本発明の好適な実施例について具体的に説明し、その例を添付図面に示す。添付図面に基づく以下の詳細な説明は本発明の実施例によって具現可能な実施例のみを示すよりは本発明の好適な実施例を説明するためのものである。次の詳細な説明は本発明に対する徹底的な理解を提供するために詳細事項を含む。しかし、本発明がこのような詳細事項なしに実行可能であるというのは当業者に自明である。
本発明で使う大部分の用語は当該分野で広く使われる一般的なものから選択されるが、一部の用語は出願人によって任意に選択され、その意味は必要によって次の説明で詳細に開示される。したがって、本発明は用語の単純な名称や意味ではない用語の意図せぬ意味に基づいて理解されなければならない。
本発明は、未来の放送サービスのための放送信号を送受信する装置及び方法を提供する。本発明の実施例による未来の放送サービスは、地上波放送サービス、モバイル放送サービス、UHDTVサービスなどを含む。
本発明の一実施例による送信装置及び方法は、地上波放送サービスのためのベースプロファイル、モバイル放送サービスのためのハンドヘルドプロファイル、及びUHDTVサービスのためのアドバンスドプロファイルに分類することができる。この場合、ベースプロファイルは、地上波放送サービス及びモバイル放送サービスの全てのためのプロファイルとして使用することができる。すなわち、ベースプロファイルは、モバイルプロファイルを含むプロファイルの概念を定義するのに使用することができる。これは、設計者の意図によって変更可能である。
本発明は、一実施例により、非−MIMO(multiple input multiple output)又はMIMOを通じて未来の放送サービスのための放送信号を処理することができる。本発明の実施例による非−MIMO方式は、MISO(multiple input single output)方式、SISO(single input single output)方式などを含むことができる。
MISO又はMIMOは、説明の便宜上、以下で2個のアンテナを使用するが、本発明は、2個以上のアンテナを用いるシステムに適用することができる。
本発明は、特定の使用ケースのために要求される性能を獲得しながら、受信機の複雑度を最小化するのにそれぞれ最適化された3個の物理層(PL)プロファイル(ベース、ハンドヘルド及びアドバンスドプロファイル)を定義することができる。物理層(PHY)プロファイルは、該当受信機が具現しなければならない全ての構成のサブセットである。
3個のPHYプロファイルは、機能ブロックのほとんどを共有するが、特定のブロック及び/又はパラメータにおいて少し異なる。追加のPHYプロファイルを未来に定義することができる。また、システム進化のために、未来のプロファイルは、FEF(future extension frame)を通じて単一RFチャネル内の既存のプロファイルとマルチプレックスされ得る。以下では、それぞれのPHYプロファイルの細部事項について説明する。
1.ベースプロファイル
ベースプロファイルは、通常、ルーフトップ(roof−top)アンテナに接続する固定受信装置に対する主要な使用ケースを示す。また、ベースプロファイルは、いずれかの場所に搬送可能であるが、比較的停止した受信カテゴリーに属するポータブル装置を含む。ベースプロファイルの使用は、任意の改善された具現例によってハンドヘルド装置又は車両装置に拡張可能であるが、これら使用ケースは、ベースプロファイル受信機の動作に対しては期待されない。
受信のターゲットSNR範囲は約10dB〜20dBであって、これは、既存の放送システム(例えば、ATSC A/53)の15dB SNR受信能力を含む。受信機の複雑度及び消費電力は、ハンドヘルドプロファイルを使用するバッテリ動作ハンドヘルド装置の場合のように重要ではない。以下では、ベースプロファイルに対する重要なシステムパラメータを表1に列挙する。
2.ハンドヘルドプロファイル
ハンドヘルドプロファイルは、バッテリ電力で動作するハンドヘルド及び車両装置に使用されるように設計された。装置は、歩行者又は車両速度で移動することができる。受信機の複雑度のみならず、消費電力はハンドヘルドプロファイルの装置の具現において非常に重要である。ハンドヘルドプロファイルのターゲットSNR範囲は約0dB〜10dBであるが、より深い室内受信を対象にすると、0dB未満に到逹するように構成することができる。
低いSNR能力に加えて、受信機の移動度によって誘発されたドップラー効果に対する弾力性は、ハンドヘルドプロファイルの最も重要な性能属性である。以下では、ハンドヘルドプロファイルに対する重要なパラメータを表2に列挙する。
3.アドバンスドプロファイル
アドバンスドプロファイルは、より多くの具現複雑度を犠牲し、最も高いチャネル容量を提供する。このプロファイルは、MIMO送信及び受信の利用を要求し、UHDTVサービスは、このプロファイルが特別に設計されたターゲット使用ケースである。また、増加した容量は、与えられた帯域幅内で増加した数のサービス、例えば、SDTV又はHDTVサービスを許容するように使用することができる。
アドバンスドプロファイルのターゲットSNR範囲は、約20dB〜30dBである。MIMO送信は、初期に既存の楕円偏波(elliptically−polarized)送信装置を利用できるが、未来にフル電力交差偏波送信(full−power cross−polarized transmission)に拡張される。以下では、アドバンスドプロファイルに対する重要なシステムパラメータを表3に列挙する。
この場合、ベースプロファイルは、地上波放送サービス及びモバイル放送サービスの全てのためのプロファイルとして使用することができる。すなわち、ベースプロファイルは、モバイルプロファイルを含むプロファイルの概念を定義するのに使用することができる。また、アドバンスドプロファイルは、MIMOを有するベースプロファイルのためのアドバンスドプロファイル、及びMIMOを有するハンドヘルドプロファイルのためのアドバンスドプロファイルに分離することができる。また、3個のプロファイルは、設計者の意図によって変更可能である。
次の用語及び定義を本発明に適用することができる。次の用語及び定義は、設計によって変更可能である。
補助ストリーム:未だに定義されていない変調及びコーディングのデータを伝達するセルのシーケンスであって、未来拡張のために、又は、ブロードキャスタ又はネットワークオペレータによる要求通りに使用することができる。
ベースデータパイプ:サービスシグナリングデータを伝達するデータパイプ
ベースバンドフレーム(又はBBFRAME):一つのFECエンコーディングプロセス(BCH及びLDPCエンコーディング)への入力を形成するKbchビットのセット
セル:OFDM送信の一つのキャリアによって伝達される変調値
コーディングブロック:PLS1データのLDPCエンコーディングブロック及びPLS2データのLDPCエンコーディングブロックのうち一つ
データパイプ:サービスデータ又は関連メタデータを伝達する物理層内の論理チャネルであって、一つ又は多数のサービス又はサービスコンポーネントを伝達することができる。
データパイプ単位:フレーム内のDPにデータセルを割り当てる基本単位
データシンボル:プリアンブルシンボルでないフレーム内のOFDMシンボル(フレームシグナリングシンボル及びフレームエッジシンボルはデータシンボルに含まれる。)
DP_ID:この8ビットフィールドは、SYSTEM_IDによって識別されたシステム内のDPを固有に識別する。
ダミーセル:PLSシグナリング、DP又は補助ストリームに使用されない残りの容量を充填するのに使用される擬似ランダム値を伝達するセル
非常境界チャネル(emergency alert channel;EAS):EAS情報データを伝達するフレームの一部
フレーム:プリアンブルから開始し、フレームエッジシンボルで終了する物理層時間スロット
フレーム受信単位:FETを含む同一又は異なる物理層プロファイルに属するフレームセットであって、スーパーフレーム内で8回繰り返される。
高速情報チャネル:サービスと対応ベースDPとの間のマッピング情報を伝達するフレーム内の論理チャネル
FECBLOCK:DPデータのLDPCエンコーディングビットのセット
FFTサイズ:特定のモードに使用される公称FFTサイズであって、基本期間(elementary period)Tの周期で表現されるアクティブシンボル期間Tsと同一である。
フレームシグナリングシンボル:FFTサイズ、保護区間(guard interval)及び分散型パイロットパターンの所定の組合せでフレームの開始時に使用されるより高いパイロット密度を有するOFDMシンボルであって、PLSデータの一部を伝達する。
フレームエッジシンボル:FFTサイズ、保護区間(guard interval)及び分散型パイロットパターンの所定の組合せでフレームの終了時に使用されるより高いパイロット密度を有するOFDMシンボル
フレームグループ:スーパーフレーム内の同一のPHYプロファイルタイプを有する全てのフレームのセット
未来拡張フレーム:未来拡張のために使用可能なスーパーフレーム内の物理層時間スロットであって、プリアンブルから開始する。
フューチャーキャスト(futurecast)UTBシステム:入力が一つ以上のMPEG2−TS又はIP又は一般ストリームであって、出力がRF信号である提案された物理層放送システム
入力ストリーム:システムによってエンドユーザに伝達されるサービスのアンサンブルのためのデータのストリーム
正常データシンボル:フレームシグナリングシンボル及びフレームエッジシンボルを除いたデータシンボル
PHYプロファイル:該当受信機が具現しなければならない全ての構成のサブセット
PLS:PLS1及びPLS2で構成された物理層シグナリングデータ
PLS1:固定サイズ、コーディング及び変調を有するFSSシンボルで伝達されるPLSデータの第1セットであって、PLS2をデコードするのに必要なパラメータのみならず、システムに関する基本情報を伝達する。
注(note):フレームグループのデュレーションのために、PLS1データは一定に維持される。
PLS2:FSSシンボルで送信されるPLSデータの第2セットであって、システム及びDPに対するより細部的なPLSデータを伝達する。
PLS2動的データ:フレーム別に動的に変化可能なPLS2データ
PLS2静的データ:フレームグループのデュレーションの間に静的に維持されるPLS2データ
プリアンブルシグナリングデータ:プリアンブルシンボルによって伝達され、システムの基本モードを識別するのに使用されるシグナリングデータ
プリアンブルシンボル:基本PLSデータを伝達し、フレームの初期に位置する固定長さパイロットシンボル
注:プリアンブルシンボルは、主に高速初期帯域スキャンのために使用され、システム信号、そのタイミング、周波数オフセット及びFFTサイズを検出する。
未来の使用のために予約:現在の文書では定義されないが、未来に定義可能である。
スーパーフレーム:8個のフレーム反復単位のセット
タイムインタリービングブロック(TIブロック):タイムインタリーバメモリの一つの用途に対応するタイムインタリービングが行われるセルのセット
TIグループ:特定のDPのための動的容量割当てが行われる単位であって、整数、すなわち、動的に変わる数のXFECBLOCKで構成される。
注:TIグループは、一つのフレームに直接マップされるか、多数のフレームにマップされることができる。これは、一つ以上のTIブロックを含むことができる。
タイプ1 DP:全てのDPがTDM方式でマップされるフレームのDP
タイプ2 DP:全てのDPがFDM方式でマップされるフレームのDP
XFECBLOCK:一つのLDPC FECBLOCKの全てのビットを伝達するNcellsセルのセット
図1は、本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を送信する装置の構造を示す図である。
本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を送信する装置は、入力フォーマッティングブロック1000、BICM(bit interleaved coding & modulation)ブロック1010、フレーム構造ブロック1020、OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)生成ブロック1030、及びシグナリング生成ブロック1040を含むことができる。以下では、放送信号を送信する装置の各モジュールの動作を説明する。
IPストリーム/パケット及びMPEG2−TSはメイン入力フォーマットで、他のストリームタイプは一般ストリームとして処理される。これらデータ入力に加えて、管理情報が入力され、各入力ストリームに対する該当帯域幅のスケジューリング及び割当てを制御する。一つ又は多数のTSストリーム、IPストリーム及び/又は一般ストリームの入力が同時に許容される。
入力フォーマッティングブロック1000は、各入力ストリームを一つ又は多数のデータパイプにデマルチプレックスし、独立コーディング及び変調がデータパイプに適用される。データパイプ(DP)は、ロバスト性制御のための基本単位であって、QoSに影響を与える。一つ又は多数のサービス又はサービスコンポーネントは単一のDPによって伝達され得る。入力フォーマッティングブロック1000の動作の細部事項については後で説明する。
データパイプは、サービスデータ又は関連メタデータを伝達する物理層内の論理チャネルであって、一つ又は多数のサービス又はサービスコンポーネントを伝達することができる。
また、データパイプ単位は、フレーム内のDPにデータセルを割り当てる基本ユニットである。
BICMブロック1010において、パリティデータが誤り訂正のために追加され、エンコードされたビットストリームは複素数値の星状シンボルにマップされる。シンボルは、該当DPに使用される特定のインタリービング深さを横切ってインタリーブされる。アドバンスドプロファイルに対して、MIMOエンコーディングがBICMブロック1010で行われ、追加のデータ経路はMIMO送信のための出力で追加される。BICMブロック1010の細部事項については後で説明する。
フレームビルディングブロック1020は、入力DPのデータセルをフレーム内のOFDMシンボルにマップすることができる。マップした後、周波数インタリービングは、周波数領域多様性に使用され、特に、周波数選択フェーディングチャネルを防止する。フレームビルディングブロック1020の動作の細部事項については後で説明する。
各フレームの初期にプリアンブルを挿入した後、OFDM生成ブロック1030は、保護区間として循環前置(cyclic prefix)を有する従来のOFDM変調を適用することができる。アンテナ空間ダイバーシティのために、分散型MISO方式が送信機に適用される。また、PAPR(peak−to−average power reduction)方式が時間領域で行われる。柔軟なネットワーク計画のために、この提案は、多様なFFTサイズ、保護区間長さ及び該当パイロットパターンのセットを提供する。OFDM生成ブロック1030の動作に対する詳細な内容は後で説明する。
シグナリング生成ブロック1040は、各機能ブロックの動作に使用される物理層シグナリング情報を生成することができる。また、このシグナリング情報は、関心のあるサービスが受信側で適切に回復されるように送信される。シグナリング生成ブロック1040の動作の細部事項については後で説明する。
図2、図3及び図4は、本発明の実施例による入力フォーマッティングブロック1000を示す。以下では、各図面に対して説明する。
図2は、本発明の一実施例による入力フォーマッティングブロックを示す図である。図2は、入力信号が単一入力ストリームであるときの入力フォーマッティングブロックを示す。
図2に示した入力フォーマッティングブロックは、図1を参照して説明した入力フォーマッティングブロック1000の実施例に該当する。
物理層への入力は、一つ又は多数のデータストリームで構成することができる。各データストリームは一つのDPによって伝達される。モード適応モジュールは、入り込むデータストリームをベースバンドフレーム(BBF)のデータフィールドにスライスする。システムは、3つのタイプの入力データストリーム、すなわち、MPEG2−TS、インターネットプロトコル(IP)及びGS(generic stream)をサポートする。MPEG2−TSは、固定長さ(188バイト)パケットで特性化され、第1バイトはシンク(sync)バイト(0x47)である。IPストリームは、IPパケットヘッダ内でシグナルされる可変長さIPデータグラムパケットで構成される。システムは、IPストリームのためのIPv4及びIPv6をサポートする。GSは、カプセル化パケットヘッダ内でシグナルされる可変長さパケット又は固定長さパケットで構成することができる。
(a)は、信号DPのためのモード適応ブロック2000及びストリーム適応ブロック2010を示し、(b)は、PLS信号を生成して処理するPLS生成ブロック2020及びPLSスクランブラ2030を示す。以下では、各ブロックの動作を説明する。
入力ストリームスプリッタは、入力TS、IP、GSストリームを多数のサービス又はサービスコンポーネント(オーディオ、ビデオなど)ストリームに分離する。モード適応モジュール2010は、CRCエンコーダ、BB(baseband)フレームスライサ及びBBフレームヘッダ挿入ブロックで構成される。
CRCエンコーダは、ユーザパケット(UP)レベル、すなわち、CRC−8、CRC−16及びCRC−32で誤り訂正のための3つのタイプのCRCエンコーディングを提供する。計算されたCRCバイトはUPの後に添付される。CRC−8はTSストリームに使用され、CRC−32はIPストリームに使用される。GSストリームがCRCエンコーディングを提供しない場合、提案されたCRCエンコーディングが適用されなければならない。
BBフレームスライサは、入力を内部論理ビットフォーマットにマップする。最初に受信されたビットはMBSであると定義される。BBフレームスライサは、利用可能なデータフィールド容量と同一の多数の入力ビットを割り当てる。BBFペイロードと同一の多数の入力ビットを割り当てるために、UPパケットストリームはBBFのデータフィールドに合わせてスライスされる。
BBフレームヘッダ挿入ブロックは、2バイトの固定長さBBFヘッダをBBフレームの前に挿入することができる。BBFヘッダは、STUFFI(1ビット)、SYNCD(13ビット)及びRFU(2ビット)で構成される。固定2バイトBBFヘッダに加えて、BBFは、2バイトBBFヘッダの端に拡張フィールド(1バイト又は3バイト)を有することができる。
ストリーム適応ブロック2010は、スタッフィング(stuffing)挿入ブロック及びBBスクランブラで構成される。
スタッフィング挿入ブロックは、スタッフィングフィールドをBBフレームのペイロードに挿入することができる。ストリーム適応への入力データがBBフレームを充填するのに十分である場合、STUFFIは「0」に設定され、BBFはスタッフィングフィールドを有さない。そうでない場合、STUFFIが「1」に設定され、スタッフィングフィールドがBBFヘッダの直後に挿入される。スタッフィングフィールドは、2バイトのスタッフィングフィールドヘッダ及び可変サイズのスタッフィングデータを含む。
BBスクランブラは、エネルギー分散(energy dispersal)のために完全なBBFをスクランブルする。スクランブリングシーケンスはBBFと同時に発生する。スクランブリングシーケンスは、フィードバックされたシフトレジスタによって生成される。
PLS生成ブロック2020は、物理層シグナリング(PLS)データを生成することができる。PLSは、受信機に物理層DPにアクセスする手段を提供する。PLSデータは、PLS1データ及びPLS2データで構成される。
PLS1データは、固定サイズ、コーディング及び変調を有するフレーム内のFSSシンボルで伝達されるPLSデータの第1セットであって、PLS2データをデコードするのに必要なパラメータのみならず、システムに関する基本情報を伝達する。PLS1データは、PLS2データの受信及びデコーディングを可能にするのに要求されるパラメータを含む基本送信パラメータを提供する。また、PLS1データは、フレームグループのデュレーションの間に一定に維持される。
PLS2データは、FSSシンボルで送信されるPLSデータの第2セットであって、システム及びDPに対するより詳細なPLSデータを伝達する。PLS2は、受信機に十分なデータを提供し、所望のDPをデコードするパラメータを含む。また、PLS2シグナリングは、2つのタイプのパラメータ、すなわち、PLS2静的データ(PLS2−STATデータ)及びPLS2動的データ(PLS2−DYNデータ)で構成される。PLS2静的データは、フレームグループのデュレーションの間に静的に残っているPLS2データであり、PLS2動的データは、フレーム別に動的に変わり得るPLS2データである。
PLSデータの細部事項については後で説明する。
PLSスクランブラ2030は、エネルギー分散のために生成されたPLSデータをスクランブルすることができる。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図3は、本発明の他の実施例による入力フォーマッティングブロックを示す図である。
図3に示した入力フォーマッティングブロックは、図1を参照して説明した入力フォーマッティングブロック1000の実施例に該当する。
図3は、入力信号が多数の入力ストリームに対応するときの入力フォーマッティングブロックのモード適応ブロックを示す。
多数の入力ストリームを処理する入力フォーマッティングブロックのモード適応ブロックは、独立的に多数の入力ストリームを処理することができる。
図3を参照すると、多数の入力ストリームをそれぞれ処理するモード適応ブロックは、入力ストリームスプリッタ3000、入力ストリーム同期化器3010、補償遅延ブロック3020、ヌル(null)パケット削除ブロック3030、ヘッド圧縮ブロック3040、CRCエンコーダ3050、BBフレームスライサ3060及びBBヘッダ挿入ブロック3070を含むことができる。以下では、モード適応ブロックの各ブロックを説明する。
CRCエンコーダ3050、BBフレームスライサ3060及びBBヘッダ挿入ブロック3070の動作は、図2を参照して説明したCRCエンコーダ、BBフレームスライサ及びBBヘッダ挿入ブロックに対応するので、それに対する説明は省略する。
入力ストリームスプリッタ3000は、入力TS、IP GSストリームを多数のサービス又はサービスコンポーネント(オーディオ、ビデオなど)ストリームに分離することができる。
入力ストリーム同期化器3010はISSYと称することができる。ISSYは、任意の入力データフォーマットに対する一定のエンド−ツー−エンド送信遅延及びCBR(constant bit rate)を保証する適切な手段を提供することができる。ISSYは、常にTSを伝達する多数のDPの場合に使用され、選択的に、GSストリームを伝達するDPに使用される。
補償遅延ブロック3020は、ISSY情報の挿入後に分離されたTSパケットストリームを遅延させ、受信機内の追加のメモリを要求せずにTSパケット再結合メカニズムを許容することができる。
ヌルパケット削除ブロック3030は、TS入力ストリームケースにのみ使用される。任意のTS入力ストリーム又は分離されたTSストリームは、CBR TSストリームにVBR(variable bit−rate)サービスを収容するために存在する多数のヌルパケットを有することができる。この場合、不要な送信オーバーヘッドを避けるために、ヌルパケットが識別され、送信されない。受信機において、除去されたヌルパケットは、送信時に挿入されたDNP(deleted null−packet)カウンタを参照し、本来にあった正確な場所に再挿入され、一定のビットレートを保証し、タイムスタンプ(PCR)アップデートに対する必要性を避けることができる。
ヘッド圧縮ブロック3040は、パケットヘッダ圧縮を提供し、TS又はIP入力ストリームに対する送信効率を増加させることができる。受信機がヘッダの所定部分に対する先験的情報(a priori information)を有し得るので、この既知の情報は送信機で削除され得る。
送信ストリームに対して、受信機は、シンク−バイト構成(0x47)及びパケット長さ(188バイト)に関する先験的情報を有する。入力TSストリームが一つのPIDを有するコンテンツを伝達すると、すなわち、一つのサービスコンポーネント(ビデオ、オーディオなど)又はサービスサブコンポーネント(SVCベース層、SVCインヘンスメント層、MVCベースビュー又はMVC従属ビュー)に対してのみ、TSパケットヘッダ圧縮を(選択的に)送信ストリームに適用することができる。入力ストリームがIPストリームであると、IPパケットヘッダ圧縮が選択的に使用される。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図4は、本発明の他の実施例による入力フォーマッティングブロックを示す図である。
図4に示した入力フォーマッティングブロックは、図1を参照して説明した入力フォーマッティングブロック1000の実施例に該当する。
図4は、入力信号が多数の入力ストリームに対応するときの入力フォーマッティングモジュールのストリーム適応ブロックを示す。
図4を参照すると、多数の入力ストリームをそれぞれ処理するモード適応ブロックは、スケジューラ4000、1フレーム遅延ブロック4010、スタッフィング挿入ブロック4020、帯域内(in−band)シグナリング4030、BBフレームスクランブラ4040、PLS生成ブロック4050及びPLSスクランブラ4060を含むことができる。以下では、ストリーム適応ブロックのそれぞれのブロックを説明する。
スタッフィング挿入ブロック4020、BBフレームスクランブラ4040、PLS生成ブロック4050及びPLSスクランブラ4060の動作は、図2を参照して説明したスタッフィング挿入ブロック、BBスクランブラ、PLS生成ブロック及びPLSスクランブラに対応するので、それに対する説明は省略する。
スケジューラ4000は、それぞれのDPのFECBLOCKの量から全体のフレームにわたった全体のセル割り当てを決定することができる。PLS、EAC及びFICに対する割り当てを含めて、スケジューラはPLS2−DYNデータの値を生成し、これは、フレームのFSS内の帯域内シグナリング又はPLSセルとして送信される。FECBLOCK、EAC及びFICの細部事項については後で説明する。
1フレーム遅延ブロック4010は、入力データを1送信フレームだけ遅延させ、次のフレームに関するスケジューリング情報を、DPに挿入される帯域内シグナリング情報に対する現在のフレームを通じて送信させることができる。
帯域内シグナリング4030は、PLS2データの遅延されていない部分をフレームのDPに挿入することができる。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図5は、本発明の実施例によるBICMブロックを示す図である。
図5に示したBICMブロックは、図1を参照して説明したBICMブロック1010の実施例に該当する。
