傳輸廣播信號的裝置、接收廣播信號的裝置、傳輸廣播信號的方法和接收廣播信號的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種傳輸廣播信號的裝置、接收廣播信號的裝置以及傳輸和接收廣播 信號的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 模擬廣播信號傳輸已到盡頭，正開發(fā)傳輸/接收數(shù)字廣播信號的各種技術(shù)。數(shù)字廣 播信號可以包括比模擬廣播信號更大量的視頻/音頻數(shù)據(jù)并且除視頻/音頻數(shù)據(jù)外，進一步 包括各種另外的數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 技術(shù)問題
[0004] 即，數(shù)字廣播系統(tǒng)能提供HD(高清）圖像、多通道音頻和各種另外的服務(wù)。然而，為 數(shù)字廣播，需要進一步提高用于傳輸大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸效率、傳輸/接收網(wǎng)絡(luò)的魯棒性和 考慮移動接收設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)靈活性。
[0005] 技術(shù)方案
[0006] 為了實現(xiàn)目標和其他優(yōu)勢以及依照本發(fā)明的目的，如本文所體現(xiàn)和一般性描述 的，用于傳輸廣播信號的方法包括:編碼服務(wù)數(shù)據(jù);構(gòu)建包括編碼的服務(wù)數(shù)據(jù)的至少一個信 號幀，其中至少一個信號幀包括多個OFDM符號;通過OFDM(正交頻分復(fù)用)方案來調(diào)制構(gòu)建 的至少一個信號幀中的數(shù)據(jù)；以及傳輸具有調(diào)制的數(shù)據(jù)的廣播信號。
[0007] 有益效果
[0008] 本發(fā)明能根據(jù)服務(wù)特性處理數(shù)據(jù)來控制每一服務(wù)或服務(wù)組件的QoS(服務(wù)質(zhì)量）， 由此提供各種廣播服務(wù)。
[0009] 本發(fā)明能通過相同RF信號帶寬，通過傳輸各種廣播服務(wù)，實現(xiàn)傳輸靈活性。
[0010]本發(fā)明能使用MIMO系統(tǒng)來提高數(shù)據(jù)傳輸效率和增加廣播信號的傳輸/接收的魯棒 性。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明，即使通過移動接收設(shè)備或在室內(nèi)環(huán)境中，也可以提供能無錯誤地接 收數(shù)字廣播信號的廣播信號傳輸和接收方法及裝置。
【附圖說明】
[0012] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的傳輸用于未來廣播服務(wù)的廣播信號的裝置的結(jié) 構(gòu)。
[0013] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的輸入格式化模塊。
[0014]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的輸入格式化模塊。
[0015] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的輸入格式化模塊。
[0016] 圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的編譯&調(diào)制模塊。
[0017] 圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的幀結(jié)構(gòu)模塊。
[0018] 圖7示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的波形生成模塊。
[0019] 圖8示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的接收用于未來廣播服務(wù)的廣播信號的裝置的結(jié) 構(gòu)。
[0020] 圖9示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的同步&解調(diào)模塊。
[0021] 圖10示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的幀解析模塊。
[0022] 圖11示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的解映射&解碼模塊。
[0023]圖12示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的輸出處理器。
[0024]圖13示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的輸出處理器。
[0025] 圖14示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的編譯&調(diào)制模塊。
[0026] 圖15示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的解映射&解碼模塊。
[0027] 圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的頻率交織器的操作的視圖。
