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KR19990053512A - Interleaver for downstream transmission of cable transmission system - Google Patents

Interleaver for downstream transmission of cable transmission system Download PDF

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KR19990053512A
KR19990053512A KR1019970073157A KR19970073157A KR19990053512A KR 19990053512 A KR19990053512 A KR 19990053512A KR 1019970073157 A KR1019970073157 A KR 1019970073157A KR 19970073157 A KR19970073157 A KR 19970073157A KR 19990053512 A KR19990053512 A KR 19990053512A
Authority
KR
South Korea
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tap
mode
symbol
interleaving
input
Prior art date
Application number
KR1019970073157A
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Korean (ko)
Inventor
제갈헌
Original Assignee
전주범
대우전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 전주범, 대우전자 주식회사 filed Critical 전주범
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Priority to GB9821396A priority patent/GB2332836A/en
Publication of KR19990053512A publication Critical patent/KR19990053512A/en

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Abstract

본 발명은 케이블 전송 시스템의 다운스트림 전송을 위해 다양한 인터리빙 모드(I,J)를 지원하는 인터리버에 관한 것이다.The present invention relates to an interleaver that supports various interleaving modes (I, J) for downstream transmission of a cable transmission system.

본 발명은 1번째 탭에 0개의 프로세싱엘리먼트가 연결되고, 2번째 탭에 1개의 프로세싱엘리먼트 연결되고, 3번째 탭에 2개의 프로세싱엘리먼트가 직렬로 연결되고, …, M번째 탭에 (M-1)개의 프로세싱엘리먼트가 직렬로 연결되는 등 수직방향으로 연속해 있는 저장부를 구비하고, 상기 저장부를 제어신호에 따라 각 모드에서 공유하여 사용한다. 상기 저장부를 공유하기 위해 제어신호의 해당 모드에 따라 심볼을 적절히 분배하는 입/출력커뮤테이터가 구비되어 있다.In the present invention, 0 processing elements are connected to the 1st tap, 1 processing element is connected to the 2nd tap, 2 processing elements are connected to the 3rd tap in series, and so on. (M-1) processing elements are connected in series to the M-th tap, and the storage units are arranged in a vertical direction, and the storage units are shared and used in each mode according to a control signal. In order to share the storage unit, an input / output commutator for properly distributing a symbol according to a corresponding mode of a control signal is provided.

종래에는 다양한 인터리버를 각각 별도로 구현하여 비효율적이었으나, 본 발명은 다양한 인터리버를 모두 지원하면서도, 설계가 간단하고 면적 및 하드웨어양을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In the related art, various interleavers were implemented separately, but inefficient. However, the present invention supports all the various interleavers, but has an effect of simplifying the design and reducing the area and the amount of hardware.

Description

케이블 전송 시스템의 다운스트림 전송을 위한 인터리버 (Interleaver of the cable transmission system in the downstream direction)Interleaver of the cable transmission system in the downstream direction

본 발명은 케이블 전송 시스템에 관한 것으로, 특히 다운스트림 전송을 위해 축소형 인터리빙 모드 및 확장형 인터리빙 모드를 동시에 지원하는 인터리버에 관한 것이다.The present invention relates to a cable transmission system, and more particularly, to an interleaver that simultaneously supports a reduced interleaving mode and an extended interleaving mode for downstream transmission.

케이블모뎀 네트워크는 종합정보통신망(ISDN), 멀티디지털가입자회선(xDSL) 등과 함께 인터넷, 인트라넷에 접속하여 가입자에게 재택근무, 영상회의, 웹검색 등의 다양한 서비스를 제공한다.Cable modem network provides various services such as telecommuting, video conferencing, and web search to subscribers by connecting to internet and intranet together with Integrated Information Communication Network (ISDN) and Multi-Digital Subscriber Line (xDSL).

도 1은 광대역 서비스를 지원하는 케이블모뎀 네트워크의 기준 구성도이다. 통신망 사업자가 제공하는 사설망이나 공중망을 포함한 백본망(100)에 케이블 모뎀 단말 시스템(111, Cable Modem Terminal System:이하 CMTS라함.)을 포함한 헤드엔드(110)가 연결되어 있고, 가입자측(140)에는 케이블 모뎀(130, Cable Modem:이하 CM이라함.)이 연결되어 있다. 헤드엔드(110)와 CM(130)사이에는 광케이블로 연결되어 광신호와 전기신호를 변환시켜 주는 광전변환기(120, Optic/Electro Converter)가 위치해 있으며, 광전변환기(120)와 CM(130), CM(130)과 가입자측(140)은 동축케이블로 연결되어 있다. 서비스 제공자와 가입자측간에는 양방향 통신이 가능하며, 두개의 양방향 통신 경로는 헤드엔드(110)에서 합쳐진다. 헤드엔드(110)는 양방향 통신을 가능케 하는 CMTS(111)를 비롯하여, CMTS(111)를 위한 운영지원 시스템(도시안됨), 정보제공자의 각종 응용서비스를 데이터 신호를 결합하여 전송하는 결합기(112) 및 송신버퍼(114), 가입자의 요구 데이터를 수신하여 분배하는 수신버퍼(115) 및 분배기(113), 및 보안 및 접속 제어부(116)등이 포함되어 있다. 상기 CMTS(111)에는 CMTS와 망 인터페이스를 담당하는 네트워크 터미널(111-1)과, 정보제공자의 응용 서비스 데이터(다운스트림 데이터)를 변조하기 위한 변조부(111-2), 가입자의 요구 데이터(업스트림 데이터)를 복조하기 위한 복조부(111-3)로 구성되어 있다. 도 1에 도시된 케이블모뎀 네트워크는 RF신호를 사용하는 광대역 시스템이며, RF 인터페이스는 CM과 케이블 네트워크사이, 다운스트림상에서 CMTS와 케이블 네트워크사이, 업스트림상에서 CMTS와 케이블 네트워크사이에 존재한다.1 is a reference diagram of a cable modem network that supports broadband service. A headend 110 including a cable modem terminal system (111, hereinafter referred to as CMTS) is connected to a backbone network 100 including a private network or a public network provided by a communication network operator. The cable modem (130, Cable Modem: hereinafter referred to as CM) is connected. Between the head end 110 and the CM (130) is located a photoelectric converter (120, Optic / Electro Converter) is connected by the optical cable to convert the optical signal and the electrical signal, the photoelectric converter 120 and the CM (130), The CM 130 and the subscriber side 140 are connected by coaxial cable. Bi-directional communication is possible between the service provider and the subscriber side, and the two bidirectional communication paths are combined at the headend 110. The headend 110 includes a CMTS 111 that enables bidirectional communication, an operation support system for the CMTS 111 (not shown), and a combiner 112 that transmits various application services of an information provider by combining data signals. And a transmission buffer 114, a reception buffer 115 and a distributor 113 for receiving and distributing subscriber request data, and a security and access control unit 116. The CMTS 111 includes a network terminal 111-1 in charge of the CMTS and a network interface, a modulator 111-2 for modulating application service data (downstream data) of an information provider, and request data of a subscriber ( Demodulation section 111-3 for demodulating upstream data). The cable modem network shown in FIG. 1 is a broadband system using RF signals, and an RF interface exists between the CM and the cable network, between the CMTS and the cable network downstream, and between the CMTS and the cable network upstream.

