发送广播信号的设备、接收广播信号的设备、发送广播信号的方法以及接收广播信号的方法

发送广播信号的设备、接收广播信号的设备、发送广播信号的方法以及接收广播信号的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于发送广播信号的设备、用于接收广播信号的设备和用于发送和接 收广播信号的方法。
【背景技术】
[0002] 随着模拟广播信号传输终止，正在开发用于发送/接收数字广播信号的各种技术。 数字广播信号可以包括比模拟广播信号更大量的视频/音频数据，并且进一步包括除了视 频/音频数据之外的各种类型的附加数据。
[0003]S卩，数字广播系统可以提供HD(高分辨率)图像、多声道音频和各种附加的服务。但 是，用于大量数据传输的数据传输效率、考虑到移动接收设备的发送/接收的网络的稳健性 和网络灵活性对于数字广播需要改进。

【发明内容】

[0004] 技术问题
[0005] 本发明的一个目的是提供一种用于发送广播信号以在时间域中复用提供两个或 更多个不同的广播服务的广播发送/接收系统的数据，并且经由相同的RF信号带宽发送复 用的数据的设备和方法，和与其对应的用于接收广播信号的设备和方法。
[0006] 本发明的另一个目的是提供一种用于发送广播信号的设备、一种用于接收广播信 号的设备和用于发送和接收广播信号的方法，以通过分量分类对应于服务的数据，作为数 据管道发送对应于每个分量的数据，接收和处理该数据。
[0007] 本发明的又一个目的是提供一种用于发送广播信号的设备、一种用于接收广播信 号的设备和用于发送和接收广播信号的方法，以用信号传送对提供广播信号必需的信令信 息。
[0008] 技术方案
[0009] 为了实现目的和其他的优点和根据本发明的用途，如在此处实施和广泛地描述 的，本发明提供一种发送广播信号的方法。发送广播信号的方法包括，根据码率对数据管道 DP数据进行编码，其中编码进一步包括使用奇偶校验的地址和LDPC码字对DP数据进行低密 度奇偶校验LDPC编码，其中奇偶校验矩阵的地址指示要被计算的奇偶位的地址，其中根据 码率定义奇偶校验矩阵的地址；比特交织LDPC编码的DP数据;将比特交织的DP数据映射到 星座，以及；
[0010]多输入多输出ΜΜ0编码被映射的DP数据;通过映射被编码的DP数据构建至少一个 信号帧;和通过正交频分复用0FDM方法调制被构建的信号帧中的数据和发送具有被调制的 数据的广播信号。
[0011]优选地，码率是10/15，其中LDPC码字的长度是64800个比特。
[0012] 优选地，奇偶校验矩阵包括与LDPC码字的信息位相对应的信息部分和与LDPC码字 的奇偶位相对应的奇偶部分，其中奇偶校验矩阵的地址被表达为


[0016] 其中每一行表示在360个信息位的每一组中的第一信息位，其中与每一行相对应 的每个值表示要被计算的奇偶位的地址。
[0017] 优选地，第一至第二十四行中的每一个具有奇偶位的14个地址，第二十五至第三 十行中的每一个具有奇偶位的9个地址，并且第三十一到第一百二十行中的每一个具有奇 偶位的3个地址。
[0018] 优选地，通过使用具有特定的mbto参数的mbto矩阵执行mbto编码。
[0019]优选地，根据QAM类型定义特定的Μ頂0参数。
[0020]在另一方面中，本发明提供一种接收广播信号的方法。接收广播信号的方法包括： 接收具有在信号帧中的被调制的数据的广播信号并且通过正交频分复用0FDM方法解调被 调制的数据;通过解映射数据管道DP数据解析至少一个信号帧;根据码率解码DP数据，其中 解码进一步包括多输入多输出ΜΜ0解码DP数据;从星座解映射DP数据；比特解交织被解映 射的DP数据，和使用奇偶校验矩阵的地址和LDPC码字的长度低密度奇偶校验LDPC解码比特 解交织的DP数据，其中奇偶校验矩阵的地址指示要被计算的奇偶位的地址，其中根据码率 定义奇偶校验矩阵的地址。
[0021 ] 优选地，码率是10/15，其中LDPC码字的长度是64800个比特。
[0022]优选地，奇偶校验矩阵包括与LDPC码字的信息位相对应的信息部分和与LDPC码字 的奇偶位相对应的奇偶部分，其中奇偶校验矩阵的地址被表达为


[0026] 其中每一行行表示在360个信息位的每一组中的第一信息位，其中与每一行相对 应的每个值表示要被计算的奇偶位的地址。
