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、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、本発明の実施例を示す。
本発明の好ましい実施例に関して具体的に説明し、その例は添付の図面に示す。添付の図面を参照した以下の詳細な説明は、本発明の実施例によって具現可能な実施例のみを示すよりは、本発明の好ましい実施例を説明するためのものである。次の詳細な説明は、本発明に対する徹底的な理解を提供するために細部事項を含む。しかし、本発明が、このような細部事項がなくても実行可能であることは当業者にとって自明である。
本発明で使用されるほとんどの用語は、該当分野で広く使用されるものから選択されるが、一部の用語は、出願人によって任意に選択され、その意味は、必要に応じて次の説明で詳細に述べる。よって、本発明は、用語の単純な名称や意味ではなく、用語の意図された意味に基づいて理解しなければならない。
本発明は、次世代の放送サービスに関する放送信号送信、放送信号受信装置、放送信号受信方法及び放送信号送信方法を提供する。本発明の一実施例に係る次世代の放送サービスは、地上波放送サービス、モバイル放送サービス、UHDTVサービスなどを含む。本発明は、一実施例により、非MIMO(non-Multiple Input Multiple Output)又はMIMO方式を通じて次世代の放送サービスに関する放送信号を処理することができる。本発明の一実施例に係る非MIMO方式は、MISO(Multiple Input Single Output)方式、SISO(Single Input Single Output)方式などを含むことができる。
以下では、説明の便宜上、MISO又はMIMO方式は2個のアンテナを使用するが、本発明は、2個以上のアンテナを用いるシステムに適用することができる。本発明は、特定の用途に要求される性能を達成しながら、受信器の複雑度を最小化するために最適化された3個の物理プロファイル(PHY profile)(ベース、ハンドヘルド、アドバンスドプロファイル)を定義することができる。物理プロファイルは、該当の受信器が具現しなければならない全ての構造のサブセット(部分集合)(subsets)である。
3個の物理プロファイルは、ほとんどの機能ブロックを共有するが、特定のブロック及び/又はパラメータにおいて少し異なる。以下で、物理プロファイルをさらに定義することができる。システムの発展のために、フューチャプロファイルは、FEF(Future Extension Frame)を通じて単一RFチャネル内に存在するプロファイルと多重化(マルチプレクス)され(multiplexed)てもよい。各物理プロファイルに対する詳細な内容は後で説明する。
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(連結)される(connected to)固定された(fixed)受信装置の主な用途を示す。ベースプロファイルは、いずれかの場所に移動可能であるが、比較的(相対的に)(relatively)停止(静止)した(stationary)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、少しの改善された実行によってハンドヘルド装置又は車両用に拡張可能であるが、このような使用用途は、ベースプロファイル受信器の動作では期待されない。
受信のターゲット(対象とする)(target)信号対雑音比の範囲は略10dB〜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。受信器の複雑度及び消費電力は、ハンドヘルドプロファイルを使用するバッテリで駆動されるハンドヘルド装置の場合のように重要ではない。ベースプロファイルに関する重要なシステムパラメータが下記の表1に記載されている。
2.ハンドヘルドプロファイル
ハンドヘルドプロファイルは、バッテリ電源で駆動されるハンドヘルド及び車両用装置での使用のために設計される。該当装置は、歩行者又は車両の速度で移動することができる。受信器の複雑度のみならず、消費電力はハンドヘルドプロファイルの装置の具現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0dB〜10dBであるが、より低い室内(の奥での)受信(deeper indoor reception)のために意図された場合、0dB以下に達するように設定することができる。
低い信号対雑音比の能力のみならず、受信器の移動性によって表れたドップラ効果に対する復元力は、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関する重要なシステムパラメータが下記の表2に記載されている。
3.アドバンスドプロファイル
アドバンスドプロファイルは、より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。該当プロファイルは、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、該当プロファイルが特別に設計される。向上した能力は、所与の(与えられた)(given)帯域幅におけるサービス数の増加、例えば、複数のSDTV又はHDTVサービスを許容する(可能にする)(allow)のにも使用することができる。
アドバンスドプロファイルのターゲット信号対雑音比の範囲は、略20dB〜30dBである。MIMO伝送は、初期には既存の楕円分極(elliptically-polarized)伝送機器(装備)(equipment)を使用し、後で全出力交差分極(cross-polarized)伝送に拡張することができる。アドバンスドプロファイルに関する重要なシステムパラメータが下記の表3に記載されている。
この場合、ベースプロファイルは、地上波放送サービス及びモバイル放送サービスの全てに対するプロファイルとして使用することができる。すなわち、ベースプロファイルは、モバイルプロファイルを含むプロファイルの概念を定義するために使用することができる。また、アドバンスドプロファイルは、MIMOを有するベースプロファイル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、に区分することができる。そして、該当の3個のプロファイルは、設計者の意図によって変更可能である。
次の用語及び定義を本発明に適用することができる。次の用語及び定義は、設計によって変更可能である。
補助ストリーム:将来の拡張(future extension)又は放送事業者やネットワーク運営者によって要求されることによって使用可能な、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
ベースデータパイプ:サービスシグナリング(信号)(signaling)データを伝達するデータパイプ
ベースバンドフレーム(又はBBFRAME):一つのFECエンコーディング処理(過程)(process)(BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)及びLDPC(Low Density Parity Check)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(セット)(set)
セル:OFDM伝送の一つのキャリア(carrier)によって伝達される変調値
コーディングブロック:PLS1データのLDPCエンコードされたブロック及びPLS2データのLDPCエンコードされたブロックのうちの一つ
データパイプ:一つ又は複数(多数)の(multiple)サービス又はサービスコンポーネントを伝達できるサービスデータ又は関連するメタデータを伝達する物理層での論理チャネル
データパイプユニット(DPU):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
データシンボル:プリアンブルシンボルではなく、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シンボルはデータシンボルに含まれる。)
DP_ID:該当8ビットフィールドは、SYSTEM_IDによって識別されたシステム内でデータパイプを一意(唯一)に(uniquely)識別する。
ダミーセル:PLS(Physical Layer Signaling)、データパイプ、又は補助ストリームのために使用されていない残っている容量を埋める(充填する)(fill)のに使用される擬似ランダム値を伝達するセル
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一部
フレーム:プリアンブルから開始し、フレームエッジシンボルで終了する物理層時間スロット
フレーム反復単位:スーパフレーム(super-frame)で8回繰り返されるFEFを含む同一の又は異なる物理プロファイルに属するフレームの集合
FIC(Fast Information Channel、高速情報チャネル):サービスと対応する(該当)(corresponding)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での論理チャネル
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
FFT(Fast Fourier Transform)サイズ:基本周期Tのサイクルで表現されたアクティブ(active)シンボル周期Tsと同一の特定のモードに使用される名目上のFFT(Fast Fourier Transform)サイズ
フレームシグナリングシンボル:PLSデータの一部を伝達する、FFTサイズ、保護区間(guard interval)及び分散型パイロットパターンの特定の組合せにおいて、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
フレームエッジシンボル:FFTサイズ、保護区間及び分散型パイロットパターンの特定の組合せにおいて、フレームの終了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
フレームグループ:スーパ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
将来拡張フレーム:プリアンブルから開始する、将来の拡張に使用可能なスーパフレーム内での物理層時間スロット
フューチャキャスト(futurecast)UTB(United Television Broadcasting)システム:入力が一つ又は複数のMPEG2−TS又はIP(Internet Protocol)又は一般ストリームであって、出力がRF信号である提案された物理層放送システム
入力ストリーム:システムによってエンド(最終)ユーザ(end users)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
ノーマル(正常)(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いたデータシンボル
物理プロファイル(PHY profile):該当受信器が具現しなければならない全ての構造のサブセット
PLS:PLS1及びPLS2で構成された物理層シグナリングデータ
PLS1:PLS2をデコードするのに必要なパラメータのみならず、システムに関する基本情報を伝達する固定されたサイズ、コーディング及び変調を有するFSS(Frame Signaling Symbol)で伝達されるPLSデータの第1集合
注(note):PLS1データは、フレームグループのデュレーション(存続期間、区間)(duration)の間で一定である。
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で伝送されるPLSデータの第2集合
PLS2動的データ:フレームごとに動的に変化するPLS2データ
PLS2静的データ:フレームグループのデュレーションの間で静的なPLS2データ
プリアンブルシグナリングデータ:プリアンブルシンボルによって伝達され、システムの基本モードを確認するのに使用されるシグナリングデータ
プリアンブルシンボル:基本PLSデータを伝達し、フレームの開始に位置する固定長のパイロットシンボル
注: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帯域スキャン(fast initial band scan)に主に使用される。
将来の使用のためにリザーブ(予約)(reserved):現在の文書で定義されないが、将来的に定義可能である。
スーパフレーム:8個のフレーム反復単位の集合(セット)(set)
時間インターリーブブロック(TI block):時間インターリーバメモリの一つの用途に対応(該当)する時間インターリーブが実行されるセルの集合
時間インターリーブグループ(TI group):整数、動的に変化するXFECBLOCKの数で構成された、特定のデータパイプに対する動的容量割り当てが実行される単位
注:時間インターリーブグループは、一つのフレームに直接マッピングされたり、複数のフレームにマッピングされ得る。時間インターリーブグループは、一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。
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)方式でマッピングされるフレームのデータパイプ
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(Frequency Division Multiplexing)方式でマッピングされるフレームのデータパイプ
XFECBLOCK:一つのLDPC FECBLOCKの全てのビットを伝達するNcells個のセルの集合
図1は、本発明の一実施例に係る次世代の放送サービスに関する放送信号送信装置の構造を示す図である。
本発明の一実施例に係る次世代の放送サービスに関する放送信号送信装置は、入力フォーマット(input formatting)ブロック1000、BICM(Bit Interleaved Coding & Modulation)ブロック1010、フレーム生成(構築)(building)ブロック(ビルダ)1020、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)生成(generation)ブロック1030、及びシグナリング生成ブロック1040を含むことができる。以下では、放送信号送信装置の各ブロックの動作に関して説明する。
IPストリーム/パケット及びMPEG2−TS(Transport Stream)は主要な入力フォーマットで、他のストリームタイプは一般ストリームとして取り扱われる。これらのデータ入力に加えて、管理情報が入力され、各入力ストリームに対応する(対する該当)帯域幅のスケジューリング及び割り当てを制御する。一つ又は複数のTSストリーム、IPストリーム及び/又は一般ストリームの入力が同時に許容される。
入力フォーマットブロック1000は、それぞれ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一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、ロバスト性制御のための基本単位であって、これは、QoS(Quality of Service)に影響を及ぼす。一つ又は複数のサービス又はサービスコンポーネントが一つのデータパイプによって伝達され得る。入力フォーマットブロック1000の詳細な動作については後で説明する。
データパイプは、一つ又は複数のサービス又はサービスコンポーネントを伝達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での論理チャネルである。
また、データパイプユニットは、一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。
入力フォーマットブロック1000において、パリティデータは誤り訂正のために追加され、エンコードされたビットストリームは複素数値のコンステレーション(星状)シンボル(complex-value constellation symbols)にマッピングされる。該当シンボルは、対応する(該当)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わた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)(path)がMIMO伝送のために出力に追加される。BICMブロック1010の詳細な動作については後で説明する。
フレーム生成ブロック1020は、一つのフレーム内で入力データパイプのデータセルをフレーム内のOFDMシンボルにマッピングすることができる。マッピングした後、周波数領域ダイバーシチのために、特に、周波数選択フェージングチャネル(frequency-selective fading channels)を防止するために周波数インターリーブが用いられる。フレーム生成ブロック1020の詳細な動作については後で説明する。
プリアンブルを各フレームの先頭(開始)(beginning)に挿入した後、OFDM生成ブロック1030は、サイクリックプリフィックス(cyclic prefix)を保護区間として有する既存のOFDM変調を適用することができる。アンテナ空間ダイバーシチのために、分散型MISO方式が各送信器(across the transmitters)にわたって適用される。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、本(該当)提案は、多様なFFTサイズ、保護区間の長さ及び対応する(該当)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の詳細な動作については後で説明する。
シグナリング生成ブロック1040は、各機能ブロックの動作に使用される物理層シグナリング情報を生成することができる。また、該当シグナリング情報は、関心のあるサービスが受信器側で適切に復元(復旧)される(recovered)ように伝送される。シグナリング生成ブロック1040の詳細な動作については後で説明する。
図2、図3及び図4は、本発明の実施例に係る入力フォーマットブロック1000を示す。以下では、各図面に関して説明する。
図2は、本発明の一実施例に係る入力フォーマットブロックを示す図である。図2は、入力信号が単一入力ストリームであるときの入力フォーマットブロックを示す。
図2に示し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の一実施例に対応(該当)する。
物理層への入力は、一つ又は複数のデータストリームで構成することができる。それぞれのデータストリームは一つのデータパイプによって伝達される。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。該当システムは、3つの種類の入力データストリーム、すなわち、MPEG2−TS、IP及びGS(一般)(Generic Stream)をサポートする。MPEG2−TSは、第1バイトが同期バイト(0x47)である固定長(188バイト)のパケットであることを特徴とする。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(signaled)可変長のIPデータグラムパケットで構成される。該当システムは、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することができる。
