(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0022】
〔発明を実施するための具体的な内容〕
本発明に対してさらに理解するために含まれ、本出願に含まれてその一部を構成する添付の図面は、本発明の原理を説明する詳細な説明と共に本発明の実施形態を示す。
【0023】
本発明の好ましい実施形態に対して具体的に説明し、その例は添付した図面に示す。添付した図面を参照した以下の詳細な説明は、本発明の実施形態によって実現できる実施形態のみを示すというよりは、本発明の好ましい実施形態を説明するためのものである。次の詳細な説明は、本発明に対する徹底した理解を提供するために詳細事項を含む。しかしながら、本発明がこのような詳細事項無しで実行できるということは当業者に自明である。
【0024】
本発明で使用される大部分の用語は当該分野で広く使用される一般的なものから選択されるが、一部の用語は出願人により任意に選択され、その意味は必要によって次の説明で詳細に叙述する。したがって、本発明は、用語の単純な名称や意味でない用語の意図した意味に基づいて理解されなければならない。
【0025】
本発明は、次世代放送サービスに対する放送信号送信及び受信装置、及び方法を提供する。本発明の一実施形態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、UHDTVサービスなどを含む。本発明は一実施形態に従って非MIMO(non-Multiple Input Multiple Output)又はMIMO方式により次世代放送サービスに対する放送信号を処理することができる。本発明の一実施形態に係る非MIMO方式は、MISO(Multiple Input Single Output)方式、SISO(Single Input Single Output)方式などを含むことができる。
【0026】
以下、説明の便宜のためにMISO又はMIMO方式は2つのアンテナを使用するが、本発明は2つ以上のアンテナを使用するシステムに適用できる。本発明は、特定用途に要求される性能を達成し、かつ受信器の複雑度を最小化するために最適化した3つの物理(フィジカル)プロファイル(PHY profile)(ベース(base)、ハンドヘルド(handheld)、アドバンスド(advanced)プロファイル)を定義することができる。物理プロファイルは、該当する受信器が実現しなければならない全ての構造のサブセットである。
【0027】
3つの物理プロファイルは大部分の機能ブロックを共有するが、特定ブロック及び/又はパラメータにおいては若干異なる。今後に追加で物理プロファイルが定義できる。システムの発展のために、フューチャ(次世代、将来の)プロファイルはFEF(Future Extension Frame)を介して単一RF(Radio Frequency)チャネルに存在するプロファイルと多重化(マルチプレキシング)されることもできる。各物理プロファイルに関する詳細な内容は後述する。
【0028】
1.ベースプロファイル
ベースプロファイルは主にルーフトップ(roof-top)アンテナと接続される固定された受信装置の主な用途を示す。ベースプロファイルはある場所に移動できるが、比較的停止(相対的に静止)した受信範疇に属する携帯用装置も含むことができる。ベースプロファイルの用途は若干の改善された実行によりハンドヘルド装置又は車両用に拡張できるが、このような使用用途はベースプロファイル受信器動作では期待されない。
【0029】
受信のターゲット信号対雑音比の範囲は略10乃至20dBであるが、これは既存の放送システム(例えば、ATSC A/53)の15dB信号対雑音比の受信能力を含む。受信器複雑度及び消費電力は、ハンドヘルドプロファイルを使用するバッテリで駆動されるハンドヘルド装置ほど重要でない。ベースプロファイルに対する重要システムパラメータが以下の<表1>に記載されている。
【0031】
2.ハンドヘルドプロファイル
ハンドヘルドプロファイルは、バッテリ電源で駆動されるハンドヘルド及び車両用装置における使用のために設計される。当該装置は歩行者又は車両速度で移動することができる。受信器の複雑度だけでなく、消費電力はハンドヘルドプロファイルの装置の実現のために非常に重要である。ハンドヘルドプロファイルのターゲット信号対雑音比の範囲は略0乃至10dBであるが、より低い室内受信のために意図された場合、0dB以下に達するように設定できる。
【0032】
低信号対雑音比の能力だけでなく、受信器のモビリティにより表れたドップラ効果に対する復原力はハンドヘルドプロファイルの最も重要な性能属性である。ハンドヘルドプロファイルに対する重要なシステムパラメータが以下の<表2>に記載されている。
【0034】
3.アドバンスドプロファイル
アドバンスドプロファイルは、より大きい実行複雑度に対する代価としてより高いチャネル能力を提供する。当該プロファイルはMIMO送信及び受信を使用することを要求し、UHDTVサービスはターゲット用途であり、このために当該プロファイルが特別に設計される。向上した能力は与えられた帯域幅でサービス数の増加、例えば、多数のSDTV又はHDTVサービスを可能にする(許容する)ことにも使用できる。
【0035】
アドバンスドプロファイルのターゲット信号対雑音比の範囲は略20乃至30dBである。MIMO送信は初期には既存の楕円分極送信機器を使用し、以後に全出力交差分極送信に拡張できる。アドバンスドプロファイルに対する重要なシステムパラメータが以下の<表3>に記載されている。
【0037】
この場合、ベースプロファイルは、地上波放送サービス及びモバイル放送サービスの全てに対するプロファイルに使用できる。即ち、ベースプロファイルは、モバイルプロファイルを含むプロファイルの概念を定義するために使用できる。また、アドバンスドプロファイルは、MIMOを有するベースプロファイルに対するアドバンスドプロファイルとMIMOを有するハンドヘルドプロファイルに対するアドバンスドプロファイルとに区分できる。そし、当該3個のプロファイルは設計者の意図によって変更できる。
【0038】
次の用語及び定義は本発明に適用できる。次の用語及び定義は設計によって変更できる。
【0039】
補助ストリーム:フューチャエクステンション(future extension:今後(将来)の拡張)又は放送社やネットワークオペレータ(運営者)により要求されるにつれて、使用できる未だ定義されていない変調及びコーディングのデータを伝達するセルのシーケンス
【0040】
ベースデータパイプ(base data pipe):サービスシグナリングデータを伝達するデータパイプ
【0041】
ベースバンドフレーム(又は、BB FRAME):1つのFECエンコーディング過程(BCH及びLDPCエンコーディング)に対する入力を形成するKbchビットの集合
【0042】
セル(cell):OFDM送信の1つのキャリアにより伝達される変調値
【0043】
コーディングブロック(coded block):PLS1データのLDPCエンコード(符号化)されたブロック又はPLS2データのLDPCエンコードされたブロックのうちの1つ
【0044】
データパイプ(data pipe):1つ又は複数(多数)のサービス又はサービスコンポーネントを伝達することができるサービスデータ、又は関連したメタデータを伝達する物理層(physical layer)における論理チャネル
【0045】
データパイプユニット(DPU:Data Pipe Unit):データセルをフレームにおけるデータパイプに割り当てることができる基本ユニット
【0046】
データシンボル(data symbol):プリアンブルシンボルでないフレームでのOFDMシンボル(フレームシグナリングシンボル及びフレームエッジ(edge)シンボルはデータシンボルに含まれる。)
【0047】
DP_ID:当該8ビットフィールドは、SYSTEM_IDにより識別されたシステム内でデータパイプを一意(唯一)に識別する。
【0048】
ダミーセル(dummy cell):PLS(Physical Layer Signaling)シグナリング、データパイプ、又は補助ストリームのために使用されないで残っている容量を詰める(埋める)のに使用される疑似ランダム値を伝達するセル
【0049】
FAC(Emergency Alert Channel:非常警報チャネル):EAS情報データを伝達するフレームのうちの一部
【0050】
フレーム(frame):プリアンブルで始まりフレームエッジシンボルで終了する物理層(physical layer)タイムスロット
【0051】
フレーム反復(レピティション)ユニット(frame repetition unit:フレーム反復単位):スーパーフレーム(super-frame)で8回反復されるFEFを含む同一又は異なる物理プロファイルに属するフレームの集合
【0052】
FIC(Fast Information Channel:高速情報チャネル):サービスと当該ベースデータパイプとの間のマッピング情報を伝達するフレームにおける論理チャネル
【0053】
FECBLOCK:データパイプデータのLDPCエンコードされたビットの集合
【0054】
高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform;FFT)サイズ:基本周期Tのサイクルで表現されたアクティブシンボル周期Tsと同一の特定モードに使用される名目上のFFTサイズ
【0055】
フレームシグナリングシンボル(frame signaling symbol):PLSデータの一部を伝達する、FFTサイズ、ガードインターバル(guard interval)、及びスキャタード(scattered)パイロットパターンの特定の組み合わせにおけるフレームの開始で使用されるより高いパイロット密度を有するOFDMシンボル
【0056】
フレームエッジシンボル(frame edge symbol):FFTサイズ、ガードインターバル、及びスキャタードパイロットパターンの特定の組み合わせにおけるフレームの端で使用される、より高いパイロット密度を有するOFDMシンボル
【0057】
フレームグループ(frame-group):スーパーフレームで同一の物理プロファイルタイプを有する全てのフレームの集合
【0058】
フューチャエクステンションフレーム(future extension frame:今後拡張フレーム):プリアンブルで始める、今後拡張に使用できるスーパーフレーム内で(における)物理層(physical layer)タイムスロット
【0059】
フューチャキャスト(future cast)UTBシステム:入力が1つ又は複数のMPEG2−TS又はIP(Internet protocol)又は一般ストリームであり、出力がRFシグナルである提案された物理層(physical layer)放送システム
【0060】
入力ストリーム(input stream:入力ストリーム):システムにより最終(エンド)ユーザに伝達されるサービスの調和(集合)(ensemble)のためのデータのストリーム
【0061】
ノーマル(normal)データシンボル:フレームシグナリングシンボル及びフレームエッジシンボルを除外した(以外の)データシンボル
【0062】
物理プロファイル(PHY profile):該当する受信器が実現しなければならない全ての構造のサブセット
【0063】
PLS:PLS1及びPLS2で構成された物理層(physical layer)シグナリングデータ
【0064】
PLS1:PLS2のデコーディングに必要とされるパラメータだけでなく、システムに関する基本情報を伝達する固定されたサイズ、コーディング、変調を有するFSS(Frame Signaling Symbol)に伝達されるPLSデータの第1(最初)の集合
【0065】
NOTE:PLS1データはフレームグループの期間(デュレーション)(duration)の間一定である。
【0066】
PLS2:データパイプ及びシステムに関するより詳細なPLSデータを伝達するFSSで送信されるPLSデータの第2の集合
【0067】
PLS2ダイナミック(dynamic:動的)データ:フレーム毎にダイナミック(dynamic:動的)に変化するPLS2データ
【0068】
PLS2スタティック(static:静的)データ:フレームグループの期間の間スタティック(static:静的)なPLS2データ
【0069】
プリアンブルシグナリングデータ(preamble signaling data):プリアンブルシンボルにより伝達され、システムの基本モードを確認するのに使用されるシグナリングデータ
【0070】
プリアンブルシンボル(preamble symbol):基本PLSデータを伝達し、フレームの開始に位置する固定長(固定された長さ)のパイロットシンボル
【0071】
NOTE:プリアンブルシンボルは、システム信号、そのタイミング、周波数オフセット、及びFFTサイズを検出するために高速初期バンドスキャンに主に使用される。
【0072】
今後の使用(future use)のためにリザーブ(リザーブド)(reserved):現在文書で定義されないが、今後に定義できる
【0073】
スーパーフレーム(super frame):8個のフレーム反復単位の集合
【0074】
時間インターリーブ(タイムインターリービング)ブロック(time interleaving block:TI block):時間インターリーバ(タイムインターリーバ)メモリの1つの用途に該当する、時間インターリーブが実行されるセルの集合
【0075】
時間インターリーブグループ(time interleaving group:TI group):整数、ダイナミック(dynamic:動的)に変化するXFECBLOCKの数からなる、特定データパイプに対するダイナミック(dynamic:動的)な容量割当が実行される単位
【0076】
NOTE:時間インターリーブグループは、1つのフレームに直接マッピングされるか、又は複数のフレームにマッピングできる。時間インターリーブグループは、1つ又は複数の時間インターリーブブロックを含むことができる。
【0077】
タイプ1のデータパイプ(Type 1 DP):全てのデータパイプがフレームにTDM(Time Division Multiplexing)方式によりマッピングされるフレームのデータパイプ
【0078】
タイプ2のデータパイプ(Type 2 DP):全てのデータパイプがフレームにFDM方式によりマッピングされるフレームのデータパイプ
【0079】
XFECBLOCK:1つのLDPC FECBLOCKの全てのビットを伝達するN
cells(個の)セルの集合
【0080】
図1は、本発明の一実施形態に係る次世代放送サービスに対する放送信号送信装置の構造を示す。
【0081】
本発明の一実施形態に係る次世代放送サービスに対する放送信号送信装置は、入力(インプット)フォーマットブロック(Input Format block)1000、BICM(bit interleaved coding & modulation)ブロック1010、フレーム構築(ビルディング)ブロック(Frame building block)1020、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)生成(ジェネレーション)ブロック(OFDM generation block)1030、及びシグナリング生成ブロック1040を含むことができる。放送信号送信装置の各ブロックの動作について説明する。
【0082】
IPストリーム/パケット及びMPEG2−TSは主要入力フォーマットであり、他のストリームタイプは一般ストリームとして扱われる。これらのデータ入力に追加して、管理情報が入力されて各入力ストリームに対する当該帯域幅のスケジューリング及び割当を制御する。1つ又は複数のTSストリーム、IPストリーム、及び/又は一般ストリーム入力が同時に可能である。
【0083】
入力フォーマットブロック1000は、各々の入力ストリームを独立したコーディング及び変調が適用される1つ又は複数のデータパイプに逆多重化することができる。データパイプはロバスト性(robustness)の制御のための基本単位であり、これはQoS(Quality of Service)に影響を及ぼす。1つ又は複数のサービス又はサービスコンポーネントが1つのデータパイプにより伝達できる。入力フォーマットブロック1000の詳細な動作は後述する。
【0084】
データパイプは、1つ又は複数のサービスもしくはサービスコンポーネントを伝達することができるサービスデータ、又は関連メタデータを伝達する物理層(physical layer)における論理チャネルである。
【0085】
また、データパイプユニットは、1つのフレームでデータセルをデータパイプに割り当てるための基本ユニットである。
【0086】
入力フォーマットブロック1000で、パリティ(parity)データはエラー訂正のために追加され、エンコードされたビットストリームは複素数値コンステレーションシンボルにマッピングされる。当該シンボルは、当該データパイプに使用される特定のインターリーブの深さに亘ってインターリーブされる。アドバンスドプロファイルにおいて、BICMブロック1010でMIMOエンコーディングが実行され、追加のデータパス(経路)がMIMO送信のために出力に追加される。BICMブロック1010の詳細な動作は後述する。
【0087】
フレーム構築ブロック1020は、1つのフレーム内で入力データパイプのデータセルをOFDMシンボルにマッピングすることができる。マッピング後、周波数領域ダイバーシチのために、特に周波数選択的フェージングチャネルを防止するために、周波数インターリーブが用いられる。フレーム構築ブロック1020の詳細な動作は後述する。
【0088】
プリアンブルを各フレームの開始(位置)に挿入した後、OFDM生成ブロック1030は、サイクリックプレフィックス(cyclic prefix)をガードインターバルとして有する既存のOFDM変調を適用することができる。アンテナスペースダイバーシチのために、分散された(distributed)MISO方式が送信器に亘って適用される。また、PAPR(Peak-To-Average Power Ratio)方式が時間領域で実行される。柔軟なネットワーク方式のために、該当の提案は様々なFFTサイズ、ガードインターバルの長さ、当該パイロットパターンの集合を提供する。OFDM生成ブロック1030の詳細な動作は後述する。
【0089】
シグナリング生成ブロック1040は、各機能ブロックの動作に使用される物理層(physical layer)シグナリング情報を生成することができる。また、当該シグナリング情報は関心ある(対象の)サービスが受信器側で適切に復旧されるように送信される。シグナリング生成ブロック1040の詳細な動作は後述する。
【0090】
図2、
図3、及び
図4は、本発明の実施形態に係る入力フォーマットブロック1000を示す。各図面について説明する。
【0091】
図2は、本発明の一実施形態に係る入力フォーマットブロックを示す。
図2は、入力信号が単一入力ストリーム(single input stream)のときの入力フォーマットブロックを示す。
【0092】
図2に示された入力フォーマットブロックは、
図1を参照して説明した入力フォーマットブロック1000の一実施形態に該当する。
【0093】
物理層(physical layer)への入力は1つ又は複数のデータストリームで構成できる。各々のデータストリームは1つのデータパイプにより伝達される。モードアダプテーション(mode adaptation:モード適応)モジュールは、入力されるデータストリームをBBF(BaseBand Frame)のデータフィールドにスライスする。当該システムは、3種類の入力データストリーム、即ちMPEG2−TS、IP、GS(Generic Stream)をサポートする。MPEG2−TSは、第1のバイトが同期バイト(0×47)である固定長(188バイト)のパケットを特徴とする。IPストリームは、IPパケットヘッダ内でシグナリングされる可変長IPデータグラムパケットで構成される。当該システムは、IPストリームに対してIPv4及びIPv6を全てサポートする。GSは、カプセル化パケットヘッダ内でシグナリングされる可変長パケット又は固定長パケットで構成できる。
【0094】
(a)は、信号データパイプに対するモードアダプテーション(mode adaptation:モード適応)ブロック2000、及びストリームアダプテーション(stream adaptation:ストリーム適応)2010を示し、(b)は、PLSデータを生成及び処理するためのPLS生成ブロック2020及びPLSスクランブラ2030を示す。各ブロックの動作について説明する。