[0028] 圖17示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于MUX和DEMUX過程的基本轉(zhuǎn)換模塊。
[0029] 圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的應(yīng)用到單個超幀的頻率交織的概念的視圖。
[0030] 圖19是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的應(yīng)用到單個超幀的頻率交織的邏輯操作機制 的視圖。
[0031] 圖20示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的應(yīng)用到單個超幀的頻率交織的邏輯操作機制的 數(shù)學式。
[0032] 圖21示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的存儲器組的操作。
[0033] 圖22示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的頻率解交織過程。
[0034] 圖23是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的時間交織器的輸出信號的視圖。
[0035]圖24是根據(jù)本發(fā)明的實施例的32KFFT模式隨機主種子生成器的視圖。
[0036]圖25不出表不根據(jù)本發(fā)明的實施例的32KFFT模式隨機主種子生成器的操作的表 達式。
[0037]圖26是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的32KFFT模式隨機符號偏移生成器的視圖。 [0038]圖27示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括0比特擴展器和15比特PN生成器的用于32K FFT模式的隨機符號偏移生成器以及不出隨機符號偏移生成器的操作的表達式。
[0039]圖28示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括1比特擴展器和14比特PN生成器的用于32K FFT模式的隨機符號偏移生成器以及不出隨機符號偏移生成器的操作的表達式。
[0040] 圖29示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括2比特擴展器和13比特PN生成器的用于32K FFT模式的隨機符號偏移生成器以及不出隨機符號偏移生成器的操作的表達式。
[0041] 圖30是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的32KFFT模式隨機主種子生成器的邏輯組件的 視圖。
[0042]圖31是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的時間交織器的輸出信號的視圖。
[0043]圖32是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的32KFFT模式準隨機主交織種子生成器的視 圖。
[0044]圖33是根據(jù)本發(fā)明的實施例的表現(xiàn)32KFFT模式比特重排和32KFFT模式準隨機主 交織種子生成器的操作的表達式。
[0045]圖34是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的32KFFT模式準隨機主交織種子生成器的邏輯 構(gòu)成的視圖。
[0046] 圖35示出用于輸入的順序OFDM符號的單存儲器解交織的視圖。
[0047] 圖36是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于傳輸廣播信號的方法的流程圖。
[0048] 圖37是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于接收廣播信號的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0049] 現(xiàn)在，將詳細地參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在附圖中示例其描述。在下文中，將參 考附圖給出的詳細描述意在解釋本發(fā)明的示例性實施例，而不是表示根據(jù)本發(fā)明能實現(xiàn)的 僅有的實施例。下述詳細描述包括具體細節(jié)以便提供本發(fā)明的全面理解。然而，對本領(lǐng)域的 技術(shù)人員顯而易見的是，沒有這些具體細節(jié)，也能實施本發(fā)明。
[0050] 盡管從本領(lǐng)域廣泛使用的常見術(shù)語選擇用在本發(fā)明中的大多數(shù)術(shù)語，但一些術(shù)語 由申請人任意選擇并且根據(jù)需要，在下面描述中詳細地解釋它們的含義。由此，應(yīng)當基于術(shù) 語的預(yù)期含義，而不是它們的簡單名稱或含義理解本發(fā)明。
[0051] 本發(fā)明提供用于傳輸和接收用于未來廣播服務(wù)的廣播信號的裝置和方法。根據(jù)本 發(fā)明實施例的未來廣播服務(wù)包括地面廣播服務(wù)、移動廣播服務(wù)、UHDTV服務(wù)等等。根據(jù)本發(fā) 明實施例的用于傳輸?shù)难b置和方法可以被分類為用于地面廣播服務(wù)的基礎(chǔ)規(guī)范（base profile)、用于移動廣播服務(wù)的手持規(guī)范(handheldprofile)以及用于UHDTV服務(wù)的高級 規(guī)范(advancedprofile)。在這種情況下，基礎(chǔ)規(guī)范能夠被用作用于地面廣播服務(wù)和移動 廣播服務(wù)這兩者的規(guī)范。即，基礎(chǔ)規(guī)范能夠被用于定義包括移動規(guī)范的規(guī)范的概念。這能夠 根據(jù)設(shè)計者的意圖來改變。
