發送廣播信號的裝置、接收廣播信號的裝置、發送廣播信號的方法及接收廣播信號的方法

發送廣播信號的裝置、接收廣播信號的裝置、發送廣播信號的方法及接收廣播信號的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及用于發送廣播信號的設備、用于接收廣播信號的設備和用于發送和接 收廣播信號的方法。
【背景技術】
[0002] 隨著模擬廣播信號傳輸終止，正在開發用于發送/接收數字廣播信號的各種技術。 數字廣播信號可W包括比模擬廣播信號更大量的視頻/音頻數據，并且進一步包括除了視 頻/音頻數據之外的各種類型的附加數據。
[0003] 目P，數字廣播系統可W提供皿(高分辨率)圖像、多聲道音頻和各種附加的服務。但 是，用于大量數據傳輸的數據傳輸效率、考慮到移動接收設備的發送/接收的網絡的穩健性 和網絡靈活性對于數字廣播需要改進。

【發明內容】

[0004] 技術問題
[000引本發明的一個目的是提供一種用于發送廣播信號W在時間域中復用提供兩個或 更多個不同的廣播服務的廣播發送/接收系統的數據，并且經由相同的RF信號帶寬發送復 用的數據的裝置和方法，和與其對應的用于接收廣播信號的裝置和方法。
[0006] 本發明的另一個目的是提供一種用于發送廣播信號的裝置、一種用于接收廣播信 號的裝置和用于發送和接收廣播信號W通過分量分類對應于服務的數據，作為數據管道發 送對應于每個分量的數據，接收和處理該數據的方法。
[0007] 本發明的又一個目的是提供一種用于發送廣播信號的裝置、一種用于接收廣播信 號的裝置和用于發送和接收廣播信號，W用信號發送對提供廣播信號必需的信令信息的方 法。
[0008] 問題的解決方案
[0009] 為了實現目標和其它的優點并且根據本發明的目的，如在此具體化和廣泛描述 的，本發明提供一種用于發送廣播信號的方法。發送廣播信號的方法包括:將輸入流處理成 化P(物流層管道)的BB(基帶），其中輸入流包括多個輸入分組，其中輸入分組中的每個包括 分組報頭，該分組報頭包括關于輸入流的同步的信息，其中將輸入流處理成BB帖進一步包 括壓縮輸入流中的輸入分組的分組報頭，通過使用壓縮的輸入分組生成BB帖;編碼PLP的數 據;通過對化P的編碼的數據進行映射構建至少一個信號帖；W及通過0抑M(正交頻分復用） 方法調制構建的信號帖中的數據并且發送具有調制的數據的廣播信號。
[0010] 優選地，在壓縮分組報頭的步驟中去除關于輸入分組的每個中的同步的信息。
[0011] 優選地，當輸入流中的至少兩個連續的輸入分組具有除了連續性計數器字段之外 相同的分組報頭時，壓縮分組報頭進一步包括:處理至少兩個連續的輸入分組的第一輸入 分組的分組報頭;刪除至少兩個連續的輸入分組中的另一輸入分組的分組報頭。
[0012] 優選地，在至少兩個連續的輸入分組中的每個中的連續性計數器字段按照從至少 兩個連續的輸入分組的第一輸入分組的連續性計數器字段開始的順序增加。
[0013] 優選地，處理第一輸入分組的分組報頭進一步包括將關于第一輸入分組中的同步 的信息替換成分組數目字段，其中分組數目字段指示分組報頭被刪除的其它輸入分組的數 目。
[0014] 優選地，對化P的數據進行編碼進一步包括，通過LDPC(低密度奇偶校驗）碼編碼 PLP的BB帖;對化P中的LDPC編碼的數據進行比特交織;將比特交織的數據映射到星座;對映 射的數據進行MIMO(多輸入多輸出）編碼；W及對MIMO編碼的數據進行時間交織。
