特許第6174788号(P6174788)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6174788放送信号送信装置、放送信号受信装置、放送信号送信方法及び放送信号受信方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6174788
(24)【登録日】2017年7月14日
(45)【発行日】2017年8月2日
(54)【発明の名称】放送信号送信装置、放送信号受信装置、放送信号送信方法及び放送信号受信方法
(51)【国際特許分類】
   H04L 27/26 20060101AFI20170724BHJP
   H04B 7/0413 20170101ALI20170724BHJP
   H03M 13/27 20060101ALI20170724BHJP
   H04N 21/236 20110101ALI20170724BHJP
   H04N 21/2383 20110101ALI20170724BHJP
【FI】
   H04L27/26 310
   H04L27/26 410
   H04B7/0413
   H03M13/27
   H04N21/236
   H04N21/2383
【請求項の数】26
【全頁数】52
(21)【出願番号】特願2016-512828(P2016-512828)
(86)(22)【出願日】2014年5月7日
(65)【公表番号】特表2016-524374(P2016-524374A)
(43)【公表日】2016年8月12日
(86)【国際出願番号】KR2014004004
(87)【国際公開番号】WO2014182038
(87)【国際公開日】20141113
【審査請求日】2015年11月27日
(31)【優先権主張番号】61/820,714
(32)【優先日】2013年5月8日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】502032105
【氏名又は名称】エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100165191
【弁理士】
【氏名又は名称】河合 章
(74)【代理人】
【識別番号】100151459
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 健一
(72)【発明者】
【氏名】ペク チョンソプ
(72)【発明者】
【氏名】カク ククヨン
(72)【発明者】
【氏名】キム ピョンキル
(72)【発明者】
【氏名】キム ウチャン
(72)【発明者】
【氏名】ホン ソンリョン
(72)【発明者】
【氏名】コ ウソク
(72)【発明者】
【氏名】ムン サンチュル
(72)【発明者】
【氏名】ムン チュルキュ
(72)【発明者】
【氏名】シン チョンウン
(72)【発明者】
【氏名】キム チェヒョン
【審査官】 吉江 一明
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第2012/0327879(US,A1)
【文献】 特開2000−232378(JP,A)
【文献】 国際公開第2011/104182(WO,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2003/0237030(US,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2005/0050284(US,A1)
【文献】 特開2010−232803(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04J 11/00
H03M 13/27
H04B 7/0413
H04L 27/26
H04N 21/236
H04N 21/2383
IEEE Xplore
CiNii
3GPP TSG RAN WG1−4
SA WG1−2
CT WG1
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1つのサービスコンポーネントを伝送する複数個のDP(Data Pipe)のそれぞれに対応するDPデータをエンコーディングするステップと、
前記エンコーディングされたDPデータをコンステレーション上にマッピングするステップと、
前記マッピングされたDPデータをTI(Time Interleaving)ブロックを用いてDPレベルでタイムインターリービングするステップであって、前記TIブロックは、前記マッピングされたDPデータを有するFECブロックの数を含み、前記TIブロックに含まれたFECブロックの数がTIブロックのFECブロックの最大数より小さい時、前記TIブロックに含まれる複数のセルの部分はスキップされる、ステップと、
前記タイムインターリービングされたDPデータを含む少なくとも1つの信号フレームを生成するステップと、
前記生成された少なくとも1つの信号フレームのデータをOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式で変調するステップと、
前記変調されたデータを有する放送信号を伝送するステップとを含む、放送信号送信方法。
【請求項2】
前記タイムインターリービングするステップは、
前記マッピングされたDPデータのFECブロックを、TI(time interleaving)メモリの最初の列から最後の列まで書き込むことによりカラム−ワイズ書き込み(column−wise writing)動作を実行するステップと、
前記書き込まれたFECブロックのセルを前記TIメモリの最初の行から最後の行まで読み出すことによりダイアゴナル−ワイズ読み出し(diagonal−wise reading)動作を実行するステップとをさらに含む、請求項1に記載の放送信号送信方法。
【請求項3】
前記タイムインターリービングするステップは、
前記DPデータの様々な数のFECブロックを含むTI(time interleaving)ブロックのそれぞれに適用され、請求項2に記載の放送信号送信方法。
【請求項4】
前記TIメモリの行の数は、1つのFECブロック内のセルの数と等しく、前記TIメモリの列の数は、最大のサイズを有するTIブロックのFECブロックの数と等しい、請求項3に記載の放送信号送信方法。
【請求項5】
前記カラム−ワイズ書き込み動作は、
現在のTIブロック内のFECブロックの数が、前記TIメモリの列の数よりも小さい場合、前記TIメモリの列に、セルを含む少なくとも1つの仮想FECブロックを挿入するステップをさらに含む、請求項4に記載の放送信号送信方法。
【請求項6】
前記ダイアゴナル−ワイズ読み出し動作は、
前記セルが前記挿入された少なくとも1つの仮想FECブロックに対応する場合、前記ダイアゴナル−ワイズ読み出し動作を行う間、前記セルをスキップするステップをさらに含む、請求項5に記載の放送信号送信方法。
【請求項7】
放送信号を受信するステップと、
前記受信した放送信号をOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式で復調するステップと、
前記復調された放送信号から少なくとも1つの信号フレームをパーシングするステップと、
TDI(Time Deinterleaving)ブロックを用いて、前記パーシングされた少なくとも1つの信号フレーム内のD(Data Pipe)データをDPレベルでタイムデインターリービングするステップであって、前記TDIブロックは、前記マッピングされたDPデータを有するFECブロックの数を含み、前記TDIブロックに含まれたFECブロックの数がTDIブロックのFECブロックの最大数より小さい時、前記TDIブロックに含まれる複数のセルの部分はスキップされ、前記DPデータは、少なくとも1つのサービスコンポーネントを伝送する複数のDPのそれぞれに対応する、ステップと、
前記タイムデインターリービングされたDPデータをデマッピングするステップと、
前記デマッピングされたDPデータをデコーディングするステップとを含む、放送信号受信方法。
【請求項8】
前記タイムデインターリービングするステップは、
シングルTDI(time−deinterleaving)メモリを使用して行われる、請求項7に記載の放送信号受信方法。
【請求項9】
前記タイムデインターリービングするステップは、
前記シングルTDIメモリの最初の行から最後の行までセルを書き込むことによりダイアゴナル−ワイズ書き込み(diagonal−wise writing)動作を行うステップと、
前記シングルTDIメモリの最初の列から最後の列までに書き込んだセルから読み出すことによりカラム−ワイズ読み出し(column−wise reading)動作を行うステップとをさらに含む、請求項8に記載の放送信号受信方法。
【請求項10】
前記タイムデインターリービングするステップは、前記DPデータの様々な数のFECブロックを含むTDI(time−deinterleaving)ブロックのそれぞれに適用され、請求項9に記載の放送信号受信方法。
【請求項11】
前記シングルTDIメモリの行の数は、FECブロックのセルの数と等しく、前記シングルTDIメモリの列の数は、最大のサイズを有するTDIブロックのFECブロックの数と等しい、請求項10に記載の放送信号受信方法。
【請求項12】
前記ダイアゴナル−ワイズ書き込み動作は、
現在のTDIブロック内のFECブロックの数が前記TDIメモリの数より小さい時、前記セルを含む少なくとも一つの仮想FECブロックを前記TDIメモリの列に挿入するステップをさらに含む、請求項11に記載の放送信号受信方法。
【請求項13】
前記カラム−ワイズ読み出し動作は、
前記セルが前記挿入された少なくとも一つの仮想FECブロックに対応する時、前記カラム−ワイズ読み出し動作の間セルをスキップするステップをさらに含む、請求項12に記載の放送信号受信方法。
【請求項14】
少なくとも1つのサービスコンポーネントを伝送する複数個のDP(Data Pipe)のそれぞれに対応するDPデータをエンコーディングするエンコーダと、
前記エンコーディングされたDPデータをコンステレーション上にマッピングするマッパーと、
TI(Time Interleaving)ブロックを利用することにより、前記マッピングされたDPデータをDPレベルでタイムインターリービング(TI)するタイムインターリーバであって、前記TIブロックは、前記マッピングされたDPデータを有するFECブロックの数を含み、前記TIブロックに含まれたFECブロックの数がTIブロックのFECブロックの最大数より小さい時、前記TIブロックに含まれる複数のセルの部分はスキップされる、タイムインターリーバと、
前記タイムインターリービングされたDPデータを含む少なくとも1つの信号フレームを生成するフレームビルダーと、
前記生成された少なくとも1つの信号フレームのデータをOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式で変調する変調部と、
前記変調されたデータを有する放送信号を伝送する伝送部とを含む、放送信号伝送装置。
【請求項15】
前記タイムインターリービングすることは、
前記マッピングされたDPデータのFECブロックをTI(time interleaving)メモリの最初の列から最後の列まで書き込むことによりカラム−ワイズ書き込み(column−wise writing)動作を行い、前記書き込まれたFECブロックのセルを前記TIメモリの最初の行から最後の行まで読み出すことによりダイアゴナル−ワイズ読み出し(diagonal−wise reading)動作を行うことをさらに含む、請求項14に記載の放送信号伝送装置。
【請求項16】
前記タイムインターリービングすることは、前記DPデータの様々な数のFECブロックを有するTI(time interleaving)ブロックのそれぞれに適用され、請求項15に記載の放送信号伝送装置。
【請求項17】
前記TIメモリの行の数は、1つのFECブロック内のセルの数と等しく、前記TIメモリの列の数は、最大のサイズを有するTIブロックのFECブロックの数と等しい、請求項16に記載の放送信号伝送装置。
【請求項18】
前記カラム−ワイズ書き込み動作は、
現在のTIブロックのFECブロックの数が、前記TIメモリの列の数よりも小さい場合、前記TIメモリの列に、前記セルを含む少なくとも1つの仮想FECブロックを挿入することをさらに含む、請求項17に記載の放送信号伝送装置。
【請求項19】
前記ダイアゴナル−ワイズ読み出し動作は、
前記セルが前記挿入された少なくとも1つの仮想FECブロックに対応する、前記ダイアゴナル−ワイズ読み出し動作を行う間、前記セルをスキップすることをさらに含む、請求項18に記載の放送信号伝送装置。
【請求項20】
放送信号を受信する受信部と、
前記受信した放送信号をOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式で復調する復調部と、
前記復調された放送信号から少なくとも1つの信号フレームをパーシングするフレームパーサーと、
TDI(Time Deinterleaveing)ブロックを用いて、前記パーシングされた少なくとも1つの信号フレーム内のDP(Data Pipe)データをDPレベル(level)でタイムデインターリービング(TDI)するタイムデインターリーバであって、前記TDIブロックは、前記マッピングされたDPデータを有するFECブロックの数を含み、前記TDIブロックに含まれたFECブロックの数がTDIブロックのFECブロックの最大数より小さい時、前記TDIブロックに含まれる複数のセルの部分はスキップされ、前記DPデータは、少なくとも1つのサービスコンポーネントを伝送する複数のDPのそれぞれに対応する、タイムデインターリーバと、
前記タイムデインターリービングされたDPデータをデマッピングするデマッパーと、
前記デマッピングされたDPデータをデコーディングするデコーダとを含む、放送信号受信装置。
【請求項21】
前記タイムデインターリービングすることは、
シングルTDI(time−deinterleaving)メモリを使用して行われる、請求項20に記載の放送信号受信装置。
【請求項22】
前記タイムデインターリービングすることは、
前記シングルTDIメモリの最初の行から最後の行までセルを書き込むことによりダイアゴナル−ワイズ書き込み(diagonal−wise writing)動作を行い、前記書き込まれたセルを前記シングルTDIメモリの最初の列から最後の列まで読み出すことによりカラム−ワイズ読み出し(column−wise reading)動作を行うことをさらに含む、請求項21に記載の放送信号受信装置。
【請求項23】
前記タイムデインターリービングすることは、前記DPデータの様々な数のFECブロックを含むTDI(time−deinterleaving)ブロックのそれぞれに適用され、請求項22に記載の放送信号受信装置。
【請求項24】
前記シングルTDIメモリの行の数は、FECブロックのセルの数と等しく、前記シングルTDIメモリの列の数は、最大のサイズを有するTDIブロックのFECブロックの数と等しい、請求項23に記載の放送信号受信装置。
【請求項25】
前記ダイアゴナル−ワイズ書き込み動作は、
現在のTDIブロック内のFECブロックの数が前記TDIメモリの数より小さい時、前記セルを含む少なくとも一つの仮想FECブロックを前記TDIメモリの列に挿入するステップをさらに含む、請求項24に記載の放送信号受信装置。
【請求項26】
前記カラム−ワイズ読み出し動作は、
前記セルが前記挿入された少なくとも一つの仮想FECブロックに対応する時、前記カラム−ワイズ読み出し動作の間セルをスキップするステップをさらに含む、請求項25に記載の放送信号受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放送信号を送信する放送信号送信装置、放送信号を受信する放送信号受信装置及び放送信号を送信し、受信する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
アナログ放送信号に対する送出の中断時点が近づくにつれて、デジタル放送信号を送受信するための様々な技術が開発されている。デジタル放送信号は、アナログ放送信号に比べて大容量のビデオ/オーディオデータを含むことができ、ビデオ/オーディオデータ以外にも様々な付加データを含むことができる。
【0003】
すなわち、デジタル放送のためのデジタル放送システムは、HD(High Definition)級の映像、多チャネルの音響及び様々な付加サービスを提供することができる。ただし、高容量のデータ伝送のためのデータ伝送効率、送受信ネットワークのロバスト性(robustness)及びモバイル受信装備を考慮したネットワークの柔軟性(flexibility)は、依然として改善しなければならない課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
したがって、本発明の目的は、次世代放送サービス(future broadcast service)のための放送信号を伝送し、受信することができる放送信号送信装置、放送信号受信装置、そして、次世代放送サービスのための放送信号を送信し、受信する方法を提供することにある。
【0005】
本発明の目的は、互いに異なる2つ以上の放送サービスを提供する放送送受信システムのデータを、時間領域でマルチプレクシングして同一のRF信号帯域幅(signal bandwidth)を介して伝送できる放送信号送信装置及び放送信号送信方法、及びそれに対応する放送信号受信装置及び放送信号受信方法を提供することにある。
【0006】
本発明の他の目的は、サービスに該当するデータをコンポーネント別に分類して、それぞれのコンポーネントに該当するデータを別個のデータパイプ(data pipe、以下、DPと呼ぶ)で伝送し、受信して処理できるようにする放送信号送信装置、放送信号受信装置、そして、放送信号を送信し、受信する方法を提供することにある。
【0007】