CMTS에서 각 CM으로 전송되는 다운스트림 채널은 50∼860㎒의 전송 속도로 광대역의 서비스 데이터를 방송하며, 각 CM에서 CMTS로 전송되는 업스트림 채널은 5∼42㎒로 가입자의 질의 및 요구 협대역 데이터를 점대점 방식으로 전송한다.The downstream channel transmitted from CMTS to each CM broadcasts broadband service data at a transmission rate of 50 to 860 MHz, and the upstream channel transmitted from CM to CMTS is 5 to 42 MHz. Send in a point-to-point fashion

케이블 전송 시스템의 다운스트림 프로토콜은 ITU-T Recommendations J.83, Annex B에 확정된 바에 따르며, 다운스트림 신호 처리 과정을 도 2에 도시하였다. 다운스트림 변조를 위한 처리는 MPEG프레임부(200)에서 패킷단위로 입력되는 MPEG-2 데이터 스트림을 프레이밍 처리한 후, FEC(Forward Error Correction)인코더(210)에서 순방향 에러 정정 알고리즘을 수행하여 채널(230)에 의한 신뢰성있는 데이터를 얻을 수 있도록 한다. FEC인코더(210)에서 출력된 FEC부호어는 QAM변조부(220)를 통해 QAM 변조된 후 RF 신호로서 케이블 채널(230)을 통해 전송된다. 다운스트림의 복조는 변조와 반대과정으로 QAM복조부(240)와, FEC디코더(250), MPEG프레임부(260)를 통해 수행된다. MPEG프레이밍과정은 송수신측간의 패킷 동기화를 이루기 위한 패리티 검사패턴을 제공하며, QAM변조과정은 64QAM모드와 256QAM모드를 지원한다. FEC 인코딩과정은 연접 부호화(concatenated coding) 기법을 사용하여 외부 부호어(outer coder)는 T개의 에러 정정 능력을 갖는 리드 솔로몬 부호어(Reed-Solomon code)를 사용하고, 내부 부호어(inner coder)는 부호화된 변조 부호를 생성하는 TCM 부호어를 사용하여 내부디코더에서 정정 못한 에러를 외부디코더에서 정정하도록 하므로써 통상적으로 에러율(error rate)이 거의 0이 되도록 한다.The downstream protocol of the cable transmission system is as defined in ITU-T Recommendations J.83, Annex B. The downstream signal processing is shown in FIG. The downstream modulation process is performed by framing the MPEG-2 data stream input in the packet unit from the MPEG frame unit 200, and then performing a forward error correction algorithm in the FEC encoder 210 to perform a channel ( To obtain reliable data. The FEC code output from the FEC encoder 210 is QAM modulated by the QAM modulator 220 and then transmitted through the cable channel 230 as an RF signal. The downstream demodulation is performed through the QAM demodulator 240, the FEC decoder 250, and the MPEG frame unit 260 in a reverse process to modulation. The MPEG framing process provides a parity check pattern for packet synchronization between the transmitter and the receiver. The QAM modulation process supports 64QAM mode and 256QAM mode. The FEC encoding process uses a concatenated coding technique, and an outer coder uses a Reed-Solomon code having T error correction capabilities, and an inner coder. By using the TCM codeword to generate the coded modulation code, the error that is not corrected by the internal decoder is usually corrected by the external decoder so that the error rate is almost zero.

FEC 처리과정을 도 3을 통해 자세히 설명하면, FEC 인코더(210, 도 2 참조)는 리드솔로몬 인코더(300), 인터리버(310), 랜덤화부(320), 트렐리스 인코더(330)로 구성되고, FEC 디코더(250)는 트렐리스 디코더(350), 역랜덤화부(360), 디인터리버(370), 리드솔로몬 디코더(380)로 이루어진다.3, the FEC encoder 210 (see FIG. 2) is composed of a Reed Solomon encoder 300, an interleaver 310, a randomizer 320, and a trellis encoder 330. The FEC decoder 250 includes a trellis decoder 350, an inverse randomizer 360, a deinterleaver 370, and a Reed Solomon decoder 380.

리드솔로몬 인코더(300)는 MPEG 트랜스포트스트림을 (128,122)RS블럭코드를 사용하여 부호화한다. (128, 122) RS블럭코드는 블럭당 128개의 심볼로 구성되고 그 중 122심볼만이 정보심볼이고 6심볼은 에러정정을 위한 패리티이므로 RS블럭당 최대 3개의 심볼까지 에러정정한다. RS블럭코드는 64QAM모드와 256QAM모드에서 동일하게 이용된다.The Reed Solomon encoder 300 encodes the MPEG transport stream using a (128,122) RS block code. (128, 122) The RS block code consists of 128 symbols per block, of which only 122 symbols are information symbols and 6 symbols are parity for error correction, so up to 3 symbols per RS block are error corrected. The RS block code is used identically in the 64QAM mode and the 256QAM mode.

인터리버(310)는 (128,122)RS블럭코드를 길쌈 인터리빙처리하여 데이터스트림을 재배열한다. 인터리버(310)는 채널전송시 발생된 연속된 에러심볼(군집에러, burst errors)에 효율적으로 대처하기 위한 것이다. 길쌈 인터리버 구조는 64QAM모드와 256QAM모드에서 프로그램가능한 구조(programmable structure) 즉, 다양한 인터리빙 모드를 지원한다.The interleaver 310 convolutionally interleaves the (128, 122) RS block codes to rearrange the data streams. The interleaver 310 is for efficiently coping with successive error symbols (cluster errors, burst errors) generated during channel transmission. The convolutional interleaver structure supports a programmable structure, that is, various interleaving modes in 64QAM mode and 256QAM mode.

랜덤화부(320)는 인터리빙처리된 데이터가 특정한 패턴을 갖지 않도록 랜덤화시켜 RF 변조된 신호가 다른 채널과 혼신되는 것을 막고 수신측에서 동기를 추출할 수 있도록 해준다. 수신측과 약속된 의사잡음코드를 발생시켜 입력된 데이터와 더해주므로써 랜덤화된 데이터를 출력한다.The randomization unit 320 randomizes the interleaved data so that the interleaved data does not have a specific pattern, thereby preventing the RF-modulated signal from interfering with other channels and extracting synchronization from the receiver. Randomized data is output by generating a pseudo noise code promised with the receiver and adding it to the input data.

트렐리스 인코더(330)는 트렐리스 부호화 변조(Trellis coded modualtion, 이하 TCM)를 수행한다. TCM은 대역폭이 제한된 전송로(bandwidth-limited channel)에서 높은 부호화 이득(coding gain)을 얻기 위한 채널 부호화 기법으로서, 부호화 기술과 변조 기술을 결합하여 구현된다. TCM 구조는 유한한 상태를 갖는 길쌈 부호기(convolution encoder)와 QAM 변조기(64/256QAM)로 구성된다.The trellis encoder 330 performs trellis coded modulation (TCM). TCM is a channel coding technique for obtaining a high coding gain in a bandwidth-limited channel and is implemented by combining a coding technique and a modulation technique. The TCM structure is composed of a convolutional encoder having a finite state and a QAM modulator (64 / 256QAM).

상기 인터리버(310)에서 RS블럭코드를 심볼단위로 입력받아 길쌈 인터리빙처리하는 과정을 도 4를 통해 설명하고자 한다.A process of convolutional interleaving by receiving an RS block code in symbol units in the interleaver 310 will be described with reference to FIG. 4.

도 4는 길쌈 인터리버와 디인터리버를 도시한 회로도로서, 길쌈인터리버(400)는 입력커뮤테이터(410)와, 복수개의 시프트레지스터단(1∼I), 출력커뮤테이터(420)로 구성되어 있고, 길쌈 디인터리버(450)는 입력커뮤테이터(460)와, 길쌈 인터리버와 반대구조를 갖는 복수개의 시프트레지스터단(1∼I) 및, 출력커뮤테이터 (470)로 구성되어 있다.4 is a circuit diagram illustrating a convolutional interleaver and a deinterleaver. The convolutional interleaver 400 includes an input commutator 410, a plurality of shift register stages 1 to I, and an output commutator 420. The convolutional deinterleaver 450 is composed of an input commutator 460, a plurality of shift register stages 1 to I having an opposite structure to the convolutional interleaver, and an output commutator 470.

상기 길쌈 인터리버의 시프트레지스터 구조는, 맨 윗탭(1)은 시프트레지스터가 없이 곧바로 입력과 출력이 연결되어 시프트레지스터 길이는 "0"이고, 그 다음탭(2∼I)부터는 계속해서 "J", "2J", "3J", …, "(I-1)J" 만큼의 길이를 가진다. 연속된 레지스터 탭간의 메모리차이는 바로 앞탭의 레지스터보다 "J"개 심볼 더 많이 저장된다. 그리고, RS블럭코드의 심볼단위로 처리하므로 레지스터폭은 RS심볼과 동일한 7bits 크기이다.In the shift register structure of the convolutional interleaver, the top tab 1 is directly connected to an input and an output without a shift register, and the shift register length is " 0 ", and from the next taps 2 to I, the " J " "2J", "3J",... , As long as "(I-1) J". The memory difference between successive register tabs stores more "J" symbols than the registers in the previous tab. The register width is 7 bits, which is the same as that of the RS symbol since the RS block code is processed in symbol units.

