KR101469977B1 - 디지털 비디오 방송 시스템에서 프리앰블 송수신 장치 및방법 - Google Patents

디지털 비디오 방송 시스템에서 프리앰블 송수신 장치 및방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 비디오 방송 시스템에서 물리계층 프레임의 구성 성분 중 하나인 프리앰블에 관한 것이다. 또한 본 발명은 complementary sequence와 차등 변조 방식으로 전송되는 프리앰블 신호의 PAPR을 저감하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
Figure R1020080019388
디지털 비디오 방송, 프리앰블(preamble), PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)

Description

디지털 비디오 방송 시스템에서 프리앰블 송수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING PREAMBLE IN DIGITAL VIDEO BROADCAST SYSTEM}
본 발명은 디지털 비디오 방송 시스템에 관한 것으로서, 특히 디지털 비디오 방송 시스템에서 프레임의 구성 요소 중 프리앰블(preamble) 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 방송 시스템은 디지털 오디오 방송, 디지털 비디오 방송 및 디지털 멀티미디어 방송 등과 같이, 방송 시스템에서 디지털 전송 기술을 사용하는 시스템을 의미한다.
이 중에서 디지털 비디오 방송(Digital Video Broadcasting : 이하 'DVB'라 칭함) 시스템은 유럽의 디지털 방송 기술로 기존의 디지털 방송 뿐만 아니라 이동용, 휴대용으로 디지털 멀티미디어 서비스를 지원하기 위한 전송 규격이다.
상기 DVB 시스템에서는 MPEG 2 TS(Moving Picture Experts Group 2 Transfort Stream) 기반의 방송 데이터를 다중화하고, IP 기반의 데이터 스트림을 동시에 전송하는 것이 가능하다. 또한 상기 DVB 시스템에서는 여러 가지 서비스가 하나의 IP 스트림에 다중화되어 전송되는 것이 가능하며, 단말은 상기 전송된 IP 스트림의 데이터를 수신한 후 이를 다시 개별 서 비스로 역다중화하여 서비스를 복조하고 사용자 단말의 화면으로 출력할 수 있다. 이때, 사용자 단말은 상기 DVB 시스템에서 제공되는 상기 다양한 서비스들의 종류가 무엇이며 각 서비스들이 어떠한 내용을 포함하고 있는지 등에 대한 정보를 필요로 하게 된다.
도 1은 종래 DVB 방송 시스템의 물리 계층의 프레임 구성도이다.
상기 도 1을 참조하면, 프레임 구조는 간략하게 프리앰블(preamble)(P1, P2) 부분과 바디(BODY) 부분로 나눌 수 있으며, 프리앰블(P1, P2)은 프레임의 시그널링(signaling) 정보가 전송되고, 바디 부분은 데이터 즉, 페이로드(Payload)가 전송되는 부분으로 구성된다.
도 1의 P1 프리앰블의 주요 사용 목적은 수신기에서 프레임의 초기 신호를 스캔(scan)하기 위해 사용된다. 또한 P1 프리앰블의 주요 사용 목적은 수신기에서 주파수 옵셋(offset)을 검출(detection)하고, 중앙 주파수(center frequency)를 튜닝(tuning)하는데 사용된다. P1 프리앰블의 또 다른 사용 목적은 프레임의 식별 정보를 전송하고, FFT(Fast Fourier Transform) 사이즈(size) 및 다른 전송(TX) 정보 등을 전송한다. 마지막으로 P1 프리앰블의 사용 목적은 수신기에서 주파수와 시간 동기를 검출(detect)하고 정정(correct) 하기 위해 사용된다.
도 1의 P1 프리앰블의 구조를 살펴보면, 정보가 전송되는 A 부분은 데이터가 전송되는 페이로드의 FFT 사이즈(size)와 관계없이 1K OFDM symbol로 고정되며, 112 ㎲s의 길이를 가진다. 나머지 B와 C는 각각 1/2 guard interval로 구성되면 1K symbol의 양쪽에 더해지며, 56 ㎲의 길이를 가진다. 상기 도 1에서 보는 바와 같이 전체 P1 프리앰블의 길이는 224 ㎲이다.
도 2는 프리앰블 시퀀스(sequence)가 전송되는 반송파의 위치를 나타내는 도면이다.