(a)は、信号データパイプに対するモード適応ブロック2000及びストリーム適応ブロック2010を示し、(b)は、PLSデータを生成及び処理するための物理層シグナリング(Physical Layer Signaling;PLS)生成ブロック2020及びPLSスクランブラ2030を示す。以下では、各ブロックの動作について説明する。
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。モード適応モジュール2010は、CRCエンコーダ、BB(BaseBand)フレームスライサ及びBBフレームヘッダ挿入ブロックで構成される。
CRCエンコーダは、ユーザパケット(UP)レベルでの誤り検出のための3つの種類のCRCエンコーディング、すなわち、CRC−8、CRC−16及びCRC−32を提供する。算出されたCRCバイトはUPの後に付加(アペンド、添付)される(appended)。CRC−8はTSストリームに使用され、CRC−32はIPストリームに使用される。GSストリームがCRCエンコーディングを提供しない場合、提案されたCRCエンコーディングが適用されなければならない。
BBフレームスライサは、入力を内部論理ビットフォーマット(internal logical-bit format)にマッピングする。最初の受信ビットはMSBとして定義する。BBフレームスライサは、使用可能な(可用)(available)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わせてスライスされる。
BBフレームヘッダ挿入ブロックは、2バイトの固定長の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ヘッダの終わり(端)(end)に拡張フィールド(1バイト又は3バイト)を有することができる。
ストリーム適応ブロック2010は、スタッフィング(stuffing)挿入ブロック及びBBスクランブラで構成される。スタッフィング挿入ブロックは、スタッフィングフィールドをBBフレームのペイロードに挿入することができる。ストリーム適応に対する入力データがBBフレームを埋めるのに十分である場合、STUFFIは「0」に設定され、BBFはスタッフィングフィールドを有さない。そうでない場合、STUFFI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。
BBスクランブラは、エネルギ分散のために完全な(complete)BBFをスクランブルする。スクランブルシーケンス(scrambling sequence)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って生成される。
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、受信器で物理層データパイプにアクセス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。
PLS1データは、PLS2データをデコードするのに必要なパラメータのみならず、システムに関する基本情報を伝達する固定サイズ(fixed size)、コーディング及び変調を有するフレームにおいてFSSで伝達されるPLSデータの第1集合である。PLS1データは、PLS2データの受信及びデコードを可能にするのに要求されるパラメータを含む基本送信パラメータを提供する。また、PLS1データは、フレームグループのデュレーションの間において一定である。
PLS2データは、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で伝送されるPLSデータの第2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するのに十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静的データ(PLS2−STATデータ)及びPLS2動的データ(PLS2−DYNデータ)の二つの種類のパラメータでさらに構成される。PLS2静的データは、フレームグループのデュレーションの間において静的であるPLS2データであり、PLS2動的データは、フレームごとに動的に変化するPLS2データである。
PLSデータについての詳細な内容は後で説明する。
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。
上述したブロックは、省略したり、類似又は同一の機能を有するブロックに置き替える(replaced)ことができる。
図3は、本発明の他の一実施例に係る入力フォーマットブロックを示す図である。
図3に示し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の一実施例に対応(該当)する。
図3は、入力信号が複数の入力ストリームに対応(該当)する場合の入力フォーマットブロックのモード適応ブロックを示す。
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。
図3を参照すると、複数の入力ストリームをそれぞれ処理するためのモード適応ブロックは、入力ストリームスプリッタ3000、入力ストリーム同期化器(シンクロナイザ、同期装置)(synchronizer)3010、補償遅延(compensating delay)ブロック3020、ヌル(null)パケット削除ブロック3030、ヘッダ圧縮ブロック3040、CRCエンコーダ3050、BBフレームスライサ3060及びBBヘッダ挿入ブロック3070を含むことができる。以下では、モード適応ブロックの各ブロックについて説明する。
CRCエンコーダ3050、BBフレームスライサ3060及びBBヘッダ挿入ブロック3070の動作は、図2を参照して説明したCRCエンコーダ、BBフレームスライサ及びBBヘッダ挿入ブロックの動作に該当するので、これらに関する説明は省略する。
入力ストリームスプリッタ3000は、入力された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。
入力ストリーム同期化器(Input Stream SYnchronizer)3010はISSYと称することができる。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)及び一定の終端間伝送(end-to-end transmission)遅延を保証する適切な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。
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にTSパケット再結合(packet recombining)メカニズムを許容するために、ISSY情報の挿入の後に来る分割されたTSパケットストリームを遅延させることができる。
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にのみ使用される。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、不要な伝送オーバーヘッドを避けるために、ヌルパケットは識別(確認)され(identified)て伝送されない場合がある。受信器において、除去されたヌルパケットは、伝送時に挿入されたDNP(Deleted Null-Packet)カウンタを参照し、元々存在していた正確な場所に再挿入され得るので、CBRが保証され、タイムスタンプ(PCR)更新の必要がなくなる。
ヘッダ圧縮ブロック3040は、TS又はIP入力ストリームに関する伝送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。受信器がヘッダの特定部分に関する先験的(a priori)情報を有し得るので、この既知の情報(known information)は送信器で削除され得る。
TSに関して、受信器は、同期バイト構成(0x47)及びパケットの長さ(188バイト)に関する先験的情報を有することができる。入力されたTSが一つのPIDのみを有するコンテンツを伝達すると、すなわち、一つのサービスコンポーネント(ビデオ、オーディオなど)又はサービスサブコンポーネント(SVCベース層、SVCエンハンスメント層、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をTSに(選択的に)適用することができる。TSパケットヘッダ圧縮は、入力ストリームがIPストリームである場合に選択的に使用される。上記ブロックは、省略したり、類似又は同一の機能を有するブロックに置き替えることができる。
図4は、本発明の他の実施例に係る入力フォーマットブロックを示す図である。
図4に示し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の一実施例に対応(該当)する。
図4は、入力信号が複数の入力ストリームに対応(該当)する場合の入力フォーマットブロックのストリーム適応ブロックを示す。
図4を参照すると、複数の入力ストリームをそれぞれ処理するためのモード適応ブロックは、スケジューラ4000、1フレーム遅延ブロック4010、スタッフィング挿入ブロック4020、帯域内(インバンド)(in-band)シグナリング(信号)signaling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。以下では、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。
スタッフィング挿入ブロック4020、BBフレームスクランブラ4040、PLS生成ブロック4050及びPLSスクランブラ4060の動作は、図2を参照して説明したスタッフィング挿入ブロック、BBスクランブラ、PLS生成ブロック及びPLSスクランブラ4060の動作に対応(該当)するので、これらに関する説明は省略する。
スケジューラ4000は、各データパイプのFECBLOCKの量から全体のフレームにわたって全体のセル割り当てを決定することができる。PLS、EAC及びFICに対する割り当てを含めて、スケジューラは、フレームのFSSのPLSセル又は帯域内シグナリングとして伝送されるPLS2−DYNデータの値を生成する。FECBLOCK、EAC及びFICの詳細な内容については後で説明する。
1フレーム遅延ブロック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シグナリング情報に関する現フレームを通じて伝送されるように(such that scheduling information about the next frame can be transmitted through the current frame for in-band signaling information to be inserted into the DPs)、入力データを1伝送フレームだけ遅延させることができる。
帯域内シグナリングブロック4030は、PLS2データの遅延されてい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。
上述したブロックは、省略したり、類似又は同一の機能を有するブロックに置き替えることができる。
図5は、本発明の一実施例に係るBICMブロックを示す図である。
図5に示したBICMブロックは、図1を参照して説明したBICMブロック1010の一実施例に該当する。
上述したように、本発明の一実施例に係る次世代の放送サービスに関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。
QoSは、本発明の一実施例に係る次世代の放送サービスに関する放送信号送信装置によって提供されるサービスの特性に依存するので、それぞれのサービスに該当するデータは、別個の方式を通じて処理されなければならない。よって、本発明の一実施例に係るBICMブロックは、SISO、MISO及びMIMO方式をそれぞれのデータパスに対応(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、本発明の一実施例に係る次世代の放送サービスに関する放送信号送信装置は、それぞれのデータパイプを介して伝送される各サービス又はサービスコンポーネントに関するQoSを調節することができる。
(a)は、ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルによって共有される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。
ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルによって共有される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、それぞれ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。
以下では、ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルに関するBICMブロック、及びアドバンスドプロファイルに関するBICMブロックのそれぞれの処理ブロックについて説明する。
ベースプロファイル及びハンドヘルドプロファイルに関する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5030、SSD(Signal Space Diversity)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。
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に対して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で説明する。
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、LDPCコード及び変調方式の組合せで最適化された性能を達成することができる。ビットインターリーバ5020の具体的な動作については後で説明する。
コンステレーションマッパ5030は、QPSK、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)−16、不均一(non-uniform)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、ベースプロファイル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からのそれぞれのセルワードを変調したり、アドバンスドプロファイルでセル−ワード(cell-word)デマルチプレクサ5010−1からのセルワードを変調し、電力が正規化されたコンステレーションポイントe1を提供することができる。この(該当)(this)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が任意の形状を有する一方、QAM−16及びNUQは四角形の形状を有することが観察される。それぞれのコンステレーションが90度の倍数だけ回転すると、回転したコンステレーションは元のものと正確に重ねられる。回転対称特性により、実数及び虚数成分の容量及び平均電力が互いに同一になる。NUQ及びNUCは、いずれも各コードレートに対して特別に定義され、使用される特定の一つは、PLS2データに保管されたパラメータ(DP_MOD)によってシグナリングされる。
SSDエンコーディングブロック5040は、2次元、3次元及び4次元でセルをプリコードし、難しい(困難な)(difficult)フェージング条件で受信ロバスト性を増加させることができる。
時間インターリーバ5050はデータパイプレベルで動作し得る。時間インターリーブのパラメータは、それぞれのデータパイプに対して異なって(differently)設定することができる。時間インターリーバ5050の具体的な動作については後で説明する。
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。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。
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及び時間インターリーバの動作は、上述したデータFECエンコーダ5010、ビットインターリーバ5020、コンステレーションマッパ5030及び時間インターリーバ5050の動作に対応(該当)するので、これらに関する説明は省略する。
セル−ワードデマルチプレクサ5010−1は、アドバンスドプロファイルのデータパイプがMIMO処理のために単一セル−ワードストリームを二重(dual)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の具体的な動作については後で説明する。
MIMOエンコーディングブロック5020−1は、MIMOエンコーディング方式を用いてセル−ワードデマルチプレクサ5010−1の出力を処理することができる。MIMOエンコーディング方式は、放送信号の送信のために最適化された。MIMO技術は、容量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。特に、放送に対して、互いに異なる信号伝播特性による2個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成分は、MIMOから容量利得を得ることを困難にする。提案されたMIMOエンコーディング方式は、MIMO出力信号のうちの一つの位相ランダム化及び回転ベースのプリコーディングを用いてこの問題を克服する。
MIMOエンコーディングは、送信器及び受信器の全てで少なくとも2個のアンテナを必要とする2x2 MIMOシステムのために意図される。2個の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-Diversity Spatial Multiplexing)で定義される。FR−SMエンコーディングは、受信器側での比較的小さい複雑度の増加で容量の増加を提供する一方、FRFD−SMエンコーディングは、受信器側での大きな複雑度の増加で容量の増加及び追加の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。
MIMO処理は、アドバンスドプロファイルフレームに必要とされる(required)が、これは、アドバンスドプロファイルフレームでの全てのデータパイプがMIMOエンコーダによって処理されることを意味する。MIMO処理は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であるNUQ(e1,i及びe2,i)は、MIMOエンコーダの入力へ供給される。MIMOエンコーダ出力のペア(g1,i及びg2,i)は、それぞれの送信アンテナの同一のキャリアk及びOFDMシンボル1によって伝送される。