本発明の更に他の目的は、放送信号をサービスするのに必要なシグナリング情報をシグナリングする放送信号送信装置、放送信号受信装置、そして、放送信号を送信し、受信する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するための本発明の一実施例に係る放送信号送信方法は、複数のDP(Data Pipe)を介して伝送されるDPデータをFEC(Forward Error Correction)エンコーディングするステップであって、各DPは、少なくとも1つのサービスまたは少なくとも1つのサービスコンポーネントを伝送し、シグナリングデータをエンコーディングするステップ、前記エンコーディングされたDPデータをインターリービングするステップ、前記インターリービングされたDPデータ及び前記エンコーディングされたシグナリングデータをマッピングして少なくとも1つの信号フレームを生成するステップであって、前記インターリービングされたDPデータは、各DPデータを伝送するDPのタイプに応じてマッピングされ、前記エンコーディングされたシグナリングデータは、各DPのタイプを指示するタイプ情報を含み、前記生成された少なくとも1つの信号フレームを直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:OFDM)方式で変調するステップ、及び前記変調された少なくとも1つの信号フレームを含む放送信号を伝送するステップを含むことができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明は、様々な放送サービスを提供するために、サービスの特性に応じてデータを処理することによって、サービスやサービスコンポーネント別にQoSを調節することができる。
【0010】
本発明は、様々な放送サービスを同一のRF信号帯域幅を介して伝送することによって、伝送上の柔軟性(flexibility)を確保することができる。
【0011】
本発明は、MIMOシステムを使用することによって、データ伝送効率を高め、放送信号送受信のロバスト性(Robustness)を増加させることができる。
【0012】
したがって、本発明によれば、モバイル受信装備またはインドア環境でもデジタル放送信号を誤りなしに受信可能な放送信号の送受信方法及び装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための送信装置の構造を示す図である。
図2】本発明の一実施例に係るインプットフォーマッティングモジュールを示す図である。
図3】本発明の他の実施例に係るインプットフォーマッティングモジュールを示す図である。
図4】本発明の更に他の実施例に係るインプットフォーマッティングモジュールを示す図である。
図5】本発明の一実施例に係るコーディングアンドモジュレーションモジュールを示す図である。
図6】本発明の一実施例に係るフレームストラクチャモジュールを示す図である。
図7】本発明の一実施例に係るウェーブフォームジェネレーションモジュールを示す図である。
図8】本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための受信装置の構造を示す図である。
図9】本発明の一実施例に係るシンクロナイゼーションアンドデモジュレーションモジュールを示す図である。
図10】本発明の一実施例に係るフレームパーシングモジュールを示す図である。
図11】本発明の一実施例に係るデマッピングアンドデコーディングモジュールを示す図である。
図12】本発明の一実施例に係るアウトプットプロセッサを示す図である。
図13】本発明の他の実施例に係るアウトプットプロセッサを示す図である。
図14】本発明の他の実施例に係るコーディングアンドモジュレーションモジュールを示す図である。
図15】本発明の他の実施例に係るデマッピングアンドデコーディングモジュールを示す図である。
図16】本発明の一実施例に係るタイムインターリービング過程を示す図である。
図17】本発明の他の実施例に係るタイムインターリービング過程を示す図である。
図18】本発明の一実施例に係るTIアウトプットメモリインデックスを生成する過程を示す図である。
図19】本発明の一実施例に係るタイムデインターリービング過程を示す図である。
図20】本発明の他の実施例に係るタイムデインターリービング過程を示す図である。
図21】本発明の一実施例に係るTDIアウトプットメモリインデックスを生成する過程を示す図である。
図22】本発明の一実施例に係るVDR(variable data−rate)システムを示す概念図である。
図23】本発明の更に他の実施例に係るタイムインターリービング過程を示す図である。
図24】本発明の他の実施例に係るTIアウトプットメモリインデックスを生成する過程を示す図である。
図25】本発明の一実施例に係るTIメモリインデックス生成過程を示すフローチャートである。
図26】本発明の更に他の実施例に係るタイムデインターリービング過程を示す図である。
図27】本発明の更に他の実施例に係るタイムデインターリービング過程を示す図である。
図28】本発明の一実施例に係る書き込み動作を示す図である。
図29】本発明の一実施例に係るTDIメモリインデックス生成過程を示すフローチャートである。
図30】本発明の一実施例に係る放送信号送信方法のフローチャートである。
図31】本発明の一実施例に係る放送信号受信方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、上記目的を具体的に実現できる本発明の好適な実施例を添付の図面を参照して説明する。このとき、図面に図示され、またこれによって説明される本発明の構成と作用は、少なくとも一つの実施例として説明されるものであり、これによって本発明の技術的思想とその核心構成及び作用が制限されるものではない。
【0015】
本発明で使用される用語は、本発明における機能を考慮した上、できるだけ現在広く使用されている一般的な用語を選択したが、これは、当該分野に従事する技術者の意図、慣例又は新しい技術の出現などによって変わり得る。また、特定の場合、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合には、該当する発明の説明の部分で詳細にその意味を記載する。したがって、本発明で使用される用語は、単純な用語の名称ではなく、その用語が持つ意味と本発明の全般にわたる内容に基づいて定義されなければならないということは明らかである。
【0016】
本発明は、次世代放送サービスのための放送信号を送受信できる装置及び方法を提供するためのものである。本発明の一実施例に係る次世代放送サービスは、地上波放送サービス、モバイル放送サービス及びUHDTVサービスなどを含む概念である。本発明は、上述した次世代放送サービスのための放送信号を非MIMO(non−MIMO、Multi Input Multi Output)方式またはMIMO方式で処理することを一実施例とすることができる。本発明の一実施例に係る非MIMO方式は、MISO(Multi Input Single Output)、SISO(Single Input Single Output)方式などを含むことができる。
【0017】
以下で、MISO又はMIMOの多重アンテナは、説明の便宜のため、2つのアンテナを例として説明するが、このような本発明の説明は、2つ以上のアンテナを使用するシステムに適用されてもよい。
【0018】
図1は、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための送信装置の構造を示す図である。
【0019】
本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための送信装置は、インプットフォーマッティング(Input formatting)モジュール1000、コーディングアンドモジュレーション(coding & modulation)モジュール1100、フレームストラクチャ(frame structure)モジュール1200、ウェーブフォームジェネレーション(waveform generation)モジュール1300及びシグナリングジェネレーション(signaling generation)モジュール1400を含むことができる。以下、各モジュールの動作を中心に説明する。
【0020】
図1に示したように、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための送信装置は、入力信号として、MPEG−TSストリーム、IPストリーム(v4/v6)、そして、GS(Generic stream)を受信することができる。また、入力信号を構成する各ストリームの構成に関する付加情報(management information)を受信し、受信した付加情報を参照して最終的な物理層信号(physical layer signal)を生成することができる。
【0021】
本発明の一実施例に係るインプットフォーマッティングモジュール1000は、入力されたストリームを、コーディング(coding)及びモジュレーション(modulation)を行うための基準、またはサービス及びサービスコンポーネント基準によって分けて複数のロジカル(logical)DP(又は、DPまたはDPデータ)を生成することができる。DPは、物理層のロジカルチャネルであって、サービスデータまたは関連メタデータを運搬することができ、少なくとも1つのサービスまたは少なくとも1つのサービスコンポーネントを運搬することができる。また、DPを介して伝送されるデータをDPデータと呼ぶことができる。
【0022】
また、本発明の一実施例に係るインプットフォーマッティングモジュール1000は、生成されたそれぞれのDPを、コーディング及びモジュレーションを行うために必要なブロック単位に分け、伝送効率を高めたり、スケジューリングを行ったりするために必要な一連の過程を行うことができる。具体的な内容は後述する。
【0023】
本発明の一実施例に係るコーディングアンドモジュレーションモジュール1100は、インプットフォーマッティングモジュール1000から入力されたそれぞれのDPに対してFEC(forward error correction)エンコーディングを行うことで、伝送チャネルで発生し得るエラーを受信端で修正できるようにする。また、本発明の一実施例に係るコーディングアンドモジュレーションモジュール1100は、FEC出力のビットデータをシンボルデータに転換し、インターリービングを行うことで、チャネルによるバーストエラー(burst error)を修正することができる。また、図1に示したように、2つ以上の伝送アンテナ(Tx antenna)を介して伝送するために、本発明の一実施例に係るコーディングアンドモジュレーションモジュール1100は、処理したデータを、各アンテナに出力するためのデータ通路(またはアンテナ通路)に分けて出力することがきる。
【0024】
本発明の一実施例に係るフレームストラクチャモジュール1200は、コーディングアンドモジュレーションモジュール1100から出力されたデータを信号フレーム(またはフレーム)にマッピングすることができる。本発明の一実施例に係るフレームストラクチャモジュール1200は、インプットフォーマッティングモジュール1000から出力されたスケジューリング情報を用いてマッピングを行うことができ、追加的なダイバーシティ利得(diversity gain)を得るために、信号フレーム内のデータに対してインターリービングを行うことができる。
【0025】
本発明の一実施例に係るウェーブフォームジェネレーションモジュール1300は、フレームストラクチャモジュール1200から出力された信号フレームを最終的に伝送できる形態の信号に変換することができる。この場合、本発明の一実施例に係るウェーブフォームジェネレーションモジュール1300は、受信器で伝送システムの信号フレームを獲得できるようにするためにプリアンブル信号(またはプリアンブル)を挿入し、伝送チャネルを推定して歪曲を補償できるようにレファレンス信号(reference signal)を挿入することができる。また、本発明の一実施例に係るウェーブフォームジェネレーションモジュール1300は、多重経路受信によるチャネル遅延拡散(channel delay spread)による影響を相殺させるために、ガードインターバル(guard interval)をおいて当該区間に特定のシーケンスを挿入することができる。また、本発明の一実施例に係るウェーブフォームジェネレーションモジュール1300は、付加的に出力信号のPAPR(Peak−to−Average Power Ratio)のような信号特性を考慮して、効率的な伝送に必要な過程を行うことができる。
【0026】
本発明の一実施例に係るシグナリングジェネレーションモジュール1400は、入力された付加情報、及びインプットフォーマッティングモジュール1000、コーディングアンドモジュレーションモジュール1100及びフレームストラクチャモジュール1200で発生した情報を用いて、最終的な物理層シグナリング情報(physical layer signaling情報、以下、PLS情報と呼ぶ)を生成する。したがって、本発明の一実施例に係る受信装置は、シグナリング情報を復号化して、受信された信号をデコーディングすることができる。
【0027】
上述したように、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための送信装置は、地上波放送サービス、モバイル放送サービス及びUHDTVサービスなどを提供することができる。したがって、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための送信装置は、互いに異なるサービスのための信号を時間領域でマルチプレクシングして伝送することができる。
【0028】
図2乃至図4は、図1で説明した本発明の一実施例に係るインプットフォーマッティングモジュール1000の実施例を示す図である。以下、各図面について説明する。
【0029】
図2は、本発明の一実施例に係るインプットフォーマッティングモジュールを示す図である。図2は、インプット信号がシングルインプットストリームである場合のインプットフォーマッティングモジュールを示す。
【0030】
図2に示したように、本発明の一実施例に係るインプットフォーマッティングモジュールは、モードアダプテーションモジュール2000とストリームアダプテーションモジュール2100を含むことができる。
【0031】
図2に示したように、モードアダプテーションモジュール2000は、インプットインターフェース(input interface)ブロック2010、CRC−8エンコーダ(CRC−8 encoder)ブロック2020及びBBヘッダーインサーション(BB header insertion)ブロック2030を含むことができる。以下、各ブロックについて簡略に説明する。
【0032】
インプットインターフェースブロック2010は、入力されたシングルインプットストリームを、後でFEC(BCH/LDPC)を行うためのBB(baseband)フレーム長単位に分けて出力することができる。
【0033】
CRC−8エンコーダブロック2020は、各BBフレームのデータに対してCRCエンコーディングを行って冗長性(リダンダンシー)(redundancy)データを追加することができる。
【0034】
その後、BBヘッダーインサーションブロック2030は、モードアダプテーションタイプ(Mode Adaptation Type(TS/GS/IP))、ユーザパケット長(User Packet Length)、データフィールド長(Data Field Length)、ユーザパケットシンクバイト(User Packet Sync Byte)、データフィールド内のユーザパケットシンクバイトのスタートアドレス(Start Address)、ハイエフィシエンシモードインジケーター(High Efficiency Mode Indicator)、インプットストリームシンクロナイゼーションフィールド(Input Stream Synchronization Field)などの情報を含むヘッダーをBBフレームに挿入することができる。
【0035】
図2に示したように、ストリームアダプテーションモジュール2100は、パディングインサーション(Padding insertion)ブロック2110及びBBスクランブラ(BB scrambler)ブロック2120を含むことができる。以下、各ブロックについて簡略に説明する。
【0036】
パディングインサーションブロック2110は、モードアダプテーションモジュール2000から入力されたデータが、FECエンコーディングに必要な入力データ長よりも小さい場合、パディングビットを挿入して必要な入力データ長を有するように出力することができる。
【0037】
BBスクランブラブロック2120は、入力されたビットストリームに対して、PRBS(Pseudo Random Binary Sequence)を用いてXORを行ってランダム化することができる。
【0038】
上述したブロックは、設計者の意図に応じて省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
【0039】
図2に示したように、インプットフォーマッティングモジュールは、最終的にDPをコーディングアンドモジュレーションモジュールに出力することができる。
【0040】
図3は、本発明の他の実施例に係るインプットフォーマッティングモジュールを示す図である。図3は、インプット信号がマルチプルインプットストリームである場合のインプットフォーマッティングモジュールのモードアダプテーションモジュールを示す図である。
【0041】
マルチプルインプットストリームを処理するためのインプットフォーマッティングモジュールのモードアダプテーションモジュールは、各インプットストリームを独立に処理することができる。
【0042】
図3に示したように、マルチプルインプットストリームをそれぞれ処理するためのモードアダプテーションモジュール3000は、インプットインターフェース(input interface)ブロック、インプットストリームシンクロナイザ(input stream synchronizer)ブロック、コンペンセーティングディレイ(compensating delay)ブロック、ヌルパケットディリーション(null packet deletion)ブロック、CRC−8エンコーダ(CRC−8encoder)ブロック及びBBヘッダーインサーション(BB header insertion)ブロックを含むことができる。以下、各ブロックについて簡略に説明する。
【0043】
インプットインターフェースブロック、CRC−8エンコーダブロック及びBBヘッダーインサーションブロックの動作は、図2で説明した通りであるので省略する。
【0044】
インプットストリームシンクロナイザブロック3100は、ISCR(Input Stream Clock Reference)情報を伝送して、受信端でTSあるいはGSストリームを復元するのに必要なタイミング情報を挿入することができる。
【0045】
コンペンセーティングディレイブロック3200は、インプットストリームシンクロナイザブロックによって発生したタイミング情報と共に、送信装置のデータプロセシングによるDP間のディレイが発生した場合、受信装置で同期を合わせることができるように入力データを遅延させて出力することができる。