[0027] 优选地，第一至第二十四行中的每一个具有奇偶位的14个地址，第二十五至第三 十行中的每一个具有奇偶位的9个地址，并且第三十一到第一百二十行中的每一个具有奇 偶位的3个地址。
[0028] 优选地，通过使用具有特定的mbto参数的mbto矩阵执行mbto解码。
[0029] 优选地，根据QAM类型定义特定的ΜΜ0参数。
[0030] 在另一方面中，本发明提供一种用于发送广播信号的设备。用于发送广播信号的 设备包括:编码模块，该编码模块被配置成根据码率对数据管道DP数据进行编码，其中编码 模块包括低密度奇偶校验LDPC编码模块，LDPC编码模块被配置成使用奇偶校验矩阵的地址 和LDPC码字的长度对DP数据进行LDPC编码，其中奇偶校验矩阵的地址指示要被计算的奇偶 位的地址，其中根据码率定义奇偶校验矩阵的地址；比特交织模块，该比特交织模块被配置 成比特交织LDPC编码的DP数据;映射模块，该映射模块被配置成将比特交织的DP数据映射 到星座；和多输入多输出MMO编码模块，该MMO编码模块被配置成MMO编码被映射的DP数 据;帧构建模块，该帧构建模块被配置成通过映射被编码的DP数据构建至少一个信号帧；调 制模块，该调制模块被配置成通过正交频分复用OFDM方法调制被构建的信号帧中的数据； 以及发送模块，该发送模块被配置成发送具有被调制的数据的广播信号。
[0031 ] 优选地，码率是10/15,其中LDPC码字的长度是64800个比特。
[0032]优选地，奇偶校验矩阵包括与LDPC码字的信息位相对应的信息部分和与LDPC码字 的奇偶位相对应的奇偶部分，其中奇偶校验矩阵的地址被表达为


[0036]其中每一行表示在360个信息位的每一组中的第一信息位，其中与每一行相对应 的每个值表示要被计算的奇偶位的地址。
[0037]优选地，第一至第二十四行中的每一个具有奇偶位的14个地址，第二十五至第三 十行中的每一个具有奇偶位的9个地址，并且第三十一到第一百二十行中的每一个具有奇 偶位的3个地址。
[0038]优选地，通过使用具有特定的mbto参数的mbto矩阵执行mbto编码。
[0039]优选地，根据QAM类型定义特定的ΜΜ0参数。
[0040]在另一方面中，本发明提供一种用于接收广播信号的设备。用于接收广播信号的 设备包括:接收模块，该接收模块被配置成接收在数据帧中具有被调制的数据的广播信号； 解调模块，该解调模块被配置成通过正交频分复用0FDM方法解调被调制的数据;解析模块， 该解析模块被配置成通过解映射数据管道DP数据，解析至少一个信号帧;解码模块，该解码 模块被配置成根据码率解码DP数据，其中解码模块包括多输入多输出MMO解码模块，其被 配置成ΜΜ0解码DP数据;解映射模块，该解映射模块被配置成从星座解映射ΜΜ0解码的DP 数据；
[0041]比特解交织模块，该比特解交织模块被配置成比特解交织被解映射的DP数据，和 低密度奇偶校验LDPC解码模块，该LDPC解码模块被配置成使用奇偶校验矩阵的地址和LDPC 码字的长度LDPC解码比特解交织的DP数据，其中奇偶校验矩阵的地址指示要被计算的奇偶 位的地址，其中根据码率定义奇偶校验矩阵的地址。
[0042]优选地，码率是10/15，其中LDPC码字的长度是64800个比特。
[0043]优选地，奇偶校验矩阵包括与LDPC码字的信息位相对应的信息部分和与LDPC码字 的奇偶位相对应的奇偶部分，其中奇偶校验矩阵的地址被表达为


[0047] 其中每一行表示在360个信息位的每一组中的第一信息位，其中与每一行相对应 的每个值表示要被计算的奇偶位的地址。
[0048] 优选地，第一至第二十四行中的每一个具有奇偶位的14个地址，第二十五至第三 十行中的每一个具有奇偶位的9个地址，并且第三十一到第一百二十行中的每一个具有奇 偶位的3个地址。
[0049] 优选地，通过使用具有特定的mbto参数的mbto矩阵执行mbto解码。
[0050]优选地，根据QAM类型定义特定的MBTO参数。
[0051 ]本发明的有益效果
[0052]本发明可以根据服务特征处理数据以控制用于每个服务或者服务分量的QoS(服 务质量），从而提供各种广播服务。
[0053]本发明可以通过经由相同的RF信号带宽发送各种广播服务实现传输灵活性。[0054]本发明可以改善数据传输效率，并且使用ΜΜ0系统提高广播信号的发送/接收的 稳健性。