上述したように、本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を送信する装置は、地上波放送サービス、モバイル放送サービス、UHDTVサービスなどを提供することができる。
QoSは、本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を送信する装置によって提供されるサービスの特性に依存するので、各サービスに対応するデータは、異なる方式を通じて処理される必要がある。よって、本発明の実施例によるBICMブロックは、SISO、MISO及びMIMO方式をデータ経路にそれぞれ対応するデータパイプに独立的に適用することによって、それに入力されたDPを独立的に処理することができる。結果的に、本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を送信する装置は、それぞれのDPを通じて送信されるそれぞれのサービス又はサービスコンポーネントに対するQoSを制御することができる。
(a)は、ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルによって共有されたBICMブロックを示し、(b)は、アドバンスドプロファイルのBICMブロックを示す。
ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルによって共有されたBICMブロック及びアドバンスドプロファイルによって共有されたBICMブロックは、各DPを処理する複数の処理ブロックを含むことができる。
以下では、ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルのためのBICMブロック、及びアドバンスドプロファイルのためのBICMブロックのそれぞれの処理ブロックを説明する。
ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルのためのBICMブロックの処理ブロック5000は、データFECエンコーダ5010、ビットインタリーバ5020、星状マッパ5030、SSD(signal space diversity)エンコーディングブロック5040及びタイムインタリーバ5050を含むことができる。
データFECエンコーダ5010は、入力BBFに対してFECエンコーディングを行い、アウターコーディング(BCH)及びインナーコーディング(LDPC)を用いてFECBLOCK手続を生成することができる。アウターコーディング(BCH)は選択的なコーディング方法である。データFECエンコーダ5010の動作の細部事項については後で説明する。
ビットインタリーバ5020は、データFECTエンコーダ5010の出力をインタリーブし、効率的に具現可能な構造を提供しながらLDPCコード及び変調方式の組み合わせで最適化された性能を達成することができる。ビットインタリーバ5020の動作の細部事項については後で説明する。
星状マッパ5030は、QPSK、QAM−16、不均一QAM(NUQ−64、NUQ−256、NUQ−1024)又は不均一星状(NUC−16、NUC−64、NUC−256、NUC−1024)を用いてベース及びハンドヘルドプロファイル内のビットインタリーバ5020からの各セルワード及びアドバンスドプロファイル内のセル−ワードデマルチプレクサ5010−1からのセルワードを変調し、電力正規化星状ポイントを提供することができる。この星状マッピングはDPに対してのみ適用される。QAM−16及びNUQが方形(square shaped)であるが、NUCは任意の形状を有する。それぞれの星状が90度の任意の倍数で回転すると、回転した星状は正確に本来の星状と重畳する。この「回転−感覚(rotation−sense)対称特性は、実数成分及び虚数成分の平均電力及び容量を互いに同一にする。NUQ及びNUCは、各コードレートに対して特別に定義され、使用される特定の一つがPLS2データで提出されたパラメータ(DP_MOD)によってシグナルされる。
SSDエンコーディングブロック5040は、2(2D)、3(3D)及び4(4D)次元でセルをプリコードし、異なるフェーディング条件下で受信ロバスト性を増加させることができる。
タイムインタリーバ5050はDPレベルで動作し得る。タイムインタリービング(TI)のパラメータは、各DPに対して異なる形に設定することができる。タイムインタリーバ5050の動作の細部事項については後で説明する。
アドバンスドプロファイルのためのBICMブロックの処理ブロック5000−1は、データFECエンコーダ、ビットインタリーバ、星状マッパ及びタイムインタリーバを含むことができる。しかし、処理ブロック5000−1は処理ブロック5000と区別され、セル−ワードデマルチプレクサ5010−1及びMIMOエンコーディングブロック5020−1をさらに含む。
また、処理ブロック5000−1のデータFECエンコーダ、ビットインタリーバ、星状マッパ及びタイムインタリーバの動作は、上述したデータFECエンコーダ5010、ビットインタリーバ5020、星状マッパ5030及びタイムインタリーバ5050に対応するので、それに対する説明は省略する。
セル−ワードデマルチプレクサ5010−1は、アドバンスドプロファイルのDPに使用され、単一セル−ワードストリームをMIMO処理のためのデュアルセル−ワードストリームに分離する。セル−ワードデマルチプレクサ5010−1の動作の細部事項については後で説明する。
MIMOエンコーディングブロック5020−1は、MIMOエンコーディング方式を用いてセル−ワードデマルチプレクサ5010−1の出力を処理することができる。MIMOエンコーディング方式は、放送信号の送信のために最適化された。MIMO技術は、容量を増加させる優れた方式であるが、チャネル特性に依存する。特に、ブロードキャスティングに対して、異なる信号伝播特性によって誘発された2個のアンテナ間の受信された信号電力の差又はチャネルの強いLOS成分は、MIMOから容量利得を得ることを困難にし得る。提案されたMIMOエンコーディング方式は、MIMO出力信号のうち一つの回転基盤プリコーディング及び位相ランダム化を用いてこの問題を克服する。
MIMOエンコーディングは、送信機及び受信機で少なくとも2個のアンテナを必要とする2x2 MIMOシステムを目的とすることができる。この提案において、2個のMIMOエンコーディングモード、すなわち、FR−SM(full−rate spatial multiplexing)及びFRFD−SM(full−rate full−diversity spatial multiplexing)が定義される。FR−SMエンコーディングは、受信機側で比較的小さい複雑度の増加と共に容量の増加を提供するが、FRFD−SMエンコーディングは、受信機側で大きい複雑度の増加と共に、容量の増加及び追加の多様性利得を提供する。提案されたMIMOエンコーディング方式は、アンテナ極性構成に対する制限を有さない。
MIMO処理は、アドバンスドプロファイルフレームのために要求することができ、これは、アドバンスドプロファイルフレーム内の全てのDPがMIMOエンコーダによって処理されることを意味する。MIMO処理はDPレベルで適用することができる。星状マッパ出力(constellation mapper output)(NUQ)のペア(e1,i及びe2,i)は、MIMOエンコーダの入力に供給することができる。MIMOエンコーダ出力のペア(g1,i及びg2,i)は、それぞれのTXアンテナのOFDMシンボル(l)及び同一のキャリア(k)によって送信され得る。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図6は、本発明の他の実施例によるBICMブロックを示す図である。
図6に示したBICMブロックは、図1を参照して説明したBICMブロック1010の実施例に該当する。
図6は、物理層シグナリング(PLS)、非常境界チャネル(EAC)及び高速情報チャネル(FIC)の保護のためのBICMブロックを示す。EACは、EAS情報を伝達するフレームの一部であって、FICは、サービスと該当ベースDPとの間のマッピング情報を伝達するフレーム内の論理チャネルである。EAC及びFICの細部事項については後で説明する。
図6を参照すると、PLS、EAC及びFICの保護のためのBICMブロックは、PLS FECエンコーダ6000、ビットインタリーバ6010及び星状マッパ6020を含むことができる。
また、PLS FECエンコーダ6000は、スクランブラ、BCHエンコーディング/ゼロ挿入ブロック、LDPCエンコーディングブロック及びLDPCパリティパンクチャリングブロックを含むことができる。以下では、BICMブロックの各ブロックを説明する。
PLS FECエンコーダ6000は、スクランブルされたPLS 1/2データ、EAC及びFICセクションをエンコードすることができる。
スクランブラは、BCHエンコーディング及び短縮及びパンクチャされたLDPCエンコーディング前にPLS1データ及びPLS2データをスクランブルすることができる。
BCHエンコーディング/ゼロ挿入ブロックは、PLS保護のために短縮されたBCHコードを用いてスクランブルされたPLS 1/2データに対してアウターエンコーディングを行い、BCHエンコーディング後にゼロビットを挿入することができる。PLS1データに対してのみ、LDPCエンコーディング前にゼロ挿入の出力ビットがパーミュート(permute)され得る。
LDPCエンコーディングブロックは、LDPCコードを用いてBCHエンコーディング/ゼロ挿入ブロックの出力をエンコードすることができる。完全なコーディングブロック(Cldpc)を生成するために、パリティビット(Pldpc)がそれぞれのゼロ挿入PLS情報ブロック(Ildpc)から組織的にエンコードされ、その後に添付される。
PLS1及びPLS2に対するLDPCコードパラメータは、次の表4の通りである。
LDPCパリティパンクチャリングブロックは、PLS1データ及びPLS2データに対してパンクチャリングを行うことができる。
PLS1データ保護に短縮が適用されると、任意のLDPCパリティビットは、LDPCエンコーディング後にパンクチャされる。また、PLS2データの保護のために、PLS2のLDPCパリティビットはLDPCエンコーディング後にパンクチャされる。これらパンクチャされたビットは送信されない。
ビットインタリーバ6010は、それぞれ短縮及びパンクチャされたPLS1データ及びPLS2データをインタリーブする。
星状マッパ6020は、ビットインタリーブされたPLS1データ及びPLS2データを星状にマップすることができる。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図7は、本発明の一実施例によるフレームビルディングブロックを示す図である。
図7に示したフレームビルディングブロックは、図1を参照して説明したフレームビルディングブロック1020の実施例に該当する。
図7を参照すると、フレームビルディングブロックは、遅延補償ブロック7000、セルマッパ7010及び周波数インタリーバ7020を含むことができる。以下では、フレームビルディングブロックのそれぞれのブロックを説明する。
遅延補償ブロック7000は、データパイプと対応PLSデータとの間のタイミングを調節し、送信端で時間が共に合わせられるように保証することができる。PLSデータは、入力フォーマッティングブロック及びBICMブロックによって誘発されたデータパイプの遅延を処理することによって、データパイプと同一の量だけ遅延される。BICMブロックの遅延は、主にタイムインタリーバ5050による。帯域内シグナリングデータは、次のTIグループの情報を伝達し、シグナルされるDPより一つのフレームだけ速く伝達される。よって、遅延補償ブロックは、帯域内シグナリングデータを遅延させる。
セルマッパ7010は、PLS、EAC、FIC、DP、補助ストリーム及びダミーセルをフレーム内のOFDMシンボルのアクティブキャリアにマップすることができる。セルマッパ7010の基本機能は、もしあれば、DP、PLSセル及びEAC/FICセルのそれぞれに対してTIによって生成されたデータセルをフレーム内のOFDMシンボルのそれぞれに対応するアクティブOFDMセルのアレイにマップすることである。サービスシグナリングデータ(PSI(program specific information)/SI))は、データパイプによって個別的に集めて送信することができる。セルマッパは、スケジューラによって生成された動的情報及びフレーム構造の構成によって動作する。フレームの細部事項については後で説明する。
周波数インタリーバ7020は、セルマッパ7010から受信されたデータセルをランダムにインタリーブし、周波数多様性を提供することができる。また、周波数インタリーバ7020は、異なるインタリービングシード(interleaving−seed)順序を用いて2個の順次的なOFDMシンボルで構成されるOFDMシンボルペアに対して動作し、単一フレーム内の最大のインタリービング利得を得ることができる。周波数インタリーバ7020の動作の細部事項については後で説明する。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図8は、本発明の実施例によるOFDM生成ブロックを示す図である。
図8に示したOFDM生成ブロックは、図1を参照して説明したOFDM生成ブロック1030の実施例に該当する。
OFDM生成ブロックは、フレームビルディングブロックによって生成されたセルによってOFDMキャリアを変調し、パイロットを挿入し、送信される時間領域信号を生成する。また、このブロックは、保護区間を順次挿入し、PAPR(peak−to−average power ratio)減少処理を適用して最終RF信号を生成する。
図8を参照すると、フレームビルディングブロックは、パイロット及び予約トーン挿入ブロック8000、2D−eSFNエンコーディングブロック8010、IFFT(inverse fast Fourier transform)ブロック8020、PAPR減少ブロック8030、保護区間挿入ブロック8040、プリアンブル挿入ブロック8050、他のシステム挿入ブロック8060及びDACブロック8070を含むことができる。以下では、フレームビルディングブロックのそれぞれのブロックを説明する。
パイロット及び予約トーン挿入ブロック8000は、パイロット及び予約トーンを挿入することができる。
OFDMシンボル内の多様なセルは、パイロットとして知られた基準情報で変調され、パイロットは、受信機で先験的に知られた送信値を有する。パイロットセルの情報は、分散されたパイロット、反復パイロット(continual pilot)、エッジパイロット、FSS(frame signaling symbol)パイロット及びFES(frame edge symbol)パイロットで構成される。それぞれのパイロットは、パイロットタイプ及びパイロットパターンによって特定のブースティング電力レベルで送信される。パイロット情報の値は、任意の与えられたシンボル上のそれぞれの送信されたキャリアに対して一連の値である基準シーケンスから導出される。パイロットは、フレーム同期化、周波数同期化、時間同期化、チャネル推定及び送信モード識別に使用することができ、また、位相雑音をフォローする(following)のに使用することができる。
基準シーケンスから取得された基準情報は、フレームのプリアンブル、FSS及びFESを除いた全てのシンボルで分散されたパイロットセルで送信される。反復パイロットは、フレームの全てのシンボルに挿入される。反復パイロットの数と位置は、FFTサイズ及び分散されたパイロットパターンに依存する。エッジキャリアは、プリアンブルシンボルを除いた全てのシンボル内のエッジパイロットである。これらは、スペクトルのエッジまで周波数補間を許容するために挿入される。FSSパイロットはFSSに挿入され、FESパイロットはFESに挿入される。これらは、フレームのエッジまで時間補間を許容するために挿入される。
本発明の実施例によるシステムは、SFNネットワークをサポートし、分散型MISO方式は、選択的に非常にロバストな送信モードをサポートするのに使用される。2D−eSFNは、多数のTXアンテナを用いる分散型MISO方式であって、それぞれのTXアンテナはSFNネットワーク内の異なる送信側に配置される。
2D−eSFNエンコーディングブロック8010は、SFN構成で時間及び周波数多様性を生成するために2D−eSFN処理を行い、多数の送信機から送信された信号の位相を歪曲することができる。そのため、長い時間の間の低いフラットフェーディング又は深いフェーディングによるバーストエラーを緩和することができる。
IFFTブロック8020は、OFDM変調方式を用いて2D−eSFNエンコーディングブロック8010からの出力を変調することができる。パイロットとして(又は予約トーンとして)指定されていないデータシンボル内の任意のセルは、周波数インタリーバからのデータセルのうち一つを伝達する。セルはOFDMキャリアにマップされる。
PAPR減少ブロック8030は、時間領域内の多様なPAPR減少アルゴリズムを用いて入力信号に対するPAPR減少を行うことができる。
保護区間挿入ブロック8040は保護区間を挿入することができ、プリアンブル挿入ブロック8050は信号の前にプリアンブルを挿入することができる。プリアンブルの構造の細部事項については後で説明する。他のシステム挿入ブロック8060は、時間領域で複数の放送送受信システムの信号をマルチプレックスし、放送サービスを提供する2個以上の異なる放送送信/受信システムのデータが同一のRF信号帯域幅を介して同時に送信され得る。この場合、2個以上の異なる放送送受信システムは、異なる放送サービスを提供するシステムを称する。異なる放送サービスは、地上波放送サービス、モバイル放送サービスなどを称する。それぞれの放送サービスと関連するデータは、異なるフレームを通じて送信され得る。
DACブロック8070は、入力デジタル信号をアナログ信号に変換し、アナログ信号を出力することができる。DACブロック8070から出力された信号は、物理層プロファイルによって多数の出力アンテナを介して送信され得る。本発明の実施例によるTXアンテナは、垂直又は水平極性(polarity)を有することができる。
上述したブロックは、省略するか、類似又は同一の機能を有するブロックに取り替えることができる。
図9は、本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を受信する装置の構造を示す図である。
本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を受信する装置は、図1を参照して説明した未来の放送サービスのために放送信号を送信する装置に対応し得る。
本発明の実施例によって未来の放送サービスのための放送信号を受信する装置は、同期化及び復調モジュール9000、フレームパーシングモジュール9010、デマッピング及びデコーディングモジュール9020、出力プロセッサ9030及びシグナリングデコーディングモジュール9040を含むことができる。以下では、放送信号を受信する装置の各モジュールの動作を説明する。
同期化及び復調モジュール9000は、m個のRxアンテナを介して入力信号を受信し、放送信号を受信する装置に対応するシステムに対して信号検出及び同期化を行い、放送信号を送信する装置によって行われる手続の逆の手続に対応する復調を行うことができる。
フレームパーシングモジュール9100は、入力信号フレームをパースし、ユーザによって選択されたサービスが送信されるデータを抽出することができる。放送信号を送信する装置がインタリービングを行うと、フレームパーシングモジュール9100は、インタリービングの逆の手続に対応するデインタリービングを行うことができる。この場合、抽出される必要がある信号及びデータの位置は、シグナリングデコーディングモジュール9400から出力されたデータをデコードし、放送信号を送信する装置によって生成されたシグナリング情報を回復することによって得ることができる。
デマッピング及びデコーディングモジュール9200は、入力信号をビット領域データに変換した後、必要に応じてデインタリービングを行うことができる。デマッピング及びデコーディングモジュール9200は、送信効率のために適用されたマッピングに対してデマッピングを行い、デコーディングを通じて送信チャネルに対して生成された誤りを訂正することができる。この場合、デマッピング及びデコーディングモジュール9200は、シグナリングデコーディングモジュール9400から出力されたデータをデコードすることによって、デマッピング及びデコーディングに必要な送信パラメータを得ることができる。
出力プロセッサ9300は、放送信号を送信し、送信効率を改善する装置によって適用される多様な圧縮/信号処理手続の逆の手続を行うことができる。この場合、出力プロセッサ9300は、シグナリングデコーディングモジュール9400から出力されたデータから必要な制御情報を得ることができる。出力プロセッサ8300の出力は、放送信号を送信する装置に入力される信号に対応し、MPEG−TS、IPストリーム(v4又はv6)及び一般ストリームであり得る。
シグナリングデコーディングモジュール9400は、同期化及び復調モジュール9000によって復調された信号からPLS情報を得ることができる。上述したように、フレームパーシングモジュール9100、デマッピング及びデコーディングモジュール9200及び出力プロセッサ9300は、シグナリングデコーディングモジュール9400から出力されたデータを用いてその機能を実行することができる。
図10は、本発明の実施例によるフレーム構造を示す図である。
図10は、スーパーフレーム内のフレームタイプ及びFRUの例示的な構成を示す。(a)は、本発明の実施例によるスーパーフレームを示し、(b)は、本発明の実施例によるFRU(frame repetition unit)を示し、(c)は、FRU内の可変PHYプロファイルのフレームを示し、(d)はフレームの構造を示す。
スーパーフレームは8個のFRUで構成することができる。FRUは、フレームのTDMのための基本マルチプレックシング単位であって、スーパーフレーム内で8回繰り返される。
FRU内の各フレームは、PHYプロファイル(ベース、ハンドヘルド、アドバンスド)及びFETのうち一つに属する。FRU内のフレームの最大許容数は4であり、与えられたPHYプロファイルは、FRU(例えば、ベース、ハンドヘルド、アドバンスド)で0倍から4倍までの任意の回数だけ表れ得る。PHYプロファイルの定義は、必要であれば、プリアンブル内のPHY_PROFILEの予約値を用いて拡張することができる。
FET部分は、含まれるならば、FRUの端に挿入される。FETがFRUに含まれると、スーパーフレームでFETの最小数は8である。FET部分が互いに隣接することは推薦されない。
また、一つのフレームは、多数のOFDMシンボル及びプリアンブルに分離される。(d)に示したように、フレームは、プリアンブル、一つ以上のフレームシグナリングシンボル(FSS)、正常データシンボル及びフレームエッジシンボル(FES)を含む。
プリアンブルは、高速フューチャーキャストUTBシステム信号の検出が可能であり、信号の効率的な送受信のための基本送信パラメータのセットを提供する特殊シンボルである。プリアンブルの細部説明については後で説明する。
FSSの主要目的はPLSデータを伝達することにある。高速同期化及びチャネル推定、及びPLSデータの高速デコーディングのために、FSSは、正常データシンボルより密集したパイロットパターンを有する。FESは、正確にFSSと同一のパイロットを有し、これは、FESの直前のシンボルに対して外挿せず、FES内の周波数専用補間及び時間補間を可能にする。
図11は、本発明の実施例によるフレームのシグナリング層構造を示す図である。
図11は、3個の主要部分、すなわち、プリアンブルシグナリングデータ11000、PLS1データ11010及びPLS2データ11020に分離されたシグナリング層構造を示す。全てのフレームでプリアンブルシンボルによって伝達されるプリアンブルの目的は、そのフレームの送信タイプ及び基本送信パラメータを指示することにある。PLS1は、受信機がPLS2データにアクセスし、PLS2データをデコードするようにし、これは、関心のあるDPにアクセスするパラメータを含む。PLS2は、全てのフレームで伝達され、2個の主要部分、すなわち、PLS2−STATデータ及びPLS2−DYNデータに分離される。PLS2データの静的及び動的部分には、必要であればパディングが後に来る。
図12は、本発明の実施例によるプリアンブルシグナリングデータを示す図である。
プリアンブルシグナリングデータは、フレーム構造内で受信機がPLSデータにアクセスし、DPをトレースさせるのに必要な情報の21ビットを伝達する。プリアンブルシグナリングの細部事項は次の通りである。
PHY_PROFILE:この3ビットフィールドは、現在のフレームのPHYプロファイルタイプを示す。異なるPHYプロファイルタイプのマッピングは、以下の表5に与えられる。
FFT_SIZE:この2ビットフィールドは、以下の表6に記載したように、フレームグループ内の現在のフレームのFFTサイズを示す。
GI_FRACTION:この3ビットフィールドは、以下の表7に記載したように、現在のスーパーフレーム内の保護区間分数(fraction)値を示す。
EAC_FLAG:この1ビットフィールドは、EACが現在のフレームに提供されるか否かを示す。このフィールドが「1」に設定されると、EAS(emergency alert service)が現在のフレームで提供される。このフィールドが「0」に設定されると、EASが現在のフレームで伝達されない。このフィールドは、スーパーフレーム内で動的にスイッチされ得る。
PILOT_MODE:この1ビットフィールドは、プロファイルモードが現在のフレームグループ内の現在のフレームに対してモバイルモードであるのか、それとも固定モードであるのかを指示する。このフィールドが「0」に設定されると、モバイルパイロットモードが使用される。フィールドが「1」に設定されると、固定パイロットモードが使用される。
PAPR_FLAG:この1ビットフィールドは、PAPR減少が現在のフレームグループ内の現在のフレームに使用されるか否かを指示する。このフィールドが「1」に設定されると、PAPR減少にトーン予約(tone reservation)が使用される。このフィールドが「0」に設定されると、PAPR減少が使用されない。
FRU_CONFIGURE:この3ビットフィールドは、現在のスーパーフレーム内に存在するFRU(frame repetition unit)のPHYプロファイルタイプ構成を示す。現在のスーパーフレームで伝達される全てのプロファイルタイプは、現在のスーパーフレーム内の全てのフレーム内のこのフィールドで識別される。3ビットフィールドは、以下の表8に示したように、各プロファイルに対する異なる定義を有する。
RESERVED:この7ビットフィールドが未来の使用のために予約される。
図13は、本発明の実施例によるPLS1データを示す図である。
PLS1データは、PLS2の受信及びデコーディングを可能にするのに必要なパラメータを含む基本送信パラメータを提供する。上述したように、PLS1データは、一つのフレームグループの全体のデュレーションの間に変更されない。PLS1データのシグナリングフィールドの詳細な定義は次の通りである。