[0015] 在另一方面中，本發明提出接收廣播信號的方法。接收廣播信號的方法包括:接收 具有至少一個信號帖的廣播信號并且通過OFDM(正交頻分復用)方法解調至少一個信號中 的數據;通過對化P(物理層管道）的數據進行解映射解析至少一個信號帖；對化P的數據進 行解碼；W及處理化P的BB (基帶）帖W輸出輸出流，其中處理化P的BB帖包括解壓縮BB帖中 的數據分組的被壓縮的分組報頭;通過使用被解壓縮的數據分組生成輸出流。
[0016] 優選地，在解壓縮用于數據分組的每個的被壓縮的分組報頭的步驟中再生關于輸 出流的同步的信息。
[0017] 優選地，解壓縮數據分組的被壓縮的分組報頭進一步包括:通過使用在被壓縮的 分組報頭中的分組數目字段再生用于數據分組中的每個的分組報頭，其中分組數目字段指 示分組報頭被刪除的數據分組的數目。
[0018] 優選地，用于數據分組中的每個的再生分組報頭包括連續性計數器字段，其中再 生的分組報頭中的連續性計數器字段按照從被壓縮的分組報頭中的連續性計數器字段開 始的順序增加。
[0019] 優選地，解壓縮數據分組的被壓縮的分組報頭進一步包括:將被壓縮的分組報頭 中的分組數目字段替換成用于被壓縮的分組報頭的關于同步的信息。
[0020] 優選地，對PLP的數據進行解碼進一步包括:對化P的數據進行時間解交織;對化P 的時間交織的數據進行MIMO(多輸入多輸出）解碼;從星座解映射MIMO解碼的數據;對解映 射的數據進行比特解交織；W及通過LDPC(低密度奇偶校驗)碼處理被比特交織的數據W輸 出BB帖。
[0021] 在另一方面中，本發明提供一種發送廣播信號的裝置。發送廣播信號的裝置包括： 輸入格式化模塊，該輸入格式化模塊被配置成將輸入流處理成PLP(物流層管道）的BB(基 帶）帖，其中輸入流包括多個輸入分組，其中輸入分組中的每個包括分組報頭，該分組報頭 包括關于輸入流的同步的信息，其中輸入格式化模塊進一步被配置成，壓縮輸入流中的輸 入分組的分組報頭，通過使用被壓縮的輸入分組生成BB帖；編碼模塊，該編碼模塊被配置 成，編碼化P的數據;帖構建模塊，該帖構建模塊被配置成，通過對化P的編碼的數據進行映 射構建至少一個信號帖；W及調制模塊，該調制模塊被配置成，通過CFDM(正交頻分復用)方 法調制構建的信號帖中的數據并且發送具有被調制的數據的廣播信號。
[0022] 優選地，通過壓縮分組報頭去除關于輸入分組中的每個的同步的信息。
[0023] 優選地，當輸入流中的至少兩個連續的輸入分組具有除了連續性計數器字段之外 相同的分組報頭時，壓縮分組報頭進一步包括:處理至少兩個連續的輸入分組的第一輸入 分組的分組報頭;刪除至少兩個連續的輸入分組中的另一輸入分組的分組報頭。
[0024] 優選地，在至少兩個連續的輸入分組中的每一個中的連續性計數器字段按照從至 少兩個連續的輸入分組的第一輸入分組的連續性計數器字段開始的順序增加。
[0025] 優選地，處理第一輸入分組的分組報頭進一步包括將關于第一輸入分組中的同步 的信息替換成分組數目字段，其中分組數目字段指示刪除分組報頭的其它輸入分組的數 目。
[0026] 優選地，編碼模塊進一步包括，LDPC塊，該LDPC塊用于通過LDPC(低密度奇偶校驗） 碼編碼化P的BB帖；比特交織塊，該比特交織塊用于對化P中的LDPC編碼的數據進行比特交 織；星座映射塊，該星座映射塊用于將比特交織的數據映射到星座;MIMO(多輸入多輸出） 塊，該MIMO(多輸入多輸出）塊用于對映射的數據進行MIMO(多輸入多輸出）編碼；W及時間 交織塊，該時間交織塊用于對MIMO編碼的數據進行時間交織。
