发送广播信号的装置、接收广播信号的装置、发送广播信号的方法及接收广播信号的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设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W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] 目P，数字广播系统可W提供皿(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
[000引本发明的一个目的是提供一种用于发送广播信号W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 用的数据的装置和方法，和与其对应的用于接收广播信号的装置和方法。
[0006] 本发明的另一个目的是提供一种用于发送广播信号的装置、一种用于接收广播信 号的装置和用于发送和接收广播信号W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，接收和处理该数据的方法。
[0007] 本发明的又一个目的是提供一种用于发送广播信号的装置、一种用于接收广播信 号的装置和用于发送和接收广播信号，W用信号发送对提供广播信号必需的信令信息的方 法。
[0008] 问题的解决方案
[0009] 为了实现目标和其它的优点并且根据本发明的目的，如在此具体化和广泛描述 的，本发明提供一种用于发送广播信号的方法。发送广播信号的方法包括:将输入流处理成 化P(物流层管道)的BB(基带），其中输入流包括多个输入分组，其中输入分组中的每个包括 分组报头，该分组报头包括关于输入流的同步的信息，其中将输入流处理成BB帖进一步包 括压缩输入流中的输入分组的分组报头，通过使用压缩的输入分组生成BB帖;编码PLP的数 据;通过对化P的编码的数据进行映射构建至少一个信号帖；W及通过0抑M(正交频分复用） 方法调制构建的信号帖中的数据并且发送具有调制的数据的广播信号。
[0010] 优选地，在压缩分组报头的步骤中去除关于输入分组的每个中的同步的信息。
[0011] 优选地，当输入流中的至少两个连续的输入分组具有除了连续性计数器字段之外 相同的分组报头时，压缩分组报头进一步包括:处理至少两个连续的输入分组的第一输入 分组的分组报头;删除至少两个连续的输入分组中的另一输入分组的分组报头。
[0012] 优选地，在至少两个连续的输入分组中的每个中的连续性计数器字段按照从至少 两个连续的输入分组的第一输入分组的连续性计数器字段开始的顺序增加。
[0013] 优选地，处理第一输入分组的分组报头进一步包括将关于第一输入分组中的同步 的信息替换成分组数目字段，其中分组数目字段指示分组报头被删除的其它输入分组的数 目。
[0014] 优选地，对化P的数据进行编码进一步包括，通过LDPC(低密度奇偶校验）码编码 PLP的BB帖;对化P中的LDPC编码的数据进行比特交织;将比特交织的数据映射到星座;对映 射的数据进行MIMO(多输入多输出）编码；W及对MIMO编码的数据进行时间交织。
[0015] 在另一方面中，本发明提出接收广播信号的方法。接收广播信号的方法包括:接收 具有至少一个信号帖的广播信号并且通过OFDM(正交频分复用)方法解调至少一个信号中 的数据;通过对化P(物理层管道）的数据进行解映射解析至少一个信号帖；对化P的数据进 行解码；W及处理化P的BB (基带）帖W输出输出流，其中处理化P的BB帖包括解压缩BB帖中 的数据分组的被压缩的分组报头;通过使用被解压缩的数据分组生成输出流。
[0016] 优选地，在解压缩用于数据分组的每个的被压缩的分组报头的步骤中再生关于输 出流的同步的信息。
[0017] 优选地，解压缩数据分组的被压缩的分组报头进一步包括:通过使用在被压缩的 分组报头中的分组数目字段再生用于数据分组中的每个的分组报头，其中分组数目字段指 示分组报头被删除的数据分组的数目。
[0018] 优选地，用于数据分组中的每个的再生分组报头包括连续性计数器字段，其中再 生的分组报头中的连续性计数器字段按照从被压缩的分组报头中的连续性计数器字段开 始的顺序增加。