상기 길쌈 디인터리버(450)의 시프트레지스터 구조는, 상기 길쌈 인터리버(400)의 시프트레지스터 구조와 정반대의 구조를 갖는다. 즉, 맨 윗탭(1)은 시프트레지스터길이가 "(I-1)J"이고, 그 다음 탭(2∼I)부터는 계속해서 "(I-2)J", …, "2J", "J", "0" 만큼의 길이를 가진다.The shift register structure of the convolutional deinterleaver 450 has a structure opposite to that of the shift interleaver 400. In other words, the top tab 1 has a shift register length of "(I-1) J", and from the next tabs 2 to I, "(I-2) J",... , "2J", "J", "0" has a length as long as.

길쌈 인터리버(400)의 입력커뮤테이터(410)와, 출력커뮤테이터(420), 디인터리버(450)의 입력커뮤테이터(460) 및, 출력커뮤테이터(470)는 모두 동기되어 동작하며, 맨위 1번 탭부터 마지막 I-1번 탭까지 심볼클럭에 따라 순서대로 스위칭한 후 다시 1번 탭부터 반복적으로 스위칭하여 데이터를 인터리빙 처리한다. 이러한 스위칭 동작을 통해서 길쌈 인터리버(400)의 1번 탭으로 입력되는 I주기의 첫번째 데이터는 지연없이 출력되고, 2번 탭으로 입력되는 I주기의 두번째 데이터는 IJ 지연 후, 3번 탭으로 입력되는 세번째 데이터는 2IJ 지연 후, …, I번 탭으로 입력되는 I주기의 마지막 데이터는 (I-1)IJ 지연 후 출력된다.The input commutator 410 of the convolutional interleaver 400, the output commutator 420, the input commutator 460 of the deinterleaver 450, and the output commutator 470 all operate in synchronization. Data is interleaved by switching sequentially from the first tap to the last I-1 tap according to the symbol clock, and then repeatedly switching from the first tap. Through this switching operation, the first data of the I cycle input to the first tap of the convolutional interleaver 400 is output without a delay, and the second data of the I cycle input to the second tap is input to the third tap after an IJ delay. The third data is after a 2IJ delay,... , The last data of cycle I input to tap I is output after (I-1) IJ delay.

결국, 송신측의 인터리버(400)에서는 입력 데이터열 중 이웃한 두 심볼 데이터 사이에 IJ 개의 임의의 심볼데이터가 삽입되어 채널(430)을 통해 수신측의 길쌈 디인터리버(450)로 전송된다.As a result, in the interleaver 400 on the transmitting side, IJ arbitrary symbol data is inserted between two neighboring symbol data in the input data string and transmitted to the convolutional deinterleaver 450 on the receiving side through the channel 430.

길쌈 디인터리버(450)의 1번 탭으로 입력되는 I주기의 첫번째 데이터는 (I-1)IJ 지연 후 출력되고, 2번 탭으로 입력되는 I주기의 두번째 데이터는 (I-2)IJ 지연 후, …, I-1번 탭으로 입력되는 I주기의 마지막 두번째 데이터는 J지연 후 출력되고, I번 탭으로 입력되는 I주기의 마지막 데이터는 지연 없이 출력된다.The first data of the I cycle input to the first tap of the convolutional deinterleaver 450 is output after (I-1) IJ delay, and the second data of the I cycle to the second tap is (I-2) IJ delay ,… , The last second data of cycle I entered through tap I-1 is output after J delay, and the last data of cycle I entered into tap I is output without delay.

결국, 시스템이 동작한 후 (I-1)IJ 지연 후에 상기 길쌈 인터리버(400)로 입력되었던 원래 데이터 스트림을 얻게된다.As a result, after the system is operated, the original data stream that was input to the convolutional interleaver 400 after the (I-1) IJ delay is obtained.

일반적으로 길쌈 인터리버의 사양을 (I, J) 파라미터로 나타내는 데, 여기서 I는 시프트레지스터의 탭 개수를 나타내며, 이를 인터리빙 간격(interleaving interval)라 하고, J는 이웃한 탭간의 레지스터 증분치를 나타내는 인터리빙 깊이(interleaving depth)라 한다.In general, the specification of the convolutional interleaver is represented by the (I, J) parameter, where I represents the number of taps in the shift register, which is called an interleaving interval, and J is an interleaving depth representing a register increment between neighboring taps. This is called interleaving depth.

한편, 케이블 전송 시스템에서 인터리버 사양은 축소형 인터리빙 모드와 확장형 인터리빙 모드를 지원하고 있다. 그중에서 축소형 인터리빙 모드에는 5가지 종류 즉, (I,J)=(128,1),(64,2),(32,4),(16,8),(8,16)을 지원하고 있다. 확장형 인터리빙 모드에는 8가지 종류 즉, (I,J)=(128,1),(128,2),(128,3),(128,4), (128,5),(128,6),(128,7),(128,8)을 지원하다. 총 13가지 모드에 따른 상기 도 4와 같은 인터리버가 각각 필요하다. 도 4와 같은 인터리버 하나를 설계하는 데 필요한 최소한의 메모리양은 (symbols) 이다.Meanwhile, in the cable transmission system, the interleaver specification supports the reduced interleaving mode and the extended interleaving mode. Among them, the reduced interleaving mode supports five types: (I, J) = (128,1), (64,2), (32,4), (16,8), (8,16). have. There are eight types of extended interleaving modes: (I, J) = (128,1), (128,2), (128,3), (128,4), (128,5), (128,6) , (128,7), (128,8) are supported. Each of the interleavers shown in FIG. 4 according to 13 modes is required. The minimum amount of memory required to design one interleaver as shown in FIG. (symbols).

따라서, 각 모드에 따른 인터리버를 설계하는 데 있어서, 축소형 인터리버 경우 (128,1)모드는 8,128심볼, (64,2)모드는 4,032심볼, (32,4)모드는 1,984심볼, (16,8)모드는 960심볼, (8,16)모드는 448심볼을 저장하기 위한 레지스터가 각각 필요하다. 확장형 인터리버 경우 (128,1)모드는 8,128심볼, (128,2)모드는 16,256 심볼, (128,3)모드는 24,384심볼, (128,4)모드는 32,512심볼, (128,5)모드는 40,640심볼, (128,6)모드는 48,768심볼, (128,7)모드는 56,896심볼, (128,8)모드는 65,024심볼을 저장하기 위한 레지스터가 각각 필요하다. 그리고, 각 인터리버마다 각각의 입/출력커뮤테이터도 필요하다.Therefore, in designing the interleaver according to each mode, the reduced interleaver has 8,128 symbols in (128,1) mode, 4,032 symbols in (64,2) mode, and 1,984 symbols in (32,4) mode. 8) The mode requires 960 symbols and the (8,16) mode requires a register to store 448 symbols. In case of extended interleaver, (128,1) mode is 8,128 symbol, (128,2) mode is 16,256 symbol, (128,3) mode is 24,384 symbol, (128,4) mode is 32,512 symbol, (128,5) mode is 40,640 symbols, (128,6) mode requires 48,768 symbols, (128,7) mode requires 56,896 symbols, and (128,8) mode requires registers to store 65,024 symbols, respectively. In addition, each input / output commutator is required for each interleaver.

이것은 일반적인 로직(LOGIC)이나 주문형 반도체(ASIC)로 구현한다면 그 양은 무시할 수 없을 정도로 상당한 하드웨어의 복잡도를 초래하는 문제점이 있었다.This has a problem that the amount of the hardware can not be ignored if implemented in the general logic (LOGIC) or ASIC (custom semiconductor).