도 2에서는 도 1에 도시되어 있는 1K OFDM 심볼의 내부 구성을 설명하기 위한 것이다. 도 2에 도시한 바와 같이 1K OFDM은 853개의 반송파로 구성된다. 그런데 1K OFDM을 구성하는 상기 853개의 반송파 중에서 단지 384개의 반송파만이 프리엠블 시퀀스의 전송에 사용된다.
도 3은 종래 DVB 시스템에서 프리앰블을 송신하는 송신기를 나타낸 블록도이다.
앞에서 설명한 바와 같이 853개의 반송파 중에서 프리엠블 시퀀스의 전송에 사용되는 반송파의 위치는 미리 결정하여 사용할 수 있다. 도 3에서는 CDS(Carrier Distribution Sequence) 테이블(300)에 프리엠블 시퀀스의 전송에 사용되는 반송파 위치가 미리 결정되어 저장된다.
다음으로 MSS(Modulation Signalling Sequence) 처리부(310)의 동작은 다음과 같다. 먼저 MSS 처리부(310)는 제1 시퀀스(이하, S1)과 제2 시퀀스(이하, S2)를 수신하여 CSS(Complementary Set of Sequence)들을 생성한다. 상기 S1과 S2는 각각 3비트와 4비트의 정보가 포함된다. 상기 S1과 S2에 의해서 생성된 CSS들의 개수는 8개와 16개의 조합을 가지며, S1과 S2에 의해서 생성된 CSSS1과 CSSS2의 길이는 각각 64와 256 이다. 이러한 CSS들의 특성은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 낮을 뿐만 아니라, CSS들 사이에는 직교하는(orthogonal) 특성을 가지고 있다.
상기 S1과 S2의 신호들은 하기 <표 1>과 같이 표현된다. 하기 <표1>에서 S1과 S2의 신호들은 16진수(Hexadecimal)으로 표현하였다.
Figure 112013017066233-pat00001
상기 S1과 S2의 시퀀스가 MSS(Modulation Signalling Sequence) 처리부(310) 내지 위상 옵셋(Phase Offset) 처리부(325)를 통해 변조된 시퀀스로 출력되는 일련의 과정은 다음과 같다. 이하, 차등 변조 방식으로 차등 BPSK(Differential Binary Phase Shift Keying) 변조 방식을 사용하는 경우를 일 예로 설명하지만, 본 발명은 다른 차등 변조 방식을 사용하는 경우에도 적용할 수 있다.
삭제
먼저 <수학식 1>은 MSS 처리부(310)에서 S1과 S2의 조합으로 생성되는 시퀀스를 나타내며, MSS_SEQ로 표기한다.
Figure 112008015376295-pat00002
상기 <수학식 1>의 MSS_SEQ는 차등 BPSK(Differential Binary Phase Shift Keying : 이하, DPSK) 변조부(또는 DBPSK 매퍼(mapper))(320)에서 DBPSK로 변조(modulate)된다. 하기의 <수학식 2>는 DBPSK로 변조된 시퀀스를 나타내며, MSS_DIFF로 표기한다.
Figure 112008015376295-pat00003
위상 옵셋 처리부(325)는 상기 변조된 시퀀스를 나타내는MSS_DIFF의 최상위비트(MSB) 64 비트(or 셀(cell) 이라 함)에 대해서 180도의 위상 옵셋을 적용하여, 최종적으로 변조된 시퀀스를 출력한다. 여기서 상기 위상 옵셋 처리부(325)는 최상위 비트를 제외한 나머지 비트들에 대해서는 위상 옵셋을 적용하지 않는다. 그리고, 상기 위상 옵셋 값은 MSB의 64 비트 모두 동일한 값의 옵셋을 갖기 때문에 수신기의 DBPSK 복조기의 복조 과정에 영향을 주지 않는다. 따라서 수신기에서 위상 옵셋의 역과정은 필요하지 않다. 최종적으로 위상 옵셋 처리부(325)의 출력은 하기의 <수학식 3>와 같다.
Figure 112008015376295-pat00004
상기 MSS 처리부(310), DBPSK 변조부(320), 위상 옵셋 처리부(325)를 통해 출력되는 시퀀스는, 반송파 할당부(330)에 의해서 384개에 P1 액티브(active) 반송파에 할당된다.
다음으로 P1 심볼의 robustness를 향상하기 위해서, 2개의 guard interval이 더해지는 구조로, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 처리부(340) 및 프리앰블 생성부(350)의 동작은 위에서 언급한 도 1의 동작과 동일하다.