[0019] 优选地，解压缩数据分组的被压缩的分组报头进一步包括:将被压缩的分组报头 中的分组数目字段替换成用于被压缩的分组报头的关于同步的信息。
[0020] 优选地，对PLP的数据进行解码进一步包括:对化P的数据进行时间解交织;对化P 的时间交织的数据进行MIMO(多输入多输出）解码;从星座解映射MIMO解码的数据;对解映 射的数据进行比特解交织；W及通过LDPC(低密度奇偶校验)码处理被比特交织的数据W输 出BB帖。
[0021] 在另一方面中，本发明提供一种发送广播信号的装置。发送广播信号的装置包括： 输入格式化模块，该输入格式化模块被配置成将输入流处理成PLP(物流层管道）的BB(基 带）帖，其中输入流包括多个输入分组，其中输入分组中的每个包括分组报头，该分组报头 包括关于输入流的同步的信息，其中输入格式化模块进一步被配置成，压缩输入流中的输 入分组的分组报头，通过使用被压缩的输入分组生成BB帖；编码模块，该编码模块被配置 成，编码化P的数据;帖构建模块，该帖构建模块被配置成，通过对化P的编码的数据进行映 射构建至少一个信号帖；W及调制模块，该调制模块被配置成，通过CFDM(正交频分复用)方 法调制构建的信号帖中的数据并且发送具有被调制的数据的广播信号。
[0022] 优选地，通过压缩分组报头去除关于输入分组中的每个的同步的信息。
[0023] 优选地，当输入流中的至少两个连续的输入分组具有除了连续性计数器字段之外 相同的分组报头时，压缩分组报头进一步包括:处理至少两个连续的输入分组的第一输入 分组的分组报头;删除至少两个连续的输入分组中的另一输入分组的分组报头。
[0024] 优选地，在至少两个连续的输入分组中的每一个中的连续性计数器字段按照从至 少两个连续的输入分组的第一输入分组的连续性计数器字段开始的顺序增加。
[0025] 优选地，处理第一输入分组的分组报头进一步包括将关于第一输入分组中的同步 的信息替换成分组数目字段，其中分组数目字段指示删除分组报头的其它输入分组的数 目。
[0026] 优选地，编码模块进一步包括，LDPC块，该LDPC块用于通过LDPC(低密度奇偶校验） 码编码化P的BB帖；比特交织块，该比特交织块用于对化P中的LDPC编码的数据进行比特交 织；星座映射块，该星座映射块用于将比特交织的数据映射到星座;MIMO(多输入多输出） 块，该MIMO(多输入多输出）块用于对映射的数据进行MIMO(多输入多输出）编码；W及时间 交织块，该时间交织块用于对MIMO编码的数据进行时间交织。
[0027] 在另一方面中，本发明提出一种接收广播信号的装置。接收广播信号的装置包括： 接收模块，该接收模块被配置成接收具有至少一个信号帖的广播信号并且通过OFDM(正交 频分复用)方法解调至少一个信号中的数据;解析模块，该解析模块被配置成通过对PLP (物 理层管道)的数据进行解映射解析至少一个信号帖;解码模块，该解码模块被配置成对化P 的数据进行解码；W及输出处理模块，该输出处理模块被配置成处理PLP的BB(基带)帖W输 出输出流，其中输出处理模块进一步被配置成解压缩BB帖中的数据分组的被压缩的分组报 头，通过使用被解压缩的数据分组生成输出流。
[0028] 优选地，通过解压缩数据分组中的每个的被压缩的分组报头再生关于输出流的同 步的信息。
[0029] 优选地，解压缩数据分组的被压缩的分组报头进一步包括:通过使用在压缩的分 组报头中的分组数目字段再生用于数据分组中的每个的分组报头，其中分组数目字段指示 分组报头被删除的数据分组的数目。
[0030] 优选地，用于数据分组的每个的再生分组报头包括连续性计数器字段，其中再生 的分组报头中的连续性计数器字段按照从被压缩的分组报头中的连续性计数器字段开始 的顺序增加。
[0031] 优选地，解压缩数据分组的被压缩的分组报头进一步包括:将被压缩的分组报头 中的分组数目字段替换成用于压缩的分组报头的关于同步的信息。
