特許第6514358号(P6514358)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(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】6514358
(24)【登録日】2019年4月19日
(45)【発行日】2019年5月15日
(54)【発明の名称】放送信号送受信装置及び方法
(51)【国際特許分類】
   H04L 27/26 20060101AFI20190425BHJP
   H04J 99/00 20090101ALI20190425BHJP
【FI】
   H04L27/26 410
   H04L27/26 420
   H04J99/00 100
【請求項の数】10
【全頁数】82
(21)【出願番号】特願2017-552061(P2017-552061)
(86)(22)【出願日】2015年11月19日
(65)【公表番号】特表2018-513633(P2018-513633A)
(43)【公表日】2018年5月24日
(86)【国際出願番号】KR2015012474
(87)【国際公開番号】WO2016163621
(87)【国際公開日】20161013
【審査請求日】2017年10月3日
(31)【優先権主張番号】62/143,783
(32)【優先日】2015年4月6日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】62/143,823
(32)【優先日】2015年4月7日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】62/169,516
(32)【優先日】2015年6月1日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】62/197,586
(32)【優先日】2015年7月28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】100109841
【弁理士】
【氏名又は名称】堅田 健史
(74)【代理人】
【識別番号】230112025
【弁護士】
【氏名又は名称】小林 英了
(74)【代理人】
【識別番号】230117802
【弁護士】
【氏名又は名称】大野 浩之
(74)【代理人】
【識別番号】100131451
【弁理士】
【氏名又は名称】津田 理
(74)【代理人】
【識別番号】100167933
【弁理士】
【氏名又は名称】松野 知紘
(74)【代理人】
【識別番号】100174137
【弁理士】
【氏名又は名称】酒谷 誠一
(74)【代理人】
【識別番号】100184181
【弁理士】
【氏名又は名称】野本 裕史
(72)【発明者】
【氏名】シン,ジョンウン
(72)【発明者】
【氏名】コ,ウソク
(72)【発明者】
【氏名】キム,ジェヒョン
(72)【発明者】
【氏名】ベク,ジョンソプ
(72)【発明者】
【氏名】ホン,ソンリョン
【審査官】 吉江 一明
(56)【参考文献】
【文献】 Jae-young Lee et al.,Performance Evaluation of Lower Layer System in Cloud Transmission for Terrestrial DTV Broadcasting ,2014 IEEE International Symposium on Bradband Multimedia Systems and Broadcasting,IEEE,2014年 6月27日
【文献】 Jon Montalban et al.,Cloud Transmission:System Performance and Application Scenarios,IEEE Transactions on Broadcasting(Volume:60,Issue:2,June 2014),IEEE,2014年 2月20日,pp.170-184
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04L 27/26
H04J 99/00
IEEE Xplore
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
受信信号に対して信号検出及びOFDM復調を遂行する同期化及び復調ユニットであって、前記受信信号はシグナリング情報を伝達するプリアンブル及びLDM(Layered Division Multiplexing)データを含む同期化及び復調ユニットと、
前記受信信号の信号フレームをパーシングするフレームパーサと、
前記LDMデータをタイムデインターリービングするタイムデインターリービングユニットと、
前記LDMデータをデマッピング及びFECデコーディングしてコアレイヤのデータを獲得する第1デマッピング/デコーディングユニットと、
前記LDMデータから前記コアレイヤのデータを除去してエンハンスドレイヤのデータを出力する干渉除去ユニットと、
前記エンハンスドレイヤのデータをデマッピング及びFECデコーディングする第2デマッピング/デコーディングユニットとを含み、
前記干渉除去ユニットは、前記コアレイヤまたは前記エンハンスドレイヤの電力を制御し、
前記信号フレームのコアレイヤは、少なくとも1つのコアレイヤPLPを含み、
前記LDMデータのエンハンスドレイヤは、少なくとも1つのエンハンスドレイヤPLPを含み、
前記コアレイヤPLPは各々1つのタイムインターリーバグループに該当し、
前記LDMデータに対するタイムデインターリービングは前記コアレイヤPLPに基づいて遂行される、放送信号受信機。
【請求項2】
前記シグナリング情報は前記信号フレームに含まれたPLPが前記コアレイヤPLPか、または前記エンハンスドレイヤPLPかを示すPLPレイヤ情報を含む、請求項1に記載の放送信号受信機。
【請求項3】
前記PLPレイヤ情報が前記PLPがコアレイヤPLPであることを示す場合、前記シグナリング情報は前記PLPに対するタイムインターリービングパラメータ情報を含む、請求項に記載の放送信号受信機。
【請求項4】
前記PLPレイヤ情報が前記PLPがエンハンスドレイヤPLPであることを示す場合、前記シグナリング情報は前記コアレイヤ及び前記エンハンスドレイヤの間の転送電力分配を示すインジェクションレベル情報を含む、請求項に記載の放送信号受信機。
【請求項5】
前記シグナリング情報は前記PLPを識別するPLP ID情報、前記PLPのデータサイズを示すPLPサイズ情報、及び前記信号フレームで前記PLPの開始位置を示すPLP開始(start)情報を含む、請求項に記載の放送信号受信機。
【請求項6】
受信信号に対して信号検出及びOFDM復調を遂行するステップであって、前記受信信号はシグナリング情報を伝達するプリアンブル及びLDM(Layered Division Multiplexing)データを含む前記ステップと、
前記受信信号の信号フレームをパーシングするステップと、
前記LDMデータをタイムデインターリービングするステップと、
前記LDMデータをデマッピング及びFECデコーディングしてコアレイヤのデータを獲得するステップと、
前記LDMデータから前記コアレイヤのデータを除去してエンハンスドレイヤのデータを出力するステップと、
前記エンハンスドレイヤのデータをデマッピング及びFECデコーディングするステップとを含み、
前記コアレイヤまたは前記エンハンスドレイヤの電力が制御され、
前記信号フレームのコアレイヤは、少なくとも1つのコアレイヤPLPを含み、
前記LDMデータのエンハンスドレイヤは、少なくとも1つのエンハンスドレイヤPLPを含み、
前記コアレイヤPLPは各々1つのタイムインターリーバグループに該当し、
前記LDMデータに対するタイムデインターリービングは前記コアレイヤPLPに基づいて遂行される、放送信号受信方法。
【請求項7】
前記シグナリング情報は前記信号フレームに含まれたPLPが前記コアレイヤPLPか、または前記エンハンスドレイヤPLPかを示すPLPレイヤ情報を含む、請求項に記載の放送信号受信方法。
【請求項8】
前記PLPレイヤ情報が前記PLPがコアレイヤPLPであることを示す場合、前記シグナリング情報は前記PLPに対するタイムインターリービングパラメータ情報を含む、請求項に記載の放送信号受信方法。
【請求項9】
前記PLPレイヤ情報が前記PLPがエンハンスドレイヤPLPであることを示す場合、前記シグナリング情報は前記コアレイヤ及び前記エンハンスドレイヤの間の転送電力分配を示すインジェクションレベル情報を含む、請求項に記載の放送信号受信方法。
【請求項10】
前記シグナリング情報は前記PLPを識別するPLP ID情報、前記PLPのデータサイズを示すPLPサイズ情報、及び前記信号フレームで前記PLPの開始位置を示すPLP開始(start)情報を含む、請求項に記載の放送信号受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放送信号送信装置、放送信号受信装置、及び放送信号送受信方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
アナログ放送信号送信が終了するにつれて、ディ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。ディジタル放送信号はアナログ放送信号に比べてより多い量のビデオ/オーディオデータを含むことができ、ビデオ/オーディオデータだけでなく、様々な種類の付加データをさらに含むことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
即ち、ディジタル放送システムはHD(High Definition)イメージ、マルチチャネル(multichannel、多チャネル)オーディオ、及び様々な付加サービスを提供することができる。しかしながら、ディジタル放送のためには、多量のデータ送信に対するデータ送信効率、送受信ネットワークの堅固性(robustness)、及びモバイル受信装置を考慮したネットワーク柔軟性(flexibility)が向上しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【0004】
前述した技術的課題を解決するために、本発明の実施形態に係るシグナリング情報を含む放送信号をプロセシングする放送信号受信機は、受信信号に対して信号検出及びOFDM復調を遂行する同期化及び復調ユニットであって、前記受信信号はシグナリング情報を伝達するプリアンブル及びLDM(Layered Division Multiplexing)データを含む同期化及び復調ユニット;前記受信信号の信号フレームをパーシングするフレームパーサ;前記LDMデータをデインターリービングするタイムデインターリービングユニット;前記LDMデータをデマッピング及びFECデコーディングしてコアレイヤデータを獲得する第1デマッピング/デコーディングユニット;前記LDMデータから前記コアデータを除去してエンハンスドレイヤデータを出力する干渉除去ユニット;及び前記エンハンスドレイヤデータをデマッピング及びFECデコーディングする第2デマッピング/デコーディングユニットを含み、前記コアレイヤデータには前記エンハンスドレイヤデータより多い電力が分配(distribute)され、前記信号フレームのコアレイヤデータは少なくとも1つのコアレイヤPLPを含み、前記LDMデータのエンハンスドレイヤデータは少なくとも1つのエンハンスドレイヤPLPを含む。
【0005】
また、本発明の実施形態に係る放送信号受信機において、前記コアレイヤPLPは各々1つのタイムインターリーバグループに該当し、前記LDMデータに対するタイムデインターリービングは前記コアレイヤPLPに基づいて遂行される。
【0006】
また、本発明の実施形態に係る放送信号受信機において、前記シグナリング情報は前記信号フレームに含まれたPLPが前記コアレイヤPLPか、または前記エンハンスドレイヤPLPかを示すPLPレイヤ情報を含む。
【0007】
また、本発明の実施形態に係る放送信号受信機において、前記PLPレイヤ情報が前記PLPがコアレイヤPLPであることを示す場合、前記シグナリング情報は前記PLPに対するタイムインターリービングパラメータ情報を含む。
【0008】
また、本発明の実施形態に係る放送信号受信機において、前記PLPレイヤ情報が前記PLPがエンハンスドレイヤPLPであることを示す場合、前記シグナリング情報は前記コアレイヤデータ及び前記エンハンスドレイヤデータの間の転送電力分配を示すインジェクションレベル情報を含む。
【0009】
また、本発明の実施形態に係る放送信号受信機において、前記シグナリング情報は前記PLPを識別するPLP ID情報、前記PLPのデータサイズを示すPLPサイズ情報、及び前記信号フレームで前記PLPの開始位置を示すPLP開始(start)情報を含む。
【0010】
また、前述した技術的課題を解決するための本発明の実施形態に係る放送信号受信方法は、受信信号に対して信号検出及びOFDM復調を遂行するステップであって、前記受信信号はシグナリング情報を伝達するプリアンブル及びLDM(Layered Division Multiplexing)データを含む前記ステップ;前記受信信号の信号フレームをパーシングするステップ;前記LDMデータをデインターリービングするステップ;前記LDMデータをデマッピング及びFECデコーディングしてコアレイヤデータを獲得するステップ;前記LDMデータから前記コアデータを除去してエンハンスドレイヤデータを出力するステップ;及び前記エンハンスドレイヤデータをデマッピング及びFECデコーディングするステップを含み、前記コアレイヤデータには前記エンハンスドレイヤデータより多い電力が分配(distribute)され、前記信号フレームのコアレイヤデータは少なくとも1つのコアレイヤPLPを含み、前記LDMデータのエンハンスドレイヤデータは少なくとも1つのエンハンスドレイヤPLPを含む。
【発明の効果】
【0011】
本発明は、サービス特性によってデータを処理して各サービスまたはサービスコンポーネントに対するQoS(Quality of Service)を制御することによって様々な放送サービスを提供することができる。
【0012】
本発明は、同一なRF(radio frequency)信号帯域幅を介して様々な放送サービスを送信することによって送信柔軟性(flexibility)を達成することができる。
【0013】
本発明は、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)システムを用いてデータ送信効率及び放送信号の送受信堅固性(Robustness)を向上させることができる。
【0014】
本発明によれば、モバイル受信装置を使用するか、または室内環境にあっても、エラー無しでディジタル放送信号を受信することができる放送信号送信及び受信方法及び装置を提供することができる。
【0015】
以下、本発明の追加的な効果を実施形態と関連してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
本発明に対してさらに理解するために含まれて、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。
【0017】
図1】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。
図2】本発明の一実施形態に係るインプットフォーマッティング(Input formatting:入力フォーマット)ブロックを示す。
図3】本発明の他の一実施形態に係るインプットフォーマッティング(Input formatting:入力フォーマット)ブロックを示す。
図4】本発明の他の一実施形態に係るインプットフォーマッティング(Input formatting:入力フォーマット)ブロックを示す。
図5】本発明の一実施形態に係るBICM(bit interleaved coding & modulation)ブロックを示す。
図6】本発明の他の一実施形態に係るBICMブロックを示す。
図7】本発明の一実施形態に係るフレームビルディング(Frame Building:フレーム生成)ブロックを示す。
図8】本発明の一実施形態に係るOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)ジェネレーション(generation:生成)ブロックを示す。
図9】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。
図10】本発明の一実施形態に係るフレーム構造を示す。
図11】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を示す。
図12】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。
図13】本発明の一実施形態に係るPLS1データを示す。
図14】本発明の一実施形態に係るPLS2データを示す。
図15】本発明の他の一実施形態に係るPLS2データを示す。
図16】本発明の一実施形態に係るフレームのロジカル(logical:論理)構造を示す。
図17】本発明の一実施形態に係るPLS(physical layer signalling)マッピングを示す。
図18】本発明の一実施形態に係るEAC(emergency alert channel)マッピングを示す。
図19】本発明の一実施形態に係るFIC(fast information channel)マッピングを示す。
図20】本発明の一実施形態に係るDP(data pipe:データパイプ)のタイプを示す。
図21】本発明の一実施形態に係るDP(data pipe:データパイプ)マッピングを示す。
図22】本発明の一実施形態に係るFEC(forward error correction)構造を示す。
図23】本発明の一実施形態に係るビットインターリービングを示す。
図24】本発明の一実施形態に係るセル−ワードデマルチプレキシングを示す。
図25】本発明の一実施形態に係る時間インターリービングを示す。
図26】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。
図27】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。
図28】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リードパターンを示す。
図29】本発明の一実施形態に係る各インターリービングアレイ(array)からインターリービングされたXFECBLOCKを示す。
図30】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。
図31】本発明の実施形態に係るタイムインターリーバを示す。
図32】本発明の一実施形態に係る放送信号送信機の構成を示す。
図33】本発明の一実施形態に係る放送信号送信機のうちの一部の構成を示す。
図34】本発明の一実施形態に係るLDMプロセシングされた信号フレームの実施形態を示す。
図35】本発明の他の一実施形態に係るLDMプロセシングされた信号フレームの実施形態を示す。
図36】本発明の他の一実施形態に係るLDMプロセシングされた信号フレームの実施形態を示す。
図37】本発明の他の一実施形態に係るLDMプロセシングされた信号フレームの実施形態を示す。
図38】本発明の一実施形態に係るLDMプロセシングされた信号フレームの実施形態を示す。
図39】本発明の実施形態に係るシグナリングループを示す。
図40】本発明の他の実施形態に係るシグナリングループを示す。
図41】本発明の他の実施形態に係るシグナリングループを示す。
図42】本発明の他の実施形態に係るシグナリングループを示す。
図43】本発明の他の一実施形態に係るLDMプロセシングされた信号フレームの実施形態を示す。
図44】本発明の本発明の他の実施形態に係るシグナリングループを示す。
図45】FECブロック同期化のための第1実施形態を示す。
図46】FECブロック同期化のための第2実施形態を示す。
図47】FECブロック同期化のための第3実施形態を示す。
図48】本発明の実施形態に係るLDMスケジューラー及びそれに従う放送送信機構成の一部を示す。
図49】本発明の実施形態に係るLDMスケジューラー及びそれに従う放送送信機構成の一部を示す。
図50】本発明の実施形態に係る放送信号受信機のデマッピング/デコーディングブロックの詳細ブロック図を示す。
図51】本発明の一実施形態に係る放送信号受信機のうちの一部の構成を示す。
図52】本発明の一実施形態に係る放送信号送信方法を示す。
図53】本発明の一実施形態に係る放送信号受信方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【0018】
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細部事項を含む。しかしながら、本発明がこのような細部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。
【0019】
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。
【0020】
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)または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。
【0021】
以下、説明の便宜のためにMISOまたは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、かつ受信機の複雑度を最小化するために最適化した3個の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(advanced)プロファイル)を定義することができる。フィジカルプロファイルは、該当する受信機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。
【0022】