도 4를 참조하면, 수신기의 프리앰블 검출부(400)는 프리앰블을 검출한 후, FFT 처리부(410)로 입력한다. 상기 FFT 처리부(410)는 검출된 프리앰블에 대해서 FFT를 수행한 후, 디먹스(DEMUX)(420)로 출력한다. 다음으로 디먹스(420)는 프리앰블이 전송하는 active 반송파의 데이터를 디먹싱하여 DBPSK 복조기(430)로 출력한다. 상기 DBPSK 복조기(430)는 상기 차등 옵셋 처리부의 역과정을 수행한 후, 즉 프리엠블의 최상위 신호들(길이 64만큼)에 대해 수신기의 역 위상으로 돌려주는 DBPSK 복조를 수행한다. 이후, 상기 DBPSK 복조가 수행된 프리엠블의 최상위 신호들을 신호 검출(signalling dectection)부(440)로 출력한다. 상기 신호 검출부(440)는 복조된 시퀀스에 대해서 각각 S1과 S2를 검출하여 원하는 정보를 출력한다.
삭제
도 5는 종래 DVB 시스템에서 프리앰블을 수신하는 수신 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 수신기는 500 단계에서 초기화를 수행하고, 505 단계에서 프리앰블에 대한 튜닝(tuning)을 수행한다. 수신기는 510 단계에서 수신된 신호에 대해서 Guard Interval-Correlation을 수행하여, 515 단계에서 P1 프리앰블을 검출하였는가를 판단한다. 만약 상기 515 단계에서 P1 프리앰블을 검출하지 못하였다면, 수신기는 510 단계로 되돌아가고, P1 프리앰블을 검출하였으면, 520 단계에서 Coarse time 및 fine frequency의 offset을 조절한다. 다음으로 수신기는 525 단계에서 active 반송파의 파워(power)를 추정하기 위해 power correlation를 수행한 후 다시 P1 프리앰블을 검출하였는가를 판단한다. 만약, P1 프리앰블을 검출하지 못하면, 수신기는 다시 510 단계로 되돌아가고 P1 프리앰블을 검출하게 되면, 535 단계에서 Coarse frequency 옵셋을 조절한다. 다음으로 수신기는 540 단계에서 송신기의 차등 변조 방식의 역과정인 복조(demodulation)를 수행하고, 545 단계에서 프리앰블 간의 상관(correlation)값을 계산하여, 550 단계에서 S1 및 S2의 신호를 검출한다.
상기의 언급한 종래의 프리앰블 구조에서 차등 변조(i.e DBPSK)를 사용하여 non-coherent 수신이 가능하게 된다. 반면 차등 변조를 수행함에 따라 complentary sequence의 특성이 달라지게 되어 PAPR이 커지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 스크램블링에 의해서 프리앰블의 PAPR을 저감시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 디지털 비디오 방송 시스템에서 프리앰블 송신 장치에 있어서, 수신된 복수의 시퀀스를 이용하여 MSS(Modulation Signalling Sequence)를 생성하고, 상기 MSS를 차등 변조하여 변조된 시퀀스를 출력하는 제1 처리부와, 상기 변조된 시퀀스에 스크램블링 시퀀스를 곱하여 스크램블링하는 스크램블러와, 상기 스크램블링된 시퀀스를 각각 할당된 부반송파들을 통하여 입력하고 상기 입력된 시퀀스를 시각 영역 신호로 변환한 후, 상기 프리앰블을 생성하여 전송하는 제2 처리부를 포함하는 프리앰블 송신 장치이다.
본 발명에 따른 디지털 비디오 방송 시스템에서 프리앰블 송신 방법에 있어서, 수신된 복수의 시퀀스를 이용하여 MSS(Modulation Signalling Sequence)를 생성하는 과정과, 상기 MSS를 차등 변조하여 변조된 시퀀스를 출력하는 과정과, 상기 변조된 시퀀스에 스크램블링 시퀀스를 곱하여 스크램블링하는 과정과, 상기 스크램블링된 시퀀스를 각각 할당된 복수의 부반송파들을 통하여 입력하는 과정과, 상기 입력된 시퀀스를 시각 영역 신호로 변환하는 과정과, 상기 프리앰블을 생성하여 전송하는 과정을 포함하는 프리앰블 송신 방법이다.