PREAMBLE_DATA:この20ビットフィールドは、EAC_FLAGを除いたプリアンブルシグナリングデータの写本である。
NUM_FRAME_FRU:この2ビットフィールドは、FRU当たりのフレームの数を示す。
PAYLOAD_TYPE:この3ビットフィールドは、フレームグループで伝達されるペイロードデータのフォーマットを指示する。PAYLOAD_TYPEは、表9に示したようにシグナルされる。
NUM_FSS:この2ビットフィールドは、現在のフレーム内のFSSシンボルの数を示す。
SYSTEM_VERSION:この8ビットフィールドは、送信された信号フォーマットのバージョンを示す。SYSTEM_VERSIONは、2個の4ビットフィールド、すなわち、メジャーバージョン及びマイナーバージョンに分離される。
メジャーバージョン:SYSTEM_VERSIONフィールドのMSB4ビットは、メジャーバージョン情報を示す。メジャーバージョンフィールドの変化は、非−下位−互換(non−backward−compatible)変化を示す。デフォルト値は「0000」である。この標準に記載したバージョンにおいて、値は「0000」に設定される。
マイナーバージョン:SYSTEM_VERSIONのLSB4ビットは、マイナーバージョン情報を示す。マイナーバージョンフィールドの変化は下位互換性である。
CELL_ID:これは、ATSCネットワークで地理的なセルを固有に識別する16ビットフィールドである。ATSCセルカバレッジ領域は、フューチャーキャストUTBシステムに使用される周波数の数に依存し、一つ以上の周波数で構成することができる。CELL_IDの値が知られていないか、特定されていない場合、このフィールドは「0」に設定される。
NETWORK_ID:これは、現在のATSCネットワークを固有に識別する16ビットフィールドである。
SYSTEM_ID:この16ビットフィールドは、ATSCネットワーク内のフューチャーキャストUTBシステムを固有に識別する。フューチャーキャストUTBシステムは、入力が一つ以上の入力ストリーム(TS、IP、GS)であって、出力がRF信号である地上波放送システムである。フューチャーキャストUTBシステムは、もしあれば、一つ以上のPHYプロファイル及びFETを伝達する。同一のフューチャーキャストUTBシステムは、異なる入力ストリームを伝達することができ、異なる地理的領域で異なるRF周波数を使用してローカルサービス挿入を許容する。フレーム構造及びスケジューリングは、一つの場所で制御され、フューチャーキャストUTBシステム内で全ての送信に対して同一である。一つ以上のフューチャーキャストUTBシステムは、全て同一の物理層構造及び構成を有することを意味する同一のSYSTEM_IDを有することができる。
次のループは、各フレームタイプのFRU構成及び長さを指示するのに使用されるFRU_PHY_PROFILE、FRU_FRAME_LENGTH、FRU_GI_FRACTION及びRESERVEDで構成される。ループサイズは固定され、4個のPHYプロファイル(FETを含む)がFRU内でシグナルされる。NUM_FRAME_FRUが4より小さいと、使用されないフィールドはゼロで充填される。
FRU_PHY_PROFILE:この3ビットフィールドは、連関したFRUの(i+1)番目(iは、ループインデックスである)フレームのPHYプロファイルタイプを示す。このフィールドは、表8に示したように、同一のシグナリングフォーマットを使用する。
FRU_FRAME_LENGTH:この2ビットフィールドは、連関したFRUの(i+1)番目のフレームの長さを示す。FRU_GI_FRACTIONと共にFRU_FRAME_LENGTHを用いて、フレームデュレーションの正確な値を得ることができる。
FRU_GI_FRACTION:この3ビットフィールドは、連関したFRUの(i+1)番目のフレームの保護区間分数値を示す。FRU_GI_FRACTIONは、表7によってシグナルされる。
RESERVED:この4ビットフィールドが未来の使用のために予約される。
次のフィールドは、PLS2データをデコードするパラメータを提供する。
PLS2_FEC_TYPE:この2ビットフィールドは、PLS2保護によって使用されるFECタイプを示す。FECタイプは、表10によってシグナルされる。LDPCコードの細部事項については後で説明する。
PLS2_MOD:この3ビットフィールドは、PLS2によって使用される変調タイプを示す。変調タイプは、表11によってシグナルされる。
PLS2_SIZE_CELL:この15ビットフィールドは、現在のフレームグループで伝達されるPLS2に対するフルコーディングブロック(full coded blocks)の集合(collection)のサイズ(QAMセルの数として特定される)(Ctotal_partial_block)を示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_STAT_SIZE_BIT:この14ビットフィールドは、現在のフレームグループに対するPLS2−STATのビットサイズを示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_DYN_SIZE_BIT:この14ビットフィールドは、現在のフレームグループに対するPLS2−DYNのビットサイズを示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_REP_FLAG:この1ビットフラグは、現在のフレームグループでPLS2反復モードが使用されるか否かを示す。このフィールドが値「1」に設定されると、PLS2反復モードが活性化される。このフィールドが値「0」に設定されると、PLS2反復モードが非活性化される。
PLS2_REP_SIZE_CELL:この15ビットフィールドは、PLS2反復が使用されるとき、現在のフレームグループの全てのフレームで伝達されるPLS2に対する部分コーディングブロック(partial coded blocks)の集合(collection)のサイズ(QAMセルの数として特定される)(Ctotal_partial_block)を示す。反復が使用されない場合、このフィールドの値は0と同一である。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_NEXT_FEC_TYPE:この2ビットフィールドは、次のフレームグループの全てのフレームで伝達されるPLS2に使用されるFECタイプを示す。FECタイプは、表10によってシグナルされる。
PLS2_NEXT_MOD:この3ビットフィールドは、次のフレームグループの全てのフレームで伝達されるPLS2に使用される変調タイプを示す。変調タイプは、表11によってシグナルされる。
PLS2_NEXT_REP_FLAG:この1ビットフィールドは、次のフレームグループでPLS2反復モードが使用されるか否かを示す。このフィールドが値「1」に設定されると、PLS2反復モードが活性化される。このフィールドが値「0」に設定されると、PLS2反復モードが非活性化される。
PLS2_NEXT_REP_SIZE_CELL:この15ビットフィールドは、PLS2反復が使用されるとき、次のフレームグループの全てのフレームで伝達されるPLS2に対するフルコーディングブロック(full coded blocks)の集合(collection)のサイズ(QAMセルの数として特定される)(Ctotal_partial_block)を示す。次のフレームグループで反復が使用されない場合、このフィールドの値は0と同一である。この値は、現在のフレームグループで一定である。
PLS2_NEXT_REP_STAT_SIZE_BIT:この14ビットフィールドは、次のフレームグループに対するPLS2−STATのビットサイズを示す。この値は、現在のフレームグループで一定である。
PLS2_NEXT_REP_DYN_SIZE_BIT:この14ビットフィールドは、次のフレームグループに対するPLS2−DYNのビットサイズを示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_AP_MODE:この2ビットフィールドは、現在のフレームグループ内のPLS2に追加のパリティが提供されるか否かを示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。下記の表12は、このフィールドの値を示す。このフィールドが「00」に設定されると、現在のフレームでPLS2に対して追加のパリティが使用されない。
PLS2_AP_SIZE_CELL:この15ビットフィールドは、PLS2の追加のパリティビットのサイズ(QAMセルの数として特定される)を示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
PLS2_NEXT_AP_MODE:この2ビットフィールドは、次のフレームグループでPLS2に追加のパリティが提供されるか否かを示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。表12は、このフィールドの値を定義する。
PLS2_NEXT_AP_SIZE_CELL:この15ビットフィールドは、次のフレームグループの全てのフレームでのPLS2の追加のパリティビットのサイズ(QAMセルの数として特定される)を示す。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
RESERVED:この32ビットフィールドが未来の使用のために予約される。
CRC_32:全体のPLS1シグナリングに適用される32ビットエラー検出コード
図14は、本発明の実施例によるPLS2データを示す図である。
図14は、PLS2データのPLS2−STATデータを示す。PLS2−STATデータは、フレームグループ内で同一であるが、PLS2−DYNデータは現在のフレームに特定された情報を提供する。
PLS2−STATデータのフィールドの細部事項は次の通りである。
FIC_FLAG:この1ビットフィールドは、FICが現在のフレームグループに使用されるか否かを示す。このフィールドが「1」に設定されると、FICが現在のフレームで提供される。このフィールドが「0」に設定されると、FICが現在のフレームで伝達されない。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
AUX_FLAG:この1ビットフィールドは、現在のフレームグループで補助ストリームが使用されるか否かを示す。このフィールドが「1」に設定されると、補助ストリームが現在のフレームで提供される。このフィールドが「0」に設定されると、補助ストリームが現在のフレームで伝達されない。この値は、現在のフレームグループの全体のデュレーションの間に一定である。
NUM_DP:この6ビットフィールドは、現在のフレームで伝達されるDPの数を示す。このフィールドの値は、1〜64の範囲内にあり、DPの数はNUM_DP+1である。
DP_ID:この6ビットフィールドは、PHYプロファイル内でDPを固有に識別する。
DP_TYPE:この3ビットフィールドはDPのタイプを示す。これは、以下の表13によってシグナルされる。
DP_GROUP_ID:この8ビットフィールドは、現在のDPが連関したDPグループを識別する。これは、受信機が特定のサービスと連関したサービスコンポーネントのDPにアクセスするのに使用することができ、これらDPは同一のDP_GROUP_IDを有する。
BASE_DP_ID:この6ビットフィールドは、管理層で使用されるサービスシグナリングデータ(PSI/SI)を伝達するDPを示す。BASE_DP_IDで指示されたDPは、サービスシグナリングデータのみを伝達する専用DP又はサービスデータと共にサービスシグナリングデータを伝達する正常DPであり得る。
DP_FEC_TYPE:この2ビットフィールドは、連関したDPによって使用されるFECタイプを示す。FECタイプは、以下の表14によってシグナルされる。
DP_COD:この4ビットフィールドは、連関したDPによって使用されるコードレートを示す。コードレートは、以下の表15によってシグナルされる。
DP_MOD:この4ビットフィールドは、連関したDPによって使用される変調を示す。変調は、以下の表16によってシグナルされる。
DP_SSD_FLAG:この1ビットフィールドは、SSDモードが連関したDPで使用されるか否かを示す。このフィールドが値「1」に設定されると、SSDが使用される。このフィールドが値「0」に設定されると、SSDが使用されない。
PHY_PROFILEがアドバンスドプロファイルを示す「010」と同一である場合のみに次のフィールドが表れる。
DP_MIMO:この3ビットフィールドは、連関したDPにいずれのタイプのMIMOエンコーディングプロセスが適用されるのかを示す。MIMOエンコーディングプロセスのタイプは、表17によってシグナルされる。
DP_TI_TYPE:この1ビットフィールドは、タイムインタリービングのタイプを示す。「0」の値は、一つのTIグループが一つのフレームに対応し、一つ以上のTIブロックを含むことを示す。「1」の値は、一つのTIグループが1より多いフレームで伝達され、一つのTIブロックのみを含むことを示す。
DP_TI_LENGTH:2ビットフィールドの使用(許容される値が1、2、4、8のみである)は、次のようにDP_TI_TYPEフィールド内に設定された値によって決定される。
DP_TI_LENGTHが値「1」に設定されると、このフィールドは、PI、すなわち、各TIグループがマップされるフレームの数を示し、TIグループ当たりに一つのTIブロックがある(NTI=1)。2ビットフィールドを有する許容されたPI値は、以下の表18で定義される。
DP_TI_TYPEが「0」に設定されると、このフィールドは、TIグループ当たりのTIブロックの数(NTI)を示し、フレーム当たりに一つのTIグループがある(PI=1)。2ビットフィールドを有する許容されたPI値は、以下の表18で定義される。
DP_FRAME_INTERVAL:この2ビットフィールドは、連関したDPに対するフレームグループ内のフレーム区間(IJUMP)を示し、許容される値は1、2、4、8である(対応する2ビットフィールドは、それぞれ「00」、「01」、「10」、「11」である)。フレームグループの全てのフレームで表れないDPに対して、このフィールドの値は連続的なフレーム間の間隔と同一である。例えば、DPがフレーム1、5、9、13などで表れると、このフィールドは「4」に設定される。全てのフレームで表れるDPに対して、このフィールドは「1」に設定される。
DP_TI_BYPASS:この1ビットフィールドは、タイムインタリーバ5050の利用可能性を決定する。DPに対してタイムインタリービングが使用されない場合、これは「1」に設定される。タイムインタリービングが使用される場合、これは「0」に設定される。
DP_FIRST_FRAME_IDX:この5ビットフィールドは、現在DPが発生するスーパーフレームの第1フレームのインデックスを示す。DP_FIRST_FRAME_IDXの値は0〜31の範囲内にある。
DP_NUM_BLOCK_MAX:この10ビットフィールドは、このDPに対するDP_NUM_BLOCKSの最大値を示す。このフィールドの値は、DP_NUM_BLOCKSと同一の範囲を有する。
DP_PAYLOAD_TYPE:この2ビットフィールドは、与えられたDPによって伝達されるペイロードデータのタイプを示す。DP_PAYLOAD_TYPEは、以下の表19によってシグナルされる。
DP_INBAND_MODE:この2ビットフィールドは、現在のDPが帯域内シグナリング情報を伝達するか否かを示す。帯域内シグナリングタイプは、以下の表20によってシグナルされる。
DP_PROTOCOL_TYPE:この2ビットフィールドは、与えられたDPによって伝達されるペイロードのプロトコルタイプを示す。入力ペイロードタイプが選択されると、以下の表21によってシグナルされる。
DP_CRC_MODE:この2ビットフィールドは、入力フォーマッティングブロックでCRCエンコーディングが使用されるか否かを示す。CRCモードは、以下の表22によってシグナルされる。
DNP_MODE:この2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)に設定されるとき、連関したDPによって使用されるヌル−パケット削除モードを示す。DNP_MODEは、以下の表23によってシグナルされる。DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)でない場合、DNP_MODEは値「00」に設定される。
ISSY_MODE:この2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)に設定されるとき、連関したDPによって使用されるISSYモードを示す。ISSY_MODEは、以下の表24によってシグナルされる。DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)でない場合、ISSY_MODEは値「00」に設定される。
HC_MODE_TS:この2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)に設定されるとき、連関したDPによって使用されるTSヘッダ圧縮モードを示す。HC_MOD_TSは、以下の表25によってシグナルされる。
HC_MODE_IP:この2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがIP(「01」)に設定されるときのIPヘッダ圧縮モードを示す。HC_MOD_IPは、以下の表26によってシグナルされる。
PID:この13ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)に設定され、HC_MODE_TSが「01」又は「10」に設定されるときのTSヘッダ圧縮のためのPID番号を示す。
RESERVED:この8ビットフィールドは、未来の使用のために予約される。
FIC_FLAGが「1」と同一である場合のみに次のフィールドが表れる。
FIC_VERSION:この8ビットフィールドは、FICのバージョン番号を示す。
FIC_LENGTH_BYTE:この13ビットフィールドは、FICのバイト長さを示す。
RESERVED:この8ビットフィールドは、未来の使用のために予約される。
AUX_FLAGが「1」と同一である場合のみに次のフィールドが表れる。
NUM_AUX:この4ビットフィールドは、補助ストリームの数を示す。ゼロは、補助ストリームが使用されないことを意味する。
AUX_CONFIG_RFU:この8ビットフィールドは、未来の使用のために予約される。
AUX_STREAM_TYPE:この4ビットフィールドは、現在の補助ストリームのタイプを示すための未来の使用のために予約される。
UX_PRIVATE_CONFIG:この28ビットフィールドは、補助ストリームをシグナルするための未来の使用のために予約される。
図15は、本発明の他の実施例によるPLS2データを示す図である。
図15は、PLS2データのPLS2−DYNデータを示す。PLS2−DYNデータの値は、一つのフレームグループのデュレーションの間に変化可能であり、フィールドのサイズは一定に維持される。
PLS2−DYNデータのフィールドの細部事項は次の通りである。
FRAME_INDEX:この5ビットフィールドは、スーパーフレーム内の現在のフレームのフレームインデックスを示す。スーパーフレームの第1フレームのインデックスは「0」に設定される。
PLS_CHANGE_COUNTER:この4ビットフィールドは、構成が変更される前のスーパーフレームの数を示す。構成において、変更された後のスーパーフレームは、このフィールド内でシグナルされる値によって指示される。このフィールドが値「0000」に設定されると、スケジュールされた変化が予想されないことを意味し、値「1」は、次のスーパーフレームで変化があることを意味する。
FIC_CHANGE_COUNTER:この4ビットフィールドは、構成(すなわち、FICの内容)が変更される前のスーパーフレームの数を示す。構成において、変更された後のスーパーフレームは、このフィールド内でシグナルされる値によって指示される。このフィールドが値「0000」に設定されると、スケジュールされた変化が予想されないことを意味し、値「0001」は、次のスーパーフレームで変化があることを意味する。
RESERVED:この16ビットフィールドは、未来の使用のために予約される。
NUM_DPを通じてループで次のフィールドが表れ、これは、現在のフレームで伝達されるDPと連関したパラメータを示す。
DP_ID:この6ビットフィールドは、PHYプロファイル内のDPを固有に指示する。
DP_START:この15ビット(又は13ビット)フィールドは、DPUアドレッシング方式を用いて第1DPの開始位置を示す。DP_STARTフィールドは、以下の表27に示したように、PHYプロファイル及びFFTサイズによって異なる長さを有する。
DP_NUM_BLOCK:この10ビットフィールドは、現在のDPに対する現在のTIグループ内のFECブロックの数を示す。DP_NUM_BLOCKの値は0〜1023の範囲内にある。
RESERVED:この8ビットフィールドは、未来の使用のために予約される。
次のフィールドは、EACと連関したFICパラメータを示す。
EAC_FLAG:この1ビットフィールドは、現在のフレーム内のEACの存在を示す。このビットは、プリアンブル内のEAC_FLAGと同一の値である。
EAS_WAKE_UP_VERSION_NUM:この8ビットフィールドは、ウェイクアップ指示のバージョン番号を示す。
EAC_FLAGフィールドが「1」と同一である場合、次の12ビットは、EAC_LENGTH_BYTEフィールドに対して割り当てられる。EAC_FLAGフィールドが「0」と同一である場合、次の12ビットは、EAC_COUNTERに割り当てられる。
EAC_LENGTH_BYTE:この12ビットフィールドは、EACのバイト長さを示す。
EAC_COUNTER:この12ビットフィールドは、EACが到逹するフレームの前のフレームの数を示す。
AUX_FLAGフィールドが「1」と同一である場合にのみ次のフィールドが表れる。
AUX_PRIVATE_DYN:この48ビットフィールドは、補助ストリームをシグナルするための未来使用のために予約される。このフィールドの意味は、構成可能なPLS2−STAT内のAUX_STREAM_TYPEの値に依存する。
CRC_32:全体のPLS2に適用される32ビットエラー検出コード。
図16は、本発明の実施例によるフレームの論理構造を示す図である。
上述したように、PLS、EAC、FIC、DP、補助ストリーム及びダミーセルは、フレーム内のOFDMシンボルのアクティブキャリアにマップされる。PLS1及びPLS2は、まず、一つ以上のFSSにマップされる。その後、もしあれば、EACセルがPLSフィールドの直後にマップされ、その後、もしあれば、FICセルがマップされる。もしあれば、DPは、PLS又はEAC、FICの後にマップされる。まず、タイプ1 DPが後に来た後、タイプ2 DPが後に来る。DPのタイプの細部事項については後で説明する。任意の場合、DPは、EASのための任意の特殊データ又はサービスシグナリングデータを伝達することができる。もしあれば、補助ストリーム又は各ストリームがDPの後に来た後、ダミーセルが後に来る。これら全てを上述した順序、すなわち、PLS、EAC、FIC、DP、補助ストリーム及びダミーデータセルの順にマップすることは、フレーム内のセル容量を正確に充填する。
図17は、本発明の実施例によるPLSマッピングを示す図である。
PLSセルは、FSSのアクティブキャリアにマップされる。PLSによって占有されたセルの数に依存して、一つ以上のシンボルがFSSとして指定され、FSSの数(NFSS)は、PLS1内のNUM_FSSによってシグナルされる。FSSは、PLSセルを伝達する特殊シンボルである。ロバスト性及びレイテンシ(latency)はPLSの重要な問題であるので、FSSは、FSS内の周波数専用補間及び高速同期化を許容するより高い密度のパイロットを有する。
PLSセルは、図17の例に示したように、トップ−ダウン(top−down)方式でNFSS個のFSSのアクティブキャリアにマップされる。PLS1セルは、セルインデックスの増加順に第1FSSの第1セルから先にマップされる。PLS2セルは、PLS1の最後のセルの直後にマップされ、第1FSSの最後のセルインデックスまでマッピングが下向きに継続される。要求されるPLSセルの総数が一つのFSSのアクティブキャリアの数を超えると、マッピングは、次のFSSに進行し、第1FSSと正確に同一の方式で継続される。
PLSマッピングの完了後、DPが次に伝達される。EAC、FIC又はEAC及びFICが現在のフレームに存在すると、これらはPLSと「正常」DPとの間に配置される。
図18は、本発明の実施例によるEACマッピングを示す図である。
EACは、EASメッセージを伝達する専用チャネルであって、EASに対するDPにリンクされる。EASサポートは提供されるが、EAC自体は、全てのフレームに存在することもあり、全てのフレームに存在しないこともある。もしあれば、EACはPLS2セルの直後にマップされる。EACは、PLSセル以外に、FIC、DP、補助ストリーム及びダミーセルのうちいずれかの後に来ない。EACセルをマップする順序はPLSと正確に同一である。
EACセルは、図18に示したように、セルインデックスの増加順にPLS2の次のセルからマップされる。EASメッセージサイズによって、EACセルは、図18に示したようにいくつかのシンボルを占有する。
EACセルは、PLS2の最後のセルの直後にマップされ、マッピングは、最後のFSSの最後のセルインデックスまで下向きに継続される。要求されるEACの総数が最後のFSSの残りのアクティブキャリアの数を超えると、マッピングは次のシンボルに進行し、FSSと正確に同一の方式で継続される。この場合のマッピングのための次のシンボルは正常データシンボルであって、これは、FSSより多くのアクティブキャリアを有する。
EACマッピングの完了後、もし存在すれば、FICが次に伝達される。(PLS2フィールドでシグナルされることによって)FICが送信されないと、DPはEACの最後のセルの直後にマップされる。
図19は、本発明の実施例によるFICマッピングを示す図である。
(a)は、EACがないFICの例示的なマッピングを示し、(b)は、EACがあるFICの例示的なマッピングを示す。
FICは、高速サービス獲得及びチャネルスキャニングを可能にする層間(cross−layer)情報に対する専用チャネルである。この情報は、主に各ブロードキャスタのDPとサービスとの間の情報を結合するチャネルを含む。高速スキャンのために、受信機は、FICをデコードし、ブロードキャスタID、サービスの数及びBASE_DP_IDなどの情報を得ることができる。高速サービスの獲得のために、FICに加えて、ベースDPがBASE_DP_IDを用いてデコードされ得る。伝達される内容以外に、ベースDPは、正常DPと正確に同一の方式でエンコードされ、フレームにマップされる。そのため、ベースDPに対して追加の説明が要求されない。FICデータが生成されて管理層で消費される。FICデータの内容は、管理層の説明書に記載した通りである。