上述したブロックは、省略したり、類似又は同一の機能を有するブロックに置き替えることができる。
図6は、本発明の他の実施例に係るBICMブロックを示す図である。
図6に示したBICMブロックは、図1を参照して説明したBICMブロック1010の一実施例に対応(該当)する。
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って、FICは、サービスと対応する(該当)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については後で詳細に説明する。
図6を参照すると、PLS、EAC及びFICの保護のためのBICMブロックは、PLS FECエンコーダ6000、ビットインターリーバ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。
また、PLS FECエンコーダ6000は、スクランブラ、BCHエンコーディング/ゼロ挿入ブロック、LDPCエンコーディングブロック及びLDPCパリティパンクチャリングブロックを含むことができる。以下では、BICMブロックの各ブロックについて説明する。
PLS FECエンコーダ6000は、スクランブルされたPLS 1/2データ、EAC及びFICセクションをエンコードすることができる。
スクランブラは、BCHエンコーディング及び短縮及びパンクチャされたLDPCエンコーディングの前に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。
BCHエンコーディング/ゼロ挿入ブロックは、PLS保護のために短縮された(shortened)BCHコードを用いてスクランブルされたPLS 1/2データに対して外部エンコーディングを行い、BCHエンコーディング後にゼロビットを挿入することができる。PLS1データに対してのみ、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られ(パーミュートされ)(permuted)得る。
LDPCエンコーディングブロックは、LDPCコードを用いてBCHエンコーディング/ゼロ挿入ブロックの出力をエンコードすることができる。完全なコーディングブロックを生成するために、Cldpc及びパリティビット(Pldpc)は、それぞれのゼロが挿入されたPLS情報ブロック(Ildpc)からシステマティック(組織的)にエンコードされ、その後に付加される(完全なコーディングブロック(Cldpc)を生成するために、パリティビット(Pldpc)は、ゼロが挿入されたそれぞれのPLS情報ブロック(Ildpc)からシステマティックにエンコードされて、その後に付加(アペンド)される)(To generate a complete coded block, Cldpc, parity bits, Pldpc are encoded systematically from each zero-inserted PLS information block, Ildpc and appended after it)。
PLS1及びPLS2に対するLDPCコードパラメータは、次の表4の通りである。
LDPCパリティパンクチャリングブロックは、PLS1データ及びPLS2データに対してパンクチャリングを行うことができる。
短縮(shortening)がPLS1データ保護に適用されると、一部のLDPCパリティビットは、LDPCエンコーディング後にパンクチャされる。また、PLS2データの保護のために、PLS2のLDPCパリティビットがLDPCエンコーディング後にパンクチャされる。これらのパンクチャされたビットは伝送されない。
ビットインターリーバ6010は、それぞれの短縮及びパンクチャされたPLS1データ及びPLS2データをインターリーブすることができる。
コンステレーションマッパ6020は、ビットインターリーブされた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。
上述したブロックは、省略したり、類似又は同一の機能を有するブロックに置き替えることができる。
図7は、本発明の一実施例に係るフレーム生成ブロックを示す図である。
図7に示したフレーム生成ブロックは、図1を参照して説明したフレーム生成ブロック1020の一実施例に対応(該当)する。
図7を参照すると、フレーム生成ブロックは、遅延補償ブロック7000、セルマッパ7010及び周波数インターリーバ7020を含むことができる。以下では、フレーム生成ブロックの各ブロックについて説明する。
遅延補償ブロック7000は、データパイプと対応する(該当)PLSデータとの間のタイミングを調節し、送信器側で(これらの)データパイプと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取り扱うことによって、PLSデータはデータパイプ(と同じ時間)だけ(by the same amount as)遅延される。BICMブロックの遅延は、主に時間インターリーバ5050によるものである。帯域内シグナリングデータは、次の時間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一つのフレームだけ先に伝達することができる。遅延補償ブロックは、それに合わせて帯域内シグナリングデータを遅延させる。
セルマッパ7010は、PLS、EAC、FIC、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、それぞれのデータパイプ、PLSセル及びEAC/FICセルに対する時間インターリーブによって生成されたデータセルを、もしあれば、一つのフレーム内でそれぞれのOFDMシンボルに対応(該当)するアクティブOFDMセルのアレイにマッピングすることである。(PSI(Program Specific Information)/SIなどの)サービスシグナリングデータは、別々(個別的)に(separately)収集されてデータパイプによって送られる。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って生成された動的情報によって動作する。フレームに関する詳細な内容については後で説明する。
周波数インターリーバ7020は、セルマッパ7010から受信されたデータセルをランダムにインターリーブし、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、異なるインターリーブシード(seed)順序(interleaving-seed order)を用いて2個の連続する(順次的な)(sequential)OFDMシンボルで構成されるOFDMシンボルペアで動作し得る。
上述したブロックは、省略したり、類似又は同一の機能を有するブロックに置き替えることができる。
図8は、本発明の一実施例に係るOFDM生成ブロックを示す図である。
図8に示したOFDM生成ブロックは、図1を参照して説明したOFDM生成ブロック1030の一実施例に対応(該当)する。
OFDM生成ブロックは、フレーム生成ブロックによって生成されたセルによってOFDMキャリアを変調し、パイロットを挿入し、伝送のための時間領域信号を生成する。また、該当ブロックは、保護区間を順次挿入し、PAPR減少処理を適用して最終RF信号を生成する。
図8を参照すると、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8000、2D−eSFNエンコーディングブロック8010、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)ブロック8020、PAPR減少ブロック8030、保護区間挿入ブロック8040、プリアンブル挿入ブロック8050、他のシステム挿入ブロック8060及びDACブロック8070を含むことができる。以下では、OFDM生成ブロックの各ブロックについて説明する。
パイロット及びリザーブ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。
OFDMシンボル内の多様なセルは、受信器で先験的に知られた伝送された値を有するパイロットとして知られた基準(参照、リファレンス)(reference)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よって特定の増加電力レベル(boosted power level)で伝送される。パイロット情報の値は、所与のシンボルで一つがそれぞれの伝送キャリア(それぞれの値が所与のシンボル上で送信されるそれぞれのキャリア)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(a reference sequence, which is a series of values, one for each transmitted carrier on any given symbol)から誘導される。パイロットは、フレーム同期化、周波数同期化、時間同期化、チャネル推定及び伝送モード識別のために使用することができ、また、位相雑音を追跡する(follow)ために使用することができる。
参照シーケンスから取得された参照情報は、フレームのプリアンブル、FSS及びFESを除いた全てのシンボルで分散パイロットセルで伝送される。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。各エッジキャリアは、プリアンブルシンボルを除いた全てのシンボル内のエッジパイロットと同一である。これらのエッジキャリアは、スペクトルのエッジまで周波数補間を許容するために挿入される。各FSSパイロットはFSSに挿入され、各FESパイロットはFESに挿入される。これらの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を許容するために挿入される。
本発明の一実施例に係るシステムは、非常にロバストな伝送モードをサポートするために分散型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型MISO方式であって、各アンテナはSFNネットワークにおけるそれぞれ異なる送信器(サイト)(transmitter site)に位置し得る。
2D−eSFNエンコーディングブロック8010は、SFN構成で時間及び周波数ダイバーシチを生成するために2D−eSFN処理を行い、複数の送信器から伝送された信号の位相を歪曲させる(distorts)ことができる。そのため、長時間の間の低い平面フェージング(low flat fading)又は深いフェージング(deep-fading)によるバーストエラーが軽減し得る。
IFFTブロック8020は、OFDM変調方式を用いて2D−eSFNエンコーディングブロック8010からの出力を変調することができる。パイロット(又はリザーブトーン)として指定されていないデータシンボルにおける全てのセルは、周波数インターリーバからのデータセルのうちの一つを伝達する。各セルはOFDMキャリアにマッピングされる。
PAPR減少ブロック8030は、時間領域で多様なPAPR減少アルゴリズムを用いて入力信号に対するPAPR減少を実行する。
保護区間挿入ブロック8040は保護区間を挿入することができ、プリアンブル挿入ブロック8050は信号の前にプリアンブルを挿入することができる。プリアンブルの構造についての詳細な内容は後で説明する。
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個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信号帯域幅で同時に伝送されるように、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個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称する。互いに異なる放送サービスは、地上波放送サービス、モバイル放送サービスなどを意味し得る。それぞれの放送サービスと関連するデータは、互いに異なるフレームを通じて伝送され得る。
DACブロック8070は、入力されたデジタル信号をアナログ信号に変換して出力することができる。DACブロック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伝送され得る。本発明の一実施例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。
上述したブロックは、設計によって、省略したり、類似又は同一の機能を有するブロックに置き替えることができる。
図9は、本発明の一実施例に係る次世代の放送サービスに関する放送信号受信装置の構造を示す図である。
本発明の一実施例に係る次世代の放送サービスに関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の放送サービスに関する放送信号送信装置に対応し得る。
本発明の一実施例に係る次世代の放送サービスに関する放送信号受信装置は、同期及び復調モジュール9000、フレームパージングモジュール9010、デマッピング(demapping)及びデコードモジュール9020、出力プロセッサ9030及びシグナリングデコードモジュール9040を含むことができる。以下では、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。
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って実行される手続の逆の手順(過程)(procedure)に対応する復調を実行することができる。
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、ユーザによって選択されたサービスが伝送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ると、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の手順に対応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は、シグナリングデコードモジュール9040から出力されたデータをデコードすることによって獲得され、放送信号送信装置によって生成されたスケジューリング情報が復元され得る。
デマッピング及びデコードモジュール9020は、入力信号をビット領域データに変換した後、必要に応じて各ビット領域データをデインターリーブすることができる。デマッピング及びデコードモジュール9020は、伝送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、デコードを通じて伝送チャネルで発生した誤りを訂正することができる。この場合、デマッピング及びデコードモジュール9020は、シグナリングデコードモジュール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ドのために必要な伝送パラメータを獲得することができる。
出力プロセッサ9030は、伝送効率を向上させるために、放送信号送信装置によって適用される多様な圧縮/信号処理手続の逆の手順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ドモジュール9040から出力されたデータから必要な制御情報を獲得することができる。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であり得る。
シグナリングデコードモジュール9040は、同期及び復調モジュール9000によって復調された信号からPLS情報を獲得することができる。上述したように、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ドモジュール9020及び出力プロセッサ9030は、シグナリングデコードモジュール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。
図10は、本発明の一実施例に係るフレーム構造を示す図である。
図10は、フレームタイプの構成例及びスーパフレームでのFRU(Frame Repetition Unit、フレーム反復単位)を示す。(a)は、本発明の一実施例に係るスーパフレームを示し、(b)は、本発明の一実施例に係るFRUを示し、(c)は、FRUでの多様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。
スーパフレームは8個のFRUで構成することができる。FRUは、フレームのTDMに対する基本多重化単位(basic multiplexing unit)であって、スーパフレームで8回繰り返される。
FRUにおいて、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)のうちの一つ又はFEFに属する。FRUにおいて、フレームの最大許容数は4であり、所与の物理プロファイルは、FRUで0回〜4回のうちいずれかの回数だけ表すことができる(例えば、ベース、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、必要であれば、プリアンブルでのPHY_PROFILEのリザーブ値を用いて拡張することができる。
FEF部分は、含まれるならば、FRUの端に挿入される。FEFがFRUに含まれる場合、FEFの最大数はスーパフレームで8である。各FEF部分が互いに隣接することは推奨(推薦)され(recommended)ない。
一つのフレームは、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)に示したように、フレームは、プリアンブル、一つ又は複数のFSS、ノーマルデータシンボル及びFESを含む。
プリアンブルは、高速フューチャキャスト(fast Futurecast)UTBシステム信号の検出を可能にし、信号の効率的な送信及び受信のための基本伝送パラメータの集合を提供する特別なシンボルである。プリアンブルについての詳細な内容は後で説明する。
FSSの主な目的はPLSデータを伝達することにある。高速同期化及びチャネル推定のために、これによるPLSデータの高速デコードのために、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せず、FES内での周波数のみの補間及び時間的補間を可能にする。
図11は、本発明の一実施例に係るフレームのシグナリング層構造を示す図である。
図11は、シグナリング層構造を示すが、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。フレームごとにプリアンブル信号によって伝達されるプリアンブルの目的は、フレームの基本伝送パラメータ及び伝送タイプを示すことにある。PLS1は、受信器が関心のあるデータパイプにアクセスするためのパラメータを含むPLS2データにアクセスしてデコードできるようにする。PLS2は、フレームごとに伝達され、2個の主要部分であるPLS2−STATデータ及びPLS2−DYNデータに分割される。PLS2データの静的及び動的部分には、必要であればパディングが後に来る。
図12は、本発明の一実施例に係るプリアンブルシグナリングデータを示す図である。
プリアンブルシグナリングデータは、受信器がフレーム構造内でPLSデータにアクセスし、データパイプをトレース(追跡)(trace)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についての詳細な内容は次の通りである。