【0046】
ヌルパケットディリーションブロック3300は、不必要に伝送される入力ヌルパケットを除去し、除去された位置に応じて除去されたヌルパケットの個数を挿入して伝送することができる。
【0047】
上述したブロックは、設計者の意図に応じて省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
【0048】
図4は、本発明の更に他の実施例に係るインプットフォーマッティングモジュールを示す図である。
【0049】
具体的には、図4は、インプット信号がマルチプルインプットストリームである場合のインプットフォーマッティングモジュールのストリームアダプテーションモジュールを示す図である。
【0050】
本発明の一実施例に係るマルチプルインプットストリーム(multiple input streams)である場合のインプットフォーマッティングモジュールのストリームアダプテーションモジュールは、スケジューラ(scheduler)4000、1−フレームディレイ(1−frame delay)ブロック4100、インバンドシグナリング又はパディングインサーション(In−band signaling or padding insertion)ブロック4200、PLS生成(PLS、physical layer signaling、generation)ブロック4300及びBBスクランブラ(BB scrambler)ブロック4400を含むことができる。以下、各ブロックの動作について説明する。
【0051】
スケジューラ4000は、デュアル極性(dual polarity)を含む多重アンテナを使用するMIMOシステムのためのスケジューリングを行うことができる。また、スケジューラ4000は、図1で説明したコーディングアンドモジュレーションモジュール内のビットトゥセルデマックス(bit to cell demux)ブロック、セルインターリーバ(cell interleaver)ブロック、タイムインターリーバ(time interleaver)ブロックなどの各アンテナ経路のための信号処理ブロックに使用されるパラメータを発生させることができる。
【0052】
1−フレームディレイブロック4100は、DP内に挿入されるインバンドシグナリングなどのために、次のフレームに対するスケジューリング情報が現在のフレームに伝送され得るように、入力データを1つの信号フレームだけ遅延させることができる。
【0053】
インバンドシグナリング又はパディングインサーションブロック4200は、1つの信号フレームだけ遅延されたデータに、遅延されていないPLS−ダイナミックシグナリング(dynamic signaling)情報を挿入することができる。この場合、インバンドシグナリング又はパディングインサーションブロック4200は、パディングのための空間がある場合にパディングビットを挿入したり、インバンドシグナリング情報をパディング空間に挿入したりすることができる。また、スケジューラ4000は、インバンドシグナリングと別個に、現在のフレームに対するPLS−ダイナミックシグナリング情報を出力することができる。したがって、後述するセルマッパーは、スケジューラ4000で出力したスケジューリング情報に従って入力セルをマッピングすることができる。
【0054】
PLS生成ブロック4300は、インバンドシグナリングを除いて、信号フレームのプリアンブルシンボル(preamble symbol)やスプレッディングされてデータシンボルなどに伝送されるPLSデータ(またはPLS)を生成することができる。この場合、本発明の一実施例に係るPLSデータは、シグナリング情報と呼ぶことができる。また、本発明の一実施例に係るPLSデータは、PLS−プレ情報とPLS−ポスト情報とに分離できる。PLS−プレ情報は、放送信号受信装置がPLS−ポスト情報をデコーディングするのに必要なパラメータ、及びスタティック(static)PLSシグナリング情報を含むことができ、PLS−ポスト情報は、放送信号受信装置がDPをデコーディングするのに必要なパラメータを含むことができる。上述したDPをデコーディングするのに必要なパラメータは、再びスタティックPLSシグナリング情報とダイナミックPLSシグナリング情報とに分離できる。スタティックPLSシグナリング情報は、スーパーフレームに含まれた全てのフレームに共通に適用され得るパラメータであって、スーパーフレーム単位で変更され得る。ダイナミックPLSシグナリング情報は、スーパーフレームに含まれたフレーム毎に異ならせて適用され得るパラメータであって、フレーム単位で変更され得る。したがって、受信装置は、PLS−プレ情報をデコーディングしてPLS−ポスト情報を獲得し、PLS−ポスト情報をデコーディングして所望のDPをデコーディングすることができる。
【0055】
BBスクランブラブロック4400は、最終的にウェーブフォームジェネレーションブロックの出力信号のPAPR値が低くなるようにPRBSを発生させて、入力ビット列とXORさせて出力することができる。図4に示したように、BBスクランブラブロック4400のスクランブルリングは、DPとPLSの両方に対して適用され得る。
【0056】
上述したブロックは、設計者の意図に応じて省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
【0057】
図4に示したように、ストリームアダプテーションモジュールは、最終的に各data pipe(DP)をコーディングアンドモジュレーションモジュールに出力することができる。
【0058】
図5は、本発明の一実施例に係るコーディングアンドモジュレーションモジュールを示す図である。
【0059】
図5のコーディングアンドモジュレーションモジュールは、図1で説明したコーディングアンドモジュレーションモジュール1100の一実施例に該当する。
【0060】
上述したように、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための送信装置は、地上波放送サービス、モバイル放送サービス及びUHDTVサービスなどを提供することができる。
【0061】
すなわち、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための送信装置が提供しようとするサービスの特性に応じてQoS(quality of service)が異なるので、各サービスに対応するデータが処理される方式が変わらなければならない。したがって、本発明の一実施例に係るコーディングアンドモジュレーションモジュールは、入力されたDPに対して、それぞれの経路別にSISO、MISOとMIMO方式を独立に適用して処理することができる。結果的に、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための送信装置は、各DPを介して伝送するサービスやサービスコンポーネント別にQoSを調節することができる。
【0062】
したがって、本発明の一実施例に係るコーディングアンドモジュレーションモジュールは、SISO方式のための第1ブロック5000、MISO方式のための第2ブロック5100、MIMO方式のための第3ブロック5200及びPLS−プレ/ポスト情報を処理するための第4ブロック5300を含むことができる。図5に示されたコーディングアンドモジュレーションモジュールは一実施例に過ぎず、設計者の意図に応じてコーディングアンドモジュレーションモジュールは、第1ブロック5000及び第4ブロック5300のみを含んでいてもよく、第2ブロック5100及び第4ブロック5300のみを含んでいてもよく、第3ブロック5200及び第4ブロック5300のみを含んでいてもよい。すなわち、設計者の意図に応じて、コーディングアンドモジュレーションモジュールは、各DPを同一又は異ならせて処理するためのブロックを含むことができる。
【0063】
以下、各ブロックについて説明する。
【0064】
第1ブロック5000は、入力されたDPをSISO処理するためのブロックであって、FECエンコーダ(FEC encoder)ブロック5010、ビットインターリーバ(bit interleaver)ブロック5020、ビットトゥセルデマックス(bit to cell demux)ブロック5030、コンステレーションマッパー(constellation mapper)ブロック5040、セルインターリーバ(cell interleaver)ブロック5050及びタイムインターリーバ(time interleaver)ブロック5060を含むことができる。
【0065】
FECエンコーダブロック5010は、入力されたDPに対してBCHエンコーディング及びLDPCエンコーディングを行ってリダンダンシーを追加し、伝送チャネル上のエラーを受信端で訂正してFECブロックを出力することができる。
【0066】
ビットインターリーバブロック5020は、FECエンコーディングが行われたデータのビット列をインターリービングルール(rule)によってインターリービングして、伝送チャネル上で発生し得るバーストエラーに対してロバスト性を有するように処理することができる。したがって、QAMシンボルにディープフェージング(deep fading)あるいはイレイジャー(erasure)が加えられた場合、各QAMシンボルにはインターリービングされたビットがマッピングされているので、全コードワードビットにおいて連続したビットにエラーが発生することを防止することがありえる。
【0067】
ビットトゥセルデマックスブロック5030は、入力されたビット列の順序及びコンステレーションマッピングルールの両方とも考慮して、FECブロック内の各ビットが適切なロバスト性(robustness)を有して伝送され得るように入力ビット列の順序を決定して出力することができる。
【0068】
また、ビットインターリーバブロック5020は、FECエンコーダブロック5010とコンステレーションマッパーブロック5040との間に位置し、受信端のLDPCデコーディングを考慮して、FECエンコーダブロック5010で行ったLDPCエンコーディングの出力ビットを、コンステレーションマッパーブロックの互いに異なる信頼性(reliability)及び最適の値を有するビットポジション(bit position)と連結させる役割を果たすことができる。したがって、ビットトゥセルデマックスブロック5030は、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
【0069】
コンステレーションマッパーブロック5040は、入力されたビットワードを1つのコンステレーションにマッピングすることができる。この場合、コンステレーションマッパーブロックは、追加的にローテーションアンドQ−ディレイ(rotation & Q−delay)を行うことができる。すなわち、コンステレーションマッパーブロックは、入力されたコンステレーションをローテーション角度(rotation angle)に応じてローテーションさせた後、I(In−phase)成分とQ(Quadrature−phase)成分とに分けた後、Q成分のみを任意の値でディレイさせることができる。その後、ペアになったI成分とQ成分を用いて、新しいコンステレーションに再マッピングすることができる。
【0070】
また、コンステレーションマッパーブロック5040は、最適のコンステレーションポイントを見つけるために、2次元平面上のコンステレーションポイントを動かす動作を行うことができる。この過程を通じて、コーディングアンドモジュレーションモジュール1100の容量(capacity)を最適化することができる。また、コンステレーションマッパーブロック5040は、IQバランスドコンステレーションポイント(IQ−balanced constellation points)及びローテーション方式を用いて、上述した動作を行うことができる。また、コンステレーションマッパーブロック5040は、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
【0071】
セルインターリーバブロック5050は、一つのFECブロックに該当するセルをランダムに混ぜて出力し、各FECブロックに該当するセルを各FECブロック毎に互いに異なる順序で出力することができる。
【0072】
タイムインターリーバブロック5060は、多数個のFECブロックに属するセル(cell)を互いに混ぜて出力することができる。したがって、各FECブロックのセルは、タイムインターリービングデプス(depth)だけの区間内に分散されて伝送されるので、ダイバーシティ利得を獲得することができる。
【0073】
第2ブロック5100は、入力されたDPをMISO処理するためのブロックであって、図5に示したように、第1ブロック5000と同様に、FECエンコーダブロック、ビットインターリーバブロック、ビットトゥセルデマックスブロック、コンステレーションマッパーブロック、セルインターリーバブロック及びタイムインターリーバブロックを含むことができるが、MISOプロセシング(processing)ブロック5110をさらに含むという点で異なる。第2ブロック5100は、第1ブロック5000と同様に、入力からタイムインターリーバまで同一の役割の過程を行うので、同一のブロックについての説明は省略する。
【0074】
MISOプロセシングブロック5110は、入力された一連のセルに対して、伝送ダイバーシティ(transmit diversity)を与えるMISOエンコーディングマトリックスに従ってエンコーディングを行い、MISOプロセシングされたデータを2つの経路を介して出力することができる。本発明の一実施例に係るMISOプロセシングは、OSTBC(orthogonal space time block coding)/OSFBC(orthogonal space frequency block coding、いわゆるAlamouti coding)を含むことができる。
【0075】
第3ブロック5200は、入力されたDPをMIMO処理するためのブロックであって、図5に示したように、第2ブロック5100と同様に、FECエンコーダブロック、ビットインターリーバブロック、ビットトゥセルデマックスブロック、コンステレーションマッパーブロック、セルインターリーバブロック及びタイムインターリーバブロックを含むことができるが、MIMOプロセシングブロック5220を含むという点でデータ処理過程が異なる。
【0076】
すなわち、第3ブロック5200の場合、FECエンコーダブロック及びビットインターリーバブロックは、第1及び2ブロック5000,5100と具体的な機能は異なるが、基本的な役割は同一である。
【0077】
ビットトゥセルデマックスブロック5210は、MIMOプロセシングの入力数と同じ数の出力ビット列を生成し、MIMOプロセシングのためのMIMO pathを介して出力することができる。この場合、ビットトゥセルデマックスブロック5210は、LDPCとMIMOプロセシングの特性を考慮して、受信端のデコーディング性能を最適化するように設計され得る。
【0078】
コンステレーションマッパーブロック、セルインターリーバブロック、タイムインターリーバブロックも、具体的な機能は異なるが、基本的な役割は第1及び2ブロック5000,5100で説明したものと同一である。また、図5に示したように、コンステレーションマッパーブロック、セルインターリーバブロック、タイムインターリーバブロックは、ビットトゥセルデマックスブロックから出力された出力ビット列を処理するために、MIMOプロセシングのためのMIMO経路の数だけ存在し得る。この場合、コンステレーションマッパーブロック、セルインターリーバブロック、タイムインターリーバブロックは、各経路を介して入力されるデータに対して、それぞれ同一あるいは独立に動作することができる。
【0079】
MIMOプロセシングブロック5220は、入力された2つの入力セルに対して、MIMOエンコーディングマトリックスを使用してMIMOプロセシングを行い、MIMOプロセシングされたデータを2つの経路を介して出力することができる。本発明の一実施例に係るMIMOエンコーディングマトリックスは、SMマトリックス(spatial multiplexing)、ゴールデンコード(Golden code)、フルレートフルダイバーシティコード(Full−rate full diversity code)、リニアディスパージョンコード(Linear dispersion code)などを含むことができる。
【0080】
第4ブロック5300は、PLS−プレ/ポスト情報を処理するためのブロックであって、SISOまたはMISOプロセシングを行うことができる。
【0081】
第4ブロック5300に含まれたビットインターリーバブロック、ビットトゥセルデマックスブロック、コンステレーションマッパーブロック、セルインターリーバブロック、タイムインターリーバブロック及びMISOプロセシングブロックは、上述した第2ブロック5100に含まれたブロックと具体的な機能は異なるが、基本的な役割は同一である。
【0082】
第4ブロック5300に含まれたFECエンコーダ(Shortened/punctured FEC encoder(LDPC/BCH))ブロック5310は、入力データの長さがFECエンコーディングを行うのに必要な長さよりも短い場合に備えた、PLS経路のためのFECエンコーディング方式を用いてPLSデータを処理することができる。具体的に、FECエンコーダブロック5310は、入力ビット列に対してBCHエンコーディングを行い、その後、ノーマルLDPCエンコーディングに必要な入力ビット列の長さだけゼロパディング(zero padding)を行い、LDPCエンコーディングを行った後、パディングされたゼロを除去して、エフェクティブコードレート(effective code rate)がDPと同一又はDPよりも低くなるようにパリティビット(parity bit)をパンクチャリング(puncturing)することができる。
【0083】
上述した第1ブロック5000乃至第4ブロック5300に含まれたブロックは、設計者の意図に応じて省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
【0084】
図5に示したように、コーディングアンドモジュレーションモジュールは、最終的に、各経路別に処理されたDP、PLS−プレ情報、PLS−ポスト情報をフレームストラクチャモジュールに出力することができる。
【0085】
図6は、本発明の一実施例に係るフレームストラクチャモジュールを示す図である。
【0086】