[0052] 根據(jù)一個實施例，本發(fā)明可以通過非MMO(多輸入多輸出）或ΜΜ0,處理用于未來 廣播服務(wù)的廣播信號。根據(jù)本發(fā)明實施例的非MMO方案可以包括MISO(多輸入單輸出）方 案、SISO(單輸入單輸出)方案等等。
[0053]盡管為方便描述，在下文中，MISO或MIMO使用兩個天線，但本發(fā)明可應(yīng)用于使用兩 個或更多個天線的系統(tǒng)。
[0054]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實施例，用于傳輸未來廣播服務(wù)的廣播信號的裝置的結(jié)構(gòu)。
[0055] 根據(jù)本發(fā)明的實施例的傳輸用于未來廣播服務(wù)的廣播信號的裝置能包括輸入格 式化模塊1000、編譯&調(diào)制模塊1100、幀結(jié)構(gòu)模塊1200、波形生成模塊1300和信令生成模塊 1400。將描述傳輸廣播信號的裝置的每個模塊的操作。
[0056] 參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的實施例的傳輸用于未來廣播服務(wù)的廣播信號的裝置能接 收MPEG-TS、IP流(v4/v6)和通用流(GS)，作為輸入信號。此外，傳輸廣播信號的裝置能接收 有關(guān)構(gòu)成輸入信號的每個流的配置的管理信息并且參考所接收的管理信息，生成最終物理 層信號。
[0057] 根據(jù)本發(fā)明的實施例的輸入格式化模塊1000能在用于編碼和調(diào)制的標準或服務(wù) 或服務(wù)組件的基礎(chǔ)上，分類輸入流并且將輸入流輸出為多個邏輯數(shù)據(jù)管道(或數(shù)據(jù)管道或 DP數(shù)據(jù)）。數(shù)據(jù)管道是承載可承載一個或多個服務(wù)或服務(wù)組件的服務(wù)數(shù)據(jù)或相關(guān)元數(shù)據(jù)的 物理層中的邏輯信道。此外，通過每個數(shù)據(jù)管道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以稱為DP數(shù)據(jù)。
[0058]此外，根據(jù)本發(fā)明的實施例的輸入格式化模塊1000能將每個數(shù)據(jù)管道劃分成執(zhí)行 編譯和調(diào)制所必需的塊，并且執(zhí)行必需的處理以增加傳輸效率或執(zhí)行調(diào)度。稍后將描述輸 入格式化模塊1000的操作的細節(jié)。
[0059 ]根據(jù)本發(fā)明的實施例的編譯&調(diào)制模塊1100能在從輸入格式化模塊1000接收的每 個數(shù)據(jù)管道上執(zhí)行前向糾錯(FEC)編碼，使得接收廣播信號的裝置能校正可以在傳輸信道 上生成的錯誤。此外，根據(jù)本發(fā)明的實施例的編譯&調(diào)制模塊1100能將FEC輸出比特數(shù)據(jù)變 換成符號數(shù)據(jù)并且交織該符號數(shù)據(jù)來校正由信道引起的突發(fā)錯誤。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明 的實施例的編譯&調(diào)制模塊1100能劃分所處理的數(shù)據(jù)，使得所劃分的數(shù)據(jù)能通過用于各個 天線輸出的數(shù)據(jù)路徑輸出，以便通過兩個或更多個Tx天線傳輸該數(shù)據(jù)。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的實施例的幀結(jié)構(gòu)模塊1200能將從編譯&調(diào)制模塊1100輸出的數(shù)據(jù)映 射到信號幀。根據(jù)本發(fā)明的實施例的幀結(jié)構(gòu)模塊1200能使用從輸入格式化模塊1000輸出的 調(diào)度信息，執(zhí)行映射并且交織信號幀中的數(shù)據(jù)以便獲得額外的分集增益。
[0061 ]根據(jù)本發(fā)明的實施例的波形生成模塊1300能將從幀結(jié)構(gòu)模塊1200輸出的信號幀 變換成用于傳輸?shù)男盘?。在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明的實施例的波形生成模塊1300能將前 導信號(或前導)插入到用于傳輸裝置的檢測的信號中并且將用于估計傳輸信道來補償失 真的參考信號插入到該信號中。此外，根據(jù)本發(fā)明的實施例的波形生成模塊1300能提供保 護間隔并且將特定序列插入到同一信號中以便抵消由于多路接收導致的信道延遲擴展的 影響。此外，根據(jù)本發(fā)明的實施例的波形生成模塊1300能考慮信號特性，諸如輸出信號的峰 均功率比，執(zhí)行有效傳輸所必需的過程。
[0062]根據(jù)本發(fā)明的實施例的信令生成模塊1400使用輸入管理信息和由輸入格式化模 塊1000、編譯&調(diào)制模塊1100和幀結(jié)構(gòu)模塊1200生成的信息，生成最終物理層信令信息。因 此，根據(jù)本發(fā)明的實施例的接收裝置能通過解碼信令信息，解碼所接收的信號。