[0027] 在另一方面中，本發明提出一種接收廣播信號的裝置。接收廣播信號的裝置包括： 接收模塊，該接收模塊被配置成接收具有至少一個信號帖的廣播信號并且通過OFDM(正交 頻分復用)方法解調至少一個信號中的數據;解析模塊，該解析模塊被配置成通過對PLP (物 理層管道)的數據進行解映射解析至少一個信號帖;解碼模塊，該解碼模塊被配置成對化P 的數據進行解碼；W及輸出處理模塊，該輸出處理模塊被配置成處理PLP的BB(基帶)帖W輸 出輸出流，其中輸出處理模塊進一步被配置成解壓縮BB帖中的數據分組的被壓縮的分組報 頭，通過使用被解壓縮的數據分組生成輸出流。
[0028] 優選地，通過解壓縮數據分組中的每個的被壓縮的分組報頭再生關于輸出流的同 步的信息。
[0029] 優選地，解壓縮數據分組的被壓縮的分組報頭進一步包括:通過使用在壓縮的分 組報頭中的分組數目字段再生用于數據分組中的每個的分組報頭，其中分組數目字段指示 分組報頭被刪除的數據分組的數目。
[0030] 優選地，用于數據分組的每個的再生分組報頭包括連續性計數器字段，其中再生 的分組報頭中的連續性計數器字段按照從被壓縮的分組報頭中的連續性計數器字段開始 的順序增加。
[0031] 優選地，解壓縮數據分組的被壓縮的分組報頭進一步包括:將被壓縮的分組報頭 中的分組數目字段替換成用于壓縮的分組報頭的關于同步的信息。
[0032] 優選地，解碼模塊進一步包括:時間解交織塊，該時間解交織塊用于對化P的數據 進行時間解交織;MIMO(多輸入多輸出）解碼塊，該MIMO(多輸入多輸出）解碼塊用于對化P的 時間交織的數據進行MIMO(多輸入多輸出）解碼;星座解映射塊，該星座解映射塊用于從星 座解映射MIMO解碼的數據；比特解交織塊，該比特解交織塊用于對解映射的數據進行比特 解交織；W及LDPC解碼塊，該LDPC解碼塊用于通過LDPC(低密度奇偶校驗)碼處理被比特交 織的數據W輸出BB帖。
[0033] 發明的有益效果
[0034] 本發明可W根據服務特征處理數據W控制用于每個服務或者服務分量的QoS(服 務質量），從而提供各種廣播服務。
[0035] 本發明可W通過經由相同的RF信號帶寬發送各種廣播服務實現傳輸靈活性。
[0036] 本發明可W提升數據傳輸效率，并且使用MIMO系統提高廣播信號的發送/接收的 穩健性。
[0037] 根據本發明，可W提供廣播信號發送和接收方法W及裝置，其甚至能夠借助于移 動接收設備或者在室內環境下沒有錯誤地接收數字廣播信號。
【附圖說明】
[0038] 附圖被包括W提供對本發明進一步的理解，并且被合并和構成本申請書的一部 分，附圖圖示本發明的實施例，并且與該說明書一起可W用作解釋本發明的原理。在附圖 中：
[0039] 圖1圖示根據本發明的實施例用于發送供未來的廣播服務的廣播信號的裝置的結 構。
[0040] 圖2圖示根據本發明的一個實施例的輸入格式化塊。
[0041] 圖3圖示根據本發明的另一個實施例的輸入格式化塊。
[0042] 圖4圖示根據本發明的另一個實施例的輸入格式化塊。
[0043] 圖5圖示根據本發明的實施例的BICM塊。
[0044] 圖6圖示根據本發明的另一個實施例的BICM塊。
[004引圖7圖示根據本發明的一個實施例的帖構建塊。
[0046 ]圖8圖示根據本發明的實施例的OFMD生成塊。
[0047] 圖9圖示根據本發明的實施例用于接收供未來的廣播服務的廣播信號的裝置的結 構。
[0048] 圖10圖示根據本發明的實施例的帖結構。
