ΜΜ0编码意欲用于在发射器和接收器两者处需要至少两个天线的2χ2ΜΠΚ)系统。 在该建议下定义两个ΜΙΜΟ编码模式：全速率空间复用（FR-SM)和全速率全分集空间复用 (FRFD-SM) JR-SM编码以在接收器侧处相对小的复杂度增加提供性能提高，而FRFD-SM编码 以在接收器侧处巨大的复杂度增加提供性能提高和附加分集增益。所提出的ΜΜ0编码方案 没有对天线极性配置进行限制。
[0356] ΜΠΚ)处理对于高级属性帧是需要的，其指的是由ΜΜ0编码器处理在高级属性帧中 的所有DPJniO处理在DP级别适用。星座映射器对输出NUQ(el，i和e2，i)被馈送给ΜΗ?编码 器的输入。配对的ΜΜ0编码器输出（gl，i和g2，i)由其相应的ΤΧ天线的相同的载波k和OFDM 符号1发送。
[0357] 以上描述的模块可以被省略或者由具有类似或者相同功能的模块替换。
[0358] 图6图示根据本发明的另一个实施例的BICM块。
[0359] 在图6中图示的BICM块对应于参考图1描述的BICM块1010的实施例。
[0360]图6图示用于保护物理层信令(PLS)、紧急警告信道(EAC)和快速信息信道(FIC)的 BICM块。EAC是承载EAS信息数据的帧的一部分，并且FIC是在承载在服务和相应的基础DP之 间的映射信息的帧中的逻辑信道。稍后将描述EAC和FIC的细节。
[0361] 参考图6,用于保护PLS、EAC和FIC的BICM块可以包括PLS FEC编码器6000、比特交 织器6010、星座映射器6020和时间交织器6030。
[0362] 此外，PLS FEC编码器6000可以包括加扰器、BCH编码/零插入模块、LDPC编码块和 LDPC奇偶穿孔块。将给出BICM块的每个块的描述。
[0363] PLS FEC编码器6000可以编码加扰的PLS 1/2数据、EAC和FIC分段。
[0364] 加扰器可以在BCH编码以及缩短和穿孔的LDPC编码之前加扰PLS1数据和PLS2数 据。
[0365] BCH编码/零插入模块可以使用用于PLS保护的缩短的BCH码，对加扰的PLS 1/2数 据执行外部编码，并且在BCH编码之后插入零比特。仅对于PLS1数据，零插入的输出比特可 以在LDPC编码之前转置。
[0366] LDPC编码块可以使用LDPC码编码BCH编码/零插入模块的输出。为了产生完整的编 码模块，Cldpc、奇偶校验位、Pldpc从每个零插入的PLS信息块Ildpc被系统编码，并且附在 其之后。
[0367] 数学公式1
[0368] 「撒箜/入才1 ?
[0369]
[0370] 用于PLS1和PLS2的LDPC编码参数如以下的表4。
[0371] 表4
[0372] [表 4]
[03731
[0374] LDPC奇偶穿孔块可以对PLS1数据和PLS2数据执行穿孔。
[0375] 当缩短被应用于PLS1数据保护时，一些LDPC奇偶校验位在LDPC编码之后被穿孔。 此外，对于PLS2数据保护，PLS2的LDPC奇偶校验位在LDPC编码之后被穿孔。不发送这些被穿 孔的比特。
[0376] 比特交织器6010可以交织每个被缩短和被穿孔的PLS1数据和PLS2数据。
[0377] 星座映射器6020可以将比特交织的PLS1数据和PLS2数据映射到星座上。
[0378] 时间交织器6030可以交织映射的PLS1数据和PLS2数据。
[0379]以上描述的块可以被省略或者由具有类似或者相同功能的块替换。
[0380]图7图示根据本发明的一个实施例的帧构造块。
[0381] 在图7中图示的帧构造块对应于参考图1描述的帧构造块1020的实施例。
[0382] 参考图7,帧构造块可以包括延迟补偿块7000、信元映射器7010和频率交织器 7020。将给出帧构造块的每个块的描述。