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 해당 모드에 따라 공유 메모리의 일부를 사용하여 축소형 모드 및 확장형 모드를 동시에 지원하는 다중 모드 인터리버를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the present invention is to provide a multi-mode interleaver that simultaneously supports the reduced mode and extended mode by using a part of the shared memory according to the mode. There is this.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 N개의 심볼로 구성된 블럭데이터스트림을 인터리빙 간격 I(I≤M인 정수, M은 다중모드 인터리빙 간격중 최대값), 인터리빙 깊이 J( 1≤J 인 정수)인 다양한 인터리빙 모드(I,J)로 길쌈 인터리빙하는 데 있어서, 인터리빙 모드를 구별하는 제어신호에 따라 입력심볼을 배분하여 출력하는 입력커뮤테이터; 1번째 탭에 0개의 프로세싱엘리먼트가 연결되고, 2번째 탭에 1개의 프로세싱엘리먼트 연결되고, 3번째 탭에 2개의 프로세싱엘리먼트가 직렬로 연결되고, …, M번째 탭에 (M-1)개의 프로세싱엘리먼트가 직렬로 연결되는 등 수직방향으로 연속해 위치에 있으면서, 상기 입력커뮤테이터로부터 출력된 심볼을 해당 탭의 프로세싱엘리먼트에 저장한 후 상기 제어신호에 따라 해당 심볼을 선택적으로 출력하는 저장부; 및 상기 제어신호에 따라 상기 저장부의 심볼을 배분받아 출력하는 출력커뮤테이터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an interleaving interval I (an integer of I≤M, M is a maximum value of a multimode interleaving interval) and an interleaving depth J (an integer of 1≤J). In interlacing interleaving in various interleaving modes (I, J), the input commutator for distributing and outputting the input symbols according to the control signal for distinguishing the interleaving mode; 0 processing elements are connected to the 1st tap, 1 processing element is connected to the 2nd tap, 2 processing elements are connected to the 3rd tap in series,... (M-1) processing elements are connected in series to the M th tap, and the symbols output from the input commutator are stored in the processing element of the corresponding tap and stored in the vertical direction. A storage unit for selectively outputting a corresponding symbol accordingly; And an output commutator for receiving and outputting symbols of the storage unit according to the control signal.

도 1은 광대역 서비스를 지원하는 케이블모뎀 네트워크의 기준 구성도,1 is a reference configuration diagram of a cable modem network supporting broadband services;

도 2은 케이블 전송 시스템의 다운스트림 신호 처리 과정을 보여주는 블럭도,2 is a block diagram showing a downstream signal processing procedure of a cable transmission system;

도 3은 도 2의 순방향 에러 정정부에 대한 세부 블럭도,3 is a detailed block diagram of a forward error correction unit of FIG. 2;

도 4는 도 2의 인터리버/디인터리버에 대한 세부 회로도,4 is a detailed circuit diagram of the interleaver / deinterleaver of FIG.

도 5는 본 발명에 따른 다운스트림 전송을 위한 인터리버에 대한 구성도,5 is a block diagram of an interleaver for downstream transmission according to the present invention;

도 6은 도 5의 프로세싱엘리먼트에 대한 세부회로도이다.FIG. 6 is a detailed circuit diagram of the processing element of FIG. 5.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

500 : 입력커뮤테이터 510 : 저장부500: input commutator 510: storage unit

520 : 출력커뮤테이터 PE : 프로세싱엘리먼트520: output commutator PE: processing element

R1∼R8 : 시프트 레지스터 MUX : 멀티플렉서R1 to R8: Shift register MUX: Multiplexer

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 대하여 자세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예는 케이블 전송 시스템의 64QAM/256QAM 모드에서 모두 지원되는 축소형 및 확장형 인터리빙 모드에 관한 것이다. 축소형 및 확장형 인터리빙 모드의 파라미터와 그에 따른 모드제어신호를 표 1에 나타내었다.This embodiment relates to reduced and extended interleaving modes supported in both 64QAM / 256QAM modes of a cable transmission system. The parameters of reduced and extended interleaving modes and corresponding mode control signals are shown in Table 1.

모드 기호Mode symbol 제어신호(4비트)Control signal (4 bits) I (# of taps)I (# of taps) J (increment)J (increment) 버스트 방어력Burst Defense R1_MODER1_MODE 00010001 128128 1One 95㎲ / 66㎲95㎲ / 66㎲ R2_MODER2_MODE 00110011 6464 22 47㎲ / 33㎲47㎲ / 33㎲ R3_MODER3_MODE 01010101 3232 44 24㎲ / 16㎲24㎲ / 16㎲ R4_MODER4_MODE 01110111 1616 88 12㎲ / 8.2㎲12㎲ / 8.2㎲ R5_MODER5_MODE 10011001 88 1616 5.9㎲ / 4.1㎲5.9㎲ / 4.1㎲ E1_MODEE1_MODE 00000000 128128 1One 95㎲ / 66㎲95㎲ / 66㎲ E2_MODEE2_MODE 00100010 128128 22 190㎲ /132㎲190㎲ / 132㎲ E3_MODEE3_MODE 01000100 128128 33 285㎲ /198㎲285㎲ / 198㎲ E4_MODEE4_MODE 01100110 128128 44 379㎲ /264㎲379㎲ / 264㎲ E5_MODEE5_MODE 10001000 128128 55 474㎲ /330㎲474㎲ / 330㎲ E6_MODEE6_MODE 10101010 128128 66 569㎲ /396㎲569㎲ / 396㎲ E7_MODEE7_MODE 11001100 128128 77 664㎲ /462㎲664㎲ / 462㎲ E8_MODEE8_MODE 11101110 128128 88 759㎲ /528㎲759㎲ / 528㎲

상기 표 1에서 인터리빙 파라미터 I와 J는 주어진 채널에 적합하게 선택되며 또한 이 파라미터값은 버스트 방어력과도 관련되어 있다. 표 1에서 축소형 인터리빙 모드(R1_MODE∼R5_MODE)는 I×J값이 일정할 때 I가 감소되고 J가 증가될 수록 버스트 방어력이 작아짐을 알 수 있다. 확장형 인터리빙 모드(E1_MODE∼E8_MODE)는 I가 일정할 때 J가 증가될 수록 버스트 방어력이 커짐을 알수 있다. 상기 인터리빙 모드의 제어신호(4비트)는 FEC 프레임 동기 간격동안에 수신측에 전달되어 수신측이 주어진 채널에 대한 해당 모드의 디인터리빙을 수행한다.In Table 1 above, the interleaving parameters I and J are appropriately selected for a given channel, and these parameter values are also related to burst defenses. It can be seen from Table 1 that the reduced interleaving modes (R1_MODE to R5_MODE) decrease I when the value of I × J is constant and burst defense decreases as J increases. In the extended interleaving mode (E1_MODE to E8_MODE), when I is constant, the burst defense increases as J increases. The control signal (4 bits) of the interleaving mode is transmitted to the receiving side during the FEC frame synchronization interval, and the receiving side performs deinterleaving of the corresponding mode for a given channel.

도 5는 본 발명에 따른 다운스트림 전송을 위한 축소형 및 확장형 모드를 지원하는 인터리버에 대한 구성도이다. 인터리버는 128개의 RS심볼로 구성된 RS블럭데이터스트림을 채널 환경에 따라 축소형 (128,1),(64,2),(32,4),(16,8),(8,16)모드 혹은 확장형 (128,1),(128,2),(128,3),(128,4),(128,5),(128,6),(128,7), (128,8)모드 중 어느 하나로 길쌈 인터리빙하는 입력커뮤테이터(500), 저장부(510) 및 출력커뮤테이터(520)로 구성된다.5 is a block diagram of an interleaver supporting reduced and extended modes for downstream transmission according to the present invention. The interleaver uses an RS block data stream consisting of 128 RS symbols in reduced (128, 1), (64, 2), (32, 4), (16, 8), (8, 16) mode or Extended mode (128,1), (128,2), (128,3), (128,4), (128,5), (128,6), (128,7), (128,8) It consists of an input commutator 500, a storage unit 510 and an output communicator 520 to weaving interleaving to any one.

상기 13개의 모드에서 최대 인터리빙 간격은 128(=M)이므로, 상기 저장부(510)는 128개의 탭이 수직 방향으로 배열되어 있고, 각 i번째 탭에는 입력심볼을 저장하기 위한 (i-1)개의 프로세싱엘리먼트(PE)가 직렬로 배열되어 있다. 즉, 1번 탭에는 프로세싱엘리먼트(PE)가 없고, 2번 탭에는 1개의 프로세싱엘리먼트(PE)가 연결되어 있고, 3번 탭에는 2개의 프로세싱엘리먼트(PE)가 직렬로 연결되어 있고, …, 128번 탭에는 127개의 프로세싱엘리먼트(PE)가 직렬로 연결되어 있다.Since the maximum interleaving interval in the thirteen modes is 128 (= M), the storage unit 510 has 128 tabs arranged in a vertical direction, and each i-th tab stores (i-1) for storing an input symbol. Processing elements PE are arranged in series. That is, there is no processing element PE at the first tap, one processing element PE is connected at the second tap, two processing elements PE are connected at the third tap in series, and so on. On the 128th tap, 127 processing elements (PEs) are connected in series.

