컨테이너의 컨테이너 시간 필드(5300)에 상기 L1 시그널링 데이터에서 추출한 시간 정보를 동일하게 시그널링할 수 있다. 즉, A에 해당하는 시간 정보를 전송하는 프레임을 기반으로 생성된 모든 데이터 컨테이너들은 각각 A에 해당하는 시간 정보를 포함하는 컨테이너 헤더와 해당 FEC 블록 내 베이스밴드 패킷을 포함하는 컨테이너 페이로드로 구성될 수 있다.
또한 본 발명에서는 위와 같은 가정하에, 도 20(b)와 같이 첫번째 데이터 컨테이너의 컨테이너 시간 필드(5300)에만 상기 L1 시그널링 데이터에서 추출한 시간 정보를 시그널링하고, 나머지 데이터 컨테이너의 컨테이너 시간 필드(5300)에는 시간 정보 없음을 시그널링할 수도 있다. 즉, A에 해당하는 시간 정보를 전송하는 프레임을 기반으로 생성된 모든 데이터 컨테이너들 중 첫번째 데이터 컨테이너의 컨테이너 헤더에만 A에 해당하는 시간 정보를 시그널링하고, 나머지 데이터 컨테이너들의 컨테이너 헤더에는 시간 정보가 없음을 시그널링할 수 있다.
본 발명은 또 다른 실시예로, A에 해당하는 시간 정보를 전송하는 프레임을 기반으로 생성된 모든 데이터 컨테이너들 중 첫번째 데이터 컨테이너는 도 19와 같이 컨테이너 시간 필드(5300)를 포함하는 구조의 데이터 컨테이너를 생성하여 출력하고, 나머지 데이터 컨테이너들은 도 18와 같이 컨테이너 시간 필드(5300)가 없는 구조의 데이터 컨테이너를 생성하여 출력할 수도 있다. 이때 상기 L1 시그널링 데이터에서 추출한 A에 해당하는 시간 정보는 첫번째 데이터 컨테이너의 컨테이너 시간 필드(5300)에 시그널링되어 출력된다.
이때, 도 19와 같은 구조의 데이터 컨테이너를 사용하여 시간 정보를 전송하는 경우, 타임 인터리빙(TI) 모드에 따라 서로 다른 성능을 가질 수 있다.
도 21은 TI 모드가 HTI 모드일 때, 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)에서 도 19와 같이 시간 정보를 포함하는 데이터 컨테이너를 생성하여 상기 시스템 온 칩부(3050)로 전송하는 예를 보이고 있다. HTI 모드에서 하나의 프레임(또는 서브 프레임)은 정수개의 FEC 블록들로 구성된다.
도 21에서 N번째 프레임의 프리앰블의 L1 시그널링 데이터에 시간 정보가 포함되어 수신된다면, 상기 L1 시그널링 데이터에서 추출한 시간 정보를 포함하는 데이터 컨테이너(C0)는 N번째 프레임의 첫번째 FEC 블록의 디코딩이 완료되는 시점에서 상기 시스템 온 칩부(3050)로 전송된다. 이때 상기 시간 정보를 포함하는 데이터 컨테이너(C0)의 페이로드에는 N-1번째 프레임의 마지막 FEC 블록으로부터 추출된 베이스밴드 패킷이 포함된다.
그리고 N+1번째 프레임의 프리앰블의 L1 시그널링 데이터에도 시간 정보가 포함되어 수신된다면, 상기 L1 시그널링 데이터에서 추출한 시간 정보를 포함하는 데이터 컨테이너(C4)는 N+1번째 프레임 내 첫번째 FEC 블록의 디코딩이 완료되는 시점에서 상기 시스템 온 칩부(3050)로 전송된다. 이때에도 상기 시간 정보를 포함하는 데이터 컨테이너(C4)의 페이로드에는 N번째 프레임의 마지막 FEC 블록으로부터 추출된 베이스밴드 패킷이 포함된다.
즉, HTI 모드에서는 시간 정보를 포함하는 프리앰블의 디코딩 완료 시점부터 상기 프리앰블에서 추출한 시간 정보를 포함하는 데이터 컨테이너를 상기 시스템 온 칩부(3050)로 전송하는 시점까지 항상 동일한 시간(즉, 디코딩 레이턴시)이 걸린다. 따라서, 상기 시스템 온 칩부(3050)에서는 수신되는 데이터 컨테이너에 포함된 시간 정보를 기준 시간으로 이용하여 PCR 복원, 립싱크 제어 등을 정상적으로 수행할 수 있다. 상기 시스템 온 칩부(3050)의 동작은 위에서 설명하였으므로 여기서는 생략하기로 한다.
도 22(a)와 도 22(b)는 TI 모드가 CTI 모드일 때, 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)에서 도 19와 같이 시간 정보를 포함하는 데이터 컨테이너를 생성하여 상기 시스템 온 칩부(3050)로 전송하는 예를 보이고 있다.
이때 CTI 모드에서 하나의 프레임(또는 서브 프레임)은 정수개의 FEC 블록들로 이루어지지 않을 수도 있다. 즉, CTI 모드에서는 HTI 모드와는 다르게 정수개의 FEC 블록들로 하나의 프레임(또는 서브 프레임)을 구성하기 위해 더미 변조값들의 삽입을 요구하지 않는다.