【0095】
入力ストリームスプリッタは、入力されたTS、IP、GSストリームを複数のサービス又はサービスコンポーネント(オーディオ、ビデオなど)ストリームに分割する。モードアダプテーション(mode adaptation:モード適応)モジュール2010は、CRCエンコーダ、BB(Baseband)フレームスライサ、及びBBフレームヘッダ挿入ブロックで構成される。
【0096】
CRCエンコーダは、ユーザパケット(user packet:UP)レベルでのエラー検出のための3種類のCRCエンコーディング、即ちCRC−8、CRC−16、CRC−32を提供する。算出されたCRCバイトはUPの後に添付される。CRC−8はTSストリームに使われ、CRC−32はIPストリームに使用される。GSストリームがCRCエンコーディングを提供しなければ、提案されたCRCエンコーディングが適用されなければならない。
【0097】
BBフレームスライサは、入力を内部論理ビットフォーマットにマッピングする。第1の受信ビットはMSBとして定義する。BBフレームスライサは、使用可能データフィールド容量と同一の数の入力ビットを割り当てる。BBFペイロードと同一の数の入力ビットを割り当てるために、UPストリームがBBFのデータフィールドに合うようにスライスされる。
【0098】
BBフレームヘッダ挿入ブロックは、2バイトの固定長BBFヘッダをBBフレームの前に挿入することができる。BBFヘッダは、STUFFI(1ビット)、SYNCD(13ビット)、及びRFU(2ビット)で構成される。固定された(固定長の)2バイトBBFヘッダだけでなく、BBFは2バイトBBFヘッダの端に拡張フィールド(1又は3バイト)を有することができる。
【0099】
ストリームアダプテーション(stream adaptation:ストリーム適応)2010は、スタッフィング(stuffing)挿入ブロック及びBBスクランブラで構成される。スタッフィング挿入ブロックは、スタッフィングフィールドをBBフレームのペイロードに挿入することができる。ストリームアダプテーション(stream adaptation:ストリーム適応)に対する入力データがBBフレームを詰めるのに充分であれば、STUFFIは0に設定され、BBFはスタッフィングフィールドを有しない。そうでなければ、STUFFIは1に設定され、スタッフィングフィールドはBBFヘッダの直後に挿入される。スタッフィングフィールドは、2バイトのスタッフィングフィールドヘッダ及び可変サイズのスタッフィングデータを含む。
【0100】
BBスクランブラは、エネルギ分散のために完全なBBFをスクランブルする。スクランブルシーケンスは、BBFと同期化される。スクランブルシーケンスは、フィードバックシフトレジスタにより生成される。
【0101】
PLS生成ブロック2020は、PLSデータを生成することができる。PLSは、受信器で物理層(レイヤ)(physical layer)データパイプに接続できる手段を提供する。PLSデータは、PLS1データ及びPLS2データで構成される。
【0102】
PLS1データは、PLS2データのデコーディングに必要なパラメータだけでなく、システムに関する基本情報を伝達する固定されたサイズ、コーディング、変調を有するフレームからFSSに伝達されるPLSデータの第1の集合である。PLS1データは、PLS2データの受信及びデコーディングを可能にするのに要求されるパラメータを含む基本送信パラメータを提供する。また、PLS1データはフレームグループの期間の間一定である。
【0103】
PLS2データは、データパイプ及びシステムに関するより詳しいPLSデータを伝達するFSSで送信されるPLSデータの第2の集合である。PLS2は、受信器が所望のデータパイプをデコード(復号)するのに充分な情報を提供するパラメータを含む。PLS2シグナリングは、PLS2スタティック(static:静的)データ(PLS2−STATデータ)及びPLS2ダイナミック(dynamic:動的)データ(PLS2−DYNデータ)の2種類のパラメータでさらに構成される。PLS2スタティック(static:静的)データは、フレームグループの期間の間スタティック(static:静的)なPLS2データであり、PLS2ダイナミック(dynamic:動的)データはフレーム毎にダイナミック(dynamic:動的)に変化するPLS2データである。
【0104】
PLSデータに関する詳細な内容は後述する。
【0105】
PLSスクランブラ2030は、エネルギ分散のために生成されたPLSデータをスクランブルすることができる。
【0106】
前述したブロックは、省略されることもでき、類似又は同一の機能を有するブロックにより置き換えることもできる。
【0107】
図3は、本発明の他の一実施形態に係る入力フォーマットブロックを示す。
【0108】
図3に図示された入力フォーマットブロックは、
図1を参照して説明した入力(インプット)フォーマットブロック1000の一実施形態に該当する。
【0109】
図3は、入力信号がマルチ入力ストリーム(multi input stream:複数(多数)の入力ストリーム)に該当する場合、入力フォーマットブロックのモードアダプテーション(mode adaptation:モード適応)ブロックを示す。
【0110】
マルチ入力ストリーム(multi input stream:複数の入力ストリーム)を処理するための入力フォーマットブロックのモードアダプテーション(mode adaptation:モード適応)ブロックは、複数の入力ストリームを独立して処理することができる。
【0111】
図3を参照すると、マルチ入力ストリーム(multi input stream:複数の入力ストリーム)を各々処理するためのモードアダプテーション(mode adaptation:モード適応)ブロックは、入力ストリームスプリッタ(input stream splitter)3000、入力ストリームシンクロナイザ(同調器、同期化装置)(input stream synchronizer)3010、コンペンセーティングディレイ(遅延補償)(compensation delay:補償遅延)ブロック3020、ヌルパケット削除(ディリーション)ブロック(null packet deletion block)3030、ヘッダ圧縮(コンプレッション)ブロック(header compression block)3040、CRCエンコーダ(CRC encoder)3050、BBフレームスライサ(BB frame slicer)3060、及びBBヘッダ挿入ブロック(BB header insertion block)3070を含むことができる。モードアダプテーション(mode adaptation:モード適応)ブロックの各ブロックについて説明する。
【0112】
CRCエンコーダ3050、BBフレームスライサ3060、及びBBヘッダ挿入ブロック3070の動作は、
図2を参照して説明したCRCエンコーダ、BBフレームスライサ、及びBBヘッダ挿入ブロックの動作に該当するので、その説明は省略する。
【0113】
入力ストリームスプリッタ3000は、入力されたTS、IP、GSストリームを複数のサービス又はサービスコンポーネント(オーディオ、ビデオなど)ストリームに分割する。
【0114】
入力ストリームシンクロナイザ3010は、ISSYと呼ばれることができる。ISSYは如何なる入力データフォーマットに対してもCBR(Constant Bit Rate)及び一定の終端間送信(end-to-end transmission)遅延を保証(保障)する(のに)適した手段を提供することができる。ISSYは、TSを伝達する複数のデータパイプの場合に常に用いられ、GSストリームを伝達する複数のデータパイプに選択的に用いられる。
【0115】
コンペンセーティングディレイ(compensation delay:補償遅延)ブロック3020は、受信器で追加のメモリを必要とせず、TSパケット再結合メカニズムを可能にするためにISSY情報の挿入に後続する分割されたTSパケットストリームを遅延させることができる。
【0116】
ヌルパケット削除ブロック3030は、TS入力ストリームの場合のみに使用される。一部のTS入力ストリーム又は分割されたTSストリームは、VBR(Variable Bit-Rate)サービスをCBR TSストリームに収容するために存在する複数のヌルパケットを有することができる。この場合、不要な送信オーバーヘッドを避けるために、ヌルパケットは確認されて送信されないことがある。受信器で、削除されたヌルパケットは送信(の際)に挿入されたDNP(Deleted Null-Packet:削除されたヌルパケット)カウンタを参照して元の存在していた正確な場所に再挿入できるので、CBRが保証され、タイムスタンプ(PCR)更新の必要がなくなる。
【0117】
ヘッダ圧縮ブロック3040は、TS又はIP入力ストリームに対する送信効率を増加させるためにパケットヘッダ圧縮を提供することができる。受信器はヘッダの特定部分に対する先験的な(a priori)情報を有することができるので、この知られた(既知の)情報(known information)は送信器から削除できる。
【0118】
TSに対し、受信器は、同期バイト構成(0×47)及びパケット長(188バイト)に関する先験的な情報を有することができる。入力されたTSが1つのPIDのみを有するコンテンツを伝達すれば、即ち、1つのサービスコンポーネント(ビデオ、オーディオなど)、又はサービスサブコンポーネント(SVCベースレイヤ、SVCインヘンスメント(エンハンスメント、拡張)レイヤ、MVCベースビュー、又はMVC依存ビュー)に対してのみ、TSパケットヘッダ圧縮がTSに(選択的に)適用できる。TSパケットヘッダ圧縮は、入力ストリームがIPストリームの場合、選択的に使用される。上記ブロックは、省略されるか、類似又は同一の機能を有するブロックに置き換えることができる。
【0119】
図4は、本発明の他の実施形態に係る入力フォーマットブロックを示す。
【0120】
図4に図示された入力フォーマットブロックは、
図1を参照して説明した入力フォーマットブロック1000の一実施形態に該当する。
【0121】
図4は、入力信号がマルチ入力ストリーム(multi input stream:複数の入力ストリーム)に該当する場合、入力フォーマットブロックのストリームアダプテーション(stream adaptation:ストリーム適応)ブロックを示す。
【0122】
図4を参照すると、マルチ入力ストリーム(multi input stream:複数の入力ストリーム)を各々処理するためのモードアダプテーション(mode adaptation:モード適応)ブロックは、スケジューラ4000、1フレームディレイ(遅延)(delay)ブロック4010、スタッフィング挿入ブロック4020、帯域内(インバンド)(In-band)シグナリングブロック4030、BBフレームスクランブラ4040、PLS生成ブロック4050、及びPLSスクランブラ4060を含むことができる。ストリームアダプテーション(stream adaptation:ストリーム適応)ブロックの各ブロックについて説明する。
【0123】
スタッフィング挿入ブロック4020、BBフレームスクランブラ4040、PLS生成ブロック4050、PLSスクランブラ4060の動作は、
図2を参照して説明したスタッフィング挿入ブロック、BBスクランブラ、PLS生成ブロック、PLSスクランブラ4060の動作に該当するので、その説明は省略する。
【0124】
スケジューラ4000は、各データパイプのFECBLOCKの量から全体フレーム(全フレーム)に亘って全体のセル割当を決定することができる。PLS、EAC、及びFICに対する割当を含み、スケジューラは、フレームのFSSのPLSセル又は帯域内(In-band)シグナリングで送信されるPLS2−DYNデータの値を生成する。FECBLOCK、EAC、FICに関する詳細な内容は後述する。
【0125】
1フレームディレイ(delay)ブロック4010は、次のフレームに関するスケジューリング情報がデータパイプに挿入される帯域内(In-band)シグナリング情報に関する現フレームを介して送信できるように入力データを1つの送信フレームだけ遅延させることができる。
【0126】
帯域内(In-band)シグナリングブロック4030は、PLS2データの遅延されない部分をフレームのデータパイプに挿入することができる。
【0127】
前述したブロックは、省略されるか、類似又は同一の機能を有するブロックに置き換えることができる。
【0128】
図5は、本発明の一実施形態に係るBICMブロックを示す。
【0129】
図5に図示されたBICMブロックは、
図1を参照して説明したBICMブロック1010の一実施形態に該当する。
【0130】
前述したように、本発明の一実施形態に係る次世代放送サービスに対する放送信号送信装置は、地上波放送サービス、モバイル放送サービス、UHDTVサービスなどを提供することができる。
【0131】
QoSが本発明の一実施形態に係る次世代放送サービスに対する放送信号送信装置により提供されるサービスの特性に依存するので、各々のサービスに該当するデータは互いに異なる方式により処理されなければならない。したがって、本発明の一実施形態に係るBICMブロックは、SISO、MISO、MIMO方式を各々のデータパスに該当するデータパイプに独立して適用することによって、各データパイプを独立して処理することができる。結果的に、本発明の一実施形態に係る次世代放送サービスに対する放送信号送信装置は、各々のデータパイプを介して送信される各サービス又はサービスコンポーネントに対するQoSを調節することができる。
【0132】
(a)は、ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルにより共有されるBICMブロックを示し、(b)は、アドバンスドプロファイルのBICMブロックを示す。
【0133】
ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルにより共有されるBICMブロック及びアドバンスドプロファイルのBICMブロックは、各々のデータパイプを処理するための複数の処理ブロックを含むことができる。
【0134】
ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルに対するBICMブロック及びアドバンスドプロファイルに対するBICMブロックの各々の処理ブロックについて説明する。
【0135】
ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルに対するBICMブロックの処理ブロック5000は、データFECエンコーダ5010、ビットインターリーバ5020、コンステレーションマッパ(mapper)5030、SSD(signal space ダイバーシチ)エンコーディングブロック5040、及び時間インターリーバ5050を含むことができる。
【0136】
データFECエンコーダ5010は、外部コーディング(BCH)及び内部コーディング(LDPC)を用いてFECBLOCK手続を生成するために入力BBFにFECエンコーディングを実行する。外部コーディング(BCH)は選択的なコーディング方法である。データFECエンコーダ5010の具体的な動作については後述する。
【0137】
ビットインターリーバ5020は、効率的に実現可能な構造を提供しながらデータFECエンコーダ5010の出力をインターリーブしてLDPCコード及び変調方式の組み合わせにより最適化された性能を達成することができる。ビットインターリーバ5020の具体的な動作については後述する。
【0138】
コンステレーションマッパ5030は、QPSK、QAM−16、不均一QAM(NUQ−64、NUQ−256、NUQ−1024)、又は不均一コンステレーション(NUC−16、NUC−64、NUC−256、NUC−1024)を用いてベース及びハンドヘルドプロファイルでビットインターリーバ5020からの各々のセルワードを変調するか、又はアドバンスドプロファイルでセルワードデマルチプレクサ5010−1からのセルワードを変調して、電力(パワー)が正規化されたコンステレーションポイントe
lを提供することができる。当該コンステレーションマッピングは、データパイプに対してのみ適用される。NUQが任意の形態を有する一方、QAM−16及びNUQは正四角形の形態を有することが観察される。各々のコンステレーションが90度の倍数だけ回転されれば、回転されたコンステレーションは元のものと正確に重なる。回転対称特性によって実数及び虚数コンポーネントの容量及び平均電力が互いに同一になる。NUQ及びNUCは全て各コードレート(code rate)に対して特別に定義され、使用される特定の1つはPLS2データに保管されたパラメータDP_MODによりシグナリングされる。
【0139】
SSDエンコーディングブロック5040は、2次元、3次元、4次元でセルをフリーコーディングし、難しいフェージング条件で受信ロバスト性(robustness)を増加させることができる。
【0140】
時間インターリーバ5050は、データパイプレベルで動作することができる。時間インターリーブのパラメータは、各々のデータパイプに対して異なるように設定できる。時間インターリーバ5050の具体的な動作に関しては後述する。
【0141】
アドバンスドプロファイルに対するBICMブロックの処理ブロック5000−1は、データFECエンコーダ、ビットインターリーバ、コンステレーションマッパ、及び時間インターリーバを含むことができる。
【0142】
但し、処理ブロック5000−1は、セルワードデマルチプレクサ5010−1及びMIMOエンコーディングブロック5020−1をさらに含むという点で処理ブロック5000と区別される。
【0143】
また、処理ブロック5000−1におけるデータFECエンコーダ、ビットインターリーバ、コンステレーションマッパ、時間インターリーバの動作は、前述したデータFECエンコーダ5010、ビットインターリーバ5020、コンステレーションマッパ5030、時間インターリーバ5050の動作に該当するので、その説明は省略する。
【0144】
セルワードデマルチプレクサ5010−1は、アドバンスドプロファイルのデータパイプがMIMO処理のために単一セルワードストリームを二重セルワードストリームに分離するのに使用される。セルワードデマルチプレクサ5010−1の具体的な動作に関しては後述する。
【0145】
MIMOエンコーディングブロック5020−1は、MIMOエンコーディング方式を用いてセルワードデマルチプレクサ5010−1の出力を処理することができる。MIMOエンコーディング方式は、放送信号送信のために最適化された。MIMO技術は、容量増加を得るための有望な方式であるが、チャネル特性に依存する。特別に放送に対し、互いに異なる信号伝搬特性による2つのアンテナ間の受信信号電力の差、又はチャネルの強いLOSコンポーネントはMIMOから容量利得を得ることを難しくする。提案されたMIMOエンコーディング方式は、MIMO出力信号のうちの1つの位相ランダム化及び回転ベース(基盤)プリコーディングを用いてこの問題を克服する。
【0146】
MIMOエンコーディングは、送信器及び受信器の全てで少なくとも2つのアンテナを必要とする2×2MIMOシステムのために意図される。2つのMIMOエンコーディングモードは、本提案であるFR−SM(Full-Rate Spatial Multiplexing)及びFRFD−SM(Full-Rate Full-ダイバーシチ Spatial Multiplexing)で定義される。FR−SMエンコーディングは、受信器側における比較的複雑度の小さな増加により容量増加を提供する一方、FRFD−SMエンコーディングは、受信器側における複雑度の大きな増加で容量増加及び追加的なダイバーシチ利得を提供する。提案されたMIMOエンコーディング方式はアンテナ極性配置を制限しない。
【0147】
MIMO処理はアドバンスドプロファイルフレームで要求されるが、これはアドバンスドプロファイルフレームにおける全てのデータパイプがMIMOエンコーダにより処理されることを意味する。MIMO処理はデータパイプレベルで適用される。コンステレーションマッパ出力のペア(pair:対)であるNUQ(e
1,i及びe
2,i)はMIMOエンコーダの入力により供給される。MIMOエンコーダ出力ペア(pair:対)(g
1,i及びg