[0049] 圖11圖示根據本發明的實施例的帖的信令分層結構。
[0050] 圖12圖示根據本發明的實施例的前導信令數據。
[0051] 圖13圖示根據本發明的實施例的化Sl數據。
[0052] 圖14圖示根據本發明的實施例的化S2數據。
[0053] 圖15圖示根據本發明的另一個實施例的化S2數據。
[0054] 圖16圖示根據本發明的實施例的帖的邏輯結構。
[0055] 圖17圖示根據本發明的實施例的化S映射。
[0056 ]圖18圖示根據本發明的實施例的EAC映射。
[0057] 圖19圖示根據本發明的實施例的FIC映射。
[0058] 圖20圖示根據本發明的實施例的DP的類型。
[0059 ]圖21圖示根據本發明的實施例的DP映射。
[0060] 圖22圖示根據本發明的實施例的FEC結構。
[0061] 圖23圖示根據本發明的實施例的比特交織。
[0062] 圖24圖示根據本發明的實施例的信元字(cell-word)解復用。
[0063] 圖25圖示根據本發明的實施例的時間交織。
[0064] 圖26圖示根據本發明的實施例的扭曲的行列塊交織器的基本操作。
[0065] 圖27圖示根據本發明的另一實施例的扭曲的行列塊交織器的操作。
[0066] 圖28圖示根據本發明的實施例的扭曲的行列塊交織器的對角線方式讀取圖案。
[0067] 圖29圖示根據本發明的實施例的來自于每個交織陣列的被交織的XFECBL0CK。
[0068] 圖30示出根據本發明的另一實施例的模式適配模塊。
[0069] 圖31示出根據本發明的另一實施例的報頭壓縮塊。
[0070] 圖32示出根據本發明的另一實施例的輸出處理器。
[0071] 圖33示出根據本發明的另一實施例的報頭解壓縮塊。
[0072] 圖34圖示根據本發明的實施例的在報頭壓縮方案#1中沒有刪除的初始分組報頭。
[0073] 圖35圖示在本發明的實施例的根據報頭壓縮方案#1的壓縮和恢復過程。
[0074] 圖36圖示根據本發明的實施例的在報頭壓縮方案#2中沒有刪除的初始分組報頭。
[0075] 圖37圖示在本發明的實施例中的根據報頭壓縮方案#2的壓縮和恢復過程。
[0076] 圖38圖示根據本發明的實施例的發送廣播信號的方法。
[0077] 圖39圖示根據本發明的實施例的接收廣播信號的方法。
【具體實施方式】
[0078] 現在將詳細地介紹本發明的優選實施例，其示例在伴隨的附圖中圖示。該詳細說 明將在下面參考伴隨的附圖給出，其旨在解釋本發明的示例性實施例，而不是僅示出可W 根據本發明實現的實施例。W下的詳細說明包括特定的細節W便對本發明提供深入理解。 但是，對于本領域技術人員來說顯而易見，實踐本發明可W無需運些特定的細節。
[0079] 雖然在本發明中使用的大多數術語已經從在本領域廣泛地使用的常規術語中選 擇，但是某些術語已經由申請人任意地選擇，并且其含義在W下的描述中根據需要詳細說 明。因此，本發明應該基于該術語所期望的含義理解，而不是其簡單的名稱或者含義理解。
[0080] 本發明提供用于發送和接收供未來的廣播服務的廣播信號的裝置和方法。根據本 發明的實施例的未來的廣播服務包括陸地廣播服務、移動廣播服務、UHDTV服務等。
[0081] 根據本發明的實施例的用于發送的裝置和方法可W被歸類成用于陸地廣播服務 的基本屬性、用于移動廣播服務的手持式屬性W及用于UHDTV服務的高級屬性。在運樣的情 況下，基本屬性能夠被用作用于陸地廣播服務和移動廣播服務兩者的屬性。即，基本屬性能 夠被用于定義包括移動屬性的屬性的概念。根據設計者的意圖能夠對此進行改變。