3個のフィジカル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/又はパラメータでは若干異なる。今後に追加でフィジカルプロファイルが定義できる。システムの発展のために、フューチャープロファイルは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マルチプレキシングされることもできる。各フィジカルプロファイルに対する詳細な内容は後述する。
【0023】
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)アンテナと連結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また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機動作では期待されない。
【0024】
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。受信機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ー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の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。
【0025】
【表1】
【0026】
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、バッテリー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。当該装置は歩行者または車両速度で移動することができる。受信機複雑度だけでなく、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。
【0027】
低信号対雑音比の能力だけでなく、受信機移動性により表れたドップラー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システムパラメータが以下の<表2>に記載されている。
【0028】
【表2】
【0029】
3.アドバンスプロファイル
アドバンスプロファイルは、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またはHDTVサービスを許容することにも使用できる。
【0030】
アドバンス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装備を使用し、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3>に記載されている。
【0031】
【表3】
【0032】
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プロファイル及びMIMOを有するハンドヘルドプロファイルに対するアドバンスプロファイルに区分できる。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。
【0033】
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。
【0034】
補助ストリーム:フューチャーエクステンション(future extension:今後拡張)または放送社やネットワーク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
【0035】
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
【0036】
ベースバンドフレーム(または、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
【0037】
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
【0038】
コーディングブロック(coded block):PLS1データのLDPCエンコーディングされたブロックまたはPLS2データのLDPCエンコーディングされたブロックのうちの1つ
【0039】
データパイプ(data pipe):1つまたは多数のサービスまた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、または関連したメタデータを伝達する物理階層(physical layer)におけるロジカルチャネル
【0040】
データパイプユニット(DPU:data pipe unit):データセルをフレームでのデータパイプに割り当てることができる基本ユニット
【0041】
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。)
【0042】
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唯一に識別する。
【0043】
ダミーセル(dummy cell):PLS(physical layer signalling)シグナリング、データパイプ、または補助ストリームのために使用されない残っている容量を詰めることに使用される疑似ランダム値を伝達するセル
【0044】
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
【0045】
フレーム(frame):プリアンブルで始めてフレームエッジシンボルで終了する物理階層(physical layer)タイムスロット
【0046】
フレーム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を含む同一または異なるフィジカルプロファイルに属するフレームの集合
【0047】
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でのマッピング情報を伝達するフレームにおけるロジカルチャネル
【0048】
FECBLOCK:データパイプデータのLDPCエンコーディングされたビットの集合
【0049】
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と同一な特定モードに使用される名目上のFFTサイズ
【0050】
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)、及びスキャッタ(scattered)パイロットパターンの特定組み合わせ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
【0051】
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、及びスキャッタパイロットパターンの特定組み合わせ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
【0052】
フレームグルーフ(frame-group):スーパーフレームで同一なフィジカルプロファイルタイプを有する全てのフレームの集合
【0053】
フューチャーエクステンションフレーム(future extention 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物理階層(physical layer)タイムスロット
【0054】
フューチャーキャスト(future cast)UTBシステム:入力が1つ以上のMPEG2−TSまたはIP(Internet protocol)また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階層(physical layer)放送システム
【0055】
インプットストリーム(input stream:入力ストリーム):システムにより最終ユーザに伝達されるサービスの調和(ensemble)のためのデータのストリーム
【0056】
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データシンボル
【0057】
フィジカルプロファイル(PHY profile):該当する受信機が実現しなければならない全ての構造のサブセット
【0058】
PLS:PLS1及びPLS2で構成された物理階層(physical layer)シグナリングデータ
【0059】
PLS1:PLS2のデコーディングに必要とす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 signalling symbol)に伝達されるPLSデータの第1の集合
【0060】
NOTE:PLS1データはフレームグルーフのデュレーション(duration)の間一定である。
【0061】
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に送信されるPLSデータの第2のの集合
【0062】
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
【0063】
PLS2スタティック(static:静的)データ:フレームグルーフのデュレーションの間スタティック(static:静的)なPLS2データ
【0064】
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ことに使用されるシグナリングデータ
【0065】
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された長さのパイロットシンボル
【0066】
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。
【0067】
今後使用(future use)のためにリザーブド(reserved):現在文書で定義されないが、今後に定義できる
【0068】
スーパーフレーム(superframe):8個のフレーム反復単位の集合
【0069】
タイムインターリービングブロック(time interleaving block:TI block):タイムインターリーバメモリの1つの用途に該当する、タイムインターリービングが実行されるセルの集合
【0070】
タイムインターリービンググルーフ(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)容量割当が実行される単位
【0071】
NOTE:タイムインターリービンググルーフは1つのフレームに直接マッピングされるか、または多数のフレームにマッピングできる。タイムインターリービンググルーフは1つ以上のタイムインターリービングブロックを含むことができる。
【0072】
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
【0073】
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
【0074】
XFECBLOCK:1つのLDPC FECBLOCKの全てのビットを伝達するNcellsセルの集合
【0075】
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。
【0076】
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、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、フレームビルディングブロック(Frame building block)1020、OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)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。
【0077】
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。これらデータ入力に追加で、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つまたは多数のTSストリーム、IPストリーム、及び/又は一般ストリーム入力が同時に許容される。
【0078】
インプット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的なコーディング及び変調が適用される1つまたは多数のデータパイプにデマルチプレキシングすることができる。データパイプは堅固性(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つまたは多数のサービスまた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。インプットフォーマットブロック1000の詳細な動作は後述する。
【0079】
データパイプは1つまたは多数のサービスまた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、または関連メタデータを伝達する物理階層(physical layer)におけるロジカルチャネルである。
【0080】
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。
【0081】
インプット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、エンコーディング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インターリービング深さに亘ってインターリービングされる。アドバンス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、追加データ経路が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。
【0082】
フレームビルディングブロック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ティのために、特に周波数選択的フェーディングチャネルを防止するために、周波数インターリービングが用いられる。フレームビルディングブロック1020の詳細な動作は後述する。
【0083】
プリアンブルを各フレームの開始に挿入した後、OFDMジェネレーションブロック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ティのために、分散された(distributed)MISO方式が送信機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長さ、当該パイロットパターンの集合を提供する。OFDMジェネレーションブロック1030の詳細な動作は後述する。
【0084】
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階層(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サービスが受信機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。
【0085】
図2図3、及び図4は、本発明の実施形態に係るインプット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。
【0086】
図2は、本発明の一実施形態に係るインプット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)の時のインプットフォーマットブロックを示す。
【0087】
図2に図示されたインプットフォーマットブロックは、図1を参照して説明した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。
【0088】
物理階層(physical layer)への入力は1つまたは多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)である固定された長さ(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さ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と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さパケットまたは一定長さパケットで構成できる。
【0089】
(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スクランブラー2030を示す。各ブロックの動作について説明する。
【0090】
入力ストリームスプリッタは、入力されたTS、IP、GSストリームを多数のサービスまた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)フレームスライサー、及びBBフレームヘッダ挿入ブロックで構成される。
【0091】
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。
【0092】
BBフレームスライサーは、入力を内部ロジカル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と定義する。BBフレームスライサーは、使用可能データフィールド容量と同一な数の入力ビットを割り当てる。BBFペイロードと同一な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。
【0093】
BBフレームヘッダ挿入ブロックは、2バイトの固定された長さの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または3バイト)を有することができる。
【0094】
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スクランブラーで構成される。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フレームを詰めることに充分であれば、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。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。
【0095】
BBスクランブラーは、エネルギー分散のために完全なBBFをスクランブリングする。スクランブリングシーケンスは、BBFと同期化される。スクランブリングシーケンスは、フィードバックシフトレジスタにより生成される。
【0096】
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、受信機でフィジカルレイヤ(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。
【0097】
PLS1データは、PLS2データのデコーディングに必要とす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なようにすること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フのデュレーションの間一定である。
【0098】
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に送信されるPLSデータの第2のの集合である。PLS2は、受信機が所望のデータパイプをデコーディングすることに充分の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、フレームグルーフのデュレーションの間スタティック(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。
【0099】
PLSデータに対する詳細な内容は後述する。
【0100】
PLSスクランブラー2030は、エネルギー分散のために生成されたPLSデータをスクランブリングすることができる。
【0101】
前述したブロックは省略されることもでき、類似または同一機能を有するブロックにより取り替えることもできる。
【0102】
図3は、本発明の他の一実施形態に係るインプットフォーマットブロックを示す。
【0103】
図3に図示されたインプットフォーマットブロックは、図1を参照して説明した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。
【0104】
図3は、入力信号がマルチインプットストリーム(multi input stream:多数の入力ストリーム)に該当する場合、インプット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。
【0105】
マルチインプットストリーム(multi input stream:多数の入力ストリーム)を処理するためのインプット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、多数入力ストリームを独立的に処理することができる。
【0106】
図3を参照すると、マルチインプットストリーム(multi input stream:多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、インプットストリームスプリッタ(input stream splitter)3000、インプットストリームシンクロナイザー(input stream synchronizer)3010、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、ヌルパケットディリーションブロック(null packet deletion block)3030、ヘッダ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フレームスライサー(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。
【0107】
CRCエンコーダ3050、BBフレームスライサー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フレームスライサー、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。