[0063] 如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的傳輸用于未來廣播服務(wù)的廣播信號的裝置 能提供地面廣播服務(wù)、移動廣播服務(wù)、UHDTV服務(wù)等等。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的傳 輸用于未來廣播服務(wù)的廣播信號的裝置能在時域中復(fù)用用于不同服務(wù)的信號并且傳輸它 們。
[0064] 圖2、3和4示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的輸入格式化模塊1000。將描述每個圖。
[0065]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的輸入格式化模塊。圖2示出當輸入信號為單一 輸入流時的輸入格式化模塊。
[0066]參考圖2,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的輸入格式化模塊能包括模式自適應(yīng)模塊 2000和流自適應(yīng)模塊2100。
[0067]如圖2所示，模式自適應(yīng)模塊2000能包括輸入接口塊2010、CRC-8編碼器塊2020和BB報頭插入塊2030。將描述模式自適應(yīng)模塊2000的每個塊。
[0068]輸入接口塊2010能將輸入到其的單一輸入流劃分成每個具有用于稍后將執(zhí)行的FEC(BCH/LDPC)的基帶(BB)幀的長度的數(shù)據(jù)片并且輸出數(shù)據(jù)片。
[0069]CRC-8編碼器塊2020能在BB幀數(shù)據(jù)上執(zhí)行CRC編碼來向其添加冗余數(shù)據(jù)。
[0070]BB報頭插入塊2030能將包括諸如模式自適應(yīng)類型（TS/GS/IP)、用戶分組長度、數(shù) 據(jù)字段長度、用戶分組同步字節(jié)、數(shù)據(jù)字段中的用戶分組同步字節(jié)的開始地址、高效率模式 指示器、輸入流同步字段等等的信息的報頭插入到BB幀數(shù)據(jù)中。
[0071]如圖2所示，流自適應(yīng)模塊2100能包括填充插入塊2110和BB加擾器塊2120。將描述 流自適應(yīng)模塊2100的每個塊。
[0072]如果從模式自適應(yīng)模塊2000接收的數(shù)據(jù)具有短于FEC編碼所必需的輸入數(shù)據(jù)長度 的長度，則填充插入塊2110能將填充比特插入數(shù)據(jù)中，使得該數(shù)據(jù)具有輸入數(shù)據(jù)長度并且 輸出包括該填充比特的數(shù)據(jù)。
[0073]BB加擾器塊2120能通過在輸入比特流和偽隨機二進制序列（PRBS)上執(zhí)行XOR運 算，隨機化輸入比特流。
[0074] 上述塊可以被省略或由具有類似或相同功能的塊代替。
[0075] 如圖2所示，輸入格式化模塊能將數(shù)據(jù)管道最終輸出到編譯&調(diào)制模塊。
[0076]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的輸入格式化模塊。圖3示出當輸入信號對應(yīng)于 多個輸入流時的輸入格式化模塊的模式自適應(yīng)模塊3000。
[0077]用于處理多個輸入流的輸入格式化模塊的模式自適應(yīng)模塊3000能單獨地處理多 個輸入流。
[0078]參考圖3，用于分別處理多個輸入流的模式自適應(yīng)模塊3000能包括輸入接口塊、輸 入流同步器塊3100、補償延遲塊3200、空分組刪除塊3300、CRC-8編碼器塊和BB報頭插入塊。 將描述模式自適應(yīng)模塊3000的每個塊。
[0079]輸入接口塊、CRC-8編碼器塊和BB報頭插入塊的操作對應(yīng)于參考圖2所述的輸入接 口塊、CRC-8編碼器塊和BB報頭插入塊的操作，由此，將省略其描述。
[0080] 輸入流同步器塊3100能傳輸輸入流時鐘參考（ISCR)信息來生成用于接收廣播信 號來恢復(fù)TS或GS的裝置所必需的時序信息。
[0081] 補償延遲塊3200能延遲輸入數(shù)據(jù)并且輸出所延遲的輸入數(shù)據(jù)，使得如果在由傳輸 裝置，根據(jù)包括時序信息的數(shù)據(jù)的處理，在數(shù)據(jù)管道之間生成延遲，則接收廣播信號的裝置 能同步輸入數(shù)據(jù)。
[0082]空分組刪除塊3300能從輸入數(shù)據(jù)刪除不必要傳輸?shù)妮斎肟辗纸M，基于刪除空分組 的位置，將所刪除的空分組數(shù)量插入到輸入數(shù)據(jù)中，并且傳輸該輸入數(shù)據(jù)。
[0083] 上述塊可以被省略或由具有類似或相同功能的塊代替。
[0084] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的輸入格式化模塊。
[0085] 具體地，圖4示出當輸入信號對應(yīng)于多個輸入流時的輸入格式化模塊的流自適應(yīng) 模塊。
[0086] 輸入信號對應(yīng)于多個輸入流時的輸入格式化模塊的流自適應(yīng)模塊能包括調(diào)度器 4000、1幀延遲塊4100、帶內(nèi)信令或填充插入塊4200、物理層信令生成塊4300和BB加擾器塊 4400。將描述流自適應(yīng)模塊的每個塊。
[0087]調(diào)度器4000能使用具有雙極性的多個天線，執(zhí)行用于MMO系統(tǒng)的調(diào)度。此外，調(diào)度 器4000能生成用在用于包括在圖1所示的編譯&調(diào)制模塊中的天