각 탭의 직렬연결된 프로세싱엘리먼트(PE)는 도 6에 도시된 바와 같이, 레지스터당 한개의 입력심볼을 저장하는 8개의 레지스터(R1∼R8)가 직렬로 연결되어 있으며, 입력심볼을 R1으로 입력받아 다음 심볼이 입력될 때마다 1심볼씩 순차적으로 시프팅하면서 제어신호에 따라 멀티플렉서(MUX)를 통해 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8번째 레지스터에서 출력된 심볼 중에서 해당 모드의 인터리빙 깊이 J 만큼 지연된 심볼을 선택하여 출력한다. 각 탭의 맨앞 프로세싱엘리먼트는 입력커뮤테이터(500)로부터 심볼을 입력받아 출력하고, 그 출력은 다음 연결된 프로세싱엘리먼트로 전달되며, 맨 마지막 프로세싱엘리먼트의 출력은 출력커뮤테이터(520)로 전달된다. 상기 각 프로세싱엘리먼트(PE)의 레지스터(R1∼R8)는 직렬입력 병렬출력 시프트레지스터로 구현될 수 있다.As shown in FIG. 6, eight registers R1 to R8 that store one input symbol per register are connected in series, and the input symbol is input to R1 as shown in FIG. 6. Whenever the next symbol is input, one symbol is sequentially shifted, and among the symbols output from the R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, and R8 registers through the multiplexer (MUX) according to the control signal, A symbol delayed by the interleaving depth J is selected and output. The first processing element of each tap receives and outputs a symbol from the input commutator 500, and its output is passed to the next connected processing element, and the output of the last processing element is passed to the output commutator 520. The registers R1 to R8 of the processing elements PE may be implemented as serial input parallel output shift registers.

상기 입력커뮤테이터(500) 및 상기 출력커뮤테이터(520)는 제어신호에 따라 서로 동기되어 동일한 탭(저장부(510)의 탭)에 스위칭 동작을 한다. 상기 제어신호는 표에 나타낸 13개 모드(축소형 5모드+확장형 8모드)를 구별해주는 4비트를 사용한다. 상기 제어신호의 LSB비트에 따라 축소형 모드인지 확장형 모드인지를 구분한다. LSB=1이면 축소형 모드이고, LSB=0이면 확장형 모드이다. 축소형 모드인 경우 (128,1), (64,2), (32,4), (16,8), (8,16)모드에따라 입/출력커뮤테이터(500,520)와 연결되는 저장부(510)의 탭 번호가 정해진다. 반면, 확장형 모드인 경우에는 모드종류에 상관없이 입/출력커뮤테이터(500,520)와 연결되는 저장부(510)의 탭 순서는 1번 탭부터 시작하여 128번 탭까지 1씩 증가하면서 순차적으로 연결된 후 다시 1번 탭부터 반복한다.The input commutator 500 and the output commutator 520 are synchronized with each other according to a control signal to switch to the same tap (tap of the storage unit 510). The control signal uses four bits that distinguish the thirteen modes (reduced 5 mode + extended 8 mode) shown in the table. The reduced mode or the extended mode is distinguished according to the LSB bit of the control signal. If LSB = 1, it is reduced mode. If LSB = 0, it is extended mode. Storage unit connected to input / output commutator 500,520 according to (128,1), (64,2), (32,4), (16,8), (8,16) mode in reduced mode The tab number of 510 is determined. On the other hand, in the extended mode, the tap order of the storage unit 510 connected to the input / output commutators 500 and 520 regardless of the mode type is sequentially connected while increasing from 1 to 128 taps. Repeat from tab one again.

먼저, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 실시예에 대한 축소형 모드일 경우를 설명하고, 다음에 확장형 모드일 경우를 설명하기로 한다.First, a case in the reduced mode of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6, and a case in the extended mode will be described next.

1. 축소형 모드1. Miniature mode

1-ⅰ. 제 1 실시예1-ⅰ. First embodiment

도 5를 참조하면, 축소형 모드의 경우 제어신호에 따라 정해지는 입/출력커뮤테이터(500, 520)의 탭 번호 순서는 다음과 같다. (128,1)모드인 경우 1∼128번 탭에, (64,2)모드인 경우 1∼64번 탭에, (32,4)모드인 경우 1∼32번 탭에, (16,8)모드인 경우 1∼16번 탭에 심볼클럭에 따라 순차적으로 스위칭하여 입력심볼을 배분한다. (8,16)모드인 경우 1,3,5,7,9,11,13,15 순서로 배분한다. 상기 탭 번호 순서는 인터리빙 간격 I를 한 주기로 하여 매 주기 동안 스위칭하는 순서이다.Referring to FIG. 5, the tap number order of the input / output commutators 500 and 520 determined according to the control signal in the reduced mode is as follows. In taps 1 to 128 in (128,1) mode, taps 1 to 64 in (64,2) mode, taps 1 to 32 in (32,4) mode, (16,8) In the mode, the input symbols are allocated by sequentially switching to taps 1 to 16 according to the symbol clock. In the case of (8,16) mode, it is allocated in the order of 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15. The tap number order is an order of switching for each period using the interleaving interval I as one period.

도 6을 참조하면, 제어신호에 따라 각 프로세싱엘리먼트(PE)의 8개의 레지스터(R1∼R8)에 저장된 심볼중 선택되는 것은 다음과 같다. (128,1)모드인 경우 R1의 심볼, (64,2)모드인 경우 R2의 심볼, (32,4)모드인 경우 R4의 심볼, (16,8)모드인 경우 R8의 심볼, (8,16)모드인 경우 R8의 심볼을 선택하여 출력한다.Referring to FIG. 6, among the symbols stored in the eight registers R1 to R8 of each processing element PE are selected according to the control signal as follows. Symbol of R1 in (128,1) mode, symbol of R2 in (64,2) mode, symbol of R4 in (32,4) mode, symbol of R8 in (16,8) mode, (8 (16) In mode, select and output the symbol of R8.

상기의 규칙을 적용하여 (128,1), (64,2)모드에 대한 실시예의 작용을 설명하기로 한다.The operation of the embodiment for the (128,1) and (64,2) modes will be described by applying the above rules.

① (128,1)모드① (128,1) mode

(128,1)모드일 경우 제어신호(0001)에 의해 입/출력커뮤테이터(500, 520)는 128심볼클럭을 1주기로 하여 저장부(510)의 1번 탭부터 128번 탭까지 1씩 증가된 탭을 순차적으로 스위칭 연결한다. 입/출력커뮤테이터(500,520)는 심볼클럭에 동기되어 다음 탭에 스위칭 하고, 128심볼클럭 후 다시 1번 탭부터 시작하여 반복적으로 수행한다(1→2→3,…,128→1→2…).In the (128,1) mode, the input / output commutator 500 or 520 increases by 1 from the first tap to the 128 tap of the storage unit 510 with the 128 symbol clock as one cycle by the control signal (0001). The connected taps in sequence. The input / output commutator 500,520 switches to the next tap in synchronization with the symbol clock, and repeats it starting from the first tap after 128 symbol clocks (1 → 2 → 3,…, 128 → 1 → 2…). ).

저장부(510)의 각 프로세싱엘리먼트(PE)는 제어신호(0001)에 의해 8개의 레지스터중에서 1심볼 지연된 레지스터 R1의 내용을 선택하여 출력한다. 저장부(510)의 1번 탭으로 입력되는 주기의 첫번째 심볼데이터는 지연 없이 출력되고, 2번 탭으로 입력되는 두번째 심볼데이터는 128×1 지연 후, 3번 탭으로 입력되는 세번째 심볼데이터는 128×2 지연 후, …, 128번 탭으로 입력되는 주기의 마지막 심볼데이터는 128×127 지연 후 출력된다. 결국, 원래 입력데이터스트림중 이웃한 두 심볼데이터 사이에 (128×1)개의 임의의 심볼데이터가 삽입되는 인터리빙이 수행된다.Each processing element PE of the storage unit 510 selects and outputs the contents of the register R1 delayed by one symbol from the eight registers by the control signal 0001. The first symbol data of the period input to the first tap of the storage unit 510 is output without delay, the second symbol data to the second tap is 128 × 1 delay, and the third symbol data to the third tap is 128 After the delay of × 2,... The last symbol data of the cycle input to the 128 tap is output after the delay of 128 × 127. As a result, interleaving is performed in which (128 × 1) arbitrary symbol data are inserted between two neighboring symbol data in the original input data stream.