[0383] 延迟补偿块7000可以调整在数据管道和相应的PLS数据之间的时序以确保它们在 发射器端上共时（co-timed)。通过解决由输入格式化块和BICM块所引起的数据管道的延 迟，PLS数据被延迟与数据管道相同的量。BICM块的延迟主要由于时间交织器。带内信令数 据承载下一个TI组的信息，使得它们承载要用信号传送的DP前面的一个帧。据此，延迟补偿 块延迟带内信令数据。
[0384] 信元映射器7010可以将卩1^4六(^1(：、0?、辅助流和哑信元映射为在该帧中的0卩01 符号的活动载波。信元映射器7010的基本功能是，如果有的话，将通过用于DP、PLS信元、以 及EAC/FIC信元中的每一个的TI产生的数据信元映射到与帧内的0FDM符号内的每一个相对 应的活动OFDM信元。服务信令数据(诸如PSI(程序特定信息)/SI)能够被单独地收集并且通 过数据管道发送。信元映射器根据由调度器产生的动态信息和帧结构的配置操作。稍后将 描述该帧的细节。稍后将描述该帧的细节。
[0385]频率交织器7020可以随机地交织从信元映射器7010接收的数据信元以提供频率 分集。此外，频率交织器7020可以使用不同的交织种子顺序，对由两个顺序的0FDM符号组成 的特有的0FDM符号对起作用，以得到在单个帧中最大的交织增益。稍后将描述频率交织器 7020的操作细节。
[0386] 以上描述的块可以被省略或者由具有类似或者相同功能的块替换。
[0387] 图8图示根据本发明的实施例的0FDM产生块。
[0388] 在图8中图示的0FDM产生块对应于参考图1描述的0FDM产生块1030的实施例。
[0389] 0FDM产生块通过由帧构造块产生的单元调制0FDM载波，插入导频，并且产生用于 传输的时间域信号。此外，这个块随后插入保护间隔，并且应用PAPR(峰均功率比)减少处理 以产生最终的RF信号。
[0390] 参考图8,帧构造块可以包括导频和保留音插入块8000、2D_eSFN编码块8010、IFFT (快速傅里叶逆变换）块8020、PAPR减少块8030、保护间隔插入块8040、前导插入模块8050、 其它的系统插入块8060和DAC块8070。将给出帧构造块的每个块的描述。
[0391 ] 导频和保留首插入块8000可以插入导频和保留首。
[0392]在0FDM符号内的各种单元被以称为导频的参考信息调制，其具有在接收器中先前 已知的发送值。导频单元的信息由散布导频、连续的导频、边缘导频、FSS(帧信令符号)导频 和FES(帧边缘符号）导频组成。每个导频根据导频类型和导频图案以特定的提升功率水平 被发送。导频信息的值是从参考序列中推导出的，其是一系列的值，其一个用于在任何给定 符号上的每个被发送的载波。导频可以用于帧同步、频率同步、时间同步、信道估计和传输 模式识别，并且还可用于跟随相位噪声。
[0393]从参考序列中提取的参考信息在除了帧的前导、FSS和FES之外的每个符号中在散 布的导频单元中被发送。连续的导频插入在帧的每个符号中。连续的导频的编号和位置取 决于FFT大小和散布的导频图案两者。边缘载波是在除前导符号之外的每个符号中的边缘 导频。它们被插入以便允许频率内插达到频谱的边缘。FSS导频被插入在FSS中，并且FES导 频被插入在FES中。它们被插入以便允许时间内插直至帧的边缘。
[0394] 根据本发明的实施例的系统支持SFN网络，这里分布的MIS0方案被选择性地用于 支持非常稳健传输模式。2D-eSFN是使用多个TX天线的分布的MIS0方案，其每个在SFN网络 中位于不同的发射器位置。
[0395] 2D_eSFN编码块8010可以处理2D_eSFN处理以使从多个发射器发送的信号的相位 失真，以便在SFN配置中创建时间和频率分集两者。因此，可以减轻由于低的平坦衰落或者 对于长时间的深衰落引起的突发错误。
[0396] IFFT块8020可以使用0FDM调制方案调制来自2D_eSFN编码块8010的输出。在没有 指定为导频(或者保留音）的数据符号中的任何单元承载来自频率交织器的数据信元的一 个。该单元被映射到0FDM载波。