PHY_PROFILE:該当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で与えられる。
FFT_SIZE:該当2ビットフィールドは、以下の表6で説明されるように、フレームグループ内における現フレームのFFTサイズを示す。
GI_FRACTION:該当3ビットフィールドは、以下の表7で説明されるように、現スーパフレームにおける保護区間の一部(分数、端数)(guard interval fraction)の値を示す。
EAC_FLAG:該当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。該当フィールドが「1」に設定されると、EASが現フレームに提供される。該当フィールドが「0」に設定されると、EASが現フレームで伝達されない。該当フィールドは、スーパフレーム内で動的に切り替えられ(転換され)(switched)得る。
PILOT_MODE:該当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(mobile)モードであるのか、又は固定モードであるのかを示す。該当フィールドが「0」に設定されると、モバイルパイロットモードが使用される。該当フィールドが「1」に設定されると、固定パイロットモードが使用される。
PAPR_FLAG:該当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。該当フィールドが「1」に設定される場合、トーンリザーブ(tone reservation)がPAPR減少のために使用される。該当フィールドが「0」に設定される場合、PAPR減少が使用されない。
FRU_CONFIGURE:該当3ビットフィールドは、現スーパフレームに存在するFRUの物理プロファイルタイプ構成を示す。現スーパフレームで全てのプリアンブルにおける該当フィールドにおいて、現スーパ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。該当3ビットフィールドは、以下の表8に示すように、それぞれのプロファイルに対して異なる形で定義される。
RESERVED:該当7ビットフィールドが将来の使用のためにリザーブされる。
図13は、本発明の一実施例に係るPLS1データを示す図である。
PLS1データは、PLS2の受信及びデコードを可能にするのに必要なパラメータを含む基本伝送パラメータを提供する。上述したように、PLS1データは、一つのフレームグループの全体のデュレーションの間で変化しない。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。
PREAMBLE_DATA:該当20ビットフィールドは、EAC_FLAGを除いたプリアンブルシグナリングデータの写し(コピー)である。
NUM_FRAME_FRU:該当2ビットフィールドは、FRUあたりのフレームの数を示す。
PAYLOAD_TYPE:該当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に示すようにシグナリングされる。
NUM_FSS:該当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。
SYSTEM_VERSION:該当8ビットフィールドは、伝送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個の4ビットフィールドに分離される。
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(変更)(change)は、互換でない(互換が不可能な)(non-backward-compatible)変化を示す。デフォルト値は「0000」である。該当の(this)標準で記載したバージョンに対して、値は「0000」に設定される。
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(backward-compatible)。
CELL_ID:これは、ATSC(Advanced Television Systems Committee)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システムごとに使用される周波数の数によって一つ又は複数の周波数で構成することができる。CELL_IDの値が知られていないか、特定されていない場合、該当フィールドは「0」に設定される。
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。
SYSTEM_ID:該当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、入力が一つ又は複数の入力ストリーム(TS、IP、GS)であって、出力がRF信号である地上波放送システムである。フューチャキャストUTBシステムは、もしあれば、FEF及び一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、ローカルサービス挿入を許容する。フレーム構造及びスケジューリングは、一つの場所で制御され、フューチャキャストUTBシステム内で全ての伝送に対して同一である。一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ことを意味する同一のSYSTEM_IDを有することができる(One or more Futurecast UTB systems may have the same SYSTEM_ID meaning that they all have the same physical layer structure and configuration)。
次のループは、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。ループサイズは、FRU内で4個の物理プロファイル(FEFを含む)がシグナリングされるように固定される。NUM_FRAME_FRUが4より小さいと、使用されないフィールドはゼロで埋められる。
FRU_PHY_PROFILE:該当3ビットフィールドは、関連するFRUの(i+1)番目のフレーム(iは、ループインデックスである)の物理プロファイルタイプを示す。該当フィールドは、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。
FRU_FRAME_LENGTH:該当2ビットフィールドは、関連する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を使用すると、フレームデュレーションの正確な値を得ることができる。
FRU_GI_FRACTION:該当3ビットフィールドは、関連するFRUの(i+1)番目のフレームの保護区間の一部(分数)の値を示す。FRU_GI_FRACTIONは、表7によってシグナリングされる。
RESERVED:該当4ビットフィールドは将来の使用のためにリザーブされる。
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。
PLS2_FEC_TYPE:該当2ビットフィールドは、PLS2の保護によって使用されるFECタイプを示す。FECタイプは、表10によってシグナリングされる。LDPCコードに対する詳細な内容は後で説明する。
PLS2_MOD:該当3ビットフィールドは、PLS2によって使用される変調タイプを示す。変調タイプは、表11によってシグナリングされる。
PLS2_SIZE_CELL:該当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セルの数として特定される)であるCtotal_partial_blockを示す。該当値は、現フレームグループ全体のデュレーションの間で一定である。
PLS2_STAT_SIZE_BIT:該当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。該当値は、現フレームグループ全体のデュレーションの間で一定である。
PLS2_DYN_SIZE_BIT:該当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。該当値は、現フレームグループ全体のデュレーションの間で一定である。
PLS2_REP_FLAG:該当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。該当フィールドの値が「1」に設定される場合、PLS2反復モードは活性化される(activated)。該当フィールドの値が「0」に設定されると、PLS2反復モードが非活性化される(deactivated)。
PLS2_REP_SIZE_CELL:該当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ごとに伝達されるPLS2に対する部分(partial)コーディングブロックのサイズ(QAMセルの数として特定される)であるCtotal_partial_blockを示す。反復が使用されない場合、該当フィールドの値は0に等しい(と同一である)(equal to)。該当値は、現フレームグループ全体のデュレーションの間で一定である。
PLS2_NEXT_FEC_TYPE:該当2ビットフィールドは、次のフレームグループの各フレームで伝達されるPLS2に使用されるFECタイプを示す。FECタイプは、表10によってシグナリングされる。
PLS2_NEXT_MOD:該当3ビットフィールドは、次のフレームグループの各フレームで伝達されるPLS2に使用される変調タイプを示す。変調タイプは、表11によってシグナリングされる。
PLS2_NEXT_REP_FLAG:該当1ビットフィールドは、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。該当フィールドの値が「1」に設定されると、PLS2反復モードは活性化される。該当フィールドの値が「0」に設定されると、PLS2反復モードは非活性化される。
PLS2_NEXT_REP_SIZE_CELL:該当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ごとに伝達されるPLS2に関する全コーディングブロックのサイズ(QAMセルの数として特定される)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、該当フィールドの値は0に等しい。該当値は、現フレームグループ全体のデュレーションの間で一定である。
PLS2_NEXT_REP_STAT_SIZE_BIT:該当14ビットフィールドは、次のフレームグループに関するPLS2−STATのサイズをビット数で示す。該当値は、現フレームグループで一定である。
PLS2_NEXT_REP_DYN_SIZE_BIT:該当14ビットフィールドは、次のフレームグループに関するPLS2−DYNのサイズをビット数で示す。該当値は、現フレームグループで一定である。
PLS2_AP_MODE:該当2ビットフィールドは、現フレームグループでPLS2に対して追加のパリティが提供されるか否かを示す。該当値は、現フレームグループ全体のデュレーションの間で一定である。下記の表12は、該当フィールドの値を示す。該当フィールドの値が「00」に設定されると、現フレームグループで追加のパリティがPLS2に対して使用されない。
PLS2_AP_SIZE_CELL:該当15ビットフィールドは、PLS2の追加のパリティビットのサイズ(QAMセルの数として特定される)を示す。該当値は、現フレームグループ全体のデュレーションの間で一定である。
PLS2_NEXT_AP_MODE:該当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ごとにPLS2シグナリングに対して追加のパリティが提供されるか否かを示す。該当値は、現フレームグループ全体のデュレーションの間で一定である。表12は、該当フィールドの値を定義する。
PLS2_NEXT_AP_SIZE_CELL:該当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ごとにPLS2の追加のパリティビットのサイズ(QAMセルの数として特定される)を示す。該当値は、現フレームグループ全体のデュレーションの間で一定である。
RESERVED:該当32ビットフィールドは将来の使用のためにリザーブされる。
CRC_32:PLS1シグナリング全体に適用される32ビットエラー検出コード
図14は、本発明の一実施例に係るPLS2データを示す図である。
図14は、PLS2データのPLS2−STATデータを示す。PLS2−STATデータはフレームグループ内で同一である一方、PLS2−DYNデータは現フレームに対して固有(特定)の(specific for)情報を提供する。
PLS2−STATデータのフィールドに関して、以下で具体的に説明する。
FIC_FLAG:該当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。該当フィールドの値が「1」に設定されると、FICは現フレームで提供される。該当フィールドの値が「0」に設定されると、FICは現フレームで伝達されない。該当値は、現フレームグループ全体のデュレーションの間で一定である。
AUX_FLAG:該当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。該当フィールドの値が「1」に設定されると、補助ストリームは現フレームで提供される。該当フィールドの値が「0」に設定されると、補助ストリームは現フレームで伝達されない。該当値は、現フレームグループ全体のデュレーションの間で一定である。
NUM_DP:該当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。該当フィールドの値は、1〜64の間であり、データパイプの数はNUM_DP+1である。
DP_ID:該当6ビットフィールドは、物理プロファイル内でデータタイプを一意に識別する。
DP_TYPE:該当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によってシグナリングされる。
DP_GROUP_ID:該当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、受信器が同一のDP_GROUP_IDを有するようになる特定の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アクセスするのに使用することができる。
BASE_DP_ID:該当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によって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、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得る。
DP_FEC_TYPE:該当2ビットフィールドは、関連するデータパイプによって使用されるFECタイプを示す。FECタイプは、以下の表14によってシグナリングされる。
DP_COD:該当4ビットフィールドは、関連するデータパイプによって使用されるコードレートを示す。コードレートは、以下の表15によってシグナリングされる。
DP_MOD:該当4ビットフィールドは、関連するデータパイプによって使用される変調を示す。変調は、以下の表16によってシグナリングされる。
DP_SSD_FLAG:該当1ビットフィールドは、SSDモードが関連するデータパイプで使用されるか否かを示す。該当フィールドの値が「1」に設定される場合、SSDは使用される。該当フィールドの値が「0」に設定される場合、SSDは使用されない。
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」と同一であるときのみに表れる。
DP_MIMO:該当3ビットフィールドは、いずれのタイプのMIMOエンコーディング処理が関連するデータパイプに適用されるのかを示す。MIMOエンコーディング処理のタイプは、以下の表17によってシグナリングされる。
DP_TI_TYPE:該当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、一つの時間インターリーブグループが、一つのフレームに対応し、一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、一つの時間インターリーブグループが、1より多いフレームで伝達され、一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。
DP_TI_LENGTH:該当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た値によって決定される。
DP_TI_TYPEの値が「1」に設定される場合、該当フィールドは、それぞれ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P1を示し、時間インターリーブグループあたり一つの時間インターリーブブロックが存在する(NTI=1)。該当2ビットフィールドとして許容されるPIの値は、以下の表18で定義される。
DP_TI_TYPEの値が「0」に設定される場合、該当フィールドは、時間インターリーブグループあたりの時間インターリーブブロックの数(NTI)を示し、フレームあたり一つの時間インターリーブグループが存在する(PI=1)。該当2ビットフィールドとして許容されるPIの値は、以下の表18で定義される。
DP_FRAME_INTERVAL:該当2ビットフィールドは、関連するデータパイプに対するフレームグループ内でのフレーム間隔(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、それぞれ「00」、「01」、「10」、「11」)である。フレームグループの全てのフレームに表れていないデータパイプに対して、該当フィールドの値は連続する(順次的な)(successive)フレーム間の間隔と同一である。例えば、データパイプがフレーム1、5、9、13などのフレームに表れると、該当フィールドの値は「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て、該当フィールドの値は「1」に設定される。
DP_TI_BYPASS:該当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(可用)性(availability)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場合、該当フィールド値は「1」に設定される。その一方、時間インターリーブが使用される場合、該当フィールド値は「0」に設定される。
DP_FIRST_FRAME_IDX:該当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フレームの第1フレームのインデックスを示す。DP_FIRST_FRAME_IDXの値は0〜31の間である。