[0082] 本發明可W根據一個實施例通過非MIMO(多輸入多輸出）或者MIMO處理用于未來 的廣播服務的廣播信號。根據本發明的實施例的非MIMO方案可W包括MISO(多輸入單輸 出KSISO(單輸入單輸出)方案等。
[0083] 雖然在下文中為了描述方便起見，MISO或者MIMO使用兩個天線，但是本發明可適 用于使用兩個或更多個天線的系統。
[0084] 本發明可W定義=個物理層(PU屬性(基礎、手持和高級屬性），其中的每個被優 化W最小化接收器復雜度，同時獲得對于特定使用情形需要的性能。物理層(PHY)屬性是相 應的接收器將實現的所有配置的子集。
[0085] S個PHY屬性共享大部分功能塊，但是，在特定的模塊和/或參數方面略微地不同。 另外的PHY屬性可W在未來限定。對于系統演進，未來的屬性還可W經由未來的擴展帖 (FE巧在單個RF信道中與現有的屬性復用。每個PHY屬性的細節在下面描述。
[0086] 1.基礎屬性
[0087] 基礎屬性表示通常連接到屋頂天線的固定接收設備的主要使用情形。基礎屬性還 包括能夠運輸到一個場所，但是屬于相對固定接收類別的便攜式設備。基礎屬性的使用可 W通過某些改進的實現被擴展到手持設備或者甚至車輛，但是，對于基礎屬性接收器操作 不預期那些使用情況。
[0088] 接收的目標SNR范圍是從大約10到20dB，其包括現有的廣播系統（例如，ATSC A/ 53)的15地SNR接收能力。接收器復雜度和功耗不像在電池操作的將使用手持屬性的手持 設備一樣關鍵。用于基礎屬性的關鍵系統參數在W下的表1中列出。
[0089] 表1
[0090] [表1]
[0092] 2.手持屬性
[0093] 手持屬性設計成在W電池電源操作的手持和車載設備中使用。該設備可W W行人 或者車輛速度移動。功耗和接收器復雜度對于手持屬性的設備的實現是非常重要的。手持 屬性的目標SNR范圍大約是0至10地，但是，當期望用于較深的室內接收時，可W配置為達到 低于〇地。
[0094] 除了低的SNR能力之外，對由接收器移動性所引起的多普勒效應的適應性是手持 屬性最重要的性能特性。用于手持屬性的關鍵系統參數在W下的表2中列出。
[0095] 表 2
[0096] [表 2]
[009引3.高級屬性
[0099] 高級屬性W更大的實現復雜度為代價提供最高的信道容量。該屬性需要使用MIMO 發送和接收，并且UHDTV服務是對該屬性特別地設計的目標使用情形。提高的容量還可W用 于允許在給定帶寬提高服務數目，例如，多個SDTV或者皿TV服務。
[0100] 高級屬性的目標SNR范圍大約是20至30地。MIMO傳輸可W最初地使用現有的楠圓 極化傳輸設備，并且在未來擴展到全功率交叉極化傳輸。用于高級屬性的關鍵系統參數在 W下的表3中列出。
[0101] 表3 [0刪[表3]

[0104] 在運樣的情況下，基本屬性能夠被用作用于陸地廣播服務和移動廣播服務兩者的 屬性。即，基本屬性能夠被用于定義包括移動屬性的屬性的概念。而且，高級屬性能夠被劃 分成用于具有MIMO的基本屬性的高級屬性和用于具有MIMO的手持屬性的高級屬性。此外， 根據設計者的意圖能夠改變=種屬性。
[0105] 下面的術語和定義可W應用于本發明。根據設計能夠改變下面的術語和定義。
[0106] 輔助流:承載對于尚未定義的調制和編碼的數據的信元的序列，其可W被用于未 來擴展或者由廣播公司或者網絡運營商要求