図6に示されたフレームストラクチャモジュールは、図1で説明したフレームストラクチャモジュール1200の一実施例に該当する。
【0087】
本発明の一実施例に係るフレームストラクチャブロックは、少なくとも1つのセルマッパー((pair−wise) cell−mapper)6000、少なくとも1つのディレイ補償(delay compensation)モジュール6100及び少なくとも1つのブロックインターリーバ((pair−wise) block interleaver)6200を含むことができる。セルマッパー6000、ディレイ補償モジュール6100及びブロックインターリーバ6200の数は、設計者の意図に応じて変更可能である。以下、各モジュールの動作を中心に説明する。
【0088】
セルマッパー6000は、コーディングアンドモジュレーションモジュールから出力されたSISO、MISOまたはMIMO処理されたDPに対応するセル、DP間に共通に適用され得るコモンデータ(common data)に対応するセル、PLS−プレ/ポスト情報に対応するセルを、スケジューリング情報に従って信号フレームに割り当てる(または配置)ことができる。コモンデータは、全部又は一部のDP間に共通に適用され得るシグナリング情報を意味し、特定のDPを介して伝送することができる。コモンデータを伝送するDPをコモンDP(common DP)と呼ぶことができ、これは、設計者の意図に応じて変更可能である。
【0089】
本発明の一実施例に係る送信装置が2つの出力アンテナを使用し、上述したMISOプロセシングにおいてアラモウチコーディング(Alamouti coding)を使用する場合、アラモウチエンコーディングによるオーソゴナリティ(直行性)(orthogonality)を維持するために、セルマッパー6000はペアワイズセルマッピング(pair−wise cell mapping)を行うことができる。すなわち、セルマッパー6000は、入力セルに対して、連続した2つのセルを1つの単位として処理して信号フレームにマッピングすることができる。したがって、各アンテナの出力経路に該当する入力経路内のペアになったセルは、信号フレーム内の互いに隣接する位置に割り当てられ得る。
【0090】
ディレイ補償ブロック6100は、次の信号フレームに対する入力PLSデータセルを1信号フレームだけディレイし、現在の信号フレームに該当するPLSデータを獲得することができる。この場合、現在の信号フレームのPLSデータは、現在の信号フレーム内のプリアンブル領域を介して伝送され得、次の信号フレームに対するPLSデータは、現在の信号フレーム内のプリアンブル領域または現在の信号フレームの各DP内のインバンドシグナリングを介して伝送されてもよい。これは、設計者の意図に応じて変更可能である。
【0091】
ブロックインターリーバ6200は、信号フレームの単位となる伝送ブロック内のセルをインターリービングすることによって、追加的なダイバーシティ利得を獲得することができる。また、ブロックインターリーバ6200は、上述したペアワイズセルマッピングが行われた場合、入力セルに対して、連続した2つのセルを1つの単位として処理してインターリービングを行うことができる。したがって、ブロックインターリーバ6200から出力されるセルは、同一の2つの連続したcellであり得る。
【0092】
ペアワイズマッピング及びペアワイズインターリービングが行われる場合、少なくとも1つのセルマッパーと少なくとも1つのブロックインターリーバは、それぞれの経路を介して入力されるデータに対して同一あるいは独立に動作することができる。
【0093】
上述したブロックは、設計者の意図に応じて省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
【0094】
図6に示したように、フレームストラクチャモジュールは、少なくとも1つの信号フレームをウェーブフォームジェネレーションモジュールに出力することができる。
【0095】
図7は、本発明の一実施例に係るウェーブフォームジェネレーションモジュールを示す図である。
【0096】
図7に示されたウェーブフォームジェネレーションモジュールは、図1で説明したウェーブフォームジェネレーションモジュール1300の一実施例に該当する。
【0097】
本発明の一実施例に係るウェーブフォームジェネレーションモジュールは、図6で説明したフレームストラクチャモジュールから出力された信号フレームの入力を受け、出力するためのアンテナの数だけ信号フレームを変調して伝送することができる。
【0098】
具体的には、図7に示されたウェーブフォームジェネレーションモジュールは、m個のTxアンテナを使用する送信装置のウェーブフォームジェネレーションモジュールの実施例であって、m個の経路だけ入力されたフレームを変調して出力するためのm個の処理ブロックを含むことができる。m個の処理ブロックは、全て同一の処理過程を行うことができる。以下では、m個の処理ブロックにおいて最初の処理ブロック7000の動作を中心に説明する。
【0099】
最初の処理ブロック7000は、レファレンスシグナルインサーションアンドPAPRリダクション(reference signal insertion & PAPR reduction)ブロック7100、インバースウェーブフォームトランスフォーム(Inverse waveform transform)ブロック7200、PAPRリダクション(PAPR reduction in time)ブロック7300、ガードシーケンスインサーション(Guard sequence insertion)ブロック7400、プリアンブルインサーション(preamble insertion)ブロック7500、ウェーブフォームプロセシング(waveform processing)ブロック7600、他システムインサーション(other system insertion)ブロック7700及びDAC(Digital Analog Conveter)ブロック7800を含むことができる。
【0100】
レファレンスシグナルインサーションアンドPAPRリダクションブロック7100は、各信号ブロック毎に定められた位置にレファレンス信号を挿入し、タイムドメインでのPAPR値を低くするために、PAPRリダクションスキーム(reduction scheme)を適用することができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがOFDMシステムである場合、レファレンスシグナルインサーションアンドPAPRリダクションブロック7100は、アクティブサブキャリアの一部を使用せずに保存(reserve)する方法を用いることができる。また、レファレンスシグナルインサーションアンドPAPRリダクションブロック7100は、放送送受信システムに応じてPAPRリダクションスキームを追加の特徴として使用しなくてもよい。
【0101】
インバースウェーブフォームトランスフォームブロック7200は、伝送チャネルの特性とシステム構造を考慮して、伝送効率及び柔軟性(flexibility)が向上する方式で入力信号をトランスフォームして出力することができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがOFDMシステムである場合、インバースウェーブフォームトランスフォームブロック7200は、インバースFFTオペレーション(Inverse FFT operation)を使用して周波数領域の信号を時間領域に変換する方式を用いることができる。また、本発明の一実施例に係る放送送受信システムがシングルキャリアシステムである場合、インバースウェーブフォームトランスフォームブロックはウェーブフォームジェネレーションモジュール内で使用されなくてもよい。
【0102】
PAPRリダクションブロック7300は、入力された信号に対して、時間領域でPAPRを低くするための方法を適用することができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがOFDMシステムである場合、PAPRリダクションブロック7300は、簡単にピークアンプリチュード(peak amplitude)をクリッピング(clipping)する方法を用いてもよい。また、PAPRリダクションブロック7300は追加の特徴であって、本発明の一実施例に係る放送送受信システムに応じて使用されなくてもよい。
【0103】
ガードシーケンスインサーションブロック7400は、伝送チャネルのディレイスプレッド(delay spread)による影響を最小化するために、隣接する信号ブロック間にガードインターバルをおいて、必要に応じて特定のシーケンスを挿入することができる。したがって、受信装置は、同期化やチャネル推定を容易に行うことができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがOFDMシステムである場合、ガードシーケンスインサーションブロック7400は、OFDMシンボルのガードインターバル区間にサイクリックプレフィックス(cyclic prefix)を挿入してもよい。
【0104】
プリアンブルインサーションブロック7500は、受信装置がターゲッティングするシステム信号を迅速且つ効率的に検出し得るように、送受信装置間の約束された既知のタイプ(known type)の信号(プリアンブル又はプリアンブルシンボル)を伝送信号に挿入することができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがOFDMシステムである場合、プリアンブルインサーションブロック7500は、多数個のOFDMシンボルで構成された信号フレームを定義し、毎信号フレームの開始部分にプリアンブルを挿入することができる。したがって、プリアンブルは、基本PSLデータを運搬することができ、各信号フレームの開始部分に位置することができる。
【0105】
ウェーブフォームプロセシングブロック7600は、入力ベースバンド信号に対して、チャネルの伝送特性に合わせてウェーブフォームプロセシングを行うことができる。ウェーブフォームプロセシングブロック7600は、一実施例として、伝送信号のアウトオブバンドエミッション(out−of−band emission)の基準を得るためにSRRCフィルタリング(square−root−raised cosine filtering)を行う方式を用いてもよい。また、本発明の一実施例に係る放送送受信システムがマルチキャリアシステムである場合、ウェーブフォームプロセシングブロック7600は使用されなくてもよい。
【0106】
他システムインサーションブロック7700は、同一のRF信号帯域幅内に互いに異なる2つ以上の放送サービスを提供する放送送受信システムのデータを共に伝送できるように、複数の放送送受信システムの信号を時間領域でマルチプレクシングすることができる。この場合、互いに異なる2つ以上のシステムは、互いに異なる放送サービスを伝送するシステムを意味する。互いに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意味し得る。また、各放送サービスと関連するデータは、互いに異なるフレームを介して伝送され得る。
【0107】
DACブロック7800は、入力デジタル信号をアナログ信号に変換して出力することができる。DACブロック7800から出力された信号は、m個の出力アンテナを介して伝送され得る。本発明の一実施例に係る伝送アンテナは、垂直(vertical)又は水平(horizontal)極性(polarity)を有することができる。
【0108】
また、上述したブロックは、設計者の意図に応じて省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
【0109】
図8は、本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための受信装置の構造を示す図である。
【0110】
本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための受信装置は、図1で説明した次世代放送サービスのための送信装置に対応し得る。本発明の一実施例に係る次世代放送サービスのための受信装置は、シンクロナイゼーションアンドデモジュレーション(synchronization & demodulation)モジュール8000、フレームパーシング(frame parsing)モジュール8100、デマッピングアンドデコーディング(demapping & decoding)モジュール8200、アウトプットプロセッサ(output processor)8300及びシグナリングデコーディング(signaling decoding)モジュール8400を含むことができる。以下、各モジュールの動作を中心に説明する。
【0111】
シンクロナイゼーションアンドデモジュレーションモジュール8000は、m個の受信アンテナを介して入力信号を受信し、受信装置に対応するシステムに対する信号のディテクティング(検出)及びシンクロナイゼーション(synchronization)を行い、送信端で行った方式の逆過程に該当するデモジュレーション(復調)(demodulation)を行うことができる。
【0112】
フレームパーシングモジュール8100は、入力された信号フレームをパーシングし、ユーザが選択したサービスを伝送するデータを抽出することができる。フレームパーシングモジュール8100は、送信装置でインターリービングを行った場合、これに対する逆過程としてデインターリービングを行うことができる。この場合、抽出しなければならない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8400から出力されたデータをデコーディングして、送信装置で行ったスケジューリング情報などを復元して獲得することができる。
【0113】
デマッピングアンドデコーディングモジュール8200は、入力信号をビットドメインのデータに変換した後、必要に応じてデインターリービング過程を行うことができる。デマッピングアンドデコーディングモジュール8200は、伝送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、伝送チャネル上で発生したエラーに対してデコーディングを通じてエラー訂正を行うことができる。この場合、デマッピングアンドデコーディングモジュール8200は、シグナリングデコーディングモジュール8400から出力されたデータをデコーディングして、デマッピング及びデコーディングに必要な伝送パラメータを獲得することができる。
【0114】
アウトプットプロセッサ8300は、送信装置で伝送効率を高めるために適用した様々な圧縮/信号処理過程の逆過程を行うことができる。この場合、アウトプットプロセッサ8300は、シグナリングデコーディングモジュール8400から出力されたデータから、必要な制御情報を獲得することができる。アウトプットプロセッサ8300の最終出力は、送信装置に入力された信号に該当し、MPEG−TS、IPストリーム(v4 or v6)及びGS(generic stream)であり得る。
【0115】
シグナリングデコーディングモジュール8400は、デモジュレートされた信号からPLS情報を獲得することができる。上述したように、フレームパーシングモジュール8100、デマッピングアンドデコーディングモジュール8200及びアウトプットプロセッサ8300は、シグナリングデコーディングモジュール8400から出力されたデータを用いて当該モジュールの機能を行うことができる。
【0116】
図9は、本発明の一実施例に係るシンクロナイゼーションアンドデモジュレーションモジュールを示す図である。
【0117】
図9に示されたシンクロナイゼーションアンドデモジュレーションモジュールは、図8で説明したシンクロナイゼーションアンドデモジュレーションモジュールの一実施例に該当する。また、図9に示されたシンクロナイゼーションアンドデモジュレーションモジュールは、図7で説明したウェーブフォームジェネレーションモジュールの逆動作を行うことができる。
【0118】
図9に示したように、本発明の一実施例に係るシンクロナイゼーションアンドデモジュレーションモジュールは、m個のRxアンテナを使用する受信装置のシンクロナイゼーションアンドデモジュレーションモジュールの実施例であって、m個の経路だけ入力された信号を復調して出力するためのm個の処理ブロックを含むことができる。m個の処理ブロックは、全て同一の処理過程を行うことができる。以下では、m個の処理ブロックにおいて最初の処理ブロック9000の動作を中心に説明する。
【0119】
最初の処理ブロック9000は、チューナー(tuner)9100、ADCブロック9200、プリアンブルディテクター(preamble dectector)9300、ガードシーケンスディテクター(guard sequence detector)9400、ウェーブフォームトランスフォーム(waveform transmform)ブロック9500、タイム/フリークエンシーシンク(Time/freq sync)ブロック9600、レファレンス信号ディテクター(Reference signal detector)9700、チャネルイコライザー(Channel equalizer)9800及びインバースウェーブフォームトランスフォーム(Inverse waveform transform)ブロック9900を含むことができる。
【0120】
チューナー9100は、所望の周波数帯域を選択し、受信した信号の大きさを補償してADCブロック9200に出力することができる。
【0121】
ADCブロック9200は、チューナー9100から出力された信号をデジタル信号に変換することができる。
【0122】
プリアンブルディテクター9300は、デジタル信号に対して、受信装置に対応するシステムの信号であるか否かを確認するためにプリアンブル(またはプリアンブル信号又はプリアンブルシンボル)を検出することができる。この場合、プリアンブルディテクター9300は、プリアンブルを介して受信される基本的な伝送パラメータを復号することができる。
【0123】
ガードシーケンスディテクター9400は、デジタル信号内のガードシーケンスを検出することができる。タイム/フリークエンシーシンクブロック9600は、検出されたガードシーケンスを用いてタイム/フリークエンシーシンクロナイゼーション(synchronization)を行うことができ、チャネルイコライザー9800は、検出されたガードシーケンスを用いて受信/復元されたシーケンスを介してチャネルを推定することができる。
【0124】