② (64,2)모드② (64, 2) mode

(64,2)모드일 경우 모드제어신호(0011)에 의해 입/출력커뮤테이터(500, 520)는 64심볼클럭을 1주기로 하여 저장부(510)의 1번 탭부터 64번 탭까지 1씩 증가된 탭을 순차적으로 스위칭 연결한다. 이 때 입/출력커뮤테이터(500,520)는 심볼클럭에 동기되어 다음 탭에 스위칭하고, 64심볼클럭 후 다시 1번 탭부터 시작하여 반복적으로 수행한다(1→2→3,…,64→1→2…).In the (64, 2) mode, the input / output commutators 500 and 520 set the 64 symbol clocks as one cycle by the mode control signal (0011), one by one from the first tap to the 64 tap of the storage unit 510. The increased taps are switched in sequence. At this time, the input / output commutator 500, 520 switches to the next tap in synchronization with the symbol clock, and repeats the operation starting from the first tap again after 64 symbol clocks (1 → 2 → 3,…, 64 → 1 →). 2…).

저장부(510)의 각 프로세싱엘리먼트(PE)는 제어신호(0011)에 의해 8개의 레지스터중에서 2심볼 지연된 레지스터 R2의 내용을 선택하여 출력한다. 저장부(510)의 1번 탭으로 입력되는 주기의 첫번째 심볼데이터는 지연 없이 출력되고, 2번 탭으로 입력되는 두번째 심볼데이터는 64×2 지연 후, 3번 탭으로 입력되는 세번째 심볼데이터는 64×4 지연 후, …, 64번 탭으로 입력되는 주기의 마지막 데이터는 64×126 지연 후 출력된다. 결국, 송신측에서는 입력 데이터열중 이웃한 두 심볼데이터 사이에 (64×2)개의 임의의 심볼데이터가 삽입되는 인터리빙이 수행된다.Each processing element PE of the storage unit 510 selects and outputs the contents of the register R2 delayed two symbols from the eight registers by the control signal 0011. The first symbol data of the period input to the first tap of the storage unit 510 is output without a delay, the second symbol data to the second tap is 64 × 2 delay, and the third symbol data to the third tap is 64 After the delay of × 4,... , The last data of the cycle entered into tap 64 is output after the 64 × 126 delay. As a result, on the transmitting side, interleaving is performed in which (64 × 2) arbitrary symbol data are inserted between two adjacent symbol data in the input data string.

상기 ①, ② 모드에서 보는 바와 같이 나머지 (32,4),(16,8),(8,16)모드에서도 상기에 서술한 입/출력커뮤테이터(500,520)의 스위칭 순서와 각 프로세싱엘리먼트(PE)의 출력심볼 규칙에 따라 동일하게 진행되므로 이하 생략한다. 결과적으로 (32,4)모드는 이웃한 두 입력심볼데이터 사이에 (32×4)개의 임의의 심볼데이터가 삽입되는 인터리빙이 수행되며, (16,8)모드는 (16×8)개의 임의의 심볼데이터가, (8,16)모드는 (8×16)개의 임의의 심볼데이터가 삽입되는 인터리빙이 수행된다.As shown in the ① and ② modes, the switching order of the input / output commutators 500 and 520 and the respective processing elements (PE) are also described in the remaining (32, 4), (16, 8) and (8, 16) modes. The same procedure is followed according to the output symbol rule of. As a result, in (32,4) mode, interleaving is performed by inserting (32 × 4) arbitrary symbol data between two neighboring input symbol data, and in (16,8) mode (16 × 8) random In the symbol data, in the (8, 16) mode, interleaving is performed in which (8x16) arbitrary symbol data are inserted.

1-ⅱ : 제 2 실시예1-ii: Second embodiment

축소형 모드의 경우 제어신호에 따라 정해지는 입/출력커뮤테이터(500, 520)의 탭 번호 순서는 다음과 같다.In the reduced mode, the tap number order of the input / output commutators 500 and 520 determined according to the control signal is as follows.

도 5를 참조하면, (128,1)모드는 1,2,3,4,…, 127,128,1,2 …번 탭에 연결되고, (64,2)모드는 1,3,5,7,…, 125,127,…,1,3,…번 탭에 연결된다. (32,4)모드는 1,5,9,13,…, 121,125,1,5 …번 탭에 연결되고, (16,8)모드는 1,9,17,25,…, 113,121,1,9,…번 탭에 연결된다. (8,16)모드는 1,17,33,49,…, 97,113,1,17 …번 탭에 연결된다. 즉, 인터리빙 간격 I에 해당하는 한 주기 동안 1번 탭부터 스위칭을 시작하여 각 모드의 인터리빙 깊이 J만큼씩 증가된 탭에 연결된 후, 다음 주기도 다시 1번 탭부터 반복해서 진행한다.5, the (128,1) mode is 1,2,3,4,... , 127,128,1,2... Tab, and the (64, 2) mode is 1, 3, 5, 7,... , 125,127,… , 1,3,… Connected to the second tap. 32, 4 modes are 1, 5, 9, 13,. , 121,125,1,5... Tab, and (16,8) modes are 1, 9, 17, 25,... , 113,121,1,9,... Connected to the second tap. (8,16) modes are 1,17,33,49,... , 97,113,1,17... Connected to the second tap. That is, switching starts from the first tap for one period corresponding to the interleaving interval I and is connected to the tap increased by the interleaving depth J of each mode, and then the next cycle is repeated again from the first tap.

도 6을 참조하면, 축소형 모드일 경우에는 5가지 모드에 상관없이 각 프로세싱엘리먼트(PE)의 8개의 레지스터(R1∼R8)에 저장된 심볼중 레지스터 R1의 심볼을 선택하여 출력한다.Referring to FIG. 6, in the reduced mode, a symbol of register R1 is selected and output from the symbols stored in eight registers R1 to R8 of each processing element PE regardless of five modes.

상기의 규칙을 적용하여 (32,4)모드에 대한 실시예의 작용을 설명하기로 한다.The operation of the embodiment for the (32,4) mode will be described by applying the above rules.

(32,4)모드일 경우 모드제어신호(0101)에 의해 입/출력커뮤테이터(500, 520)는 32심볼클럭을 1주기로 하여 저장부(510)의 1번 탭부터 4씩 증가된 탭을 순차적으로 스위칭 연결한다. 이 때 입/출력커뮤테이터(500,520)는 심볼클럭에 동기되어 다음 탭에 스위칭하고, 32심볼클럭 후 다시 1번 탭부터 시작하여 반복적으로 수행한다(1→5→9,…,125→1→5…).In the (32, 4) mode, the input / output commutators 500 and 520 use the 32 symbol clocks as one cycle by the mode control signal 0101, and the taps increased by 4 from the first tap of the storage unit 510. Switching connection in sequence. At this time, the input / output commutator 500, 520 switches to the next tap in synchronization with the symbol clock, and starts repeatedly from the first tap after 32 symbol clocks (1 → 5 → 9,…, 125 → 1 →). 5…).

저장부의 1번 탭으로 입력되는 주기의 첫번째 심볼데이터는 지연 없이 출력되고, 5번 탭으로 입력되는 두번째 심볼데이터는 32×4 지연 후, 9번 탭으로 입력되는 세번째 심볼데이터는 32×8 지연 후, …, 32번 탭으로 입력되는 주기의 마지막 데이터는 32×124 지연 후 출력된다. 결국, 송신측에서는 입력 데이터열중 이웃한 두 심볼데이터 사이에 (32×4)개의 임의의 심볼데이터가 삽입되는 인터리빙이 수행된다.The first symbol data of the period input to the first tap of the storage is output without delay, the second symbol data to the 5th tap is 32 × 4 delayed, and the third symbol data to the 9th tap is 32 × 8 delayed. ,… , The last data of the cycle entered into tap 32 is output after 32 × 124 delay. As a result, on the transmitting side, interleaving is performed in which (32 x 4) arbitrary symbol data is inserted between two adjacent symbol data in the input data string.