2,i)は各々の送信アンテナの同一のキャリアk及びOFDMシンボルlにより送信される。
【0148】
前述したブロックは、省略されるか、類似又は同一の機能を有するブロックに置き換えることができる。
【0149】
図6は、本発明の他の実施形態に係るBICMブロックを示す。
【0150】
図6に図示されたBICMブロックは、
図1を参照して説明したBICMブロック1010の一実施形態に該当する。
【0151】
図6は、PLS、EAC、及びFICの保護のためのBICMブロックを示す。EACはEAS情報データを伝達するフレームの一部であり、FICはサービスと該当するベースデータパイプとの間でマッピング情報を伝達するフレームにおける論理チャネルである。EAC及びFICに関する詳細な説明は後述する。
【0152】
図6を参照すると、PLS、EAC、及びFICの保護のためのBICMブロックは、PLS FECエンコーダ6000、ビットインターリーバ6010、及びコンステレーションマッパ6020を含むことができる。
【0153】
また、PLS FECエンコーダ6000は、スクランブラ、BCHエンコーディング/ゼロ挿入ブロック、LDPCエンコーディングブロック、及びLDPCパリティパンクチャリング(puncturing)ブロックを含むことができる。BICMブロックの各ブロックについて説明する。
【0154】
PLS FECエンコーダ6000は、スクランブル(スクランブリング)されたPLS 1/2データ、EAC及びFICセクションをエンコードすることができる。
【0155】
スクランブラは、BCHエンコーディング及び短縮(ショートニング)(shortening)及びパンクチャリングされたLDPCエンコーディングの前にPLS1データ及びPLS2データをスクランブルすることができる。
【0156】
BCHエンコーディング/ゼロ挿入ブロックは、PLS保護のための短縮されたBCHコードを用いてスクランブルされたPLS 1/2データに外部エンコーディングを実行し、BCHエンコーディングの後にゼロビットを挿入することができる。PLS1データに対してのみゼロ挿入の出力ビットがLDPCエンコーディングの前に並べ替え(パーミュテーション)(permutation)できる。
【0157】
LDPCエンコーディングブロックは、LDPCコードを用いてBCHエンコーディング/ゼロ挿入ブロックの出力をエンコードすることができる。完全なコーディングブロックを生成するために、C
ldpc及びパリティビットP
ldpcは各々のゼロが挿入されたPLS情報ブロックI
ldpcからシステマティックに(組織的に)エンコードされ、その後に添付される。
【0159】
PLS1及びPLS2に対するLDPCコードパラメータは、次の<表4>の通りである。
【0161】
LDPCパリティパンクチャリングブロックは、PLS1データ及びPLS2データに対してパンクチャリングを実行することができる。
【0162】
短縮がPLS1データ保護に適用されれば、一部のLDPCパリティビットはLDPCエンコーディングの後にパンクチャリングされる。また、PLS2データ保護のために、PLS2のLDPCパリティビットがLDPCエンコーディングの後にパンクチャリングされる。これらのパンクチャリングされたビットは送信されない。
【0163】
ビットインターリーバ6010は、各々の短縮及びパンクチャリングされたPLS1データ及びPLS2データをインターリーブすることができる。
【0164】
コンステレーションマッパ6020は、ビットインターリーブ(ビットインターリービング)されたPLS1データ及びPLS2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。
【0165】
前述したブロックは、省略されるか、類似又は同一の機能を有するブロックに置き換えることができる。
【0166】
図7は、本発明の一実施形態に係るフレーム構築ブロック(frame building block)を示す。
【0167】
図7に図示したフレーム構築ブロックは、
図1を参照して説明したフレーム構築ブロック1020の一実施形態に該当する。
【0168】
図7を参照すると、フレーム構築ブロックは、ディレイコンペンセーション(delay compensation:遅延補償)ブロック7000、セルマッパ(cell mapper)7010、及び周波数(フリークエンシー)インターリーバ(frequency interleaver)7020を含むことができる。フレーム構築ブロックの各ブロックに関して説明する。
【0169】
ディレイコンペンセーション(delay compensation:遅延補償)ブロック7000は、データパイプと該当するPLSデータとの間のタイミングを調節して送信器側でデータパイプと該当するPLSデータとの間の同時性(co-time)を保証することができる。入力フォーマットブロック及びBICMブロックによるデータパイプの遅延を扱うことによって、PLSデータはデータパイプだけ遅延される。BICMブロックの遅延は主に時間(タイム)インターリーバ5050によるものである。帯域内(In-band)シグナリングデータは、次の時間(タイム)インターリーブグループの情報をシグナリングされるデータパイプより1つのフレーム(の)前に伝達されるようにすることができる。ディレイコンペンセーション(delay compensation:遅延補償)ブロックは、それに合せて帯域内(In-band)シグナリングデータを遅延させる。
【0170】
セルマッパ7010は、PLS、EAC、FIC、データパイプ、補助ストリーム、及びダミーセルをフレーム内でOFDMシンボルのアクティブ(active)キャリアにマッピングすることができる。セルマッパ7010の基本機能は、各々のデータパイプ、PLSセル、及びEAC/FICセルに対する時間インターリーブにより生成されたデータセルを、存在していれば、1つのフレーム内で各々のOFDMシンボルに該当するアクティブ(active)OFDMセルの配列にマッピングすることである。(PSI(Program Specific Information)/SIのような)サービスシグナリングデータは個別に収集されてデータパイプにより送られることができる。セルマッパはフレーム構造の構成及びスケジューラにより生成された動的情報(dynamic information:ダイナミックインフォメーション)に従って動作する。フレームに関する詳細な内容は後述する。
【0171】
周波数インターリーバ7020は、セルマッパ7010から受信したデータセルをランダムにインターリーブして周波数ダイバーシチを提供することができる。また、周波数インターリーバ7020は、単一フレームで最大のインターリーブ利得を得るために他のインターリーブシード(seed)の順序を用いて2つのシーケンシャル(順次的な)OFDMシンボルで構成されたOFDMシンボルペア(pair:対)で動作することができる。
【0172】
前述したブロックは、省略されるか、類似又は同一の機能を有するブロックに置き換えることができる。
【0173】
図8は、本発明の一実施形態に係るOFDM生成ブロックを示す。
【0174】
図8に図示されたOFDM生成ブロックは、
図1を参照して説明したOFDM生成ブロック1030の一実施形態に該当する。
【0175】
OFDM生成ブロックは、フレーム構築ブロックにより生成されたセルによりOFDMキャリアを変調し、パイロットを挿入し、送信のための時間領域信号を生成する。また、当該ブロックは順次ガードインターバルを挿入し、PAPR減少処理を適用して最終的なRF信号を生成する。
【0176】
図8を参照すると、OFDM生成ブロックは、パイロット及びリザーブトーン挿入ブロック(pilot and reserved tone insertion block)8000、2D−eSFN(Single Frequency Network)エンコーディングブロック8010、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)ブロック8020、PAPR減少ブロック8030、ガードインターバル挿入ブロック(guard interval insertion block)8040、プリアンブル挿入ブロック(preamble insertion block)8050、その他のシステム挿入ブロック8060、及びDACブロック8070を含むことができる。OFDM生成ブロックの各ブロックについて説明する。
【0177】
パイロット及びリザーブ(リザーブド)トーン挿入ブロック8000は、パイロット及びリザーブトーンを挿入することができる。
【0178】
OFDMシンボル内の様々なセルは、受信器から先験的に知られた送信された値を有するパイロットとして知られた参照情報で変調される。パイロットセルの情報は、分散パイロット、連続パイロット、エッジパイロット、FSS(Frame Signaling Symbol)パイロット、及びFES(Frame Edge Symbol)パイロットで構成される。各パイロットは、パイロットタイプ及びパイロットパターンに従って特定の増加電力レベルで送信される。パイロット情報の値は、与えられたシンボルで1つが各々の送信キャリアに対するものである一連の値に該当する参照シーケンスで導出(誘導)される。パイロットは、フレーム同期化、周波数同期化、時間同期化、チャネル推定、送信モード識別のために使用されることができ、また位相雑音を追跡するために使用できる。
【0179】
参照シーケンスから取った参照情報は、フレームのプリアンブル、FSS及びFESを除外した全てのシンボルにおける分散パイロットセルで送信される。連続パイロットは、フレームの全てのシンボルに挿入される。連続パイロットの数及び位置は、FFTサイズ及び分散パイロットパターンに全て依存する。エッジキャリアは、プリアンブルシンボルを除外した全てのシンボル内のエッジパイロットと同一である。エッジキャリアは、スペクトルのエッジまで周波数補間(interpolation:インターポレーション)を可能にするために挿入される。FSSパイロットはFSSに挿入され、FESパイロットはFESに挿入される。FSSパイロット及びFESパイロットはフレームのエッジまで時間補間(interpolation:インターポレーション)を可能にするために挿入される。
【0180】
本発明の一実施形態に係るシステムは、非常に堅い送信モードをサポートするために分散MISO方式が選択的に使用されるSFNをサポートする。2D−eSFNは複数の送信アンテナを使用する分散MISO方式であって、各アンテナはSFNネットワークで各々異なる送信器に位置することができる。
【0181】
2D−eSFNエンコーディングブロック8010は、SFN構成で時間及び周波数ダイバーシチを生成するために2D−eSFN処理を行って複数の送信器から送信された信号の位相を歪曲させることがある。したがって、長時間の間の低い平面フェージング又は深いフェージングによるバースト誤りが軽減できる。
【0182】
IFFTブロック8020は、OFDM変調方式を用いて2D−eSFNエンコーディングブロック8010からの出力を変調することができる。パイロット(又は、リザーブトーン)に指定されないデータシンボルでの全てのセルは、周波数インターリーバからのデータセルのうちの1つを伝達する。セルはOFDMキャリアにマッピングされる。
【0183】
PAPR減少ブロック8030は、時間領域で様々なPAPR減少アルゴリズムを用いて入力信号にPAPR減少を実行する。
【0184】
ガードインターバル挿入ブロック8040はガードインターバルを挿入することができ、プリアンブル挿入ブロック8050は信号の前にプリアンブルを挿入することができる。プリアンブルの構造に関する詳細な内容は後述する。
【0185】
その他のシステム挿入ブロック8060は、放送サービスを提供する2つ以上の互いに異なる放送送信/受信システムのデータが同一のRF信号帯域で同時に送信できるように時間領域で複数の放送送信/受信システムの信号を多重化することができる。この場合、2つ以上の互いに異なる放送送信/受信システムは、互いに異なる放送サービスを提供するシステムをいう。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することができる。各々の放送サービスに関連したデータは互いに異なるフレームを介して送信できる。
【0186】
DACブロック8070は、入力されたディ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8070から出力された信号は物理層プロファイルによって複数の出力アンテナを介して送信できる。本発明の一実施形態に係る送信アンテナは垂直又は水平極性を有することができる。
【0187】
前述したブロックは、設計によって省略されるか、類似又は同一の機能を有するブロックに置き換えできる。
【0188】
図9は、本発明の一実施形態に係る次世代放送サービスに対する放送信号受信装置の構造を示す。
【0189】
本発明の一実施形態に係る次世代放送サービスに対する放送信号受信装置は、
図1を参照して説明した次世代放送サービスに対する放送信号送信装置に対応することができる。
【0190】
本発明の一実施形態に係る次世代放送サービスに対する放送信号受信装置は、同期及び復調モジュール(synchronization & demodulation module)9000、フレームパージングモジュール(frame parsing module)9010、デマッピング及びデコーディングモジュール(demapping & decoding module)9020、出力プロセッサ(output processor)9030、及びシグナリングデコーディングモジュール(signaling decoding module)9040を含むことができる。放送信号受信装置の各モジュールの動作について説明する。
【0191】
同期及び復調モジュール9000は、m個の受信アンテナを介して入力信号を受信し、放送信号受信装置に該当(対応)するシステムに対して信号検出及び同期化を実行し、放送信号送信装置により実行される手続の逆過程に該当する復調を実行することができる。
【0192】
フレームパージングモジュール9010は、入力信号フレームをパージングし、ユーザにより選択されたサービスが送信されるデータを抽出することができる。放送信号送信装置がインターリーブを実行すれば、フレームパージングモジュール9010はインターリーブの逆過程に該当するデインターリーブを実行することができる。この場合、抽出されなければならない信号及びデータの位置がシグナリングデコーディングモジュール9040から出力されたデータをデコードすることにより取得されて、放送信号送信装置により生成されたスケジューリング情報が復元できる。
【0193】
デマッピング及びデコーディングモジュール9020は、入力信号をビット領域データに変換した後、必要によってビット領域データをデインターリーブ(デインターリービング)することができる。デマッピング及びデコーディングモジュール9020は、送信効率のために適用されたマッピングに対するデマッピングを実行し、デコーディングを介して送信チャネルで発生したエラーを訂正することができる。この場合、デマッピング及びデコーディングモジュール9020は、シグナリングデコーディングモジュール9040から出力されたデータをデコードすることによって、デマッピング及びデコーディングのために必要な送信パラメータを取得することができる。
【0194】
出力プロセッサ9030は、送信効率を向上させるために放送信号送信装置により適用される様々な圧縮/信号処理手続の逆過程を実行することができる。この場合、出力プロセッサ9030は、シグナリングデコーディングモジュール9040から出力されたデータで必要とする制御情報を取得することができる。出力プロセッサ8300の出力は、放送信号送信装置に入力される信号に該当し、MPEG−TS、IPストリーム(v4又はv6)及びGSでありうる。
【0195】
シグナリングデコーディングモジュール9040は、同期及び復調モジュール9000により復調された信号からPLS情報を取得することができる。前述したように、フレームパージングモジュール9010、デマッピング及びデコーディングモジュール9200、及び出力プロセッサ9300は、シグナリングデコーディングモジュール9040から出力されたデータを用いてその機能を実行することができる。
【0196】
図10は、本発明の一実施形態に係るフレーム構造を示す。
【0197】
図10は、フレームタイム(時間)の構成例及びスーパーフレームにおけるFRU(Frame Repetition Unit:フレーム反復単位)を示す。(a)は本発明の一実施形態に係るスーパーフレームを示し、(b)は本発明の一実施形態に係るFRUを示し、(c)はFRUでの様々な物理プロファイル(PHY profile)のフレームを示し、(d)はフレームの構造を示す。
【0198】
スーパーフレームは8個のFRUで構成できる。FRUはフレームのTDMに対する基本多重化単位であり、スーパーフレームで8回反復される。
【0199】
FRUで各フレームは物理プロファイル(ベース、ハンドヘルド、アドバンスドプロファイル)のうちの1つ又はFEFに属する。FRUで、フレームの最大許容数は4であり、与えられた物理プロファイルはFRUで0回乃至4回のうちのいずれかの回数だけ表れることができる(例えば、ベース、ハンドヘルド、アドバンスド)。物理プロファイルの定義は、必要なとき、プリアンブルにおけるPHY_PROFILEのリザーブ値を用いて拡張できる。
【0200】
FEF部分は、含まれれば、FRUの端に挿入される。FEFがFRUに含まれる場合、FEFの最大数はスーパーフレームで8である。FEF部分が互いに隣接することは推奨されない。
【0201】
1つのフレームは、複数のOFDMシンボル及びプリアンブルにさらに分離される。(d)に図示したように、フレームは、プリアンブル、1つ又は複数のFSS、ノーマルデータシンボル、及びFESを含む。
【0202】
プリアンブルは、高速フューチャキャストUTBシステム信号検出を可能にし、信号の効率的な送信及び受信のための基本送信パラメータの集合を提供する特別なシンボルである。プリアンブルに関する詳細な内容は後述する。
【0203】
FSSの主な目的はPLSデータを伝達することである。高速同期化及びチャネル推定のために、これに従うPLSデータの高速デコーディングのために、FSSはノーマルデータシンボルより高密度のパイロットパターンを有する。FESはFSSと完全に同一のパイロットを有するが、これはFESの直前のシンボルに対して外挿(extrapolation)無しでFES内での周波数のみの補間(interpolation:補間)及び時間(的)補間(temporal interpolation)を可能にする。
【0204】
図11は、本発明の一実施形態に係るフレームのシグナリング階層構造(signaling hierarchy structure)を示す。
【0205】
図11はシグナリング階層構造を示すが、これは3つの主要部分であるプリアンブルシグナリングデータ11000、PLS1データ11010、及びPLS2データ11020に分割される。フレーム毎にプリアンブル信号により伝達されるプリアンブルの目的は、フレームの基本送信パラメータ及び送信タイプを示すことである。PLS1は、受信器が関心あるデータパイプに接続するためのパラメータを含むPLS2データに接続してデコードできるようにする。PLS2はフレーム毎に伝達され、2つの主要部分であるPLS2−STATデータとPLS2−DYNデータとに分割される。PLS2データのスタティック(static:静的)及びダイナミック(dynamic:動的)部分には、必要なとき、パディングが後続する。
【0206】
図12は、本発明の一実施形態に係るプリアンブルシグナリングデータを示す。
【0207】
プリアンブルシグナリングデータは、受信器がフレーム構造内でPLSデータに接続し、データパイプを追跡できるようにするために必要な21ビットの情報を伝達する。プリアンブルシグナリングデータに関する詳細な内容は、次の通りである。
【0208】
PHY_PROFILE:当該3ビットフィールドは、現フレームの物理プロファイルタイプを示す。互いに異なる物理プロファイルタイプのマッピングは、以下の<表5>に与えられる。
【0210】
FFT_SIZE:当該2ビットフィールドは、以下の<表6>で説明した通り、フレームグループ内で(における)現フレームのFFTサイズを示す。
【0212】