FICデータは選択的であり、FICの使用は、PLS2の静的部分内のFIC_FLAGパラメータによってシグナルされる。FICが使用されると、FIC_FLAGが「1」に設定され、FICのためのシグナリングフィールドはPLS2の静的部分に定義される。このフィールドでは、FIC_VERSION及びFIC_LENGTH_BYTEがシグナルされる。FICは、PLS2と同一の変調、コーディング及びタイムインタリービングパラメータを用いる。FICは、PLS2_MODE及びPLS2_FECなどの同一のシグナリングパラメータを共有する。もしあれば、FICデータは、PLS2又は、もしあれば、EACの直後にマップされる。FICは、任意の正常DP、補助ストリーム又はダミーセルの後にマップされない。FICセルをマップする方法はEACと正確に同一であり、これはPLSと同一である。
PLSの後にEACがない場合、FICセルは、(a)の例に示したように、セルインデックスの増加順にPLS2の次のセルからマップされる。FICデータサイズによって、FICセルは、(b)に示したように、いくつかのシンボルにわたってマップされ得る。
FICセルは、PLS2の最後のセルの直後にマップされ、マッピングは、最後のFSSの最後のセルインデックスまで下向きに継続される。要求されるFICセルの総数が最後のFSSの残りのアクティブキャリアの数を超えると、マッピングは次のシンボルに進行し、FSSと正確に同一の方式で継続される。この場合のマッピングのための次のシンボルは、FSSより多くのアクティブキャリアを有する正常データシンボルである。
EASメッセージが現在のフレームで送信されると、EACはFICに先行し、FICセルは、(b)に示したように、セルインデックスの増加順にEACの次のセルからマップされる。
FICマッピングの完了後、一つ以上のDPがマップされ、その後、もしあれば、補助ストリーム及びダミーセルがマップされる。
図20は、本発明の実施例によるDPのタイプを示す図である。
図20の(a)はタイプ1 DPを示し、(b)はタイプ2 DPを示す。
先行チャネル、すなわち、PLS、EAC及びFICがマップされた後、DPのセルがマップされる。DPは、マッピング方法によって2個のタイプのうち一つに分類される。
タイプ1 DP:DPは、TDMによってマップされる。
タイプ2 DP:DPは、FDMによってマップされる。
DPのタイプは、PLS2の静的部分でDP_TYPEフィールドによって指示される。図20は、タイプ1 DP及びタイプ2 DPのマッピング順序を示す。タイプ1 DPは、まず、セルインデックスの増加順にマップされ、最後のセルインデックスに到逹した後、シンボルインデックスが1ずつ増加する。次のシルボル内で、DPは、p=0からセルインデックスの増加順に継続してマップされる。一つのフレームで共にマップされた多数のDPで、タイプ1 DPのそれぞれは、DPのTDMマルチプレックシングと類似する形に時間でグループ化される。
タイプ2 DPは、まず、シンボルインデックスの増加順にマップされ、フレームの最後のOFDMシンボルに到逹した後、セルインデックスは1ずつ増加し、シンボルインデックスは第1利用可能なシンボルに後退し、そのシンボルインデックスから増加する。一つのフレームで多数のDPを共にマップした後、タイプ2 DPのそれぞれは、DPのFDMマルチプレックシングと類似する形に周波数でグループ化される。
一つの制限が必要であれば、すなわち、タイプ1 DPが常にタイプ2 DPに先行すると、タイプ1 DP及びタイプ2 DPはフレーム内で共存し得る。タイプ1及びタイプ2 DPを伝達するOFDMセルの総数は、DPの送信のために利用可能なOFDMセルの総数を超えることができない。
ここで、DDP1は、タイプ1 DPによって占有されるOFDMセルの数であり、DDP2は、タイプ2 DPによって占有されるOFDMセルの数である。PLS、EAC、FICは、いずれもタイプ1 DPと同一の方式でマップされるので、これらは全て「タイプ1のマッピング規則」に従う。そのため、タイプ1のマッピングは、常にタイプ2のマッピングより先行する。
図21は、本発明の実施例によるDPマッピングを示す図である。
(a)は、タイプ1 DPをマップするためのOFDMセルのアドレッシングを示し、(b)は、タイプ2 DPをマップするためのOFDMセルのアドレッシングを示す。
タイプ1 DP(0,DDP1−1)をマップするためのOFDMセルのアドレッシングは、タイプ1 DPのアクティブデータセルのために定義される。アドレッシング方式は、タイプ1 DPのそれぞれに対するTIからのセルがアクティブデータセルに割り当てられる順序を定義する。また、これは、PLS2の動的部分内のDPの位置をシグナルするのに使用される。
EAC及びFICなしで、アドレス0は、最後のFSS内のPLSを伝達する最後のセルの直後のセルを称する。EACが送信され、FICがその該当フレームでない場合、アドレス0は、EACを伝達する最後のセルの直後のセルを称する。FICが該当フレームで送信されると、アドレス0は、FICを伝達する最後のセルの直後のセルを称する。タイプ1 DPに対するアドレス0は、(a)に示したように、2個の異なるケースを考慮して算出することができる。(a)に示した例において、PLS、EAC及びFICは全て送信されると仮定する。EAC及びFICのうち一つ又は二つとも省略される場合への拡張は容易である。(a)の左側に示したように、FICまでの全てのセルをマップした後、FSS内に残りのセルが残っている。
タイプ2 DP(0,…,DDP2−1)をマップするOFDMセルのアドレッシングは、タイプ2 DPのアクティブデータセルのために定義される。アドレッシング方式は、タイプ2 DPのそれぞれに対するTIからのセルがアクティブデータセルに割り当てられる順序を定義する。また、これは、PLS2の動的部分内のDPの位置をシグナルするのに使用される。
(b)に示したように、3個の少し異なるケースが可能である。(b)の左側上に示した第1ケースでは、最後のFSS内のセルはタイプ2 DPマッピングに用いられる。中間に示した第2ケースでは、FICが正常シンボルのセルを占めるが、そのシンボル上のFICセルの数はCFSSより小さい。(b)の右側に示した第3ケースは、そのシンボル上にマップされたFICセルの数がCFSSを超えることを除いては第2ケースと同一である。
PLS、EAC及びFICは、タイプ1 DPと同一の「タイプ1のマッピング規則」に従うので、タイプ1 DPがタイプ2 DPに先行する場合への拡張は簡単である。
データパイプ単位(DPU)は、データセルをフレーム内のDPに割り当てる基本単位である。
DPUは、フレーム内にDPを位置させるシグナリング単位として定義される。セルマッパ7010は、DPのそれぞれに対するTIによって生成されたセルをマップすることができる。タイムインタリーバ5050は、一連のTIブロックを出力し、それぞれのTIブロックは、セルのセットで構成される可変数(variable number)のXFECBLOCKを含む。XFECBLOCK内のセルの数(Ncells)は、FECBLOCKサイズ(Nldpc)及び星状シンボル当たりの送信ビット数に依存する。DPUは、与えられたPHYプロファイルでサポートされるXFECBLOCK内のセルの数の全ての可能な値の最も大きい共通除数(divisor)(Ncells)として定義される。セル内のDPUの長さはLDPUとして定義される。各PHYプロファイルがFECBLOCKサイズ及び星状シンボル当たりに異なる数の異なる組み合わせをサポートするので、LDPUはPHYプロファイルに基づいて定義される。
図22は、本発明の実施例によるFEC構造を示す図である。
図22は、ビットインタリービング前の本発明の実施例によるFEC構造を示す。上述したように、データFECエンコーダは、入力BBFに対してFECエンコーディングを行い、アウターコーディング(BCH)及びインナーコーディング(LDPC)を用いてFECBLOCK手続を生成することができる。図示したFEC構造はFECBLOCKに対応する。また、FECBLOCK及びFEC構造は、LDPCコードワードの長さに対応する同一の値を有する。
図22に示したように、BCHエンコーディングはそれぞれのBBF(Kbchビット)に適用され、LDPCエンコーディングはBCHエンコーディングBBF(Kldpcビット=Nbchビット)に適用される。
Nldpcの値は、64800ビット(長いFECBLOCK)又は16200ビット(短いFECBLOCK)である。
以下の表28及び表29は、それぞれ長いFECBLOCK及び短いFECBLOCKに対するFECエンコーディングパラメータを示す。
BCHエンコーディング及びLDPCエンコーディングの動作の細部事項は次の通りである。
12誤り訂正BCHコードは、BBFのアウターエンコーディングに使用される。短いFECBLOCK及び長いFECBLOCKに対するBCH生成器多項式は、全ての多項式を共に乗じることによって得られる。
LDPCコードは、アウターBCHエンコーディングの出力をエンコードするのに使用される。完成したBldpc(FECBLOCK)を生成するために、Pldpc(パリティビット)は各Ildpc(BCHエンコーディングBBF)から体系的にエンコードされ、Ildpcに添付される。完成したBldpc(FECBLOCK)は次の数式として表現される。
長いFECBLOCK及び短いFECBLOCKに対するパラメータは、それぞれ前記表28及び表29に与えられる。
長いFECBLOCKに対するNldpc−Kldpcを算出する細部手続は次の通りである。
1)パリティビット初期化
2)パリティチェックマトリックスのアドレスの第1行に特定されたパリティビットアドレスで第1情報ビット(i0)を累算する。パリティチェックマトリックスのアドレスの細部事項については後で説明する。例えば、レート13/15に対して、
3)次の359個の情報ビット(is)(s=1、2、…、359)が次の数式を用いてパリティビットで累算される。
ここで、xは、第1ビット(i0)に対応するパリティビット累算器のアドレスを示し、Qldpcは、パリティチェックマトリックスのアドレスで特定されたコードレート従属定数である。継続して、例えば、レート13/15に対してQldpc=24であって、よって、情報ビット(i1)に対して次の動作が行われる。
4)361番目の情報ビット(i360)に対して、パリティビット累算器のアドレスは、パリティチェックマトリックスのアドレスの第2行に与えられる。類似する方式で、次の358個の情報ビット(is)(s=361、362、…、719)に対するパリティビット累算器のアドレスは数式6を用いて得られ、ここで、xは、情報ビット(i360)に対応するパリティビット累算器のアドレス、パリティチェックマトリックスのアドレスの第2行内のエントリーを示す。
5)類似する方式で、360個の新たな情報ビットの全てのグループに対して、パリティチェックマトリックスのアドレスからの新たな行がパリティビット累算器のアドレスを探すのに使用される。
情報ビットが全部消尽した後、最終パリティが次のように得られる。
6)i=1から開始する次の動作を順次行う。
ここで、pi(i=0、1、…、Ndpc−Kldpc−1)の最終内容は、パリティビット(pi)と同一である。
短いFECBLOCKに対するこのLDPCエンコーディング手続は、表30及び表31に取り替え、長いFECBLOCKに対するパリティチェックマトリックスのアドレスを短いFECBLOCKに対するパリティチェックマトリックスのアドレスに取り替えることを除いては、長いFECBLOCKに対するt LDPCエンコーディング手続に従う。
図23は、本発明の実施例によるビットインタリービングを示す図である。
LDPCエンコーダの出力はビットインタリーブされ、これは、パリティインタリービング、その後のQCB(quasi−cyclic block)インタリービング及び内部グループインタリービングで構成される。
(a)は、QCBインタリービングを示し、(b)は、内部グループインタリービングを示す。
FECBLOCKはパリティインタリーブされ得る。パリティインタリービングの出力において、LDPCコードワードは、長いFECBLOCK内の180個の隣接したQCブロック及び短いFECBLOCK内の180個の隣接したQCブロックで構成される。長い又は短いFECBLOCK内のそれぞれのQCブロックは360ビットで構成される。パリティインタリーブされたLDPCコードワードは、QCBインタリービングによってインタリーブされる。QCBインタリービングの単位はQCブロックである。パリティインタリービングの出力におけるQCブロックは、図23に示したように、QCBインタリービングによってパーミュートされ、ここで、FECBLOCK長さによってNcells=6480/ηmod又は16200/ηmodである。QCBインタリービングパターンは、変調タイプ及びLDPCコードレートの各組み合わせに固有である。
QCBインタリービング後、内部グループインタリービングは、以下の表32に定義された変調タイプ及び順序(ηmod)に従って行われる。また、一つの内部グループに対するQCブロックの数(NQCB_IG)が定義される。
内部グループインタリービングプロセスは、QCBインタリービング出力のNQCB−IG個のQCブロックで行われる。内部グループインタリービングは、360個の列とNQCB_IG個の行を用いて内部グループのビットを記入及び判読するプロセスを有する。記入動作において、QCBインタリービング出力からのビットが行方向に記入される。判読動作は列方向に行われ、各行からm個のビットを判読し、ここで、mは、NUCに対して1と同一であり、NCQに対して2と同一である。
図24は、本発明の実施例によるセル−ワードデマルチプレックシングを示す図である。
(a)は、8及び12 bpcu MIMOに対するセル−ワードデマルチプレックシングを示し、(b)は、10 bpcu MIMOに対するセル−ワードデマルチプレックシングを示す。
図25は、本発明の実施例によるタイムインタリービングを示す図である。
(a)〜(c)は、TIモードの例を示す。
タイムインタリーバはDPレベルで動作する。タイムインタリービング(TI)のパラメータは、各DPに対して異なる形に設定することができる。
PLS2−STATデータの一部で表れる次のパラメータはTIを構成する。
DP_TI_TYPE(許容値:0又は1):TIモードを示す。;「0」は、TIグループ当たりに多数のTIブロック(1より多いTIブロック)を有するモードを示す。この場合、一つのTIグループは一つのフレームに直接マップされる(インタフレームインタリービングではない)。「1」は、TIグループ当たり一つのみのTIブロックを有するモードを示す。この場合、TIブロックは、1より多いフレームに拡散され得る(インタフレームインタリービング)。
DP_TI_LENGTH:DI_TI_TYPE=「0」である場合、このパラメータは、TIグループ当たりのTIブロックの数(NTI)である。DP_TI_TYPE=「1」に対して、このパラメータは、一つのTIグループから拡散されたフレームの数(PI)である。
DP_NUM_BLOCK_MAX(許容値:0〜1023):TIグループ当たりのXFECBLOCKの最大数を示す。
DP_FRAME_INTERVAL(許容値:1、2、4、8):与えられたPHYプロファイルの同一のDPを伝達する2個の連続的なフレーム間のフレームの数(IJUMP)を示す。
DP_TI_BYPASS(許容値:0又は1):タイムインタリービングがDPに使用されない場合、このパラメータは「1」に設定される。タイムインタリービングが使用される場合、「0」に設定される。
さらに、PLS2−DYNデータからのパラメータ(DP_NUM_BLOCK)は、DPの一つのTIグループによって伝達されたXFECBLOCKの数を示すのに使用される。
タイムインタリービングがDPに使用されない場合、次のTIグループ、タイムインタリービング動作及びTIモードは考慮されない。しかし、スケジューラからの動的構成情報に対する補償ブロックは依然として必要である。各DPにおいて、SSD/MIMOエンコーディングから受信されたXFECBLOCKはTIグループにグループ化される。すなわち、それぞれのTIグループは、整数のXFECBLOCKのセットであり、動的に可変する数のXFECBLOCKを含む。インデックスのTIグループ内のXFECBLOCKの数(n)はNxBLOCK_Group_(n)で表示され、PLS2−DYNデータのDP_NUM_BLOCKとしてシグナルされる。NxBLOCK_Group_(n)は、0の最小値から最も大きい値が1023である最大値(NxBLOCK_Group_MAX)(DP_NUM_BLOCK_MAXに対応)まで変わり得る。
各TIグループは、一つのフレームに直接マップされるか、PIフレームにわたって拡散される。また、それぞれのTIグループは、1より多いTIブロック(NTI)に分離され、それぞれのTIブロックは、タイムインタリーバメモリの一つの用途に対応する。TIグループ内のTIブロックは、少し異なる数のXFECBLOCKを含むことができる。TIグループが多数のTIブロックに分離されると、一つのフレームのみに直接マップされる。以下の表33に示したように(タイムインタリービングをスキップする追加のオプションを除いて)、タイムインタリービングのための3個のオプションが存在する。
一般に、タイムインタリーバは、フレームビルディングプロセス前にDPデータのためのバッファとして動作する。これは、それぞれのDPに対する2個のメモリバンクによって達成される。第1TIブロックは第1バンクに記入される。第1バンクが判読される間、第2TIブロックが第2バンクに記入される。
TIは、ツイスト行−列ブロックインタリーバである。n番目のTIグループのs番目のTIブロックに対して、TIメモリの行(Nr)の数はセルの数(Ncell)と同一である。すなわち、Nr=Ncellであるが、列数(Nc)は数(NxBLOCK_TI(n,s))と同一である。
図26は、本発明の一実施例によるツイスト行−列ブロックインタリーバの基本動作を示す図である。
図27は、本発明の一実施例によるツイスト行−列ブロックインタリーバの動作を示す図である。
図28は、本発明の実施例によるツイスト行−列ブロックインタリーバの対角線方向読み取りパターンを示す図である。
図29は、本発明の実施例によるそれぞれのインタリービングアレイからインタリーブされたXFECBLOCKを示す。
前述した図面で説明したNGH−CIはコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)と称することができる。以下ではコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)について説明する。また、コンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)は本明細書でコンボリューショナルインタリーバと称することができる。ここで、コンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)を指称するコンボリューショナルインタリーバは以下で説明するS−PLPモードで使われるコンボリューショナルインタリーバと区分される他のコンボリューショナルインタリーバであってもよい。また、前述した図面で説明したNGH−CDIはコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)の逆処理(inverse processing)と称することができる。以下ではコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)の逆処理(inverse processing)について説明する。
以下では本発明の他の実施例によるタイムインタリーバを説明する。本発明の他の実施例によるタイムインタリーバは、PLPモードによってセルインタリービング、ブロックインタリービング及びコンボリューショナルディレイラインを遂行することができる。本発明の一実施例によるインタリーバはタイムインタリーバ又はハイブリッドインタリーバと称することができ、セルインタリーバ、ブロックインタリーバ及びコンボリューショナルディレイラインを含むことができる。
ブロックインタリーバ及びコンボリューショナルディレイラインはハイブリッドタイムインタリーバと称することができる。以下で説明するハイブリッドタイムインタリーバは前述したハイブリッドタイムインタリーバの他の実施例であり、PLPモードによって動作することができる。
各装置の呼称及び位置などは設計者の意図によって変更可能である。
図30は本発明の一実施例によるインタリーバの構造を示す図である。本発明の一実施例によるインタリーバはPLPモードによって違うように構成されることができる。すなわち、S−PLPモードのインタリーバはセルインタリーバ及びコンボリューショナルインタリーバを含むことができる。実施例によって、S−PLPモードのインタリーバはセルインタリーバとコンボリューショナルインタリーバの間に他のインタリーバ(other interleaver)をさらに含むことができる。また、M−PLPモードのインタリーバはセルインタリーバ及びハイブリッドタイムインタリーバを含むことができる。ここで、ハイブリッドタイムインタリーバはツイストブロックインタリーバ及びコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)を含むことができる。前述したように、コンボリューショナルディレイラインはコンボリューショナルインタリーバと称することができる。実施例によって、M−PLPモードのインタリーバはセルインタリーバとハイブリッドインタリーバの間に他のインタリーバ(other interleaver)をさらに含むことができる。他のインタリーバは設計者の意図によって多様な方式のインタリービングを遂行することができる。
また、本発明において、マルチプルPLPはM−PLP又はPLP_NUM>1と表現することができ、シングルPLPはS−PLP又はPLP_NUM=1と表現することができる。PLPモードについての情報は信号フレーム内でPLP_NUMシグナリングフィールドを介して伝送可能である。
本発明の一実施例によるPLP_NUMは信号フレーム内のプリアンブル又はプリアンブルシンボルに含まれることができる。本発明の一実施例によるプリアンブル又はプリアンブルシンボルはL1シグナリングフィールドを含むことができ、上述したPLP_NUMフィールドはL1シグナリングフィールドに含まれることができる。PLP_NUMフィールドは前述したNUM_DPフィールドと同一の概念であり、呼称は設計者の意図によって変更可能である。
本発明の一実施例によるセルインタリーバはPLPモードによって動作することができ、セルインタリーバに対応する受信部のセルデインタリーバはメモリなしで動作することができる。本発明の一実施例によるセルインタリーバは変形(modified)セルインタリーバと称することができる。変形セルインタリーバはPLPモードがS−PLPモードであるとき及びM−PLPモードであるときに共に使われることができる。具体的に、本発明の一実施例によるセルインタリーバはPLPモードによって省略するか、本発明の一実施例によるセルインタリーバの動作はPLPモードによって変更可能である。本発明の一実施例による変形セルインタリーバはバッファに対して線形書き込みオペレーション(linear writhing operation)を遂行し、バッファからランダム読み取りオペレーションを遂行することができる。変形セルインタリーバはM−PLPモードで毎FECブロック又は毎FECブロックペア(block pair)ごとにインタリービングパターンを変更することができる。また、変形セルインタリーバはS−PLPモードで毎FECブロック又は毎FECブロックペア(block pair)ごとにインタリービングパターンを変更することができる。また、実施例によって、変形セルインタリーバはS−PLPモードで一つのインタリービングパターンを使い、パターンを変更しないことができる。セルインタリーバの具体的な動作過程は後述する。
セルインタリービング以後、本発明の一実施例によるタイムインタリーバはPLPモードによるタイムインタリービングを遂行することができる。具体的に、PLPモードがマルチプルPLPの場合、本発明の一実施例によるタイムインタリーバはハイブリッドタイムインタリーバを用いてツイストブロックインタリービング及びコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)を遂行することができる。
PLPモードがシングルPLPの場合、本発明の一実施例によるタイムインタリーバは、セルインタリービング以後、任意のコンボリューションインタリービングのみを遂行することができる。任意のコンボリューションインタリービングは上述したコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)ではない従来のコンベンショナル(conventional)コンボリューションインタリーバを意味することができ、これは設計者の意図によって変更可能な事項である。
図面に示したように、PLPモードがマルチプルPLPの場合、ハイブリッドタイムインタリーバはツイストブロックインタリーバとコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)を含むことができる。この場合、ツイストブロックインタリーバの状態はオン(on)状態と表現することができる。
PLPモードがシングルPLPの場合、ハイブリッドタイムインタリーバはツイストブロックインタリーバを除いた任意のコンボリューショナルインタリーバのみを含むことができる。言い換えれば、一つのタイムインタリーバがS−PLPモードとM−PLPモードで使われる場合、タイムインタリーバはハイブリッドタイムインタリーバを含むことができる。ここで、ハイブリッドタイムインタリーバに含まれたツイストブロックインタリーバはシングルPLPモードで使われないこともある。また、ハイブリッドタイムインタリーバはシングルPLPモードで任意のコンボリューショナルインタリーバとして動作することができる。この時、ツイストブロックインタリーバはシングルPLPモードでオフ(off)状態と表現することができる。
本発明の一実施例によるブロックインタリーバの状態は上述したPLP_NUMフィールドに基づいて変更可能である。
図31はPLPモードがM−PLPの場合、本発明の一実施例によるインタリーバの構造を示した図である。
具体的に、図31は、M−PLPの場合、インタリーバのメモリ構造を示した図である。インタリーバの構造及び順序は図30で説明した内容と同一であるので省略する。
図31に示したように、本発明の一実施例によるタイムインタリーバに含まれるセルインタリーバとツイストブロックインタリーバはダブルメモリ(double memory)に基づいて動作することができる。具体的に、ダブルメモリはメモリバンクAとメモリバンクBを含み、メモリバンクAにTIブロックが順次入力及び書き込み(write又はwriting)され、メモリバンクBから読み取り(read out)されることができる。