상기 (32,4) 모드에서 보는 바와 같이 나머지 (128,1),(64,2),(16,8),(8,16)모드에서도 상기에 서술한 입/출력커뮤테이터(500,520)의 스위칭 순서와 각 프로세싱엘리먼트(PE)의 출력심볼 규칙에 따라 마찬가지로 진행되므로 각 모드에 대한 설명은 생략한다.As shown in the (32,4) mode, the rest of the (128, 1), (64, 2), (16, 8), and (8, 16) modes also have Since the same goes according to the switching order and the output symbol rule of each processing element (PE), description of each mode is omitted.

2. 확장형 모드2. Expandable mode

도 5를 참조하면, 확장형 모드의 경우 제어신호에 의해 입/출력커뮤테이터(500, 520)가 인터리빙 간격 128(=I)를 한 주기로 하여 1번 부터 128번 탭까지 심볼클럭에 따라 1탭씩 증가된 탭을 순차적으로 스위칭하여 입력심볼을 배분한다.Referring to FIG. 5, in the extended mode, the input / output commutators 500 and 520 increase by one tap according to the symbol clock from the 1st to 128th taps with a period of interleaving interval 128 (= I) by a control signal. The input symbols are distributed by sequentially switching the taps.

도 6을 참조하면, 제어신호에 의해 각 프로세싱엘리먼트(PE)의 8개의 레지스터(R1∼R8)에 저장된 심볼중 선택되는 것은 다음과 같다. (128,1)모드인 경우 R1의 심볼, (128,2)모드인 경우 R2의 심볼, (128,3)모드인 경우 R3의 심볼, …, (128,8)모드인 경우 R8의 심볼을 선택하는 등, 각 프로세싱엘리먼트(PE)내에서 인터리빙 깊이 J만큼 지연된 심볼을 선택하여 출력한다.Referring to FIG. 6, among the symbols stored in the eight registers R1 to R8 of each processing element PE are selected by the control signal as follows. Symbol of R1 in (128,1) mode, symbol of R2 in (128,2) mode, symbol of R3 in (128,3) mode,... In the (128,8) mode, a symbol delayed by the interleaving depth J is selected and output in each processing element PE.

상기의 규칙을 적용하여 (128,1), (128,2)모드에 대한 실시예의 작용을 설명하기로 한다.The operation of the embodiment for the (128,1) and (128,2) modes will be described by applying the above rules.

① (128,1)모드① (128,1) mode

(128,1)모드일 경우 제어신호(0000)에 의해 입/출력커뮤테이터(500, 520)는 128심볼클럭을 1주기로 하여 저장부(510)의 1번 탭부터 128번 탭까지 1씩 증가된 탭을 순차적으로 스위칭 연결한다(1→2→3,…,128→1→2…). 입/출력커뮤테이터(500,520)는 심볼클럭에 동기되어 다음 탭에 스위칭 하고, 128심볼클럭 후 다시 1번 탭부터 시작하여 반복적으로 수행한다.In the (128,1) mode, the input / output commutator 500 or 520 increases by 1 from the 1st tap to the 128th tap of the storage unit 510 with the 128 symbol clock as one cycle by the control signal 0000. The connected taps in sequence (1 → 2 → 3,…, 128 → 1 → 2…). The input / output commutators 500 and 520 switch to the next tap in synchronization with the symbol clock, and start repeatedly from the first tap after 128 symbol clocks.

저장부(510)의 각 프로세싱엘리먼트(PE)는 제어신호(0000)에 의해 8개의 레지스터중에서 1심볼 지연된 레지스터 R1의 내용을 선택하여 출력한다. 저장부(510)의 1번 탭으로 입력되는 주기의 첫번째 심볼데이터는 지연 없이 출력되고, 2번 탭으로 입력되는 두번째 심볼데이터는 128×1 지연 후, 3번 탭으로 입력되는 세번째 심볼데이터는 128×2 지연 후,…, 128번 탭으로 입력되는 주기의 마지막 심볼데이터는 128×127 지연 후 출력된다. 결국, 원래 입력데이터스트림중 이웃한 두 심볼데이터 사이에 (128×1)개의 임의의 심볼데이터가 삽입되는 인터리빙이 수행된다.Each processing element PE of the storage unit 510 selects and outputs the contents of the register R1 delayed by one symbol from the eight registers by the control signal 0000. The first symbol data of the period input to the first tap of the storage unit 510 is output without delay, the second symbol data to the second tap is 128 × 1 delay, and the third symbol data to the third tap is 128 After × 2 delay,... The last symbol data of the cycle input to the 128 tap is output after the delay of 128 × 127. As a result, interleaving is performed in which (128 × 1) arbitrary symbol data are inserted between two neighboring symbol data in the original input data stream.

② (128,2)모드② (128,2) mode

(128, 2)모드일 경우 제어신호(0010)에 따라 입/출력커뮤테이터(500,520)는 128심볼클럭(1주기)동안 심볼클럭에 따라 저장부(510)의 탭 1부터 탭128까지 순서대로 스위칭하여 입력심볼을 배분한다.In the case of (128, 2) mode, the input / output commutator 500, 520 in accordance with the control signal (0010) in order from the tab 1 to the tap 128 of the storage unit 510 according to the symbol clock during 128 symbol clock (1 period) Switch to distribute the input symbols.

모드제어신호(0010)에 의해 각 프로세싱엘리먼트(PE)는 레지스터 R2의 출력을 선택하여 출력한다. 저장부(510)의 1번 탭으로 입력되는 주기의 첫번째 데이터는 지연 없이 출력되고, 2번 탭으로 입력되는 주기의 두번째 데이터는 128×2 지연 후, 3번 탭으로 입력되는 세번째 데이터는 128×4 지연 후, …, 128번 탭으로 입력되는 주기의 마지막 데이터는 128×254 지연 후 출력된다. 결국, 송신측에서는 입력 데이터열중 이웃한 두 심볼데이터 사이에 (128×2)개의 임의의 심볼데이터가 삽입되는 인터리빙이 수행된다.By the mode control signal 0010, each processing element PE selects and outputs the output of the register R2. The first data of the cycle input to the first tap of the storage unit 510 is output without a delay, the second data of the cycle input to the second tap is 128 × 2 delay, and the third data to the third tap is 128 × 4 After the delay,… The last data of the cycle entered into the 128 tap is output after the delay of 128 × 254. As a result, on the transmitting side, interleaving is performed in which (128 x 2) arbitrary symbol data is inserted between two adjacent symbol data in the input data string.

상기 ①, ② 모드에서 보는 바와 같이 나머지 I=128, J=3,4,5,6,7,8모드에서도 상기에 서술한 입/출력커뮤테이터(500,520)의 스위칭 순서와 각 프로세싱엘리먼트(PE)의 출력심볼 규칙(인터리빙 깊이 J만큼 지연된 심볼)에 따라 마찬가지로 진행되므로 각 모드에 대한 동작은 이하 생략한다.As shown in the ① and ② modes, the switching order of the input / output commutators 500 and 520 and the respective processing elements (PE) are also described in the remaining I = 128, J = 3,4,5,6,7,8 modes. Since the process proceeds similarly according to the output symbol rule (symbol delayed by the interleaving depth J), the operation for each mode is omitted below.

상기에 기술한 바와 같이 본 발명은 케이블 전송 시스템의 축소형 및 확장형 인터리빙 13모드를 모두 지원하기 위해 메모리(저장부(510))를 공유하고, 상기 메모리는 제어신호에 따라 해당모드의 심볼을 선택적으로 출력하는 다수개의 프로세싱엘리먼트로 구성된다. 그리고, 상기 제어신호에 의해 상기 저장부의 입력측에 입력커뮤테이터(500)는 입력심볼을 적절히 분배하고, 저장부의 출력측에 출력커뮤테이터(520)는 출력심볼을 제공받아 각 모드의 인터리빙을 수행한다. 즉, 본 발명은 입/출력커뮤테이터(500,520)와 저장부(510)의 각 프로세싱엘리먼트(PE)를 프로그램가능하도록 설계하여 각 (I,J)모드별로 이웃한 두 심볼데이터 사이에 (I×J)개의 임의의 심볼데이터가 삽입되는 인터리빙을 수행한다.As described above, the present invention shares a memory (storage unit 510) to support both the reduced and extended interleaving 13 modes of the cable transmission system, and the memory selectively selects a symbol of the corresponding mode according to a control signal. It consists of a number of processing elements that are output. In addition, the input commutator 500 properly distributes the input symbols to the input side of the storage unit by the control signal, and the output commutator 520 is provided to the output side of the storage unit to perform interleaving in each mode. That is, the present invention is designed to program each processing element (PE) of the input / output commutator (500, 520) and the storage unit 510 so that (I × J) between two adjacent symbol data for each (I, J) mode J) Interleaving is performed in which arbitrary symbol data is inserted.