[0055]根据本发明，可以提供广播信号发送和接收方法以及设备，甚至借助于移动接收 设备或者在室内环境下能够没有错误地接收数字广播信号。
【附图说明】
[0056]附图被包括以提供对本发明进一步的理解，并且被结合进和构成本申请书的一部 分，附图图示本发明的实施例，并且与该说明书一起可以起解释本发明原理的作用。在附图 中：
[0057]图1图示根据本发明的实施例用于发送供未来的广播服务的广播信号的设备的结 构。
[0058]图2图示根据本发明的一个实施例的输入格式化块。
[0059]图3图示根据本发明的另一个实施例的输入格式化块。
[0060]图4图示根据本发明的另一个实施例的输入格式化块。
[0061]图5图示根据本发明的实施例的BICM块。
[0062]图6图示根据本发明的另一个实施例的BI CM块。
[0063]图7图示根据本发明的一个实施例的帧构造块。
[0064]图8图示根据本发明的实施例的0FMD产生块。
[0065]图9图示根据本发明的实施例用于接收供未来的广播服务的广播信号的设备的结 构。
[0066]图10图示根据本发明的实施例的帧结构。
[0067]图11图示根据本发明的实施例的帧的信令分层结构。
[0068]图12图示根据本发明的实施例的前导信令数据。
[0069]图13图示根据本发明的实施例的PLS1数据。
[0070]图14图示根据本发明的实施例的PLS2数据。
[0071]图15图示根据本发明的另一个实施例的PLS2数据。
[0072]图16图示根据本发明的实施例的帧的逻辑结构。
[0073]图17图示根据本发明的实施例的PLS映射。
[0074]图18图示根据本发明的实施例的EAC映射。
[0075]图19图示根据本发明的实施例的FIC映射。
[0076]图20图示根据本发明的实施例的DP的类型。
[0077 ]图21图示根据本发明的实施例的DP映射。
[0078]图22图示根据本发明的实施例的FEC结构。
[0079] 图23图示根据本发明的实施例的比特交织。
[0080]图24图示根据本发明的实施例的信元字(cell-word)解复用。
[0081]图25图示根据本发明的实施例的时间交织。
[0082]图26示出QC-IRA(准循环不规则重复累积)LDPC码的奇偶校验矩阵。
[0083] 图27示出根据本发明的实施例的编码QC-IRALDPC码的过程。
[0084] 图28图示根据本发明的实施例的奇偶校验矩阵转置过程。
[0085]图29、图30和图31示出根据本发明的实施例的奇偶校验矩阵的地址的表。
[0086] 图32和图33示出根据本发明的另一实施例的奇偶校验矩阵的地址的表。
[0087] 图34图示根据本发明的实施例的用于顺序地编码QC-IRALDPC码的方法。
[0088]图35图示根据本发明的实施例的LDPC解码器。
[0089]图36图示根据本发明的实施例的MBTO编码块图。
[0090] 图37图示根据本发明的实施例的MBTO参数表。
[0091] 图38图示根据本发明的其它实施例的MBTO参数表。
[0092] 图39图示根据本发明的实施例的发送广播信号的方法。
[0093] 图40图示根据本发明的实施例的被扭曲的行列块交织器的基本操作。
[0094] 图41图示根据本发明的另一实施例的被扭曲的行列块交织器的操作。
[0095] 图42图示根据本发明的实施例的被扭曲的行列块交织器的对角线方式读取图案。 [0096]图43图示根据本发明的实施例的来自于各个交织阵列的被交织的XFECBL0CK。 [0097]图44、图45以及图46图示根据10/15的码率的Η1矩阵的实施例之一。
[0098] 图47和图48图示10/15的码率的Η2矩阵的实施例之一。
[00"]图49图不根据10/15的码率的度分布表的实施例之一。
[0100] 图50、图51以及图52图示根据7/15的码率的Η1矩阵的实施例之一。
[0101] 图53和图54图示根据7/15的码率的Η2矩阵的实施例之一。
[0102] 图55图示根据7/15的码率的度分布表的实施例之一。
[0103]图56、图57以及图58图示根据8/15的Η1矩阵的实施例之一。
[0104]图59和图60图示根据8/15的码率的Η2矩阵的实施例之一。
[0105]图61图不根据根据8/15的码率的度分布表的实施例之一。
[0106]图62、图63以及图64图示根据9/15的码率的Η1矩阵的实施例之一。