ウェーブフォームトランスフォームブロック9500は、送信側でインバースウェーブフォームトランスフォームが行われた場合、これに対する逆変換過程を行うことができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがマルチキャリアシステムである場合、ウェーブフォームトランスフォームブロック9500はFFT変換過程を行うことができる。また、本発明の一実施例に係る放送送受信システムがシングルキャリアシステムである場合、受信された時間領域の信号が周波数領域で処理するために使用されたり、時間領域で全て処理されたりする場合、ウェーブフォームトランスフォームブロック9500は使用されなくてもよい。
【0125】
タイム/フリークエンシーシンクブロック9600は、プリアンブルディテクター9300、ガードシーケンスディテクター9400、レファレンス信号ディテクター9700の出力データを受信し、検出された信号に対して、ガードシーケンスディテクション(guard sequence detection)、ブロックウィンドウポジショニング(block window positioning)を含む時間同期化及びキャリア周波数同期化を行うことができる。このとき、周波数同期化のために、タイム/フリークエンシーシンクブロック9600は、ウェーブフォームトランスフォームブロック9500の出力信号をフィードバックして使用することができる。
【0126】
レファレンス信号ディテクター9700は、受信されたレファレンス信号を検出することができる。したがって、本発明の一実施例に係る受信装置は、シンクロナイゼーションを行ったり、チャネル推定(channel estimation)を行ったりすることができる。
【0127】
チャネルイコライザー9800は、ガードシーケンスやレファレンス信号から、各伝送アンテナから各受信アンテナまでの伝送チャネルを推定し、推定されたチャネルを用いて各受信データに対するチャネル補償(equalization)を行うことができる。
【0128】
インバースウェーブフォームトランスフォームブロック9900は、同期及びチャネル推定/補償を効率的に行うためにウェーブフォームトランスフォームブロック9500がウェーブフォームトランスフォームを行った場合、再び元の受信データドメインに復元する役割を果たすことができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがシングルキャリアシステムである場合、ウェーブフォームトランスフォームブロック9500は、同期/チャネル推定/補償を周波数領域で行うためにFFTを行うことができ、インバースウェーブフォームトランスフォームブロック9900は、チャネル補償が完了した信号に対してIFFTを行うことによって、伝送されたデータシンボルを復元することができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがマルチキャリアシステムである場合、インバースウェーブフォームトランスフォームブロック9900は使用されなくてもよい。
【0129】
また、上述したブロックは、設計者の意図に応じて省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
【0130】
図10は、本発明の一実施例に係るフレームパーシングモジュールを示す図である。
【0131】
図10に示されたフレームパーシングモジュールは、図8で説明したフレームパーシングモジュールの一実施例に該当する。また、図10に示されたフレームパーシングモジュールは、図6で説明したフレームストラクチャモジュールの逆動作を行うことができる。
【0132】
図10に示したように、本発明の一実施例に係るフレームパーシングモジュールは、少なくとも1つの(ペアワイズ)ブロックインターリーバ((pair−wise)block interleaver)10000及び少なくとも1つの(ペアワイズ)セルデマッパー((pair−wise)cell demapper)10100を含むことができる。
【0133】
ブロックインターリーバ10000は、m個の受信アンテナの各データ経路に入力されてシンクロナイゼーションアンドデモジュレーションモジュールで処理されたデータに対して、各信号ブロック単位で、データに対するデインターリービングを行うことができる。この場合、図8で説明したように、送信側でペアワイズインターリービングが行われた場合、ブロックインターリーバ10000は、各入力経路に対して、連続した2つのデータを1つのペア(pair)として処理することができる。したがって、ブロックインターリーバ10000は、デインターリービングを行った場合にも、連続した2つの出力データを出力することができる。また、ブロックインターリーバ10000は、送信端で行ったインターリービング過程の逆過程を行って元のデータ順に出力することができる。
【0134】
セルデマッパー10100は、受信された信号フレームから、コモンデータに対応するセル、DPに対応するセル及びPLS情報に対応するセルを抽出することができる。必要であれば、セルデマッパー10100は、複数個の部分に分散されて伝送されたデータをマージング(統合)(merging)し、1つのストリームとして出力することができる。また、図6で説明したように、送信端で2つの連続したセルの入力データが1つのペアとして処理されてマッピングされた場合、セルデマッパー10100は、これに該当する逆過程として、連続した2つの入力セルを1つの単位として処理するペアワイズセルデマッピングを行うことができる。
【0135】
また、セルデマッパー10100は、現在のフレームを介して受信したPLSシグナリング情報に対して、それぞれPLS−プレ情報及びPLS−ポスト情報として全て抽出して出力することができる。
【0136】
上述したブロックは、設計者の意図に応じて省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
【0137】
図11は、本発明の一実施例に係るデマッピングアンドデコーディングモジュールを示す図である。
【0138】
図11に示されたデマッピングアンドデコーディングモジュールは、図8で説明したデマッピングアンドデコーディングモジュールの一実施例に該当する。また、図11に示されたデマッピングアンドデコーディングモジュールは、図5で説明したコーディングアンドモジュレーションモジュールの逆動作を行うことができる。
【0139】
上述したように、本発明の一実施例に係る送信装置のコーディングアンドモジュレーションモジュールは、入力されたデータパイプDP(data pipe)に対して、それぞれの経路別にSISO、MISOとMIMO方式を独立に適用して処理することができる。したがって、図11に示されたデマッピングアンドデコーディングモジュールも、送信装置に対応してフレームパーサーから出力されたデータをそれぞれSISO、MISO、MIMO処理するためのブロックを含むことができる。
【0140】
図11に示したように、本発明の一実施例に係るデマッピングアンドデコーディングモジュールは、SISO方式のための第1ブロック11000、MISO方式のための第2ブロック11100、MIMO方式のための第3ブロック11200及びPLSプリ情報/ポスト情報を処理するための第4ブロック11300を含むことができる。図11に示されたデマッピングアンドデコーディングモジュールは一実施例に過ぎず、設計者の意図に応じて、デマッピングアンドデコーディングモジュールは、第1ブロック11000及び第4ブロック11300のみを含んでいてもよく、第2ブロック11100及び第4ブロック11300のみを含んでいてもよく、第3ブロック11200及び第4ブロック11300のみを含んでいてもよい。すなわち、設計者の意図に応じて、デマッピングアンドデコーディングモジュールは、各DPを同一又は異ならせて処理するためのブロックを含むことができる。
【0141】
以下、各ブロックについて説明する。
【0142】
第1ブロック11000は、入力されたDPをSISO処理するためのブロックであって、タイムデインターリーバ(time de−interleaver)ブロック11010、セルデインターリーバ(cell de−interleaver)ブロック11020、コンステレーションデマッパー(constellation demapper)ブロック11030、セルトゥビットマックス(cell to bit mux)ブロック11040、ビットデインターリーバ(bit de−interleaver)ブロック11050及びFECデコーダ(FEC decoder(LDPC/BCH))ブロック11060を含むことができる。
【0143】
タイムインターリーバブロック11010は、図5で説明したタイムインターリーバブロック5060の逆過程を行うことができる。すなわち、タイムインターリーバブロック11010は、時間領域でインターリービングされた入力シンボルを元の位置にデインターリービングすることができる。
【0144】
セルデインターリーバブロック11020は、図5で説明したセルデインターリーバブロック5050の逆過程を行うことができる。すなわち、セルデインターリーバブロック11020は、1つのFECブロック内でスプレッドされたセルの位置を元の位置にデインターリービングすることができる。
【0145】
コンステレーションデマッパーブロック11030は、図5で説明したコンステレーションデマッパーブロック5040の逆過程を行うことができる。すなわち、コンステレーションデマッパーブロック11030は、シンボルドメインの入力信号をビットドメインのデータにデマッピングすることができる。また、コンステレーションデマッパーブロック11030は、ハードデシジョン(hard decision)を行い、ハードデシジョンの結果に従ってビットデータを出力してもよく、ソフトデシジョン(軟判定)(soft decision)値あるいは確率的な値に該当する各ビットのLLR(Log−likelihood ratio)値を出力することができる。もし、送信端で追加的なダイバーシティ利得を得るために回転されたコンステレーションを適用した場合、コンステレーションデマッパーブロック11030は、これに相応する2−D(2−Dimensional) LLRデマッピングを行うことができる。このとき、コンステレーションデマッパーブロック11030は、LLRを計算するとき、送信装置でI又はQ成分に対して行われたディレイ値を補償できるように計算を行うことができる。
【0146】
セルトゥビットマックスブロック11040は、図5で説明したビットトゥセルデマックスブロック5030の逆過程を行うことができる。すなわち、セルトゥビットマックスブロック11040は、ビットトゥセルデマックスブロック5030でマッピングされたビットデータを元のビットストリームの形態に復元することができる。
【0147】
ビットデインターリーバブロック11050は、図5で説明したビットインターリーバブロック5020の逆過程を行うことができる。すなわち、ビットデインターリーバブロック11050は、セルトゥビットマックスブロック11040から出力されたビットストリームを元の順にデインターリービングすることができる。
【0148】
FECデコーダブロック11060は、図5で説明したFECエンコーダブロック5010の逆過程を行うことができる。すなわち、FECデコーダブロック11060は、LDPCデコーディングとBCHデコーディングを行うことで、伝送チャネル上で発生したエラーを訂正することができる。
【0149】
第2ブロック11100は、入力されたDPをMISO処理するためのブロックであって、図11に示したように、第1ブロック11000と同様に、タイムデインターリーバブロック、セルデインターリーバブロック、コンステレーションデマッパーブロック、セルトゥビットマックスブロック、ビットデインターリーバブロック及びFECデコーダブロックを含むことができるが、MISOデコーディングブロック11110をさらに含むという点で異なる。第2ブロック11100は、第1ブロック11000と同様にタイムデインターリーバから出力まで同一の役割の過程を行うので、同一のブロックについての説明は省略する。
【0150】
MISOデコーディングブロック11110は、図5で説明したMISOプロセシングブロック5110の逆過程を行うことができる。本発明の一実施例に係る放送送受信システムがSTBCを使用したシステムである場合、MISOデコーディングブロック11110はアラモウチデコーディングを行うことができる。
【0151】
第3ブロック11200は、入力されたDPをMIMO処理するためのブロックであって、図11に示したように、第2ブロック11100と同様に、タイムデインターリーバブロック、セルデインターリーバブロック、コンステレーションデマッパーブロック、セルトゥビットマックスブロック、ビットデインターリーバブロック及びFECデコーダブロックを含むことができるが、MIMOデコーディングブロック11210を含むという点でデータ処理過程が異なる。第3ブロック11200に含まれたタイムデインターリーバ、セルデインターリーバ、コンステレーションデマッパー、セルトゥビットマックス、ビットデインターリーバブロックの動作は、第1〜第2ブロック11000〜11100に含まれた当該ブロックの動作と具体的な機能は異なり得るが、基本的な役割は同一である。
【0152】
MIMOデコーディングブロック11210は、m個の受信アンテナ入力信号に対して、セルデインターリーバの出力データを入力として受け、図5で説明したMIMOプロセシングブロック5220の逆過程としてMIMOデコーディングを行うことができる。MIMOデコーディングブロック11210は、最高の復号化性能を得るためにマキシマムライクリフッド(Maximum likelihood)デコーディングを行ったり、複雑度を減少させたスフィアーデコーディング(Sphere decoding)を行うことができる。または、MIMOデコーディングブロック11210は、MMSE検出を行ったり、イタレイティブデコーディング(反復復号)(iterative decoding)を共に結合を行ったりして、向上したデコーディング性能を確保することができる。
【0153】
第4ブロック11300は、PLS−プレ/ポスト情報を処理するためのブロックであって、SISO又はMISOデコーディング(復号)を行うことができる。第4ブロック11300は、図5で説明した第4ブロック5300の逆過程を行うことができる。
【0154】
第4ブロック11300に含まれたタイムデインターリーバ、セルデインターリーバ、コンステレーションデマッパー、セルトゥビットマックス、ビットデインターリーバブロックの動作は、第1〜第3ブロック11000〜11200に含まれた当該ブロックの動作と具体的な機能は異なり得るが、基本的な役割は同一である。
【0155】
第4ブロック11300に含まれたFECデコーダ(Shortened/Punctured FEC decoder(LDPC/BCH))11310は、図5で説明したFECエンコーダ(Shortened/punctured FEC encoder)ブロック5310の逆過程を行うことができる。すなわち、FECデコーダ11310は、PLSデータの長さに応じてショートニング/パンクチャリング(shortening/puncturing)されて受信されたデータに対してデショートニング(de−shortening)及びデパンクチャリング(de−puncturing)を行った後、FECデコーディングを行うことができる。この場合、DPに使用されたFECデコーダを同様にPLSデータにも使用できるので、PLSデータのみのための別途のFECデコーディングハードウェアを必要としないので、システムの設計が容易であり、効率的なコーディングが可能であるという利点がある。
【0156】
上述したブロックは、設計者の意図に応じて省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
【0157】
結果的に、図11に示したように、本発明の一実施例に係るデマッピングアンドデコーディングモジュールは、各経路別に処理されたDP及びPLS情報をアウトプットプロセッサに出力することができる。
【0158】
図12及び図13は、本発明の一実施例に係るアウトプットプロセッサを示す図である。
【0159】
図12は、本発明の一実施例に係るアウトプットプロセッサを示す図である。図12に示されたアウトプットプロセッサは、図8で説明したアウトプットプロセッサの一実施例に該当する。また、図12に示されたアウトプットプロセッサは、デマッピングアンドデコーディングモジュールから出力されたDPを受信してシングルアウトプットストリーム(single output stream)を出力するためのもので、図2で説明したインプットフォーマッティングモジュールの逆動作を行うことができる。
【0160】
図12に示されたアウトプットプロセッサは、BBデスクランブラ(BB descrambler)ブロック12000、パディングリムーバル(Padding removal)ブロック12100、CRC−8デコーダ(CRC−8 decoder)ブロック12200及びBBフレームプロセッサ(BB frame processor)ブロック12300を含むことができる。
【0161】
BBデスクランブラブロック12000は、入力されたビットストリームに対して、送信端で使用したものと同一のPRBSを発生させてビット列とXORしてデスクランブルを行うことができる。
【0162】
パディングリムーバルブロック12100は、送信端で必要に応じて挿入されたパディングビットを除去することができる。
【0163】
CRC−8デコーダブロック12200は、パディングリムーバルブロック12100から入力されたビットストリームに対してCRCデコーディングを行ってブロックエラーをチェックすることができる。
【0164】
BBフレームプロセッサブロック12300は、BBフレームヘッダーに伝送された情報をデコーディングし、デコーディングされた情報を用いてMPEG−TS、IPストリーム(v4 or v6)またはGS(Generic Stream)を復元することができる。
【0165】
上述したブロックは、設計者の意図に応じて省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
【0166】
図13は、本発明の他の実施例に係るアウトプットプロセッサを示す図である。図13に示されたアウトプットプロセッサは、図8で説明したアウトプットプロセッサの一実施例に該当する。また、図13に示されたアウトプットプロセッサは、デマッピングアンドデコーディングモジュールから出力された複数のDPを受信するケースに該当する。複数のDPに対するデコーディングは、複数のDPに共通に適用され得るコモンデータ及びこれと関連するDPをマージング(merging)してデコーディングする場合、または、受信装置が複数のサービスあるいはサービスコンポーネント(SVC、scalable video serviceを含む)を同時にデコーディングする場合を含むことができる。