【0108】
インプットストリームスプリッタ3000は、入力されたTS、IP、GSストリームを多数のサービスまた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。
【0109】
インプットストリームシンクロナイザー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)遅延を保証する適した手段を提供することができる。ISSYはTSを伝達する多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多数のデータパイプに選択的に用いられる。
【0110】
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、受信機で追加でメモリを必要とせず、TSパケット再結合メカニズムを許容するために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。
【0111】
ヌルパケットディリーションブロック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入力ストリームまたは分割された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多数のヌルパケットを有することができる。この場合、不要な送信オーバーヘッドを避けるために、ヌルパケットは確認されて送信されないことがある。受信機で、除去されたヌルパケットは送信に挿入されたDNP(deleted null-packet:除去されたヌルパケット)カウンター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。
【0112】
ヘッダコンプレッションブロック3040は、TSまたは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。受信機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、この知られた情報(known information)は送信機から削除できる。
【0113】
TSに対し、受信機は同期バイト構成(0×47)及びパケット長さ(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のみを有するコンデンツを伝達すれば、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)、またはサービスサブコンポーネント(SVCベースレイヤ、SVCインヘンスメントレイヤ、MVCベースビュー、または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。前記ブロックは省略されるか、類似または同一機能を有するブロックに取り替えることができる。
【0114】
図4は、本発明の他の実施形態に係るインプットフォーマットブロックを示す。
【0115】
図4に図示されたインプットフォーマットブロックは、図1を参照して説明した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。
【0116】
図4は、入力信号がマルチインプットストリーム(multi input stream:多数の入力ストリーム)に該当する場合、インプット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。
【0117】
図4を参照すると、マルチインプットストリーム(multi input stream:多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、スケジューラー4000、1−フレームディレイ(delay)ブロック4010、スタッフィング挿入ブロック4020、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ー4040、PLS生成ブロック4050、及びPLSスクランブラー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。
【0118】
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ー4040、PLS生成ブロック4050、PLSスクランブラー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スクランブラー、PLS生成ブロック、PLSスクランブラー4060の動作に該当するので、その説明は省略する。
【0119】
スケジューラー4000は各データパイプのFECBLOCKの量から全体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、スケジューラーはフレームのFSSのPLSセルまたはインバンド(In-band)シグナリングに送信されるPLS2−DYNデータの値を生成する。FECBLOCK、EAC、FICに対する詳細な内容は後述する。
【0120】
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インバンド(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。
【0121】
インバンド(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。
【0122】
前述したブロックは省略されるか、類似または同一機能を有するブロックに取り替えることができる。
【0123】
図5は、本発明の一実施形態に係るBICMブロックを示す。
【0124】
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。
【0125】
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。
【0126】
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経路に該当するデータパイプに独立的に適用することによって、各データパイプを独立的に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また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。
【0127】
(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)はアドバンスプロファイルのBICMブロックを示す。
ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルにより共有されるBICMブロック及びアドバンスプロファイルの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。
【0128】
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。
【0129】
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ー(mapper)5030、SSD(signal space ダイバーシティ)エンコーディングブロック5040、及びタイムインターリーバ5050を含むことができる。
【0130】
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。
【0131】
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ビングしてLDPCコード及び変調方式の組み合わせ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。
【0132】
コンステレーションマッパー5030は、QPSK、QAM−16、不均一QAM(NUQ−64、NUQ−256、NUQ−1024)、また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、またはアドバンス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パワーが正規化されたコンステレーションポイントel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パワー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。
【0133】
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、難しいフェーディング条件で受信堅固性(robustness)を増加させることができる。
【0134】
タイムインターリーバ5050は、データパイプレベルで動作することができる。タイムインターリービングのパラメータは、各々のデータパイプに対して異なるように設定できる。タイムインターリーバ5050の具体的な動作に関しては後述する。
【0135】
アドバンス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ー、及びタイムインターリーバを含むことができる。
【0136】
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。
【0137】
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ー、タイム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ー5030、タイムインターリーバ5050の動作に該当するので、その説明は省略する。
【0138】
セルワードデマルチプレクサ5010−1は、アドバンス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ことに使用される。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。
【0139】
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アンテナの間の受信信号パワーの差、またはチャネルの強い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基盤プリコーディングを用いてこの問題を克服する。
【0140】
MIMOエンコーディングは、送信機及び受信機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-ダイバーシティ spatial multiplexing)で定義される。FR−SMエンコーディングは受信機側における比較的小さい複雑度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機側における大きい複雑度増加で容量増加及び追加的なダイバーシティ利得を提供する。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。
【0141】
MIMO処理はアドバンスプロファイルフレームに要求されるが、これはアドバンス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ー出力のペア(pair:対)であるNUQ(e1,i及びe2,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)(g1,i及びg2,i)は各々の送信アンテナの同一なキャリアk及びOFDMシンボルlにより送信される。
【0142】
前述したブロックは省略されるか、類似または同一機能を有するブロックに取り替えることができる。
【0143】
図6は、本発明の他の実施形態に係るBICMブロックを示す。
【0144】
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。
【0145】
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ロジカルチャネルである。EAC及びFICに対する詳細な説明は後述する。
【0146】
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ー6020を含むことができる。
【0147】
また、PLS FECエンコーダ6000は、スクランブラー、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。
【0148】
PLS FECエンコーダ6000は、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ディングすることができる。
【0149】
スクランブラーは、BCHエンコーディング及びショートニング(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リングすることができる。
【0150】
BCHエンコーディング/ゼロ挿入ブロックは、PLS保護のためのショートニングされたBCHコードを用いてスクランブリングされたPLS 1/2データに外部エンコーディングを遂行し、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パーミュテーション(permutation)できる。
【0151】
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ディングすることができる。完全なコーディングブロックを生成するために、Cldpc及びパリティビットPldpcは各々のゼロが挿入されたPLS情報ブロックIldpcから組織的にエンコーディングされ、その後に添付される。
【0152】
【数1】
【0153】
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。
【0154】
【表4】
【0155】
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遂行することができる。
【0156】
ショートニングが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。これらパンクチャリングされたビットは送信されない。
【0157】
ビットインターリーバ6010は、各々のショートニング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ビングすることができる。
【0158】
コンステレーションマッパー6020は、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。
【0159】
前述したブロックは省略されるか、類似または同一機能を有するブロックに取り替えることができる。
【0160】
図7は、本発明の一実施形態に係るフレームビルディングブロック(frame building block)を示す。
【0161】
図7に図示したフレームビルディングブロックは、図1を参照して説明したフレームビルディングブロック1020の一実施形態に該当する。
【0162】
図7を参照すると、フレームビルディングブロックは、ディレイコンペンセーション(delay compensation:遅延補償)ブロック7000、セルマッパー(cell mapper)7010、及び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。フレームビルディングブロックの各ブロックに関して説明する。
【0163】
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機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。インプット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タイムインターリーバ5050によるものである。インバンド(In-band)シグナリングデータは、次のタイムインターリービンググルーフ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、それに合せてインバンド(In-band)シグナリングデータを遅延させる。
【0164】
セルマッパー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。セルマッパー7010の基本機能は、各々のデータパイプ、PLSセル、及びEAC/FICセルに対するタイムインターリービング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セルのアレイにマッピングするものである。(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的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。セルマッパーはフレーム構造の構成及びスケジューラーにより生成されたダイナミックインフォメーション(dynamic information:動的情報)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。
【0165】
フリークエンシーインターリーバ7020は、セルマッパー7010から受信されたデータセルをランダムにインターリービングして周波数ダイバーシティを提供することができる。また、フリークエンシーインターリーバ7020は単一フレームで最大のインターリービング利得を得るために他のインターリービングシード(seed)の順序を用いて2つの順次的な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。
【0166】
前述したブロックは省略されるか、類似または同一機能を有するブロックに取り替えることができる。
【0167】
図8は、本発明の一実施形態に係るOFDMジェネレーションブロックを示す。
【0168】
図8に図示されたOFDMジェネレーションブロックは、図1を参照して説明したOFDMジェネレーションブロック1030の一実施形態に該当する。
【0169】
OFDMジェネレーションブロックは、フレームビルディング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的に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のRF信号を生成する。
【0170】
図8を参照すると、OFDMジェネレーションブロックは、パイロット及びリザーブド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ジェネレーションブロックの各ブロックについて説明する。
【0171】
パイロット及び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ドトーンを挿入することができる。
【0172】
OFDMシンボル内の様々なセルは受信機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に変調される。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増加パワー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。
【0173】
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インターポレーション(interpolation:補間)を許容するために挿入される。FSSパイロットはFSSに挿入され、FESパイロットはFESに挿入される。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インターポレーション(interpolation:補間)を許容するために挿入される。
【0174】
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は多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機に位置することができる。
【0175】
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ティを生成するために2D−eSFN処理を行って多数の送信機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ディングまたは深いフェーディングによるバースト誤りが軽減できる。
【0176】
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(または、リザーブドトーン)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。
【0177】
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。
【0178】
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対する詳細な内容は後述する。
【0179】
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な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マルチプレキシングすることができる。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。
【0180】
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階層プロファイルによって多数の出力アンテナを介して送信できる。本発明の一実施形態に係る送信アンテナは垂直または水平極性を有することができる。
【0181】
前述したブロックは設計によって省略されるか、類似または同一機能を有するブロックに取替できる。