본 발명에 따른 디지털 비디오 방송 시스템에서 프리앰블 수신 장치에 있어서, 수신된 신호에서 프리앰블을 검출하여 상기 검출된 프리앰블을 주파수 영역 신호로 변환한 후, 상기 주파수 영역 신호를 디먹싱하는 제1 처리부와, 상기 디먹싱된 시퀀스에 디스크램블링 시퀀스를 곱하여 상기 디먹싱된 시퀀스를 디스크램블링하는 디스크램블러와, 상기 디스크램블링된 시퀀스를 차등 복조하여 상기 복조된 시퀀스에 대해 복수의 시퀀스를 검출하는 제2 처리부를 포함하는 프리앰블 수신 장치이다.
본 발명에 따른 디지털 비디오 방송 시스템에서 프리앰블 수신 방법에 있어서, 수신된 신호에서 프리앰블을 검출하는 과정과, 상기 검출된 프리앰블을 주파수 영역 신호로 변환하는 과정과, 상기 주파수 영역 신호를 디먹싱하는 과정과, 상기 디먹싱된 시퀀스에 디스크램블링 시퀀스를 곱하여 디스크램블링하는 과정과, 상기 디스크램블링된 시퀀스를 차등 복조하는 과정과, 상기 복조된 시퀀스로 부터 복수의 시퀀스를 검출하는 과정을 포함하는 프리앰블 수신 방법이다.
본 발명은 디지털 비디오 방송 시스템에서 물리 계층 중의 하나인 프리앰블의 전송에 있어서, 차등 변조 방식을 사용함에 따라 PAPR이 증가하는 문제를 스크램블링(scrambling)을 이용하여 P1 프리앰블의 PAPR을 저감할 수 있다.
이하 본 발명이 바람직한 실시 예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 시그널링 정보가 전송되는 프리앰블에 관한 것으로, 특히 초기 정보가 전송되는 P1 프리앰블에 관한 것이다. 본 발명은 상기에서 언급한 차등 변조를 사용함에 따라서 프리앰블의 complementary 시퀀스의 PAPR이 커지는 문제를 해결하기 위한 방법에 대해 제안한다.
그러면, 본 발명에 대하여 살펴보기로 한다.
먼저, P1 프리앰블에서 차등 변조 방식을 적용하지 않은 경우의 프리앰블의 PAPR을 보면 다음의 <표 2>와 같다. S1과 S2의 조합에 의해서 생성되는 128개의 프리앰블 신호가 발생되면 이 값들 중에서 최대 PAPR은 10.29 dB 이고, 최소 PAPR은 6.72dB 이다, 그리고 평균 PAPR은 8.21 dB 이다.
Figure 112008015376295-pat00005
하지만 차등 변조 방식을 적용하는 경우의 프리앰블의 PAPR은 하기의 <표 3>과 같다. 여기서 프리앰블의 최대 PAPR은 10.50dB 이고, 최소 PAPR은 7.14 dB 이다. 그리고 평균 PAPR은 7.14 dB를 가진다. 상기에서 언급한 바와 같이, <표 2> 및 <표 3>을 대비하여 살펴보면, 차등 변조 방식을 사용함에 따라 complementary sequence의 특성이 어긋나게 되어서 PAPR이 증가하는 것을 볼 수 있다. 상기의 <표 2>와 <표 3>의 결과에서 차등 변조에 의한 영향으로 평균 PAPR이 0.42 dB 증가하는 것을 알 수 있다.
Figure 112013017066233-pat00006
상기의 문제를 해결하기 위한 방법으로 즉, PAPR 저감을 위해서 DVB 시스템에서 스크램블링을 적용하여 차등 변조에 의해서 PAPR이 커지는 문제를 해결할 수 있다.
삭제
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 DVB 시스템에서 프리앰블을 송신하는 송신기를 나타낸 블록도이다.