[0107]图65和图66图示根据9/15的码率的Η2矩阵的实施例之一。
[0108]图67图不根据根据9/15的码率的度分布表的实施例之一。
[0109] 图68、图69以及图70图示根据11/15的码率的Η1矩阵的实施例之一。
[0110] 图71和图72图示根据11/15的码率的Η2矩阵的实施例之一。
[0111 ]图73图不根据根据11/15的码率的度分布表的实施例之一。
[0112] 图74、图75以及图76图示根据13/15的码率的Η1矩阵的实施例之一。
[0113] 图77和图78图示根据13/15的码率的Η2矩阵的实施例之一。
[0114] 图79图不根据根据13/15的码率的度分布表的实施例之一。
[0115] 图80、图81以及图82图示根据7/15的码率的Η1矩阵的实施例之一。
[0116] 图83和图84图示根据7/15的码率的Η2矩阵的实施例之一。
[0117]图85图不根据根据7/15的码率的度分布表的实施例之一。
[0118] 图86、图87以及图88图示根据8/15的Η1矩阵的实施例之一。
[0119] 图89和图90图示根据8/15的码率的Η2矩阵的实施例之一。
[0120]图91图不根据根据8/15的码率的度分布表的实施例之一。
[0121]图92、图93以及图94图示根据11/15的码率的Η1矩阵的实施例之一。
[0122]图95和图96图示根据11/15的码率的H2矩阵的实施例之一。
[0123]图97图不根据根据11/15的码率的度分布表的实施例之一。
[0124]图98、图99以及图100图示根据5/15的码率的H1矩阵的实施例之一。
[0125]图101和图102图示根据5/15的码率的H2矩阵的实施例之一。
[0126]图103图不根据根据5/15的码率的度分布表的实施例之一。
[0127] 图104、图105以及图106图示根据6/15的码率的H1矩阵的实施例之一。
[0128] 图107和图108图示根据6/15的码率的H2矩阵的实施例之一。
[0129]图109图不根据根据6/15的码率的度分布表的实施例之一。
[0130]图110、图111以及图112图示根据12/15的码率的H1矩阵的实施例之一。
[0131]图113和图114图示根据12/15的码率的H2矩阵的实施例之一。
[0132]图115图不根据根据12/15的码率的度分布表的实施例之一。
[0133]图116、图117以及图118图示根据12/15的码率的H1矩阵的实施例之一。
[0134]图119和图120图示根据12/15的码率的H2矩阵的实施例之一。
[0135]图121图不根据根据12/15的码率的度分布表的实施例之一。
【具体实施方式】
[0136]现在将详细地介绍本发明的优选实施例，其示例在伴随的附图中图示。该详细说 明将在下面参考伴随的附图给出，其意欲解释本发明的示例性实施例，而不是示出可以根 据本发明仅实现的实施例。以下的详细说明包括特定的细节以便对本发明提供深入理解。 但是，对于本领域技术人员来说显而易见，本发明可以无需这些特定的细节实践。
[0137]虽然在本发明中使用的大多数术语已经从在本领域广泛地使用的常规的一个中 选择，某些术语已经由申请人任意地选择，并且其含义在以下的描述中根据需要详细说明。 因此，本发明应该基于该术语意欲的含义，而不是其简单的名称或者含义理解。
[0138]本发明提供用于发送和接收供未来的广播服务的广播信号的设备和方法。根据本 发明的实施例的未来的广播服务包括陆地广播服务、移动广播服务、UHDTV服务等。本发明 可以根据一个实施例经由非ΜΜ0(多输入多输出）或者ΜΜ0处理用于未来的广播服务的广 播信号。根据本发明的实施例的非MMO方案可以包括MIS0(多输入单输出）、SIS0(单输入单 输出)方案等。
[0139]虽然在下文中为了描述方便起见，MIS0或者ΜΜ0使用两个天线，但是本发明可适 用于使用两个或更多个天线的系统。
[0140]本发明可以定义三个物理层(PL)属性(基础、手持和高级属性)每个被优化以最小 化接收器复杂度，同时获得对于特定使用情形需要的性能。物理层(PHY)属性是相应的接收 器将实施的所有配置的子集。
[0141]三个PHY属性共享大部分功能块，但是，在特定的模块和/或参数方面略微地不同。 另外的PHY属性可以在未来限定。对于系统演进，未来的属性还可以经由未来的扩展帧 (FEF)在单个RF信道中与现有的属性复用。每个PHY属性的细节在下面描述。