【0182】
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。
【0183】
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。
【0184】
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、フレームパーシングモジュール(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。
【0185】
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。
【0186】
フレームパーシングモジュール9010は、入力信号フレームをパーシングし、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ビングを実行すれば、フレームパーシングモジュール9010はインターリービングの逆過程に該当するデインターリービング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ディング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。
【0187】
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ディングすることによって、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。
【0188】
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またはv6)及びGSでありうる。
【0189】
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、フレームパーシングモジュール9010、デマッピング及びデコーディングモジュール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。
【0190】
図10は、本発明の一実施形態に係るフレーム構造を示す。
【0191】
図10は、フレームタイム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での様々なフィジカルプロファイル(PHY profile)のフレームを示し、(d)はフレームの構造を示す。
【0192】
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に対する基本マルチプレキシング単位であり、スーパーフレームで8回反復される。
【0193】
FRUで各フレームはフィジカルプロファイル(ベース、ハンドヘルド、アドバンスプロファイル)のうちの1つまたはFEFに属する。FRUで、フレームの最大許容数は4であり、与えられたフィジカルプロファイルは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)。フィジカルプロファイル定義は、必要時、プリアンブルにおけるPHY_PROFILEのリザーブド値を用いて拡張できる。
【0194】
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が推奨されない。
【0195】
1つのフレームは多数の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つ以上のFSS、ノーマルデータシンボル、及びFESを含む。
【0196】
プリアンブルは高速フューチャーキャストUTBシステム信号検出を可能にし、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。プリアンブルに対する詳細な内容は後述する。
【0197】
FSSの主な目的はPLSデータを伝達するものである。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と完全に同一な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インターポレーション(interpolation:補間)及び時間的補間(temporal interpolation)を可能なようにする。
【0198】
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。
【0199】
図11はシグナリング階層構造を示すが、これは3個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。毎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ものである。PLS1は、受信機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ディングできるようにする。PLS2は毎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、必要時、パッディングが後続する。
【0200】
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。
【0201】
プリアンブルシグナリングデータは、受信機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とする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対する詳細な内容は、次の通りである。
【0202】
PHY_PROFILE:当該3ビットフィールドは現フレームのフィジカルプロファイルタイプを示す。互いに異なるフィジカル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。
【0203】
【表5】
【0204】
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、フレームグルーフ内で現フレームのFFTサイズを示す。
【0205】
【表6】
【0206】
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一部(fraction)値を示す。
【0207】
【表7】
【0208】
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。
【0209】
PILOT_MODE:当該1ビットフィールドは現フレームグルーフ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、または固定モードか否かを示す。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。
【0210】
PAPR_FLAG:当該1ビットフィールドは現フレームグルーフ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。
【0211】
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のフィジカルプロファイルタイプ構成を示す。現スーパーフレームで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。
【0212】
【表8】
【0213】
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ド(reserved)される。
【0214】
図13は、本発明の一実施形態に係るPLS1データを示す。
【0215】
PLS1データはPLS2の受信及びデコーディングを可能なよう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フの全体デュレーションの間変化しない。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。
【0216】
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。
【0217】
NUM_FRAME_FRU:当該2ビットフィールドはFRU当たりフレーム数を示す。
【0218】
PAYLOAD_TYPE:当該3ビットフィールドはフレームグルーフ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。
【0219】
【表9】
【0220】
NUM_FSS:当該2ビットフィールドは現フレームでFSSの数を示す。
【0221】
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。
【0222】
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。
【0223】
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。
【0224】
CELL_ID:これはATSCネットワークにおける地理的セルを唯一に識別する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ーキャストUTBシステム当たり使用される周波数の数によって1つ以上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。
【0225】
NETWORK_ID:これは現ATSCネットワークを唯一に識別する16ビットフィールドである。
【0226】
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ーキャストUTBシステムを唯一に識別する。フューチャーキャストUTBシステムは入力が1つ以上の入力ストリーム(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。フューチャーキャストUTBシステムは、存在していれば、FEF及び1つ以上のフィジカルプロファイルを伝達する。同一なフューチャーキャスト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許容する。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、フューチャーキャストUTBシステム内で全ての送信に対して同一である。1つ以上のフューチャーキャストUTBシステムは全て同一なフィジカル構造及び構成を有するという同一なSYSTEM_IDの意味を有することができる。
【0227】
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個のフィジカルプロファイル(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で詰められる。
【0228】
FRU_PHY_PROFILE:当該3ビットフィールドは関連したFRUの(i+1)番目フレーム(iはループ(loop)インデックス)のフィジカル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なシグナリングフォーマットを使用する。
【0229】
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、フレームデュレーションの正確な値が得られる。
【0230】
FRU_GI_FRACTION:当該3ビットフィールドは関連したFRUの(i+1)番目フレームのガードインターバルの一部値を示す。FRU_GI_FRACTIONは<表7>に従ってシグナリングされる。
【0231】
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ド(reserved)される。
【0232】
次のフィールドは、PLS2データをデコーディングするためのパラメータを提供する。
【0233】
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コードに対する詳細な内容は後述する。
【0234】
【表10】
【0235】
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。
【0236】
【表11】
【0237】
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セルの数に特定される)であるCtotal_partial_blockを示す。当該値は現フレームグループの全体デュレーションの間一定である。
【0238】
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体デュレーションの間一定である。
【0239】
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体デュレーションの間一定である。
【0240】
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。
【0241】
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毎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Ctotal_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体デュレーションの間一定である。
【0242】
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毎フレームで伝達されるPLS2に使用されるFECタイプを示す。FECタイプは<表10>に従ってシグナリングされる。
【0243】
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毎フレームで伝達されるPLS2に使用される変調タイプを示す。変調タイプは<表11>に従ってシグナリングされる。
【0244】
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反復モードは不活性化される。
【0245】
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毎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のサイズ(QAMセルの数で特定される)であるCtotal_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体デュレーションの間一定である。
【0246】
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。
【0247】
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。
【0248】
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体デュレーションの間一定である。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。
【0249】
【表12】
【0250】
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体デュレーションの間一定である。
【0251】
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毎フレーム毎に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体デュレーションの間一定である。<表12>は当該フィールドの値を定義する。`
【0252】
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毎フレーム毎に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体デュレーションの間一定である。
【0253】
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ド(reserved)される。
【0254】
CRC_32: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
【0255】
図14は、本発明の一実施形態に係るPLS2データを示す。
【0256】
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。
【0257】
PLS2−STATデータのフィールドに対し、次に具体的に説明する。
【0258】
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体デュレーションの間一定である。
【0259】
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体デュレーションの間一定である。
【0260】
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。
【0261】
DP_ID:当該6ビットフィールドはフィジカルプロファイル内で唯一に識別する。
【0262】
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。
【0263】
【表13】
【0264】
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しているデータパイプグループを識別する。これは、受信機が同一なDP_GROUP_IDを有するようになる特定サービスと関連しているサービスコンポーネントのデータパイプに接続することに使用できる。
【0265】
BASE_DP_ID:当該6ビットフィールドは管理階層で使用される(PSI/SIのような)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、また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。
【0266】
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。
【0267】
【表14】
【0268】
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。
【0269】
【表15】
【0270】
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。
【0271】
【表16】
【0272】
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。
【0273】
次のフィールドはPHY_PROFILEがアドバンスプロファイルを示す010と同じ時のみに表れる。
【0274】
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。
【0275】
【表17】
【0276】
DP_TI_TYPE:当該1ビットフィールドはタイムインターリービングのタイプを示す。0の値は1つのタイムインターリービンググループが1つのフレームに該当し、1つ以上のタイムインターリービングブロックを含むことを示す。1の値は1つのタイムインターリービンググループが1つより多いフレームに伝達され、1つのタイムインターリービングブロックのみを含むことを示す。
【0277】
DP_TI_LENGTH:当該2ビットフィールド(許容された値は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。
【0278】
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タイムインターリービンググループがマッピングされるフレームの数であるPIを示し、タイムインターリービンググループ当たり1つのタイムインターリービングブロックが存在する(NTI=1)。当該2ビットフィールドに許容されるPIの値は、以下の<表18>に定義される。
【0279】
DP_TI_TYPEの値が0に設定されれば、当該フィールドはタイムインターリービンググループ当たりタイムインターリービングブロックの数NTIを示し、フレーム当たり1つのタイムインターリービンググループが存在する(PI=1)。当該2ビットフィールドに許容されるPIの値は以下の<表18>に定義される。
【0280】
【表18】
【0281】
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(IJUMP)を示し、許容された値は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順次的なフレームの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。
【0282】
DP_TI_BYPASS:当該1ビットフィールドはタイムインターリーバ5050の使用可能性を決定する。データパイプに対してタイムインターリービングが使用されないと、当該フィールド値は1に設定される。一方、タイムインターリービングが使われれば、当該フィールド値は0に設定される。
【0283】
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。
【0284】
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と同一な範囲を有する。
【0285】
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。
【0286】
【表19】
【0287】
DP_INBAND_MODE:当該2ビットフィールドは現データパイプがインバンド(In-band)シグナリング情報を伝達するか否かを示す。インバンド(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。
【0288】
【表20】
【0289】