GI_FRACTION:当該3ビットフィールドは、以下の<表7>で説明した通り、現スーパーフレームにおけるガードインターバルの分数(一部)(fraction)値を示す。
【0214】
EAC_FLAG:当該1ビットフィールドは、EACが現フレームに提供されるか否かを示す。当該フィールドが1に設定されれば、EASが現フレームに提供される。当該フィールドが0に設定されれば、EASが現フレームで伝達されない。当該フィールドはスーパーフレーム内でダイナミック(dynamic:動的)に転換できる。
【0215】
PILOT_MODE:当該1ビットフィールドは、現フレームグループで現フレームに対してパイロットモードがモバイルモードであるか、又は固定モードであるか否かを示す。当該フィールドが0に設定されれば、モバイルパイロットモードが使用される。当該フィールドが1に設定されれば、固定パイロットモードが使用される。
【0216】
PAPR_FLAG:当該1ビットフィールドは、現フレームグループで現フレームに対してPAPR減少が使用されるか否かを示す。当該フィールドが1に設定されれば、トーン予約(tone reservation)がPAPR減少のために使用される。当該フィールドが0に設定されれば、PAPR減少が使用されない。
【0217】
FRU_CONFIGURE:当該3ビットフィールドは、現スーパーフレームで存在するFRUの物理プロファイルタイプ構成を示す。現スーパーフレームで(における)全てのプリアンブルにおける当該フィールドで、現スーパーフレームで伝達される全てのプロファイルタイプが識別される。当該3ビットフィールドは以下の<表8>に示した通り、各々のプロファイルに対して異なるように定義される。
【0219】
RESERVED:当該7ビットフィールドは今後の使用のためにリザーブ(reserved)される。
【0220】
図13は、本発明の一実施形態に係るPLS1データを示す。
【0221】
PLS1データはPLS2の受信及びデコーディングを可能にするために必要なパラメータを含む基本送信パラメータを提供する。前述したように、PLS1データは1つのフレームグループの全期間(全体期間)の間変化しない。PLS1データのシグナリングフィールドの具体的な定義は、次の通りである。
【0222】
PREAMBLE_DATA:当該20ビットフィールドは、EAC_FLAGを除外したプリアンブルシグナリングデータのコピーである。
【0223】
NUM_FRAME_FRU:当該2ビットフィールドは、FRU当たりのフレーム数を示す。
【0224】
PAYLOAD_TYPE:当該3ビットフィールドは、フレームグループで伝達されるペイロードデータのフォーマットを示す。PAYLOAD_TYPEは<表9>に示した通りシグナリングされる。
【0226】
NUM_FSS:当該2ビットフィールドは、現フレームにおけるFSSの数を示す。
【0227】
SYSTEM_VERSION:当該8ビットフィールドは、送信される信号フォーマットのバージョンを示す。SYSTEM_VERSIONは主バージョン及び副バージョンの2つの4ビットフィールドに分離される。
【0228】
主バージョン:SYSTEM_VERSIONフィールドのMSBである4ビットは主バージョン情報を示す。主バージョンフィールドでの変化は互換が不可能な変化を示す。デフォルト値は0000である。当該標準で叙述されたバージョンに対し、値が0000に設定される。
【0229】
副バージョン:SYSTEM_VERSIONフィールドのLSBである4ビットは副バージョン情報を示す。副バージョンフィールドでの変化は互換が可能である。
【0230】
CELL_ID:これはATSCネットワークにおける地理的セルを一意に識別する16ビットフィールドである。ATSCセルカバレッジはフューチャキャストUTBシステム当たりで使用される周波数の数によって1つ又は複数の周波数で構成できる。CELL_IDの値が知られていないか、特定されなければ、当該フィールドは0に設定される。
【0231】
NETWORK_ID:これは現ATSCネットワークを一意に識別する16ビットフィールドである。
【0232】
SYSTEM_ID:当該16ビットフィールドは、ATSCネットワーク内でフューチャキャストUTBシステムを一意に識別する。フューチャキャストUTBシステムは、入力が1つ又は複数の入力ストリーム(TS、IP、GS)であり、出力がRF信号である地上波放送システムである。フューチャキャストUTBシステムは、存在していれば、FEF及び1つ又は複数の物理プロファイルを伝達する。同一のフューチャキャストUTBシステムは互いに異なる入力ストリームを伝達し、互いに異なる地理的領域で互いに異なるRFを使用することができるので、ローカルサービス挿入を可能にする。フレーム構造及びスケジューリングは1つの場所で制御され、フューチャキャストUTBシステム内で全ての送信に対して同一である。1つ又は複数のフューチャキャストUTBシステムは全て同一の物理構造及び構成を有するという同一のSYSTEM_IDの意味を有することができる。
【0233】
次のループ(loop)は、各フレームタイプの長さ及びFRU構成を示すFRU_PHY_PROFILE、FRU_FRAME_LENGTH、FRU_GI_FRACTION、及びRESERVEDで構成される。ループ(loop)サイズはFRU内で4個の物理プロファイル(FEF含み)がシグナリングされるように固定される。NUM_FRAME_FRUが4より小さければ、使用されないフィールドはゼロが詰められる。
【0234】
FRU_PHY_PROFILE:当該3ビットフィールドは、関連したFRUの(i+1)番目のフレーム(iはループ(loop)インデックス)の物理プロファイルタイプを示す。当該フィールドは<表8>に示したものと同一のシグナリングフォーマットを使用する。
【0235】
FRU_FRAME_LENGTH:当該2ビットフィールドは、関連したFRUの(i+1)番目のフレームの長さを示す。FRU_GI_FRACTIONと共にFRU_FRAME_LENGTHを使用すれば、フレーム期間の正確な値が得られる。
【0236】
FRU_GI_FRACTION:当該3ビットフィールドは、関連したFRUの(i+1)番目のフレームのガードインターバルの分数(一部)値を示す。FRU_GI_FRACTIONは<表7>に従ってシグナリングされる。
【0237】
RESERVED:当該4ビットフィールドは、今後の使用のためにリザーブ(reserved)される。
【0238】
次のフィールドは、PLS2データをデコードするためのパラメータを提供する。
【0239】
PLS2_FEC_TYPE:当該2ビットフィールドは、PLS2の保護により使用されるFECタイプを示す。FECタイプは<表10>に従ってシグナリングされる。LDPCコードに関する詳細な内容は後述する。
【0241】
PLS2_MOD:当該3ビットフィールドは、PLS2により使用される変調タイプを示す。変調タイプは<表11>に従ってシグナリングされる。
【0243】
PLS2_SIZE_CELL:当該15ビットフィールドは、現フレームグループで伝達されるPLS2に対する全てのコーディングブロックのサイズ(QAMセルの数に(で)特定される)であるC
total_partial_blockを示す。当該値は現フレームグループの全期間(全体期間)の間一定である。
【0244】
PLS2_STAT_SIZE_BIT:当該14ビットフィールドは、現フレームグループに対するPLS2−STATのサイズをビット数で示す。当該値は現フレームグループの全期間の間一定である。
【0245】
PLS2_DYN_SIZE_BIT:当該14ビットフィールドは、現フレームグループに対するPLS2−DYNのサイズをビット数で示す。当該値は現フレームグループの全期間の間一定である。
【0246】
PLS2_REP_FLAG:当該1ビットフラグは、PLS2反復モードが現フレームグループで使用されるか否かを示す。当該フィールドの値が1に設定されれば、PLS2反復モードは活性化される。当該フィールドの値が0に設定されれば、PLS2反復モードは不活性化される。
【0247】
PLS2_REP_SIZE_CELL:当該15ビットフィールドは、PLS2反復が使用される場合、現フレームグループのフレーム毎に伝達されるPLS2に対する部分コーディングブロックのサイズ(QAMセルの数で特定される)であるC
total_partial_blockを示す。反復が使用されない場合、当該フィールドの値は0と同一である。当該値は現フレームグループの全期間の間一定である。
【0248】
PLS2_NEXT_FEC_TYPE:当該2ビットフィールドは、次のフレームグループのフレーム毎に伝達されるPLS2で使用されるFECタイプを示す。FECタイプは<表10>に従ってシグナリングされる。
【0249】
PLS2_NEXT_MOD:当該3ビットフィールドは、次のフレームグループのフレーム毎に伝達されるPLS2で使用される変調タイプを示す。変調タイプは<表11>に従ってシグナリングされる。
【0250】
PLS2_NEXT_REP_FLAG:当該1ビットフラグは、PLS2反復モードが次のフレームグループで使用されるか否かを示す。当該フィールドの値が1に設定されれば、PLS2反復モードは活性化される。当該フィールドの値が0に設定されれば、PLS2反復モードは非活性化される。
【0251】
PLS2_NEXT_REP_SIZE_CELL:当該15ビットフィールドは、PLS2反復が使用される場合、次のフレームグループのフレーム毎に伝達されるPLS2に対する全体コーディングブロック(コーディングブロック全体)のサイズ(QAMセルの数で特定される)であるC
total_full_blockを示す。次のフレームグループで反復が使用されない場合、当該フィールドの値は0と同一である。当該値は現フレームグループの全期間の間一定である。
【0252】
PLS2_NEXT_REP_STAT_SIZE_BIT:当該14ビットフィールドは、次のフレームグループに対するPLS2−STATのサイズをビット数で示す。当該値は現フレームグループで一定である。
【0253】
PLS2_NEXT_REP_DYN_SIZE_BIT:当該14ビットフィールドは、次のフレームグループに対するPLS2−DYNのサイズをビット数で示す。当該値は現フレームグループで一定である。
【0254】
PLS2_AP_MODE:当該2ビットフィールドは、現フレームグループでPLS2に対して追加パリティが提供されるか否かを示す。当該値は現フレームグループの全期間の間一定である。以下の<表12>は当該フィールドの値を提供する。当該フィールドの値が00に設定されれば、現フレームグループで追加パリティがPLS2に対して使用されない。
【0256】
PLS2_AP_SIZE_CELL:当該15ビットフィールドは、PLS2の追加パリティビットのサイズ(QAMセルの数で特定される)を示す。当該値は現フレームグループの全期間の間一定である。
【0257】
PLS2_NEXT_AP_MODE:当該2ビットフィールドは、次のフレームグループのフレーム毎にPLS2シグナリングに対して追加パリティが提供されるか否かを示す。当該値は現フレームグループの全期間の間一定である。<表12>は当該フィールドの値を定義する。
【0258】
PLS2_NEXT_AP_SIZE_CELL:当該15ビットフィールドは、次のフレームグループのフレーム毎にPLS2の追加パリティビットのサイズ(QAMセルの数で特定される)を示す。当該値は現フレームグループの全期間の間一定である。
【0259】
RESERVED:当該32ビットフィールドは今後の使用のためにリザーブ(reserved)される。
【0260】
CRC_32:PLS1シグナリング全体(全体PLS1シグナリング)に適用される32ビットエラー検出コード
【0261】
図14は、本発明の一実施形態に係るPLS2データを示す。
【0262】
図14は、PLS2データのPLS2−STATデータを示す。PLS2−STATデータはフレームグループ内で同一である一方、PLS2−DYNデータは現フレームに対して特定の情報を提供する。
【0263】
PLS2−STATデータのフィールドに関し、次に具体的に説明する。
【0264】
FIC_FLAG:当該1ビットフィールドは、FICが現フレームグループで使用されるか否かを示す。当該フィールドの値が1に設定されれば、FICは現フレームで提供される。当該フィールドの値が0に設定されれば、FICは現フレームで伝達されない。当該値は現フレームグループの全期間の間一定である。
【0265】
AUX_FLAG:当該1ビットフィールドは、補助ストリームが現フレームグループで使用されるか否かを示す。当該フィールドの値が1に設定されれば、補助ストリームは現フレームで提供される。当該フィールドの値が0に設定されれば、補助フレームは現フレームで伝達されない。当該値は現フレームグループの全期間の間一定である。
【0266】
NUM_DP:当該6ビットフィールドは、現フレーム内で伝達されるデータパイプの数を示す。当該フィールドの値は1から64の間であり、データパイプの数はNUM_DP+1である。
【0267】
DP_ID:当該6ビットフィールドは、物理プロファイル内で(データパイプを)一意に識別する。
【0268】
DP_TYPE:当該3ビットフィールドは、データパイプのタイプを示す。これは、以下の<表13>に従ってシグナリングされる。
【0270】
DP_GROUP_ID:当該8ビットフィールドは、現データパイプが関連するデータパイプグループを識別する。これは、受信器が同一のDP_GROUP_IDを有する(ようになる)特定サービスと関連するサービスコンポーネントのデータパイプに接続するのに使用できる。
【0271】
BASE_DP_ID:当該6ビットフィールドは、管理層で使用される(PSI/SIなどの)サービスシグナリングデータを伝達するデータパイプを示す。BASE_DP_IDにより示すデータパイプは、サービスデータと共にサービスシグナリングデータを伝達するノーマルデータパイプであるか、又はサービスシグナリングデータのみを伝達する専用データパイプでありうる。
【0272】
DP_FEC_TYPE:当該2ビットフィールドは、関連したデータパイプにより使用されるFECタイプを示す。FECタイプは、以下の<表14>に従ってシグナリングされる。
【0274】
DP_COD:当該4ビットフィールドは、関連したデータパイプにより使用されるコードレート(code rate)を示す。コードレート(code rate)は以下の<表15>に従ってシグナリングされる。
【0276】
DP_MOD:当該4ビットフィールドは、関連したデータパイプにより使用される変調を示す。変調は以下の<表16>に従ってシグナリングされる。
【0278】
DP_SSD_FLAG:当該1ビットフィールドは、SSDモードが関連したデータパイプで使用されるか否かを示す。当該フィールドの値が1に設定されれば、SSDは使用される。当該フィールドの値が0に設定されれば、SSDは使用されない。
【0279】
次のフィールドは、PHY_PROFILEがアドバンスドプロファイルを示す010と同じときのみに表れる。
【0280】
DP_MIMO:当該3ビットフィールドは、どんなタイプのMIMOエンコーディング処理が関連したデータパイプに適用されるかを示す。MIMOエンコーディング処理のタイプは、以下の<表17>に従ってシグナリングされる。
【0282】
DP_TI_TYPE:当該1ビットフィールドは、時間インターリーブのタイプを示す。0の値は1つの時間インターリーブグループが1つのフレームに該当し、1つ又は複数の時間インターリーブブロックを含むことを示す。1の値は1つの時間インターリーブグループが1つより多いフレームに伝達され、1つの時間インターリーブブロックのみを含むことを示す。
【0283】
DP_TI_LENGTH:当該2ビットフィールド(許容される値は1、2、4、8のみである)の使用は、次のようなDP_TI_TYPEフィールド内で設定される値により決定される。
【0284】
DP_TI_TYPEの値が1に設定されれば、当該フィールドは各々の時間インターリーブグループがマッピングされるフレームの数であるP
Iを示し、時間インターリーブグループ当たり1つの時間インターリーブブロックが存在する(N
TI=1)。当該2ビットフィールドに許容されるP
Iの値は、以下の<表18>に定義される。
【0285】
DP_TI_TYPEの値が0に設定されれば、当該フィールドは時間インターリーブグループ当たり時間インターリーブブロックの数N
TIを示し、フレーム当たり1つの時間インターリーブグループが存在する(P
I=1)。当該2ビットフィールドに許容されるP
Iの値は以下の<表18>に定義される。
【0287】
DP_FRAME_INTERVAL:当該2ビットフィールドは、関連したデータパイプに対するフレームグループ内でフレーム間隔(I
JUMP)を示し、許容される値は1、2、4、8(該当する2ビットフィールドは各々00、01、10、11)である。フレームグループの全てのフレームに表れないデータパイプに対し、当該フィールドの値はシーケンシャルフレーム間の間隔と同一である。例えば、データパイプが1、5、9、13などのフレームに表れれば、当該フィールドの値は4に設定される。全てのフレームに表れるデータパイプに対し、当該フィールドの値は1に設定される。
【0288】
DP_TI_BYPASS:当該1ビットフィールドは、時間インターリーバ5050の使用可能性を決定する。データパイプに対して時間インターリーブが使用されないと、当該フィールド値は1に設定される。一方、時間インターリーブが使われれば、当該フィールド値は0に設定される。
【0289】
DP_FIRST_FRAME_IDX:当該5ビットフィールドは、現データパイプが発生するスーパーフレームの第1のフレームのインデックスを示す。DP_FIRST_FRAME_IDXの値は0から31の間である。
【0290】
DP_NUM_BLOCK_MAX:当該10ビットフィールドは、当該データパイプに対するDP_NUM_BLOCKSの最大値を示す。当該フィールドの値はDP_NUM_BLOCKSと同一の範囲を有する。
【0291】
DP_PAYLOAD_TYPE:当該2ビットフィールドは、与えられたデータパイプにより伝達されるペイロードデータのタイプを示す。DP_PAYLOAD_TYPEは、以下の<表19>に従ってシグナリングされる。
【0293】
DP_INBAND_MODE:当該2ビットフィールドは、現データパイプが帯域内(In-band)シグナリング情報を伝達するか否かを示す。帯域内(In-band)シグナリングタイプは、以下の<表20>に従ってシグナリングされる。
【0295】
DP_PROTOCOL_TYPE:当該2ビットフィールドは、与えられたデータパイプにより伝達されるペイロードのプロトコルタイプを示す。ペイロードのプロトコルタイプは入力ペイロードタイプが選択されれば、以下の<表21>に従ってシグナリングされる。
【0297】
DP_CRC_MODE:当該2ビットフィールドは、CRCエンコーディングが入力フォーマットブロックで使用されるか否かを示す。CRCモードは、以下の<表22>に従ってシグナリングされる。
【0299】
DNP_MODE:当該2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(‘00’)に設定される場合に関連したデータパイプにより使用されるヌルパケット削除モードを示す。DNP_MODEは、以下の<表23>に従ってシグナリングされる。DP_PAYLOAD_TYPEがTS(‘00’)でなければ、DNP_MODEは00の値に設定される。
【0301】
ISSY_MODE:当該2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(‘00’)に設定される場合に関連したデータパイプにより使用されるISSYモードを示す。ISSY_MODEは、以下の<表24>に従ってシグナリングされる。DP_PAYLOAD_TYPEがTS(‘00’)でなければ、ISSY_MODEは00の値に設定される。
【0303】
HC_MODE_TS:当該2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(‘00’)に設定される場合に関連したデータパイプにより使用されるTSヘッダ圧縮モードを示す。HC_MODE_TSは、以下の<表25>に従ってシグナリングされる。
【0305】
HC_MODE_IP:当該2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがIP(‘01’)で設定される場合にIPヘッダ圧縮モードを示す。HC_MODE_IPは、以下の<表26>に従ってシグナリングされる。