DP_NUM_BLOCK_MAX:該当10ビットフィールドは、該当データパイプに対するDP_NUM_BLOCKSの最大値を示す。該当フィールドの値は、DP_NUM_BLOCKSと同一の範囲を有する。
DP_PAYLOAD_TYPE:該当2ビットフィールドは、所与の(該当)データパイプによって伝達されるペイロードデータのタイプを示す。DP_PAYLOAD_TYPEは、以下の表19によってシグナリングされる。
DP_INBAND_MODE:該当2ビットフィールドは、現データパイプが帯域内シグナリング情報を伝達するか否かを示す。帯域内シグナリングタイプは、以下の表20によってシグナリングされる。
DP_PROTOCOL_TYPE:該当2ビットフィールドは、所与の(該当)データパイプによって伝達されるペイロードのプロトコルタイプを示す。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ると、以下の表21によってシグナリングされる。
DP_CRC_MODE:該当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によってシグナリングされる。
DNP_MODE:該当2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)に設定される場合、関連するデータパイプによって使用されるヌルパケット削除モードを示す。DNP_MODEは、以下の表23によってシグナリングされる。DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)でない場合、DNP_MODEは「00」の値に設定される。
ISSY_MODE:該当2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)に設定される場合、関連するデータパイプによって使用されるISSYモードを示す。ISSY_MODEは、以下の表24によってシグナリングされる。DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)でない場合、ISSY_MODEは「00」の値に設定される。
HC_MODE_TS:該当2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがTS(「00」)に設定される場合、関連するデータパイプによって使用されるTSヘッダ圧縮モードを示す。HC_MOD_TSは、以下の表25によってシグナリングされる。
HC_MODE_IP:該当2ビットフィールドは、DP_PAYLOAD_TYPEがIP(「01」)に設定される場合のIPヘッダ圧縮モードを示す。HC_MOD_IPは、以下の表26によってシグナリングされる。
PID:該当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」に設定される場合のTSヘッダ圧縮のためのPIDの数を示す。
RESERVED:該当8ビットフィールドは、将来の使用のためにリザーブされる。
次のフィールドは、FIC_FLAGが「1」と同一であるときのみに表れる。
FIC_VERSION:該当8ビットフィールドは、FICのバージョン番号を示す。
FIC_LENGTH_BYTE:該当13ビットフィールドは、FICの長さをバイト単位で示す。
RESERVED:該当8ビットフィールドは、将来の使用のためにリザーブされる。
次のフィールドは、AUX_FLAGが「1」と同一であるときのみに表れる。
NUM_AUX:該当4ビットフィールドは、補助(AUXiliary)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。
AUX_CONFIG_RFU:該当8ビットフィールドは、将来の使用のためにリザーブされる。
AUX_STREAM_TYPE:該当4ビットフィールドは、現補助ストリームのタイプを示すための将来の使用のためにリザーブされる。
AUX_PRIVATE_CONFIG:該当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将来の使用のためにリザーブされる。
図15は、本発明の他の一実施例に係るPLS2データを示す図である。
図15は、PLS2データのPLS2−DYNを示す。PLS2−DYNデータの値は、一つのフレームグループのデュレーションの間で変化可能である一方、フィールドのサイズは一定である。
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。
FRAME_INDEX:該当5ビットフィールドは、スーパフレーム内での現フレームのフレームインデックスを示す。スーパフレームの第1フレームのインデックスは「0」に設定される。
PLS_CHANGE_COUNTER:該当4ビットフィールドは、構成が変化する前のスーパフレームの数を示す。構成が変化する次のスーパフレームは、該当フィールド内でシグナリングされる値によって示される。該当フィールドの値が「0000」に設定されると、これは、如何なる予定された変化も予測されないことを意味する。例えば、「1」の値は、次のスーパフレームに変化があることを示す。
FIC_CHANGE_COUNTER:該当4ビットフィールドは、構成(すなわち、FICのコンテンツ(内容)(contents))が変化する前のスーパフレームの数を示す。構成が変化する次のスーパフレームは、該当フィールド内でシグナリングされる値によって示される。該当フィールドの値が「0000」に設定されると、これは、如何なる予定された変化も予測されないことを意味する。例えば、「0001」の値は、次のスーパフレームに変化があることを示す。
RESERVED:該当16ビットフィールドは、将来の使用のためにリザーブされる。
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するパラメータを説明するNUM_DPでのループ内に示される(現れる)。
DP_ID:該当6ビットフィールドは、物理プロファイル内におけるデータパイプを一意に示す。
DP_START:該当15ビット(又は13ビット)フィールドは、DPUアドレッシング技法を用いてデータパイプの最初の開始位置を示す。DP_STARTフィールドは、以下の表27に示したように、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。
DP_NUM_BLOCK:該当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でのFECブロックの数を示す。DP_NUM_BLOCKの値は0〜1023の間である。
RESERVED:該当8ビットフィールドは、将来の使用のためにリザーブされる。
次のフィールドは、EACと関連するFICパラメータを示す。
EAC_FLAG:該当1ビットフィールドは、現フレームでのEACの存在を示す。該当ビットは、プリアンブルでのEAC_FLAGと同一の値である。
EAS_WAKE_UP_VERSION_NUM:該当8ビットフィールドは、自動活性化(ウェークアップ)(wake-up)指示のバージョン番号を示す。
EAC_FLAGフィールドが「1」と同一である場合、次の12ビットが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」と同一である場合、次の12ビットがEAC_COUNTERに割り当てられる。
EAC_LENGTH_BYTE:該当12ビットフィールドは、EACの長さをバイトで示す。
EAC_COUNTER:該当12ビットフィールドは、EACが到逹するフレームの前のフレームの数を示す。
次のフィールドは、AUX_FLAGフィールドが「1」と同一である場合にのみ表れる。
AUX_PRIVATE_DYN:該当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将来の使用のためにリザーブされる。該当フィールドの意味は、設定可能なPLS2−STATにおけるAUX_STREAM_TYPEの値に依存する。
CRC_32:PLS2全体に適用される32ビットエラー検出コード
図16は、本発明の一実施例に係るフレームの論理構造を示す図である。
上述したように、PLS、EAC、FIC、データパイプ、補助ストリーム及びダミーセルは、フレームにおけるOFDMシンボルのアクティブキャリアにマッピングされる。PLS1及びPLS2は、まず、一つ又は複数のFSSにマッピングされる。その後、EACが存在する場合、EACセルは直後に来るPLSフィールドにマッピングされる。その後、FICが存在すれば、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たり、EAC又はFICが存在する場合、EAC又はFICの後にマッピングされる。まず、タイプ1のデータパイプがマッピングされ、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で説明する。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、もしあれば、データパイプが次にマッピングされ、ここでは、ダミーセルが順次後に来る。上述した順序、すなわち、PLS、EAC、FIC、データパイプ、補助ストリーム及びダミーデータセルの順に全て共にマッピングすることによって、フレームでのセル容量を正確に(完全に)(exactly)埋める。
図17は、本発明の一実施例に係るPLSマッピングを示す図である。
PLSセルは、FSSのアクティブキャリアにマッピングされる。PLSが占めるセルの数によって、一つ又は複数のシンボルがFSSとして指定され、FSSの数(NFSS)は、PLS1でのNUM_FSSによって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(待ち時間)(latency)はPLSで重要な事案であるので、FSSは高い密度を有しており、高速同期化及びFSS内での周波数のみの補間を可能にする。
PLSセルは、図17の例に示したように、トップダウン(下向き式)で(in a top-down manner)FSSのアクティブキャリアにマッピングされる。PLS1セルは、まず、第1FSSの第1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来て、マッピングは、第1FSSの最後のセルインデックスまで下側方向に継続される(続く)。必要なPLSセルの総数が一つのFSSのアクティブキャリアの数を超えると、マッピングは、次のFSSに進行し、第1FSSと完全に同一の方式で継続される。
PLSマッピングの完了後、データパイプが次に伝達される。EAC、FIC又はEAC及びFICの全てが現フレームに存在すると、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。
図18は、本発明の一実施例に係るEACマッピングを示す図である。
EACは、EASメッセージを伝達する専用チャネルであって、EASに関するデータパイプに連結される(links to)。EASサポートは提供されるが、EAC自体は、全てのフレームに存在することもあり、全てのフレームに存在しないこともある。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セルを除いては、FIC、データパイプ、補助ストリーム及び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。
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メッセージサイズによって、図18に示したように、EACセルは少ないシンボルを占めることができる。
EACセルは、PLS2の最後のセルの直後に来て、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側方向に継続される。必要なEACセルの総数が最後のFSSの残っているアクティブキャリアの数を超えると、EACマッピングは次のシンボルに進行し(進み)、FSSと完全に同一の方式で継続される。この場合、EACのマッピングが行われる次のシンボルはノーマルデータシンボルであって、これは、FSSより多くのアクティブキャリアを有する。
EACマッピングの完了後、もし存在すれば、FICが次に伝達される。(PLS2フィールドでのシグナリングで)FICが伝送されない場合、データパイプがEACの最後のセルの直後に来る。
図19は、本発明の一実施例に係るFICマッピングを示す図である。
(a)は、EACがない場合のFICセルのマッピングの例を示し、(b)は、EACがある場合のFICセルのマッピングの例を示す。
FICは、高速サービス獲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。該当情報は、主に各データパイプ間のチャネルバインディング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、サービスの数及びBASE_DP_IDなどの情報を獲得することができる。高速サービスの獲得のために、FICのみならず、ベースデータパイプもBASE_DP_IDを用いてデコードされ得る。ベースデータパイプが伝送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同一の方式でエンコードされてフレームにマッピングされる。そのため、ベースデータパイプに対する追加の説明が必要でない。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、管理層の仕様で説明した通りである。
FICデータは選択的であり(optional)、FICの使用は、PLS2の静的な部分でFIC_FLAGパラメータによってシグナリングされる。FICが使用されると、FIC_FLAGは「1」に設定され、FICに関するシグナリングフィールドはPLS2の静的な部分で定義される。該当フィールドでシグナリングされるものはFIC_VERSION及びFIC_LENGTH_BYTEである。FICは、PLS2と同一の変調、コーディング及び時間インターリーブパラメータを用いる。FICは、PLS2_MODE及びPLS2_FECなどの同一のシグナリングパラメータを共有する。FICデータは、もしあれば、PLS2の後にマッピングされたり、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、補助ストリーム及び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、これは再びPLSと同一である。
PLSの後に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。
FICセルは、PLS2の最後のセルの直後に来て、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側方向に継続される。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キャリアの数を超えると、残りのFICセルのマッピングは次のシンボルに進行し、これは、FSSと完全に同一の方式で継続される。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より多くのアクティブキャリアを有する。
EASメッセージが現フレームで伝送されると、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。
FICマッピングの完了後、一つ又は複数のデータパイプがマッピングされ、その後、もしあれば、補助ストリーム及びダミーセルが後に来る。
図20は、本発明の一実施例に係るデータパイプのタイプを示す図である。
(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。
先行するチャネル、すなわち、PLS、EAC及び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つのタイプのうちの一つに分類される。
タイプ1のデータパイプ:データパイプがTDMによってマッピングされる。
タイプ2のデータパイプ:データパイプがFDMによってマッピングされる。
データパイプのタイプは、PLS2の静的な部分でDP_TYPEフィールドによって示す。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、最後のセルインデックスに到逹した後、シンボルインデックスが1ずつ増加する。次のシルボル内で、データパイプは、p=0から始めてセルインデックスの昇順に継続してマッピングされる。一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、それぞれのタイプ1のデータパイプは、データパイプのTDMと同様に(類似する形に)(similar to)時間でグループ化される。
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シンボルに到逹した後、セルインデックスは1ずつ増加し、シンボルインデックスは第1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。一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、それぞれのタイプ2のデータパイプは、データパイプのFDMと同様に周波数でグループ化される。
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、必要時にフレーム内で共存し得るが、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、データパイプの伝送に使用可能なOFDMセルの総数を超えることができない。
ここで、DDP1は、タイプ1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OFDMセルの数に該当する。PLS、EAC、FICがいずれもタイプ1のデータパイプと同一の方式で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。そのため、タイプ1のマッピングは、常にタイプ2のマッピングに先行する。
図21は、本発明の一実施例に係るデータパイプマッピングを示す図である。
(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。
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データセルに対して定義される。アドレッシング方式は、それぞれのタイプ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の動的部分での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。
EAC及びFICなしで、アドレス0は、最後のFSSでPLSを伝達する最後のセルの直後に来るセルを称する。EACが伝送され、FICが該当フレームにない場合、アドレス0は、EACを伝達する最後のセルの直後に来るセルを称する。FICが該当フレームで伝送されると、アドレス0は、FICを伝達する最後のセルの直後に来るセルを称する。タイプ1のデータパイプに対するアドレス0は、(a)に示したように、2個の互いに異なる場合を考慮して算出することができる。(a)の例において、PLS、EAC及びFICは全て伝送されると仮定する。EAC及びFICのうちの一つ又は両方とも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までの全てのセルをマッピングした後、FSS内に残っているセルがある。