フレーム生成(frame building)処理過程に先立ち、インタリーバは各PLP処理においてバッファ(buffer)のような役目をすることができる。これはマルチプルPLPで構成された信号フレームを生成するためである。図31に示したツイストブロックインタリーバ(TBI)とコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)のメモリが上述したバッファの動作を遂行することができる。各PLPに対し、第1TIブロックはTBIの第1メモリに書き込み(writing)されることができる。その後、第2TIブロックはTBIの第2メモリに書き込み(writing)されることができ、同時にTBIの第1メモリは第1TIブロックに対して読み取り動作を遂行することができる。同時に、第1メモリから読み取り(read out)されたTIブロック(イントラフレームインタリービングTIブロック)はコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)のメモリに伝送される。上述したTIブロックの伝送は先入れ先出し(FIFO、first−in−first−out)シフトレジストプロセス(process)などの方法によって遂行することができる。イントラフレームインタリービング動作はTBIによって動作することができる。一方、インタフレームインタリービング動作はTBIとコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)が一緒に遂行することができる。ツイストブロックの総メモリ、コンボリューションインタリーバ及びセルインタリーバはPLPに割り当てられた(allocated)総メモリを超えない。また、各TIブロック(グループ)の総メモリは最大の大きさを超えない。メモリの最大の大きさは設計者の意図によって変更可能である。
前述したインタリーバ内のセルインタリーバとタイムインタリーバの動作順序は前述したように放送信号受信装置のデインタリービング過程で更なるマッピング情報が必要でないので、発生可能な複雑度を減少させることができる利点がある。
図32は図30及び図31で説明したインタリーバの動作に相応するデインタリーバの構造を示した図である。本発明の一実施例によるデインタリーバの動作は上述したインタリーバの動作の逆順に遂行することができる。本発明の一実施例によるデインタリーバはPLPモードによって違うように構成されることができる。すなわち、S−PLPモードのデインタリーバはコンボリューショナルデインタリーバ及びセルデインタリーバを含むことができる。実施例によって、S−PLPモードのデインタリーバはコンボリューショナルデインタリーバ及びセルデインタリーバの間に他のデインタリーバ(other interleaver)をさらに含むことができる。また、M−PLPモードのデインタリーバはコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)、ツイストブロックデインタリーバ及びセルデインタリーバを含むことができる。実施例によって、M−PLPモードのデインタリーバはツイストブロックデインタリーバとセルデインタリーバの間に他のデインタリーバ(other deinterleaver)をさらに含むことができる。他のデインタリーバは設計者の意図によって多様な方式のデインタリービングを遂行することができる。
また、本発明の一実施例によるタイムデインタリーバは、PLP_NUMフィールドが指示するPLPモードによってタイムデインタリービングを遂行することができる。すなわち、S−PLPモードではコンボリューショナルデインタリービング及びセルデインタリービングを順次遂行することができる。ここで、コンボリューショナルデインタリービングとセルデインタリービングの間に他のデインタリービングをさらに遂行することができる。すなわち、M−PLPモードでは、コンボリューショナルディレイライン、ツイストブロックデインタリービング及びセルデインタリービングを順次遂行することができる。ここで、ツイストブロックデインタリービング及びセルデインタリービングの間に他のデインタリービングをさらに遂行することができる。言い換えれば、タイムデインタリーバは、コンボリューショナルデインタリービング又はコンボリューショナルディレイラインを遂行した後、ツイストブロックデインタリービングを遂行することも(ツイストブロックデインタリーバオン(On))、遂行しないこともできる(ツイストブロックデインタリーバオフ(Off))。
図30で言及したように、本発明の一実施例によるPLP_NUMは信号フレーム内のプリアンブル又はプリアンブルシンボルに含まれることができる。本発明の一実施例によるプリアンブル又はプリアンブルシンボルはL1シグナリングフィールドを含むことができ、上述したPLP_NUMフィールドはL1シグナリングフィールドに含まれることができる。よって、本発明の一実施例による放送信号受信装置は、L1シグナリングフィールドが含むPLP_NUMフィールド値を獲得してタイムデインタリービングを遂行することができる。
以下では、本発明の一実施例によるセルインタリーバ(cell interlever)又は変形セルインタリーバ(modified cell interleaver)の詳細動作を説明する。
図33は本発明の他の実施例によるセルインタリーバに適用可能なシフト値(shift value)とこれによるインタリービングシーケンスを数学式で示した図である。本発明によるセルインタリーバは前述したように動作することができる。前述したものとは違い、本発明の他の実施例によるセルインタリーバに適用されるS−PLPのシフト値は固定値又は可変値を有することができる。本発明の他の実施例によるセルインタリーバに適用されるS−PLPのシフト値が可変値を有する場合、前述したM−PLPの可変インタリービングシーケンスと同一の値を有することができる。M−PLPのシフト値は前述したものと同様に可変値に設定することができる。
若しくは、S−PLPの場合、本発明の一実施例による放送信号送信装置は、セルインタリーバの動作を省略し、タイムインタリーバの動作のみを遂行することもできる。
本発明の一実施例によるセルインタリーバ以後のブロックインタリーバはツイストブロックインタリーバ又は任意のブロックインタリーバであってもよい。以下、図34及び図35では本発明の一実施例によるツイストブロックインタリーバの動作を説明する。本発明の一実施例によるブロックインタリーバは前述したようにセルインタリーバ以後に動作することができる。
図34は本発明の一実施例によるバーチャル(virtual)FECブロックが挿入された後のツイスト読み取り(twisted reading)の動作を示した数学式である。これは前述したツイスト読み取り動作に適用可能である。図面に示した数学式は各TIブロック単位で適用されるツイストブロックインタリービングを示す。数学式で示したように、シフト値はTIブロックに含まれたバーチャルマキシマムFECブロックの個数に基づいて計算可能である。本発明の一実施例によるハイブリッドタイムインタリーバの動作に使われるパラメータはスーパーフレーム内でバーチャルマキシマムFECブロックの個数を有するTIブロックを基準として決定される。決定されたバーチャルマキシマムFECブロックを最も多く含んでいるTIブロックのFECブロック個数より少ないFECブロックを有するTIブロックがあり得る。この場合、不足したFECブロックの個数に相当するバーチャル(virtual)FECブロックを該当のTIブロックに追加することができる。本発明の一実施例によるバーチャル(virtual)FECブロックは実際FECブロックの前に挿入されることができる。その後、本発明の一実施例によるタイムインタリーバは、バーチャル(virtual)FECブロックを考慮して、一つのツイスト行列ブロックインタリービングルール(twisted row−column block interleaving rule)を用いてTIグループに対するインタリービングを遂行することができる。また、本発明の一実施例によるハイブリッドタイムインタリーバは、読み取り(reading)動作でバーチャル(virtual)FECブロックに相当するメモリインデックス(memory−index)が発生する場合、上述したスキップオペレーションを遂行することができる。その後、書き込み(writing)動作の時、入力されたTIグループのFECブロックの個数と読み取り(reading)時の出力TIグループのFECブロックの個数を一致させる。結果として、本発明の一実施例によるタイムインタリービングによれば、受信機で効率的なシングルメモリデインタリービング(single−memory deinterleaving)を遂行するためにバーチャル(virtual)FECブロックを挿入してもスキップオペレーションによって実際伝送されるデータレートの損失は発生しないことができる。
図35は、本発明の一実施例によってシフト値(ST)が1に固定された場合、バーチャル(virtual)FECブロックが挿入された後、ツイスト読み取り(twisted reading)動作を示した数学式である。シフト値が1に固定された場合、バーチャルマキシマムFECブロックの個数(N’FEC_TI_max)は必要ではない。したがって、シフト値(ST)が1に固定された場合、本発明の一実施例によるツイスト読み取り(twisted reading)はアクチュアルFECブロックの個数(NFEC_TI)に基づいて動作することが分かる。上述したように、図面に表示したスキップオペレーションはツイスト読み取り(twisted reading)動作においてバーチャル(virtual)FECブロックをスキップする役目をすることができる。
図36は本発明の一実施例によるハイブリッドタイムデインタリーバのツイストブロックデインタリービングを示す数学式である。具体的に、図36は本発明の一実施例によるツイストブロックデインタリーバのツイスト読み取り(twisted reading)動作を示す数学式である。図36の数学式は図34で説明したツイストブロックインタリーバのツイスト読み取り動作を示す数学式に対応する。本発明の一実施例によるツイストブロックデインタリーバのツイスト読み取り(twisted reading)動作に使われるシフト値(SR、j)は図36の下端に記載された数学式によって計算可能である。本発明の一実施例によるツイストブロックデインタリーバはシングルメモリデインタリービング(single−memory deinterleaving)を遂行することができる。
図37は本発明の一実施例によるハイブリッドタイムデインタリーバのツイストブロックデインタリービングを示す数学式である。具体的に、図37は、シフト値(ST)が1に固定された場合、本発明の一実施例によるツイストブロックデインタリーバのツイスト読み取り(twisted reading)動作を示す数学式である。図37の数学式は図35で説明したツイストブロックインタリーバのツイスト読み取り動作を示す数学式に対応する。本発明の一実施例によるツイストブロックデインタリーバのツイスト読み取り(twisted reading)動作に使われるシフト値(SR、j)は図37の下端に記載された数学式に基づいて計算可能である。同様に、本発明の一実施例によるツイストブロックデインタリーバはシングルメモリデインタリービング(single−memory deinterleaving)を遂行することができる。
以下、図38〜図42では本発明の一実施例によるハイブリッドタイムインタリーバ/ハイブリッドタイムデインタリーバの具体的な動作を説明する。図38〜図42のハイブリッドタイムインタリーバ/ハイブリッドタイムデインタリーバの動作は同じパラメータ値に基づいて動作する一実施例を示す。
図38は本発明の一実施例によるハイブリッドタイムインタリーバの動作を示す図である。具体的に、図38はツイストブロックインタリーバとコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)を含むハイブリッドタイムインタリーバの動作を示す。
具体的に、図38の上端はハイブリッドタイムインタリーバの動作に必要なパラメータの具体的な値を示す。具体的なパラメータの値は図38の上端に記載されたものと同一である。
図38の下端は、第1TIブロック(又は第1IF)が入力された場合、ハイブリッドタイムインタリーバの動作を示す。図38の下端のハイブリッドタイムインタリーバは図38の上端に記載されたパラメータ値に基づいて動作する。図38の下端に示したハイブリッドタイムインタリーバの動作はシフト値(ST)値が可変(variable)する場合に適用可能であり、シフト値が1に固定された場合にも同様に適用可能である。ツイストブロックインタリーバに入力された第1TIブロックはツイストブロックインタリービング処理された後、ツイストBI出力セル(Twisted BI output cells)に出力される。シフト値(ST)として1を適用して出力したツイストBI出力セル(Twisted BI output cells)は図示のようである。その後、ツイストBI出力セルはコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)に入力される。コンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)の動作は前述したようである。図38の下端はコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)の出力セル(Convolutional Delay−line output cells)とコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)のメモリステータス(Convolutional Delay−line memory status)を示す。すなわち、ツイストBIから出力されたツイストBI出力セルがコンボリューショナルディレイラインに入力されれば、図示のように、一部のセルはコンボリューショナルディレイラインの出力セルに出力され、他の一部のセルはコンボリューショナルディレイラインのメモリに記憶されてディレイされることができる。ディレイされた一部のセルは後続の第2TIブロックに含まれたセルと一緒に出力されることができる。
図39は本発明の一実施例によるハイブリッドタイムインタリーバの動作を示す図である。第1TIブロックに引き続いて第2TIブロックがツイストブロックインタリーバに入力されれば、インタリービング処理された後、ツイストBI出力セル(Twisted BI output cells)に出力される。その後、ツイストBI出力セルはコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)に入力される。図39の下端はコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)の出力セル(Convolutional Delay−line output cells)とコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)のメモリステータス(Convolutional Delay−line memory status)を示す。すなわち、ツイストBIから出力された第2TIブロックに対するツイストBI出力セルがコンボリューショナルディレイラインに入力されれば、図示のように、一部のセルはコンボリューショナルディレイラインの出力セルに出力され、他の一部のセルはコンボリューショナルディレイラインのメモリに記憶されてディレイされることができる。ここで、コンボリューショナルディレイラインの出力セルは第2TIブロックに対するツイストBI出力セルの一部及びコンボリューショナルディレイラインのメモリに記憶されていた第1TIブロックに対するツイストBI出力セルを含むことができる。
図40は本発明の一実施例によるハイブリッドタイムデインタリーバの動作を示す図である。具体的に、図40の上端はハイブリッドタイムデインタリーバの動作に必要なパラメータの具体的な値を示す。本発明の一実施例によるハイブリッドタイムデインタリーバはハイブリッドタイムインタリーバの動作の逆順に動作することができる。
図40の下端は、一番目入力セルがコンボリューショナルディレイラインに入力された場合、ハイブリッドタイムデインタリーバの動作を示す。図40に示したように、コンボリューショナルディレイラインの入力セル(Convolutional Delay−line input cells)は図38のコンボリューショナルディレイラインの出力セルと同一である。
コンボリューショナルディレイラインとツイストBDI(Block deinterleaver)の具体的な動作過程は図40に示したようである。すなわち、コンボリューショナルディレイラインの一番目入力セルがコンボリューショナルディレイラインに入力されれば、コンボリューショナルディレイラインの入力セルの一部はコンボリューショナルディレイラインの出力セルに出力され、他の一部はコンボリューショナルディレイラインのメモリに記憶されてディレイされることができる。図40に示したように、コンボリューショナルディレイラインは一番目入力セルに対する出力セルを出力しないことができる。これは、コンボリューショナルディレイラインに入力される一番目入力セルがデータを含まないブランクセルを含んでいるからである。コンボリューショナルディレイラインの出力セルが出力されないことによってツイストBDIに対する入力セル及び出力セルも入力又は出力されないことができる。結果として、一番目TIブロックが入力された場合、タイムデインタリーバの出力セルは出力されないことができる。
図41は本発明の一実施例によるハイブリッドタイムデインタリーバの動作を示す図である。具体的に、図41の上端はハイブリッドタイムデインタリーバの動作に必要なパラメータの具体的な値を示す。図41は、二番目入力セルがコンボリューショナルディレイラインに入力された場合、ハイブリッドタイムデインタリーバの動作を示す。図41に示したように、コンボリューショナルディレイラインの入力セル(Convolutional Delay−line input cells)は図39のコンボリューショナルディレイラインの出力セルと同一である。
コンボリューショナルディレイラインとツイストBDI(Block deinterleaver)の具体的な動作過程は図41に示したようである。すなわち、コンボリューショナルディレイラインの二番目入力セルがコンボリューショナルディレイラインに入力されれば、コンボリューショナルディレイラインの入力セルの一部はコンボリューショナルディレイラインの出力セルに出力され、他の一部はコンボリューショナルディレイラインのメモリに記憶されてディレイされることができる。図41に示したように、コンボリューショナルディレイラインはメモリに記憶されていた一番目入力セル及び二番目入力セルの一部を一緒に出力することができる。すなわち、コンボリューショナルディレイラインは前述した過程によってインタリービング過程で第1TIブロックに含まれていたセルを一緒に出力することができる。また、コンボリューショナルディレイラインは二番目入力セルのうちインタリービング過程で第2TIブロックに含まれていたセルをメモリに記憶することができる。コンボリューショナルディレイラインの出力セルはツイストBDIに入力されることができ、ツイストBDIのメモリに記憶されることができる。この時、ツイストBDIの出力セルは出力されないことができる。結果として、二番目TIブロックが入力された場合にも、タイムデインタリーバの出力セルは出力されないことができる。
図42は本発明の一実施例によるハイブリッドタイムデインタリーバの動作を示す図である。具体的に、図42の上端はハイブリッドタイムデインタリーバの動作に必要なパラメータの具体的な値を示す。図42は、三番目入力セルがコンボリューショナルディレイラインに入力された場合、ハイブリッドタイムデインタリーバの動作を示す。ツイストBDI(Block deinterleaver)の具体的な動作過程は図42に示したようである。すなわち、コンボリューショナルディレイラインに三番目入力セルが入力されたと仮定すれば、ツイストBDIはツイストBDIのメモリに記憶されたセルに対してツイストブロックデインタリービングを適用することができる。ツイストBDIはシングルメモリを用いてツイストブロックデインタリービングを遂行することができ、図42に示したように、ツイストBDIの出力セルを出力することができる。すなわち、タイムインタリーバの出力セルが出力されることができる。ここで、ツイストBDIの出力セルは図38でツイストBIに入力された入力セルと同様に出力されることが分かる。
前述したように、本発明によるタイムインタリーバはPLPモードに適応的にインタリービングを適用することができ、ツイストブロックインタリーバ及びコンボリューショナルディレイラインを含むハイブリッドタイムインタリーバとして動作することができる。
本発明の一実施例によるインタリーバはPLPモードによって違うように構成されることができる。前述したように、S−PLPモードのタイムインタリーバはセルインタリーバ及び/又はコンボリューショナルインタリーバ(Convolutional interleaver、CI)を含むことができる。ここで、S−PLPモードのタイムインタリーバはコンボリューショナルインタリーバのみを含むこともできる。ここで、コンボリューショナルインタリーバはコンベンショナルCI(conventional CI)を含む任意のCIとなることができる。実施例によって、S−PLPモードのインタリーバはセルインタリーバとコンボリューショナルインタリーバの間に他のインタリーバ(other interleaver)をさらに含むことができる。他のインタリーバは設計者の意図によって多様な方式のインタリービングを遂行することができる。各装置の呼称及び位置などは設計者の意図によって変更可能である。以下では前述したS−PLPモードのタイムインタリーバが含むセルインタリーバ及びコンボリューショナルインタリーバについて説明する。S−PLPモードのタイムインタリーバが含むセルインタリーバは図33で説明したセルインタリーバと同一であってもよく、S−PLPのシフト値は固定値又は可変値を有することができる。
図43は本発明の一実施例によるコンボリューショナルインタリーバの構造を示す図である。コンボリューショナルインタリーバ(CI)の入力信号は入力セルで表現することができる。前述したように、本発明のタイムインタリーバは、S−PLPモードでセルインタリービングを遂行した後、コンボリューショナルインタリービングを遂行することができる。すなわち、セルインタリーバの出力信号又は出力セルはCIの入力信号又は入力セルに定義することができる。CIは入力セルに対してFIFO(first in first out)処理を遂行することができる。ここで、CIに含まれたメモリユニット又はインタリービングユニットは1個のセル又は2個以上の連続したセルを一緒に記憶することができる。すなわち、CIに含まれたメモリユニット又はインタリービングユニットはセルのペアを記憶することができる。特に、CIに含まれたメモリユニット又はインタリービングユニットは2個以上のセルを記憶することによってインタリービング深さ(depth)を増加させることができる効果がある。ここで、2個以上のセルは互いに連続したセルであってもよい。図面で、MはCIに含まれたメモリを意味し、添え字であるi及びjはi番目行及びj番目列を意味することができる。また、CIはN_row個の行とN_column個の列を含むことができる。N_cellはセルインタリーブされるセルの個数又はFECブロックのサイズを意味することができる。本明細書で、S−PLPモードのCIで使われるFECブロックという名称はFECフレームと称することもできる。
図44は本発明の一実施例によるコンボリューショナルインタリーバで使われるパラメータを示す。前述したCIの構成に必要なN_cells、N_row、N_columnパラメータ間の関係は次のようである。一番目のケースであるCase−1において、N_columnはN_rowが与えられたときにN_row−1に定義し、この時、N_rowの値はN_cellsと整数倍の関係を有するように設定することができる。このようなパラメータの設定は、放送信号受信装置に含まれたコンボリューショナルデインタリーバ(convolutional deinterleaver、CDI)の初期動作時、一番目入力セルがコンボリューショナルデインタリーバ(convolutional deinterleaver、CDI)のメモリに入る位置を固定させることができる利点を有する。ただ、N_rowパラメータの決定においてフレキシビリティ(flexibility)を制限することができる。
二番目のケースであるCase−2において、N_columnはN_rowが与えられたときにN_row−1に定義し、この時、N_rowの値は0に設定されたN_max_rowの範囲内で任意の固定値又は変数に設定することができる。このようなパラメータ設定は、放送信号受信装置に含まれたCDIの初期動作時、一番目入力セルがCDIのメモリに入る位置を固定させることができなく、結果として、一番目セルが入る位置情報が必要なことがある。このような情報は放送信号送信装置がL1 signalingを含むシグナリング法によって放送信号受信装置に知らせることができる。Case−2はN_rowパラメータの決定においてフレキシビリティ(flexibility)を高めることができる効果を有し、case−1より一般的な場合をカバーすることができる。
三番目のケースであるCase−3において、N_column=N_row=0の場合はCIがoffとなる場合を示す。すなわち、本発明の一実施例によるS−PLPモードのタイムインタリーバはセルインタリーバとCIを含むことができ、CIは実施例によって又はシグナリングされる情報によって選択的に動作するかあるいは動作しないことができる。以下で、CIがタイムインタリービングに使われない場合をCIがoffとなった場合と表現することができ、CIがタイムインタリービングに使われた場合をCIがonとなった場合と表現することができる。
上述したケースによってCIに対応するCDIが動作するために要求されるシグナリング情報は次のように定義することができる。すなわち、CI/CDI関連シグナリング情報は最大行サイズ情報、行サイズ情報、一番目セルが入力される行の位置情報、FECブロック位置情報及び/又はセルインタリービングパターン情報を含むことができる。このような情報は放送信号送信装置がL1 signalingを含むシグナリング法によって放送信号受信装置に知らせることができる。