【0167】
図13に示されたアウトプットプロセッサは、図12で説明したアウトプットプロセッサの場合と同様に、BBデスクランブラブロック、パディングリムーバルブロック、CRC−8デコーダブロック及びBBフレームプロセッサブロックを含むことができる、各ブロックは、図12で説明したブロックの動作と具体的な動作は異なり得るが、基本的な役割は同一である。
【0168】
図13に示されたアウトプットプロセッサに含まれたデジッタバッファ(De−jitter buffer)ブロック13000は、複数のDP間のシンクのために送信端で任意に挿入されたディレイを、復元されたTTO(time to output)パラメータによって補償することができる。
【0169】
また、ヌルパケットインサーション(Null packet insertion)ブロック13100は、復元されたDNP(deleted null packet)情報を参考にしてストリーム内の除去されたヌルパケットを復元することができ、コモンデータを出力することができる。
【0170】
TSクロックリジェネレーション(TS clock regeneration)ブロック13200は、ISCR(Input Stream Time Reference)情報を基準として出力パケットの詳細な時間同期を復元することができる。
【0171】
TSリコンバイニング(TS recombining)ブロック13300は、ヌルパケットインサーションブロック13100から出力されたコモンデータ及びこれと関連するDPを再結合して、元のMPEG−TS、IPストリーム(v4or v6)あるいはGS(Generic Stream)に復元して出力することができる。TTO、DNP、ISCR情報は、いずれもBBフレームヘッダーを介して獲得することができる。
【0172】
インバンドシグナリングデコーダ(In−band signaling decoder)ブロック13400は、DPの各FECフレーム内のパディングビットフィールドを介して伝送されるインバンドフィジカルレイヤ(物理層)シグナリング(in−band physical layer signaling)情報を復元して出力することができる。
【0173】
図13に示されたアウトプットプロセッサのBBデスクランブラは、PLS−プレ経路とPLS−ポスト経路を介して入力されるPLS−プレ情報及びPLS−ポスト情報をそれぞれBBデスクランブルし、フィジカルレイヤ(物理層)シグナリングデコーダ(Physical Layer Signaling decoder)は、デスクランブルされたデータに対してデコーディングを行って元のPLSデータを復元することができる。復元されたPLSデータは、受信装置内のシステムコントローラー(system controler)に伝達され、システムコントローラーは、受信装置のシンクロナイゼーションアンドデモジュレーションモジュール、フレームパーシングモジュール、デマッピングアンドデコーディングモジュール及びアウトプットプロセッサモジュールに必要なパラメータを供給することができる。
【0174】
上述したブロックは、設計者の意図に応じて省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
【0175】
図14は、本発明の他の実施例に係るコーディングアンドモジュレーションモジュールを示す図である。
【0176】
図14に示されたコーディングアンドモジュレーションモジュールは、図1及び図5で説明したコーディングアンドモジュレーションモジュールの他の実施例に該当する。
【0177】
図14に示されたコーディングアンドモジュレーションモジュールは、図5で説明したように、各DPを介して伝送するサービスやサービスコンポーネント別にQoSを調節するために、SISO方式のための第1ブロック14000、MISO方式のための第2ブロック14100、MIMO方式のための第3ブロック14200及びPLS−プレ/ポスト情報を処理するための第4ブロック14300を含むことができる。また、本発明の一実施例に係るコーディングアンドモジュレーションモジュールは、上述したように、設計者の意図に応じて、各DPを同一又は異ならせて処理するためのブロックを含むことができる。図14に示された第1ブロック〜第4ブロック14000〜14300は、図5で説明した第1ブロック〜第4ブロック5000〜5300とほぼ同一のブロックを含んでいる。
【0178】
しかし、第1ブロック〜第3ブロック14000〜14200に含まれたコンステレーションマッパーブロック14010の機能が図5の第1ブロック〜第3ブロック5000〜5200に含まれたコンステレーションマッパーブロック5040の機能と異なるという点、第1ブロック〜第4ブロック14000〜14300のセルインターリーバとタイムインターリーバとの間にローテーションアンドI/Qインターリーバ(rotation & I/Q interleaver)ブロック14020が含まれているという点、及びMIMO方式のための第3ブロック14200の構成が図5に示されたMIMO方式のための第3ブロック5200の構成と異なるという点で相違する。以下では、図5と同一のブロックについての説明は省略し、上述した相違点を中心に説明する。
【0179】
図14に示されたコンステレーションマッパーブロック14010は、入力されたビットワードをコンプレックスシンボル(complex symbol)にマッピングすることができる。ただし、図5に示されたコンステレーションマッパーブロック5040とは異なり、コンステレーションローテーションを行わなくてもよい。図14に示されたコンステレーションマッパーブロック14010は、上述したように、第1ブロック〜第3ブロック14000〜14200に共通に適用され得る。
【0180】
ローテーションアンドI/Qインターリーバブロック14020は、セルインターリーバから出力されたセルインターリービングされたデータの各コンプレックスシンボルのI(In−phase)成分とQ(Quadrature−phase)成分を独立にインターリービングして、シンボル単位で出力することができる。ローテーションアンドI/Qインターリーバブロック14020の入力データ及び出力シンボルの数は2つ以上であり、これは、設計者の意図に応じて変更可能である。また、ローテーションアンドI/Qインターリーバブロック14020は、I成分に対してはインターリービングを行わなくてもよい。
【0181】
ローテーションアンドI/Qインターリーバブロック14020は、上述したように、第1ブロック〜第4ブロック14000〜14300に共通に適用され得る。この場合、ローテーションアンドI/Qインターリーバブロック14020がPLS−プレ/ポスト情報を処理するための第4ブロック14300に適用されるか否かは、上述したプリアンブルを介してシグナリングされ得る。
【0182】
MIMO方式のための第3ブロック14200は、図14に示したように、Q−ブロックインターリーバ(Q−block interleaver)ブロック14210及びコンプレックスシンボルジェネレーター(complex symbol generator)ブロック14220を含むことができる。
【0183】
Q−ブロックインターリーバブロック14210は、FECエンコーダから入力された、FECエンコーディングが行われたFECブロックのパリティパートに対して置換(permutation)を行うことができる。これによって、LDPC Hマトリックスのパリティパートをインフォメーションパート(information part)と同様に循環構造(cyclic structure)にすることができる。Q−ブロックインターリーバブロック14210は、LDPC HマトリックスのQサイズを有する出力ビットブロックの順序を置換(permutation)した後、行−列ブロックインターリービング(row−column block interleaving)を行って最終ビット列を生成して出力することができる。
【0184】
コンプレックスシンボルジェネレーターブロック14220は、Q−ブロックインターリーバブロック14210から出力されたビット列の入力を受け、コンプレックスシンボルにマッピングして出力することができる。この場合、コンプレックスシンボルジェネレーターブロック14220は、少なくとも2つの経路を介してシンボルを出力することができる。これは、設計者の意図に応じて変更可能である。
【0185】
上述したブロックは、設計者の意図に応じて省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
【0186】
結果的に、図14に示したように、本発明の他の実施例に係るコーディングアンドモジュレーションモジュールは、各経路別に処理されたDP、PLS−プレ情報、PLS−ポスト情報をフレームストラクチャモジュールに出力することができる。
【0187】
図15は、本発明の他の実施例に係るデマッピングアンドデコーディングモジュールを示す図である。
【0188】
図15に示されたデマッピングアンドデコーディングモジュールは、図8及び図11で説明したデマッピングアンドデコーディングモジュールの他の実施例に該当する。また、図15に示されたデマッピングアンドデコーディングモジュールは、図14で説明したコーディングアンドモジュレーションモジュールの逆動作を行うことができる。
【0189】
図15に示したように、本発明の他の実施例に係るデマッピングアンドデコーディングモジュールは、SISO方式のための第1ブロック15000、MISO方式のための第2ブロック15100、MIMO方式のための第3ブロック15200及びPLS−プレ/ポスト情報を処理するための第4ブロック15300を含むことができる。また、本発明の一実施例に係るデマッピングアンドデコーディングモジュールは、上述したように、設計者の意図に応じて、各DPを同一又は異ならせて処理するためのブロックを含むことができる。図15に示された第1ブロック〜第4ブロック15000〜15300は、図11で説明した第1ブロック〜第4ブロック11000〜11300とほぼ同一のブロックを含んでいる。
【0190】
しかし、第1ブロック〜第4ブロック15000〜15300のタイムデインターリーバとセルデインターリーバとの間にI/Qデインターリーバアンドデローテーション(I/Q deinterleaver & derotation)ブロック15010が含まれているという点、第1ブロック〜第3ブロック15000〜15200に含まれたコンステレーションデマッパーブロック15020の機能が図11の第1ブロック〜第3ブロック11000〜11200に含まれたコンステレーションデマッパーブロック11030の機能と異なるという点、及びMIMO方式のための第3ブロック15200の構成が図11に示されたMIMO方式のための第3ブロック11200の構成と異なるという点で相違する。以下では、図11と同一のブロックについての説明は省略し、上述した相違点を中心に説明する。
【0191】
I/Qデインターリーバアンドデローテーションブロック15010は、図14で説明したローテーションアンドI/Qインターリーバブロック14020の逆過程を行うことができる。すなわち、I/Qデインターリーバアンドデローテーションブロック15010は、送信端でI/Qインターリービングされて伝送されたI及びQ成分に対してそれぞれデインターリービングを行うことができ、復元されたI/Q成分を有するコンプレックスシンボルを再びデローテーションして出力することができる。
【0192】
I/Qデインターリーバアンドデローテーションブロック15010は、上述したように、第1ブロック〜第4ブロック15000〜15300に共通に適用され得る。この場合、I/Qデインターリーバアンドデローテーションブロック15010がPLS−プレ/ポスト情報を処理するための第4ブロック15300に適用されるか否かは、上述したプリアンブルを介してシグナリングされ得る。
【0193】
コンステレーションデマッパーブロック15020は、図14で説明したコンステレーションマッパーブロック14010の逆過程を行うことができる。すなわち、コンステレーションデマッパーブロック15020は、デローテーションを行わずに、セルデインターリービングされたデータに対してデマッピングを行うことができる。
【0194】
MIMO方式のための第3ブロック15200は、図15に示したように、コンプレックスシンボルパーシング(complex symbol parsing)ブロック15210及びQ−ブロックデインターリーバ(Q−block deinterleaver)ブロック15220を含むことができる。
【0195】
コンプレックスシンボルパーシングブロック15210は、図14で説明したコンプレックスシンボルジェネレーターブロック14220の逆過程を行うことができる。すなわち、コンプレックスデータシンボルをパーシングし、ビットデータにデマッピングして出力することができる。この場合、コンプレックスシンボルパーシングブロック15210は、少なくとも2つの経路を介してコンプレックスデータシンボルの入力を受けることができる。
【0196】
Q−ブロックデインターリーバブロック15220は、図14で説明したQ−ブロックインターリーバブロック14210の逆過程を行うことができる。すなわち、Q−ブロックデインターリーバブロック15220は、行−列デインターリービング(row−column deinterleaving)によってQサイズのブロックを復元した後、置換(permutation)された各ブロックの順序を元の順序に復元した後、パリティデインターリービングを通じてパリティビットの位置を元通りに復元して出力することができる。
【0197】
上述したブロックは、設計者の意図に応じて省略されたり、類似又は同一の機能を有する他のブロックによって代替されてもよい。
【0198】
図15に示したように、本発明の他の実施例に係るデマッピングアンドデコーディングモジュールは、各経路別に処理されたDP及びPLS情報をアウトプットプロセッサに出力することができる。
【0199】
上述したように、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置及び方法は、同一のRFチャネル内の異なる放送送信/受信システムの信号をマルチプレクシングすることができ、マルチプレクシングされた信号を伝送することができる。また、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置及び方法は、放送信号送信動作に対応して信号を処理することができる。結果的には、本発明は、柔軟な(flexible)放送送信及び受信システムを提供することができる。
【0200】
図16は、本発明の一実施例に係るタイムインターリービング過程を示す図である。
【0201】
上述したように、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置に含まれたタイムインターリーバ(またはタイムインターリーバブロック)は、複数個のFECブロックに属するセルを互いに時間軸に従ってインターリービングして出力する過程を行う。
【0202】
TI(Time Interleaving)グループは、特定のDPのためのダイナミックキャパシティ割り当てユニットであって、整数であり、ダイナミックに変更される数のFECブロックで構成され得る。TI(Time Interleaving)ブロックは、タイムインターリービングが行われるセルの集合であって、1つのタイムインターリーバメモリの使用に対応し得る。FECブロックは、エンコーディングされたDPデータのビットの集合、または全てのエンコーディングされたビットを運搬する複数個のセルの集合として定義することができる。
【0203】
各TIグループは、1つのフレームに直ちにマッピングされてもよく、複数個のフレームに分散されてもよい。また、各TIグループは1つ以上のTIブロックに分割され得、各TIブロックはタイムインターリーバメモリの使用に対応し得る。TIグループ内のTIブロックは、少しずつ異なる数のFECブロックを含むことができる。
【0204】
タイムインターリービングを通じて、各FECブロックのセルは、タイムインターリービングデプス(depth)だけの特定の区間内に分散されて伝送されることによってダイバーシティ利得(diversity gain)を得ることができる。本発明の一実施例に係るタイムインターリーバはDPレベルで動作することができる。
【0205】
また、本発明の一実施例に係るタイムインターリーバは、互いに異なる入力FECブロックを、与えられたメモリに順次配列(writing operation)した後、ダイアゴナル(対角)方向にインターリービングする過程(diagonal reading operation)を含む、タイムインターリービングを行うことができる。本発明の一実施例に係るタイムインターリービングは、ダイアゴナル−タイプのタイムインターリービングまたはダイアゴナル−タイプのTIと呼ぶことができる。
【0206】
一般的にタイムインターリーバは、フレームビルディング過程に先立ち、DPデータに対するバッファとして動作することができる。これは、各DPに対する2つのメモリバンクを使用することによって達成することができる。1番目のTI−ブロックは、1番目のメモリバンクに書き込まれ得、2番目のTI−ブロックは、1番目のメモリバンクに書き込まれたTI−ブロックのセルが読み出されて出力される間、2番目のメモリバンクに書き込まれ得る。
【0207】
具体的な実行装置の名称、実行装置の位置または実行装置の機能などは、設計者の意図に応じて変更可能である。
【0208】
本発明の一実施例に係る1つのTIブロックは、Nc個のFECブロックで構成され得、FECブロックの長さはNrx1であると仮定することができる。したがって、本発明の一実施例に係るTIメモリは、NrxNc行列の大きさと同一の大きさを有することができる。また、本発明の一実施例に係るタイムインターリービングのデプスは、FECブロックの長さと同一である。
【0209】
図の(a)は、本発明の一実施例に係るタイムインターリービングの書き込み方向(writing direction)を示す図であり、(b)は、本発明の一実施例に係るタイムインターリービングの読み出し方向(reading direction)を示す図である。
【0210】