그러므로, 도 22(a), 도 22(b)에서와 같이 하나의 FEC 블록이 두개의 프레임 상에서 스프레드될 수 있다. 즉, 도 22(a), 도 22(b)에서 N번째 프레임의 마지막 FEC 블록과 N+1번째 프레임의 첫번째 FEC 블록 각각은 완전한 FEC 블록이 아니며, 두 FEC 블록이 합쳐져야 완전한 FEC 블록이 된다. N+1번째 프레임에서 첫번째 완전한 FEC 블록은 FEC5로 명명된 FEC 블록이며, 첫번째 완전한 FEC 블록의 시작 위치는 L1 Detail 시그널링 데이터의 L1D_plp_CTI_fec_block_start 필드에 시그널링된다. 도 22(a), 도 22(b)에서와 같이 하나의 FEC 블록이 두개의 프레임 상에서 스프레드될 때에도, 프리앰블에 포함된 시간 정보를 포함하는 데이터 컨테이너는 상기 프리앰블 다음에 위치한 첫번째 FEC 블록(즉, FEC4)의 디코딩이 완료되는 시점에서 상기 시스템 온 칩부(3050)로 전송된다. 그러므로, 하나의 FEC 블록이 두 프레임에 스프레드되는 양에 따라 시간 정보를 포함하는 프리앰블의 디코딩 완료 시점부터 상기 프리앰블에서 추출한 시간 정보를 포함하는 데이터 컨테이너를 상기 시스템 온 칩부(3050)로 전송하는 시점까지 걸리는 시간이 달라진다(variation 발생). 즉, 다른 디코딩 레이턴시를 가진다. 이 경우, 상기 시스템 온 칩부(3050)에서는 수신된 데이터 컨테이너에 포함된 시간 정보를 기준 시간으로 이용하여 PCR 복원, 립싱크 제어 등을 수행할 때 문제가 발생할 수 있다. 즉, 하나의 FEC 블록이 두 프레임에 스프레드되면서 발생되는 variation에 의해 데이터 컨테이너에서 추출한 시간 정보에 오차가 생기게 되고 이로 인해 립싱크가 정확히 맞지 않는 등의 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 위의 문제를 방지하기 위하여 시간 정보만을 전송하는 컨테이너를 제안한다. 본 발명은 시간 정보만을 전송하는 컨테이너를 시간 정보 컨테이너라 하기로 한다. 즉, 시간 정보 컨테이너에는 데이터 패킷이 포함되지 않으며, 데이터 패킷은 도 18과 같은 데이터 컨테이너를 통해 전송된다. 본 발명은 설명의 편의를 위해 시간 정보 컨테이너를 제1 컨테이너, 데이터 컨테이너를 제2 컨테이너라 칭하기로 한다. 이는 하나의 실시예이며, 그 반대도 가능하다.
도 23은 본 발명에 따른 시간 정보 컨테이너의 구조를 보인 일 실시예로서, 컨테이너 헤더와 컨테이너 페이로드로 구성된다.
본 발명에 따른 시간 정보 컨테이너는 데이터 패킷을 포함하지 않으므로, 본 발명의 시간 정보 컨테이너의 컨테이너 페이로드(6300)는 더미 데이터로 채우는 것을 일 실시예로 한다.
그리고 본 발명에 따른 시간 정보 컨테이너의 컨테이너 헤더는 해당 컨테이너에 대한 정보를 포함하는 6 바이트의 제1 헤더(6100)와 시간 정보를 포함하는 9 바이트의 제2 헤더(6200)로 구분하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 제1 헤더(6100)는 4 바이트의 시작 구분자(start delimiter) 필드, 1 바이트의 타입 (type) 필드, 및 1 바이트의 연속 카운터(continuity counter) 필드를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 시작 구분자 필드는 해당 시간 정보 컨테이너의 시작 위치를 지시하는 것을 일 실시예로 한다. 특히, 상기 시작 구분자 필드는 해당 컨테이너 헤더(6100)의 시작 위치를 찾을 때 이용할 수 있다. 또한 본 발명에서는 상기 시작 구분자 필드를 데이터 컨테이너와 시간 정보 컨테이너를 구분하는 식별자로 이용하는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서는 상기 시작 구분자 필드 값으로 0x3C3C3C3C가 할당되는 것을 일 실시예로 한다. 이는 하나의 실시예이며, 상기 시작 구분자 필드 값은 시스템 설계자에 의해 변경될 수 있으므로 상기 필드 값은 상기된 실시예로 한정되지 않을 것이다.
상기 타입 필드는 해당 컨테이너 페이로드(6200)에 포함되는 데이터의 특징을 지시한다. 이때 컨테이너 페이로드(6200)는 0과 같은 더미 데이터로 채워지므로 상기 제1 헤더(6100)에서 타입 필드를 삭제할 수도 있다. 만일 도 23과 같이 제1 헤더(6100)에 타입 필드가 포함된다면, 상기 타입 필드도 0과 같은 더미 데이터로 채우는 것을 일 실시예로 한다.
상기 연속 카운터 필드는 0에서 255까지 증가하며, 시간 정보 컨테이너가 생성될 때마다 1씩 증가하는 것을 일 실시예로 한다. 또는 시간 정보 컨테이너의 연속 카운터 필드와 데이터 컨테이너의 연속 카운터 필드를 조합하여 한 프레임 내에서 생성되는 컨테이너의 개수를 식별하기 위해 사용될 수도 있다.
본 발명에서 시간 정보 컨테이너의 길이는 고정될 수도 있고, 가변될 수도 있다. 만일 시간 정보 컨테이너의 길이가 가변적이라면, 상기 제1 헤더(6100)에 2 바이트의 길이 필드를 추가하고, 상기 길이 필드에 해당 시간 정보 컨테이너의 길이를 식별하기 위한 정보를 시그널링할 수도 있다. 만일 시간 정보 컨테이너의 길이가 고정적이고, 상기 길이 필드가 제1 헤더(6100)에 포함된다면 상기 길이 필드는 해당 시간 콘테이너의 고정된 길이 값을 가질 수도 있고, 아니면 0과 같은 더미 데이터로 채울 수도 있다. 도 23의 시간 정보 컨테이너는 188 바이트의 고정 길이를 갖는 것을 일 실시예로 하고 있으며, 도 23에서 컨테이너 헤더는 15 바이트라고 가정하였으므로, 컨테이너 페이로드(6300)는 173 바이트의 더미 데이터를 포함한다. 그리고 길이 필드를 이용하여 해당 컨테이너의 길이가 188 바이트임을 지시할 수도 있다.
상기 제2 헤더(6200)는 컨테이너 시간 필드라 하기로 하며, 도 19의 컨테이너 시간 필드(5200)와 동일한 의미, 기능을 가진다.
즉, 상기 제2 헤더(6200)도 시간 모드 필드(5310)와 시간 정보 필드(5320)를 포함한다.
상기 시간 모드 필드(5310)는 상기 시간 정보 필드(5320)에 시간 정보가 존재하는지 유무와 상기 시간 정보 필드(5320)에 시간 정보가 존재할 경우에 상기 시간 정보 필드(5320)에 존재하는 시간 정보의 정밀도를 지시하는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 시간 모드 필드(5310)는 다시 최상위 1 비트의 시간 플래그 필드와 하위 7비트의 시간 타입 필드로 구분하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 시간 플래그 필드는 해당 데이터 컨테이너로 전송되는 시간 정보가 유효한지 여부를 지시하는 것을 일 실시예로 한다. 예를 들어, 상기 시간 플래그 필드 값이 1이면 해당 데이터 컨테이너로 전송되는 시간 정보가 유효하고, 0이면 시간 정보가 유효하지 않다고 지시한다.