[0142] 1.基础属性
[0143]基础属性表示对于通常连接到屋顶天线的固定的接收设备的主要使用情形。基础 属性还包括能够运输到一个场所，但是属于相对固定接收类别的便携式设备。基础属性的 使用可以通过某些改进的实施被扩展到手持设备或者甚至车辆，但是，对于基础属性接收 器操作不预期那些使用情况。
[0144] 接收的目标SNR范围是从大约10到20dB，其包括现有的广播系统（例如，ATSCA/ 53)的15dBSNR接收能力。接收器复杂度和功耗不像在电池操作的手持设备一样严重，手持 设备将使用手持属性。用于基础属性的关键系统参数在以下的表1中列出。
[0145]表1
[0146][表1]
[0148] 2.手持属性
[0149]手持属性设计成在以电池电源操作的手持和车载设备中使用。该设备可以以行人 或者车辆速度移动。功耗和接收器复杂度对于手持属性的设备的实施是非常重要的。手持 属性的目标SNR范围大约是0至10dB，但是，当意欲用于较深的室内接收时，可以配置为达到 低于OdB。
[0150] 除了低的SNR能力之外，由接收器移动性所引起的多普勒效应的适应性是手持属 性最重要的性能品质。用于手持属性的关键系统参数在以下的表2中列出。
[0151] 表2
[0152][表 2]
[0154] 3.高级属性
[0155] 高级属性以更大的实施复杂度为代价提供最高的信道容量。该属性需要使用MMO 发送和接收，并且UHDTV服务是对该属性特别地设计的目标使用情形。提高的容量还可以用 于允许在给定带宽提高服务数目，例如，多个SDTV或者HDTV服务。
[0156] 高级属性的目标SNR范围大约是20至SOdBJMO传输可以最初地使用现有的椭圆 极化传输设备，并且在未来扩展到全功率横向极化传输。用于高级属性的关键系统参数在 以下的表3中列出。
[0157]表3
[0158][表 3]

[0160] 在这样的情况下，基本属性能够被用作用于陆地广播服务和移动广播服务两者的 属性。即，基本属性能够被用于定义包括移动属性的属性的概念。而且，高级属性能够被划 分成用于具有ΜΜ0的基本属性的高级属性和用于具有ΜΜ0的手持属性的高级属性。此外， 根据设计者的意图能够改变三种属性。
[0161]下面的术语和定义可以应用于本发明。根据设计能够改变下面的术语和定义。
[0162]辅助流:承载对于尚未定义的调制和编码的数据的信元的序列，其可以被用于未 来扩展或者通过广播公司或者网络运营商要求
[0163]基本数据管道:承载服务信令数据的数据管道
[0164] 基带帧（或者BBFRAME):形成到一个FEC编码过程(BCH和LDPC编码）的输入的Kbch 比特的集合
[0165]信元:通过0FDM传输的一个载波承载的调制值
[0166]被编码的块:PLS1数据的LDPC编码的块或者PLS2数据的LDPC编码的块中的一个
[0167]数据管道:承载服务数据或者相关元数据的物理层中的逻辑信道，其可以承载一 个或者多个服务或者服务分量。
[0168]数据管道单元:用于在帧中将数据信元分配给DP的基本单位。
[0169]数据符号：在帧中不是前导符号的0FDM符号（帧信令符号和帧边缘符号被包括在 数据符号中）
[0170] DP_ID:此8比特字段唯一地识别在通过SYSTME_ID识别的系统内的DP
[0171]哑信元:承载被用于填充不被用于PLS信令、DP或者辅助流的剩余的容量的伪随机 值的信元
[0172]紧急警告信道:承载EAS信息数据的帧的部分
[0173]帧：以前导开始并且以帧边缘符号结束的物理层时隙
[0174]帧接收单元:属于包括FET的相同或者不同的物理层属性的帧的集合，其在超帧中 被重复八次
[0175]快速信息信道:在承载服务和相对应的基本DP之间的映射信息的帧中的逻辑信道
[0176] FECBL0CK: DP数据的LDPC编码的比特的集合
[0177] FFT大小:被用于特定模式的标称的FFT大小，等于在基础时段T的周期中表达的活 跃符号时段Ts
[0178]帧信令符号:在FFT大小、保护间隔以及被分散的导频图案的某个组合中的帧的开 始处使用的具有较高的导频密度的0FDM符号，其承载PLS数据的一部分
[0179]帧边缘符号:在FFT大小、保护间