【0307】
PID:当該13ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(‘00’)に設定され、HC_MODE_TSが01又は10に設定される場合にTSヘッダ圧縮のためのPID数を示す。
【0308】
RESERVED:当該8ビットフィールドは、今後の使用のためにリザーブ(reserved)される。
【0309】
次のフィールドは、FIC_FLAGが1と同じ時のみに表れる。
【0310】
FIC_VERSION:当該8ビットフィールドは、FICのバージョンナンバを示す。
【0311】
FIC_LENGTH_BYTE:当該13ビットフィールドは、FICの長さをバイト単位で示す。
【0312】
RESERVED:当該8ビットフィールドは、今後の使用のためにリザーブ(reserved)される。
【0313】
次のフィールドは、AUX_FLAGが1と同じ時のみに表れる。
【0314】
NUM_AUX:当該4ビットフィールドは、補助ストリームの数を示す。ゼロは補助ストリームが使用されないことを示す。
【0315】
AUX_CONFIG_RFU:当該8ビットフィールドは、今後の使用のためにリザーブ(reserved)される。
【0316】
AUX_STREAM_TYPE:当該4ビットは現補助ストリームのタイプを示すための今後の使用のためにリザーブ(reserved)される。
【0317】
AUX_PRIVATE_CONFIG:当該28ビットフィールドは、補助ストリームをシグナリングするための今後の使用のためにリザーブ(reserved)される。
【0318】
図15は、本発明の他の一実施形態に係るPLS2データを示す。
【0319】
図15は、PLS2データのPLS2−DYNを示す。PLS2−DYNデータの値は1つのフレームグループの期間の間変化できる(変わりうる)一方、フィールドのサイズは一定である。
【0320】
PLS2−DYNデータのフィールドの具体的な内容は、次の通りである。
【0321】
FRAME_INDEX:当該5ビットフィールドは、スーパーフレーム内で現フレームのフレームインデックスを示す。スーパーフレームの第1のフレームのインデックスは0に設定される。
【0322】
PLS_CHANGE_COUNTER:当該4ビットフィールドは、構成が変化する前のスーパーフレームの数を示す。構成が変化する次のスーパーフレームは当該フィールド内でシグナリングされる値により示す。当該フィールドの値が0000に設定されれば、これは如何なる予定された変化も予測できないことを意味する。例えば、1の値は次のスーパーフレームに変化があるということを示す。
【0323】
FIC_CHANGE_COUNTER:当該4ビットフィールドは、構成(即ち、FICのコンテンツ)が変化する前のスーパーフレームの数を示す。構成が変化する次のスーパーフレームは当該フィールド内でシグナリングされる値により示す。当該フィールドの値が0000に設定されれば、これは如何なる予定された変化も予測できないことを意味する。例えば、0001の値は次のスーパーフレームに変化があることを示す。
【0324】
RESERVED:当該16ビットフィールドは、今後の使用のためにリザーブ(reserved)される。
【0325】
次のフィールドは現フレームで伝達されるデータパイプと関連したパラメータを説明するNUM_DPでのループ(loop)で表れる。
【0326】
DP_ID:当該6ビットフィールドは、物理プロファイル内でデータパイプを一意に示す。
【0327】
DP_START:当該15ビット(又は、13ビット)フィールドは、DPUアドレッシング(addressing)技法を使用してデータパイプの第1の開始位置を示す。DP_STARTフィールドは、以下の<表27>に示した通り、物理プロファイル及びFFTサイズによって異なる長さを有する。
【0329】
DP_NUM_BLOCK:当該10ビットフィールドは、現データパイプに対する現時間インターリーブグループにおけるFECブロックの数を示す。DP_NUM_BLOCKの値は0から1023の間にある。
【0330】
RESERVED:当該8ビットフィールドは、今後の使用のためにリザーブ(reserved)される。
【0331】
次のフィールドは、EACと関連したFICパラメータを示す。
【0332】
EAC_FLAG:当該1ビットフィールドは、現フレームでEACの存在を示す。当該ビットはプリアンブルにおけるEAC_FLAGと同一の値である。
【0333】
EAS_WAKE_UP_VERSION_NUM:当該8ビットフィールドは、自動活性化指示のバージョンナンバを示す。
【0334】
EAC_FLAGフィールドが1と同一であれば、次の12ビットがEAC_LENGTH_BYTEフィールドに割り当てられる。EAC_FLAGフィールドが0と同一であれば、次の12ビットがEAC_COUNTERに割り当てられる。
【0335】
EAC_LENGTH_BYTE:当該12ビットフィールドは、EACの長さをバイトで示す。
【0336】
EAC_COUNTER:当該12ビットフィールドは、EACが到達するフレームの前のフレームの数を示す。
【0337】
次のフィールドはAUX_FLAGフィールドが1と同一の場合のみに表れる。
【0338】
AUX_PRIVATE_DYN:当該48ビットフィールドは、補助ストリームをシグナリングするための今後の使用のためにリザーブ(reserved)される。当該フィールドの意味は、設定可能なPLS2−STATでAUX_STREAM_TYPEの値に依存する。
【0339】
CRC_32:PLS2全体(全体PLS2)に適用される32ビットエラー検出コード。
【0340】
図16は、本発明の一実施形態に係るフレームの論理(logical)構造を示す。
【0341】
前述したように、PLS、EAC、FIC、データパイプ、補助ストリーム、ダミーセルは、フレームにおけるOFDMシンボルのアクティブ(active)キャリアにマッピングされる。PLS1及びPLS2は、最初に1つ又は複数のFSSにマッピングされる。その後、EACが存在していれば、EACセルは後続するPLSフィールドにマッピングされる。次に、FICが存在していれば、FICセルがマッピングされる。データパイプはPLSの次にマッピングされるか、EAC又はFICが存在する場合、EAC又はFIC以後にマッピングされる。タイプ1のデータパイプが最初にマッピングされ、タイプ2のデータパイプが次にマッピングされる。データパイプのタイプの具体的な内容は後述する。一部の場合、データパイプはEASに対する一部の特殊データ又はサービスシグナリングデータを伝達することができる。補助ストリーム又はストリームは、存在していれば、データパイプの次にマッピングされ、ここには順次ダミーセルが後続する。前述した順序、即ち、PLS、EAC、FIC、データパイプ、補助ストリーム、及びダミーセルの順に全て共にマッピングすれば、フレームでセル容量を正確に(厳密に、きっかりと)詰める(埋める)。
【0342】
図17は、本発明の一実施形態に係るPLSマッピングを示す。
【0343】
PLSセルは、FSSのアクティブ(active)キャリアにマッピングされる。PLSが占めるセルの数によって、1つ又は複数のシンボルがFSSに指定され、FSSの数NFSSはPLS1でのNUM_FSSによりシグナリングされる。FSSはPLSセルを伝達する特殊なシンボルである。ロバスト性及び遅延時間(latency)はPLSで重大な事案であるので、FSSは高いパイロット密度を有しているため高速同期化及びFSS内での周波数のみの補間(interpolation:補間)を可能にする。
【0344】
PLSセルは、
図17の例に示すように、下方向式でFSSのアクティブ(active)キャリアにマッピングされる。PLS1セルは、最初に第1のFSSの第1のセルからセルインデックスの昇順にマッピングされる。PLS2セルはPLS1の最後のセルの直後に後続し、マッピングは第1のFSSの最後のセルインデックスまで下方に続く。必要とするPLSセルの総数が1つのFSSのアクティブ(active)キャリアの数を超過すれば、マッピングは次のFSSに進行され(進み)、第1のFSSと完全に同一の方式により続く。
【0345】
PLSマッピングが完了した後、データパイプが次に伝達される。EAC、FIC、又は両方とも現フレームに存在していれば、EAC及びFICはPLSとノーマルデータパイプとの間に配置される。
【0346】
図18は、本発明の一実施形態に係るEACマッピングを示す。
【0347】
EACはEASメッセージを伝達する専用チャネルであり、EASに対するデータパイプに接続される。EASサポートは提供されるが、EAC自体は全てのフレームに存在することもあり、存在しないこともある。EACが存在する場合、EACはPLS2セルの直後にマッピングされる。PLSセルを除いて、FIC、データパイプ、補助ストリーム、又はダミーセルのうち、いずれもEACの前に位置しない。EACセルのマッピング手続はPLSと完全に同一である。
【0348】
EACセルは、
図18の例に示すように、PLS2の次のセルからセルインデックスの昇順にマッピングされる。EASメッセージの大きさによって、
図18に示すように、EACセルは少ないシンボルを占めることができる。
【0349】
EACセルは、PLS2の最後のセルの直後に後続し、マッピングは最後のFSSの最後のセルインデックスまで下方に続く。必要とするEACセルの総数が最後のFSSの残っているアクティブ(active)キャリアの数を超過すれば、EACマッピングは次のシンボルに進行され、FSSと完全に同一の方式により続く。この場合、EACのマッピングがなされる次のシンボルはノーマルデータシンボルであり、これはFSSより多いアクティブ(active)キャリアを有する。
【0350】
EACマッピングが完了した後、存在していれば、FICが次に伝達される。FICが送信されなければ(PLS2フィールドからシグナリングに)、データパイプがEACの最後のセルの直後に後続する。
【0351】
図19は、本発明の一実施形態に係るFICマッピングを示す。
【0352】
(a)はEAC無しでFICセルのマッピングの例を示し、(b)はEACと共にFICセルのマッピングの例を示す。
【0353】
FICは、高速サービス取得及びチャネルスキャンを可能にするために層間情報(cross-layer information)を伝達する専用チャネルである。当該情報は主にデータパイプ間のチャネルバインディング(channel binding)情報及び各放送社のサービスを含む。高速スキャンのために、受信器はFICをデコードし、放送社ID、サービス数、BASE_DP_IDなどの情報を取得することができる。高速サービス取得のために、FICだけでなく、ベースデータパイプもBASE_DP_IDを用いてデコードできる。ベースデータパイプが送信するコンテンツを除いて、ベースデータパイプはノーマルデータパイプと正確に(厳密に)同一の方式によりエンコードされてフレームにマッピングされる。したがって、ベースデータパイプに関する追加説明が必要でない。FICデータが生成されて管理層で消費される。FICデータのコンテンツは管理層仕様で説明された通りである。
【0354】
FICデータは選択的であり、FICの使用はPLS2のスタティック(static:静的)な部分でFIC_FLAGパラメータによりシグナリングされる。FICが使われれば、FIC_FLAGは1に設定され、FICに対するシグナリングフィールドはPLS2のスタティック(static:静的)な部分で定義される。当該フィールドでシグナリングされるのはFIC_VERSIONであり、FIC_LENGTH_BYTE_FICは、PLS2と同一の変調、コーディング、時間インターリーブパラメータを使用する。FICは、PLS2_MOD及びPLS2_FECなどの同一のシグナリングパラメータを共有する。FICデータは、存在していれば、PLS2の後にマッピングされるか、又はEACが存在する場合、EACの直後にマッピングされる。ノーマルデータパイプ、補助ストリーム、又はダミーセルのうち、いずれもFICの前に位置しない。FICセルをマッピングする方法はEACと完全に同一であり、これはまたPLSと同一である。
【0355】
PLSの後のEACが存在しない場合、FICセルは(a)の例に示したように、PLS2の次のセルからセルインデックスの昇順にマッピングされる。FICデータサイズによって、(b)に示したように、FICセルは数個のシンボルに対してマッピングされる。
【0356】
FICセルはPLS2の最後のセルの直後に後続し、マッピングは最後のFSSの最後のセルインデックスまで下方に続く。必要なFICセルの総数が最後のFSSの残っているアクティブ(active)キャリアの数を超過すれば、残りのFICセルのマッピングは次のシンボルに進行され、これはFSSと完全に同一の方式により続く。この場合、FICがマッピングされる次のシンボルはノーマルデータシンボルであり、これはFSSより多いアクティブ(active)キャリアを有する。
【0357】
EASメッセージが現フレームで送信されれば、EACはFICより先にマッピングされ、(b)に示したように、EACの次のセルからFICセルはセルインデックスの昇順にマッピングされる。
【0358】
FICマッピングが完了した後、1つ又は複数のデータパイプがマッピングされ、以後、存在していれば、補助ストリーム、ダミーセルが後続する。
【0359】
図20は、本発明の一実施形態に係るデータパイプのタイプを示す。
【0360】
(a)はタイプ1のデータパイプを示し、(b)はタイプ2のデータパイプを示す。
【0361】
先行するチャネル、即ちPLS、EAC、FICがマッピングされた後、データパイプのセルがマッピングされる。データパイプはマッピング方法によって2タイプのうちの1つに分類される。
【0362】
タイプ1のデータパイプ:データパイプがTDMによりマッピングされる。
【0363】
タイプ2のデータパイプ:データパイプがFDMによりマッピングされる。
【0364】
データパイプのタイプは、PLS2のスタティック(static:静的)な部分でDP_TYPEフィールドにより示される。
図20は、タイプ1のデータパイプ及びタイプ2のデータパイプのマッピングの順序を示す。タイプ1のデータパイプは、まずセルインデックスの昇順にマッピングされた後、最後のセルインデックスに到達した後、シンボルインデックスが1ずつ増加する。次のシンボル内で、データパイプはp=0を始めとしてセルインデックスの昇順に続けてマッピングされる。1つのフレームで共にマッピングされる複数のデータパイプと共に、各々のタイプ1のデータパイプはデータパイプのTDMと類似するように時間でグループ化(グルーピング)される。
【0365】
タイプ2のデータパイプは、まずシンボルインデックスの昇順にマッピングされ、フレームの最後のOFDMシンボルに到達した後、セルインデックスは1ずつ増加し、シンボルインデックスは第1の使用可能シンボルに戻った後、そのシンボルインデックスから増加する。1つのフレームで複数のデータパイプをマッピングした後、各々のタイプ2のデータパイプはデータパイプのFDMと類似するように周波数でグループ化される。
【0366】
タイプ1のデータパイプ及びタイプ2のデータパイプは、必要なとき、フレームで共存できるが、タイプ1のデータパイプが常にタイプ2のデータパイプに先行するという制限がある。タイプ1及びタイプ2のデータパイプを伝達するOFDMセルの総数は、データパイプの送信に使用することができるOFDMセルの総数を超過できない。
【0368】
この際、D
DP1はタイプ1のデータパイプが占めるOFDMセルの数に該当し、D
DP2はタイプ2のデータパイプが占めるセルの数に該当する。PLS、EAC、FICが全てタイプ1のデータパイプと同様の方式によりマッピングされるので、PLS、EAC、FICは全て“タイプ1のマッピング規則”に従う。したがって、概してタイプ1のマッピングが常にタイプ2のマッピングに先行する。
【0369】
図21は、本発明の一実施形態に係るデータパイプマッピングを示す。
【0370】
(a)はタイプ1のデータパイプをマッピングするためのOFDMセルのアドレッシングを示し、(b)はタイプ2のデータパイプをマッピングするためのOFDMセルのアドレッシングを示す。
【0371】
タイプ1のデータパイプ(0,...,DDP1−1)をマッピングするためのOFDMセルのアドレッシングは、タイプ1のデータパイプのアクティブ(active)データセルに対して定義される。アドレッシング方式は各々のタイプ1のデータパイプに対する時間インターリーブからのセルがアクティブ(active)データセルに割り当てられる順序を定義する。また、アドレッシング方式はPLS2のダイナミック(dynamic:動的)部分でデータパイプの位置をシグナリングするのに使用される。
【0372】
EAC及びFIC無しで、アドレス0は最後のFSSでPLSを伝達する最後のセルに後続するセルをいう。EACが送信され、FICが該当するフレームになければ、アドレス0はEACを伝達する最後のセルに後続するセルをいう。FICが該当するフレームで送信されれば、アドレス0はFICを伝達する最後のセルに後続するセルをいう。タイプ1のデータパイプに対するアドレス0は、(a)に示したような2つの互いに異なる場合を考慮して算出できる。(a)の例において、PLS、EAC、FICは全て送信されると仮定する。EAC及びFICのうちの1つ又は全てが省略される場合への拡張は自明である。(a)の左側に示したように、FICまで全てのセルをマッピングした後、FSSに残っているセルがあれば、タイプ2のデータパイプ(0,...,DDP2−1)をマッピングするためのOFDMセルのアドレッシングは、タイプ2のデータパイプのアクティブ(active)データセルに対して定義される。アドレッシング方式は、各々のタイプ2のデータパイプに対する時間インターリーブからのセルがアクティブ(active)データセルに割り当てられる順序を定義する。また、アドレッシング方式は、PLS2のダイナミック(dynamic:動的)部分でデータパイプの位置をシグナリングするのに使用される。
【0373】
(b)に示すように、3種類の若干異なる場合が可能である。(b)の左側に示した第1の場合に、最後のFSSにあるセルはタイプ2のデータパイプマッピングに使用できる。中央に示した第2の場合に、FICはノーマルシンボルのセルを占めるが、当該シンボルでのFICセルの数はC
FSSより大きくない。(b)の右側に示した第3の場合は、当該シンボルにマッピングされたFICセルの数がC
FSSを超過する点を除いて、第2の場合と同一である。
【0374】
PLS、EAC、FICがタイプ1のデータパイプと同一の“タイプ1のマッピング規則”に従うので、タイプ1のデータパイプがタイプ2のデータパイプに先行する場合への拡張は自明である。
【0375】
データパイプユニット(DPU)は、フレームにおけるデータセルをデータパイプに割り当てる基本単位である。
【0376】
DPUはフレームにおけるデータパイプの位置を探し出すためのシグナリング単位として定義される。セルマッパ7010は、各々のデータパイプに対して時間インターリーブにより生成されたセルをマッピングすることができる。時間インターリーバ5050は一連の時間インターリーブブロックを出力し、各々の時間インターリーブブロックはXFECBLOCKの可変数を含み、これは結局、セルの集合で構成される。XFECBLOCKにおけるセルの数N
cellsは、FECBLOCKサイズ、N
ldpc、コンステレーションシンボル当たり送信されるビット数に依存する。DPUは与えられた物理プロファイルでサポートされるXFECBLOCKにおけるセルの数N
cellsの全ての可能な値の最大公約数として定義される。セルでのDPUの長さはL
DPUとして定義される。各々の物理プロファイルは、FECBLOCKサイズの互いに異なる組み合わせ及びコンステレーションシンボル当たり異なるビット数をサポートするので、L
DPUは物理プロファイルに基づいて定義される。
【0377】
図22は、本発明の一実施形態に係るFEC構造を示す。
【0378】
図22は、ビットインターリーブの前の本発明の一実施形態に係るFEC構造を示す。前述したように、データFECエンコーダは、外部コーディング(BCH)及び内部コーディング(LDPC)を用いてFECBLOCK手続を生成するために入力BBFにFECエンコーディングを実行することができる。図示されたFEC構造はFECBLOCKに該当する。また、FECBLOCK及びFEC構造はLDPCコードワードの長さに該当する同一の値を有する。