상기 시간 타입 필드는 상기 시간 정보 필드(5320)에 포함되는 시간 정보의 정밀도(precision)를 지시한다. 특히, 상기 시간 타입 필드는 상기 시간 플래그 필드 값이 1일 때, 상기 시간 정보 필드(5320)에 포함되는 시간 정보의 정밀도를 지시하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 시간 정보 필드(5320)에 포함되는 시간 정보의 정밀도는 해당 프레임의 프리앰블에서 추출한 시간 정보의 정밀도와 동일한 것을 일 실시예로 한다. 또한, 상기 시간 타입 필드는 상기 시간 정보 필드(5320)에 시간 정보가 없을때에도 이를 지시하는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 상기 시간 타입 필드는 상기 L1 Basic 시그널링 데이터에 포함된 L1B_time_info_flag 필드의 의미와 유사하다.
예를 들어, 상기 시간 타입 필드 값이 0x80이면, 상기 시간 정보 필드(5320)에 포함되는 시간 정보가 없음을 지시한다. 이 경우 상기 시간 정보 필드(5320)는 0과 같은 더미 비트들로 모두 채우는 것을 일 실시예로 한다.
다른 예로, 상기 시간 타입 필드 값이 0x81이면, 상기 시간 정보 필드(5320)에 포함되는 시간 정보의 정밀도는 밀리 세크(ms)임을 지시한다. 이 경우, 상기 시간 정보 필드(5320)의 64 비트들(즉, 8바이트) 중 상위 48비트들은 밀리 세크 단위의 시간 정보를 포함하고, 나머지 비트들은 더미 데이터를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
또 다른 예로, 상기 시간 타입 필드 값이 0x82이면, 상기 시간 정보 필드(5320)에 포함되는 시간 정보의 정밀도는 마이크로 세크(us)임을 지시한다. 이 경우, 상기 시간 정보 필드(5320)의 64 비트들(즉, 8바이트) 중 상위 52비트들은 마이크로 세크 단위의 시간 정보를 포함하고, 나머지 비트들은 더미 데이터를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
또 다른 예로, 상기 시간 타입 필드 값이 0x83이면, 상기 시간 정보 필드(5320)에 포함되는 시간 정보의 정밀도는 나노 세크(ns)임을 지시한다. 이 경우, 상기 시간 정보 필드(5320)의 64 비트들(즉, 8바이트) 중 상위 64비트들은 나노 세크 단위의 시간 정보를 포함하고, 나머지 비트들은 더미 데이터를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
도 23의 시간 정보 컨테이너의 컨테이너 헤더(6100)에 할당되는 필드의 순서, 위치, 의미는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예일 뿐이며, 컨테이너 헤더(6100)에 할당되는 필드의 순서, 위치, 의미, 추가 할당되는 필드의 수는 당업자에 의해 용이하게 변경될 수 있으므로 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않을 것이다.
본 발명에 따른 컨테이너 인캡슐레이션부(3050)는 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에서 출력되는 데이터 패킷을 데이터 컨테이너로 인캡슐레이션하고, L1 시그널링 처리부(3020)에서 출력되는 시간 정보를 시간 정보 컨테이너로 인캡슐레이션하여 시스템 온 칩부(3050)로 출력하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 시스템 온 칩부(3050)는 상기 시간 정보 컨테이너로부터는 시간 정보를 추출하여 PCR 복원, 립싱크 제어 등의 기준 시간으로 이용하는 것을 일 실시예로 한다. 그리고 상기 데이터 컨테이너로부터 데이터 패킷을 추출하고, 추출된 데이터 패킷으로부터 서비스 또는 프로덕트를 위한 오디오 데이터 및/또는 비디오 데이터를 분리한 후, 분리된 오디오 데이터 및/또는 비디오 데이터에 대해 디코딩을 수행하는 것을 일 실시예로 한다. 만일 데이터 패킷이 베이스밴드 패킷이라면 상기 베이스밴드 패킷으로부터 적어도 하나의 ALP 패킷을 추출하고, 추출된 적어도 하나의 ALP 패킷으로부터 TS 패킷 또는 IP 패킷을 추출하는 과정을 더 거칠 수도 있다.
도 24는 본 발명에 따른 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)에서 각 프레임마다 적어도 하나의 시간 정보 컨테이너와 하나 이상의 데이터 컨테이너를 생성하여 시스템 온 칩부(3050)로 전송하는 예를 보이고 있다.
도 24에서 CH는 컨테이너 헤더를 의미하고, CP는 컨테이너 페이로드를 의미한다. 그리고 더미 데이터는 D로 표시한다.
예를 들어, A라는 시간 정보를 가진 프레임과 B라는 시간 정보를 가진 프레임이 있다고 가정할 때, 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)는 각 프레임의 프리앰블의 디코딩이 완료되는 시점에서 해당 프레임의 프리앰블에서 추출된 시간 정보를 포함하는 시간 정보 컨테이너를 시스템 온 칩부(3050)로 전송한다.
즉, A라는 시간 정보를 가진 프레임의 프리앰블의 디코딩이 완료된 시점에서 전송되는 시간 정보 컨테이너는 제1 헤더(6100)의 시작 구분자 필드를 이용하여 해당 컨테이너가 시간 정보 컨테이너임을 지시하고, 길이 필드를 이용하여 상기 시간 정보 컨테이너의 길이는 188 바이트임을 지시한다. 그리고 제2 헤더(6200)의 시간 모드 필드(5310)를 0x81로 셋팅하여, 상기 시간 정보 필드(5320)에 시간 정보가 있으며, 그 시간 정보의 정밀도는 밀리 세크임을 지시한다. 그리고 상기 시간 정보 필드(5320)에 A라는 시간 정보를 밀리 세크 단위로 포함시킨다. 상기 A라는 시간 정보를 포함하는 프레임에서 시간 정보 컨테이너가 전송되고 나면 상기 프레임의 데이터 영역에서 추출된 데이터 패킷들을 포함하는 복수개의 데이터 컨테이너가 시스템 온 칩부(3050)로 전송된다. 이때 상기 복수개의 데이터 컨테이너는 시간 정보를 포함하지 않는다.
만일 상기 프레임의 프리앰블에 시간 정보가 포함되어 있지 않다면, 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)는 해당 시간 정보 컨테이너의 제2 헤더(6100)의 시간 모드 필드(5310)를 0x80으로 셋팅하여, 해당 시간 정보 컨테이너에 시간 정보가 포함되어 있지 않음을 지시한다.
상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)는 B라는 시간 정보를 가진 프레임에 대해서도 위와 유사한 과정을 거쳐 하나의 시간 정보 컨테이너와 하나 이상의 데이터 컨테이너를 시스템 온 칩부(3050)로 전송된다.