이와 같이 메모리를 공유하므로 인해 종래에 비해 메모리 양이 훨씬 감소되었으며, 실제로, 종래에 13모드를 각각 별도로 설계했을 경우에 소요되었던 총레지스터 용량은 408,160 심볼이었으나 본 발명의 실시예에서 소요된 총레지스터 용량은 65,024 심볼이다.As a result of the memory sharing, the amount of memory is much reduced compared to the conventional method. In fact, the total register capacity used when the 13 modes were separately designed was 408,160 symbols, but the total register capacity required in the embodiment of the present invention was used. Is 65,024 symbols.

본 명세서에서는 본 발명을 특정한 실시예들과 관련하여서만 설명하였으나,다양한 인터리빙 모드를 채용한 프로그램 가능한 인터리버에 대하여 적용할 수 있으며, 당업자들은 청구항 및 실시예의 기술사상의 한도내에서 다양하게 실시할 수 있다.In the present specification, the present invention has been described only in connection with specific embodiments. However, the present invention can be applied to a programmable interleaver employing various interleaving modes, and those skilled in the art can variously implement the technology within the scope of the claims and embodiments. have.

종래에는 다양한 인터리버를 각각 별도로 구현하여 비효율적이었으나, 본 발명은 케이블 전송 시스템의 축소형 및 확장형 인터리빙 13모드를 모두 지원하는 하나의 인터리버를 구현하였다. 본 발명은 제어신호에 따른 해당모드의 심볼을 적절히 분배하여 메모리를 공유하므로써, 설계가 간단하고 면적 및 하드웨어양을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 종래의 인터리버에 비해 메모리측면에서 1/6배정도 감소되는 효과가 있다.In the related art, various interleavers were implemented separately, but inefficient. However, the present invention has implemented one interleaver that supports both the reduced and extended interleaving 13 modes of the cable transmission system. According to the present invention, the memory is shared by appropriately distributing the symbols of the corresponding mode according to the control signal, so that the design is simple and the area and hardware amount can be reduced. Compared to the conventional interleaver, there is an effect of reducing 1/6 times in terms of memory.

Claims (6)

N개의 심볼로 구성된 블럭데이터스트림을 인터리빙 간격 I(I≤M인 정수, M은 다중모드 인터리빙 간격중 최대값), 인터리빙 깊이 J( 1≤J인 정수)인 다양한 인터리빙 모드(I,J)로 길쌈 인터리빙하는 데 있어서,A block data stream consisting of N symbols is divided into various interleaving modes (I, J) having an interleaving interval I (an integer of I≤M, M is a maximum value of a multimode interleaving interval) and an interleaving depth J (an integer of 1≤J). In weaving interleaving, 인터리빙 모드를 구별하는 제어신호에 따라 입력심볼을 배분하여 출력하는 입력커뮤테이터;An input commutator for distributing and outputting an input symbol according to a control signal for distinguishing an interleaving mode; 1번째 탭에 0개의 프로세싱엘리먼트가 연결되고, 2번째 탭에 1개의 프로세싱엘리먼트 연결되고, 3번째 탭에 2개의 프로세싱엘리먼트가 직렬로 연결되고, …, M번째 탭에 (M-1)개의 프로세싱엘리먼트가 직렬로 연결되는 등 수직방향으로 연속해 위치에 있으면서, 상기 입력커뮤테이터로부터 출력된 심볼을 해당 탭의 프로세싱엘리먼트에 저장한 후 상기 제어신호에 따라 해당 심볼을 선택적으로 출력하는 저장부; 및0 processing elements are connected to the 1st tap, 1 processing element is connected to the 2nd tap, 2 processing elements are connected to the 3rd tap in series,... (M-1) processing elements are connected in series to the M th tap, and the symbols output from the input commutator are stored in the processing element of the corresponding tap and stored in the vertical direction. A storage unit for selectively outputting a corresponding symbol accordingly; And 상기 제어신호에 따라 상기 저장부의 심볼을 배분받아 출력하는 출력커뮤테이터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 케이블 전송 시스템의 다운스트림 전송을 위한 인터리버.And an output commutator for receiving and outputting the symbols of the storage unit according to the control signal and outputting the symbols. 제 1 항에 있어서, 상기 각 프로세싱엘리먼트는 입력심볼을 저장하는 소정의 레지스터들이 직렬로 연결되어 있으면서, 입력심볼이 들어올 때마다 한 심볼씩 순차적으로 시프팅하는 직렬입력 병렬출력 시프트레지스터; 및2. The apparatus of claim 1, wherein each of the processing elements comprises: a serial input parallel output shift register sequentially shifting one symbol each time an input symbol is input while predetermined registers for storing the input symbols are connected in series; And 상기 시프트레지스터의 병렬출력된 심볼중 제어신호에 따른 해당 모드의 인터리빙 깊이만큼 지연된 심볼을 선택하여 출력하는 멀티플렉서로 구성되는 것을 특징으로 하는 케이블 전송 시스템의 다운스트림 전송을 위한 인터리버.And a multiplexer for selecting and outputting a symbol delayed by an interleaving depth of a corresponding mode according to a control signal among parallel output symbols of the shift register. 제 1 항에 있어서, 상기 입력 커뮤테이터와 상기 출력 커뮤테이터는 매 심볼클럭마다 상기 저장부의 M개의 탭중 동일한 어느 한 탭과 스위칭하여 연결되는 것을 특징으로 하는 케이블 전송 시스템의 다운스트림 전송을 위한 인터리버.The interleaver of claim 1, wherein the input commutator and the output commutator are connected by switching to the same one of the M taps of the storage unit every symbol clock. 제 3항에 있어서, 인터리빙 모드 (I,J)의 파라미터 IJ=N 으로 일정한 경우,상기 연결된 탭은 인터리빙 간격 I를 1주기로 하여 매 주기의 1번 탭부터 시작하여 순차적으로 +1탭씩 증가된 탭과 연결되는 등 마지막 I번째 탭까지 스위칭하는 것을 특징으로 하는 케이블 전송 시스템의 다운스트림 전송을 위한 인터리버.The tap of claim 3, wherein when the parameter IJ = N of the interleaving mode (I, J) is constant, the connected taps are sequentially increased by +1 tap starting from the first tap of every cycle with the interleaving interval I as one period. Interleaver for downstream transmission of a cable transmission system, characterized in that it switches to the last I-th tap, such as a 제 3항에 있어서, 인터리빙 모드 (I,J)의 파라미터 IJ=N 으로 일정한 경우,상기 연결된 탭은 인터리빙 간격 I를 1주기로 하여 매 주기의 1번 탭부터 시작하여 인터리빙 깊이 +J만큼씩 증가된 탭과 연결되며;According to claim 3, When the parameter IJ = N of the interleaving mode (I, J), the connected tap is increased by the interleaving depth + J starting from the first tap of every cycle with the interleaving interval I as one period Associated with the tab; 상기 프로세싱엘리먼트의 소정의 레지스터의 내용중 1심볼만큼 지연된 심볼을 선택하는 것을 특징으로 하는 케이블 전송 시스템의 다운스트림 전송을 위한 인터리버.And selecting a symbol delayed by one symbol among contents of a predetermined register of the processing element. 제 3항에 있어서, 인터리빙 모드 (I,J)의 파라미터 I=N 으로 일정한 경우, 상기 연결된 탭은 인터리빙 간격 I를 1주기로 하여 매 주기의 1번 탭부터 시작하여 +1만큼씩 증가된 탭과 연결되며;4. The method according to claim 3, wherein when the parameter I = N of the interleaving mode (I, J) is constant, the connected taps include a tap that is increased by +1 starting from the first tap of every cycle with the interleaving interval I as one period. Connected; 상기 프로세싱엘리먼트의 소정의 레지스터의 내용중 인터리빙 깊이 J심볼만큼 지연된 심볼을 선택하는 것을 특징으로 하는 케이블 전송 시스템의 다운스트림 전송을 위한 인터리버.And selecting a symbol delayed by an interleaving depth J symbol from contents of a predetermined register of the processing element.
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