【0379】
図22に示すように、BCHエンコーディングが各々のBBF(K
bchビット)に適用された後、LDPCエンコーディングがBCHエンコードされたBBF(K
ldpcビット=N
bchビット)に適用される。
【0380】
N
ldpcの値は64800ビット(ロングFECBLOCK)又は16200ビット(ショートFECBLOCK)である。
【0381】
以下の<表28>及び<表29>は、ロングFECBLOCK及びショートFECBLOCKの各々に対するFECエンコーディングパラメータを示す。
【0384】
BCHエンコーディング及びLDPCエンコーディングの具体的な動作は、次の通りである。
【0385】
12エラー訂正BCHコードがBBFの外部エンコーディングに使用される。ショートFECBLOCK及びロングFECBLOCKに対するBBF生成多項式は全ての多項式を掛けることによって得られる。
【0386】
LDPCコードは、外部BCHエンコーディングの出力をエンコードするのに使用される。完成されたB
ldpc(FECBLOCK)を生成するために、P
ldpc(パリティビット)が各々のI
ldpc(BCHエンコードされたBBF)からシステマティックにエンコードされ、I
ldpcに添付される。完成されたB
ldpc(FECBLOCK)は次の数式で表現される。
【0388】
ロングFECBLOCK及びショートFECBLOCKに対するパラメータは、上記の<表28>及び<表29>で各々与えられる。
【0389】
ロングFECBLOCKに対してN
ldpc−K
ldpcパリティビットを計算する具体的な手続は、次の通りである。
【0392】
2)パリティチェックマトリックスのアドレスの第1の行で特定されたパリティビットアドレスで第1の情報ビットi
O累算(accumulate)。パリティチェックマトリックスのアドレスの詳細な内容は後述する。例えば、割合13/15に対し、
【0394】
3)次の359個の情報ビットi
s、s=1,2,...,359に対し、次の数式を用いてパリティビットアドレスでi
s累算(accumulate)。
【0396】
ここで、xは第1のビットi
0に該当するパリティビット累算器のアドレスを示し、Q
ldpcはパリティチェックマトリックスのアドレッサで特定されたコードレート(code rate)依存定数である。上記の例である、割合13/15に対する、したがって情報ビットi
1に対するQ
ldpc=24に引続き、次の動作が実行される。
【0398】
4)361番目の情報ビットi
360に対し、パリティビット累算器のアドレスは、パリティチェックマトリックスのアドレスの第2の行に与えられる。同様の方式により、次の359個の情報ビットi
s、s=361,362,...,719に対するパリティビット累算器のアドレスは<数式6>を用いて得られる。ここで、xは情報ビットi
360に該当するパリティビット累算器のアドレス、即ちパリティチェックマトリックスの第2の行のエントリを示す。
【0399】
5)同様の方式で、360個の新たな情報ビットの全てのグループに対し、パリティチェックマトリックスのアドレスからの新たな行は、パリティビット累算器のアドレスを求めるのに使用される。
【0400】
全ての情報ビットが用いられた後、最終パリティビットが次の通り得られる。
6)i=1から始めて次の動作を順次実行。
【0402】
ここで、p
i、i=0,1,...,N
ldpc−K
ldpc−1の最終的なコンテンツ(内容)はパリティビットp
iと同一である。
【0404】
<表30>を<表31>に置き換えて、ロングFECBLOCKに対するパリティチェックマトリックスのアドレスをショートFECBLOCKに対するパリティチェックマトリックスのアドレスに置き換えることを除いて、ショートFECBLOCKに対する当該LDPCエンコーディング手続はロングFECBLOCKに対するLDPCエンコーディング手続に従う。
【0406】
図23は、本発明の一実施形態に係るビットインターリーブを示す。
【0407】
LDPCエンコーダの出力はビットインターリーブされるが、これはQCB(Quasi-Cyclic Block)インターリーブ及び内部グループインターリーブが後続するパリティインターリーブで構成される。
【0408】
(a)はQCBインターリーブ(インターリービング)を示し、(b)は内部グループインターリーブ(インターリービング)を示す。
【0409】
FECBLOCKはパリティインターリーブできる。パリティインターリーブの出力で、LDPCコードワードは、ロングFECBLOCKで180個の隣接するQCBで構成され、ショートFECBLOCKで45個の隣接するQCBで構成される。ロング又はショートFECBLOCKにおける各々のQCBは360ビットで構成される。パリティインターリーブされたLDPCコードワードはQCBインターリーブによりインターリーブされる。QCBインターリーブの単位はQCBである。パリティインターリーブの出力でのQCBは、
図23に示すように、QCBインターリーブにより並べ替えられるが、ここで、FECBLOCKの長さによってN
cells=64800/η
MOD又は16200/η
MODである。QCBインターリーブパターンは、変調タイプ及びLDPCコードレート(code rate)の各組み合わせに固有である。
【0410】
QCBインターリーブの後に、内部グループインターリーブが以下の<表32>に定義された変調タイプ及び次数(η
MOD)によって実行される。1つの内部グループに対するQCBの数N
QCB_IGも定義される。
【0412】
内部グループインターリーブ過程は、QCBインターリーブ出力のN
QCB_IG個のQCBで実行される。内部グループインターリーブは、360個の列及びN
QCB_IG個の行を用いて内部グループのビットを書き込み(記入し)読み取る過程を含む。書き込み動作で、QCBインターリーブ出力からのビットが行方向に書き込まれる。読み取り動作は列方向に実行されて各行でm個のビットを読み取る。ここで、mはNUCの場合1と同一であり、NUQの場合2と同一である。
【0413】
図24は、本発明の一実施形態に係るセル−ワード逆多重化を示す。
【0414】
図24において、(a)は8及び12bpcu MIMOに対するセル−ワード逆多重化を示し、(b)は10bpcu MIMOに対するセル−ワード逆多重化を示す。
【0415】
ビットインターリーブ出力の各々のセルワード(c
0,l,c
1,l,...,c
nmod-1,l)は、1つのXFECBLOCKに対するセル−ワード逆多重化過程を説明する(a)に示したように(d
1,0,m,d
1,1,m,...,d
1,nmod-1,m)及び(d
2,0,m,d
2,1,m,...,d
2,nmod-1,m)に逆多重化される。
【0416】
MIMOエンコーディングのために異なるタイプのNUQを用いる10bpcu MIMOの場合に、NUQ−1024に対するビットインターリーバが再使用される。ビットインターリーバ出力の各々のセルワード(c
0,l,c
1,l,...,c
9,l)は、(b)に示したように(d
1,0,m,d
1,1,m,...,d
1,3,m)及び(d
2,0,m,d
2,1,m,...,d
2,5,m)に逆多重化される。
【0417】
図25は、本発明の一実施形態に係る時間インターリーブを示す。
【0418】
(a)から(c)は時間インターリーブモードの例を示す。
【0419】
時間インターリーバはデータパイプレベルで動作する。時間インターリーブのパラメータは各々のデータパイプに対して異なるように設定できる。
【0420】
PLS2−STATデータの一部に表れる次のパラメータは時間インターリーブを構成する。
【0421】
DP_TI_TYPE(許容される値:0又は1):時間インターリーブモードを示す。0は時間インターリーブグループ当たり複数の時間インターリーブブロック(1つ又は複数の時間インターリーブブロック)を有するモードを示す。この場合、1つの時間インターリーブグループは1つのフレームに(フレーム間インターリーブ無しで)直接マッピングされる。1は時間インターリーブグループ当たり1つの時間インターリーブブロックのみを有するモードを示す。この場合、時間インターリーブブロックは1つ又は複数のフレームに亘って拡散される(フレーム間インターリーブ)。
【0422】
DP_TI_LENGTH:DP_TI_TYPE=‘0’であれば、当該パラメータは時間インターリーブグループ当たり時間インターリーブブロックの数N
TIである。DP_TI_TYPE=‘1’の場合、当該パラメータは1つの時間インターリーブグループから拡散されるフレームの数P
Iである。
【0423】
DP_NUM_BLOCK_MAX(許容される値:0乃至1023):時間インターリーブグループ当たりXFECBLOCKの最大数を示す。
【0424】
DP_FRAME_INTERVAL(許容される値:1、2、4、8):与えられた物理プロファイルの同一のデータパイプを伝達する2つのシーケンシャルフレーム間のフレームの数I
JUMPを示す。
【0425】
DP_TI_BYPASS(許容される値:0又は1):時間インターリーブがデータフレームに用いられなければ、当該パラメータは1に設定される。時間インターリーブが用いられれば、0に設定される。
【0426】
さらに、PLS2−DYNデータからのパラメータDP_NUM_BLOCKは、データグループの1つの時間インターリーブグループにより伝達されるXFECBLOCKの数を示す。
【0427】
時間インターリーブがデータフレームに用いられなければ、次の時間インターリーブグループ、時間インターリーブ動作、時間インターリーブモードは考慮されない。しかしながら、スケジューラからのダイナミック(dynamic:動的)構成情報のためのディレイコンペンセーション(delay compensation:遅延補償)ブロックは相変らず必要である。各々のデータパイプで、SSD/MIMOエンコーディングから受信したXFECBLOCKは時間インターリーブグループにグループ化される。即ち、各々の時間インターリーブグループは、整数個のXFECBLOCKの集合であり、ダイナミック(dynamic:動的)に変化する数のXFECBLOCKを含む。インデックスnの時間インターリーブグループにあるXFECBLOCKの数はN
xBLOCK_Group(n)で示し、PLS2−DYNデータでDP_NUM_BLOCKにシグナリングされる。この際、N
xBLOCK_Group(n)は最小値0から最も大きい値が1023である最大値N
xBLOCK_Group_MAX(DP_NUM_BLOCK_MAXに該当)まで変化することができる。
【0428】
各々の時間インターリーブグループは1つのフレームに直接マッピングされるか、又はP
I個のフレームに亘って拡散される。また、各々の時間インターリーブグループは1つ又は複数(N
TI個)の時間インターリーブブロックに分離される。ここで、各々の時間インターリーブブロックは時間インターリーバメモリの1つの使用に該当する。時間インターリーブグループ内の時間インターリーブブロックは若干の異なる数のXFECBLOCKを含むことができる。時間インターリーブグループが複数の時間インターリーブブロックに分離されれば、時間インターリーブグループは1つのフレームのみに直接マッピングされる。以下の<表33>に示したように、時間インターリーブには3種類のオプションがある(時間インターリーブを省略する追加オプションを除外(除く))。
【0432】
一般に、時間インターリーバはフレーム生成過程以前にデータパイプデータに対するバッファとしても作用(動作)する。これは、各々のデータパイプに対して2つのメモリバンクで達成(実現)される。第1の時間インターリーブブロックは第1のバンクに書き込まれる。第1のバンクで読み取られる間、第2の時間インターリーブブロックが第2のバンクに書き込まれる。
【0434】
図26は、本発明の一実施形態に係るツイストされた行−列ブロックインターリーバの基本動作を示す。
【0440】
図27は、本発明の他の一実施形態に係るツイストされた行−列ブロックインターリーバの動作を示す。
【0445】
図28は、本発明の一実施形態に係るツイストされた行−列ブロックインターリーバの対角線方向読み取りパターンを示す。
【0447】
図29は、本発明の一実施形態に係るそれぞれのインターリーブ配列からのインターリーブされたXFECBLOCKを示す。
【0449】
本明細書において、前述したDPは、PLP(Physical layer Pipe)と、PLS情報は、L1(Layer 1)情報又はL1シグナリング情報と、呼ぶことができる。PLS1情報は、L1(Layer 1)L1ベーシック(basic)情報と、PLS2情報は、L1ディテール情報と、各々呼ぶこともできる。
【0450】
図30は、本発明の他の一実施形態に係るBICMブロックの詳細ブロック図を示す。
【0451】
図30の詳細ブロックに対して、前述した説明と同じ説明は重複(反復)しない。
【0452】
実施形態として、放送送信器は、物理層でQoS(Quality of Service)を調節できる単位であるPLP又はDP別にSISO、MISO、又はMIMO方式を独立して適用できる。したがって、それぞれのPLPを介して送信するサービスやサービスコンポーネント別にQoSを調節できるという長所がある。SISO PLPの場合、放送送信器は、入力されたビット列に対してBCHエンコーディングとLDCPエンコーディングとを行って冗長性(リダンダンシ)が追加され、したがって、送信チャネル上のエラーを受信端で訂正できるようにする。
【0453】
ビットインターリーバ30010は、送信チャネル中に発生しうるバースト(burst)エラーに強いように入力されたビット列をインターリーブルール(規則)によりインターリーブできる。QAMシンボルにディープフェージング(deep fading)又は消失(erasure)が加えられた場合、各QAMシンボルにはインターリーブ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(全体コードワードビット)のうち、連続したビットにエラーが発生することを防止できる。
【0454】
ビット−セルデマルチプレクサ30020は、入力されたビット列の順序とコンステレーション(星状図)マッピングルール(rule)を考慮してFECブロック内の各ビットが適切なロバスト性(robustness)を有して送信され得るように、入力ビット列の順序を決定して出力できる。
【0455】
コンステレーション(星状図)マッパ30030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割当/マッピングすることができる。このとき、追加的に回転及びQディレイ(遅延)(rotation & Q delay)を適用できる。すなわち、コンステレーションマッパ30030は、入力されたコンステレーションを回転角度によって回転させた後、同相(イン−フェーズ)(in-phase)成分と直角位相(クワドラチャ−フェーズ)(quadrature-phase)成分とに分け、このうち、直角位相成分のみを任意の値の分だけディレイさせることができる。コンステレーションマッパ30030は、その後、新たにペアリングされた同相成分と直角位相成分とを使用して新しいコンステレーションにリマッピングを行うことができる。
【0456】
セルインターリーバ30040は、1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て、各FECブロックに該当するセルを各FECブロックに互いに異なる順序で出力する。
【0457】
時間(タイム)インターリーバ30050は、複数のFECブロックに属するセルを互いに混ぜて出力できる。したがって、各FECブロックのセルが時間インターリーブの深さ(デプス)の分だけの区間内に分散されて送信されることにより、付加的なダイバーシチ利得(ゲイン)が取得され得る。時間インターリーバ31030は、前述したように、フレーム処理(フレーミング)/インターリーブブロックに含まれることもできる。
【0458】
図31は、本発明の他の一実施形態に係る放送信号送信器の構成を示す。
【0459】
図31の放送信号送信器は、入力フォーマッティングブロック(31010;Input Formatting)、BICMブロック(31020;Bit Interleaved and Coded Modulation)、及びフレーム処理及びインターリーブブロック(31030;Framing & Interleaving)、並びに波形(ウェーブフォーム)生成ブロック(31040;Waveform Generation)を含むことができる。
図31のフレーム処理/インターリーブブロック31030は、
図1のフレーム構築ブロックに該当し、波形生成ブロック31040は、
図1のOFDM生成ブロックに該当することができる。
【0460】
図31の場合、前述した実施形態等と異なり、フレーム構築ブロック1020が時間インターリーブブロック(31050;Time Interleaving)を含む場合であって、これにより、フレーム構築ブロック1020がフレーム処理/インターリーブブロック31050と呼ばれることができる。言い換えると、フレーム処理/インターリーブブロック31030は、時間インターリーブブロック31050、フレーム処理ブロック31060、及び周波数インターリーブブロック(31070;Frequency Interleaving)をさらに含むことができる。フレーム処理/インターリーブブロック31030は、このようなサブブロックを使用してデータに対して時間インターリーブを行い、データをマッピングして信号フレームを生成し、周波数インターリーブを行うことができる。
【0461】
時間インターリーブブロック31050がBICMブロック31020からフレーム処理/インターリーブブロック31030に移動する以外に、他の説明は前述したとおりである。波形生成ブロック31040は、
図1のOFDM生成ブロック1030と同じブロックであって、名称のみを別に呼ぶものである。
【0462】
受信器側でも、上記のように、時間デインターリーブ(タイムデインターリービング)ブロックを
図9のデマッピング及びデコーディングブロック9020でフレームパージングブロック9010に含め、フレームパージングブロック9010をフレームパージング/デインターリーブブロックと呼ぶこともできる。フレームパージングブロック9010は、受信信号に対して周波数デインターリーブ、フレームパージング、及び時間デインターリーブを行うことができる。
【0463】
図31は、システムのサブブロックの包含関係のみを変更して命名しなおしたものであって、詳細動作等に対しては、前述したとおりである。本明細書において送受信システムの構成を、ブロックだけでなく、モジュール又はユニットと呼ぶことができるのも同様に適用される。以下では、特に、周波数インターリーバ31070の動作について説明する。周波数インターリーバは、フレーム処理ブロックのセルマッパ後端にブロックインターリーバとして備えられることもできる。
【0464】
周波数インターリーバ31070は、送信フレームの単位になる送信ブロック内のセルをインターリーブすることにより、追加的な周波数ダイバーシチ利得を取得できる。特に、本発明では、複数の(データ)サブフレームが同一又は異なるFFTサイズを使用する場合、これによる周波数インターリーバの動作方法について説明する。
【0465】
図32〜
図34は、本発明の放送送信器に含まれる周波数インターリーバのFI(Frequency Interleaving)アドレス生成器(generator)ダイヤグラムを示す。
【0466】
図32は、32K FFTモードのFIアドレス生成器を、
図33は、16K FFTモードのFIアドレス生成器を、
図34は、8K FFTモードのアドレス生成器を各々示す。
【0467】
周波数インターリーバは、FFTモードによるアドレス生成器を使用し、生成されたランダムアドレスによってシンボルのセルをマッピングし、読み取って周波数ドメインのインターリーブを行うことができる。受信側でも、周波数デインターリーバは、FFTモードによるアドレス生成器を使用し、生成されたランダムアドレスによって送信側の逆順でセルをマッピングし、読み取って周波数ドメインのデインターリーブを行うことができる。
【0468】
図32は、本発明の実施形態に係る32K FFTモードに対するFIアドレス生成器を示す。
【0469】