도 6을 참조하면, 송신기는 CDS 테이블(600), MSS 처리부(610), DBPSK 변조부(620), 위상 옵셋 처리부(630), 스크램블러(635), 반송파 할당부(640), IFFT 처리부(650)와, 프리앰블 생성부(660)를 포함한다. 여기서, 상기 CDS 테이블(600), MSS 처리부(610), DBPSK 변조부(620), 위상 옵셋 처리부(630), 반송파 할당부(640), IFFT 처리부(650)와, 프리앰블 생성부(660)는 도 3의 송신기의 CDS 테이블(300), MSS 처리부(310), DBPSK 변조부(320), 위상 옵셋 처리부(325), 반송파 할당부(330), IFFT 처리부(340), 프리앰블 생성부(350)와 동일한 동작을 수행하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 스크램블러(635)는 MSS 처리부(610)에서 생성된 CSS(Complementary Set of Sequence)가 차등 변조부(620) 및 위상 옵셋 처리부(630)에 의해서 PAPR이 커지는 것을 막을 수 있다. 즉, 스크램블러(635)는 상기 위상 옵셋 처리부(630)의 출력인 변조된 시퀀스에 스크램블링 시퀀스(scrambling sequence)를 곱하여 새로운 시퀀스를 생성한다. 또한 스크램블러(635)는 MSS 처리부(610)의 신호를 임의의 형태로 변경하게 하는 동작을 수행하면, 이때 어떠한 임의의 시퀀스로도 동작 가능하다.
상기 스크램블러(635)의 출력(MSS_SCR)은 <수학식 4>과 같이 표현한다.
Figure 112008015376295-pat00007
여기서 상기 SCR은 스크램블러(635)의 스크램블링(Scrambling) 동작을 나타낸 것으로, 스크램블러(635)에 입력된 변조된 시퀀스에 미리 정해진 스크램블링 시퀀스(Scrambling Sequence)를 곱하여 새로운 시퀀스를 생성하는 것이다. 일 예로, 변조된 시퀀스로 길이가 K인　BSPK의 시퀀스가 입력될 때, 즉, 변조된 시퀀스로 {10, -11, -12, 13, ... , 1K-1}가 입력될 때, 스크램블링 시퀀스도 길이가 K인 임의의 BPSK의 시퀀스로 구성될 수 있다. 이때, 스크램블러(635)는 스크램블링 시퀀스가 {-10, 11, -12, -13, ... , -1K-1}라 하면, 상기 변조된 시퀀스인 {10, -11, -12, 13, ... , 1K-1}와 스크램블링 시퀀스인 {-10, 11, -12, -13, ... , -1K-1}를 곱하여, 길이가 K인 새로운 BPSK의 시퀀스로 {-10, -11, 12, -13, ... , -1K-1}을 생성한다. 즉, 스크램블러(635)는 상기 <수학식 4>와 같이 변조된 시퀀스에 미리 정해진 스크램블링 시퀀스를 곱하여 새로운 시퀀스(MSS_SCR)를 생성한다.
상기의 스크램블러(635)는 DBPSK 변조부(620) 및 위상 옵셋 처리부(630)에서 변조된 시퀀스, 즉 1 또는 -1로 표현된 384 길이의 변조된 시퀀스와 상기 스크램블러(635)에서 사용되는 길이 384를 갖는 스크램블링 시퀀스를 곱하여 스크램블링을 수행한다. 상기 스크램블링 시퀀스는 하기에서 실시 예를 통해서 자세히 설명하도록 한다.
스크램블러(635)는 P1 프리앰블의 PAPR을 저감하기 위한 스크램블링 시퀀스를 생성한다. DVB 시스템에서는 하기 <수학식 5>와 같은 PRBS(Pseudo Random Binary Sequence)를 사용하고 있으며, 기존의 PRBS를 이용하여 스크램블러(635)에서 스크램블링 시퀀스를 생성할 수 있다.
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1 + X14 + X15
도 7은 상기 <수학식 5>의 PRBS 인코더(encoder)의 실시 예를 도시한 도면이다.
초기값 시퀀스(100010111100101)가 PRBS 레지스터(register)(710)에 입력되어 PRBS 시퀀스(1110100011100100011100100…)를 생성하게 된다. 초기값과 길이 384를 갖는 PAPR 스크램블링 시퀀스는 하기 <표 4>와 같다.
초기값 sequence
1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1
PRBS (Scrambling sequence)
1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1
0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0
0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0
1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1
0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1
0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1
1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1
0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0
0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0
1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0

상기 <표 4>의 스크램블링 시퀀스는 P1 프리앰블의 PAPR을 저감하기 위해서 사용되는 스크램블러의 스크램블링 시퀀스로 사용된다. 즉, 상기의 도 7의 PRBS encoder에서 상기 <표 4>의 초기값으로 생성된 384 길이의 시퀀스는 0 또는 1의 값을 1 또는 -1로 변환하여 스크램블러(635)에서 위상 옵셋 처리부에서 출력된 변조된 시퀀스와 곱하여 PAPR을 저감하게 된다.