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。
【0290】
【表21】
【0291】
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インプット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。
【0292】
【表22】
【0293】
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。
【0294】
【表23】
【0295】
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。
【0296】
【表24】
【0297】
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。
【0298】
【表25】
【0299】
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。
【0300】
【表26】
【0301】
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または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。
【0302】
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ド(reserved)される。
【0303】
次のフィールドは、FIC_FLAGが1と同じ時のみに表れる。
【0304】
FIC_VERSION:当該8ビットフィールドはFICのバージョンナンバーを示す。
【0305】
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。
【0306】
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ド(reserved)される。
【0307】
次のフィールドは、AUX_FLAGが1と同じ時のみに表れる。
【0308】
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。
【0309】
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ド(reserved)される。
【0310】
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ド(reserved)される。
【0311】
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ド(reserved)される。
【0312】
図15は、本発明の他の一実施形態に係るPLS2データを示す。
【0313】
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デュレーションの間変化できる一方、フィールドのサイズは一定である。
【0314】
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。
【0315】
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。
【0316】
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。
【0317】
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。
【0318】
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ド(reserved)される。
【0319】
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)に表れる。
【0320】
DP_ID:当該6ビットフィールドはフィジカルプロファイル内でデータパイプを唯一に示す。
【0321】
DP_START:当該15ビット(または、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、フィジカルプロファイル及びFFTサイズによって異なる長さを有する。
【0322】
【表27】
【0323】
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タイムインターリービンググループにおける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。
【0324】
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ド(reserved)される。
【0325】
次のフィールドは、EACと関連したFICパラメータを示す。
【0326】
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と同一な値である。
【0327】
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ーを示す。
【0328】
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。
【0329】
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。
【0330】
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。
【0331】
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。
【0332】
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ド(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。
【0333】
CRC_32:全体PLS2に適用される32ビットエラー検出コード。
【0334】
図16は、本発明の一実施形態に係るフレームのロジカル(logical)構造を示す。
【0335】
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つ以上の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またはFICが存在する場合、EACまたはFICの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また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。補助ストリームまたはストリームは、存在していれば、データパイプを次にマッピングされ、ここには順次に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詰める。
【0336】
図17は、本発明の一実施形態に係るPLSマッピングを示す。
【0337】
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つ以上のシンボルが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。堅固性及び遅延時間(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ので高速同期化及びFSS内での周波数のみのインターポレーション(interpolation:補間)を可能なようにする。
【0338】
PLSセルは、図17の例に示すように、下向き式で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、第1のFSSと完全に同一な方式により続く。
【0339】
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、また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。
【0340】
図18は、本発明の一実施形態に係るEACマッピングを示す。
【0341】
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連結される。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、また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。
【0342】
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。
【0343】
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と完全に同一な方式により続く。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。
【0344】
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。
【0345】
図19は、本発明の一実施形態に係るFICマッピングを示す。
【0346】
(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。
【0347】
FICは、高速サービス取得及びチャネルスキャンを可能なようにするために階層間情報(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の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、受信機はFICをデコーディングし、放送社ID、サービス数、BASE_DP_IDのような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を用いてデコーディングできる。ベースデータパイプが送信するコンデンツを除いて、ベースデータパイプはノーマルデータパイプと正確に同一な方式によりエンコーディング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対する追加説明が必要でない。FICデータが生成されて管理階層で消費される。FICデータのコンデンツは管理階層仕様に説明された通りである。
【0348】
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ことはFIC_VERSIONであり、FIC_LENGTH_BYTE_FICはPLS2と同一な変調、コーディング、タイムインターリービングパラメータを使用する。FICは、PLS2_MOD及びPLS2_FECのような同一な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、または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、また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。
【0349】
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。
【0350】
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と完全に同一な方式により続く。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。
【0351】
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。
【0352】
FICマッピングが完了した後、1つ以上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。
【0353】
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。
【0354】
(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。
【0355】
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。
【0356】
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。
【0357】
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。
【0358】
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す。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を手始めに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多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にグルーピングされる。
【0359】
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つのフレームで多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にグルーピングされる。
【0360】
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、必要時、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。
【0361】
【数2】
【0362】
この際、DDP1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、DDP2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。
【0363】
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。
【0364】
(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。
【0365】
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タイムインターリービング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ことに使用される。
【0366】
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)の例で、PLS、EAC、FICは全て送信されると仮定する。EACとFICのうちの1つまた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タイムインターリービング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ことに使用される。
【0367】
(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CFSS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CFSSを超過する点を除いて、第2のの場合と同一である。
【0368】
PLS、EAC、FICがタイプ1のデータパイプと同一な“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。
【0369】
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。
【0370】
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。セルマッパー7010は、各々のデータパイプに対してタイムインターリービングにより生成されたセルをマッピングすることができる。タイムインターリーバ5050は一連のタイムインターリービングブロックを出力し、各々のタイムインターリービングブロックは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NcellsはFECBLOCKサイズ、Nldpc、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は与えられたフィジカルプロファイルでサポートされるXFECBLOCKにおけるセルの数Ncells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LDPUとして定義される。各々のフィジカルプロファイルはFECBLOCKサイズの互いに異なる組み合わせ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、LDPUはフィジカルプロファイルに基づいて定義される。
【0371】
図22は、本発明の一実施形態に係るFEC構造を示す。
【0372】
図22は、ビットインターリービング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な値を有する。
【0373】
図22に示すように、BCHエンコーディングが各々のBBF(Kbchビット)に適用された後、LDPCエンコーディングがBCH−エンコーディングされたBBF(Kldpcビット=Nbchビット)に適用される。
【0374】
ldpcの値は64800ビット(ロングFECBLOCK)または16200ビット(ショートFECBLOCK)である。
【0375】
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。
【0376】
【表28】
【0377】
【表29】
【0378】
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。
【0379】
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。
【0380】
LDPCコードは外部BCHエンコーディングの出力をエンコーディングすることに使用される。完成されたBldpc(FECBLOCK)を生成するために、Pldpc(パリティビット)が各々のIldpc(BCH−エンコーディングされたBBF)から組織的にエンコーディングされ、Ildpcに添付される。完成されたBldpc(FECBLOCK)は次の数式で表現される。
【0381】
【数3】
【0382】
ロングFECBLOCK及びショートFECBLOCKに対するパラメータは前記の<表28>及び<表29>に各々与えられる。
【0383】
ロングFECBLOCKに対してNldpc−Kldpc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。
【0384】
1)パリティビット初期化
【0385】
【数4】
【0386】
2)パリティー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iO累算(accumulate)。パリティー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、
【0387】
【数5】
【0388】
3)次の359個の情報ビットis、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is累算(accumulate)。
【0389】
【数6】
【0390】
ここで、xは第1のビットi0に該当するパリティビット累算器のアドレスを示し、Qldpcはパリティー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。前記の例である、割合13/15に対する、したがって情報ビットi1に対するQldpc=24に引続き、次の動作が実行される。
【0391】
【数7】
【0392】
4)361番目の情報ビットi360に対し、パリティビット累算器のアドレスはパリティーチェックマトリックスのアドレスの第2のの行に与えられる。同様の方式により、次の359個の情報ビットis、s=361,362,...,719に対するパリティビット累算器のアドレスは<数式6>を用いて得られる。ここで、xは情報ビットi360に該当するパリティビット累算器のアドレス、即ちパリティーチェックマトリックスの第2のの行のエントリーを示す。
【0393】
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、パリティー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ことに使用される。
【0394】
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に実行
【0395】
【数8】
【0396】
ここで、pi、i=0,1,...,Nldpc−Kldpc−1の最終コンデンツはパリティビットpiと同一である。
【0397】
【表30】
【0398】
<表30>を<表31>に取り替えて、ロングFECBLOCKに対するパリティーチェックマトリックスのアドレスをショートFECBLOCKに対するパリティーチェックマトリックスのアドレスに取り替えることを除いて、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tLDPCエンコーディング手続に従う。
【0399】
【表31】
【0400】
図23は、本発明の一実施形態に係るビットインターリービングを示す。
【0401】
LDPCエンコーダの出力はビットインターリービングされるが、これはQCB(quasi-cyclic block)インターリービング及び内部グループインターリービングが後続するパリティインターリービングで構成される。
【0402】
(a)はQCB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ビングを示す。
【0403】