한편, 전술한 데이터 컨테이너의 시작 구분자(start delimiter) 필드 값은 0x5A5A5A5A가 할당되고, 시간 정보 컨테이너의 시작 구분자 필드 값은 0x3C3C3C3C가 할당되는 것을 일 실시예로 설명하였다. 즉, 데이터 컨테이너의 시작 구분자 필드 값과 시간 정보 컨테이너의 시작 구분자 필드 값을 다르게 할당함으로써, 각 컨테이너의 시작 위치를 지시함과 더불어 데이터 컨테이너와 시간 정보 컨테이너를 구분하였다.
이 경우, 시스템 온 칩부(3050)에서 컨테이너 파싱(container parsing)시 서로 다른 패스(path)를 가져야 하고 이로 인해 구현시 로드가 발생하는 단점이 있을 수 있다.
본 발명은 이러한 단점을 해소하기 위해, 데이터 컨테이너의 시작 구분자 필드 값과 시간 정보 컨테이너의 시작 구분자 필드 값을 동일한 값으로 할당하는 것을 제안한다. 본 발명은 데이터 컨테이너의 시작 구분자 필드 값과 시간 정보 컨테이너의 시작 구분자 필드 값으로 0x5A5A5A5A를 할당하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 필드 값은 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 실시예이며, 설계자에 따라 다른 값으로 할당될 수도 있으므로, 상기 필드 값으로 본 발명은 한정되지 않을 것이다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 데이터 컨테이너의 구조를 보인 도면이고, 도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시간 정보 컨테이너의 구조를 보인 도면이다.
본 발명은 설명의 편의를 위해 도 26의 시간 정보 컨테이너를 제1 컨테이너, 도 25의 데이터 컨테이너를 제2 컨테이너라 칭하기로 한다. 이는 하나의 실시예이며, 그 반대도 가능하다.
도 25의 데이터 컨테이너와 도 26의 시간 정보 컨테이너는 제1 컨테이너 헤더, 제2 컨테이너 헤더, 그리고 컨테이너 페이로드를 포함하는 구조를 가지는 것을 일 실시예로 한다. 상기 제1 컨테이너 헤더는 설명의 편의를 위해 제1 헤더라 칭하기도 하며, 제2 컨테이너 헤더는 제2 헤더라 칭하기도 한다.
상기 제1 컨테이너 헤더는 4 바이트의 시작 구분자(start delimiter) 필드, 1 바이트의 타입 (type) 필드, 2 바이트의 길이(length) 필드, 및 1 바이트의 연속 카운터(continuity counter) 필드를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
그리고 본 발명은 데이터 컨테이너와 시간 정보 컨테이너를 구분하기 위해 시간 모드 필드를 이용하는 것을 일 실시예로 한다.
이를 위해, 도 25의 데이터 컨테이너의 제2 컨테이너 헤더는 1 바이트의 시간 모드 필드를 포함하고, 도 26의 시간 정보 컨테이너의 제2 컨테이너 헤더는 1 바이트의 시간 모드 필드와 8 바이트의 시간 정보 필드를 포함하는 것을 일 실시예로 한다. 상세 내용은 뒤에서 설명하기로 한다.
다음은 도 25의 데이터 컨테이너의 각 필드의 상세 설명이다.
즉, 도 25의 데이터 컨테이너는 제1 컨테이너 헤더(6100), 제2 컨테이너 헤더(6200), 그리고 컨테이너 페이로드(6300)을 포함한다.
상기 제1 컨테이너 헤더(6100)는 4 바이트의 시작 구분자(start delimiter) 필드, 1 바이트의 타입 (type) 필드, 2 바이트의 길이(length) 필드, 및 1 바이트의 연속 카운터(continuity counter) 필드를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 시작 구분자 필드는 해당 컨테이너의 시작 위치를 지시하는 것을 일 실시예로 한다. 특히, 상기 시작 구분자 필드는 해당 컨테이너의 제1 컨테이너 헤더(6100)의 시작 위치를 찾을 때 이용할 수 있다. 본 발명에서는 상기 시작 구분자 필드 값으로 0x5A5A5A5A가 할당되는 것을 일 실시예로 한다.
상기 타입 필드는 해당 컨테이너의 컨테이너 페이로드(6300)에 포함되는 데이터 패킷의 특징을 지시한다. 예를 들어, 하나의 베이스밴드 패킷이 해당 컨테이너 페이로드에 포함된다면, 상기 타입 필드는 상기 베이스밴드 패킷의 특징을 지시한다. 이를 위해, 상기 타입 필드는 다시 1 비트의 에러 모드 (error mode) 필드, 1 비트의 에러 (error) 필드, 6 비트의 PLP_ID 필드로 나누어진다.
상기 에러 모드 필드는 그 다음에 오는 에러 필드의 사용 여부를 지시한다. 일 예로, 상기 에러 모드 필드 값이 0이면, 해당 컨테이너의 제1 컨테이너 헤더(6100)에서 에러 필드는 사용되지 않음을 지시한다. 다른 예로, 상기 에러 모드 필드 값이 1이면, 해당 컨테이너의 제1 컨테이너 헤더(6100)에서 에러 필드가 사용되며, 상기 에러 필드를 통해 해당 베이스밴드 패킷에 에러가 있는지 유무를 지시한다.
일 예로, 상기 에러 필드 값이 0이면, 해당 컨테이너 페이로드(6300)에 포함된 베이스밴드 패킷에 에러가 없음을 지시하고, 상기 에러 필드 값이 1이면, 해당 컨테이너 페이로드(6300)에 포함된 베이스밴드 패킷에 에러가 있음을 지시한다. 여기서, 상기 에러 필드 값이 1이면, BCH 디코딩(옵셔널)과 LDPC 디코딩에 의해 에러 정정을 수행한 후에도 해당 베이스밴드 패킷에 에러가 남아 있음을 의미한다.
본 발명에서는 설명의 편의를 위해 상기 에러 필드를 에러 지시자(indicator 또는 indication information)라 칭하기도 하고, 상기 에러 모드 필드와 에러 필드의 조합을 에러 지시자라 칭하기도 한다.
상기 PLP_ID 필드는 해당 컨테이너 페이로드(6300)에 포함되는 데이터 패킷의 타겟 PLP의 식별자를 지시한다. 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)는 상기 제1 컨테이너 헤더(6100)의 PLP_ID 필드 값을 설정하기 위해 상기 L1 시그널링 처리부(3020)에서 추출된 PLP_ID 필드 값을 상기 L1 시그널링 처리부(3020)로부터 제공받는 것을 일 실시예로 한다. 이때 상기 제1 컨테이너 헤더(6100)의 PLP_ID 필드 값은 상기 L1 시그널링 처리부(3020)에서 제공되는 PLP_ID 필드 값과 동일하게 설정되는 것을 일 실시예로 한다.