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하기 <표 5>는 본 발명에서 PAPR 저감용 스크램블을 사용하는 경우의 128개의 P1 프리앰블의 PAPR을 나타낸다. 여기서 최대 PAPR은 9.10 dB 이고 최소 PAPR은 6.71 dB이다. 그리고 평균 PAPR은 8.01 dB 임을 알 수 있다. 상기 <표 3>의 결과와 비교하면 최대 PAPR에서 1.4 dB의 이득(gain)을 얻는 것을 확인할 수 있다.
Figure 112008015376295-pat00008
상기에서 언급한 스크램블러(635)에 의해서 새로운 시퀀스가 생성되는데, 각각의 스크램블링 시퀀스를 룩-업 테이블(look-up table)에 저장하여 이용할 수도 있고, 필요한 경우에 계산을 통해 생성하여 사용할 수도 있다. 그 예로 상기 도 6에서 DBPSK 변조기(620)의 출력에서 룩-업 테이블로 저장하여 사용할 수 있고, 스크램블러(635)의 출력에서 룩-업 테이블을 저장하여 사용할 수 있고, 또한 참조 번호 600에서 635 블록까지 전체에 대한 출력을 룩-업 테이블에 저장하여 스크램블러(635) 동작을 수행할 수도 있다.
도 8는 본 발명의 실시 예에 따른 DVB 시스템에서 프리앰블을 수신하는 수신기를 나타낸 블록도이다.
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도 8를 참조하면, 수신기는 프리앰블 검출부(900), FFT 처리부(910), 디먹스(920), 디스크램블러(930), DBPSK 복조부(940)와, 신호 검출부(950)을 포함한다. 여기서, 프리앰블 검출부(900), FFT 처리부(910), 디먹스(920), DBPSK 복조부(940)와, 신호 검출부(950)는 도 4의 프리앰플 검출부(400), FFT 처리부(410), 디먹스(420), DBPSK 복조기(430), 신호 검출부(440)와 동일한 동작을 수행하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 디스크램블러(descrambler)(930)는 프리앰블이 전송되는 active 반송파의 데이터의 디먹싱된 시퀀스에 대하여 상기 스크램블러(635)의 역과정을 수행한다. 즉, 상기 디스클램블러(930)는, 상기 디먹싱된 시퀀스에 디스크램블링 시퀀스를 곱하여 디스크램블링한다. 여기서, 상기 디스크램블링 시퀀스는 상기 디먹싱된 시퀀스와 동일한 길이를 가진다. 그리고 상기 디스크램블링 시퀀스는 상기 설명한 스크램블링 시퀀스와 동일한 방법으로, 미리 결정되어 룩-업 테이블에 저장되거나 PRBS를 이용하여 생성될 수 있다.
도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 DVB 시스템에서 프리앰블을 수신하는 수신 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9을 참조하면 수신기는 1000 단계에서 초기화를 수행하고, 1005 단계에서 프리앰블에 대한 튜닝을 수행한다. 수신기는 1010 단계에서 수신된 신호에 대해서 Guard Interval-Correlation을 수행하여, 1015 단계에서 P1 프리앰블을 검출하였는가를 판단한다. 상기 1015 단계에서 만약 P1 프리앰블을 검출하지 못하였다면, 수신기는 1010 단계로 되돌아가고, P1 프리앰블을 검출하였으면, 1020 단계에서 Coarse time 및 fine frequency의 옵셋을 조절한다. 다음으로 수신기는 1025 단계에서 active 반송파의 파워를 추정하기 위해 power correlation를 수행한 후 다시 P1 프리앰블을 검출하였는가를 판단한다. 상기 1025 단계에서 P1 프리앰블을 검출하지 못하면, 수신기는 다시 1010 단계로 되돌아가고 P1 프리앰블을 검출하게 되면, 1035 단계에서 Coarse frequency 옵셋을 조절한다. 다음으로 수신기는 1040 단계에서 본 발명의 실시 예에 따라 디스크램블링 시퀀스를 이용하여 디스크램블링을 수행한 후 1045 단계에서 송신기의 차등 변조 방식의 역과정인 차등 복조를 수행한다. 이후, 수신기는 1050 단계에서 프리앰블 간의 상관(correlation)을 계산하여, 1055 단계에서 S1 및 S2의 신호를 검출한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래의 DVB 방송 시스템의 물리 계층의 프레임 구성도,
도 2는 프리앰블 시퀀스(sequence)가 전송되는 반송파의 위치를 나타내는 도면,
도 3은 종래 DVB 시스템에서 프리앰블을 송신하는 송신기를 나타낸 블록도,
도 4는 종래 DVB 시스템에서 프리앰블을 수신하는 수신기를 나타낸 블록도,
도 5는 종래 DVB 시스템에서 프리앰블을 수신하는 수신 방법을 나타낸 순서도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 DVB 시스템에서의 프리앰블을 송신하는 송신기를 나타낸 블록도,
도 7은 <수학식 5>의 PRBS 인코더(encoder)의 실시 예를 도시한 도면,
도 8는 본 발명의 실시 예에 따른 DVB 시스템에서의 프리앰블을 수신하는 수신기를 나타낸 블록도,
도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 DVB 시스템에서 프리앰블을 수신하는 수신 방법을 나타낸 순서도.