最大行サイズ情報はPLP_TI_NUM_ROW_MAXと表現することができ、super−frame内で使われたCI/CDIの最大行サイズ情報を示すことができる。行サイズ情報はPLP_TI_NUM_ROWと表現することができ、フレーム内で使われたCI/CDIの行サイズ情報を示すことができる。一番目セルが入力される行の位置情報はPLP_TI_START_ROWと表現することができ、CDIの動作時に一番目入力セルが入る行の位置情報を示すことができる。すなわち、PLP_TI_START_ROWは各放送信号フレームの最初でインタリーバセレクターの位置を示すことができ、L1D_CI_start_rowと表示することもできる。FECブロック位置情報はPLP_TI_FECBLOCK_START又はL1D_CI_FECFRAME_startと表現することができ、CDI動作の後に一番目の完全なFEC block(first complete FEC block)が始まる位置情報を示すことができる。ここで、位置情報はメモリユニットのインデックスを意味することができる。以下で、一番目の完全なFEC blockは一番目の完全なFEC frame(first complete FEC frame)と称することができる。図示された数式はFECブロック位置情報を導出するのに使うことができる。PLP_TI_FECBLOCK_STARTが「don’t care」に設定された場合、その値はN_rowとN_columnの乗算によって導出可能である。また、その外の場合、PLP_TI_FECBLOCK_STARTはPLP_TI_NUM_ROW、PLP_TI_START_ROW、N_cells及びN_row−1、N_column−1に基づくメモリ値を用いて示した数式のように導出することができる。セルインタリービングパターン情報はPLP_TI_CELLINV_STARTと表現することができ、CDI動作の後、一番目の完全なFEC blockに適用されたセルインタリービングのパターン関連情報を示し、関連情報を得る方法は違っても良い。
図45は本発明の一実施例によるコンボリューショナルインタリーバ及びシグナリング情報を生成する方法を示す。図45はCI動作の説明に先立ってタイムインタリービングの構成を示すことができる。図45で、セルインタリーバに関連したパラメータとしてN_cellsを10に設定し、一つのタイムインタリービンググループ(TI group)は3個のFECブロックで構成され、この時に使われたセルインタリービングパターンはFEC blockごとに変更されると仮定することができる。また、CI出力信号に対し、各フレームは30個のセルで構成されると仮定することができる。本明細書で、タイムインタリービンググループはFECフレームのグループと称することができる。
図46は本発明の一実施例による放送信号送信装置がインタリービング関連シグナリング情報を獲得するための方法を示す。放送信号送信装置は、放送信号受信装置に含まれたCDI及びセルデインタリーバの初期同期のために、シグナリング情報を生成して伝送することができる。図46ではセルインタリービングパターン情報であるPLP_TI_CELLINV_START及びFECブロック位置情報であるPLP_TI_FECBLOCK_STARTを獲得する方法を示す。以下では、放送送信装置に含まれたスケジューラが各セルインタリーブされたFECブロックに使われたセルインタリービングパターン及びFECブロック内でのセルの順序を知っていると仮定することができる。
図46の左側で、各セルに表記された数字は該当のFECブロックに使われたセルインタリービングのパターンの順序を示し、究極にセルインタリービングパターン情報であるPLP_TI_CELLINV_START関連情報の獲得のためである。一つのFECブロックに対しては1個のセルインタリービングパターンが使われることができる。すなわち、セルインタリービングパターンはFECブロック単位で適用可能であり、変更可能である。したがって、各FECブロックは同じ数字を有することができる。例えば、第1TIグループの三番目FECブロックに表記された“2”は2番目セルインタリービングパターンが使われたことを意味する。実際システムで使われたセルインタリービングパターンの順序はセルインタリーバの動作アルゴリズムに関連されることができる。すなわち、DVB T2/NGH標準で使われたsymbol offset additionの“k”因子に相応することができる。
図46の右側で、各セルに表記された数字は該当のFEC blockにおいてセルの順序を示すことができる。これは、FECブロック位置情報であるPLP_TI_FECBLOCK_START関連情報獲得のためである。例として、第1TIグループの各FECブロックに表記された“9”は各FECブロックの9番目セルを意味することができる。
また、PLP_TI_START_ROW、PLP_TI_NUM_ROWなどのシグナリング情報はCI動作過程によって得ることができる。
図47は本発明の一実施例によるコンボリューショナルインタリーバの動作を示した図である。これは、前述したN_cells、N_row、N_columnパラメータ間の関係のうち一番目のケースと二番目のケースに適用可能である。ここで、CIは、N_rowが4で、N_columnが3である構造を有すると仮定することができる。
図47の上端はデータセル関連のCI動作についての説明であり、図示のように、データセルインタリービングだけでなくPLP_TI_NUM_ROW_MAX、PLP_TI_NUM_ROW、PLP_TI_START_ROWの3種のシグナリング情報の獲得を遂行する実施例を示すことができる。
図47の中間はPLP_TI_CELLINV_START関連のシグナリング情報を得るためにFECブロックごとに使われたセルインタリービングパターンをデータセルと同期化させてCIを動作させる実施例を示す。詳細な動作実施例及び情報獲得方法について以下で説明する。
図47の下端はPLP_TI_FECBLOCK_START関連のシグナリング情報を得るためにFECブロック内でセルの順序をデータセルと同期化させてCIを動作させる実施例を示す。詳細な動作実施例及び情報獲得方法については以下で説明する。
図48は本発明の一実施例によるコンボリューショナルインタリーバがフレームを構成する方法を示す。すなわち、CIは初期動作後に30個のセルを用いて一番目フレームを構成することができる。図示のように、一番目フレームの一番目セルはCIのスイッチが0行に位置するときのメモリ値であり、最後のセルはCIのスイッチが1行に位置するときのメモリ値である。すなわち、一番目フレームの一番目セルは前述したTIグループ0に含まれたFECブロック0の0行に相当するセルの値であり、最後のセルは前述したTIグループ0に含まれたFECブロック2の5行に相当するセルの値である。この時、一番目フレームの構成において、メモリのダミーセルは捨てずにデータと見なしてフレーム構成に含まれることができる。また、CDIに必要な関連のシグナリング情報は、図示のように、インタリービングの前に初期CIメモリの状態を観察して定義することができる。すなわち、コンボリューショナルインタリーバの行サイズ情報であるPLP_TI_NUM_ROWは4に設定することができ、一番目セルが入力される行の位置情報であるPLP_TI_START_ROWは前述したように0に設定することができる。また、FECブロック位置情報であるPLP_TI_FECBLOCK_STARTは「don’t care」に設定することができ、この時、「don’t care」はN_row*N_columnを示すことができる。また、セルインタリービングパターン情報であるPLP_TI_CELLINV_STARTはTIグループ0に含まれたFECブロック0の0行に相当するセルに適用されたパターンである0に設定することができる。
図49は本発明の一実施例によるコンボリューショナルインタリーバがフレームを構成する方法を示す。すなわち、CIは一番目フレームを構成した30個のセル以後に位置する他の30個のセルを用いて二番目フレームを構成することができる。前述したように、放送信号受信装置のCDIに必要な関連シグナリング情報はインタリービング前にCIメモリ状態を観察して定義することができる。すなわち、コンボリューショナルインタリーバの行サイズ情報であるPLP_TI_NUM_ROWは4に設定することができる。二番目フレームの一番目セルは一番目フレームの最後のセルに対するスイッチの行値の次の値を有することができる。すなわち、前述した実施例で一番目フレームの最後のセルに対するCIスイッチの行値が1であったので、二番目フレームの一番目セルに対するCIスイッチは2行に位置することができる。したがって、一番目セルが入力される行の位置情報であるPLP_TI_START_ROWは二番目フレームに対して2に設定することができる。
また、FECブロック位置情報であるPLP_TI_FECBLOCK_STARTは前述した数式を用いて2に設定することができる。すなわち、前述した数式によって(4−2−1)+(10−9)によって2を導出することができる。この時、9はM_3、2のメモリのセル順序値を意味することができる。
また、セルインタリービングパターン情報であるPLP_TI_CELLINV_STARTはPLP_TI_FECBLOCK_START情報と同期化して獲得される。すなわち、図面でPLP_TI_FECBLOCK_STARTと同一の位置で得るPLP_TI_CELLINV_START関連情報はパターン“1”を示すことができる。この時、主にPLP_TI_CELLINV_START情報は“1”を使わず、次のインタリービングパターン順序情報“2”に設定することができる。すなわち、セルインタリービングパターン情報はFECブロック位置情報と同一の位置で得るパターン情報の次のインタリービングパターン順序情報に設定することができる。
図50は本発明の一実施例によるコンボリューショナルデインタリーバの構造を示す図である。放送信号受信装置に含まれたコンボリューショナルデインタリーバ(CDI)は放送信号送信装置の逆順に動作することができる。コンボリューショナルデインタリーバ(CDI)の出力信号は出力セルと表現することができる。前述したように、本発明のタイムデインタリーバは、S−PLPモードでコンボリューショナルデインタリービングを遂行した後、セルデインタリービングを遂行することができる。すなわち、セルデインタリーバの入力信号又は入力セルはCDIの出力信号又は出力セルに定義することができる。CDIは入力セルに対してFIFO(first in first out)処理を遂行することができる。ここで、CDIに含まれたメモリユニット又はデインタリービングユニットは1個のセル又は2個以上の連続したセルを一緒に記憶することができる。すなわち、CDIに含まれたメモリユニット又はインタリービングユニットはセルペアを記憶することができる。ここで、2個以上のセルは互いに連続したセルであってもよい。図面で、M_i、jはCDIに含まれたメモリを意味し、添え字であるi及びjはi番目行及びj番目列を意味することができる。また、CDIはN_row個の行とN_column個の列を含むことができる。N_cellはセルデインタリーブされるセルの個数又はFECブロックのサイズを意味することができる。
図51は本発明の一実施例によるコンボリューショナルデインタリーバの動作方法を示す。以下で説明するコンボリューショナルデインタリーバは前述したコンボリューショナルインタリーバの動作で仮定した事項が同様に適用され、二番目フレームからフレームが同期され正確なシグナリング情報が検出されたと仮定することができる。図示のように、コンボリューショナルデインタリーバは、シグナリング情報として前述した最大行サイズ情報であるPLP_TI_NUM_ROW_MAX、行サイズ情報であるPLP_TI_NUM_ROW、一番目セルが入力される行の位置情報であるPLP_TI_START_ROW、セルインタリービングパターン情報であるPLP_TI_CELLINV_START及び/又はFECブロック位置情報であるPLP_TI_FECBLOCK_STARTの少なくとも一つを受信して用いることができる。図示のように、放送信号受信装置は、PLP_TI_NUM_ROW_MAXが4、PLP_TI_NUM_ROWが4、PLP_TI_START_ROWが2、PLP_TI_CELLINV_STARTが2、PLP_TI_FECBLOCK_STARTが2に設定されたシグナリング情報を受信することができる。
優先的に、コンボリューショナルデインタリーバの構造はPLP_TI_NUM_ROW_MAX及び/又はPLP_TI_NUM_ROWの少なくとも一つで構成されることができる。すなわち、PLP_TI_NUM_ROW_MAX及び/又はPLP_TI_NUM_ROWの値が4に設定されているので、コンボリューショナルデインタリーバの構造は、N_rowが4、N_columnが3に設定されることができる。N_columnはN_row−1によって得ることができるからである。具体的なコンボリューショナルデインタリーバの動作は次の図で説明することができる。
図52は本発明の一実施例によるコンボリューショナルデインタリーバの動作方法を示す。前述したように、コンボリューショナルデインタリーバは二番目フレームからフレームが同期されたと仮定することができる。以下では、前述したコンボリューショナルインタリーバに出力された二番目フレームを用いてコンボリューショナルデインタリーバの動作方法を説明することができる。図示のように、コンボリューショナルデインタリーバはPLP_TI_START_ROW及びPLP_TI_FECBLOCK_STARTを用いて動作することができる。すなわち、コンボリューショナルデインタリーバはPLP_TI_START_ROW=2情報を用いて、一番目セルを2行に入力することができる。また、インタリービング後、一番目完全なFEC block(first complete FEC block)はPLP_TI_FECBLOCK_START=2情報を用いて、CDI出力信号に対して2番目セルから始めることができる。その後、インタリービング後、セルデインタリーバは一番目完全なFEC block(first complete FEC block)に対してPLP_TI_CELLINV_START情報に基づく2番目インタリービングパターンを用いてセルデインタリービングを遂行することができる。
以下では、本発明の他の実施例によるタイムインタリービングに用いられるシグナリング情報について説明する。タイムインタリービングに用いられるシグナリング情報はL1シグナリングによって放送信号送信装置から放送信号受信装置に伝達されることができる。L1シグナリングに含まれるL1シグナリング情報は静的シグナリング及び動的シグナリングを含むことができ、以下で説明するTIシグナリング情報はL1シグナリングに含まれた静的シグナリング又は動的シグナリングによって放送信号受信装置に伝達されることができる。
図53は本発明の一実施例によるタイムインタリーバを示す。すなわち、図53の(a)は本発明の一実施例による放送信号送信システムにおいてPLPモードによるタイムインタリーバの構成を示す。前述したように、タイムインタリーバはMultiple−PLP(M−PLP)モードでツイストBIとコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)を含むことができる。前述したように、コンボリューショナルディレイラインはコンボリューショナルインタリーバと称することができる。このように、ツイストBIとコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)を含むタイムインタリーバをハイブリッドTIと称することができる。これとは違い、single−PLP(S−PLP)モードの場合、任意のコンボリューショナルインタリーバ(Convolutional interleaver、CI)のみを使うことができる。
(変形)セルインタリーバはS−PLP&M−PLPモードで全て適用可能であり、PLPモードによって同一であるか相異なる動作及び詳細特徴を有することができる。
TIを構成する各ブロックにTIシグナリング情報を用いて動作することができる。すなわち、図示のように、TIに含まれたセルインタリーバ、ツイストBI、コンボリューショナルディレイライン及びCIはTIシグナリング情報によって動作することができる。TIシグナリング情報は構成情報(configurable)シグナリング及び動的シグナリングを含むことができる。
図53の(b)は本発明の一実施例によるタイムインタリーバを等価的に示したブロック図である。前述したタイムインタリーバと同一の構成を含むことができ、Multiple−PLP(M−PLP)モードでツイストBIとコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)を含み、single−PLP(S−PLP)モードの場、任意のコンボリューショナルインタリーバ(Convolutional interleaver、CI)を含むことができる。また、TIは各PLPモードでセルインタリーバをさらに含むことができる。図示のように、TIシグナリングはTIに含まれたセルインタリーバ、ツイストBI、コンボリューショナルディレイライン及びCIの動作についての情報を伝達することができ、構成情報(configurable)シグナリング及び動的シグナリングを含むことができる。また、各PLPモードでタイムインタリーバが他のインタリーバ(other interleaver)をさらに含む場合、該当のインタリーバにもTIシグナリング情報が伝達されることができる。
本発明では、TIに含まれた各ブロックの運営のために必要な信号情報の定義について記述することができる。
図54は本発明の一実施例によるタイムインタリービングシグナリング情報の一部を示す。TIシグナリング情報は構成情報(configurable)シグナリングフィールド及び動的シグナリングフィールドを含むことができる。図54では構成情報(configurable)シグナリングフィールドに含まれた情報を説明する。構成情報(configurable)シグナリングフィールドはスーパーフレーム内で一定した(constant)値を有するTIシグナリング情報を含むことができる。すなわち、構成情報(configurable)シグナリングフィールドに含まれた情報はスーパーフレーム単位で変更され、同じスーパーフレーム内では変更されないことができる。構成情報(configurable)シグナリングフィールドはPLPの個数を示すNUM_PLPによってS−PLPモードとM−PLP modeに区分してシグナリングすることができる。
S−PLPモードのCIを動作させるためのシグナリング情報は、PLP_TI_NUM_ROW_MAX、PLP_TI_ROW_SIZE、PLP_TI_START_ROW及び/又はPLP_TI_FECBLOCK_STARTを含むことができる。また、S−PLPモードのCIを動作させるためのシグナリング情報はFRAME_INTERVALをさらに含むことができる。各シグナリングに対する定義は以下で詳細に説明する。この際、フレキシブルなCI動作支援のために付加のシグナリング情報がS−PLPモードのための構成情報(configurable)シグナリングフィールドに加えられることができる。
PLP_TI_NUM_ROW_MAXはCIを構成するディレイラインの最大個数を示す情報であり、各ディレイラインは行で表現することができる。
PLP_TI_NUM_ROWはCIを構成するディレイラインの個数を示す情報であり、各ディレイラインは行で表現することができる。
PLP_TI_START_ROWはタイムデインタリーバのスイッチの開始位置を示す情報で、スイッチがFECフレームの開始部分でどの行からデインタリービングを始めるかを示すことができる。すなわち、PLP_TI_START_ROWは信号フレームの開始部分でインタリーバセレクターの位置を示す情報であってもよい。本明細書で、デインタリーバのスイッチはセレクター又は整流子(commutator)で表現することができる。本明細書で、PLP_TI_START_ROWはL1D_CI_start_rowで表現することもできる。
PLP_TI_FECBLOCK_STARTはATSC信号フレーム内で一番目完全なFECブロックの開始位置を示す情報である。本明細書で、S−PLPモードに係わるFECブロックはFECフレームと称することができ、PLP_TI_FECBLOCK_STARTはL1D_CI_FECFRAME_startで表現することもできる。
FRAME_INTERVALは以下のM−PLPモードで説明する。
M−PLPモードのハイブリッドTIを動作させるために必要なシグナリング情報はPLP_NUM_BLOCKS_MAX、TIME_IL_LENGTH、TIME_IL_TYPE、FRAME_INTERVAL等であり、各シグナリングに対する定義は以下で詳細に説明する。
PLP_NUM_BLOCKS_MAXはFECブロックの最大個数を示す情報である。すなわち、PLP_NUM_BLOCKS_MAXは現在PLPのためのインタリービングフレーム当たりFECブロックの最大個数を示すことができる。
TIME_IL_TYPEは1ビットフィールドであり、タイムインタリービングのタイプ又はモードを示す情報であってもよい。本明細書で、TIME_IL_TYPEはL1D_HTI_inter_frameと称することもできる。TIME_IL_TYPEの値が0に設定されれば、フレーム間インタリービング(inter−frame interleaving)が使われないことを示すことができ、フレーム内インタリービング(intra−frame interleaving))が使われることを示すことができる。ここで、インタリービングフレームは一つ又は複数のTIブロックを含むことができる。TIME_IL_TYPEの値が1に設定されれば、フレーム間インタリービング(inter−frame interleaving)が使われることを示すことができ、一つのインタリービングフレームは一つのTIブロックを含むことができる。また、インタリービングフレームに含まれた一つのTIブロックは複数のATSC放送信号フレームにかけてスプレッドされることができる。
TIME_IL_LENGTHは前述したTIME_IL_TYPEによって次のように定義することができる。本明細書で、TIME_IL_LENGTHはL1D_HTI_num_ti_blocksで示すこともできる。TIME_IL_LENGTHは、TIME_IL_TYPEの値が1に設定された場合、フレームの個数を示すP_Iを意味することができる。ここで、フレームの個数とはタイムインタリービングによって一つのTIブロックに属するメモリユニットがスプレッドされて運搬されるフレームの個数を意味することができる。
TIME_IL_LENGTHは、TIME_IL_TYPEの値が0に設定された場合、インタリービングフレーム当たりTIブロックの個数であるN_TIを示す情報であり、一つのインタリービングフレームに何個のTIブロックが含まれたかを示すことができる。
仮に、一つのインタリービングフレーム当たり一つのTIブロックが含まれ、一つのインタリービングフレーム当たり一つの信号フレームが存在する場合、TIME_IL_LENGTHは1に設定し、TIME_IL_TYPEは0に設定することができる。仮に、PLPに対してタイムインタリービングが使われなければ、TIME_IL_LENGTHは0に設定し、TIME_IL_TYPEも0に設定することができる。
FRAME_INTERVALはATSCフレームインターバルであるI_JUMPを示す情報である。FRAME_INTERVALは連結されたPLPのためのスーパーフレーム内でのATSCフレームインターバルを示すことができる。また、FRAME_INTERVALは一つのTIブロックに属するメモリユニットを運ぶ二つのATSCフレーム間の距離を示すこともできる。スーパーフレーム内でフレームごとに現れずに一部のフレームでのみ現れるPLPに対してFRAME_INTERVALの値は連続したフレーム間のインターバルと同一の値を有することができる。例えば、あるPLPがフレーム1、フレーム4及びフレーム7に属する場合、FRAME_INTERVALの値は3に設定することができる。他の例として、あるPLPがフレームごとに登場する場合、FRAME_INTERVALの値は1に設定することができる。
図55は本発明の一実施例によるタイムインタリービングシグナリング情報のうち他の一部を示す。TIシグナリング情報は構成情報(configurable)シグナリングフィールド及び動的シグナリングフィールドを含むことができる。図55では動的シグナリングフィールドに含まれた情報を説明することができる。動的シグナリングフィールドは一つのフレーム内で一定した(constant)値を有するTIシグナリング情報を示すことができる。動的シグナリングフィールドに含まれた情報はフレームごとに変更可能である。すなわち、動的シグナリングフィールドに含まれた情報はフレーム単位で変更され、同じフレーム内では変更されないことができる。動的シグナリングフィールドはPLPの個数を示すNUM_PLPによってS−PLPモードとM−PLP modeに区分してシグナリングすることができる。
S−PLPモードのCIを動作させるためのシグナリング情報は、PLP_TI_NUM_ROW、PLP_TI_START_ROW及び/又はPLP_TI_FECBLOCK_STARTを含むことができる。各シグナリングに対する定義は以下で詳細に説明する。ここで、PLP_TI_NUM_ROW、PLP_TI_START_ROW、PLP_TI_FECBLOCK_START情報はCI構造及び動作がフレームごとに変わらない場合、使われないかあるいは定義されないこともできる。
PLP_TI_NUM_ROWはCIを構成するディレイラインの個数を示す情報であり、各ディレイラインは行で表現することができる。
PLP_TI_START_ROWはタイムデインタリーバのスイッチの開始位置を示す情報であり、スイッチがFECフレームの開始部分でどの行からデインタリービングを始めるかを示すことができる。本明細書で、デインタリーバのスイッチはセレクター又は整流子(commutator)で表現することができる。本明細書で、PLP_TI_START_ROWはL1D_CI_start_rowで表現することもできる。
PLP_TI_FECBLOCK_STARTはATSC信号フレーム内で一番目完全なFECブロックの開始位置を示す情報である。本明細書で、S−PLPモードに係わるFECブロックはFECフレームと称することができ、PLP_TI_FECBLOCK_STARTはL1D_CI_FECFRAME_startで表現することもできる。
M−PLPモードのハイブリッドTIを動作させるために必要なシグナリング情報はPLP_NUM_BLOCKSを含むことができる。PLP_NUM_BLOCKSは8ビットが割り当てられたフィールドであってもよい。PLP_NUM_BLOCKSは現在PLPに対するインタリービングフレームに含まれたFECブロックの個数を示す情報を示すことができる。本明細書で、PLP_NUM_BLOCKSはL1D_HTI_num_fec_blocksで表現することができる。
図56は本発明の一実施例によるタイムデインタリーバを示す。すなわち、図56の(a)は本発明の一実施例による放送信号受信システムにおいてPLPモードによるタイムデインタリーバの構成を示す。前述したように、タイムデインタリーバはMultiple−PLP(M−PLP)モードでコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)とツイストBDIを含むことができる。本明細書で、タイムデインタリーバに含まれたコンボリューショナルディレイラインはタイムインタリーバに含まれたコンボリューショナルディレイラインの逆処理(inverse processing)を遂行することができる。このように、コンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)とツイストBDIを含むタイムデインタリーバをハイブリッドTDIと称することができる。これとは違い、single−PLP(S−PLP)モードの場合、任意のコンボリューショナルデインタリーバ(convolutional deinterleaver、CDI)のみが使われることができる。