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データセルに対して定義される。アドレッシング方式は、それぞれのタイプ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の動的部分での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。
(b)に示したように、3個の少し異なるケースが可能である。(b)の左側上に示した第1ケースは、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することができる。中央に示した第2ケースは、FICはノーマルシンボルのセルを占めるが、該当シンボルでのFICセルの数はCFSSより大きくない。(b)の右側に示した第3ケースは、該当シンボルにマッピングされたFICセルの数がCFSSを超える点を除いては第2ケースと同一である。
PLS、EAC及び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。
データパイプユニット(DPU)は、フレームで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。
DPUは、フレームでデータパイプの位置を探すためのシグナリング単位と定義される。セルマッパ7010は、それぞれのデータパイプに対して時間インターリーブによって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、それぞれの時間インターリーブブロックは、可変な数のXFECBLOCK(の可変数)(a variable number of XFECBLOCKs)を含み、これは、結局、セルの集合で構成される。XFECBLOCKでのセルの数(Ncells)は、FECBLOCKサイズ、Nldpc及びコンステレーションシンボルごとに伝送されるビット数に依存する。DPUは、所与の物理プロファイルでサポートされるXFECBLOCKでのセルの数(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と定義される。それぞれの物理プロファイルがFECBLOCKサイズの互いに異なる組合せ及びコンステレーションシンボルごとに異なるビット数をサポートするので、LDPUは物理プロファイルに基づいて定義される。
図22は、本発明の一実施例に係るFEC構造を示す図である。
図22は、ビットインターリーブ前の本発明の一実施例に係るFECの構造を示す。上述したように、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に対してFECエンコーディングを実行することができる。図示した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対応する同一の値を有する。
図22に示したように、BCHエンコーディングがそれぞれのBBF(Kbchビット)に適用された後、LDPCエンコーディングがBCHエンコードされたBBF(Kldpcビット=Nbchビット)に適用される。
Nldpc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。
以下の表28及び表29は、ロングFECBLOCK及びショートFECBLOCKのそれぞれに対するFECエンコーディングパラメータを示す。
BCHエンコーディング及びLDPCエンコーディングの具体的な動作は次の通りである。
12−誤り訂正BCHコードは、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、全ての多項式を乗じることによって得られる。
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。完成したBldpc(FECBLOCK)を生成するために、Pldpc(パリティビット)がそれぞれのIldpc(BCH−エンコードされたBBF)からシステマティック(組織的)に(systematically)エンコードされ、Ildpcに付加される。完成したBldpc(FECBLOCK)は、次の数式として表現される。
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でそれぞれ与えられる。
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。
1)パリティビットの初期化
2)パリティチェックマトリックスのアドレスの第1行で特定されたパリティビットアドレスで第1情報ビット(i0)を累算する。パリティチェックマトリックスのアドレスの詳細な内容は後で説明する。例えば、比率13/15に対して、
3)次の359個の情報ビット(is)(s=1、2、…、359)に対して、次の数式を用いてパリティビットでisを累算する。
ここで、xは、第1ビット(i0)に対応するパリティビット累算器のアドレスを示し、Qldpcは、パリティチェックマトリックスのアドレスで特定されたコードレート依存定数である。上記の例である、比率13/15に対する、よって、情報ビット(i1)に対するQldpc=24に継続して、次の動作が実行される。
4)361番目の情報ビット(i360)に対して、パリティビット累算器のアドレスは、パリティチェックマトリックスのアドレスの第2行において与えられる。同様の方式で、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)に対応するパリティビット累算器のアドレス、すなわち、パリティチェックマトリックスの第2行のエントリを示す。
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て、パリティチェックマトリックスのアドレスからの新たな行は、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。
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ように得られる。
6)i=1から始めて、次の動作を順次実行する。
ここで、pi(i=0、1、…、Ndpc−Kldpc−1)の最終コンテンツは、パリティビット(pi)と同一である。
表30を表31に置き替え、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替えることを除いては、ショートFECBLOCKに対する該当LDPCエンコーディング手続は、ロングFECBLOCKに対するt LDPCエンコーディング手続に従う。
図23は、本発明の一実施例に係るビットインターリーブを示す図である。
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インナーグループ(内部グループ、インターグループ)(inner-group)インターリーブが後に来るパリティインターリーブで構成される。
(a)は、QCBインターリーブを示し、(b)は、インナーグループインターリーブを示す。
FECBLOCKはパリティインターリーブされ得る。パリティインターリーブの出力において、LDPCコードワードは、ロングFECBLOCKで180個の隣接したQCBで構成され、ショートFECBLOCKで45個の隣接したQCBで構成される。ロング又はショートFECBLOCKでのそれぞれの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って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におけるQCBは、図23に示したように、QCBインターリーブによって並べ替えられるが、ここで、FECBLOCKの長さによってNcells=64800/ηMOD又は16200/ηMODである。QCBインターリーブパターンは、変調タイプ及びLDPCコードレートの各組合せに固有である。
QCBインターリーブ後、インナー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(ηMOD)に従って実行される。一つのインナーグループに対するQCBの数(NQCB_IG)も定義される。
インナーグループインターリーブ処理は、QCBインターリーブ出力のNQCB-IG個のQCBで実行される。インナーグループインターリーブは、360個の列(columns)及びNQCB_IG個の行(rows)を用いてインナーグループのビットを書き込んで読み取る処理を含む。書き込み動作において、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、各行でm個のビットを読み取る。ここで、mは、NUCの場合は1に等しく、NUQの場合は2に等しい。
図24は、本発明の一実施例に係るセル−ワード逆多重化(デマルチプレクス)を示す図である。
図24において、(a)は、8及び12 bpcu MIMOに対するセル−ワード逆多重化を示し、(b)は、10 bpcu MIMOに対するセル−ワード逆多重化を示す。
図25は、本発明の一実施例に係る時間インターリーブを示す図である。
(a)〜(c)は、時間インターリーブモードの例を示す。
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、それぞれのデータパイプに対して異なる形に設定することができる。
PLS2−STATデータの一部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。
DP_TI_TYPE(許容された値: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あたりの複数の時間インターリーブブロック(一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、一つの時間インターリーブグループは一つのフレームに(フレーム間のインターリーブを行わずに)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あたり一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、一つ又は複数のフレームにわたって拡散される(フレーム間インターリーブ(inter-frame interleaving))。
DP_TI_LENGTH:DI_TI_TYPE=「0」である場合、該当パラメータは、時間インターリーブグループあたりの時間インターリーブブロックの数(NTI)である。DP_TI_TYPE=「1」である場合、該当パラメータは、一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(PI)である。
DP_NUM_BLOCK_MAX(許容された値:0〜1023):時間インターリーブグループあたりのXFECBLOCKの最大数を示す。
DP_FRAME_INTERVAL(許容された値:1、2、4、8):所与の物理プロファイルの同一のデータパイプを伝達する2個の連続する(順次的な)フレーム間のフレームの数(IJUMP)を示す。
DP_TI_BYPASS(許容された値: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い場合、該当パラメータは「1」に設定される。時間インターリーブが用いられる場合、該当パラメータは「0」に設定される。
さらに、PLS2−DYNデータからのパラメータ(DP_NUM_BLOCK)は、データグループの一つの時間インターリーブグループによって伝達されるXFECBLOCKの数を示す。
時間インターリーブがデータフレームに用いられない場合、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及び時間インターリーブモードは考慮されない。しかし、スケジューラからの動的構成情報のための遅延補償ブロックは依然として必要である。各データパイプにおいて、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。すなわち、それぞれ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、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NxBLOCK_Group_(n)で示し、PLS2−DYNデータでDP_NUM_BLOCKとしてシグナリングされる。このとき、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)まで変化可能である。
それぞれの時間インターリーブグループは、一つのフレームに直接マッピングされたり、P1個のフレームにわたって拡散される。また、それぞれの時間インターリーブグループは、一つ又は複数(NTI個)の時間インターリーブブロックに分離される。ここで、それぞれ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一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、少し異なる数の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ると、時間インターリーブグループは一つのフレームにのみ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個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のオプションは除く)。
それぞれのデータパイプにおいて、時間インターリーブメモリは、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)を記憶(格納)する(store)。入力されたXFECBLOCKは、
と定義されると仮定する。ここで、dn,s,r,qは、n番目の時間インターリーブグループのs番目の時間インターリーブブロックにおいてr番目のXFECBLOCKのq番目のセルであって、次のようなSSD及びMIMOエンコーディングの出力を示す。
一般に、時間インターリーバは、フレーム生成処理の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、それぞれのデータパイプに対して2個のメモリバンクで達成される。第1時間インターリーブブロックは第1バンクに書き込まれる。第1バンクで読み取られる間、第2時間インターリーブブロックが第2バンクに書き込まれる。
時間インターリーブは、ツイスト行−列ブロックインターリーバである。n番目の時間インターリーブグループのs番目の時間インターリーブブロックに対して、列の数(Nc)がNxBLOCK_TI(n,s)に等しい一方、時間インターリーブメモリの行の数(Nr)はセルの数(Ncell)に等しい(すなわち、Nr=Ncell)。
図26は、本発明の一実施例に係るツイスト行−列ブロックインターリーバの基本動作を示す図である。
図27は、本発明の他の一実施例に係るツイスト行−列ブロックインターリーバの動作を示す図である。
時間インターリーブグループの数は3に設定される。時間インターリーバのオプションは、DP_TI_TYPE=「0」、DP_FRAME_INTERVAL=「1」、DP_TI_LENGTH=「1」、すなわち、NTI=1、IJUMP=1、及びPI=1によってPLS2−STATデータでシグナリングされる。それぞれNcells=30であるXFECBLOCKの時間インターリーブグループあたりの数は、それぞれのNxBLOCK_TI(0,0)=3、NxBLOCK_TI(1,0)=6、及びNxBLOCK_TI(2,0)=5によってPLS2−DYNデータでシグナリングされる。XFECBLOCKの最大数は、NxBLOCK_Group_MAXによってPLS2−STATデータでシグナリングされ、これは、
図28は、本発明の一実施例に係るツイスト行−列ブロックインターリーバの対角線方向の読み取りパターンを示す図である。
図29は、本発明の一実施例に係るそれぞれのインターリーブアレイからインターリーブされたXFECBLOCKを示す図である。
図29は、パラメータ
及びSshift=3を有するそれぞれのインターリーブアレイからインターリーブされたXFECBLOCKを示す図である。
以下では、本発明の一実施例に係るビットインターリーバ5020に関して説明する。
上述したように、本発明の一実施例に係るビットインターリーバ5020は、データFECエンコーダ5010とコンステレーションマッパ5030との間に位置することができ、LDPCエンコードされて出力される各ビットを、受信端でのLDPCデコードを考慮してコンステレーションマッパ5030の互いに異なる信頼性を有するビットポジションと連結させる(connect to)役割をすることができる。
本発明の一実施例に係るビットインターリーバ5020は、図23で説明したように、パリティインターリーブ、QCBインターリーブ及びインナーグループインターリーブを用いて各入力ビットをインターリーブすることができる。
上述したように、本発明の一実施例に係るビットインターリーバ5020は、LDPCコード及び変調方式に関して最適化されるように設計されている。したがって、本発明では、LDPCコードワードの長さが64K及び16Kである場合と、変調方式がQPSK、NUC−16、NUC−64、NUC−256、NUC1Kである場合との組合せのためのビットインターリーブ及びビットインターリーブパラメータを提案する。
図30は、本発明の一実施例に係るビットインターリーバを示したブロック図である。
図30に示したビットインターリーバは、上述したビットインターリーバ5020の一実施例であって、本発明の一実施例に係るビットインターリーバは、パリティインターリーブブロック30000、QCBインターリーブブロック30100及びブロックインターリーブブロック30200を含むことができる。本発明の一実施例に係るQCBインターリーブブロック30100は、グループワイズ(group-wise)ブロックと称することもできる。これは、設計者の意図によって変更可能である。
以下、各ブロックに関して説明する。
パリティインターリーブブロック30000は、LDPCエンコードされた各ビットのうち、パリティ部分に該当する各ビット(FECブロックの各パリティビット)がQC(Quasi Cyclic)形態のブロック又はグループを形成できるようにインターリーブを行うことができる。すなわち、パリティインターリーブブロック30000は、パリティインターリーブ後、QC形態で各パリティビットをインターリーブし、LDPC QCサイズに該当する各ビットを束ねて(LDPC QCサイズに該当するビットをそれぞれグループにして)、各QCブロックを構成して出力することができる。パリティインターリーブブロック30000の出力は、図23で説明した通りである。