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Claims (27)

  1. 디지털 비디오 방송 시스템에서 프리앰블 송신 장치에 있어서,
    수신된 복수의 시퀀스를 이용하여 MSS(Modulation Signalling Sequence)를 생성하고, 상기 MSS를 차등 변조하여 변조된 시퀀스를 출력하는 제1 처리부와,
    상기 변조된 시퀀스에 스크램블링 시퀀스를 곱하여 스크램블링하는 스크램블러와,
    상기 스크램블링된 시퀀스를 각각 할당된 부반송파들을 통하여 입력하고 상기 입력된 시퀀스를 시각 영역 신호로 변환한 후, 상기 프리앰블을 생성하여 전송하는 제2 처리부를 포함하는 프리앰블 송신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 처리부는,
    상기 수신된 복수의 시퀀스를 이용하여 상기 MSS를 생성하는 MMS 처리부와,
    상기 MSS를 상기 차등 변조하는 차등 변조부를 포함함을 특징으로 하는 프리앰블 송신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 처리부는,
    상기 스크램블링된 시퀀스를 상기 각각 할당된 복수의 부반송파들로 입력하는 반송파 할당부와,
    상기 각각 할당된 복수의 부반송파들로 입력된 상기 스크램블링된 시퀀스를 시간 영역 신호로 변환하는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 처리부와,
    상기 프리앰블을 생성하여 전송하는 프리앰블 생성부를 포함함을 특징으로 하는 프리앰블 송신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 변조된 시퀀스와 상기 스크램블링 시퀀스는 동일한 길이를 가짐을 특징으로 하는 프리앰블 송신 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크램블링 시퀀스는 PRBS(Pseudo Random Binary Sequence)를 이용하여 생성됨을 특징으로 하는 프리앰블 송신 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크램블링 시퀀스는 룩-업 테이블(Look-up table)에 저장됨을 특징으로 하는 프리앰블 송신 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 MSS의 차등 변조는 DBPSK(Differential Binary Phase Shift Keying) 변조임을 특징으로 하는 프리앰블 송신 장치.
  8. 디지털 비디오 방송 시스템에서 프리앰블 송신 방법에 있어서,
    수신된 복수의 시퀀스를 이용하여 MSS(Modulation Signalling Sequence)를 생성하는 과정과,
    상기 MSS를 차등 변조하여 변조된 시퀀스를 출력하는 과정과,
    상기 변조된 시퀀스에 스크램블링 시퀀스를 곱하여 스크램블링하는 과정과,
    상기 스크램블링된 시퀀스를 각각 할당된 복수의 부반송파들을 통하여 입력하는 과정과,
    상기 입력된 시퀀스를 시각 영역 신호로 변환하는 과정과,
    상기 프리앰블을 생성하여 전송하는 과정을 포함하는 프리앰블 송신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 변조된 시퀀스를 출력하는 과정은 상기 MSS를 차등 변조하는 것을 특징으로 하는 프리앰블 송신 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 프리앰블을 전송하는 과정은,
    상기 스크램블링된 시퀀스를 상기 각각 할당된 복수의 부반송파들을 통하여 입력하는 과정과,
    상기 각각 할당된 복수의 부반송파들을 통하여 상기 입력된 스크램블링된 시퀀스를 시간 영역 신호로 변환하는 과정과,
    상기 프리앰블을 생성하여 전송하는 과정를 포함함 특징으로 하는 프리앰블 송신 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 변조된 시퀀스와 상기 스크램블링 시퀀스는 동일한 길이를 가짐을 특징으로 하는 프리앰블 송신 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 스크램블링 시퀀스는 PRBS(Pseudo Random Binary Sequence)를 이용하여 생성됨을 특징으로 하는 프리앰블 송신 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 스크램블링 시퀀스는 룩-업 테이블(Look-up table)에 저장됨을 특징으로 하는 프리앰블 송신 방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 MSS의 차등 변조는 DBPSK(Differential Binary Phase Shift Keying) 변조임을 특징으로 하는 프리앰블 송신 방법.