(変形)セルデインタリーバはS−PLP&M−PLPモードで全て適用可能であり、PLPモードによって同一であるか相異なる動作及び詳細特徴を有することができる。
TDIを構成する各ブロックにTIシグナリング情報を用いて動作することができる。すなわち、図示のように、TDIに含まれたセルデインタリーバ、ツイストBDI、コンボリューショナルディレイライン及びCDIはTIシグナリング情報によって動作することができる。TIシグナリング情報は構成情報(configurable)シグナリング及び動的シグナリングを含むことができる。TDIが受信して用いるTIシグナリング情報は前述した放送信号送信装置が伝送したTIシグナリング情報と同一の情報で、L1シグナリングによって放送信号受信装置が受信することができる。
図56の(b)は本発明の一実施例によるタイムデインタリーバを等価的に示したブロック図である。前述したタイムデインタリーバと同一の構成を含むことができ、Multiple−PLP(M−PLP)モードでコンボリューショナルディレイライン(Convolutional Delay−line)及びツイストBDIを含み、single−PLP(S−PLP)モードの場合、任意のコンボリューショナルインタリーバ(convolutional deinterleaver、CDI)を含むことができる。また、TDIは各PLPモードでセルデインタリーバをさらに含むことができる。図示のように、TIシグナリングはTIに含まれたセルデインタリーバ、ツイストBDI、コンボリューショナルディレイライン及びCDIの動作についての情報を伝達することができ、構成情報(configurable)シグナリング及び動的シグナリングを含むことができる。また、各PLPモードでタイムデインタリーバが他のデインタリーバ(other interleaver)をさらに含む場合、該当のデインタリーバにもTIシグナリング情報が伝達されることができる。TDIが受信して用いるTIシグナリング情報は前述した放送信号送信装置が伝送したTIシグナリング情報と同一の情報であり、L1シグナリングによって放送信号受信装置が受信することができる。
図57は本発明の他の実施例による次世代放送サービスに対する放送信号伝送装置の構造の一部を示す。
図示のBICM(Bit Interleaved Coded Modulation)エンコーダは前述したコーディング及びモジュレーションモジュールに相当することができる。この実施例で、BICMエンコーダは、FECエンコーダ、ビットインタリーバ及び/又は星状マッパを含むことができる。図示のフレーミング及びインタリービングモジュールは前述したタイムインタリーバ、フレームビルダー及び/又は周波数インタリーバを束ねて一度に称する新概念であってもよい。ここで、フレームビルダーはフレーマーと称することもできる。
実施例によって、タイムインタリーバはフレーミング及びインタリービングモジュールではないBICMエンコーダに含まれることもできる。この場合、フレーミング及びインタリービングモジュールはタイムインタリーバを含まないこともできる。また、BICMエンコーダ内でタイムインタリーバは星状マッパ以後に位置することもできる。他の実施例によれば、タイムインタリーバはBICMエンコーダとフレーミング及びインタリービングモジュールの間に位置することもできる。この場合、やはりフレーミング及びインタリービングモジュールはタイムインタリーバを含まないこともできる。
本発明の他の実施例による次世代放送サービスに対する放送信号伝送装置において、前述したセルインタリーバはタイムインタリーバに含まれることができる。すなわち、この実施例のタイムインタリーバはセルインタリーバ、ブロックインタリーバ及び/又はコンボリューショナル(convolutional)インタリーバを含むことができる。前記ブロックは省略するか、あるいは同一ないし類似の機能を有する他のブロックに取り替えられることができる。
本発明は変調順序(modulation order)によってセルを1個又は2個の単位でグルーピング(grouping)してインタリービングを行う方案を提案する。ここで、グルーピングされたセルは前述したタイムインタリービング過程で使うことができる。グルーピングされたセルはブロックインタリーバの入力として使われてブロックインタリーブされ、ついでコンボリューショナルインタリーブされることができる。実施例によって、グルーピングされたセルはコンボリューショナルインタリーバの入力として使われてコンボリューショナルインタリーブされることができる。ここで、2個のセルがグルーピングされる場合、連続した2個のセルがグルーピングの対象となることができる。グルーピングされたセルを対象とするインタリービングはペアワイズ(pair wise)インタリービング又は拡張されたインタリービング(extended interleaving)と呼ぶことができる。グルーピングされたセルはメモリユニット(MU)と呼ぶことができる。また、本発明はセルを1個又は2個の単位でグルーピング(grouping)してデインタリービングを行う方案を提案する。このようなデインタリービングは提案されたペアワイズインタリービングに対応する受信側動作であってもよく、送信側動作の逆順に遂行されてもよい。
図58は本発明の他の実施例によるタイムインタリーバの可能な構造を示す図である。
前述したように、セルインタリーバはタイムインタリーバに含まれることができる。本発明の他の実施例によるタイムインタリーバは、前述したように、セルインタリーバ、ブロックインタリーバ及び/又はコンボリューショナルインタリーバを含むことができる。実施例によって、タイムインタリーバの内部構造は変更可能である。可能なタイムインタリーバの内部構造が示されている。しかし、本発明はこれに限定されなく、タイムインタリーバの内部構造は本発明の技術的思想内で変更可能である。
一番目タイムインタリーバの構造(t2010)は、PLPが一つである場合、つまりS−PLPの場合のタイムインタリーバの内部構造であってもよい。この場合、タイムインタリーバはコンボリューショナルインタリービングのためのセルグルーピングを行うセルグルーピングモジュールと、コンボリューショナルインタリーバを含むことができる。ここで、セルグルーピングモジュールはセル対メモリユニットマッパ(cell to Memory Unit mapper)と呼ぶこともできる。コンボリューショナルインタリービングが遂行された後には、タイムインタリーバの内外部のメモリユニット対セルデマッパ(Memory Unit to cell demapper)がメモリユニットでグルーピングされたセルをセルにデマッピングすることができる(このブロックは示されていない)。実施例によって、タイムインタリーバはセルインタリーバを含むことも、含まないこともできる。
二番目タイムインタリーバの構造(t2020)は、PLPが複数である場合、つまりM−PLPの場合のタイムインタリーバの内部構造であってもよい。この場合、タイムインタリーバはブロックインタリービング及びコンボリューショナルインタリービングのためのセルグルーピングを行うセルグルーピングモジュールと、ブロックインタリーバ及び/又はコンボリューショナルインタリーバを含むことができる。同様に、コンボリューショナルインタリービングが遂行された後には、メモリユニットからセルにデマッピングされることができる。実施例によって、タイムインタリーバはセルインタリーバを含むことも、含まないこともできる。
前述したペアワイズインタリービングが遂行されない場合、すなわち1個のセルが1個のメモリユニットである場合、セル対メモリユニットマッパ及び/又はメモリユニット対セルデマッパはタイムインタリーバに含まれないこともできる。
PLPの個数はこれに係わるシグナリングフィールドであるPLP_NUMフィールド値から分かる。PLP_NUMが1である場合、PLPの個数が一つである場合に相当することができる。
ここで、セルインタリーバは、ブロックインタリービングに先立ち、FECブロック内のセルをインタリービングしてFECブロックごとに相異なる手順で出力されるようにすることができる。セルインタリーバの動作によってタイムインタリーバのタイムダイバーシティ(time diversity)性能は大きく向上することができる。セルインタリーバはセルをメモリに線形的に書き込み、疑似ランダムシーケンスを用いてランダムに読み取ることによってセルインタリービングを遂行することができる。ブロックインタリーバは少なくとも一つのFECブロックを含むTIブロックをブロックインタリーブすることができる。ブロックインタリーバはFECブロック内のメモリユニット(MU)を列(column)方向に線形的にメモリに書き込み、対角線(diagonal)方向に読み取ることでインタリーブすることができる。この時、仮想メモリユニットがメモリ上で実際メモリユニットより先に位置するように書き込み動作が遂行されることができる。仮想メモリユニットは読み取り過程でスキップされることができる。コンボリューショナルインタリーバはブロックインタリーブされたTIブロックを複数の信号フレームに分散させてインタリーブすることができる。コンボリューショナルインタリーバはコンボリューショナルディレイラインであってもよく、任意のコンボリューショナルインタリーバであってもよい。
図59は本発明の一実施例によるセルグルーピング過程を示す図である。
ペアワイズインタリービングが遂行されない場合には、1個のセルが1個のメモリユニット(MU)に相当することができる。この場合、前述したセル対メモリユニットマッパ及び/又はメモリユニット対セルデマッパは省略することができる。ブロックインタリーバは1個のセル(つまり1個のMU)をメモリに書き込むことができる。その後、ブロックインタリーバは書き込まれたセル(つまり1個のMU)を読み取ることができる。書き込み及び読み取り過程は前述した方式で遂行することができる。この場合、メモリの行数Nrは、FECブロック内のセルの個数Ncellsと同一であってもよい。ペアワイズインタリービングが遂行されない場合をシングルワイズグルーピング(single wise grouping)又はシングルワイズインタリービングと呼ぶことができる。
本発明が提案するペアワイズインタリービングが行われる場合、連続した2個のセルが1個のメモリユニット(MU)に相当することができる。前述したセル対メモリユニットマッパはFECブロック内の連続した2個のセルを1個のメモリユニットにマッピングすることができる。ブロックインタリーバはこの連続した2個のセル(つまり1個のMU)をメモリに書き込むことができる。その後、ブロックインタリーバは書き込まれたセルペア(つまり1個のMU)を読み取ることができる。書き込み及び読み取り過程は前述した方式で遂行することができる。この場合、メモリの行数Nrは、FECブロック内のセルの個数Ncellsの半分と同一であっても良い。
ペアワイズインタリービングの場合において、セルグルーピングが遂行される前のFECブロック(t3010)が示されている。一番目FECブロックは0、1、2、3、...にインデクシングされたセルを有することができる。セルグルーピングが遂行され、ブロックインタリーバによってメモリに書き込まれた状態(t3020)を見れば、メモリアレイの一間に2個の連続したセルが記憶されていることを確認することができる。すなわち、0番及び1番セルがペアとなって記憶され、2番及び3番セルがペアとなってメモリに記憶されることができる。
実施例によって、セルをMUにマッピングする動作は、ブロックインタリーバがMUをメモリに書き込む動作と同時に行われることができる。すなわち、前記二つの動作は、連続した2個のセルがメモリアレイの一間にマッピングされることによって同時に遂行されることができる。ここで、メモリアレイの一間をメモリユニットと呼ぶこともできる。
シングルワイズインタリービングとペアワイズインタリービングの場合はいずれもMU単位でインタリービングを遂行することができる。ただ、シングルワイズインタリービングの場合はMUが1個のセルを意味し、ペアワイズインタリービングの場合はMUが連続した2個のセルのセルペアを意味することができる。
ペアワイズインタリービングの場合、1個のMUに2個のセルを入れることができ、2個のセルが同じメモリの位置に書き込まれるか読み取られることができる。これにより、インタリービング深さ(interleaving depth)が2倍に増加することになる。
図60は本発明の一実施例による、変調順序によるセルグルーピング法を示す図である。
前述したように、変調順序によってシングルワイズインタリービングが遂行されるかあるいはペアワイズインタリービングが遂行されるかが決定可能である。変調順序(modulation order)は星状マッパにどの星状を使うかによって決定されることができる。
ペアワイズインタリービングの場合、タイムインタリーバのメモリ大きさが制限的であるので、QPSK又は16QAMなど、ビットレゾリューションが相対的に小さい変調順序の場合に適用可能である。どのインタリービングが適用されるかに対しては、シグナリングフィールドによってシグナリングされることができる。例えば、送信側ではPAIRWISE_TI_FLAGというフラグフィールドを定義し、ペアワイズインタリービングが遂行されたかを指示することができる。このフィールドが1の値を有すればペアワイズインタリービングを遂行し、0の値を有すればペアワイズインタリービングの代わりにシングルワイズインタリービングを遂行することができる。前述したように、ペアワイズインタリービングは拡張されたインタリービング(extended interleaving)と呼ぶこともできる。
本発明による一実施例において、QPSK及び/又は16QAMはシングルワイズ又はペアワイズインタリービングが適用可能であり、64QAM、256QAM、1024QAM及び/又は4096QAMはシングルワイズインタリービングが適用可能である。本発明による他の実施例は、QPSKの場合にはペアワイズインタリービングが適用され、残りの変調順序に対してはペアワイズインタリービングが適用されないことができる。
図61は本発明の一実施例によるセルグルーピングを用いたブロックインタリーバの動作を示す図である。
前述したペアワイズインタリービングが使われる場合、セルグルーピングによって連続した2個のセルが1個のMUにマッピングされることができる。図示のブロックインタリーバのメモリ(t5010)において、陰影処理されたデータMUにはそれぞれ2個の連続したセルが記憶されることができる。この書き込み動作は前述したように列方向に遂行することができる。陰影処理されていない仮想FECブロック内の仮想MU(Virtual MU)は、メモリアレイ内でデータMUより先に位置することができる。その後、前述したブロックインタリーバの動作によって対角線方向に各MUが読み取られることができる。これによってペアとなったセルがメモリの同一位置で読み取られることができる(ペアワイズインタリービング)。前述したように、仮想MUは読み取り動作時にスキップされ、読み取られないこともある。
ペアワイズグルーピング(インタリービング)が使われたブロックインタリービング動作は図示のように数学的に表現することができる。kはインデックス、Nrはメモリの行数、Ncはメモリの列数、Ndiffは仮想FECブロックの個数、各MUのメモリアレイ上の座標は(rk、ck)、tkはツイスティングパラメータ、θkはMUの位置と言える。特に、表示されたif節(t5020)に相当する部分は、仮想MUをスキップして読み取らないことに関連した部分であってもよい。MUのθkがNr*Ndiffより小さい場合、読み取り過程中にスキップされることができる。
図62は本発明の他の実施例によるタイムデインタリーバの可能な構造を示す図である。
本発明の他の実施例によるタイムデインタリーバは、前述した本発明の他の実施例によるタイムインタリーバに対応する受信側モジュールであってもよい。ここで、タイムデインタリーバはパーシング及びデインタリービングモジュールに含まれることができる。パーシング及びデインタリービングモジュールは周波数デインタリーバ、フレームパーサー及び/又はタイムデインタリーバを束ねて一度に称する新概念であってもよい。
前述したように、セルデインタリーバはタイムデインタリーバに含まれることができる。本発明の他の実施例によるタイムデインタリーバは、前述したように、コンボリューショナルデインタリーバ、ブロックデインタリーバ及び/又はセルデインタリーバを含むことができる。実施例によって、タイムデインタリーバの内部構造は変更可能である。可能なタイムデインタリーバの内部構造が示されている。しかし、本発明はこれに限定されなく、タイムインタリーバの内部構造は本発明の技術的思想内で変更可能である。
一番目タイムデインタリーバの構造(t6010)は、PLPが一つである場合、つまりS−PLPの場合のタイムデインタリーバの内部構造であってもよい。この場合、タイムデインタリーバはコンボリューショナルデインタリーバとセルパーサーを含むことができる。セルパーサーはメモリユニットにグルーピングされたセルをデマッピングし、さらにセルを出力することができる。ここで、セルパーサーはメモリユニット対セルデマッパと呼ぶこともできる。コンボリューショナルインタリービングが遂行される前、タイムデインタリーバの内/外部のセル対メモリユニットマッパがセルをさらにメモリユニットにグルーピングすることができる(このブロックは示されていない)。実施例によって、タイムデインタリーバはセルデインタリーバを含むことも、含まないこともできる。
二番目タイムデインタリーバの構造(t6020)は、PLPが複数の場合、つまりM−PLPの場合のタイムデインタリーバの内部構造であってもよい。この場合、タイムデインタリーバはコンボリューショナルデインタリーバ、ブロックデインタリーバ及び/又はセルパーサーを含むことができる。セルパーサーは前述したようであってもよい。同様に、コンボリューショナルデインタリービングが遂行される前、タイムデインタリーバの内/外部のセル対メモリユニットマッパがセルをさらにメモリユニットにグルーピングすることができる(このブロックは示されていない)。実施例によって、タイムデインタリーバはセルデインタリーバを含むことも、含まないこともできる。
前述したペアワイズインタリービングが遂行されない場合、すなわち1個のセルがまさに1個のメモリユニットである場合、セル対メモリユニットマッパ及び/又はメモリユニット対セルデマッパはタイムデインタリーバに含まれないこともできる。
セルパーサーは前述したPAIRWISE_TI_FLAGフィールドが指示する通りにペアワイズが遂行されたかを判断することができる。これにより、メモリユニットでセルをデマッピングする動作を遂行することができる。
タイムデインタリーバの動作及び構造は送信部のタイムインタリーバの動作及び構造の逆過程/逆構造であってもよい。ここで、コンボリューショナルデインタリーバはMUを、コンボリューショナルインタリービングの逆過程に相当する動作を遂行することによってデインタリーブすることができる。ブロックデインタリーバは対角線方向にMUをメモリに書き込み、さらに列方向にMUを読み取る。この時、仮想FECブロックの仮想MUを考慮してMUをメモリに書き込むことができる。セルデインタリーバは一つのFECブロック内でインタリーブされたセルをさらに元の状態に戻すデインタリービングを遂行することができ、この時に使われるアルゴリズムは送信部で使われるアルゴリズムと同一であっても良い。
図63は本発明の一実施例によるセルグルーピングを用いたブロックデインタリーバの動作の数学的表現を示す図である。
本発明の一実施例によるブロックデインタリーバの動作は、前述したセルグルーピングを用いたブロックインタリーバの動作の逆過程であってもよい。このブロックデインタリーバはシングルメモリデインタリービングを支援することができる。すなわち、シングルメモリでブロックデインタリービングを遂行することができる。
前述したブロックインタリービング動作において、仮想MUは読み取り動作時にスキップされた。受信側ではスキップされた仮想MUを復元することによってブロックデインタリービングを遂行することができる。VBRサービスケースにおいて、送信側でスキップされた仮想MUはブロックデインタリーバのメモリに書き込まれる前に復元されることができる。仮想MUが復元された後、対角線方向にMUを書き込み、列方向にMUを読み取ることで、デインタリービングを遂行することができる。
図64は本発明の一実施例によるLDM(Layered Division Multiplexing)構造を示す図である。
本発明は、各PLPレベルでLDMを用いてデータを処理する方法と、それによるタイムインタリーバの連動動作を提案することができる。LDMは他のパワーレベルを有する複数のデータストリームを結合させる星状重畳(superposition)技法であってもよい。LDMは基本送信機構造にアッパーレイヤー構造を加えることができる。これにより、LDMは、一つのRFチャネルを介した伝送において互いに異なるモジュレーション及び/又はチャネルコーディングスキームを可能にすることができる。
図示のLDM構造は、ベースライン(baseline)レイヤーによるBICMエンコーダt8010、アッパー(Upper)レイヤーによるBICMエンコーダt8020、LDMインジェクション(injection)モジュールt8040及び/又はフレーミング及びインタリービングモジュール及びその後続モジュールt8030を含むことができる。ここで、ベースラインレイヤーはコア(core)レイヤー、アッパーレイヤーはエンハンスド(enhanced)レイヤーと呼ぶことができる。ここでは2個のレイヤーを有する構造を提示したが、本発明はこれに限定されず、後述する発明の要旨に基づいて3個以上のレイヤーを有する構造も可能である。図示しながったが、ベースライン/アッパーレイヤーによるそれぞれのBICMエンコーダの前端に、それぞれのレイヤーによる入力フォーマッティングモジュールが位置することができる。
図示のBICMエンコーダt8010、t8020はそれぞれFECエンコーダ、ビットインタリーバ及び/又は星状マッパを含むことができ、ビット対セルデマルチプレックスは省略することができる。実施例によって、星状マッパを省略することができる。BICMの内部モジュールの動作は前述したようであってもよい。
ベースラインレイヤー(コアレイヤー)は室内又は移動受信環境のようにチャネルフェーディングがひどい環境におけるロバストな(robust)伝送を目標とすることができる。一方、アッパーレイヤー(エンハンスドレイヤー)は固定受信などのように高いスループット(throughput)の伝送が可能な環境で活用することができる。このために、ベースラインレイヤーは、アッパーレイヤーと同等であるかよりロバストな(robust)MODCOD組合せを用いることができる。ベースレイヤーは低い順序の星状と低いコードレートを用いることができ、アッパーレイヤーは高い順序の星状と高いコードレートを活用することができる。
図示のLDMインジェクションモジュールt8040はそれぞれのレイヤーでFECエンコーディングなどの処理過程を経たデータを合わせることができる。LDMインジェクションモジュールの内部構造は、図示のように、インジェクションレベルコントローラt8041、アダー(adder)及び/又はパワーノーマライゼーションモジュールt8042を含むことができる。
インジェクションレベルコントローラt8041はアッパーレイヤーのパワーレベルを調節することができる。これはベースラインレイヤーとアッパーレイヤーの間のパワー比を調節するためである。この時、ベースラインレイヤーとアッパーレイヤーの伝送電力の和は1となるように調節することができる(normalizing to unity)。インジェクションレベルコントローラによってアッパーレイヤーのベースラインレイヤーに比べてパワーが減ることができる。これは出力伝送エネルギーが所望のビットレートを有し得るようにするためであり得る。アッパーレイヤーのベースラインレイヤーに対するインジェクションレベルはシグナリング情報などによってシグナリングされることができる。実施例によって、インジェクションレベルコントローラはベースラインレイヤーの方に位置し、ベースラインレイヤーのパワーを調節して両レイヤー間のパワー比を合わせることもできる。
その後、アダー(adder)はそれぞれのレイヤーのセルどうし結合する過程を遂行することができる。パワーノーマライゼーションモジュールt8042は、結合されたデータに対してパワーノーマライゼーションを遂行して出力することができる。アッパーレイヤーからベースラインレイヤーへの結合は、受信部の複雑度を考慮して、タイムインタリーバ(又はセルインタリーバ)以前になされることができる。
ベースラインレイヤーとアッパーレイヤーのデータが合わせられたLDMデータ(LDM信号)は前述したタイムインタリーバなどのモジュール/ブロックを通過することができる。すなわち、以後のモジュールは各レイヤーが共有することができる。したがって、以後のインタリービング深さ(interleaving depth)は同一であり得る。例えば、各レイヤーに対してタイムインタリーバが共有されることができ、LDMデータは前述したタイムインタリーバによって処理することができる。すなわち、前述したように、S−PLPの場合にはコンボリューショナルインタリーバを含むタイムインタリーバを、M−PLPの場合にはセルインタリーバ、ブロックインタリーバ及び/又はコンボリューショナルインタリーバを含むタイムインタリーバを使うことができる。ベースラインレイヤーとアッパーレイヤーは同じPLPモード、つまりS−PLP又はM−PLPモードを有することができる。図示のLDMインジェクション以後の構造t8030では、セルインタリーバがタイムインタリーバの外部に位置するが、実施例によってセルインタリーバはタイムインタリーバの内部に位置することもできる。その後、フレーミング、周波数インタリービング又はMISO(2D−eSFN)などの追加処理を実施例によって選択的に遂行することができる。
図65は本発明の一実施例による受信側LDM構造を示す図である。
受信側LDM構造は、前述した送信側のLDM構造の逆過程で遂行することができる。ベースラインレイヤーのデコーディングのためには、アッパーレイヤーを先に相殺(cancellation)させることが必要であることもある。このためには、各レイヤー間の十分な受信SNRマージン(margin)が必要であることもある。図示の実施例は、アッパーレイヤーを先にデコードし、これを用いてベースラインレイヤーからアッパーレイヤーによる干渉を除去してベースラインレイヤーをデコードする。しかし、実施例によって、先にベースラインレイヤーをデコードした後、これを用いてベースラインレイヤーによる干渉を除去してアッパーレイヤーをデコードすることもできる。