FECBLOCKはパリティインターリービングできる。パリティインターリービングの出力で、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。ロングまたはショート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ビングされたLDPCコードワードはQCBインターリービングによりインターリービングされる。QCBインターリービングの単位はQCBである。パリティインターリービングの出力でのQCBは、図23に示すように、QCBインターリービングによりパーミュテーションされるが、ここで、FECBLOCK長さによってNcells=64800/ηMODまたは16200/ηMODである。QCBインターリービングパターンは変調タイプ及びLDPCコードレート(code rate)の各組み合わせせに固有である。
【0404】
QCBインターリービングの後に、内部グループインターリービングが以下の<表32>に定義された変調タイプ及び次数(ηMOD)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NQCB_IGも定義される。
【0405】
【表32】
【0406】
内部グループインターリービング過程はQCBインターリービング出力のNQCB_IG個のQCBで実行される。内部グループインターリービングは360個の列及びNQCB_IG個の行を用いて内部グループのビットを書込み及び読取する過程を含む。書込み動作で、QCBインターリービング出力からのビットが行方向に書き込まれる。読取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。
【0407】
図24は、本発明の一実施形態に係るセル−ワードデマルチプレキシングを示す。
【0408】
図24で、(a)は8及び12bpcu MIMOに対するセル−ワードデマルチプレキシングを示し、(b)は10bpcu MIMOに対するセル−ワードデマルチプレキシングを示す。
【0409】
ビットインターリービング出力の各々のセルワード(c0,l,c1,l,... ,cnmod-1,l)は1つのXFECBLOCKに対するセル−ワードデマルチプレキシング過程を説明する(a)に示したように(d1,0,m,d1,1,m,...,d1,nmod-1,m)及び(d2,0,m,d2,1,m,...,d2,nmod-1,m)にデマルチプレキシングされる。
【0410】
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(c0,l,c1,l,...,c9,l)は(b)に示したように(d1,0,m,d1,1,m,...,d1,3,m)及び(d2,0,m,d2,1,m,...,d2,5,m)にデマルチプレキシングされる。
【0411】
図25は、本発明の一実施形態に係るタイムインターリービングを示す。
【0412】
(a)から(c)はタイムインターリービングモードの例を示す。
【0413】
タイムインターリーバはデータパイプレベルで動作する。タイムインターリービングのパラメータは各々のデータパイプに対して異に設定できる。
【0414】
PLS2−STATデータの一部に表れる次のパラメータはタイムインターリービングを構成する。
【0415】
DP_TI_TYPE(許容された値:0または1):タイムインターリービングモードを示す。0はタイムインターリービンググループ当たり多数のタイムインターリービングブロック(1つ以上のタイムインターリービングブロック)を有するモードを示す。この場合、1つのタイムインターリービンググループは1つのフレームに(フレーム間インターリービング無しで)直接マッピングされる。1はタイムインターリービンググループ当たり1つのタイムインターリービングブロックのみを有するモードを示す。この場合、タイムインターリービングブロックは1つ以上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ビング)。
【0416】
DP_TI_LENGTH:DP_TI_TYPE=‘0’であれば、当該パラメータはタイムインターリービンググループ当たりタイムインターリービングブロックの数NTIである。DP_TI_TYPE=‘1’の場合、当該パラメータは1つのタイムインターリービンググループから拡散されるフレームの数PIである。
【0417】
DP_NUM_BLOCK_MAX(許容された値:0乃至1023):タイムインターリービンググループ当たりXFECBLOCKの最大数を示す。
【0418】
DP_FRAME_INTERVAL(許容された値:1、2、4、8):与えられたフィジカルプロファイルの同一なデータパイプを伝達する2つの順次的なフレーム間のフレームの数IJUMPを示す。
【0419】
DP_TI_BYPASS(許容された値:0または1):タイムインターリービング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。タイムインターリービングが用いられれば、0に設定される。
【0420】
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つのタイムインターリービンググループにより伝達されるXFECBLOCKの数を示す。
【0421】
タイムインターリービングがデータフレームに用いられなければ、次のタイムインターリービンググループ、タイムインターリービング動作、タイムインターリービング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はタイムインターリービンググループにグルーピングされる。即ち、各々のタイムインターリービング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のタイムインターリービンググループにあるXFECBLOCKの数はNxBLOCK_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、NxBLOCK_Group(n)は最小値0から最も大きい値が1023である最大値NxBLOCK_Group_MAX(DP_NUM_BLOCK_MAXに該当)まで変化することができる。
【0422】
各々のタイムインターリービンググループは1つのフレームに直接マッピングされるか、またはPI個のフレームに亘って拡散される。また、各々のタイムインターリービンググループは1つ以上(NTI個)のタイムインターリービングブロックに分離される。ここで、各々のタイムインターリービングブロックはタイムインターリーバメモリの1つの使用に該当する。タイムインターリービンググループ内のタイムインターリービングブロックは若干の異なる数のXFECBLOCKを含むことができる。タイムインターリービンググループが多数のタイムインターリービングブロックに分離されれば、タイムインターリービンググループは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、タイムインターリービングには3種類のオプションがある(タイムインターリービングを省略する追加オプション除外)。
【0423】
【表33】
【0424】
各々のデータパイプで、タイムインターリービングメモリは入力されたXFECBLOCK(SSD/MIMOエンコーディングブロックから出力されたXFECBLOCK)を格納する。入力されたXFECBLOCKは、
【数9】
として定義されると仮定する。ここで、
【数10】
はn番目タイムインターリービンググループのs番目タイムインターリービングブロックでr番目XFECBLOCKのq番目セルであり、次のようなSSD及びMIMOエンコーディングの出力を示す。
【数11】
【0425】
また、タイムインターリーバ5050から出力されたXFECBLOCKは
【数12】
として定義されると仮定する。ここで、
【数13】
n番目タイムインターリービンググループのs番目タイムインターリービングブロックでi番目
【数14】
出力セルである。
【0426】
一般に、タイムインターリーバはフレーム生成過程の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される。第1のタイムインターリービングブロックは第1のバンクに書き込まれる。第1のバンクで読取される間、第2ののタイムインターリービングブロックが第2ののバンクに書き込まれる。
【0427】
タイムインターリービングはツイストされた行−列ブロックインターリーバである。n番目タイムインターリービンググループのs番目タイムインターリービングブロックに対し、列の数Nc
【数15】
と同一である一方、タイムインターリービングメモリの行の数Nrはセルの数Ncellと同一である(即ち、Nr=Ncell)。
【0428】
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。
【0429】
図26(a)は、タイムインターリーバで書込み動作を示し、図26(b)は、タイムインターリーバで読取動作を示す。(a)に示したように、1番目のXFECBLOCKは、タイムインターリービングメモリの1番目の列に列方向に書き込まれ、2番目のXFECBLOCKは、次の列に書き込まれ、このような動作が続く。そし、インターリービングアレイで、セルが対角線方向に読み取られる。(b)に示したように、1番目の行から(最も左側の列を始めとして行に沿って右に)最後の行まで対角線方向の読取が進まれる間、
【数16】
個のセルが読み取られる。具体的に、
【数17】
が順次読み取られるタイムインターリービングメモリセル位置と仮定すれば、このようなインターリービングアレイでの読取動作は、下記の式のように、行インデックス
【数18】
、列インデックス
【数19】
、関連したツイストパラメータ
【数20】
を算出することによって実行される。
【0430】
【数21】
【0431】
ここで、
【数22】
は、
【数23】
に関係なく、対角線方向読取過程に対する共通シフト値であり、シフト値は、下記の式のように、PLS2−STATで与えられた
【数24】
により決定される。
【0432】
【数25】
【0433】
結果的に、読み取られるセル位置は、座標
【数26】
により算出される。
【0434】
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。
【0435】
より具体的に、図27は、
【数27】

【数28】

【数29】
であるとき、仮想XFECBLOCKを含むそれぞれのタイムインターリービンググループに対するタイムインターリービングメモリでインターービングアレイを示す。
【0436】
変数
【数30】
は、
【数31】
より小さいか、同じであろう。したがって、
【数32】
に関係なく、受信機側で単一メモリデインターリービングを達成するために、ツイストされた行−列ブロックインターリーバ用インターリービングアレイは、仮想XFECBLOCKをタイムインターリービングメモリに挿入することにより、
【数33】
の大きさに設定され、読取過程は、次の式のようになされる。
【0437】
【数34】
【0438】
タイムインターリービンググループの数は、3に設定される。タイムインターリーバのオプションは、DP_TI_TYPE=’0’、DP_FRAME_INT
ERVAL=’1’、DP_TI_LENGTH=’1’、すなわち、NTI=1
、IJUMP=1、PI=1によりPLS2−STATデータでシグナリングされる。各々Ncells=30であるXFECBLOCKのタイムインターリービンググループ当たりの数は、それぞれのNxBLOCK_TI(0、0)=3、NxBLOCK_TI(1、0)=6、NxBLOCK_TI(2、0)=5によりPLS2−DYNデータでシグナリングされる。XFECBLOCKの最大数は、NxBLOCK_Group_MAXによりPLS2−STATデータでシグナリングされ、これは、
【数35】
に繋がる。
【0439】
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取パターンを示す。
【0440】
より具体的に、図28は、パラメータ
【数36】
及びSshift=(7−1)/2=3を有するそれぞれのインターリービングアレイからの対角線方向読取パターンを示す。このとき、上記に類似コードで示した読取過程で、
【数37】
であれば、Viの値が省略され、Viの次の計算値が使用される。
【0441】
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ビングアレイからのインターリービングされたXFECBLOCKを示す。
【0442】
図29は、パラメータ
【数38】
及びSshift=3を有するそれぞれのインターリービングアレイからインターリービングされたXFECBLOCKを示す。
【0443】
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)情報または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ディテール情報として各々呼ぶこともできる。本明細書において、特定の情報/データがシグナリングされるということは、該当情報/データがL1シグナル情報を通じて送受信されることを意味することができる。
【0444】
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。
【0445】
図30の細部ブロックに対して、前述した説明と同一な説明は重複しない。
【0446】
星状図マッパー30010は入力されたビットワードを1つの星状図に割り当て/マッピングすることができる。この際、追加的に回転及びQ−ディレイ(rotation & Q delay)を適用することができる。即ち、星状図マッパー30010は入力された星状を回転角度によって回転させた後、イン−フェーズ(in-phase)成分とクワドラチャ−フェーズ(quadrature-phase)成分とに分けて、そのうち、クワドラチャ−フェーズ成分のみを任意の値だけディレイさせることができる。星状図マッパー30010は、以後、新しくペアされたイン−フェーズ成分とクワドラチャ−フェーズ成分を使用して新しい星状にリマッピングを遂行することができる。
【0447】
セルインターリーバ30020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ブロック毎に互いに異なる順序に出力する。
【0448】
タイムインターリーバ30030は、複数のFECブロックに属するセルを互いに混ぜて出力することができる。したがって、各FECブロックのセルがタイムインターリービングデップスだけの区間内に分散されて転送されることによって、付加的なダイバーシティゲインが獲得できる。
【0449】
図31は、本発明の実施形態に係るタイムインターリーバを示す。
【0450】
前述したように、放送システムはシングルPLP(S−PLP)をプロセシングするか、またはマルチプルPLP(M−PLP)を処理することができる。図31で、セルインターリーバ32010は、図30で図示したセルインターリーバのようなブロックに該当する。
【0451】
放送信号送信機は、マルチプルPLPモード(M−PLPモード)の場合にはツイステッドブロックインターリーバ(BI;Block Interleaver)31040及びコンボリューショナルインターリーバ(CI;Convolutional Interleaver)31050を使用してタイムインターリービングを遂行し、シングルPLPモード(S−PLPモード)の場合にはブロックインターリーバ31040はOFFされ、コンボリューショナルインターリーバ31030を使用してタイムインターリービングを遂行することができる。マルチプルPLPモードで使用するタイムインターリービングユニットを共にハイブリッド(タイム)インターリーバまたはタイムインターリーバと称することもできる。但し、マルチプルPLPモードのコンボリューショナルインターリーバ31030はコンボリューショナルディレイ−ラインを使用するインターリーバであり、シングルPLPモードのコンボリューショナルインターリーバ31050は任意のコンボリューショナルインターリーバになることができる。シングルPLPモードのコンボリューショナルインターリーバをSheer CIと称することもできる。但し、コンボリューショナルディレイ−ラインを使用するインターリーバもコンボリューショナルインターリーバ(CI)と称されるか、またはコンボリューショナルディレイ−ライン(ユニット/モジュール)と称されることもできる。セルインターリーバ31010はシングルPLPモード及びマルチプルPLPモードに全て適用されるか、またはマルチプルPLPモードのみに適用されることもできる。
【0452】
図31のように、タイムインターリービングユニットはセルグルーピングブロック31020を含む。放送信号送信機は、セルグルーピングブロック31020を使用してタイムインターリービング遂行時、メモリをより効率良く使用し、インターリービングデップスを増加させることができる。セルグルーピングは、シングルワイズ(single wise)グルーピングまたはペアワイズ(pair wise)グルーピングに遂行できる。シングルワイズグルーピング方式は、1つのデータセルが1つのメモリユニット(MU;Memory Unit)にマッピングし、ペアワイズグルーピング方式は同一PLPに含まれた連続する2つのセルを1つのメモリユニットにマッピングする。このような動作を遂行するセルグルーピングブロック31020は、セルカップリングブロック、またはセル−メモリユニットマッパー(Cell to MU Mapper)と称することもできる。
【0453】
タイムインターリーバは、ベースラインレイヤ信号またはLDM信号をタイムインターリービングすることができる。LDM信号は、S−PLPモードまたはM−PLPモードでインターリービングできる。
【0454】
以下、LDM(Layered Division Multiplexing)技術に対して説明する。LDMは、複数のデータストリームを他のパワーレベルで1つのRFチャンネルに結合する星状図重畳技術を示す。以下、2つのデータストリームをLDMプロセシングする実施形態を主に説明するようにするが、LDMプロセシングされるデータストリームの数は3個以上になることもできる。
【0455】
2つのデータストリームは他の変調/チャンネルコーディングスキームが適用できる。結合されるデータストリームが2つの場合、各々をアッパー(upper)レイヤのデータ/信号及びロワー(lower)レイヤのデータ/信号と称することができる。アッパーレイヤ及びロワーレイヤはコア(core)レイヤ及びエンハンスド(enhanded)レイヤと称することもできる。
【0456】
図32は、本発明の一実施形態に係る放送信号送信機の構成を示す。
【0457】
図32の放送信号送信機は、インプットフォーマッティング(Input Formatting)ブロック32010、BICMブロック32020、LDMインジェクション(LMD Injection)ブロック32030、フレーミング及びインターリービング(Framing & Interleaving)ブロック32040、及びウェーブフォーム生成(Waveform Generation)ブロック32050を含むことができる。図32のフレーミング/インターリービングブロック32040は図1のフレームビルディングブロックに該当し、ウェーブフォーム生成ブロック32050は図1のOFDM生成ブロックに該当することができる。
【0458】
図32の場合、前述した実施形態とは異なり、フレームビルディングブロック1020がタイムインターリービングブロックを含む場合であって、これによってフレームビルディングブロック1020がフレーミング/インターリービングブロック32040と称されることができる。言い換えると、フレーミング/インターリービングブロック32040は、タイムインターリービングブロック、フレーミングブロック、及び周波数インターリービングブロックを含むことができる。フレーミング/インターリービングブロック32040は、このようなサブブロックを使用してデータに対してタイムインターリービングを遂行し、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ビングを遂行することができる。
【0459】
LDMインジェクションブロック32030は、アッパーレイヤのインプットフォーマッティングブロック32010−1及びBICMブロック32020−1で処理されたデータとロワー(lower)レイヤのインプットフォーマッティングブロック32010−2及びBICMブロック32020−2で処理されたデータにLDMを遂行して1つのストリームを出力する。本明細書の実施形態において、2つのレイヤはコア(core)レイヤとエンハンスド(enhanced)レイヤ、アッパー(upper)レイヤとロワー(lower)レイヤと称るすことができる。即ち、コアレイヤはアッパーレイヤとして、エンハンスドレイヤはロワーレイヤとして称されることができる。
【0460】
コアレイヤのデータは、エンハンスドレイヤのデータ以上にロブストしたModCodコンビネーションを使用しなければならない。2つのレイヤは同一なFECコーディング/星状図マッピングを使用することもできるが、異なるFECコーディング/星状図マッピングを使用することもできる。そして、LDMインジェクションブロック32030はLDMプロセシング時、コアレイヤデータにエンハンスドレイヤより多い電力を分配する。
【0461】
タイムインターリービングブロックがBICMブロック32020からフレーミング/インターリービングブロック32030に移動する以外の説明は、前述した通りである。ウェーブフォーム生成ブロック32050は、図1のOFDM生成ブロック1030と同一なブロックであって、名称のみを異なるように称するものである。
受信機側でも、前記のように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でフレームパーシングブロック9010に含めて、フレームパーシングブロック9010をフレームパーシング/デインターリービングブロックと称することもできる。
【0462】
図33は、本発明の一実施形態に係る放送信号送信機のうちの一部の構成を示す。
【0463】