図32において、FIアドレス生成器は、ベーシックランダムアドレス生成器32010、ワイヤパーミュテーション(並べ替え)ブロック(32020;wire permutations)、シンボルオフセット生成器32030、モジュロ演算器(モジューロオペレータ)(32040;modulo operator)、アドレスチェックブロック32050、PRBSコントロールブロック(32060;PRBS(Pseudo-Random Binary Sequence)control)を含む。ベーシックランダムアドレス生成器32010は、PN生成器32070及び1ビットトグルブロック32080を含む。各パート/ブロックの説明は下記のとおりである。
【0470】
ベーシックランダムアドレス生成器32010は、1ビットトグルブロック32080と14ビットPM生成器32070とを含み、インターリーブの際、擬似(クアシ)(quasi)ランダムシーケンス/性質を提供するように動作する。
【0471】
ワイヤパーミュテーションブロック32020は、PRBSレジスタの値を用いて10進数アドレスを生成するとき、ビットの順序を並べ替える役割を果たす。32K FFTモードでは、単一ワイヤパーミュテーションテーブルが使用される。ワイヤパーミュテーションテーブルについては後述する。
【0472】
シンボルオフセット生成器32030は、OFDMシンボルペア単位で動作し、ベーシックインターリーブシーケンスをサイクリックシフト(cyclic-shifting)するときに使用されるシンボル−オフセット値を出力する。シンボルオフセット生成器は、(N_r−1)個のビットバイナリワードをシンボルオフセット値で出力できる。この場合、N_rは、N_r=log_2{M_max}のように決定されることができる。実施形態として、シンボルオフセットの初期値は、(Nr−1)個の1等(例えば、[1、1、1、…、1、1])に生成/セットされることができる。
【0473】
モジュロ演算器32040は、ベーシックランダムアドレス生成器32010及びシンボルオフセット生成器32030の出力値の組み合わせを2個毎のOFDMシンボルペアに対してサイクリックシフトすることができる。モジュロ演算器32040は、N_maxを超過すれば動作することができ、32K FFTモードに対するN_maxは、32768である(N_max for 32K FFT=32768)。
【0474】
メモリアドレスチェックブロック32050及びPRBSコントロールブロック32060は、生成されるメモリアドレス(15ビット)値が入力データベクトルの大きさ(N_data)より大きい場合、出力値を使用せず(無視し)、繰り返しベーシックランダムアドレス生成器32010を動作させて、出力アドレス値がN_dataを超過しないように制御できる。言い換えると、アドレスチェックブロック32050は、周波数インターリーブされた特定OFDMシンボルに対して生成されたアドレスが許容される(allowable)RAMアドレス範囲内であるかを認証(validate)できる。N_dataは、1つのシンボルのデータキャリアの数を表すことができる。
【0475】
図32において、モジュロ演算器32040は、オフセット加算(addition)ブロック32040と呼ぶこともできる。そして、オフセット加算ブロック32040のオフセット加算は、アドレスチェックブロック32050のアドレスチェックより常に先に行われる。このような動作順序は、OFDMシンボルペアでデータベクトルの大きさが互いに異なっても、受信器でシングル(単一)メモリデインターリーブが可能になる特徴を提供できる。
【0476】
図32において、FIアドレス生成器は、3個の生成器を含むと説明できる。この場合、3個の生成器は、トグルブロック32080、ワイヤパーミュテーションブロックを有する(with)インターリーブシーケンス生成器32070及びシンボルオフセット生成器32030に該当する。そして、オフセット加算ブロック32040がこの3個の生成器の出力値を組み合わせ、サイクリックシフトして出力する。
【0477】
図33は、本発明の実施形態に係る16K FFTモードに対するFIアドレス生成器を示す。
【0478】
図33において、FIアドレス生成器は、ベーシックランダムアドレス生成器33010、ワイヤパーミュテーションブロック(33020;wire permutations)、シンボルオフセット生成器33030、モジュロ演算器(33040;modulo operator)、アドレスチェックブロック33050、PRBSコントロールブロック(33060;PRBS(Pseudo-Random Binary Sequence)control)を含む。ベーシックランダムアドレス生成器33010は、PN生成器33070及び1ビットトグルブロック33080を含む。各パート/ブロックの説明は、下記のとおりである。
【0479】
ベーシックランダムアドレス生成器33010は、1ビットトグルブロック33080と13ビットPM生成器33070とを含み、インターリーブの際、擬似(quasi)ランダムシーケンス/性質を提供するように動作する。
【0480】
ワイヤパーミュテーションブロック33020は、PRBSレジスタの値を用いて10進数アドレスを生成するとき、ビットの順序を並べ替える役割を果たす。16K FFTモードでは、2個のワイヤパーミュテーションテーブルが使用される。ワイヤパーミュテーションテーブルについては後述する。
【0481】
シンボルオフセット生成器33030は、OFDMシンボルペア単位で動作し、ベーシックインターリーブシーケンスをサイクリックシフト(cyclic-shifting)するときに使用されるシンボル−オフセット値を出力する。シンボルオフセット生成器は、(N_r−1)個のビットバイナリワードをシンボルオフセット値で出力できる。この場合、N_rは、N_r=log_2{M_max}のように決定されることができる。実施形態として、シンボルオフセットの初期値は、(Nr−1)個の1等(例えば、[1、1、1、…、1、1])に生成/セットされることができる。
【0482】
モジュロ演算器33040は、ベーシックランダムアドレス生成器33010及びシンボルオフセット生成器33030の出力値の組み合わせを2個毎のOFDMシンボルペアに対してサイクリックシフトすることができる。モジュロ演算器33040は、N_maxを超過すれば動作することができ、16K FFTモードに対するN_maxは、16384である(N_max for 16K FFT=16384)。
【0483】
メモリアドレスチェックブロック33050及びPRBSコントロールブロック33060は、生成されるメモリアドレス(14ビット)値が入力データベクトルの大きさ(N_data)より大きい場合、出力値を使用せず(無視し)、繰り返しベーシックランダムアドレス生成器33010を動作させて、出力アドレス値がN_dataを超過しないように制御できる。言い換えると、アドレスチェックブロック33050は、周波数インターリーブされた特定OFDMシンボルに対して生成されたアドレスが許容される(allowable)RAMアドレス範囲内であるかを認証(validate)できる。N_dataは、1つのシンボルのデータキャリアの数を表すことができる。
【0484】
図33においてモジュロ演算器33040は、オフセット加算(addition)ブロック33040と呼ぶこともできる。そして、オフセット加算ブロック33040のオフセット加算は、アドレスチェックブロック33050のアドレスチェックより常に先に行われる。このような動作順序は、OFDMシンボルペアでデータベクトルの大きさが互いに異なっても、受信器でシングルメモリデインターリーブが可能になる特徴を提供できる。
【0485】
図33において、FIアドレス生成器は、3個の生成器を含むと説明できる。この場合、3個の生成器は、トグルブロック33080、ワイヤパーミュテーションブロックを有する(with)インターリーブシーケンス生成器33070及びシンボルオフセット生成器33030に該当する。そして、オフセット加算ブロック33040がこの3個の生成器の出力値を組み合わせ、サイクリックシフトして出力する。
【0486】
図34は、本発明の実施形態に係る8K FFTモードに対するFIアドレス生成器を示す。
【0487】
図34において、FIアドレス生成器は、ベーシックランダムアドレス生成器34010、ワイヤパーミュテーションブロック(34020;wire permutations)、シンボルオフセット生成器34030、モジュロ演算器(34040;modulo operator)、アドレスチェックブロック34050、PRBSコントロールブロック(34060;PRBS(Pseudo-Random Binary Sequence)control)を含む。ベーシックランダムアドレス生成器34010は、PN生成器34070及び1ビットトグルブロック34080を含む。各パート/ブロックの説明は、下記のとおりである。
【0488】
ベーシックランダムアドレス生成器34010は、1ビットトグルブロック34080と12ビットPM生成器34070とを含み、インターリーブの際、擬似(quasi)ランダムシーケンス/性質を提供するように動作する。
【0489】
ワイヤパーミュテーションブロック34020は、PRBSレジスタの値を用いて10進数アドレスを生成するとき、ビットの順序を並べ替える役割を果たす。8K FFTモードでは、2個のワイヤパーミュテーションテーブルが使用される。ワイヤパーミュテーションテーブルについては後述する。
【0490】
シンボルオフセット生成器34030は、OFDMシンボルペア単位で動作し、ベーシックインターリーブシーケンスをサイクリックシフト(cyclic-shifting)するときに使用されるシンボル−オフセット値を出力する。シンボルオフセット生成器は、(N_r−1)個のビットバイナリワードをシンボルオフセット値で出力できる。この場合、N_rは、N_r=log_2{M_max}のように決定されることができる。実施形態として、シンボルオフセットの初期値は、(Nr−1)個の1等(例えば、[1、1、1、…、1、1])に生成/セットされることができる。
【0491】
モジュロ演算器34040は、ベーシックランダムアドレス生成器34010及びシンボルオフセット生成器34030の出力値の組み合わせを2個毎のOFDMシンボルペアに対してサイクリックシフトすることができる。モジュロ演算器34040は、N_maxを超過すれば動作することができ、8K FFTモードに対するN_maxは、8192である(N_max for 8K FFT=8192)。
【0492】
メモリアドレスチェックブロック34050及びPRBSコントロールブロック34060は、生成されるメモリアドレス(13ビット)値が入力データベクトルの大きさ(N_data)より大きい場合、出力値を使用せず(無視し)、繰り返しベーシックランダムアドレス生成器34010を動作させて、出力アドレス値がN_dataを超過しないように制御できる。言い換えると、アドレスチェックブロック34050は、周波数インターリーブされた特定OFDMシンボルに対して生成されたアドレスが許容される(allowable)RAMアドレス範囲内であるかを認証(validate)できる。N_dataは、1つのシンボルのデータキャリアの数を表すことができる。
【0493】
図34において、モジュロ演算器34040は、オフセット加算(addition)ブロック34040と呼ぶこともできる。そして、オフセット加算ブロック34040のオフセット加算は、アドレスチェックブロック34050のアドレスチェックより常に先に行われる。このような動作順序は、OFDMシンボルペアでデータベクトルの大きさが互いに異なっても、受信器でシングルメモリデインターリーブが可能になる特徴を提供できる。
【0494】
図34において、FIアドレス生成器は、3個の生成器を含むと説明できる。この場合、3個の生成器は、トグルブロック34080、ワイヤパーミュテーションブロックを有する(with)インターリーブシーケンス生成器34070、及びシンボルオフセット生成器34030に該当する。そして、オフセット加算ブロック34040がこの3個の生成器の出力値を組み合わせ、サイクリックシフトして出力する。
【0495】
以下では、送信する放送信号の信号フレーム構成によるFI動作方法についてさらに詳細に説明する。
【0496】
図35は、本発明の実施形態に係る放送信号のフレーム構造を示す。
【0497】
図35において信号フレームは、ブートストラップ、プリアンブル、及び少なくとも1つのサブフレームを含む。
【0498】
ブートストラップは、複数のシンボルを含み、使用されるFFTサイズは、2Kに固定されることができる。ブートストラップシンボルは、送信信号のシステム帯域幅(6、7、8MHz)情報及びプリアンブル構造に関する情報をシグナリングできる。
【0499】
プリアンブルは、複数のシンボルを含み、ブートストラップの後に、そして、最初のサブフレームの前にのみ位置する。プリアンブルに対するFFTサイズは、8K、16K、32Kのうち、1つになることができる。使用されるFFTサイズは、最初のサブフレームのFFTサイズと同じであるか、異なることができる。プリアンブルは、フレームの残った部分(remainder)に対するL1シグナリング情報を含む(contain)。
【0500】
1つの信号フレームには、少なくとも1つのサブフレームが含まれ得る。そして、各サブフレームに対するFFTサイズは、8K、16K、32Kのうち、1つが使用され得るし、サブフレーム別FFTサイズは、同じであるか、異なることができる。サブフレームは、当該サブフレームに対して固定されたFFTサイズ、GIの長さ、スキャタードパイロットパターン及びNoC(Number of useful Carriers)を有する。
【0501】
図36は、本発明の実施形態に係る放送信号のフレーム構造に対する周波数インターリーブ動作を示す。
【0502】
図36のように、ブートストラップ(シンボル)に対しては、周波数インターリーブが使用されない。そして、プリアンブル(シンボル)に対しては、周波数インターリーブが常に使用される。データサブフレームに対しては、サブフレーム別に周波数インターリーブが使用されるか、使用されないことがある。
【0503】
サブフレームに対する周波数インターリーブの適用が可能か否かは、プリアンブルに含まれたL1シグナリング情報により指示されることができる。言い換えると、L1シグナリング情報は、周波数インターリーバ情報(L1D_frequency_interleaver)を含み、当該サブフレームに対して周波数インターリーバが有効化されたか、又はバイパスされたかを指示できる。周波数インターリーバ情報(L1D_frequency_interleaver)は、1ビットフラグであって、1であれば、周波数インターリーバが有効化されたことを、0であれば、周波数インターリーバがバイパスされたことを指示することもできる。
【0504】
図37は、本発明の一実施形態に係る放送信号の周波数インターリーブ方法を示す。
【0505】
図37は、複数のサブフレームに対する周波数インターリーバ動作方法を示し、特に、以下の3つの仮定の下での動作を示す。
【0506】
i)プリアンブルシンボルとサブフレーム(サブフレーム#0〜サブフレーム#N−1)とで、FIは、ONに/有効化される。
【0507】
ii)プリアンブルとサブフレーム#0とのFFTサイズは同一である。
【0508】
iii)サブフレーム(サブフレーム#1〜サブフレーム#N−1)は、互いに同一であるか、異なるFFTサイズを有することができる。
【0509】
これらの仮定の下で、プリアンブル及び最初のサブフレーム(サブフレーム#0)並びに後続サブフレーム(サブフレーム#1〜サブフレーム#N−1)に対する周波数インターリーバの動作は、以下のように行われることができる。
【0510】
i)プリアンブル及びサブフレーム#0に対して同じ1つの周波数インターリーバが使用される。すなわち、周波数インターリーバのシンボルオフセット値は、プリアンブルの開始部分でリセット(初期化)される。そして、シンボルオフセット値は、プリアンブル及び最初のサブフレーム(サブフレーム#0)内で連続的に変わる。
【0511】
ii)2番目のサブフレーム以後のサブフレーム(サブフレーム#1〜サブフレームN−1)に対して、サブフレーム毎に異なるFIが使用される。すなわち、周波数インターリーバのシンボルオフセット値は、サブフレーム開始部分で初期化される。
【0512】
周波数インターリーバのシンボルオフセット値が初期化されることは、周波数インターリーバのシンボルオフセット生成器及びインターリーブシーケンス生成器がリセットされることと説明することもできる。シンボルオフセット値は、シンボルオフセット生成器をリセットすることにより初期化され得る。例えば、シンボルオフセットの初期値が0であった場合、シンボルオフセットは、0にリセットされることもできる。他の例として、前述したように、シンボルオフセットは、(N_r−1)個の1等に該当するビットバイナリワードの初期値([1、1、1、…、1、1])にリセットされることができる。
【0513】
このような実施形態において、FFTモードが32Kであるプリアンブルと32Kである最初のサブフレームとが信号フレームに含まれ得る。このような場合、周波数インターリーバは、32Kプリアンブルの個数に対して奇数/偶数に対する制限を設けない(おかない)ことができる。すなわち、プリアンブル個数に対しては、制限を設けずに(おかないつつ)、全シンボル(全体シンボル)の個数は、偶数になるように32Kサブフレームのデータシンボルの個数を調整することもできる。このような場合、プリアンブル及び最初のサブフレームの全シンボルの個数が偶数になるので、シングルメモリデインターリーブが保証され得る。
【0514】
図38は、本発明の一実施形態に係る放送信号の周波数インターリーブ方法を示す。
【0515】
図38で複数のサブフレームに対する周波数インターリーバ動作方法を示し、
図37の実施形態のように、以下の3つの仮定の下での動作を示す。
【0516】
i)プリアンブルシンボルとサブフレーム(サブフレーム#0〜サブフレーム#N−1)とで、FIは、ON/有効化される。
【0517】
ii)プリアンブルとサブフレーム#0とのFFTサイズは同一である。
【0518】
iii)サブフレーム(サブフレーム#1〜サブフレーム#N−1)は、互いに同一であるか、異なるFFTサイズを有することができる。
【0519】
これらの仮定の下で、プリアンブル及び最初のサブフレーム(サブフレーム#0)並びに後続サブフレーム(サブフレーム#1〜サブフレーム#N−1)に対する周波数インターリーバの動作は、以下のように行われることができる。
【0520】
i)プリアンブルとサブフレーム#0とに対して他の周波数インターリーバが使用される。すなわち、周波数インターリーバのシンボルオフセット値は、プリアンブルの開始部分及び最初のサブフレームの開始部分で各々リセット(初期化)される。
【0521】
ii)2番目のサブフレーム以後のサブフレーム(サブフレーム#1〜サブフレームN−1)に対して、サブフレーム毎に異なるFIが使用される。すなわち、周波数インターリーバのシンボルオフセット値は、サブフレーム開始部分でリセット(初期化)される。
【0522】
周波数インターリーバのシンボルオフセット値が初期化されることは、周波数インターリーバのシンボルオフセット生成器及びインターリーブシーケンス生成器がリセットされることと説明することもできる。シンボルオフセット値は、シンボルオフセット生成器をリセットすることにより初期化されることができる。
【0523】
図38の実施形態のように、プリアンブル及びそれぞれのサブフレームに対して周波数インターリーバをリセットする場合、プリアンブル及びサブフレームの最初のシンボルに対するシンボルオフセットが初期値にセットされ得る。例えば、シンボルオフセットの初期値が0であった場合、シンボルオフセットは、0にリセットされることもできる。他の例として、前述したように、シンボルオフセットは、(N_r−1)個の1等に該当するビットバイナリワードの初期値にリセットされることができる。したがって、受信側でプリアンブル及びサブフレームの各々に対してシンボルオフセット値を算出せずに、速かに周波数デインターリーブを行うことができる。特に、サブフレームの各々が特定サービスに該当する場合、特定サービスをデコードするためのサブフレーム単位の信号処理効率を向上させることができる。
【0524】
以下では、受信器での周波数デインターリーブ動作について説明する。
【0525】