상기 길이 필드는 해당 컨테이너 페이로드(6300)에 포함되는 데이터 패킷의 길이를 바이트 단위로 나타내는 것을 일 실시예로 한다. 만일 상기 컨테이너 페이로드(6300)에 하나의 베이스밴드 패킷이 매핑되었다면, 상기 길이 필드는 상기 베이스밴드 패킷의 길이를 나타낸다. 이때, 상기 베이스밴드 패킷의 길이는 타겟 PLP를 위해 선택된 아웃터 코드 타입, 이너 코드 레이트, 그리고 코드 길이에 의해 결정되며, 249 바이트(즉, 1992 비트)에서 7020 바이트(즉, 56160 비트) 사이 값을 가진다. 본 발명은 다른 실시예로, 상기 컨테이너 페이로드(6300)에 복수개의 데이터 패킷들이 매핑되면, 상기 길이 필드는 상기 컨테이너 페이로드(6300)의 길이를 지시할 수도 있다. 또한 본 발명에 따른 데이터 컨테이너의 길이는 고정될 수도 있고, 가변될 수도 있다. 만일 데이터 컨테이너의 길이가 가변적이라면, 상기 길이 필드에 해당 데이터 컨테이너의 길이를 식별하기 위한 정보를 시그널링할 수도 있다.
상기 연속 카운터 필드는 0에서 255까지 증가하며, 상기 컨테이너 인캡슐레이션부(3030)로 동일한 PLP_ID를 갖는 데이터 패킷이 입력될 때마다 1씩 증가하는 것을 일 실시예로 한다. 본 발명에서는 상기 연속 카운터 필드를 이용하여 특정 PLP (또는 하나의 서브 프레임이나 하나의 프레임)내 데이터 패킷들의 연속성을 확인할 수 있다. 이를 위해, 복수개의 PLP를 전송하는 경우, 각 PLP ID별로 상기 연속 카운터 필드를 따로 동작시킨다. 본 발명은 다른 실시예로, 상기 컨테이너 페이로드(6300)에 복수개의 데이터 패킷들이 매핑되면, 상기 연속 카운터 필드는 상기 컨테이너 페이로드(6300)에 포함되는 데이터 패킷들의 개수를 카운트할 수도 있다. 이 경우, 동일한 PLP_ID를 갖는 복수개의 데이터 패킷들이 상기 컨테이너 페이로드(6300)에 매핑되는 것을 일 실시예로 한다.
상기 제1 컨테이너 헤더(6100)에 할당되는 필드의 순서, 위치, 의미는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예일 뿐이며, 제1 컨테이너 헤더(6100)에 할당되는 필드의 순서, 위치, 의미, 추가 할당되는 필드의 수는 당업자에 의해 용이하게 변경될 수 있으므로 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않을 것이다.
상기 제2 컨테이너 헤더(6200)는 1 바이트의 시간 모드 필드(6210)를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명은 상기 시간 모드 필드(6210)를 유효하지 않은(invalid) 값 예를 들어, '0'으로 설정함으로써, 해당 컨테이너가 데이터 컨테이너임을 식별하도록 하는 것을 일 실시예로 한다. 본 발명은 일 실시예로, 시간 모드 필드(6210) 내 최상위 1 비트의 시간 플래그 필드를 '0'으로 설정함으로써, 해당 컨테이너가 데이터 컨테이너임을 지시한다. 이 경우, 시간 모드 필드(6210) 내 나머지 7비트 값은 어느 값이든 상관없으며, 본 발명에서는 모두 0로 채우는 것을 일 실시예로 한다.
즉, 시스템 디코더를 포함하는 시스템 온 칩부(3050)는 수신된 컨테이너의 제2 헤더 내 시간 모드 필드(6210)의 시간 플래그 필드 값이 유효하지 않은 값 즉, 0이면, 수신된 컨테이너는 시간 정보를 포함하지 않는 데이터 컨테이너라고 판정하고, 그에 따른 동작을 수행한다.
다음은 도 26의 시간 정보 컨테이너의 각 필드의 상세 설명이다.
즉, 도 26의 시간 정보 컨테이너는 제1 컨테이너 헤더(7100), 제2 컨테이너 헤더(7200), 그리고 컨테이너 페이로드(7300)을 포함한다.
본 발명에 따른 시간 정보 컨테이너의 컨테이너 페이로드(7300)는 데이터 패킷을 포함하지 않는다.
본 발명은 일 실시예로, 상기 컨테이너 페이로드(7300)는 더미 데이터로 채운 후 시스템 온 칩부(3050)로 전송할 수 있다.
본 발명은 다른 실시예로, 상기 컨테이너 페이로드(7300)의 일부 또는 전체에 제어 정보 예를 들어, 디버깅 정보를 포함하여 시스템 온 칩부(3050)로 전송할 수 있다. 만일 상기 컨테이너 페이로드(7300)의 일부에 디버깅 정보를 포함시킨다면, 나머지는 더미 데이터로 채우는 것을 일 실시예로 한다. 본 발명은 171 바이트의 컨테이너 페이로드 중 4 바이트는 디버깅 정보를 포함하고, 나머지 167 바이트는 0과 같은 더미 데이터를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 디버깅 정보는 상기 시스템 온 칩부(3050)의 내부와 외부 사이의 인터페이스 상에 문제가 있거나 또는 각각의 칩이 갖고 있는 구현상의 문제가 있을 때, 이러한 문제를 디버깅할 수 있도록 하는 정보이다. 예를 들어, 상기 시스템 온 칩부(3050)에서 수신된 정보와 상기 시스템 온 칩부(3050)에서 체크한 정보간에 차이가 있을 때, 이러한 차이도 디버깅 정보에 해당된다. 다른 예로, 두개의 시간 정보 컨테이너 간의 수신 시간 간격과 디버깅 정보에 포함된 동일한 두개의 시간 정보 컨테이너 간의 수신 시간 간격에 차이가 발생했을 때, 이러한 차이도 디버깅 정보에 해당된다.
상기 제1 컨테이너 헤더(7100)는 4 바이트의 시작 구분자(start delimiter) 필드, 1 바이트의 타입 (type) 필드, 2 바이트의 길이(length) 필드, 및 1 바이트의 연속 카운터(continuity counter) 필드를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 시작 구분자 필드는 해당 컨테이너의 시작 위치를 지시하는 것을 일 실시예로 한다. 특히, 상기 시작 구분자 필드는 해당 컨테이너의 제1 컨테이너 헤더(7100)의 시작 위치를 찾을 때 이용할 수 있다. 본 발명에서는 상기 시작 구분자 필드 값으로 0x5A5A5A5A가 할당되는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 상기 도 25의 데이터 컨테이너의 제1 컨테이너 헤더(6100)에 포함되는 시작 구분자 필드와 상기 도 26의 시간 정보 컨테이너의 제1 컨테이너 헤더(7100)에 포함되는 시작 구분자 필드는 동일한 값 예를 들어, 0x5A5A5A5A가 할당된다.