[0107] 基本數據管道:承載服務信令數據的數據管道
[010引基帶帖（或者BBFRAME):形成到一個FEC編碼過程(BCH和LDPC編碼）的輸入的肺Ch 比特的集合
[0109] 信元：由OFDM傳輸的一個載波承載的調制值
[0110] 被編碼的塊:PL^數據的LDPC編碼的塊或者化S2數據的LDPC編碼的塊中的一個
[0111] 數據管道:承載服務數據或者相關元數據的物理層中的邏輯信道，其可W承載一 個或者多個服務或者服務分量。
[0112] 數據管道單元:用于在帖中將數據信元分配給DP的基本單位。
[0113] 數據符號：在帖中不是前導符號的OFDM符號（帖信令符號和帖邊緣符號被包括在 數據符號中）
[0114] DP_ID:此化k特字段唯一地識別在通過SYSTME_ID識別的系統內的DP
[0115] 啞信元:承載被用于填充未被用于化S信令、DP或者輔助流的剩余的容量的偽隨機 值的信元
[0116] 緊急警告信道:承載EAS信息數據的帖的部分
[0117] 帖：W前導開始并且W帖邊緣符號結束的物理層時隙
[0118] 帖接收單元:屬于包括FET的相同或者不同的物理層屬性的帖的集合，其在超帖中 被重復八次
[0119] 快速信息信道:承載服務和相對應的基本DP之間的映射信息的帖中的邏輯信道
[0120] FECBL0CK: DP數據的LDPC編碼的比特的集合
[0121] FFT大小:被用于特定模式的標稱的FFT大小，等于在基礎時段T的周期中表達的活 躍符號時段Ts
[0122] 帖信令符號：WFFT大小、保護間隔W及分散的導頻圖案的某個組合在帖的開始處 使用的具有較高的導頻密度的OFDM符號，其承載化S數據的一部分
[0123] 帖邊緣符號：WFFT大小、保護間隔W及分散的導頻圖案的某個組合在帖的末端處 使用的具有較高的導頻密度的OFDM符號
[0124] 帖組:超帖中具有相同的PHY屬性類型的所有帖的集合。
[0125] 未來擴展帖:能夠被用于未來擴展的在超帖內的物理層時隙，其W前導開始
[0126] 化化recast UTB系統：提出的物理層廣播系統，其輸入是一個或者多個M陽G2-TS 或者IP或者普通流，并且其輸出是RF信號
[0127] 輸入流:通過系統被遞送給終端用戶的服務的全體的數據的流。
[0128] 正常數據符號:排除帖信令和帖邊緣符號的數據符號
[0129] PHY屬性:相對應的接收器應實現的所有配置的子集
[0130] 化S:由化Sl和化S2組成的物理層信令數據
[0131] PLSl:在具有固定的大小、編碼和調制的FSS符號中承載的化S數據的第一集合，其 承載關于系統的基本信息W及解碼化S2所需要的參數
[0132] 注意:PLSl數據在帖組的持續時間內保持恒定。
[0133] PLS2:在FSS符號中發送的化S數據的第二集合，其承載關于系統和DP的更多詳細 PLS數據
[0134] 化S2動態數據:可W動態地逐帖改變的化S2數據
[0135] 化S2靜態數據:在帖組的持續時間內保持靜態的化S2數據
[0136] 前導信令數據:通過前導符號承載并且被用于識別系統的基本模式的信令數據
[0137] 前導符號:承載基本化縫義據并且位于帖的開始的固定長度的導頻符號
[0138] 注意：前導符號主要被用于快速初始帶掃描W檢測系統信號、其時序、頻率偏移、 W及FFT大小。
[0139] 保留W便未來使用:本文檔沒有定義但是可W在未來定義
[0140] 超帖:八個帖重復單元的集合
[0141] 時間交織塊(TI塊）