図39は、本発明の一実施形態に係るフレームパージングブロックを示す。
【0526】
図39のように、フレームパージングブロックは、ブロックデインターリーバ及びセルデマッパを含むことができる。特に、ブロックデインターリーバは、周波数デインターリーブを行うこともできる。前述したように、フレームパージングブロックは、フレームパージング/デインターリーブブロックと呼ぶこともできる。このような場合、フレームパージングブロックは、同期化/復調ブロックで処理された信号を周波数デインターリーブし、フレームパージングを行うことができる。フレームパージングは、セルデマッピングと呼ぶこともできる。セルデマッパは、L1シグナリング情報に該当するセル又は特定PLPデータに該当するセルを抽出してデマッピング&デコーディングブロックに出力することができる。
【0527】
図39において、周波数デインターリーバは、前述した周波数インターリーバのインターリーブ過程の逆過程を行い、元のデータの順序を復元できる。また、周波数デインターリーバは、
図32〜
図34において説明した構造のアドレス生成器を含むことができる。
【0528】
図40は、本発明の一実施形態に係るデマッピング&デコーディングブロックを示す。
【0529】
図40は、本発明の実施形態に係るデマッピング/デコーディングブロックの詳細ブロック図を示す。
【0530】
図40のデマッピング/デコーディングモジュールは、
図9において説明したデマッピング及びデコーディングモジュール9020の一実施形態に該当する。
【0531】
前述したように、本発明の一実施形態に係る送信装置のコーディング及び(アンド)変調(モジュレーション)モジュールは、入力されたPLPに対してそれぞれのパス(経路)別にSISO、MISO及びMIMO方式を独立して適用して処理することができる。したがって、
図40に示されたデマッピング/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から出力されたデータを各々SISO、MISO、MIMO処理するためのブロックを含むことができる。
【0532】
図40に示されたように、本発明の一実施形態に係るデマッピング及びデコーディングモジュールは、SISO方式のための第1のブロック、MISO方式のための第2のブロック、MIMO方式のための第3のブロック、及びPLS pre/post情報を処理するための第4のブロックを含むことができる。
【0533】
入力されたPLPをSISO処理するためのブロックは、時間(タイム)デインターリーバブロック40010、セルデインターリーバブロック40020、コンステレーション(星状図)デマッパブロック40030、セル−ビットデマルチプレクサブロック40040、ビットデインターリーバブロック40050、及びFECデコーダブロック40060を含むことができる。
【0534】
時間デインターリーバブロック40010は、時間インターリーバブロックの逆過程を行うことができる。すなわち、時間デインターリーバブロック40010は、時間領域でインターリーブされた入力シンボルを元の位置にデインターリーブすることができる。
【0535】
セルデインターリーバブロック40020は、セルインターリーバブロック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40020は、1つのFECブロック内で分散(spreading)されたセルの位置を元の位置にデインターリーブすることができる。
【0536】
コンステレーションデマッパブロック40030は、コンステレーションマッパブロック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ブロック40030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ブロック40030は、硬判定(ハードデシジョン)を行って決定されたビットデータを出力することができ、軟判定(ソフトデシジョン)値とか、あるいは確率(的な)値に該当する各ビットのLLR(Log-likelihood ratio)を出力することもできる。もし、送信端で追加的なダイバーシチ利得を得るために回転された(rotated)コンステレーションを適用する場合、コンステレーションデマッピングブロック40030は、これに相応する2−Dimensional LLRデマッピングを行うことができる。コンステレーションデマッパブロック40030は、LLRを計算するとき、送信装置でI又はQ componentに対するディレイ(delay)値を補償できるように計算を行うことができる。
【0537】
セル−ビットマルチプレクサブロック40040は、ビット−セルデマルチプレクサ(bit to cell demux)ブロックの逆過程を行うことができる。すなわち、セル−ビットマルチプレクサブロック40040は、ビット−セルデマルチプレクサブロック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形態に復元することができる。
【0538】
ビットデインターリーバブロック40050は、ビットインターリーバブロック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40050は、セル−ビットマルチプレクサブロック40040から出力されたビットストリームを元の順序どおりにデインターリーブすることができる。
【0539】
FECデコーダブロック40060は、FECエンコーダブロック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40060は、LDPCデコーディングとBCHデコーディングとを行うことにより、送信チャネルを介して受信した信号で発生したエラーを訂正できる。
【0540】
以下では、SISOモードの信号処理で説明しなかった追加的なブロックについてのみ説明する。
【0541】
MISOデコーダブロック40070は、MISO processing(プロセシング、処理)ブロックの逆過程を行うことができる。本発明の一実施形態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デコーダブロック40070は、Alamouti decodingを行うことができる。
【0542】
MIMOデコーディングブロック40080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受信し、MIMO処理ブロックの逆過程として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40080は、最高の復号化性能を得るために、Maximum likelihood decodingを行うか、複雑度を減少させたSphere decodingを行うことができる。又は、MIMOデコーディングブロック40080は、MMSE detectionを行うか、iterative decodingを共に結合実行して向上したデコーディング性能を確保できる。
【0543】
シグナリング情報を処理するFECデコーダブロック(40090−1、40090−2;Shortened/Punctured FEC decoder)は、Shortened/punctured FECエンコーダブロックの逆過程を行うことができる。すなわち、Shortened/Punctured FECデコーダ40090は、PLS dataの長さによってshortening/puncturingされて受信されたデータに対し、de−shortening及びde−puncturingを追加的に行った後にFECデコーディングを行うことができる。この場合、data pipeに使用されたFEC decoderを同様にPLSにも使用できるので、PLSのみのための別のFEC decoder hardwareが必要でなく、システム設計が容易であり、効率的なコーディングが可能であるという長所がある。
【0544】
前述したブロックは、設計者の意図によって省略されるか、類似しているか、同様な機能を有した他のブロックによって代替され得る。
【0545】
以下では、前述したフレーム構造による受信器の周波数デインターリーバの動作について説明する。全般的な周波数デインターリーブ過程は、インターリーブ過程の逆順に行われる。そして、受信器で使用されるFIアドレス生成器/ランダムアドレス生成器は、送信器のFIアドレス生成器/ランダムアドレス生成器と同様でありうる。最大の周波数デインターリーバのメモリ要求は、32Kになることもできる。受信器は、送信器と同様な構造のFIアドレス生成器を使用して、周波数デインターリーブのためのシーケンス/オフセットを生成してアドレスを生成し、生成されたアドレスによって送信器の逆順にデータの書き込み/読み取りを行い、デインターリーブを行うことができる。
【0546】
図41は、本発明の一実施形態に係る受信器の信号処理及びデインターリーブ過程を示す。
【0547】
図41は、信号フレームが1つのサブフレームを有する場合に関する実施形態である。すなわち、
図41において、信号フレームは、各々、ブートストラップ、プリアンブル、及び1つのサブフレームを含む。サブフレームは、プリアンブルと同じFFTサイズを有するか、相違したFFTサイズを有することができる。
図41の実施形態は、プリアンブルシンボル及びサブフレームに対して周波数インターリーバがONにされた場合、すなわち、周波数インターリーブが行われた場合を表す。また、各信号フレームのサブフレームのFFTサイズは、同一であるか、相違することもできる。
【0548】
図41において、受信器は、ブートストラップを先にデコードし、ブートストラップをデコードして取得した情報を使用してプリアンブルをデコードする。そして、受信器は、プリアンブルに含まれたL1シグナリング情報を使用してサブフレームのデータをデコードできる。受信器は、所望のサービスに対するフレーム/サブフレーム/PLPを抽出し、所望のサービスに該当するデータをデコードすることもできる。
【0549】
受信器は、プリアンブルを周波数デインターリーブし、プリアンブルに含まれたL1情報に基づいてオプションで(オプショナルに、選択的に)サブフレームを周波数デインターリーブできる。前述したように、受信器は、プリアンブル及びサブフレームをデインターリーブする場合、プリアンブル及びサブフレームの開始部分でシンボルオフセット値をリセットできる。すなわち、プリアンブルの最初のシンボル及びサブフレームの最初のシンボルに対して各々周波数インターリーバをリセットできる。
【0550】
図42は、本発明の一実施形態に係る受信器の信号処理及びデインターリーブ過程を示す。
【0551】
図42は、信号フレームが1つのサブフレームを有する場合に関する実施形態である。すなわち、
図42において信号フレームは、各々、ブートストラップ、プリアンブル、及び複数のサブフレームを含む。サブフレームは、プリアンブルと同じFFTサイズを有するか、相違したFFTサイズを有することができる。
図42の実施形態は、プリアンブルシンボル及び複数のサブフレームに対して周波数インターリーバがONにされた場合、すなわち、周波数インターリーブが行われた場合を表す。また、各信号フレームのサブフレームのFFTサイズは、同一であるか、相違することもできる。
【0552】
図42において、受信器は、ブートストラップを先にデコードし、ブートストラップをデコードして取得した情報を使用してプリアンブルをデコードする。そして、受信器は、プリアンブルに含まれたL1シグナリング情報を使用して必要なサブフレームのデータをデコードできる。受信器は、所望のサービスに対するサブフレーム/PLPを抽出し、所望のサービスに該当する抽出されたデータをデコードすることもできる。
【0553】
受信器は、プリアンブルを周波数デインターリーブし、プリアンブルに含まれたL1情報に基づいてオプションでサブフレームを周波数デインターリーブできる。前述したように、受信器は、プリアンブル及びサブフレームをデインターリーブする場合、プリアンブル及びそれぞれのサブフレームの開始部分でシンボルオフセット値を初期値にリセットできる。すなわち、プリアンブルの最初のシンボル及びサブフレームの最初のシンボルに対して各々周波数デインターリーバのシンボルオフセット生成器をリセットできる。
【0554】
図43は、本発明の実施形態に係る放送信号送信器の放送信号送信方法を示した順序図である。
【0555】
放送信号送信器及びその動作と関連して前述したように、放送信号送信器は、入力フォーマッティングモジュールを使用して入力データを入力処理し、少なくとも1つのDP(Data Pipe)、すなわち、PLP(Physical Layer Pipe)データを出力できる(S43010)。そして、放送信号送信器は、BICMモジュールを使用して少なくとも1つのPLPに含まれたデータをエラー訂正処理又はFECエンコードすることができる(S43020)。放送信号送信器は、フレーム処理モジュールを使用して、少なくとも1つのPLPのデータを含む信号フレームを生成できる(S43030)。放送信号送信器は、周波数インターリーバを使用して信号フレームに含まれたデータを周波数インターリーブできる(S43040)。そして、放送信号送信器は、波形生成モジュールを使用して、送信信号をOFDM変調して送信信号を生成できる(S43050)。
【0556】
前述したように、信号フレームは、ブートストラップ、プリアンブル、及び少なくとも1つのサブフレームを含む。そして、周波数インターリーバは、プリアンブルシンボルを常に周波数インターリーブし、サブフレームシンボルは、選択的に周波数インターリーブすることができる。サブフレームに対して周波数インターリーバが適用される場合、周波数インターリーバ情報がL1シグナリング情報に含まれてプリアンブルを介して送信されることができる。
【0557】
少なくとも1つのサブフレーム及びプリアンブルが周波数インターリーブされる場合、
図35〜
図38で説明したように、シンボルオフセット生成器は、プリアンブルの開始部分及びサブフレームの開始部分でリセットされることができる。特に、シンボルオフセット生成器は、複数のサブフレームが存在する場合、サブフレームのそれぞれの開始部分で初期値にリセットされることができる。プリアンブル及びサブフレームの開始部分とは、プリアンブル及びサブフレームの最初のシンボルを意味する。すなわち、シンボルオフセット生成器は、それぞれのサブフレームの最初のシンボルに対してリセットされることができ、プリアンブルの最初のシンボルに対してリセットされることができる。
【0558】
図32〜
図34のように、周波数インターリーブステップは、シンボルオフセット生成ステップをさらに含むことができる。シンボルオフセット生成器は、各(every)シンボルペアに対して新しいシンボルオフセットを生成し、シンボルペアは、2個の連続する(consecutive)シンボルを含む。
【0559】
周波数インターリーブステップは、オフセット加算ステップ及びアドレスチェックステップをさらに含むこともできる。この場合、アドレスチェックブロックは、オフセット加算ステップの出力アドレスを認証できる。
【0560】
図44は、本発明の一実施形態に係る放送信号受信器の放送信号受信方法を示す。
【0561】
放送信号受信器及びその動作と関連して前述したように、放送信号受信器は、同期化及び復調モジュールを使用して受信放送信号をOFDM復調できる(S44010)。放送信号受信器は、周波数デインターリーバを使用して放送信号を周波数デインターリーブすることができる(S44020)。放送信号受信器は、フレームパージングモジュールを使用して放送信号の信号フレームをパージングできる(S44030)。放送信号受信器は、信号フレームに含まれたプリアンブルデータを抽出及びデコードし、プリアンブルデータから取得されたL1シグナリング情報を使用して所望のサブフレーム又はPLPデータを抽出することもできる。放送信号受信器は、デマッピング及びデコーディングモジュールを使用して放送信号から抽出されたPLPデータをビットドメインに変換し、FECデコーディングを行うことができる(S44040)。そして、放送受信器は、出力処理モジュールを使用してPLPデータをデータストリームに出力することができる(S44050)。
【0562】
前述したように、信号フレームは、ブートストラップ、プリアンブル、及び少なくとも1つのサブフレームを含む。そして、周波数デインターリーバは、プリアンブルシンボルを常に周波数デインターリーブし、サブフレームシンボルは、選択的に周波数デインターリーブすることができる。サブフレームに対して周波数インターリーバが適用された場合、周波数インターリーバ情報がL1シグナリング情報に含まれてプリアンブルを介して送信されることができる。そして、放送信号受信器は、周波数インターリーバ情報に基づいてサブフレームシンボルを選択的に周波数デインターリーブすることができる。
【0563】
少なくとも1つのサブフレーム及びプリアンブルが周波数デインターリーブされる場合、
図35〜
図42で説明したように、周波数デインターリーバのシンボルオフセット生成器は、プリアンブルの開始部分及びサブフレームの開始部分でリセットされることができる。特に、シンボルオフセット生成器は、複数のサブフレームが存在する場合、サブフレームのそれぞれの開始部分で初期値にリセットされることができる。プリアンブル及びサブフレームの開始部分とは、プリアンブル及びサブフレームの最初のシンボルを意味する。すなわち、シンボルオフセット生成器は、それぞれのサブフレームの最初のシンボルに対してリセットされることができ、プリアンブルの最初のシンボルに対してリセットされることができる。
【0564】
前述したように、放送受信器の周波数デインターリーバは、
図32〜
図34のような構造のアドレス生成器を含み、これを使用して周波数デインターリーブを行うことができる。したがって、周波数デインターリーブステップは、シンボルオフセット生成ステップをさらに含むことができる。シンボルオフセット生成器は、各(every)シンボルペアに対して新しいシンボルオフセットを生成し、シンボルペアは、2個の連続する(consecutive)シンボルを含む。
【0565】
周波数デインターリーブステップは、オフセット加算ステップ及びアドレスチェックステップをさらに含むことができる。この場合、アドレスチェックブロックは、オフセット加算ステップの出力アドレスを認証できる。
【0566】
本発明によれば、サブフレームの各々に対して周波数インターリーバをリセットすることにより、サブフレームのデータ独立性を高めることができる。したがって、受信器においてサブフレーム単位でデータを処理する場合、データ処理の効率性及び速度を高めることができる。受信器は、プリアンブル、サブフレームの各々に対して別のシグナリング情報無しで直ちにオフセット値をリセットして周波数デインターリーブを行うことができるので、信号処理によるレイテンシを低め、システムの複雑度を低めることができる。また、プリアンブルは、常に周波数インターリーブを使用することにより、プリアンブルをさらにロバスト(robust)に送受信することができる。そして、サブフレームは、周波数インターリーブ/デインターリーブをオプションで使用できるので、システム運用の柔軟性を高め、サブフレーム別にFDM(Frequency Division Multiplexing)を使用できるようになる。そして、シンボルオフセット生成器は、シンボルペア単位で新しいオフセットを使用することにより、インターリーブ/デインターリーブの際、メモリ使用性能を向上させることができる。また、オフセット発生後、アドレスチェッキング(アドレスのチェック)を行うので、メモリエラーを減らし、OFDMシンボルペアでデータベクトルサイズが互いに異なっても、受信器で単一メモリデインターリーブを可能にすることができる。特に、アドレスチェッキングを先に行う場合、認証されたアドレスがオフセットの加算によってメモリ範囲を外れることもできるので、アドレスチェッキングは、オフセット加算後に行われなければならないものである。
【0567】
本発明の思想や範囲を逸脱することなく、本発明において様々な変更及び変形が可能であることは当業者に理解される。したがって、本発明は、添付された請求項及びその同等範囲内で提供される本発明の変更及び変形を含むことと意図される。
【0568】
本明細書において装置及び方法発明が全て言及され、装置及び方法発明の全ての説明は互いに補完して適用されることができる。
【0569】
〔発明の実施のための形態〕
様々な実施形態が本発明を実施するための最善の形態で説明された。