QCBインターリーブブロック30100は、図23で説明した方式に従ってQCBインターリーブを行うことができる。すなわち、図23で説明したように、パリティインターリーブブロック30000から出力した複数のQCブロックが入力されると、QCBインターリーブブロック30100は、各QCブロックをインターリーブパターン又はインターリーブシーケンスによってインターリーブすることができる。本発明の一実施例に係るビットインターリーブパターン又はビットインターリーブシーケンスは、パーミュテーションオーダ(並べ替え順序)(permutation order)又はパーミュテーションシーケンス(permutation sequence)と称することができる。また、本発明の一実施例に係るQCブロックは、グループと称することができる。これは、設計者の意図によって変更可能である。本発明の一実施例に係るパーミュテーションオーダは、各LDPCコードレートと変調タイプとの組合せ(結合)(combination)によって固有に決定することができる。また、本発明の一実施例に係るビットインターリーバが多様な方式のブロックインターリーブを行う場合にも、パーミュテーションオーダによってブロックインターリーブ方式と関係なく同一のビットシーケンス出力が可能である。
本発明では、64800の長さのLDPCブロックの場合は180個(=64800/360)のQCブロックで構成され、16200の長さのLDPCブロックの場合は45個のQCブロックで構成されることを一実施例とすることができる。これは、設計者の意図によって変更可能な事項である。
ブロックインターリーブブロック30200は、上述したパーミュテーションオーダによって出力された各ビットの入力を受け取り、ブロックインターリーブを行うことができる。本発明の一実施例に係るブロックインターリーブは、書き込み動作及び読み取り動作を含むことができる。
図31は、本発明の一実施例に係るQCBインターリーブとブロックインターリーブとの関係を示したブロック図である。
図31に示したように、QCBインターリーバは、入力された各QCブロックごとにパーミュテーションオーダを使用してインターリーブを行うことができる。その後、ブロックインターリーバは、インターリーブが行われた各ビットの入力を受け取り、ブロックインターリーブを行うことができる。
図32は、本発明の一実施例に係るブロックインターリーブパラメータを示したテーブルである。
具体的には、図32に示したテーブルは、変調タイプによる変調オーダ(次数)を示す。変調オーダは、変調タイプによって一つのシンボルを構成する各ビットの個数を意味する。図31に示したように、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、変調オーダを用いてブロックインターリーブを行うことができる。具体的な内容は後で説明する。
図33は、本発明の一実施例に係るブロックインターリーブの書き込み動作を示す。
まず、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、入力される各ビットを変調オーダサイズと同一の個数の行に順次書き込むことができる。変調オーダサイズと同一の個数の全ての行にビットが書き込まれると、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、残ったビットを最後の行に書き込むことができる。
図面の下端に示したように、残った各ビットの個数は、
と表現することができる。
図34は、本発明の一実施例に係るブロックインターリーブの読み取り動作を示す。
本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、上述したように、行方向に各入力ビットの書き込み動作を行った後、列方向に読み取り動作を行うことができる。
すなわち、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、最初に書き込まれたビットの開始位置から列方向に各ビットを順次読み取ることができる。したがって、列方向に1回読み取る度に一つのシンボルにマッピングされる各ビットシーケンスが順次出力される。
ビットサイズと同一の個数の各列に書き込まれた各ビットを読み取った後、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、書き込み動作で残った各ビットに対して行方向に読み取って出力することができる。
図35は、本発明の一実施例に係るビットデインターリーバを示す。
本発明の一実施例に係るビットデインターリーバは、上述したビットインターリーバの逆の動作を行うことができる。
まず、チャネルを通過したシンボルは、セル/時間デインターリーバブロックを通じてインターリーブが行われる前のシンボルの順にリオーダ(再配列)(reordering)することができる。その後、復調器は、シンボルを構成する各ビットに対するLLR(Log Likelihood Ratio)値を求めることができる。
その後、本発明の一実施例に係るビットデインターリーバは、入力されたLLR値を元のインターリーブ前の各ビットの順に再構成するためにデインターリーブを行うことができる。この場合、ビットデインターリーバは、上述したビットインターリーバの逆の手順として、ブロックデインターリーブ及びQCBデインターリーブを行うことができる。但し、パリティインターリーブの逆の手順であるパリティデインターリーブは、受信器でQC形式に変更した各LDPCビットをベースにしてデコードする場合に省略可能である。また、ブロックインターリーブ及びQCBデインターリーブは、図30〜図34で説明したビットインターリーブの読み取り・書き込み動作の逆の手順に対応する。
上述した各ブロックは、設計者の意図によって削除したり、同一又は類似する機能を有する他のブロックに置き替えることができる。
図36は、本発明の他の実施例に係るビットインターリーバを示す。
具体的には、図36は、QCブロックインターリーブのパーミュテーションオーダが受信器のROMに記憶された場合、ROMを用いてLDPCメモリとビットインターリーブメモリとが共有される場合の実施例を示す。この場合、ビットデインターリーバのための別の(追加の)(additional)メモリが必要でないという長所がある。
図面の上部(上端)(upper part)は、図35で説明したビットデインターリーブを含む受信器の動作を示し、図面の下部(下端)(lower part)は、LDPCデコーダとメモリを共有する場合、インターリーブパーミュテーションオーダをLDPCメモリに記憶する処理を示す。
具体的には、本発明の一実施例に係る受信器は、復調器を通じて入ってきたLLR値をLDPCデコードでa−priori(APP) LLRとして使用するためにレジスタに記憶することができる。この場合、必要なレジスタの個数は、パーミュテーションオーダ及び変調タイプによって決定することができる。具体的には、NUC−256のコンステレーションの場合、8個のQCブロックが集まってNUC−256シンボルを構成するので、360ビットx8個に対応するレジスタが必要である。その後、受信器は、ROMに記憶されたパーミュテーションオーダを通じて該当ビットがLDPCのいずれのQCブロックに対応するのかを確認することができる。その後、本発明の一実施例に係る受信器は、この情報を用いてCNアップデートを通じてLLR値をアップデートすることができる。その後、アップデートされたLLR値は、次の反復動作(iteration)のPriori LLRとして使用するために再度APP LLRメモリに記憶することができる。図面に示したコントローラは、上述した情報記憶(格納)(storage)処理を制御(総括)する(control)ことができる。上述した処理を反復すると、LDPCのデコードを行うことができ、LDPCメモリのみを使用してビットデインターリーブを行うことができる。
上述した各ブロックは、設計者の意図によって削除したり、同一又は類似の機能を有する他のブロックに置き替えることができる。
以下では、本発明の他の実施例に係るビットインターリーバを説明する。
図37は、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバの動作を示す。
(a)は、ブロックインターリーバがQCBインターリーブ後に出力されたQCブロックの各ビットをブロックインターリーバの列方向に書き込む動作を行い、一つの列に各ビットが埋められると、次の列に各ビットを書き込む動作を示す。その後、ブロックインターリーバは行方向に各ビットを読み取る動作を行うことができる。
(b)は、ブロックインターリーバがQCブロックの各ビットをブロックインターリーバの行方向に書き込んだ後、QCブロックに該当する360個のビットを書き込むと、次のQCブロックの各ビットを次の行に再度行方向に書き込む動作を示す。その後、ブロックインターリーバは、列方向に各ビットを読み取る動作を行うことができる。また、ブロックインターリーバが列方向に読み取って出力する(各)ビットを一つのグループと称することができる。
図38は、本発明の他の実施例に係るブロックインターリーバの書き込み動作を示す。
図38は、図33及び図37(a)で説明したブロックインターリーバの書き込み動作の他の実施例に該当する。
まず、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、入力される各ビットを変調オーダサイズと同一の個数の列に書き込むことができる。変調オーダサイズと同一の個数の全ての列にビットが書き込まれると、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、残った各ビットを最後の行に書き込むことができる。
図面の下端に示したように、残った各ビットの個数は、
と表現することができる。
図39は、本発明の他の実施例に係るブロックインターリーブの読み取り動作を示す。
図39は、図34で説明したブロックインターリーバの読み取り動作の他の実施例に該当する。本発明の他の実施例に係るブロックインターリーバは、上述したように、列方向に各入力ビットを書き込む動作を行った後、行方向に読み取る動作を行うことができる。
すなわち、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、最初に書き込まれたビットの開始位置から行方向に各ビットを順次読み取ることができる。したがって、行方向に1回読み取る度に一つのシンボルにマッピングされる各ビットシーケンスが順次出力される。変調オーダのサイズと同一の個数の列に書き込まれた各ビットを読み取った後、ブロックインターリーバは、書き込み動作で残った各ビットに対して行方向に読み取って出力することができる。
上述したように、ビットインターリーバが同一のパーミュテーションオーダを使用するとしても、ブロックインターリーバの読み取り動作、書き込み動作の違い(差)(difference)によってビット出力が変わり得る。
以下では、ブロックインターリーバの読み取り・書き込み動作に違いがあるとしても、出力ビットシーケンスが同一になるように、QCBブロックのパーミュテーションオーダを提案する。
図40は、本発明の一実施例に係るパーミュテーションオーダを示した図である。
図40は、QCブロックの個数が16で、変調オーダが4で、残ったQCブロックがない(zero)場合のパーミュテーションオーダを示す。
(a)は、図37で説明した(b)のブロックインターリーバに適用されるパーミュテーションオーダ及びブロックインターリーブ動作を示す。図面の上部(上端)に示したパーミュテーションオーダの数字はQCブロックの番号を意味する。すなわち、パーミュテーションオーダが{1 0 9 14 7 6 5 13 3 11 2 15 4 12 7 8}である場合、各QCブロックは列方向に順次書き込まれる(QCブロック内の各ビットは行方向に書き込まれる)。具体的には、本パーミュテーションオーダによると、QCブロック1を1番目の列に書き込み、その後、QCブロック0、QCブロック9、…の順に列方向に順次書き込むことができる。
その後、ブロックインターリーバは、書き込まれた各ビットを行方向に読み取って出力することができる。この場合、1番目のシンボルにマッピングされる4ビットは、QCブロック1の1番目のビット、QCブロック0の1番目のビット、QCブロック9の1番目のビット及びQCブロック14の1番目のビットになり得る。
(b)は、図38〜図39で説明したブロックインターリーバの動作において、(a)と同一のビット単位の出力が可能なパーミュテーションオーダ及びブロックインターリーブ動作を示す。
図面の上端に示したパーミュテーションオーダが{1 7 3 4 0 6 11 12 9 5 2 7 14 13 15 8}である場合、各QCブロックは、パーミュテーションオーダによって列方向に順次書き込まれる。具体的には、本パーミュテーションオーダによると、QCブロック1を1番目の列に書き込み、その後、QCブロック7、QCブロック3、…の順に列方向に順次書き込むことができる。
その後、ブロックインターリーバは、書き込まれた各ビットを行方向に読み取って出力することができる。この場合、1番目のシンボルにマッピングされる4ビットは、QCブロック1の1番目のビット、QCブロック0の1番目のビット、QCブロック9の1番目のビット及びQCブロック14の1番目のビットになり得る。したがって、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、書き込み・読み取り動作に違いがあるとしても、(a)と同一のビットシーケンスを出力することができる。
以下では、本発明の他の実施例に係るビットインターリーバを説明する。特に、ビットインターリーバがインナーグループインターリーブを行うとき、残りのQCブロックの処理動作を説明する。本発明のインナーグループインターリーブは、ビットインターリーバに含まれたインナーグループインターリーバによって行うことができ、インナーグループインターリーバはブロックインターリーバと称することができる。これは、設計者の意図によって変更可能である。また、インナーグループインターリーバは、上述したブロックインターリーバと同一に、QCブロックインターリーバから出力された各QCブロックの各ビットの入力を受け取り、書き込み動作及び読み取り動作を行うことができる。
図41は、本発明の他の実施例に係るインナーグループインターリーブパラメータを示したテーブルである。
具体的には、図41に示したテーブルは、変調タイプによる変調オーダ(次数)及びインナーグループインターリーブが行われる一つのインナーグループに対応するQCブロックの個数を示す。本発明の他の実施例に係るビットインターリーバは、NUQ(Non-uniform QAM)とNUC(Non Uniform Constellation)とが有する信頼性の対称性を用いてインナーグループを構成するためのQCブロックの個数を決定することができる。
本発明では、NUQやQAMモードでは変調オーダの1/2をインナーグループに含まれるQCブロックの個数として決定し、NUCモードでは変調オーダと同一のQCブロックの個数として決定することを一実施例とすることができる。NUQの場合、I、Q軸に対応する各ビットが同一のビットレベルキャパシティ(bit level capacity)を有するので、変調オーダの半分に該当するシンボルビットのみが互いに異なるビットレベルキャパシティを有する。
すなわち、NUC−256の場合、図41に示したテーブルによって8個のQCブロックが束ねられて一つのインナーグループを形成する。LDPCコードワードの長さが64800である場合、合計180個(=64800/360)のQCブロックが生成されるので、これを8個に割ると22個のインナーグループが生成される。この場合、176個のQCブロックは22個のインナーグループを構成できるが、残りの4個のQCブロックは、インナーグループに属しない残りのQCブロック(remained QC block又はremaining QC block)になる。
16200の長さのLDPCブロックの場合、45(=16200/360)個のQCブロックが生成されるので、これを8に割ると5個のインナーグループが生成される。この場合、40個のQCブロックは5個のインナーグループを構成できるが、残りの5個のQCブロックは、インナーグループに属しない残りのQCブロックになる。残りのQCブロックに対する処理動作は後で説明する。
図42は、本発明の一実施例に係るNUC−256の場合におけるインナーグループインターリーブの書き込み動作を示した図である。
図42は、図37(b)で説明したブロックインターリーバの動作でQCブロックの各ビットをブロックインターリーバの行方向に書き込んだ後、QCブロックに該当する360個のビットを書き込むと、次のQCブロックの各ビットを次の行に再度行方向に書き込む動作を示す。
本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、QCBインターリーブ後に出力される各ビットの入力を受け取り、各QCブロックに対応する(各)ビットは、入力される順にブロックインターリーバの行方向に書き込むことができる。この場合、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、変調オーダと同一の個数の行及び複数の列で構成することができる。この場合、一つの列のサイズは、QCブロックのサイズである360ビットと同一である。本発明の一実施例に係るNQCBは、QCブロックの個数を意味する。したがって、図面に示したように、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、入力される各ビットを各行に順次書き込むことができる。
図43は、本発明の一実施例に係るブロックインターリーブの読み取り動作を示す。
本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、上述したように、行方向に各入力ビットを書き込む動作を行った後、列方向に読み取る動作を行うことができる。
すなわち、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、最初に書き込まれたビットの開始位置から列方向に各ビットを順次読み取ることができる。したがって、列方向に1回読み取る度に一つのシンボルにマッピングされる各ビットシーケンスが順次出力される。
図44は、本発明の一実施例に係る残りのQCブロックを示した図である。
上述したように、各インナーグループに対応する各QCブロック同士を束ねると、いずれのインナーグループにも属しない残りのQCブロックが存在し得る。以下、図面に示したテーブル及びブロックを説明する。
図面の上部に示したテーブルは、各コードレート及び変調による残りのQCブロックの個数を示す。図面の下部に示したブロックは、NUC−256の場合、ブロックインターリーブのインナーグループと残りのQCブロックとを示すブロック図である。
NUC−256である場合、図41のテーブルによって8個のQCブロックが束ねられて一つのインナーグループを形成する。LDPCコードレートの長さが16200である場合、合計45個(=16200/360)のQCブロックが生成されるので、これを8個で割ると、5個のインナーグループが生成される。この場合、176個のQCブロックは22個の内部グループ又はインナーグループを構成できるが、残りの5個のQCブロックは残りのQCブロックになる。この場合、残りのQCブロックのビットは、ブロックインターリーブを行わずに(無しで)直ぐ各シンボルにマッピングされてもよいが、ブロックインターリーブが行われて出力されてもよい。これは、設計者の意図によって変更可能である。