具体的には、(a)に示されたように、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、入力されたFECブロックを、NrxNcの大きさを有するTIメモリに列(column)方向に順次書き込むことができる(Column−wise writing)。1番目のFECブロック0は、TIメモリの1番目の列に列方向に書き込まれ、2番目のTI FECブロックは、次の列に順次書き込まれ得る。
【0211】
その後、(b)に示されたように、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、列方向に書き込まれたFECブロックを、ダイアゴナル(対角線)(diagonal)方向に読み出すことができる。この場合、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、一周期(one period)の間、ダイアゴナル読み出しを行うことができる。
【0212】
すなわち、(b)に示されたように、最も左側の列の最初の行から始まって、右側方向に最後の行までダイアゴナル方向に読み出す動作が行われると、Nr個のセルが読み出され得る。
【0213】
特に、1番目の周期のダイアゴナル読み出し(diagonal reading)動作は、メモリ行列の(0,0)から始まって列の最下端のセルを読み出すまで行われるので、互いに異なるFECブロック内のセルを均一にインターリービングすることができる。次の周期のダイアゴナル読み出し動作は、図において、(1)、(2)、(3)…の順に行われ得る。
【0214】
図17は、本発明の他の実施例に係るタイムインターリービング過程を示す図である。
【0215】
図17は、上述したダイアゴナル−タイプのTIの書き込み動作過程及び読み出し動作過程の他の実施例を示す。
【0216】
本発明の一実施例に係る1つのTIブロックは4個のFECブロックで構成され、各FECブロックの長さは8個のセルで構成され得る。したがって、TIメモリの大きさは、8x4行列配列(または32x1)の大きさと同一であり、列の長さと行の長さは、それぞれ、FECブロックの長さ(またはタイムインターリービングデプス)とFECの数と同一であることがわかる。
【0217】
図17の左側に示されたTIインプットFECブロックに対応するブロックは、タイムインターリーバに順次入力されるFECブロックを示す。
【0218】
図17の中央に示されたTI FECブロックに対応するブロックは、TIメモリに格納されたi番目のFECブロックのn番目のセル値を示し、TIメモリインデックスに対応する図は、TIメモリに格納されたFECブロックのセルの順序を指示するメモリインデックスを示す。
【0219】
(a)は、TI書き込み動作を示す。上述したように、順次入力されたFECブロックは、TIメモリに列方向に順次書き込まれ得る。したがって、各FECブロックのセルは、順次格納されてTIメモリインデックスに書き込まれるようになる。
【0220】
(b)は、TI読み出し動作を示す。図示のように、TIメモリに格納されたセル値は、メモリインデックス0,9,18,27…の順にダイアゴナル方向に読み出されて出力され得る。また、ダイアゴナル方向読み出しが始まるセルの位置またはダイアゴナル方向読み出しパターンは、設計者の意図に応じて変更可能である。
【0221】
図17の右側に示されたTIアウトプットFECブロックに対応するブロックは、本発明の一実施例に係るダイアゴナル−タイプのTIを通じて出力されたセル値を順次示す。TIアウトプットメモリインデックスに対応するブロックは、ダイアゴナル−タイプのTIを通じて出力されたセル(cell)値に対応するメモリインデックスを示す。
【0222】
結果的に、本発明の一実施例に係るタイムインターリーバは、順次入力されるFECブロックに対してTIアウトプットメモリインデックス値を順次発生させてダイアゴナル−タイプのTIを行うことができる。
【0223】
図18は、本発明の一実施例に係るTIアウトプットメモリインデックスを生成する過程を示す図である。
【0224】
上述したように、本発明の一実施例に係るタイムインターリーバは、順次入力されるFECブロックに対してTIアウトプットメモリインデックス値を順次発生させてダイアゴナル−タイプのTIを行うことができる。
【0225】
図18に示された(a)は、上述した順次入力されるFECブロックに対してダイアゴナル−タイプのTIのためのメモリインデックスを生成させるメモリインデックスの生成過程を示し、(b)は、メモリインデックスの発生過程を示す数式である。
【0226】
本発明の一実施例に係る放送信号受信装置に含まれたタイムデインターリーバ(またはタイムデインターリーバブロック)は、上述したダイアゴナル−タイプのTIの逆過程を行うことができる。すなわち、本発明の一実施例に係るタイムデインターリーバは、ダイアゴナル−タイプのTIが行われて伝送されたFECブロックの入力を受け、TIメモリにダイアゴナル方向に書き込み動作を行った後、順次読み出し動作を行ってタイムデインターリービングを行うことができる。本発明の一実施例に係るタイムデインターリービングは、ダイアゴナル−タイプのTDIまたはダイアゴナル−タイプのタイムデインターリービングと呼ぶことができる。具体的な実行装置の名称、実行装置の位置または実行装置の機能などは、設計者の意図に応じて変更可能である。
【0227】
図19は、本発明の一実施例に係るタイムデインターリービング過程を示す図である。
【0228】
図19に示されたタイムデインターリービング過程は、図16で説明したタイムインターリービング過程の逆過程に該当する。
【0229】
図19の(a)は、本発明の一実施例に係るタイムデインターリービングの書き込み方向を示した図であり、(b)は、本発明の一実施例に係るタイムデインターリービングの読み出し方向を示した図である。
【0230】
具体的には、(a)に示したように、本発明の一実施例に係るタイムデインターリーバは、送信側でダイアゴナル−タイプのTIが行われたFECブロックの入力を受け、TDI(タイムデインターリーバ)メモリにダイアゴナル方向に書き込むことができる(ダイアゴナル書き込み動作)。
【0231】
この場合、本発明の一実施例に係るタイムインターリーバは、一周期(one period)の間、ダイアゴナル書き込み動作を行うことができる。
【0232】
特に、1番目の周期のダイアゴナル書き込み動作は、メモリ行列の(0,0)から始まって列(row)の最下端のセルを読み出すまで行われる。各周期のダイアゴナル書き込み動作は、図において、(1)、(2)、(3)…の順に行われ得る。
【0233】
また、(b)に示したように、本発明の一実施例に係るタイムデインターリーバは、ダイアゴナル方向に書き込まれたFECブロックを列方向に順次読み出し動作を行うことができる(列方向読み出し動作)。
【0234】
図20は、本発明の他の実施例に係るタイムデインターリービング過程を示す図である。
【0235】
図20に示されたタイムデインターリービング過程は、図17で説明したタイムインターリービング過程の逆過程に該当する。
【0236】
本発明の一実施例に係る1つのTIブロックは4個のFECブロックで構成され、各FECブロックの長さは8個のセルで構成され得る。したがって、TIメモリの大きさは8x4行列配列(または32x1)の大きさと同一であり、列の長さと行の長さは、それぞれ、FECブロックの長さ(またはタイムインターリービングデプス)とFECの数と同一であることがわかる。
【0237】
図20の左側に示されたTDIインプットFECブロックに対応するブロックは、タイムインターリーバに順次入力されるFECブロックのセルを示し、TDIインプットメモリインデックスに対応するブロックは、順次入力されるFECブロックのセルに対応するメモリインデックスを示す。
【0238】
図20の中央に示されたTDI FECブロックに対応するブロックは、TDIメモリに格納されたi番目のFECブロックのn番目のセル値を示し、TDIメモリインデックスに対応する図は、TDIメモリに格納されたFECブロックのセルの順序を指示するメモリインデックスを示す。
【0239】
図20の(a)は、TDI書き込み動作を示す。上述したように、順次入力されたFECブロックは、TDIメモリにダイアゴナル方向に順次書き込まれ得る。したがって、入力されたFECブロックのセルは、順次格納されてTDIメモリインデックスに書き込まれる。
【0240】
図20の(b)は、TDI読み出し動作を示す。図示のように、TDIメモリに格納されたセル値は、メモリインデックス0,1,2,3…の順に列方向に読み出されて出力され得る。
【0241】
図20の右側に示されたTDIアウトプットFECブロックに対応するブロックは、本発明の一実施例に係るタイムデインターリービングを通じて出力されたセル値を順次示す。TDIアウトプットメモリインデックスに対応するブロックは、本発明の一実施例に係るタイムデインターリービングを通じて出力されたセル値に対応するメモリインデックスを示す。
【0242】
結果的に、本発明の一実施例に係るタイムデインターリーバは、順次入力されるFECブロックに対してTDIアウトプットメモリインデックス値を順次発生させてダイアゴナル−タイプのTDIを行うことができる。
【0243】
図21は、本発明の一実施例に係るTDIアウトプットメモリインデックスを生成する過程を示す図である。
【0244】
上述したように、本発明の一実施例に係るタイムデインターリーバは、順次入力されるFECブロックに対してTDIアウトプットメモリインデックス値を順次発生させてダイアゴナル−タイプのTDIを行うことができる。
【0245】
図21に示された(a)は、上述した順次入力されるFECブロックに対してダイアゴナル−タイプのTDIのためのメモリインデックスを生成させるメモリインデックス生成過程を示し、(b)は、メモリインデックスの発生過程を示す数式である。
【0246】
また、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、複数個のFECブロックが複数個のTIブロックでパッキング(packing)及び構成されて伝送されるVDR(variable data−rate)システムであってもよい。この場合、1つのTIブロックに含まれたFECブロックの数は、各TIブロック別に異なってもよい。
【0247】
図22は、本発明の一実施例に係るVDR(variable data−rate)システムを示す概念図である。
【0248】
具体的には、図22は、1つの信号フレームにマッピングされるTIブロックを示す図である。
【0249】
上述したように、本発明の一実施例に係るVDR(variable data−rate)システムの場合、放送信号送信装置は、複数個のFECブロックを複数個のTIブロックでパッキングして伝送することができる。この場合、1つのTIブロックに含まれるFECブロックの数は、各TIブロック毎に異なってもよい。
【0250】
すなわち、図示のように、1つの信号フレームは、NTI_NUM個のTIブロックで構成され得、各TIブロックは、NFEC_NUM個のFECブロックを含むことができる。この場合、各TIブロックに含まれたFECブロックの数は異なり得る。
【0251】
以下では、上述したVDRシステムで行われ得るタイムインターリービングについて説明する。これは、上述したタイムインターリービングの更に他の実施例であって、放送信号受信装置がシングルメモリを有する場合にも適用できるという利点を有する。
【0252】
本発明の他の実施例に係るタイムインターリービングは、上述と同様に、ダイアゴナル−タイプのTIと呼ぶことができ、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置内のタイムインターリーバで行うことができる。また、これに対する逆過程として、タイムデインターリービングは、ダイアゴナル−タイプのTDIと呼ぶことができ、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置内のタイムデインターリーバで行うことができる。具体的な実行装置の名称、実行装置の位置または実行装置の機能などは、設計者の意図に応じて変更可能である。以下、具体的な動作を説明する。
【0253】
上述したように、TIブロック内に含まれたFECブロックの数が互いに異なる場合、各TIブロック毎に互いに異なるダイアゴナル−タイプのTI方式を適用しなければならない。しかし、このような方式は、放送信号受信装置がシングルメモリを使用する場合、これに対応するデインターリービングを行うことができないという問題がある。
【0254】
したがって、本発明の放送信号送信装置は、一つのダイアゴナル−タイプのTI方式を決定し、全てのTIブロックに対して同様に適用させることを一実施例とすることができる。また、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、これに対応して、シングルメモリを使用して複数個のTIブロックを順次デインターリービングすることができる。
【0255】
この場合、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、全てのTIブロックに対して適用される一つのダイアゴナル−タイプのTI方法を、一つの信号フレーム内でFECブロックの数を最も多く含んでいるTIブロックを基準として決定することができる。また、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、一つの信号フレーム内で最も多いFECブロックの数と、最も少ないFECブロックの数との中間値に該当するTIブロック、または任意のTIブロックを基準として、一つのダイアゴナル−タイプのTI方法を決定することができる。これは、設計者の意図に応じて変更可能である。
【0256】
この場合、FECブロックの数を最も多く含んでいるTIブロックと比較してFECブロックの数が少ないTIブロックに対して、上述したダイアゴナル−タイプのTIをどのように適用するかが問題となり得る。
【0257】
したがって、本発明の放送信号送信装置は、発生するメモリインデックスをモニタリングして、適用するか否かを決定することを一実施例とすることができる。
【0258】
具体的には、本発明の放送信号送信装置は、発生したTIメモリインデックスが任意のTIブロック内の全セルの数を超える場合、超えるTIメモリインデックスを無視することを一実施例とすることができる。具体的には、TIブロック内の全セルの数を超える場合、仮想のFECブロックを追加して(ゼロパディング)ダイアゴナル−タイプのTIを行うことができる。また、本発明の放送信号送信装置は、上述したダイアゴナル−タイプのTI方法を互いに異なるTIブロックに対して適用する際に、FECブロックの数が少ないTIブロックから順次に、FECブロックの数に応じて適用することを一実施例とすることができる。したがって、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、シングルメモリを簡単に運営することができる。具体的な内容は後述する。
【0259】
以下の数式は、上述した全てのTIブロックに対して適用される一つのダイアゴナル−タイプのTI方法を決定する過程を示す。
【0260】
【数1】
TI_NUM−1 : シングルフレーム内の総TIブロックの数
FEC_Size、j : j番目のTIブロック内のFECブロックのサイズ
FEC_NUM,j : j番目のTIブロック内の総FECブロックの数
【0261】
図23は、本発明の更に他の実施例に係るタイムインターリービング過程を示す図である。
【0262】
具体的には、図23は、VDRシステムにおいてダイアゴナル−タイプのTIが適用された一実施例を示す。
【0263】
図23の(a)は、4個のFECブロックを含むTIブロック0に対してダイアゴナル−タイプのTIが適用される過程を示し、(b)は、5個のFECブロックを含むTIブロック1に対してダイアゴナル−タイプのTIが適用される過程を示す。
【0264】
TI FECブロックに対応するブロックは、各TIブロックに含まれたFECブロック及び各FECブロックに含まれたセル値を示す。TIメモリインデックスに対応するブロックは、TIブロックに含まれたセル値に対応するメモリインデックスを示す。
【0265】
各TIブロックは一つの信号フレームに含まれ、各FECブロックは8個のセルを含むことができる。
【0266】
本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、2つのTIブロックに対して同一に適用するためのダイアゴナル−タイプのTI方式を決定することができる。上述したように、本発明の一実施例に係るダイアゴナル−タイプのTI方式は、一つの信号フレーム内でFECブロックの数を最も多く含んでいるTIブロックを基準として決定されるので、図23の場合、TIブロック1を基準としてダイアゴナル−タイプのTI方式が決定される。したがって、TIメモリの大きさは、8x5行列配列(または40x1)の大きさと同一であり得る。
【0267】
図23の(a)の上部に示すように、TIブロック0に含まれたFECブロックは4個で、TIブロック1に含まれたFECブロックの数よりも少ない。したがって、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、TIブロック0に対して、ゼロ値を有するバーチャル(virtual)FECブロック23000を付加(パディング)し、当該セルをTIメモリに列方向書き込み動作を行うことができる。バーチャルFECブロックが追加される位置は、設計者の意図に応じて変更可能である。
【0268】
その後、(a)の下部に示すように、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、TIメモリに書き込まれたセルをダイアゴナル方向に読み出す動作を行うことができる。この場合、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、バーチャルFECブロックに該当する最後の列の当該セルは無視し、読み出し動作を行うことができる。
【0269】
TIブロック1に対して、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、(b)の上部及び下部に示すように、上述した方法によって列方向の書き込み動作を行い、ダイアゴナル読み出し動作を行うことができる。
【0270】
上述したように、本発明の一実施例に係るダイアゴナル−タイプのTIは、少ないFECブロックを含むTIブロックに対して先に適用されるので、図24の場合、TIブロック0に対して先に適用され得る。
【0271】