図示の受信側LDM構造において、MISOデコーディング、フレームパーシングなどの処理過程を経た後、タイムデインタリーバによるタイムデインタリービングを遂行することができる。図示の実施例ではセルデインタリーバがタイムデインタリーバの外部に位置するが、前述したように、セルデインタリーバはタイムデインタリーバの内部に位置することもできる。
まず、アッパーレイヤーに相当するデータに対してデコーディングを遂行することができる(t9010)。このデコーディング過程は、前述したBICMデコーダのように、星状デマッパ、ビットデインタリーバ及び/又はFECデコーダを通過することによって遂行することができる。ここで、セル対ビットマルチプレックスは省略することができる。この過程によって、アッパーレイヤーに相当するデータがデコードされて出力されることができる(t9060)。
その後、ベースラインレイヤーに相当するデータに対するデコーディングのための干渉除去動作を遂行することができる。アッパーレイヤーのデコーディング後のデータ(t9060)はさらに符号化/変調されることができる(t9020)。この過程はビットインタリーバ及び/又は星状マッパによって遂行することができる。ここで、ビット対セルデマルチプレックスは省略することができる。この過程によってベースラインレイヤーと同期することができる。
ベースラインレイヤーに相当するデータは、タイムデインタリービングの後、FECブロックバッファに伝達され、アッパーレイヤー側がデコードされるまで待機することができる(t9030)。FECブロックバッファのベースラインレイヤーに相当するデータは、さらに符号化/変調されたアッパーレイヤーのデータを用いて、アッパーレイヤーによる干渉を除去(cancellation)することができる(t9040)。
干渉除去動作の後、ベースラインレイヤーのデータに対する復元動作を遂行することができる(t9050)。この動作は、前述したBICMデコーダのように、星状デマッパ、ビットデインタリーバ及び/又はFECデコーダを通過することによって遂行することができる。ここで、セル対ビットマルチプレックスは省略することができる。この過程によって、ベースラインレイヤーに相当するデータが、アッパーレイヤーによる干渉なしでデコードされて出力されることができる(t9070)。
図示のベースラインレイヤーの復元動作(t9050)において、ビットデインタリーバの前に付加のバッファが位置することができる。FECブロックバッファはアッパーレイヤーのデコーディングが終わるまで待機するためであってもよい。しかし、この付加のバッファは、アッパーレイヤーとベースラインレイヤーのFEC同期を同等に合わせるためのものであってもよい。これによって、ビットデインタリーバとFECデコーダのためのFECサイズを合わせることができる。この付加のバッファの位置は実施例によって変更可能である。
デコードされたアッパーレイヤーのデータとベースラインレイヤーのデータ(t9060、t9070)はその後にそれぞれのレイヤーのための出力フォーマッティングモジュールによって処理されることができる。図示のLDMの受信側構造において、星状マッパと星状デマッパは実施例によって省略することができる。
図66は本発明の一実施例によるS−PLPにおけるコンボリューショナルインタリーバを示す図である。
まず、タイムインタリーバ内のコンボリューショナルインタリーバの入力は、前述したMUのシーケンスであってもよい。これはgqで表現することができる。S−PLPの場合、前述したように、タイムインタリーバはコンボリューショナルインタリーバを含むことができる。実施例によって、S−PLPでありながらペアワイズインタリービングが使われる場合、タイムインタリーバはセル対メモリユニットマッパ、コンボリューショナルインタリーバ及び/又はメモリユニット対セルデマッパを含むことができる。
コンボリューショナルインタリーバはNrows個の行のディレイラインを有することができる。ここで、k番目ラインはk個のメモリユニットを有することができる(k=0、1、…、Nrows−1)。ここで、メモリユニットはディレイラインにおいて入力MUを記憶するディレイエルレメントを意味することができる。コンボリューショナルインタリーバの行数NcolumnsはNrows−1個であってもよい。入力と出力は二つの整流子(commutator)によってコントロールすることができる。この整流子は、一つのシンボルが書き込まれるか読み取られた後、それぞれ周期的に下方にスイッチングして行くことができる。すなわち、最も下までスイッチングされた状態で一つのシンボル/データが書き込まれるか読み取られた後にはさらに一番目行にスイッチングしていくことができる。二つの整流子はそれぞれのサイクルで、同じ位置kに位置することができる。ここで、全てのメモリユニットの個数はNrows*(Nrows−1)/2個であってもよい。
入力整流子が位置kに位置している場合、入力MUであるgqがk番目ディレイラインに書き込まれることができる。この過程のためには、まずk番目ディレイラインのディレイエルレメントは、それぞれ記憶していたメモリコンテンツ(データ)を右側のディレイエルレメントにシフトさせることができる。k番目ディレイラインの最右側にあったディレイエルレメントは、出力整流子を介して、記憶していたデータを出力することができる。その後、入力MUであるgqがk番目ディレイラインの最左側のディレイエルレメントに書き込まれることができる。このように、FIFO処理を遂行することができる。二つの整流子は書き込み動作の後、(k+1 modulo Nrows)番目ラインに周期的に移動することができる。
前述したように、MUは1個又は2個のセルを含むことができる。2個以上のセルがMUに含まれる場合、インタリービング深さが増加することができる。コンボリューショナルインタリーバの行の大きさはシグナリングによって決定されることができる。LDMシステムの場合、タイムインタリーバを共有するので、各レイヤーが受けるコンボリューショナルインタリービング深さ(depth)は同一であってもよい。
図67は本発明の一実施例によるS−PLPにおけるコンボリューショナルインタリーバのためのシグナリング情報を示す図である。
本発明は図示の4個のシグナリング情報を提案し、このシグナリング情報はLDMが活用される場合にも使うことができる。
PLP_NUM_TI_ROWSは、コンボリューショナルインタリーバの行のサイズ、つまりNrowsを示すことができる。行のサイズをシグナリングすることによって、コンボリューショナルインタリーバの全体構造を決定することができる。このフィールドの値はPLPによって決定される値で、L1ポストの構成情報(configurable)パート又はPLS2の静的パートを介して伝達されることができる。このフィールドは2ビットの大きさを有することができ、図示のように00の値を有する場合は1024個の行、01の値を有する場合は887個の行、10の値を有する場合は724個の行、11の値を有する場合は512個の行がコンボリューショナルインタリーバに含まれることをシグナリングすることができる(t11010)。受信側ではこのフィールドを介してコンボリューショナルインタリーバの構造が分かる。
PLP_TI_START_ROWは、伝送される信号フレームの開始点で、コンボリューショナルインタリーバのセレクター(整流子)がどの位置にあるかを指示することができる。このフィールドは信号フレームごとに違う値なので、L1ポストの動的(dynamic)パート又はPLS2の動的パートを介して伝達されることができる。このフィールドは11ビットの大きさを有することができる。受信側では、このフィールドを介して、信号フレームの一番目セルがコンボリューショナルデインタリーバの適切な整流子に位置することができる。
PLP_TI_FECFRAME_START_LLは、伝送される信号フレームの一番目完全な(complete)アッパーレイヤーのFECフレームの開始点を指示することができる。すなわち、アッパーレイヤーを通過する一番目FECフレームの開始点がこのフィールドによって指示されることができる。この開始点はセルインデックスの形態で指示されることができる。このフィールドは信号フレームごとに違う値なので、L1ポストの動的(dynamic)パート又はPLS2の動的パートを介して伝達されることができる。このフィールドは15ビットの大きさを有することができる。受信側では、このフィールドを介してアッパーレイヤーの一番目FECフレームの開始点が分かる。
現在と次の信号フレームに完全に登場するFECフレームをシグナリングするために、いくつかの条件を満たす必要がある。このフィールドが指示する開始点をnと言うと、信号フレームのn番目セルのための行インデックスをRsと言える。Rsは(PLP_TI_FECFRAME_START+PLP_TI_START_ROW)とNrowsをモジュールに演算した値と定義することができる。この時、PLP_TI_FECFRAME_STARTはRs*(Nrows+1)より大きいか同一である時にだけ前述した条件を満たすことができる。FECフレームの開始点が前述した条件を満たすことができない場合、つまり同じFECフレームに属するセルが以前に伝送された信号フレームにも属する場合には、次のFECフレームの開始点が前述した条件を満たすかをチェックすることができる。これはコンボリューショナルインタリーバの遅延特性によるものであり得る。
PLP_TI_FECFRAME_START_ULは、伝送される信号フレームの一番目完全なベースラインレイヤーのFECフレームの開始点を指示することができる。これは、前述したPLP_TI_FECFRAME_START_LLと同様であるが、ベースラインレイヤーに係わるフィールドである点が違う。この二つのフィールドが指示するレイヤーは実施例によって取り替えられることができる。各レイヤーのFECフレームの開始点は互いに異なることができる。
図68は本発明の一実施例による放送信号を伝送する方法を示す図である。
本発明の一実施例による放送信号を伝送する方法は、複数のPLPのデータをエンコードする段階、複数のPLPのエンコードされたデータを処理する段階、及び/又は波形変調して伝送する段階を含むことができる。
この実施例において、前述したエンコーダは複数のPLP内のデータをエンコードすることができる(t12010)。ここで、PLPはDPと呼ぶこともできる。ここで、エンコーダは前述したBICMエンコーダに相当することができる。実施例によって、BICMエンコーダは、FECエンコーダ、ビットインタリーバ及び/又は星状マッパを含むことができる。実施例によって、BICMエンコーダは、セルインタリーバ、及びタイムインタリーバを含まないこともできる。
エンコードされた複数のPLP内のデータはフレーミング及びインタリービングブロックによって処理されることができる(t12020)。ここで、フレーミング及びインタリービングブロックは前述したようである。この処理によって少なくとも一つの信号フレームが出力されることができる。実施例によって、フレーミング及びインタリービングブロックがエンコードされたデータを処理する段階は、タイムインタリーバが複数のPLP内のデータをタイムインタリーブする段階、フレーマーがタイムインタリーブされたデータを少なくとも一つの信号フレームにフレームマッピングする段階及び/又は周波数インタリーバが信号フレームのデータを周波数インタリーブする段階をさらに含むことができる。
その後、波形変調によって前述した少なくとも一つの信号フレームのデータを変調することができる(t12030)。波形変調は波形生成ブロックによって遂行することができ、これは実施例によってOFDMモジュール、波形モジュールなどと呼ぶこともできる。波形生成ブロックの動作によって、波形変調されたデータを含む放送信号が伝送されることができる。波形生成ブロックは実施例によって少なくとも一つのアンテナを含むことができる。
本発明の他の実施例による放送信号を伝送する方法において、前述した複数のPLP内のデータをエンコードする段階は、第1レイヤーの少なくとも一つのPLP内のデータをエンコードする段階及び/又は第2レイヤーの残りのPLP内のデータをエンコードする段階を含むことができる。前述したLDM構造によって、各レイヤー別にPLPのエンコーディングを遂行することができる。二つ又はそれ以上のレイヤーに対し、それぞれのレイヤーに相当するPLPに対してエンコーディングを遂行することができる。実施例によって、各レイヤーで一つのPLPをエンコードするか、一つ以上のPLPをエンコードすることができる。それぞれのレイヤーでのエンコーディングはエンコーダ内の第1エンコーダ及び第2エンコーダによって遂行することができる。
本発明のさらに他の実施例による放送信号を伝送する方法は、第1レイヤー及び第2レイヤーを合わせる(combining)段階をさらに含むことができる。これは、インジェクションブロック又はLDMインジェクションブロックによって遂行することができる。この合わせる段階はタイムインタリービング以前に遂行することができる。第1レイヤー及び第2レイヤーでエンコードされたデータはタイムインタリービングの遂行前にインジェクションブロックによって合わせられることができる。
本発明のさらに他の実施例による放送信号を伝送する方法において、合わせる(combining)段階は、第2レイヤーのインジェクションレベルをコントロールする段階、第1レイヤーとコントロールされた第2レイヤーを合わせる段階及び/又は合わせられたデータの総パワーをノーマライゼーションする段階を含むことができる。ここで、各段階は、インジェクションレベルコントローラ、アダー(adder)及び/又はパワーノーマライザーによって遂行することができる。ここで、第2レイヤーのインジェクションレベルコントローリングは、第1レイヤーに対する(relative to)第2レイヤーのパワーを減少させることによって遂行することができる。
本発明のさらに他の実施例による放送信号を伝送する方法において、第1レイヤーで行われるエンコーディングは第2レイヤーで行われるエンコーディングよりもっとロバストに遂行することができる。このために、第1及び2レイヤーにおけるパラメータの組合せを決定することができる。ここで、パラメータの組合せはモジュレーション及び/又はコードレート、つまりMODCODなどを意味することができる。
本発明のさらに他の実施例による放送信号を伝送する方法において、タイムインタリービングはコンボリューショナルインタリービングを含むことができる。このコンボリューショナルインタリービングはコンボリューショナルインタリーバによって遂行することができる。すなわち、タイムインタリーバはコンボリューショナルインタリーバを含むことができる。このようなタイムインタリーバの構造はLDMが活用される場合の構造であってもよい。このコンボリューショナルインタリービングは合わせられた第1及び第2レイヤーのデータに遂行することができる。
本発明のさらに他の実施例による放送信号の伝送方法において、第1レイヤーは前述したコアレイヤー、第2レイヤーは前述したエンハンスドレイヤーであってもよい。
本発明のさらに他の実施例による放送信号の伝送方法において、前述したタイムインタリーバがタイムインタリーブする段階は、セルインタリーバがPLP内のデータをセルインタリーブする段階、ブロックインタリーバがPLP内のデータをブロックインタリーブする段階及び/又はコンボリューショナルインタリーバがPLP内のデータをコンボリューショナルインタリーブする段階をさらに含むことができる。セルインタリーバ、ブロックインタリーバ及び/又はコンボリューショナルインタリーバは前述したタイムインタリーバに含まれることができる。このようなタイムインタリーバの構造はLDMが活用されない場合の構造であってもよい。このようなタイムインタリーバの構造はPLPが複数の場合に使われる構造であってもよい。
本発明のさらに他の実施例による放送信号を伝送する方法において、前述したブロックインタリービングは、FECブロックをメモリに列方向に書き込み、書き込まれたFECブロックのMUを対角線方向に読み取る段階を含むことができる。書き込み動作において、メモリ上で仮想FECブロックが書き込まれた実際データFECブロックの前に位置することができる。読み取り動作において、仮想FECブロックの仮想MUは読み取らずにスキップすることができる。
本発明のさらに他の実施例による放送信号の伝送方法において、それぞれのMUは1個又は2個の連続したセルを含むことができる。これは星状マッピングにおける変調順序によって決定することができる。
本発明の一実施例による放送信号受信方法を説明する。この方法は図面に示されていない。
本発明の一実施例による放送信号受信方法は、放送信号を受信して波形復調する段階、信号フレーム内のデータを処理する段階及び/又はPLP内のデータをデコードする段階を含むことができる。
まず、波形ブロックが少なくとも一つの信号フレームを有する放送信号を受信することができる。波形ブロックは送信側の波形生成ブロックに対応する受信側ブロックであってもよい。波形ブロックは信号フレーム内のデータを復調することができる。
その後、パーシング及びデインタリービングブロックは少なくとも一つの信号フレーム内の復調されたデータを処理することができる。パーシング及びデインタリービングブロックは送信側のフレーミング及びインタリービングブロックに対応する受信側ブロックであってもよい。パーシング及びデインタリービングブロックはフレーミング及びインタリービングブロックの逆過程を遂行することができる。この処理動作によって複数のPLPが出力されることができる。パーシング及びデインタリービングブロックの処理段階は、周波数デインタリーバが少なくとも一つの信号フレーム内のデータを周波数デインタリーブする段階、フレームパーサーが少なくとも一つの信号フレームでPLPをフレームパーシングする段階及び/又はタイムデインタリーバがPLP内のデータをタイムデインタリーブする段階をさらに含むことができる。すなわち、パーシング及びデインタリービングブロックは、周波数デインタリーバ、フレームパーサー及び/又はタイムデインタリーバをさらに含むことができる。周波数デインタリーバ、フレームパーサー及び/又はタイムデインタリーバは、送信側の周波数インタリーバ、フレーマー、タイムインタリーバに対応する受信側モジュールであり、各送信側モジュールの逆過程を遂行することができる。
その後、デコーダは複数のPLP内のデータをデコードすることができる。ここで、デコーダは送信側のエンコーダ又はBICMエンコーダに対応する受信側ブロックであってもよい。デコーダは星状デマッパ、ビットデインタリーバ及び/又はFECデコーダをさらに含むことができる。
本発明の他の実施例による放送信号受信方法は、タイムデインタリーブされたデータを第1レイヤーと第2レイヤーに分ける段階をさらに含むことができる。これは、各レイヤー別デコーディングの遂行前に遂行することができる。LDMインジェクションブロックに対応する受信側モジュールであるLDMスプリッティングブロックがこの動作を遂行することができる。
本発明のさらに他の実施例による放送信号受信方法において、デコーディング段階は第2レイヤーの少なくとも一つのPLPをデコードし、第1レイヤーの残りのPLPをデコードする動作を含むことができる。
本発明のさらに他の実施例による放送信号受信方法において、第1レイヤーの残りのPLPをデコードする動作は、まず、デコードされた第2レイヤーを再びエンコードし、再びエンコードされた第2レイヤーを用いて、第2レイヤーによる干渉を第1レイヤーから除去し、干渉が除去された第1レイヤーのデータに対してデコーディングを遂行する動作を含むことができる。各段階は、それぞれ再エンコーダ(re−encoder)、干渉除去器(interference remover)及び/又は内部デコーダ(inner decoder)によって遂行することができる。この内部ブロックは、前述したLDMスプリッティングブロック、スプリッティングブロックに含まれることができる。
本発明のさらに他の実施例による放送信号受信方法において、第1レイヤーで行われるエンコーディングは第2レイヤーで行われるエンコーディングよりもっとロバストに遂行することができる。このために、第1及び第2レイヤーにおけるパラメータの組合せを決定することができる。ここで、パラメータの組合せはモジュレーション及び/又はコードレート、つまりMODCODなどを意味することができる。
本発明のさらに他の実施例による放送信号受信方法において、タイムデインタリービングはコンボリューショナルデインタリービングを含むことができる。このコンボリューショナルデインタリービングはコンボリューショナルデインタリーバによって遂行することができる。すなわち、タイムデインタリーバはコンボリューショナルデインタリーバを含むことができる。このようなタイムデインタリーバの構造はLDMが活用される場合の構造であってもよい。このコンボリューショナルデインタリービングはレイヤースプリッティングに先立って遂行することができる。
本発明のさらに他の実施例による放送信号受信方法において、第1レイヤーは前述したコアレイヤー、第2レイヤーは前述したエンハンスドレイヤーであってもよい。
本発明のさらに他の実施例による放送信号受信方法において、前述したタイムデインタリーブする段階は、コンボリューショナルデインタリーバが複数のPLP内のデータをコンボリューショナルデインタリーブする段階、ブロックデインタリーバが複数のPLP内のデータをブロックデインタリーブする段階、セルデインタリーバが複数のPLP内のデータをセルデインタリーブする段階をさらに含むことができる。このようなタイムデインタリーバの構造はLDMが活用されない場合の構造であってもよい。このようなタイムデインタリーバの構造はPLPが複数の場合に使われる構造であってもよい。
本発明のさらに他の実施例による放送信号受信方法において、前述したブロックデインタリービングはFECブロックをメモリに対角線方向に書き込み、書き込まれたFECブロックのMUを列方向に読む段階を含むことができる。書き込み動作において、メモリ上で仮想FECブロックが書き込まれた実際データFECブロックの前に位置することができる。読み取り動作において、仮想FECブロックの仮想MUは読み取られずにスキップされることができる。
本発明のさらに他の実施例による放送信号受信方法において、それぞれのMUは1個又は2個の連続したセルを含むことができる。これは星状マッピングにおける変調順序によって決定することができる。
前述した段階は実施例によって省略するか、あるいは類似/同一の動作を行う他の段階に取り替えられることができる。
図69は本発明の一実施例による放送信号を伝送する装置を示す図である。
本発明の一実施例による放送信号を伝送する装置は、前述したエンコーダ、フレーミング及びインタリービングブロック及び/又は波形生成ブロックを含むことができる。タイムインタリーバは、セルインタリーバ、ブロックインタリーバ及び/又はコンボリューショナルインタリーバをさらに含むことができる。エンコーダは、FECエンコーダ、ビットインタリーバ及び/又は星状マッパをさらに含むことができる。それぞれのブロック、モジュールは前述したようである。
本発明の一実施例による放送信号の伝送装置及びその内部モジュール/ブロックは、前述した本発明の放送信号の伝送方法の実施例を遂行することができる。
本発明の一実施例による放送信号を受信する装置を説明する。本発明の一実施例による放送信号を受信する装置は示されていない。
本発明の一実施例による放送コンテンツを受信する装置は、前述した波形ブロック、フレームパーサー、タイムデインタリーバ及び/又はデコーダを含むことができる。タイムデインタリーバは、コンボリューショナルデインタリーバ、ブロックデインタリーバ及び/又はセルデインタリーバを含むことができる。デコーダは、星状デマッパ、ビットデインタリーバ及び/又はFECデコーダをさらに含むことができる。それぞれのブロック、モジュールは前述したようである。
本発明の一実施例による放送信号の受信装置及びその内部モジュール/ブロックは、前述した本発明の放送信号受信方法の実施例を遂行することができる。
前述した放送信号の伝送装置及び放送信号の受信装置の内部のブロック/モジュールなどはメモリに記憶された連続した遂行過程を実行するプロセッサであってもよく、実施例によって装置の内/外部に位置するハードウェアエレメントであってもよい。
前述したモジュールは実施例によって省略するか、類似/同一の動作を行う他のモジュールに取り替えられることができる。
モジュール又はユニットは、メモリ(又は、格納ユニット)に記憶された連続した過程を実行するプロセッサであってもよい。前述した実施例に記述された各段階は、ハードウェア/プロセッサによって実行することができる。前述した実施例に記述された各モジュール/ブロック/ユニットは、ハードウェア/プロセッサとして動作することができる。また、本発明が提示する方法はコードによって具現されるようにするこができる。このコードは、プロセッサが読み出し可能な記憶媒体に書き込まれ、よって装置(apparatus)が提供するプロセッサによって読み出されるようにすることができる。
説明の便宜のため、各図を個別に説明したが、各図に開示した実施例を組み合わせて新しい実施例として具現するように設計することも可能である。そして、通常の技術者の必要に応じて、以前に説明された実施例を実行するためのプログラムが記録されているコンピュータで読み出し可能な記録媒体を設計することも、本発明の権利範囲に属する。
本発明に係る装置及び方法は、上述したように、説明された実施例の構成と方法に限定されて適用されるものではなく、上述した実施例は、様々な変形が可能なように、各実施例の全部又は一部が選択的に組み合せられて構成されてもよい。
一方、本発明が提案する方法を、ネットワークデバイスに備えられた、プロセッサが読み出し可能な記録媒体に、プロセッサが読み出し可能なコードとして具現することができる。プロセッサが読み出し可能な記録媒体は、プロセッサによって読み出されるデータが格納されるいかなる種類の記録装置をも含む。プロセッサが読み出し可能な記録媒体の例には、ROM、RAM、CD−ROM、磁気テープ、フロッピーディスク、光データ格納装置などがあり、また、インターネットを介した伝送などのようなキャリアウェーブの形態で具現されるものも含む。また、プロセッサが読み出し可能な記録媒体は、ネットワークで接続されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でプロセッサが読み出し可能なコードが格納され、実行されてもよい。
また、以上では、本発明の好適な実施例について図示及び説明したが、本発明は、上述した特定の実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって、様々な変形実施が可能であることはもちろんのこと、このような変形実施は、本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはならない。
そして、当該明細書では、物の発明及び方法の発明の両方が説明されており、必要に応じて、両発明の説明は補充的に適用されてもよい。
本発明の思想や範囲内で本発明の様々な変更及び変形が可能であることは当業者にとって明らかである。したがって、本発明は、添付の請求項及びその同等範囲内で提供される本発明の変更及び変形を含むように意図される。
本明細書において、装置の発明も方法の発明も言及されており、装置及び方法の発明に関する説明は互いに補完して適用可能である。
多様な実施例が本発明を実施するための最良の形態で説明されている。