상기 타입 필드는 컨테이너 페이로드(7300)에 포함되는 데이터의 특징을 지시한다. 본 발명에서 시간 정보 컨테이너의 컨테이너 페이로드(7300)는 데이터 패킷을 포함하지 않으므로, 상기 타입 필드도 0과 같은 더미 데이터로 채우는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명은 다른 실시예로, 상기 타입 필드의 에러 모드와 에러 필드를 이용하여 L1 시그널링 정보의 에러 여부를 지시할 수도 있다.
일 예로, 상기 에러 모드 필드 값이 0이면, 해당 컨테이너의 제1 컨테이너 헤더(7100)에서 에러 필드는 사용되지 않음을 지시한다. 다른 예로, 상기 에러 모드 필드 값이 1이면, 해당 컨테이너의 제1 컨테이너 헤더(7100)에서 에러 필드가 사용되며, 상기 에러 필드를 통해 해당 베이스밴드 패킷에 에러가 있는지 유무를 지시한다. 그리고, 상기 에러 필드 값이 0이면, 디코딩된 L1 시그널링 정보에 에러가 없음을 지시하고, 상기 에러 필드 값이 1이면, 디코딩된 L1 시그널링 정보에 에러가 있음을 지시한다. 여기서, 상기 에러 필드 값이 1이면, BCH 디코딩과 LDPC 디코딩에 의해 에러 정정을 수행한 후에도 L1 시그널링 정보에 에러가 남아 있음을 의미한다.
본 발명에서는 설명의 편의를 위해 상기 에러 필드를 에러 지시자(indicator 또는 indication information)라 칭하기도 하고, 상기 에러 모드 필드와 에러 필드의 조합을 에러 지시자라 칭하기도 한다.
상기 길이 필드는 컨테이너 페이로드(7300)의 길이를 바이트 단위로 표시하는 것을 일 실시예로 한다. 본 발명에서는 171 바이트를 표시하는 것을 일 실시예로 한다. 본 발명은 다른 실시예로, 시간 정보 컨테이너의 길이가 가변적이라면, 상기 길이 필드를 이용하여 해당 시간 정보 컨테이너의 길이를 식별하기 위한 정보를 시그널링할 수도 있다.
상기 연속 카운터 필드는 0에서 255까지 증가하며, 시간 정보 컨테이너가 생성될 때마다 1씩 증가하는 것을 일 실시예로 한다. 또는 시간 정보 컨테이너의 연속 카운터 필드와 데이터 컨테이너의 연속 카운터 필드를 조합하여 한 프레임 내에서 생성되는 컨테이너의 개수를 식별하기 위해 사용될 수도 있다.
상기 제2 컨테이너 헤더(7200)는 컨테이너 시간 필드라 하기로 하며, 시간 모드 필드(7210)와 시간 정보 필드(7220)를 포함한다.
상기 시간 모드 필드(7210)는 상기 시간 정보 필드(7220)에 시간 정보가 존재하는지 유무와 상기 시간 정보 필드(7220)에 시간 정보가 존재할 경우에 상기 시간 정보 필드(7220)에 존재하는 시간 정보의 정밀도를 지시하는 것을 일 실시예로 한다.
본 발명에서 시간 모드 필드(7210)는 다시 최상위 1 비트의 시간 플래그 필드, 다음 상위 4비트의 미래 사용을 위한 리저브드 필드(RFU), 그리고 하위 3비트의 시간 타입 필드로 구분하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 시간 플래그 필드는 해당 시간 정보 컨테이너로 전송되는 시간 정보가 유효한지 여부를 지시하는 것을 일 실시예로 한다.
그런데, 본 발명에서는 상기 시간 플래그 필드를 이용하여 데이터 컨테이너와 시간 정보 컨테이너를 구분하기 때문에, 상기 시간 정보 컨테이너에 포함되는 시간 플래그 필드 값은 항상 유효한 값 즉 '1'로 설정되는 것을 일 실시예로 한다.
상기 시간 타입 필드는 상기 시간 정보 필드(7220)에 포함되는 시간 정보의 정밀도(precision)를 지시한다. 특히, 상기 시간 타입 필드는 상기 시간 플래그 필드 값이 1일 때, 상기 시간 정보 필드(7220)에 포함되는 시간 정보의 정밀도를 지시하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 시간 정보 필드(7220)에 포함되는 시간 정보의 정밀도는 해당 프레임의 프리앰블에서 추출한 시간 정보의 정밀도와 동일한 것을 일 실시예로 한다. 또한, 상기 시간 타입 필드는 상기 시간 정보 필드(7220)에 시간 정보가 없을때에도 이를 지시하는 것을 일 실시예로 한다. 즉, 상기 시간 타입 필드는 상기 L1 Basic 시그널링 데이터에 포함된 L1B_time_info_flag 필드의 의미와 유사하다.
예를 들어, 상기 시간 타입 필드 값이 '000'이면, 상기 시간 정보 필드(7220)에 포함되는 시간 정보가 없음을 지시한다. 이 경우 상기 시간 정보 필드(7220)는 0과 같은 더미 비트들로 모두 채우는 것을 일 실시예로 한다. 이 경우는 L1B_time_info_flag 필드 값이 00 즉, 현재 프레임에 시간 정보가 없음을 지시할 때 적용할 수 있다.
다른 예로, 상기 시간 타입 필드 값이 '001'이면, 상기 시간 정보 필드(7220)에 포함되는 시간 정보의 정밀도는 밀리 세크(ms)임을 지시한다. 이 경우, 상기 시간 정보 필드(7220)의 64 비트들(즉, 8바이트) 중 상위 48비트들은 밀리 세크 단위의 시간 정보를 포함하고, 나머지 비트들은 더미 데이터를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
또 다른 예로, 상기 시간 타입 필드 값이 '010'이면, 상기 시간 정보 필드(7220)에 포함되는 시간 정보의 정밀도는 마이크로 세크(us)임을 지시한다. 이 경우, 상기 시간 정보 필드(7220)의 64 비트들(즉, 8바이트) 중 상위 52비트들은 마이크로 세크 단위의 시간 정보를 포함하고, 나머지 비트들은 더미 데이터를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
또 다른 예로, 상기 시간 타입 필드 값이 '011'이면, 상기 시간 정보 필드(7220)에 포함되는 시간 정보의 정밀도는 나노 세크(ns)임을 지시한다. 이 경우, 상기 시간 정보 필드(7220)의 64 비트들(즉, 8바이트) 중 상위 64비트들은 나노 세크 단위의 시간 정보를 포함하고, 나머지 비트들은 더미 데이터를 포함하는 것을 일 실시예로 한다.