図24は、本発明の他の実施例に係るTIアウトプットメモリインデックスを生成する過程を示す図である。
【0272】
図24は、上述した2つのTIブロック(TIブロック0及びTIブロック1)に対してTIアウトプットメモリインデックスを生成する過程、及びTIアウトプットメモリインデックスに対応するTIアウトプットFECブロックを示す。
【0273】
TIアウトプットメモリインデックスに対応するブロックは、TIアウトプットメモリインデックスを生成する過程を示し、TIアウトプットFECブロックに対応するブロックは、生成されたTIアウトプットメモリインデックスに対応するFECブロックのセル値を示す。
【0274】
図24の(a)は、TIブロック0のTIアウトプットメモリインデックスの発生過程を示す。(a)の上部に示すように、TIメモリインデックスがTIブロック0内の全セルの数を超える場合、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、バーチャルFECブロック内のセルに該当する32〜39番に対応するTIメモリインデックスを無視し得る。これを、スキップオペレーション(skip operation)と呼ぶことができる。その結果、(a)の中央に示すように、スキップされたTIメモリインデックスを除いて、読み出し動作を行うことができる最終アウトプットメモリインデックスが発生する。(a)の下部には、最終アウトプットメモリインデックスに対応する出力FECブロックのセル値が示されている。
【0275】
図24の(b)は、TIブロック1のTIアウトプットメモリインデックスの発生過程を示す。TIブロック1の場合、スキップオペレーションが適用されていないことが確認できる。具体的な過程は、上述したものと同一である。
【0276】
以下の数式は、上述したVDRシステムにおいて適用できるダイアゴナル−タイプのTIを行うためのアウトプットメモリインデックスの発生過程を示す。
【0277】
【数2】
cnt,j : j番目のTIブロックのための実際のTIアウトプットメモリ-インデックスのカウンター
θ(k) : j番目のTIブロックのための臨時TIアウトプットメモリ-インデックス
π(k) : j番目のTIブロックのための実際のTIアウトプットメモリ-インデックス
【0278】
上述した数式において、if条件部は、上述したスキップオペレーションを示す。
【0279】
図25は、本発明の一実施例に係るTIメモリインデックスの生成過程を示すフローチャートである。
【0280】
上述したように、本発明の一実施例に係るタイムインターリーバは、順次入力されるFECブロックに対してTIアウトプットメモリインデックス値を順次発生させてダイアゴナル−タイプのTIを行うことができる。
【0281】
図25に示したように、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、初期値を設定することができる(S25000)。すなわち、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、全てのTIブロックに対して適用される一つのダイアゴナル−タイプのTI方法を、一つの信号フレーム内でFECブロックの数を最も多く含んでいるTIブロックを基準として決定することができる。
【0282】
その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、一時的なTIメモリインデックスを生成することができる(S25100)。すなわち、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、FECブロックの数が設定されたTIメモリインデックスよりも少ないTIブロックに対してバーチャルFECブロックを付加(パディング)して、TIメモリに書き込むことができる。
【0283】
その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、生成されたTIメモリインデックスの利用可能性(availability)を評価することができる(S25200)。すなわち、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、TIメモリに書き込まれたセルをダイアゴナル方向に読み出すことができる。この場合、バーチャルFECブロックに該当するセルは無視し、読み出す動作を行うことができる。
【0284】
その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、最終TIメモリ−インデックスを生成することができる(S25300)。
【0285】
図25に示されたフローチャートは、図22乃至図24で説明したTIアウトプットメモリインデックスを生成する過程に対応し、設計者の意図に応じて変更可能である。
【0286】
図26は、本発明の更に他の実施例に係るタイムデインターリービング過程を示す図である。
【0287】
図26に示されたタイムデインターリービング過程は、図23乃至図25で説明したタイムインターリービング過程の逆過程に該当し、上述したTIブロック0及びTIブロック1を実施例として説明する。
【0288】
特に、本発明の更に他の実施例に係るタイムデインターリービングは、放送信号受信装置がシングルメモリを使用する場合に適用され得る。
【0289】
上述したシングルメモリの使用のために、インターリービングされたTIブロックに対する本発明の一実施例に係る読み出し動作及び書き込み動作は連続的に行わなければならない。すなわち、TDI過程は、効率的なTDI実行につながるためのクローズドフォーム(closed−form)のように表現され得る。
【0290】
本発明の更に他の実施例に係るタイムデインターリービングは、4つのステップの過程を通じて行うことができる。
【0291】
図26の(a)は、タイムデインターリービングの第1のステップ(step 1)を示す。本発明の一実施例に係るタイムデインターリーバは、TIブロック0に対するTDI過程に先立ち、TIルールを用いて、TI過程で無視された(またはスキップされた)メモリインデックスに対応するセル値をゼロ(zero)または識別値にセットすることができる。すなわち、(a)の上部に示したブロックは、TIブロック0の最終アウトプットメモリインデックスに対応する出力FECブロックのセル値を示し、(a)の下部に示したブロックは、スキップオペレーションにおいてスキップされたメモリインデックスに対応するセル値をゼロにセットして生成したFECブロックのセル値を示す。
【0292】
第2のステップ(step 2)として、第1のステップによって出力されたアウトプットデータは、8x5サイズのシングルメモリに書き込まれ得る。書き込み動作の方向は、TI過程の読み出し動作の方向と同一であり得る。本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、入力される1番目のTIブロックに対して、送信端のTIの1番目の逆過程としてダイアゴナル書き込み動作を行うことができる。すなわち、ダイアゴナル書き込み動作の方向は、送信端で行われたダイアゴナル読み出し動作の方向とは反対方向に行われ得る。
【0293】
図26の(b)は、タイムデインターリービングの第3のステップ(step 3)を示す。
【0294】
TDI FECブロックに対応するブロックは、入力されるFECブロックのセル値を示す。TDIメモリインデックスに対応するブロックは、FECブロックのセル値に対応するTDIメモリインデックスを示す。
【0295】
第2のステップに続いて列方向読み出し動作(column−wise reading operation)を行うことができる。列方向読み出し動作の方向は、TI過程の書き込み動作の方向と同一である。この場合、もし、読み出し値がゼロまたは識別値にセットされていれば、当該値は無視(またはスキップ)し得る。このようなスキップ動作は、上述した放送信号送信装置で行われたスキップ動作に相応する。
【0296】
以下の数式は、上述したTDIメモリインデックスを発生する過程を示す。
【0297】
【数3】
cnt,j : j番目のTIブロックに対する実際のTDI出力メモリ-インデックスのカウンター
θ−1(k) :j番目のTIブロックに対する臨時TDI出力メモリ−インデックス
M(θ−1(k)):θ−1(k)で保存されたセル値
π−1(k) : j番目のTIブロックに対する実際のTDIアウトプットメモリ-インデックス
【0298】
上述した数式において、if条件部は、上述したスキップオペレーション、すなわち、TDI出力メモリインデックスに格納されているセル値が0(または強制的に挿入した内容であることを確認できる任意の値)である場合にインデックスを無視する過程を示す。
【0299】
図27は、本発明の更に他の実施例に係るタイムデインターリービング過程を示す図である。
【0300】
上述したように、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、シングルメモリを用いてタイムデインターリービングを行うことができる。したがって、上述したタイムデインターリービングの第4のステップ(step4)として、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、TIブロック0を読み出すと同時にTIブロック1を書き込むことができる。
【0301】
図27の(a)は、TIブロック0を読み出すと同時に書き込まれるTIブロック1のTDI FECブロックとTDIメモリインデックスを示す。上述したように、書き込み過程は、放送信号受信装置で行われたダイアゴナル読み出し動作の方向と反対方向に行われ得る。
【0302】
図27の(b)は、TIブロック1に対する書き込み動作によるアウトプットTDIメモリインデックスを示す。この場合、格納されたTIブロック1内のFECブロックの配列は、放送信号送信装置のTIメモリに格納されたFECブロックの配列と異なり得る。すなわち、放送信号送信装置で行った書き込み動作と読み出し動作の逆過程は、シングルメモリの場合、同一に適用できない場合が発生することがある。
【0303】
図28は、本発明の一実施例に係る書き込み動作を示す。
【0304】
上述したように、放送信号送信装置で行った書き込み動作及び読み出し動作の逆過程は、シングルメモリの場合に同一に適用できない場合を防止するために、本発明では、TIメモリにマトリックスの形態でFECブロックを書き込む動作を提案する。
【0305】
図28に示された書き込み動作は、上述した本発明の一実施例に係るタイムインターリービング及びタイムデインターリービングの両方に同様に適用することができる。
【0306】
図28の(a)は、ベクトル形態でFECブロックのセルをメモリに書き込む動作を示す。これは、上述した書き込み動作と同一である。
【0307】
図28の(b)は、マトリックス形態でFECブロックのセルをメモリに書き込む動作を示す。すなわち、各FECブロックは、m行・n列の形態のマトリックス形態で書き込まれ得る。
【0308】
この場合、マトリックスの大きさは、設計者の意図に応じて変更可能であり、放送信号送信装置で行った書き込み動作及び読み出し動作の逆過程を、放送信号受信装置が、シングルメモリの場合にも同一に適用できるという利点がある。
【0309】
図29は、本発明の一実施例に係るTDIメモリインデックスの生成過程を示すフローチャートである。
【0310】
上述したように、本発明の一実施例に係るタイムデインターリーバは、順次入力されるFECブロックに対してTIアウトプットメモリインデックス値を順次発生させてダイアゴナル−タイプのTIを行うことができる。
【0311】
図29に示されたように、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、初期値を設定することができる(S29000)。すなわち、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、1番目のTIブロックに対してTDI過程を行う前に、TIルールを用いて、TI過程で無視された(またはスキップされた)メモリインデックスに対応するセル値をゼロまたは識別値にセットすることができる。
【0312】
その後、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、臨時TIメモリ−インデックスを生成することができる(S29100)。本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、入力される1番目のTIブロックに対して、送信端のTIの1番目の逆過程としてダイアゴナル読み出し動作を行うことができる。その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、生成されたTIメモリ−インデックスを評価(evaluate)することができる(S29200)。その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、最終TIメモリ−インデックスを生成することができる(S29300)。
【0313】
図29に示されたフローチャートは、図26乃至図28で説明したTDIアウトプットメモリインデックスを生成する過程に対応し、設計者の意図に応じて変更可能である。
【0314】
図30は、本発明の一実施例に係る放送信号送信方法のフローチャートである。
【0315】
本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、複数のDPを介して伝送されるDPデータをFECエンコーディングすることができる(S30000)。上述したように、各DPは、少なくとも1つのサービスまたは少なくとも1つのサービスコンポーネントを伝送することができる。具体的なエンコーディング方法は、図1図5又は図14で説明した通りである。
【0316】
その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、エンコーディングされたDPデータをコンステレーションにマッピングすることができる(S30100)。この場合、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、マッピングされたDPデータに対してMIMOプロセシングを行うことができる。具体的な過程は、図1図5又は図14で説明した通りである。
【0317】
その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、エンコーディングされたDPデータをDPレベルでタイムインターリービングすることができる(S30200)。この場合、タイムインターリービングは、スキップ動作(skipping operation)に基づいて行うことができる。具体的なタイムインターリービング方法は、図16乃至図18及び図22乃至図25で説明した通りである。
【0318】
その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、インターリービングされたDPデータを含む少なくとも1つの信号フレームを生成することができる(S30300)。具体的な内容は、図1又は図6で説明した通りである。
【0319】
その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、生成された少なくとも1つの信号フレームをOFDM方式で変調することができる(S30400)。具体的な内容は、図1又は図7で説明した通りである。
【0320】
その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、変調された少なくとも1つの信号フレームを含む放送信号を伝送することができる(S30500)。具体的な内容は、図1又は図7で説明した通りである。
【0321】
図31は、本発明の一実施例に係る放送信号受信方法のフローチャートである。
【0322】
図31は、図30で説明した放送信号送信方法の逆過程に該当する。
【0323】
本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、少なくとも1つの放送信号を受信し(S31000)、受信した少なくとも1つの放送信号をOFDM(Othogonal Frequency Division Multiplexing)方式で復調することができる(S31100)。具体的な過程は、図8で説明した通りである。
【0324】
その後、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、復調された少なくとも1つの放送信号から少なくとも1つの信号フレームを獲得することができる(S31200)。具体的な内容は、上述した通りである。
【0325】
その後、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、パーシングされた少なくとも1つの信号フレームに含まれたDPデータをタイムデインターリービングすることができる(S31300)。この場合、タイムデインターリービングは、スキップ動作(skipping operation)に基づいて行うことができる。具体的なタイムデインターリービング方法は、図19乃至図21及び図26乃至図29で説明した通りである。
【0326】
その後、本発明の一実施例に係る放送信号受信装置は、DPデータをデマッピングすることができる(S31400)。具体的な処理過程は、図8又は図11及び図15で説明した通りである。
【0327】
デマッピングされたDPデータをデコーディングして所望のサービス又はサービスコンポーネントを獲得することができる(S31500)。上述したように、各DPデータは、当該DP経路を介してそれぞれ処理可能であり、具体的な処理過程は、図8又は図11及び図15で説明した通りである。
〔発明を実施するための形態〕
【0328】
上述したように、上記発明を実施するための最良の形態で関連する事項を記述した。
【産業上の利用可能性】
【0329】
上述したように、本発明は、デジタル放送送受信装置又はシステムに全体的又は部分的に適用可能である。
【0330】
また、本発明の当業者は、本発明の範囲内で様々な変形又は変更を適用することができる。すなわち、本発明は、上述した変更及び変形を含むことができ、当該変更及び変形は、特許請求の範囲及びそれと同一のものの範囲を逸脱しない。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
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図31