図33図32の一部をより詳細に示す図であって、図32で1つのブロックとして示したLDMインジェクションブロックは、図33で3個のブロックをさらに含む。言い換えると、図32のLDMインジェクションブロックは、図33のインジェクションレベルコントローラ33020、レイヤコンバイナ33030、及びパワーノーマライザー33040を含む。
【0464】
図33では、FE(Future Extension)レイヤ、アッパーレイヤ(コアレイヤ)、ロワーレイヤ(エンハンスドレイヤ)の3個の経路でPLPデータを処理する送信機を示し、各レイヤに対するPLPデータを処理するためのBICMブロック33010−0〜2を含む。FEレイヤは、今後サービス追加を目的として使われ、コアレイヤの拡張レイヤに該当することもできる。
【0465】
コアレイヤのコーディング及び変調構造はエンハンスドレイヤと類似しているが、コアレイヤのLDPCコードレートはエンハンスドレイヤのLDPCコードレートより相対的に低く設定できる。
【0466】
インジェクションレベルコントローラ33020は、コアレイヤとエンハンスドレイヤとの電力比をコントロールすることができる。インジェクションレベルコントローラ33020は、エンハンスドレイヤのパワーをコアレイヤより相対的に減少させて、各レイヤに対して所望の転送エネルギーを出力することができる。
【0467】
レイヤコンバイナ33030はアッパーレイヤのデータとエンハンスドレイヤのデータを足し(add)、アッパーレイヤとエンハンスドレイヤとの間のFECブロック割合を決定することができる。このような動作はタイムインターリービング/デインターリービングをより効率良く遂行するためである。図示したように、レイヤコンバイニングはセルインターリービングの前に遂行される。
【0468】
パワーノーマライザー33040は、コアレイヤとエンハンスドレイヤの転送電力の和が1になるようにノーマルライジングする。言い換えると、パワーノーマライザー33040はコンバイニングされた信号のトータル電力をユニティ(unity)にノーマルライジングする。
【0469】
このようにコアレイヤ信号とエンハンスドレイヤ信号がコンバイニングされたLDM信号は、フレーミング/インターリービングブロック及びウェーブフォーム生成ブロックを経て送信できる。フレーミングブロックは、ペイロードとしてアッパーレイヤPLP及びロワーレイヤPLPを含むフレームを構成する。フレームまたはサブフレームは、少なくとも1つのアッパーレイヤPLP及び少なくとも1つのロワーレイヤPLPを含むことができる。
【0470】
以下、フレーム内でアッパーレイヤPLP及びロワーレイヤPLPの関係とタイムインターリービング適用方法及びLDM関連パラメータのシグナリング方法について説明する。
【0471】
また、アッパーレイヤのPLPとロワーレイヤのPLPの各々に対し、全ての情報をシグナリングすることは多いシグナリングオーバーヘッドを引き起こすことがある。したがって、以下ではLDMプロセシングされたフレームの構成と共に、シグナリング情報を最適化しながらLDMプロセシングを遂行することができる方法について説明する。
【0472】
タイムインターリービングはPLP単位で遂行できる。LDMプロセシングされた信号に対してタイムインターリービングを遂行する場合、フレーム内でアッパーレイヤPLPとロワーレイヤPLPが1:1にマッチングされる場合、タイムインターリービングはアッパーレイヤPLP及びロワーレイヤPLPに対し、同一なTIグループに遂行できる。但し、フレーム構成に従ってタイムインターリービンググループの構成が考慮されなければならない。
【0473】
図34は、本発明の一実施形態に係るLDMプロセシングされた信号フレームの実施形態を示す。
【0474】
図34は、アッパーレイヤPLPの数とロワーレイヤPLPの数がN:1の場合の実施形態を示す。図34で、S−PLPはシグナリングPLPを示す。
【0475】
図34で、フレームのアッパーレイヤは2つのPLP(R-Aud、Mobile)を含み、ロワーレイヤは1つのPLPを含む。このような場合、放送送信機はアッパーレイヤに従ってTIブロックを構成し、ロワーレイヤもアッパーレイヤに従うTIブロックサイズを適用することができる。
【0476】
本発明では、LDMのためのTI構成(configuration)はアッパーレイヤを基準とすることを提案する。また、複数のPLPの場合はハイブリッドTIモードが適用され、単一PLPの場合にはSheer CI(Convolutional Interleaving)モードが適用できる。
【0477】
図35は、本発明の他の一実施形態に係るLDMプロセシングされた信号フレームの実施形態を示す。
【0478】
図35は、アッパーレイヤPLPの数とロワーレイヤPLPの数が1:Nの場合の実施形態を示す。図35及び他の図面で、S−PLPはシグナリングPLPを示す。シグナリングPLPはプリアンブルとして信号フレームに含まれて転送できる。
【0479】
図35(a)はアッパーレイヤは単一TIブロックを含み、ロワーレイヤはマルチプルPLPを含む実施形態を示し、図35(b)はアッパーレイヤはマルチプルTIブロックを含み、ロワーレイヤはマルチプルPLPを含む実施形態である。
【0480】
図35で、TIブロックはアッパーレイヤを基準に定義される。TIブロックは整数個のFEC(forward error correction)ブロックを含む。TIブロックはタイムインターリーバ(即ち、セルインターリーバ、ツイステッドブロックインターリーバ、コンボリューショナルインターリーバ)が動作する基本(basic)ユニットである。アッパーレイヤのPLPの数に従ってフレームに対するシングル/マルチプルTIグループの数が定義されることもできる。ロワーレイヤの場合、複数のPLPが結び付けられて (concatenate)アッパーレイヤのようなTIグループになることができる。即ち、ロワーレイヤのPLPが結び付けられてアッパーレイヤとコンバイニング(combining)できる。但し、このような場合、アッパーレイとロワーレイヤに対するFECブロック同期化方法が必要でありうる。
【0481】
図36は、本発明の他の一実施形態に係るLDMプロセシングされた信号フレームの実施形態を示す。
【0482】
図36はアッパーレイヤPLPの数とロワーレイヤPLPの数がM:Nの場合の実施形態を示す。図36で、S−PLPはシグナリングPLPを示す。
【0483】
図36の実施形態でも、TIグループはアッパーレイヤのPLP単位で定義される。但し、図36の場合、ロワーレイヤの1つのPLP(PLP3)がスプリット(split)されて1つ以上のアッパーレイヤPLP(PLP0及びPLP1)とコンバイニングできる。PLP3はパワーインジェクションされた後にスプリットできる。そして、PLP1はPLP3の一部及びPLP4の一部が併合(merge)されてコンバイニングされる。
【0484】
図36の実施形態で、PLP3とPLP0/PLP1、PLP4とPLP1/PLP2の間のFECブロック同期化が必要でありうる。そして、このようなフレーム構成を効果的にシグナリングできる方法について以下に説明する。
【0485】
図37は、本発明の他の一実施形態に係るLDMプロセシングされた信号フレームの実施形態を示す。
【0486】
図37は、アッパーレイヤPLPの数とロワーレイヤPLPの数がM:Nの場合の実施形態を示す。図37で、S−PLPはシグナリングPLPを示す。
【0487】
図37のようにフレームを構成する場合、放送システムは以下のようなシグナリングパラメータを定義してプリアンブルまたはS−PLPを通じて送受信することができる。シグナリングパラメータはフィールドまたは情報と称することもできる。
−NUM_TIGROUP:現フレームのタイム−ディビジョンされたグループの数を示す
−NUM_LAYER:タイム−ディビジョンされたグループ内のレイヤの数
−NUM_PLPinLAYER:レイヤ内のPLPの数
−PLP_LDM_TYPE:PLPがアッパーレイヤか、またはロワーレイヤかを示す
−PLP_START:現フレームでPLPの開始(セル単位で)を示す
−LDM_GROUP_ID:同一レイヤの同一コンテンツを示す(Indicator for same contents in same layer)、LDM_GROUP_ID情報が全てのPLP毎に定義されなければならない。例えば、図35の場合、L−PLP3及びL−PLP4のみ必要であるが、U_PLP1/U_PLP2/U_PLP3、及びL−PLP1/L−PLP2ではフィールドを浪費するようになる。
【0488】
図38は、本発明の一実施形態に係るLDMプロセシングされた信号フレームの実施形態を示す。
【0489】
図38は、アッパーレイヤPLPの数とロワーレイヤPLPの数がN:1の場合の実施形態を示す。図38で、S−PLPはシグナリングPLPを示す。
【0490】
図38で説明したように、LDM_GROUP_IDはレイヤ内で同一コンテンツが複数のタイムインターリーバグループに分けられた場合に必要でありうる。しかしながら、L−PLP3及びL−PLP4のように、同一なコンテンツを異なるPLPに分類することは本発明に係る放送システムのPLPコンセプトと合わないし、不必要なLDM_GROUP_ID情報をPLP毎に定義しなければならないので、シグナリングオーバーヘッドが発生する。
【0491】
したがって、放送システムは図38のように、L−PLP3を複数のPLPに分割せず、1つのPLPに転送及びシグナリングすることができる。デコーディングされるL−PLP3の長さはPLP_START情報及びNUM_BLOCK情報から獲得できる。L_PLP3はTI−Group0及びTI−Group1で2回定義されるが、同一な値にセッティングされることもできる。
【0492】
図38の方式によりフレームを構成し、シグナリングする場合、前述したLDM_GROUP_ID情報は使われないことがある。
【0493】
図39は、本発明の実施形態に係るシグナリングループを示す。
【0494】
前述したように、1つのレイヤに幾つのPLPが含まれるかを示すNUM_PLPinLAYER情報、該当PLPがアッパーレイヤか、またはロワーレイヤかを示すPLP_LDM_TYPE情報を使用し、LDM_GROUP_ID情報は省略する実施形態に対抗する。TI_MODE情報はタイムインターリービング動作に関連したパラメータを示す。タイムインターリービング動作関連パラメータはTIグループ単位で定義できる。
【0495】
図40は、本発明の他の実施形態に係るシグナリングループを示す。
【0496】
図40で、TI parametersフィールドはタイムインターリーバ(TI)動作に対するパラメータ情報を示す。NUM_PLPフィールドは、PLP_MAINの数を示す。PLP_MAINはアッパーレイヤのPLPを示すことができる。NUM_SEGMENTフィールドは1つのレイヤが幾つのPLPを含むかを示す。PLP_ID_LAYERフィールドは、該当PLPがアッパーレイヤかまたはロワーレイヤかを示す。実施形態として、PLP_ID_LAYERフィールドの値が0であれば、PLPがアッパーレイヤであることを示すことができる。追加で、PLPのサブ−IDを示すこともできる。
【0497】
図41は、本発明の他の実施形態に係るシグナリングループを示す。
【0498】
図41で、TI parametersフィールドはタイムインターリーバ(TI)動作に対するパラメータを示す。NUM_PLP_LAYER(または、NUM_LAYER)フィールドはPLP_MAINの数を示す。PLP_MAINは、アッパーレイヤのPLPを示す。PLP_ID_LAYERフィールドは、該当PLPがアッパーレイヤか、またはロワーレイヤかを示す。実施形態として、PLP_ID_LAYERフィールドの値が0であれば、PLPがアッパーレイヤであることを示すことができる。追加で、PLPのサブ−IDを示すこともできる。
【0499】
PLP_START_OFFSETフィールドは、PLP_MAINからPLP_STARTまでのオフセットを示すことができる。即ち、PLP_START_OFFSETフィールドはアッパーレイヤのPLP開始からロワーレイヤPLPの開始までのオフセットを示すことができる。例えば、図37でU−PLP1の開始からL−PLP2の開始までのオフセットを示すことができる。但し、このフィールドは実施形態によってPLP開始値の組み合わせから計算されることもでき、したがって、省略されることもできる。
【0500】
図41のように、PLP_SIZEフィールドがシグナリングできる。PLPサイズフィールドは、該当PLPのデータサイズを示す。但し、PLP_SIZE情報はMODCOD値とPLP_NUM_FECBLOCKフィールド値を通じて計算されることもできる。
【0501】
図42は、本発明の他の実施形態に係るシグナリングループを示す。
【0502】
図42で、下段if(j>))のシンタックスがif(PLP_ID_LAYER/=0)に変更されたこと以外には図41及びその説明が同一に適用される。
【0503】
放送システムは、PLP_ID_LAYERフィールドが0であれば、該当PLPに対するTIパラメータをシグナリングすることができる。そして、放送システムは図40のようにPLP_ID_LAYERフィールドが1の場合、即ち該当PLPがアッパーレイヤでない場合には、パワーインジェクション情報(EL_INJECTION_LEVEL)をシグナリングすることができる。言い換えると、放送送信機は該当PLPがロワーレイヤPLPの場合のみに該PLPに対するパワーインジェクションレベル情報をシグナリングすることができる。
【0504】
図43は、本発明の他の一実施形態に係るLDMプロセシングされた信号フレームの実施形態を示す。
【0505】
図43のように、放送システムはPLPをアッパーレイヤとロワーレイヤ別個にナンバリングせず、信号フレームのLDMデータに含まれたPLPをナンバリングすることができる。即ち、図43のLDMデータに含まれたアッパーレイヤのPLPの2つ及びロワーレイヤのPLPの3個をPLP_ID_MAIN #0〜#5にナンバリングし、アッパーレイヤか及びロワーレイヤかは、前述したPLP_ID_LAYER情報を使用して識別することができる。即ち、レイヤ別TDMed PLP基準でなく、LTDMed PLPを基準にPLPがナンバリングできる。
【0506】
放送受信機は、PLPのスターティングポジション情報を使用してLDMデータに含まれたPLPの構成を識別することができる。アッパーレイヤとロワーレイヤを区分してPLPナンバーを与えないが、図41で、PLP #0とPLP #2は同一な位置で始まるので、重畳されたPLPであることが分かる。即ち、放送受信機はPLP_ID_LAYER情報及びPLPの開始位置情報、そしてPLPサイズ情報を使用してLDMデータのフレーム構成を把握することができる。
【0507】
図43で、受信機は各PLPのPLP_ID_LAYER情報を使用してPLP #0、PLP #1がアッパーレイヤPLPであり、PLP #2、PLP #3、PLP #4がロワーレイヤPLPであることを識別することができる。そして、各PLPの開始位置情報及びサイズ情報を使用してアッパーレイヤPLPとロワーレイヤPLPの間の位置/重畳関係などのフレーム構成を識別し、これによってデータをデコーディングすることができる。
【0508】
前述したように、TIグループはアッパーレイヤPLPを基準に決定される。したがって、受信機はアッパーレイヤPLPに基づいてタイムデインターリービングを遂行してアッパーレイヤPLPをデコーディングすることができる。受信機は、ロワーレイヤPLP、例えばPLP #4をデコーディングするには位置関係によってPLP #0及びPLP #1に該当するLDMデータをタイムデインターリービングし、その後、PLP #4を抽出してデコーディングすることができる。受信機でLDMデータをデコーディングする方法は後述する。
【0509】
図43の実施形態において、受信機が信号構成を把握するためにLTDMed PLP別にPLP_ID_MAIN情報(PLPのID情報)、PLP_SIZE情報、PLP_TYPE情報、及びSTARTING_POSITION情報がシグナリングされなければならない。
【0510】
実施形態として、シグナリング情報はPLP_SIZE情報の代わりにPLP_NUM_BLOCK情報を含むこともできる。PLP_NUM_BLOCK情報は該当PLPに含まれるFECコードワードの数を示す。受信機のタイムデインターリービングのためにはFECコードワードの数が必要である。PLP_SIZE(セルユニット単位)情報がシグナリングされれば、受信機はこれを通じてFECコードワードの数を算出しなければならないので、動作が複雑なこともある。また、PLP_SIZE情報をシグナリングする場合に比べて要求されるシグナリングビット数が少なくなることがある。
【0511】
図44は、本発明の本発明の他の実施形態に係るシグナリングループを示す。
【0512】
図44は、図43のような信号フレーム構成を示すシグナリング情報の構成のうちの一部を示すことができる。図44で、forループに含まれるシグナリングフィールドがプリアンブルのシグナリング情報に含まれることができる。図44は、シグナリング情報だけでなく、このようなシグナリング情報がどのように構成され、プロセシングされるかを示す。図44で、特定数のPLP(NUM_PLP)に各々該当シグナリング情報が適用される。
【0513】
シグナリング情報は、各PLPに対し、PLP_ID_MAIN情報を含む。PLP_ID_MAIN情報は、前述したように、レイヤを区分せず、信号に含まれたPLPを識別する。そして、各PLPに対し、開始位置(STARTING_POSITION)情報、PLP_ID_LAYER情報、及びPLP_SIZE情報がシグナリングされて、信号フレームのLDM構成を示す。
【0514】
受信機は、各々のPLPに対し、PLPL_ID_MAIN情報、PLP_SIZE情報、STARTING_POSITION情報、及びPLP_ID_LAYER情報をデコーディングすることができる。PLPL_ID_MAIN情報はPLPID情報として、STARTING_POSITION情報はPLP開始情報として称することもできる。したがって、受信機は受信信号がLDMデータを含むか、またはLDMデータを含む場合、LDMデータのPLP構成を把握することができる。
【0515】
PLPがコアレイヤの場合(if(PLP_ID_LAYER==0))、シグナリング情報はタイムインターリービングパラメータ情報を含む。図42で、タイムインターリービングパラメータ情報はTime Interleaver Type情報及びTime Interleaver Depth情報を含む。放送送信機は、コアレイヤPLPに対してのみタイムインターリービングパラメータ情報を転送する。
【0516】
前述したように、コアレイヤPLPを基準にタイムインターリービングを遂行するので、タイムインターリービングパラメータ情報はPLPがコアレイヤの場合のみにシグナリングされる。したがって、エンハンスドレイヤに対するシグナリングオーバーヘッドを減らすことができる。
【0517】
LDMプロセシング時、コアレイヤ及びエンハンスドレイヤに対する電力分配を示すインジェクションレベル情報は、PLPがエンハンスドレイヤの場合(elseif(PLP_ID_LAYER>0)のみにシグナリングされる。受信機は、コアレイヤPLPを先にデコーディングし、デコーディングされたコアレイヤデータをLDMデータから除去してエンハンスドレイヤデータを獲得することができる。受信機のこのようなコアレイヤデータの除去時、インジェクションレベル情報が必要である。したがって、インジェクションレベル情報はエンハンスドレイヤのPLPに対してのみシグナリングされることによって、またシグナリングオーバーヘッドを減らすことができる。
【0518】
タイムインターリーバは、整数個のFECブロックを含むTIブロック単位でタイムインターリービングを遂行することができる。但し、前述したように、アッパーレイヤとロワーレイヤのPLPがM:Nに構成され、アッパーレイヤPLPとロワーレイヤPLPの開始/終了位置が一致しない場合、FEC同期の問題が発生することもある。アッパーレイヤ及びロワーレイヤのFECブロック同期を合せる方法は以下のように遂行できる。
【0519】
図45は、FECブロック同期化のための第1実施形態を示す。
【0520】
図45は、同期化に対する制限を置かない方法(No Constraints for synchronization)を示す。
【0521】
例えば、図45で、L−PLP1、L−PLP2両方ともタイムインターリービングバウンダリがアッパーレイヤのFECブロックと同期化されない。したがって、FECブロック同期化のための情報が4ビットでシグナリングできる。
【0522】
受信機でL−PLP1及びL−PLP2の残った部分(remainder)を格納するための追加メモリが必要である。実施形態として、L−PLP当たり最大32400セルメモリが必要でありうる。また、32400セルメモリがロワーレイヤのPLP数だけ必要でありうる。
【0523】
図46は、FECブロック同期化のための第2実施形態を示す。
【0524】
図46は部分的に同期化する方法(Partial synchronization)を示す。L−PLP1のFECブロック個数は整数単位でアッパーレイヤのFECブロックと同期化される。そして、L−PLP2の同期に対しては4ビットシグナリング方法を使用する。ロワーレイヤは最後のPLPのみ柔軟(flexible)にマッピングし、残りはアッパーレイヤと整数単位で同期化されるようにフレームを構成する。受信機は、ロワーレイヤの最後のPLPに対してのみFECブロック単位が合わない残った部分 (remainder)を格納することができる。
【0525】
図47は、FECブロック同期化のための第3実施形態を示す。
【0526】
図47は、M:Nの構成でアッパーレイヤとロワーレイヤとの間のPLPのFECブロック同期を全て一致させる方法を示す。図47で、L−PLP1及びL−PLP2のFECブロック個数は整数単位でアッパーレイヤのFECブロックと同期化される。したがって、ロワーレイヤのFECブロック同期化のための別途のシグナリングが必要でなく、受信機具現も単純化することができる。
【0527】
図48及び図49は、各々本発明の実施形態に係るLDMスケジューラー及びそれに従う放送送信機構成の一部を示す。
【0528】