[0397] PAPR减少块8030可以使用在时间域中的各种PAPR减少算法对输入信号执行PAPR 减少。
[0398]保护间隔插入块8040可以插入保护间隔，并且前导插入块8050可以在该信号的前 面插入前导。稍后将描述前导的结构的细节。另一个系统插入块8060可以在时间域中复用 多个广播发送/接收系统的信号，使得提供广播服务的两个或更多个不同的广播发送/接收 系统的数据可以在相同的RF信号带宽中同时地发送。在这种情况下，两个或更多个不同的 广播发送/接收系统指的是提供不同的广播服务的系统。不同的广播服务可以指的是陆地 广播服务、移动广播服务等。与相应的广播服务相关的数据可以经由不同的帧发送。
[0399] DAC块8070可以将输入数字信号转换为模拟信号，并且输出该模拟信号。从DAC块 7800输出的信号可以根据物理层属性经由多个输出天线发送。根据本发明的实施例的Tx天 线可以具有垂直或者水平极性。
[0400] 以上描述的块可以被省略或者根据设计由具有类似或者相同功能的块替换。
[0401] 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装置的结 构。
[0402]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可以对应于 参考图1描述的用于发送供未来的广播服务的广播信号的设备。
[0403] 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可以包括同 步和解调模块9000、帧解析模块9010、解映射和解码模块9020、输出处理器9030和信令解码 模块9040。将给出用于接收广播信号装置的每个模块的操作的描述。
[0404] 同步和解调模块9000可以经由m个Rx天线接收输入信号，相对于与用于接收广播 信号的设备相对应的系统执行信号检测和同步，并且执行与由用于发送广播信号装置执行 的过程相反过程相对应的解调。
[0405] 帧解析模块9100可以解析输入信号帧，并且提取经由其由用户选择的服务发送的 数据。如果用于发送广播信号的设备执行交织，则帧解析模块9100可以执行与交织的相反 过程相对应的解交织。在这种情况下，需要提取的信号和数据的位置可以通过解码从信令 解码模块9400输出的数据获得，以恢复由用于发送广播信号的设备产生的调度信息。
[0406]解映射和解码模块9200可以将输入信号转换为比特域数据，并且然后根据需要对 其解交织。解映射和解码模块9200可以对于为了传输效率应用的映射执行解映射，并且经 由解码校正在传输信道上产生的错误。在这种情况下，解映射和解码模块9200可以获得为 解映射所必需的传输参数，并且通过解码从信令解码模块9400输出的数据进行解码。
[0407]输出处理器9300可以执行由用于发送广播信号的设备应用以改善传输效率的各 种压缩/信号处理过程的相反过程。在这种情况下，输出处理器9300可以从信令解码模块 9400输出的数据中获得必要的控制信息。输出处理器8300的输出对应于输入到用于发送广 播信号装置的信号，并且可以是MPEG-TS、IP流(v4或者v6)和常规流。
[0408]信令解码模块9400可以从由同步和解调模块9000解调的信号中获得PLS信息。如 上所述，帧解析模块9100、解映射和解码模块9200和输出处理器9300可以使用从信令解码 模块9400输出的数据执行其功能。
[0409 ]图10图示根据本发明的一个实施例的帧结构。
[0410]图10示出帧类型的示例配置和在超帧中的FRU，（a)示出根据本发明的实施例的超 帧，（b)示出根据本发明的实施例的FRU(帧重复单元），（c)示出在FRU中可变的PHY属性的 帧，以及(d)示出帧的结构。
[0411]超帧可以由八个FRU组成。FRU是用于帧的TDM的基本复用单元，并且在超帧中被重 复八次。