도 26의 시간 정보 컨테이너의 제1, 제2 컨테이너 헤더(7100, 7200)에 할당되는 필드의 순서, 위치, 의미는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예일 뿐이며, 제1, 제2 컨테이너 헤더(7100, 7200)에 할당되는 필드의 순서, 위치, 의미, 추가 할당되는 필드의 수는 당업자에 의해 용이하게 변경될 수 있으므로 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않을 것이다.
이와 같이 본 발명에 따른 컨테이너 인캡슐레이션부(3050)는 상기 PLP 데이터 처리부(3010)에서 출력되는 데이터 패킷을 도 25의 데이터 컨테이너로 인캡슐레이션하고, L1 시그널링 처리부(3020)에서 출력되는 시간 정보를 도 26의 시간 정보 컨테이너로 인캡슐레이션하여 시스템 온 칩부(3050)로 출력하는 것을 일 실시예로 한다.
상기 시스템 온 칩부(3050)는 컨테이너가 수신되면, 컨테이너 내 제2 헤더의 시간 모드 필드의 시간 플래그 필드 값을 이용하여 수신된 컨테이너가 데이터 컨테이너인지, 시간 정보 컨테이너인지를 식별한다. 예를 들어, 상기 시간 플래그 필드 값이 유효하지 않은 값 예를 들어, 0이라면 수신된 컨테이너는 데이터 컨테이너라고 결정하고, 유효한 값 예를 들어, 1이라면 수신된 컨테이너는 시간 정보 컨테이너라고 결정한다.
상기 시스템 온 칩부(3050)는 결정 결과에 따라 상기 시간 정보 컨테이너로부터는 시간 정보를 추출하여 PCR 복원, 립싱크 제어 등의 기준 시간으로 이용하는 것을 일 실시예로 한다. 이에 더하여, 상기 시간 정보 컨테이너의 컨테이너 페이로드에 포함된 디버깅 정보를 추출하여 디버깅을 위해 외부로 출력하는 것을 일 실시예로 한다.
그리고 상기 데이터 컨테이너로부터는 데이터 패킷을 추출하고, 추출된 데이터 패킷으로부터 서비스 또는 프로덕트를 위한 오디오 데이터 및/또는 비디오 데이터를 분리한 후, 분리된 오디오 데이터 및/또는 비디오 데이터에 대해 디코딩을 수행하는 것을 일 실시예로 한다. 만일 데이터 패킷이 베이스밴드 패킷이라면 상기 베이스밴드 패킷으로부터 적어도 하나의 ALP 패킷을 추출하고, 추출된 적어도 하나의 ALP 패킷으로부터 TS 패킷 또는 IP 패킷을 추출하는 과정을 더 거칠 수도 있다.
이를 위해 상기 시스템 온 칩부(3050)는 수신된 데이터 컨네이너의 컨테이너 페이로드(6300)에 포함된 데이터 패킷을 추출하고, 추출된 데이터 패킷으로부터 오디오 데이터와 비디오 데이터를 분리하는 시스템 디코더, 상기 분리된 오디오 데이터를 디코딩하는 오디오 디코더, 및 상기 분리된 비디오 데이터를 디코딩하는 비디오 디코더를 포함하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 시스템 디코더는 상기 시간 정보 컨테이너로부터 시간 정보를 추출하여 PCR 복원, 립싱크 제어 등의 기준 시간으로 이용할 수도 있다. 다른 예로, 상기 시스템 온 칩부(3050)는 시간 정보 추출, PCR 복원, 립싱크 제어 등을 위해 제어기를 더 포함할 수 있다. 상기 제어기는 상기 시스템 온 칩부(3050)의 외부에 구비될 수도 있다. 이에 더하여, 상기 시스템 온 칩부(3050)는 비용, 기술, 제어기의 처리 능력 등에 따라 CAS(Conditional Access System) 제어, 외부 저장 장치 제어, 3D (Dimensional) 제어, 화질 향상 제어 등을 수행할 수도 있다.
본 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 본 발명에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게 이해된다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그 동등 범위 내에서 제공되는 본 발명의 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.
본 명세서에서 장치 및 방법 발명이 모두 언급되고, 장치 및 방법 발명 모두의 설명은 서로 보완하여 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따른 모듈, 유닛 또는 블록은 메모리(또는 저장 유닛)에 저장된 연속된 수행 과정들을 실행하는 프로세서/하드웨어일 수 있다. 상술한 실시예의 각 단계 또는 방법들은 하드웨어/프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 또한, 본 발명이 제시하는 방법들은 코드로서 실행될 수 있다. 이 코드는 프로세서가 읽을 수 있는 저장매체에 쓰여질 수 있고, 본 발명의 실시예들에 따른 장치가 제공하는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있다.
다양한 실시예가 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에서 설명되었다.
본 발명은 일련의 방송 신호 제공 분야에서 이용된다. 본 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 본 발명에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그 동등 범위 내에서 제공되는 본 발명의 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.