前述したM:NのLDMフレームを構成するには、PLPの分割(splitting)及び併合(merging)が必要でありうる。図48のように、アッパーレイヤに従ってロワーレイヤのLPLP0をアッパーレイヤのUPLP0の長さによって分割し、A部分はUPLP0とLDMし、B部分とLPLP1をUPLP1とLDMすることができる。そして、図49で、図46のLDMスケジューラーを送信側のBICMチェーンの後に配置して、送信機は柔軟なLDM構成を有する信号フレームを生成することができる。図49で、ロワーレイヤのパワーインジェクションブロックとLDMスケジューラーの配置順序は変わることもある。
【0529】
図50は、本発明の実施形態に係る放送信号受信機のデマッピング/デコーディングブロックの詳細ブロック図を示す。
【0530】
図50のデマッピング/デコーディングモジュールは、図9で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アンドモジュレーションモジュールは、入力されたPLPに対し、各々の経路別にSISO、MISOとMIMO方式を独立的に適用して処理することができる。したがって、図50に図示されたデマッピング/デコーディングモジュールやはり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50に示すように、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ブロック、MISO方式のための第2ブロック、MIMO方式のための第3ブロック、及びPLS pre/post情報を処理するための第4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、タイムデインターリーバブロック50010、セルデインターリーバブロック50020、星状図デマッパーブロック50030、セル−ビットデマルチプレクサブロック50040、ビットデインターリーバブロック50050、及びFECデコーダブロック50060を含むことができる。
【0534】
タイムデインターリーバブロック50010は、タイムインターリーバブロックの逆過程を遂行することができる。即ち、タイムデインターリーバブロック50010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。
【0535】
セルデインターリーバブロック50020は、セルインターリーバブロックの逆過程を遂行することができる。即ち、セルデインターリーバブロック50020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ビングすることができる。
【0536】
星状図デマッパーブロック50030は、星状図マッパーブロックの逆過程を遂行することができる。即ち、星状図デマッパーブロック50030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、星状図デマッパーブロック50030はハードデシジョンを遂行して決定されたビットデータを出力することもでき、ソフトデシジョン値あるいは確率的な値に該当する各ビットのLLR(Log-likelihood ratio)を出力することができる。仮に、送信端で追加的なダイバーシティゲインを得るために回転された(rotated)星状図を適用する場合、星状図デマッピングブロック32030は、これに相応する2-Dimensional LLRデマッピングを遂行することができる。星状図デマッパーブロック50030は、LLRを計算する時、送信装置でIまたはQ componentに対するディレイ(delay)値が補償できるように計算を遂行することができる。
【0537】
セル−ビットマルチプレクサブロック50040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遂行することができる。即ち、セル−ビットマルチプレクサブロック50040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50050は、ビットインターリーバブロックの逆過程を遂行することができる。即ち、ビットデインターリーバブロック50050はセル−ビットマルチプレクサブロック50040で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。
【0539】
FECデコーダブロック50060は、FECインコーダーブロックの逆過程を遂行することができる。即ち、FECデコーダブロック50060はLDPCデコーディングとBCHデコーディングを遂行することによって、転送チャンネルを介して受信した信号に発生したエラーを訂正することができる。
【0540】
以下、SISOモードの信号処理で説明しない追加的なブロックに対してのみ説明する。
【0541】
MISOデコーダブロック50070は、MISO processingブロックの逆過程を遂行することができる。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50070はAlamouti decodingを遂行することができる。
【0542】
MIMOデコーディングブロック50080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プロセシングブロックの逆過程としてMIMOデコーディングを遂行することができる。MIMOデコーディングブロック50080は、最高の復号化性能を得るためにMaximum likelihood decodingを遂行するか、または複雑度を減少させたSphere decodingを遂行することができる。または、MIMOデコーディングブロック50080はMMSE detectionを遂行するか、またはiterative decodingを共に結合遂行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。
【0543】
シグナリング情報を処理するFECデコーダブロック50090−1、50090−2;Shortened/Punctured FEC decoder)は、Shortened/punctured FECエンコーダブロックの逆過程を遂行することができる。即ち、Shortened/Punctured FECデコーダ50090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てde-shorteningとde-puncturingを追加で遂行した後にFECデコーディングを遂行することができる。この場合、data pipeに使われたFEC decoderを同一にPLSにも使用することができるので、PLSのみのための別途のFEC decoder hardwareが必要でないので、システム設計が容易で、効率良い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、類似または同一な機能を有する他のブロックにより代替できる。
【0545】
但し、前述したように、送信機でタイムインターリーバブロックをBICMブロックからフレームビルディングブロックまたはインターリービング/フレーミングブロックに位置させたように、タイムデインターリーバブロックを図50のようなデマッピング/デコーディングブロックからフレームパーシングブロックに位置させることができる。このような場合、図9で、フレームパーサはフレームパーサ/デインターリーバと称することもできる。
【0546】
受信部タイムデインターリーバは、コンボリューショナルデインターリーバ(コンボリューショナルディレイラインのインバースプロセシング遂行)、ツイステッドブロックデインターリーバ、及びセルデインターリーバを含み、前述した送信部タイムデインターリーバの逆過程を遂行することができる。
【0547】
図51は、本発明の一実施形態に係る放送信号受信機のうちの一部の構成を示す。
【0548】
図51はLDM信号をLDD(Layered Division Demultiplixing)する放送信号受信機の構成を示し、放送信号受信機はコアレイヤの信号を先に復元した後、復元されたコアレイヤ信号をLDM信号で減算して残ったエンハンスドレイヤ信号を復元することができる。まず、放送信号を受信すれば放送信号受信機はシグナリング情報を通じて放送信号がLDMデータを含むかが分かり、図51は受信信号がLDMデータを含む場合、これを処理する放送信号受信機の構成を示すものである。
【0549】
図51で、受信LDM信号はMISOデコーダ51010、タイムデインターリーバ51020、及びセルデインターリーバ51030で各々プロセシングされる。MISOデコーダ51010、タイムデインターリーバ51020、及びセルデインターリーバ51030は例として図示したものであり、受信LDM信号は図9のように同期/復調ユニット9000及びフレームパーシング/デインターリービングユニット9010で各々プロセシングされた後、LDDプロセシングされる。以下、LDDについて説明する。
【0550】
まず、第1デマッピング/デコーディングユニット51040−1を通じてコアレイヤ信号がデコーディング/復元される。第1デマッピング/デコーディングユニット51040−1は、コアレイヤデマッピング/デコーディングユニット51040−1と称することもできる。第1デマッピングデコーディングユニット51040−1の立場でエンハンスドレイヤの信号はノイズと類似しているものであって、第1デマッピングデコーディングユニット51040−1はロブストにエンコーディング/変調されたコアレイヤ信号をLDM信号から復元することができる。そして、干渉除去プロセシングと復元プロセシングを通じてエンハンスドレイヤ信号を獲得することができる。
【0551】
図51で、バッファ51060、信号ディバイダ51070、及びLDD変調ユニット51050を共に干渉除去ユニットと称することができる。先に、干渉除去ユニットはLDD変調ユニット51050を使用して復旧されたコアレイヤ信号を送信部のように変調することができる。LDD変調ユニット51050は、ビットインターリーバ51080、ビット−セルデマルチプレクサ51090、星状図マッパー51100、及びインジェクションレベルコントローラ51110を含む。ビットインターリーバ51080、ビット−セルデマルチプレクサ51090、星状図マッパー51010、及びインジェクションレベルコントローラ51110の動作は、図30から図33で説明した通りであり、放送信号受信機はシグナリング情報からインジェクションレベル情報を獲得して、それによってインジェクションレベルコントローラ51110を駆動することができる。放送受信機はインジェクションレベル情報によってコアレイヤデータの電力を調節してLDMデータから減算することによって、エンハンスドレイヤデータを獲得することができる。
【0552】
干渉除去ユニットはバッファ51060に受信LDM信号をバッファリングし、信号ディバイダ51070を使用してLDM信号からエンハンスドレイヤ信号を分離することができる。信号ディバイダ51070は、バッファリングされた受信LDM信号から変調されたアッパーレイヤ信号を減算する方式によりエンハンスドレイヤ信号を分離することができる。言い換えると、信号ディバイダ51070は送信側レイヤコンバイナの動作の逆過程を遂行する。
【0553】
放送信号受信機は、第2デマッピング/デコーディングユニット51040−2を使用して分離されたエンハンスドレイヤ信号をデコーディング/復元することができる。第2デマッピング/デコーディングユニット51040−2は、エンハンスドレイヤデマッピング/デコーディングユニット51040−1と称することもできる。
【0554】
図52は、本発明の一実施形態に係る放送信号送信方法を示す。
【0555】
放送信号送信機は、第1のBICMユニットを使用してコアレイヤデータをFECエンコーディングすることができる(S52010)。そして、放送信号送信機は第2のBICMユニットを使用してエンハンスドレイヤデータをFECエンコーディングすることができる(S52020)。
【0556】
放送信号送信機は、LDMインジェクションユニットを使用してコアレイヤデータ及びエンハンスドレイヤデータをコンバイニングしてLDMデータを出力することができる(S52030)。放送信号送信機は、タイムインターリーバを使用してLDMデータをタイムインターリービングすることができる(S52040)。そして、放送信号送信機はフレーミングユニットを使用してプリアンブル及びLDMデータを含む信号フレームを生成することができる(S52050)。プリアンブルは、前述したシグナリング情報を含む。そして、放送信号送信機は信号フレームにOFDM変調を遂行し、放送信号を生成することができる(S52060)。
【0557】
前述したように、放送信号送信機がLDMプロセシングを遂行する場合、コアレイヤデータにエンハンスドレイヤデータより多い電力が分配される。そして、このような電力分配はインジェクションレベル情報としてシグナリングできる。
【0558】
LDMデータは複数のPLPを含み、複数のPLPはPLP ID情報により識別できる。LDMデータはコアレイヤデータとエンハンスドレイヤデータを含む。コアレイヤデータは少なくとも1つのコアレイヤPLPを含み、エンハンスドレイヤデータは少なくとも1つのエンハンスドレイヤPLPを含む。LDMデータのコアレイヤPLP及びエンハンスドレイヤPLPは、図34から図37のように構成できる。LDMデータに含まれるコアレイヤPLPの数及びエンハンスドレイヤPLPの数は1:1、1:N、N:1、またはN:Mになることができる。そして、コアレイヤPLP及びエンハンスドレイヤPLPレイヤの開始位置及び長さは同一または相異することができる。
【0559】
コアレイヤPLPは、各々1つのタイムインターリーバグループに該当する。そして、タイムインターリーバはコアレイヤPLPに基づいてLDMデータをタイムインターリービングすることができる。したがって、タイムインターリービングに対するタイムインターリービングパラメータ情報はコアレイヤPLPに対してシグナリングされる。
【0560】
シグナリング情報は、信号フレームに含まれたPLPがコアレイヤPLPか、またはエンハンスドレイヤPLPかを示すPLPレイヤ情報を含む。PLPレイヤ情報がPLPがコアレイヤPLPであることを示す場合、シグナリング情報はこのPLPに対するタイムインターリービングパラメータ情報を含む。PLPレイヤ情報がPLPがエンハンスドレイヤPLPであることを示す場合、シグナリング情報はコアレイヤデータ及びエンハンスドレイヤデータの間の転送電力分配を示すインジェクションレベル情報を含む。そして、シグナリング情報はPLPを識別するPLP ID情報、PLPのデータサイズを示すPLPサイズ情報、及び信号フレームでPLPの開始位置を示すPLP開始情報をさらに含む。
【0561】
図53は、本発明の一実施形態に係る放送信号受信方法を示す。
【0562】
放送信号受信機は、同期化及び復調ユニットを使用して受信信号に対して信号検出及びOFDM復調を遂行することができる(S53010)。受信信号は、プリアンブル及びLDMデータを含むことができる。プリアンブルは、受信信号デコーディングのためのシグナリング情報を含む。放送信号受信機は、受信信号に含まれたLDMデータの存在及び構成などをシグナリング情報をデコーディングすることによって獲得することができる。放送信号受信機は、フレームパーシングユニットを使用して放送信号に含まれた信号フレームをパーシングすることができる(S53020)。そして、放送信号受信機はタイムデインターリービングユニットを使用してLDM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(S53030)。
【0563】
放送信号受信機は、フレームパーシングユニットを使用してプリアンブルに含まれたシグナリング情報を獲得することができる。放送信号受信機は、シグナリング情報をデコーディングするための別途のデマッピング/デコーディングユニットを使用してシグナリング情報をデコーディングすることができる。そして、放送信号受信機は獲得されたシグナリング情報を使用してフレームパーシングユニットを制御、所望のサービスに該当するPLP/データを抽出することができる。そして、抽出されたデータがLDMデータである場合、前述したようにLDDプロセシングを遂行してデータをデコーディングすることができる。
【0564】
放送信号受信機は、第1デマッピング/デコーディングユニットを使用してLDMデータをデマッピング及びFECデコーディングしてコアレイヤデータを獲得することができる(S53040)。そして、放送信号受信機は干渉除去ユニットを使用してLDMデータから獲得されたコアレイヤデータを除去することによって、エンハンスドレイヤデータを出力することができる(S53050)。放送信号受信機は、第2デマッピング/デコーディングユニットを使用してエンハンスドデータをデマッピング及びFECデコーディングすることができる(S53060)。
【0565】
前述したように、放送信号受信機はバッファを使用してLDMデータをバッファリングし、インジェクションレベルコントローラを使用してコアレイヤデータ及びエンハンスドレイヤデータの電力比をコントロールし、信号ディバイダを使用してバッファリングされたLDMデータからエンハンスドレイヤデータを分離することができる。放送信号受信機のLDM信号処理(LDD)は、図51と関連して説明した通りである。
【0566】
前述したように、放送信号送信機がLDMプロセシングを遂行する場合、コアレイヤデータにエンハンスドレイヤデータより多い電力が分配され、このような電力分配はインジェクションレベル情報としてシグナリングされる。
【0567】
LDMデータは複数のPLPを含み、複数のPLPはPLP ID情報により識別できる。LDMデータは、コアレイヤデータとエンハンスドレイヤデータを含む。コアレイヤデータは少なくとも1つのコアレイヤPLPを含み、エンハンスドレイヤデータは少なくとも1つのエンハンスドレイヤPLPを含む。受信LDMデータのコアレイヤPLP及びエンハンスドレイヤPLPは、図34から図37のように構成できる。LDMデータに含まれるコアレイヤPLPの数及びエンハンスドレイヤPLPの数は1:1、1:N、N:1、またはN:Mになることができる。そして、コアレイヤPLP及びエンハンスドレイヤPLPレイヤの開始位置及び長さは同一または相異することができる。
【0568】
コアレイヤPLPは、各々1つのタイムインターリーバグループに該当する。そして、受信機のタイムデインターリーバはコアレイヤPLPに基づいてLDM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。タイムデインターリービングに対するタイムインターリービングパラメータ情報は、コアレイヤPLPに対してシグナリングされる。放送信号受信機は、所望のサービスがコアレイヤPLPである場合、コアレイヤのタイムデインターリービングパラメータ情報を使用してデインターリービングを遂行することができる。放送信号受信機は、所望のサービスがエンハンスドレイヤPLPである場合、LDMデータ構成を参照しなければならない。放送信号受信機は、エンハンスドレイヤPLP領域を含む少なくとも1つのアッパーレイヤPLPをタイムデインターリービングし、デインターリービングされたデータ部分で該当エンハンスドレイヤPLPを抽出してデコーディングすることができる。
【0569】
シグナリング情報は、信号フレームに含まれたPLPがコアレイヤPLPか、またはエンハンスドレイヤPLPかを示すPLPレイヤ情報を含む。PLPレイヤ情報がPLPがコアレイヤPLPであることを示す場合、シグナリング情報はこのPLPに対するタイムインターリービングパラメータ情報を含む。PLPレイヤ情報がPLPがエンハンスドレイヤPLPであることを示す場合、シグナリング情報はコアレイヤデータ及びエンハンスドレイヤデータの間の転送電力分配を示すインジェクションレベル情報を含む。そして、シグナリング情報はPLPを識別するPLP ID情報、PLPのデータサイズを示すPLPサイズ情報、及び信号フレームでPLPの開始位置を示すPLP開始情報をさらに含む。放送信号受信機は、このようなシグナリング情報を使用してLDMデータ構成を把握し、それによってPLP別にLDDプロセシング及びデコーディングを遂行することができる。
【0570】
本発明によれば、LDMデータ構成を柔軟に遂行することができる。即ち、アッパーレイヤPLPとロワーレイヤPLPが1:1マッチングされず、その数がM:Nの場合、及び開始位置及びサイズがマッチングされない場合にも最小限のシグナリング情報を通じてデータ構造を送受信することができる。
【0571】
本発明は、またタイムインターリービングをアッパーレイヤPLPのみを基準に遂行することによって、送受信データ処理過程を単純化し、シグナリング情報の量を減らすことができる。コアレイヤPLPに対してのみタイムインターリービングパラメータをシグナリングし、エンハンスドレイヤPLPに対してのみLDM処理に従うインジェクションレベル情報をシグナリングするので、シグナリング情報の量を減らし、送受信過程をより単純化することができる。
【0572】
アッパーレイヤPLP及びロワーレイヤPLPの構成に対するシグナリング情報をPLP ID情報、PLPサイズ情報、及びPLP開始情報に簡素化することによって、シグナリングオーバーヘッドを最小化しながらLDMデータの構造を効率良くシグナリングすることができる。
【0573】
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。
【0574】
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。
【発明の実施のための形態】
【0575】
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。
【産業上の利用可能性】
【0576】
本発明は、一連の放送信号提供分野で利用される。
【0577】
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自明である。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。
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