以下では、残りのQCブロックに対して行われるブロックインターリーブに関して説明する。
図45は、本発明の一実施例に係る残りのQCブロックを書き込む動作を示す。
本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、残りのQCブロックの各ビットに対して入力される順にブロックインターリーバの行方向に書き込むことができる。この場合、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、
のサイズを有するブロックを含むことができる。したがって、1番目の行に全てのビットが書き込まれると、2番目の行に入力ビットが書き込まれる。このような方式で残りのQCブロックの各ビットを全部書き込むことができる。
図46は、本発明の一実施例に係る残りのQCブロックを読み取る動作を示す。
本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、行方向に書き込まれた各ビットを列方向に読み取る動作を行うことができる。
すなわち、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、最初に書き込まれたビットの開始位置から列方向に各ビットを順次読み取ることができる。したがって、列方向に1回読み取る度に一つのシンボルにマッピングされる各ビットシーケンスを順次出力することができる。これは、図34で説明したブロックインターリーバの書き込み動作と同一である。また、図37で説明したように、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバの書き込み動作の方向が異なる場合、ブロックインターリーブのメモリ使用量に差が発生し得る。
図47は、ブロックインターリーブの書き込み動作の方向が異なる場合のメモリ使用量の差を示した図である。
具体的には、図47(a)、(b)は、図37(a)、(b)で説明したブロックインターリーバの動作に関するメモリ使用量をそれぞれ示す。
(a)は、ブロックインターリーバがQCブロックの各ビットを列方向に書き込む動作を行い、行方向に読み取る動作を行う場合のメモリ使用量を示す。ブロックインターリーバは、少なくとも3番目の列まで各ビットを全て書き込み、4番目の列にビットを書き込みはじめると、行方向に各ビットを読み取る動作を行うことができる。したがって、少なくとも色処理された(color-processed)各列のビットはメモリに記憶されなければならない。
(b)は、ブロックインターリーバがQCブロックの各ビットを行方向に書き込む動作を行い、列方向に読み取る動作を行う場合のメモリ使用量を示す。ブロックインターリーバは、少なくとも2番目の列までのみ各ビットが埋められても、列方向に各ビットを読み取る動作を行うことができる。したがって、少なくとも色処理された各列のビットがメモリに記憶されなければならない。
したがって、変調オーダが4で、LDPCコードレートの長さが64800である場合を仮定すると、(a)の場合は、3(列の個数)x45(QCブロックの個数)x360ビットを記憶できるメモリが必要である。しかし、(b)の場合は、(変調オーダx360ビット)x2(列の個数)を記憶できるメモリのみが必要である。これは、(a)のメモリサイズの8/135(約6%)のサイズに該当するので、メモリの使用面で遥かに効率的であることが分かる。
図48は、本発明の一実施例に係るビットインターリーバのメモリ構造を示す。
図48は、図47の(b)に該当するブロックインターリーバが、パイプライン構造を用いて(360x変調オーダ)x2のサイズを有するメモリM1、M2を用いてブロックインターリーブを行う処理を示す。
上述したように、ブロックインターリーバは、少なくとも2番目の列までのみ各ビットが埋められても、列方向に各ビットを読み取る動作を行うことができる。したがって、少なくとも色処理された各列のビットがメモリに記憶されなければならない。したがって、図面の上部に示したように、ブロックインターリーバの1番目の列、2番目の列及び3番目の列をそれぞれA、B、C領域と定義する。
図面の下部は、A領域、B領域及びC領域に対するブロックインターリーブ処理を行う場合のM1、M2メモリの使用を時間軸上で示したブロック図である。
本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、A領域に該当する各ビットをM1メモリに書き込んだ後、M1メモリに記憶された各ビットを読み取ってA領域に対するブロックインターリーブを行うことができる。併せて、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、B領域に該当する各ビットをM2メモリに記憶することができる。したがって、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、M1メモリに記憶されたA領域に該当する各ビットを読み取る間(A領域のブロックインターリーブの時間)、B領域に対応する各ビットを失わずにブロックインターリーブを行うことができる。本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、同一の方式でC領域に対してもブロックインターリーブを行うことができる。
上述したように、ビットインターリーバが同一のパーミュテーションオーダを使用するとしても、ブロックインターリーバの読み取り動作、書き込み動作の違いによってビット出力が変わり得る。
以下では、ブロックインターリーバの読み取り・書き込み動作に違いがあるとしても、出力ビットシーケンスが同一であり得るパーミュテーションオーダの他の実施例を提案する。
図49は、本発明の他の実施例に係るパーミュテーションオーダを示した図である。
図49は、QCブロックの個数が16で、変調オーダが4で、残ったQCブロックがない(zero)場合のパーミュテーションオーダを示す。
(a)は、図47で説明した(a)のブロックインターリーバのパーミュテーションオーダ及びブロックインターリーブ動作を示す。図面の上端に示したパーミュテーションオーダの数字は、QCブロックの番号を意味する。すなわち、パーミュテーションオーダが{1 7 3 4 0 6 11 12 9 5 2 7 14 13 15 8}である場合、各QCブロックは列方向に順次書き込まれる。具体的には、本パーミュテーションオーダによると、QCブロック1を1番目の列に書き込み、その後、QCブロック7、QCブロック3、…の順に列方向にQCブロックを順次書き込むことができる。
その後、ブロックインターリーバは、書き込まれた各ビットを行方向に読み取って出力することができる。この場合、1番目のシンボルにマッピングされる4ビットは、QCブロック1の1番目のビット、QCブロック0の1番目のビット、QCブロック9の1番目のビット及びQCブロック14の1番目のビットになり得る。
(b)は、図47の(b)で説明したブロックインターリーバの動作において、(a)と同一のビット単位の出力が可能なパーミュテーションオーダ及びブロックインターリーブ動作を示す。
図面の上端に示したパーミュテーションオーダが{1 0 9 14 7 6 5 13 3 11 2 15 4 12 7 8}である場合、各QCブロックは列方向に順次書き込まれる(但し、QCブロック内部の各ビットは行方向に書き込まれる)。具体的には、本パーミュテーションオーダによると、QCブロック1を1番目の列に書き込み、その後、QCブロック0、QCブロック9、…の順に列方向に各QCブロックを順次書き込むことができる。
その後、ブロックインターリーバは、書き込まれた各ビットを列方向に読み取って出力することができる。この場合、1番目のシンボルにマッピングされる4ビットは、QCブロック1の1番目のビット、QCブロック0の1番目のビット、QCブロック9の1番目のビット及びQCブロック14の1番目のビットになり得る。したがって、本発明の一実施例に係るブロックインターリーバは、書き込み・読み取り動作に違いがあるとしても、図面に示したパーミュテーションオーダを使用して(a)と同一のビットシーケンスを出力することができる。
本発明のビットインターリーバは、コードレートと変調タイプとの組合せによって上述したブロックインターリーブの実施例のうち少なくとも一つのブロックインターリーブ方式を使用することができ、これは、設計者の意図によって変更可能な事項である。
図50は、本発明の一実施例に係る放送信号送信方法のフローチャートである。
本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、複数の物理パスに対応するサービスデータをエンコードすることができる(S50000)。
上述したように、各物理パスは、少なくとも一つのサービス又は少なくとも一つのサービスコンポーネントを伝送することができる。本発明の一実施例に係る物理パスは、上述したDPと同一であり、呼称は設計者の意図によって変更可能である。具体的なエンコーディング方法は、図1〜図29で説明した通りである。
この場合、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、各物理パス内のエンコードされたサービスデータをビットインターリーブすることができる(S50100)。具体的な内容は、図30〜図49で説明した通りである。
その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、ビットインターリーブされたサービスデータを含む少なくとも一つの信号フレームを生成することができる(S50200)。具体的なフレーム生成方法は、図1〜図29で説明した通りである。
その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、生成された少なくとも一つの信号フレーム内のデータをOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式で変調することができる(S50300)。具体的な内容は、図1〜図29で説明した通りである。
その後、本発明の一実施例に係る放送信号送信装置は、変調されたデータを含む各放送信号を送信することができる(S50400)。具体的な内容は、図1及び図8で説明した通りである。
以下では、コードワードの長さと変調値による各コードレート別のビットインターリーブテーブルを説明する。上述したように、本発明の一実施例に係るグループワイズインターリーブはパーミュテーションオーダを使用して行うことができる。また、グループワイズ(group-wise)インターリーブは、変調タイプとLDPCコードレートとの組合せによって最適化することができる。
また、本発明の一実施例に係る各コードレートに対応するパーミュテーションオーダは、少なくとも一つになり得る。したがって、本発明では、別個のパーミュテーションオーダを有する同一のコードレートを13/15(1)、13/15(2)、…などと表現することを一実施例とすることができる。
本発明の一実施例に係るビットインターリーバ5020は、パリティインターリーブされたLDPCコードワード、LDPCエンコードされた各ビット又はLDPCエンコードされた各データに対してグループワイズインターリーブを行うことができる。この場合、グループワイズインターリーバの入力及び出力は次のように表現することができる。
この場合、Yjは、グループワイズインターリーブされたj番目のビットグループ、すなわち、グループワイズインターリーバの出力を意味し、π(j)は、グループワイズインターリーブのためのパーミュテーションオーダを意味し、Xは、グループワイズインターリーブの入力を意味する。
以下では、LDPCコードワードの長さが16200ビットである場合、及び64800ビットである場合のコードレート別のパーミュテーションオーダを示す各テーブルを説明する。
図51は、LDPCコードワードの長さが16200ビットである場合、変調タイプによる各コードレート別のパーミュテーションオーダテーブルの実施例を示す。
具体的には、図51は、上述した図37〜図40で説明したビットインターリーブに適用可能なパーミュテーションオーダを示すテーブルである。
テーブルの1番目の行は、各変調タイプに対するコードレートを示す。図面に示したように、図51のテーブルは、LDPCコードワードの長さが16200ビットである場合、変調タイプQPSK、NUC16、NUC64、NUC256のそれぞれに対応する各コードレートに対する各パーミュテーションオーダを示している。
LDPCエンコーディングの出力は、45個のQCブロックに分けることができる。各ブロックは、0から44の数字で表現することができる。したがって、LDPCコードワードの長さが16200ビットである場合、0から359ビットは0番目のQCブロックに対応し、360から719ビットは1番目のQCブロックに対応し得る。
テーブル内の各列は、グループワイズインターリーブの出力と入力との関係を示す。具体的には、テーブルの左側の列は、グループワイズインターリーブの出力順序、すなわち、グループワイズインターリーブ後に出力されるj番目のQCブロックの番号(j番目のビットグループ)を示し、各コードレートの下部の列は、グループワイズインターリーバに入力される各QCブロックの番号(π(j)番目のビットグループ)を示す。
図52〜図55は、LDPCコードワードの長さが64800ビットである場合、変調タイプによる各コードレート別のパーミュテーションオーダテーブルを示す。
具体的には、図52〜図55は、上述した図37〜図40で説明したビットインターリーブに適用可能なパーミュテーションオーダを示すテーブルである。
テーブルの1番目の行は、各変調タイプに対するコードレートを示す。図52〜図55のテーブルは、LDPCコードワードの長さが64800ビットである場合、変調タイプNUC 16及びNUC 64のそれぞれに対応する各コードレートに対する各パーミュテーションオーダを示している。
LDPCエンコーディングの出力は180個のQCブロックに分けることができる。各ブロックは0から179の数字で表現することができる。したがって、LDPCコードワードの長さが64800ビットである場合、0から359ビットは0番目のQCブロックに該当し、360から719ビットは1番目のQCブロックに該当し得る。
テーブル内の各列は、グループワイズインターリーブの出力と入力との関係を示す。具体的には、テーブルの左側の列は、グループワイズインターリーブの出力順序、すなわち、グループワイズインターリーブ後に出力されるj番目のQCブロックの番号(j番目のビットグループ)を示し、各コードレートの下部の各列は、グループワイズインターリーバに入力される各QCブロックの番号(π(j)番目のビットグループ)を示す。
図56〜図59は、LDPCコードワードの長さが64800ビットである場合、変調タイプNUC 256及びNUQ 1Kによる各コードレート別のパーミュテーションオーダテーブルを示す。
具体的には、図56〜図59は、上述した図37〜図40で説明したビットインターリーブに適用可能なパーミュテーションオーダを示すテーブルである。テーブルの具体的な内容は、上述した通りであるので省略する。
図60は、LDPCコードワードの長さが16200ビットである場合、変調タイプによる各コードレート別のパーミュテーションオーダテーブルの他の実施例を示す。
具体的には、図60は、上述した図41〜図49で説明したビットインターリーブに適用可能なパーミュテーションオーダを示すテーブルである。
テーブルの1番目の行は、各変調タイプに対するコードレートを示す。図60のテーブルは、LDPCコードワードの長さが16200ビットである場合、変調タイプQPSK、QAM 16のそれぞれに対応する各コードレートに対する各パーミュテーションオーダを示している。テーブルの具体的な内容は、上述した通りであるので省略する。
図61は、LDPCコードワードの長さが16200ビットである場合、変調タイプによる各コードレート別のパーミュテーションオーダテーブルの更に他の実施例を示す。
具体的には、図61は、上述した図41〜図49で説明したビットインターリーブに適用可能なパーミュテーションオーダを示すテーブルである。
テーブルの1番目の行は、各変調タイプに対するコードレートを示す。図61のテーブルは、LDPCコードワードの長さが16200ビットである場合、変調タイプQAM 64に対応する各コードレートに対する各パーミュテーションオーダを示している。テーブルの具体的な内容は、上述した通りであるので省略する。
図62は、LDPCコードワードの長さが16200ビットである場合、変調タイプによる各コードレート別のパーミュテーションオーダテーブルの更に他の実施例を示す。
具体的には、図62は、上述した図41〜図49で説明したビットインターリーブに適用可能なパーミュテーションオーダを示すテーブルである。
テーブルの1番目の行は、各変調タイプに対するコードレートを示す。図62のテーブルは、LDPCコードワードの長さが16200ビットである場合、変調タイプQAM 256に対応する各コードレートに対する各パーミュテーションオーダを示している。テーブルの具体的な内容は、上述した通りであるので省略する。
図63〜図69は、LDPCコードワードの長さが64800ビットの場合、変調タイプによる各コードレート別のパーミュテーションオーダテーブルの他の実施例を示す。
具体的には、図63〜図69は、上述した図41〜図49で説明したビットインターリーブに適用可能なパーミュテーションオーダを示すテーブルである。
テーブルの1番目の行は、各変調タイプに対するコードレートを示す。図63〜図69のテーブルは、LDPCコードワードの長さが64800ビットである場合、変調タイプQPSK、QAM 16のそれぞれに対応する各コードレートに対する各パーミュテーションオーダを示している。テーブルの具体的な内容は、上述した通りであるので省略する。
図70〜図73は、LDPCコードワードの長さが64800ビットである場合、変調タイプによる各コードレート別のパーミュテーションオーダテーブルの他の実施例を示す。
具体的には、図70〜図73は、上述した図41〜図49で説明したビットインターリーブに適用可能なパーミュテーションオーダを示すテーブルである。
テーブルの1番目の行は、各変調タイプに対するコードレートを示す。図70〜図73のテーブルは、LDPCコードワードの長さが64800ビットである場合、変調タイプQAM 64、QAM 256、QAM 1024のそれぞれに対応する各コードレートに対する各パーミュテーションオーダを示している。テーブルの具体的な内容は、上述した通りであるので省略する。
本発明の思想や範囲を逸脱することなく、本発明で多様な変更及び変形が可能であることは当業者にとって理解可能である。よって、本発明は、添付の特許請求の範囲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ものとして意図される。
本明細書において、装置及び方法の発明を全て言及し、装置及び方法の発明の全ての説明は、互いに補完して適用することができる。
本発明の一実施例に係るモジュール、ユニット又はブロックは、メモリ(又は記憶ユニット)に記憶された連続した遂行処理を実行するプロセッサ/ハードウェアであり得る。上述した実施例の各段階又は各方法は、ハードウェア/プロセッサによって行うことができる。また、本発明が提示する各方法は、コードとして実行することができる。このコードは、プロセッサが読み取り可能な記憶媒体に書き込むことができ、本発明の各実施例に係る装置が提供するプロセッサによって読み取ることができる。
多様な実施例は、発明を実施するための最善の形態で説明された。