  15. 디지털 비디오 방송 시스템에서 프리앰블 수신 장치에 있어서,
    수신된 신호에서 프리앰블을 검출하여 상기 검출된 프리앰블을 주파수 영역 신호로 변환한 후, 상기 주파수 영역 신호를 디먹싱하는 제1 처리부와,
    상기 디먹싱된 시퀀스에 디스크램블링 시퀀스를 곱하여 상기 디먹싱된 시퀀스를 디스크램블링하는 디스크램블러와,
    상기 디스크램블링된 시퀀스를 차등 복조하여 상기 복조된 시퀀스에 대해 복수의 시퀀스를 검출하는 제2 처리부를 포함하는 프리앰블 수신 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 처리부는,
    수신된 신호에서 상기 프리앰블을 검출하는 프리앰블 검출부와,
    상기 프리앰블을 상기 주파수 영역 신호로 변환하는 FFT(Fast Fourier Transform) 처리부와,
    상기 프리앰블이 전송되는 액티브 반송파의 데이터를 디먹싱하는 디먹스를 포함함을 특징으로 하는 프리앰블 수신 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제2 처리부는,
    상기 디스크램블링된 시퀀스를 상기 차등 복조하는 차등 복조기와,
    상기 복조된 시퀀스로부터 상기 복수의 시퀀스를 검출하는 신호 검출부를 포함하는 프리앰블 수신 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 디먹싱된 시퀀스와 상기 디스크램블링 시퀀스는 동일한 길이를 가짐을 특징으로 하는 프리앰블 수신 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 디스크램블링 시퀀스는 PRBS(Pseudo Random Binary Sequence)를 이용하여 생성됨을 특징으로 하는 프리앰블 수신 장치.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 디스크램블링 시퀀스는 룩-업 테이블(Look-up table)에 저장됨을 특징으로 하는 프리앰블 수신 장치.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 차등 복조는 DBPSK(Differential Binary Phase Shift Keying) 복조임을 특징으로 하는 프리앰블 수신 장치.
  22. 디지털 비디오 방송 시스템에서 프리앰블 수신 방법에 있어서,
    수신된 신호에서 프리앰블을 검출하는 과정과,
    상기 검출된 프리앰블을 주파수 영역 신호로 변환하는 과정과,
    상기 주파수 영역 신호를 디먹싱하는 과정과,
    상기 디먹싱된 시퀀스에 디스크램블링 시퀀스를 곱하여 디스크램블링하는 과정과,
    상기 디스크램블링된 시퀀스를 차등 복조하는 과정과,
    상기 복조된 시퀀스로 부터 복수의 시퀀스를 검출하는 과정을 포함하는 프리앰블 수신 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 주파수 영역 신호를 디먹싱하는 과정은 상기 프리앰블이 전송되는 액티브 반송파의 데이터를 디먹싱하는 과정을 포함하는 프리앰블 수신 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 디먹싱된 시퀀스와 상기 디스크램블링 시퀀스는 동일한 길이를 가짐을 특징으로 하는 프리앰블 수신 방법.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 디스크램블링 시퀀스는 PRBS(Pseudo Random Binary Sequence)를 이용하여 생성됨을 특징으로 하는 프리앰블 수신 방법.
  26. 제 22 항에 있어서,
    상기 디스크램블링 시퀀스는 룩-업 테이블(Look-up table)에 저장됨을 특징으로 하는 프리앰블 수신 방법.
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 차등 복조는 DBPSK(Differential Binary Phase Shift Keying) 복조임을 특징으로 하는 프리앰블 수신 방법.
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