Claims (15)
- 부트스트랩 영역, 프리앰블 영역, 및 데이터 영역으로 구분되는 신호 프레임을 포함하는 방송 신호를 수신하는 단계;수신된 방송 신호를 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 복조하는 단계;상기 복조된 방송 신호로부터 상기 신호 프레임을 파싱하는 단계;상기 파싱된 신호 프레임의 프리앰블 영역으로 수신되는 프리앰블 데이터를 처리하여 시간 정보를 포함하는 L1 시그널링 데이터를 추출하는 단계;상기 파싱된 신호 프레임의 데이터 영역으로 수신되는 적어도 하나의 PLP (Physical Layer Pipe)의 PLP 데이터를 처리하여 적어도 하나의 데이터 패킷을 추출하는 단계; 및상기 추출된 시간 정보를 포함하는 제1 컨테이너를 생성하고, 상기 추출된 적어도 하나의 데이터 패킷을 포함하는 제2 컨테이너를 생성하는 단계를 포함하며,상기 제1 컨테이너와 상기 제2 컨테이너 각각은 제1 헤더, 제2 헤더, 및 페이로드를 포함하고,상기 제1 헤더는 해당 컨테이너의 시작 위치를 지시하는 시작 위치 정보를 포함하고, 상기 제1 컨테이너의 시작 위치 정보와 상기 제2 컨테이너의 시작 위치 정보는 같은 값을 가지며,상기 제2 헤더는 상기 제1 컨테이너와 상기 제2 컨테이너를 구분하기 위한 컨테이너 식별 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제1 컨테이너의 제2 헤더는 상기 컨테이너 식별 정보를 포함하는 시간 모드 필드와 상기 시간 정보를 포함하는 시간 정보 필드를 포함하고,상기 제2 컨테이너의 제2 헤더는 상기 컨테이너 식별 정보를 포함하는 시간 모드 필드를 포함하지만 상기 시간 정보 필드는 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 제1 컨테이너의 제2 헤더에 포함된 시간 모드 필드는 상기 제1 컨테이너가 시간 정보 컨테이너임을 지시하는 시간 플래그 필드와 상기 시간 정보 필드에 포함되는 시간 정보의 정밀도(precision)를 지시하는 시간 타입 필드를 포함하며,상기 제1 컨테이너의 제2 헤더에 포함된 시간 정보 필드는 상기 시간 타입 필드에 의해 지시되는 정밀도의 시간 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 제2 컨테이너의 제2 헤더에 포함된 시간 모드 필드는 상기 제2 컨테이너가 데이터 컨테이너임을 지시하는 시간 플래그 필드와 더미 데이터를 포함하는 시간 타입 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제1 컨테이너의 제1 헤더와 상기 제2 컨테이너의 제1 헤더는 각각 에러 지시 정보를 더 포함하고,상기 제1 컨테이너의 제1 헤더에 포함된 에러 지시 정보는 상기 L1 시그널링 데이터의 에러 여부를 지시하고,상기 제2 컨테이너의 제1 헤더에 포함된 에러 지시 정보는 상기 적어도 하나의 데이터 패킷의 에러 여부를 지시하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제2 컨테이너의 제1 헤더는 상기 적어도 하나의 데이터 패킷이 속한 PLP를 식별하기 위한 PLP 식별 정보와 상기 적어도 하나의 데이터 패킷의 길이를 식별하기 위한 길이 식별 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제1 컨테이너의 페이로드는 디버깅을 위한 디버깅 정보를 포함하고,상기 제2 컨테이너의 페이로드는 상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제1 컨테이너와 상기 제2 컨테이너를 수신하는 단계;상기 수신된 컨테이너의 제2 헤더에 포함된 컨테이너 식별 정보를 기반으로 수신된 컨테이너가 상기 제1 컨테이너인지 상기 제2 컨테이너인지를 식별하는 단계; 및상기 식별 단계에서 식별된 컨테이너가 상기 제1 컨테이너이면 상기 식별된 컨테이너로부터 상기 시간 정보를 추출하고, 상기 식별된 컨테이너가 제2 컨테이너이면 상기 식별된 컨테이너로부터 상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 추출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법.
- 부트스트랩 영역, 프리앰블 영역, 및 데이터 영역으로 구분되는 신호 프레임을 포함하는 방송 신호를 수신하여 OFDM 방식으로 복조하는 복조부;상기 복조된 방송 신호로부터 상기 신호 프레임을 파싱하는 프레임 파싱부;상기 파싱된 신호 프레임의 프리앰블 영역으로 수신되는 프리앰블 데이터를 처리하여 시간 정보를 포함하는 L1 시그널링 데이터를 추출하는 L1 시그널링 처리부;상기 파싱된 신호 프레임의 데이터 영역으로 수신되는 적어도 하나의 PLP (Physical Layer Pipe)의 PLP 데이터를 처리하여 적어도 하나의 데이터 패킷을 추출하는 PLP 데이터 처리부; 및상기 추출된 시간 정보를 포함하는 제1 컨테이너를 생성하고, 상기 추출된 적어도 하나의 데이터 패킷을 포함하는 제2 컨테이너를 생성하는 컨테이너 인캡슐레이션부를 포함하며,상기 제1 컨테이너와 상기 제2 컨테이너 각각은 제1 헤더, 제2 헤더, 및 페이로드를 포함하고,상기 제1 헤더는 해당 컨테이너의 시작 위치를 지시하는 시작 위치 정보를 포함하고, 상기 제1 컨테이너의 시작 위치 정보와 상기 제2 컨테이너의 시작 위치 정보는 같은 값을 가지며,상기 제2 헤더는 상기 제1 컨테이너와 상기 제2 컨테이너를 구분하기 위한 컨테이너 식별 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 제1 컨테이너의 제2 헤더는 상기 컨테이너 식별 정보를 포함하는 시간 모드 필드와 상기 시간 정보를 포함하는 시간 정보 필드를 포함하고,상기 제2 컨테이너의 제2 헤더는 상기 컨테이너 식별 정보를 포함하는 시간 모드 필드를 포함하지만 상기 시간 정보 필드는 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 제1 컨테이너의 제2 헤더에 포함된 시간 모드 필드는 상기 제1 컨테이너가 시간 정보 컨테이너임을 지시하는 시간 플래그 필드와 상기 시간 정보 필드에 포함되는 시간 정보의 정밀도(precision)를 지시하는 시간 타입 필드를 포함하며,상기 제1 컨테이너의 제2 헤더에 포함된 시간 정보 필드는 상기 시간 타입 필드에 의해 지시되는 정밀도의 시간 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 제2 컨테이너의 제2 헤더에 포함된 시간 모드 필드는 상기 제2 컨테이너가 데이터 컨테이너임을 지시하는 시간 플래그 필드와 더미 데이터를 포함하는 시간 타입 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 제1 컨테이너의 제1 헤더와 상기 제2 컨테이너의 제1 헤더는 각각 에러 지시 정보를 더 포함하고,상기 제1 컨테이너의 제1 헤더에 포함된 에러 지시 정보는 상기 L1 시그널링 데이터의 에러 여부를 지시하고,상기 제2 컨테이너의 제1 헤더에 포함된 에러 지시 정보는 상기 적어도 하나의 데이터 패킷의 에러 여부를 지시하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 제1 컨테이너의 페이로드는 디버깅을 위한 디버깅 정보를 포함하고,상기 제2 컨테이너의 페이로드는 상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 제1 컨테이너와 상기 제2 컨테이너를 수신하고, 상기 수신된 컨테이너의 제2 헤더에 포함된 컨테이너 식별 정보를 기반으로 수신된 컨테이너가 상기 제1 컨테이너인지 상기 제2 컨테이너인지를 식별하며, 상기 식별된 컨테이너가 상기 제1 컨테이너이면 상기 식별된 컨테이너로부터 상기 시간 정보를 추출하고, 상기 식별된 컨테이너가 제2 컨테이너이면 상기 식별된 컨테이너로부터 상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 추출하는 시스템 디코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 장치.
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