[0412] 在FRU中的每个帧属于PHY属性(基础、手持、高级）中的一个或者FEF。在FRU中该帧 的最大允许数目是四个，并且给定的PHY属性可以在FRU(例如，基础、手持、高级）中出现从 零次到四次的任何次数。如果需要的话，PHY属性定义可以使用在前导中PHY_PR0FILE的保 留的值扩展。
[0413] FEF部分插入在FRU的末端，如果包括的话。当FEF包括在FRU中时，在超帧中FEF的 最小数是8。不推荐FEF部分相互邻近。
[0414] 一个帧被进一步划分为许多的0FDM符号和前导。如(d)所示，帧包括前导、一个或 多个帧信令符号(FSS)、普通数据符号和帧边缘符号(FES)。
[0415]前导是允许快速Futurecast UTB系统信号检测并且提供一组用于信号的有效发 送和接收的基本传输参数的特殊符号。稍后将描述前导的详细说明。
[0416] FSS的主要目的是承载PLS数据。为了快速同步和信道估计以及因此PLS数据的快 速解码，FSS具有比普通数据符号更加密集的导频图案。FES具有精确地与FSS相同的导频， 其允许在FES内的仅频率内插，以及对于紧邻FES之前的符号的时间内插而无需外推。
[0417]图11图示根据本发明的实施例的帧的信令分层结构。
[0418]图11图示信令分层结构，其被分割为三个主要部分:前导信令数据11000、PLS1数 据11010和PLS2数据11020。由在每个帧中的前导符号承载的前导的目的是表示该帧的传输 类型和基本传输参数。PLS1允许接收器访问和解码PLS2数据，其包含访问感兴趣的DP的参 数。PLS2在每个帧中承载，并且被划分为两个主要部分:PLS2-STAT数据和PLS2-DYN数据。必 要时，跟随PLS2数据的静态和动态部分之后填充。
[0419]图12图示根据本发明的实施例的前导信令数据。
[0420]前导信令数据承载需要允许接收器访问PLS数据和跟踪在帧结构内DP的21比特信 息。前导信令数据的细节如下：
[0421 ] PHY_PR0FILE:该3比特字段指示当前帧的PHY属性类型。不同的PHY属性类型的映 射在以下的表5中给出。
[0422] 表 5
[0423] [表 5]
L〇425」 FFT_SIZE:该2比特字段指不在帧组内当前帧的FFT大小，如在以卜的表6中描述 的。
[0426] 表 6
[0427] [表 6] ΓΠ49β?
[0429] GI_FRACTI0N:该3比特字段指示在当前超帧中的保护间隔分数值，如在以下的表7 中描述的。
[0430] 表 7
[0431] [表7]
[0433] EAC_FLAG:该1比特字段指示在当前幀中是否提供EAC。如果该字段被设置为"Γ， 则在当前帧中提供紧急警告服务(EAS)。如果该字段被设置为"0"，在当前帧中没有承载 EAS。该字段可以在超帧内动态地转换。
[0434] PIL0T_M0DE:该1比特字段指示是否在当前帧组中导频图案是用于当前帧的移动 模式或者固定模式。如果该字段被设置为"〇"，则使用移动导频图案。如果该字段被设置为 "1"，则使用固定导频图案。
[0435] PAPR_FLAG:该1比特字段指示在当前帧组中对于当前帧是否使用PAPR减少。如果 该字段被设置为值"Γ，则音保留用于PAPR减少。如果该字段被设置为"0"，则不使用PAPR减 少。
[0436] FRU_C0NFIGURE:该3比特字段指示存在于当前超帧之中的帧重复单元(FRU)的PHY 属性类型配置。在当前超帧中传送的所有属性类型在当前超帧中在所有前导中的该字段中 识别。3比特字段对于每个属性具有不同的定义，如以下的表8所示。
[0437] 表 8
[0438] [表8]
[0439]
[0440] 保留(RESERVED):这个7比特字段保留供将来使用。
[0441] 图13图示根据本发明的实施例的PLS1数据。
[0442] PLS1数据提供包括允许PLS2的接收和解码所需的参数的基本传输参数。如以上提 及的，PLS1数据对于一个帧组的整个持续时间保持不变。PLS1数据的信令字段的详细定义 如下：
[0443] PREAMBLE_DATA:该20比特字段是除去EAC_FLAG的前导信令数据的副本。
[0444] NUM_FRAME_FRU:该2比特字段指示每FRU的帧的数目。
[0445] PAYL0AD_TYPE:该3比特字段指示在帧组中承载的有效载荷数据的格式。PAYL0AD_ TYPE如表9所示用信号传送。
[0446] 表 9
[0447] [表9]
[0449] NUM_FSS:该2比特字段字数在当前帧中FSS符号的数目。
[0450] SYSTEM_VERSION:该8比特字段指示所发送的信号格式的版本。SYSTEM_VERSION被 划分为两个4比特字段，其是主要版本和次要版本。
[0451 ] 主要版本:SYSTEM_VERSION字段的MSB四比特字节表示主要版本信息。在主要版本 字段中的变化表示非后向兼容的变化。缺省值是"0000"。对于在这个标准下描述的版本，该 值被设置为"0000"。
[0452] 次要版本:SYSTEM_VERSION字段的LSB四比特字节表示次要版本信息。在次要版本 字段中的变化是后向兼容的。
[0453] CELL_ID :这是在ATSC网络中唯一地识别地理小区的16比特字段。取决于每 Futurecast UTB系统使用的频率的数目，ATSC小区覆盖区可以由一个或多个频率组成。如 果CELL_ID的值不是已知的或者未指定的，则该字段被设置为"0"。
[0454] NETW0RK_ID:这是唯一地识别当前的ATSC网络的16比特字段。
[0455] SYSTEM_ID:这个16比特字段唯一地识别在ATSC网络内的Futurecast UTB系统。 Futurecast UTB系统是陆地广播系统，其输入是一个或多个输入流(TS、IP、GS)，并且其输 出是RF信号。如果有的话，Futurecast UTB系统承载一个或多个PHY属性和FEF。相同的 Futurecast UTB系统可以承载不同的输入流，并且在不同的地理区中使用不同的RF频率， 允许本地服务插入。帧结构和调度在一个位置中被控制，并且对于在Futurecast UTB系统 内的所有传输是相同的。一个或多个Futurecast UTB系统可以具有相同的SYSTEM_ID含义， SP，它们所有具有相同的物理层结构和配置。
[0456] 随后的循环由 FRU_PHY_PR0F ILE、FRU_FRAME_LENGTH、FRU_G1_FRACT 10N 和 RESERVED组成，其用于表示FRU配置和每个帧类型的长度。循环大小是固定的，使得四个PHY 属性(包括FEF)在FRU内被用信号传送。如果NUM_FRAME_FRU小于4，则未使用的字段用零填 充。
[0457] FRU_PHY_PROFILE:这个3比特字段表示相关的FRU的第（i+l)(i是环索引）个帧的 PHY属性类型。这个字段使用如表8所示相同的信令格式。
[0458] FRU_FRAME_LENGTH:这个2比特字段表示相关联的FRU的第（i + Ι)个帧的长度。与 FRU_GI_FRACTION-起使用FRU_FRAME_LENGTH，可以获得帧持续时间的精确值。
[0459] FRU_GI_FRACTION:这个3比特字段表示相关联的FRU的第（i+Ι)个帧的保护间隔分 数值。FRU_GI_FRACTION根据表7被用信号传送。
[0460] RESERVED:这个4比特字段保留供将来使用。
[0461] 以下的字段提供用于解码PLS2数据的参数。
[0462] PLS2_FEC_TYPE:这个2比特字段表示由PLS2保护使用的FEC类型。FEC类型根据表 10被用信号传送。稍后将描述LDPC码的细节。
[0463] 表1〇
[0464] [表 10]
L〇466」PLS2_M0D:这个3比特字段表示由PLS2使用的调制类型。调制类型根据表11被用信 号传送。
[0467] 表11
[0468] [表 11]
L〇47〇」 PLS2_SIZE_CELL:这个15比特字段表不Ctotal_partial_block，用十在当前帧组 中承载的PLS2的全编码块的聚集的大小（指定为QAM信元的数目）。这个值在当前帧组的整 个持续时间期间是恒定的。
[0471] PLS2_STAT_SIZE_BIT:这个14比特字段以比特表示用于当前帧组的PLS2-STAT的 大小。这个值在当前帧组的整个持续时间期间是恒定的。
[0472] PLS2_DYN_SIZE_BIT:这个14比特字段以比特表示用于当前帧组的PLS2-DYN的大 小。这个值在当前帧组的整个持续时间期间是恒定的。
[0473] PLS2_REP_FLAG:这个1比特标记表示是否在当前帧组中使用PLS2重复模式。当这 个字段被设置为值"Γ时，PLS2重复模式被激活。当这个字段被设置为值"0"时，PLS2重复模 式被禁用。
[0474] PLS2_REP_SIZE_CELL:当使用PLS2重复时，这个 15比特字段表示Ctotal_partial_ blook，用于在当前帧组的每个帧中承载的PLS2的部分编码块的采集的大小（指定为QAM信 元的数目）。如果不使用重复，则这个字段的值等于0。这个值在当前帧组的整个持续时间期 间是恒定的。
[0475] PLS2_NEXT_FEC_TYPE:这个2比特字段表示用于在下一个帧组的每个帧中承载的 PLS2的FEC类型。FEC类型根据表10被用信号传送。
[0476] PLS2_NEXT_M0D:这个3比特字段表示用于在下一个帧组的每个帧中承载的PLS2的 调制类型。调制类型根据表11被用信号传送。
[0477] PLS2_NEXT_REP_FLAG:这个1比特标记表示是否在下一个帧组中使用PLS2重复模 式。当这个字段被设置为值"Γ时，PLS2重复模式被激活。当这个字段被设置为值"0"时， PLS2重复模式被禁用。
[0478] PLS2_NEXT_REP_SIZE_CELL:当使用PLS2重复时，这个 15比特字段表示Ctotal_ 口31"1^&1_131〇〇1^，用于在下一个帧组的每个帧中承载的?1^2的全编码块的聚集的大小(指定 为QAM信元的数目）。如果在下一个帧组中不使用重复，则这个字段的值等于0。这个值在当 前帧组的整个持续时间期间是恒定的。
[0479] PLS2_NEXT_REP_STAT_SIZE_BIT:这个14比特字段以比特表示用于下一个帧组的 PLS2-STAT的大小。这个值在当前帧组中是恒定的。
[0480] PLS2_NEXT_REP_DYN_SIZE_BIT:这个14比特字段以比特表示用于下一个帧组的 PLS2-DYN的大小。这个值在当前帧组中是恒定的。
[0481 ] PLS2_AP_M0DE:这个2比特字段表示是否在当前帧组中为PLS2提供附加的奇偶校 验。这个值在当前帧组的整个持续时间期间是恒定的。以下的表12给出这个字段的值。当这 个字段被设置为"〇〇"时，对于在当前帧组中的PLS2不使用另外的奇偶校验。
[0482] 表 12
[0483] [表 12]
[0485] PLS2_AP_SIZE_CELL:这个15比特字段表示PLS2的附加的奇偶校验位的大小（指定 为QAM信元的数目）。这个值在当前帧组的整个持续时间期间是恒定的。
[0486] PLS2_NEXT_AP_M0DE:这个2比特字段表示是否在下一个帧组的每个帧中为PLS2信 令提供附加的奇偶校验。这个值在当前帧组的整个持续时间期间是恒定的。表12定义这个 字段的值。
[0487] PLS2_NEXT_AP_SIZE_CELL:这个15比特字段表示在下一个帧组的每个帧中PLS2的 附加的奇偶校验位的大小（指定为QAM信元的数目）。这个值在当前帧组的整个持续时间期 间是恒定的。
[0488] RESERVED:这个32比特字段被