[0032] 优选地，解码模块进一步包括:时间解交织块，该时间解交织块用于对化P的数据 进行时间解交织;MIMO(多输入多输出）解码块，该MIMO(多输入多输出）解码块用于对化P的 时间交织的数据进行MIMO(多输入多输出）解码;星座解映射块，该星座解映射块用于从星 座解映射MIMO解码的数据；比特解交织块，该比特解交织块用于对解映射的数据进行比特 解交织；W及LDPC解码块，该LDPC解码块用于通过LDPC(低密度奇偶校验)码处理被比特交 织的数据W输出BB帖。
[0033] 发明的有益效果
[0034] 本发明可W根据服务特征处理数据W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。
[0035] 本发明可W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。
[0036] 本发明可W提升数据传输效率，并且使用MIMO系统提高广播信号的发送/接收的 稳健性。
[0037] 根据本发明，可W提供广播信号发送和接收方法W及装置，其甚至能够借助于移 动接收设备或者在室内环境下没有错误地接收数字广播信号。
【附图说明】
[0038] 附图被包括W提供对本发明进一步的理解，并且被合并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W用作解释本发明的原理。在附图 中：
[0039] 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装置的结 构。
[0040] 图2图示根据本发明的一个实施例的输入格式化块。
[0041] 图3图示根据本发明的另一个实施例的输入格式化块。
[0042] 图4图示根据本发明的另一个实施例的输入格式化块。
[0043] 图5图示根据本发明的实施例的BICM块。
[0044] 图6图示根据本发明的另一个实施例的BICM块。
[004引图7图示根据本发明的一个实施例的帖构建块。
[0046 ]图8图示根据本发明的实施例的OFMD生成块。
[0047] 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装置的结 构。
[0048] 图10图示根据本发明的实施例的帖结构。
[0049] 图11图示根据本发明的实施例的帖的信令分层结构。
[0050] 图12图示根据本发明的实施例的前导信令数据。
[0051] 图13图示根据本发明的实施例的化Sl数据。
[0052] 图14图示根据本发明的实施例的化S2数据。
[0053] 图15图示根据本发明的另一个实施例的化S2数据。
[0054] 图16图示根据本发明的实施例的帖的逻辑结构。
[0055] 图17图示根据本发明的实施例的化S映射。
[0056 ]图18图示根据本发明的实施例的EAC映射。
[0057] 图19图示根据本发明的实施例的FIC映射。
[0058] 图20图示根据本发明的实施例的DP的类型。
[0059 ]图21图示根据本发明的实施例的DP映射。
[0060] 图22图示根据本发明的实施例的FEC结构。
[0061] 图23图示根据本发明的实施例的比特交织。
[0062] 图24图示根据本发明的实施例的信元字(cell-word)解复用。
[0063] 图25图示根据本发明的实施例的时间交织。
[0064] 图26图示根据本发明的实施例的扭曲的行列块交织器的基本操作。
[0065] 图27图示根据本发明的另一实施例的扭曲的行列块交织器的操作。
[0066] 图28图示根据本发明的实施例的扭曲的行列块交织器的对角线方式读取图案。
[0067] 图29图示根据本发明的实施例的来自于每个交织阵列的被交织的XFECBL0CK。
[0068] 图30示出根据本发明的另一实施例的模式适配模块。
[0069] 图31示出根据本发明的另一实施例的报头压缩块。
[0070] 图32示出根据本发明的另一实施例的输出处理器。
[0071] 图33示出根据本发明的另一实施例的报头解压缩块。
[0072] 图34图示根据本发明的实施例的在报头压缩方案#1中没有删除的初始分组报头。
[0073] 图35图示在本发明的实施例的根据报头压缩方案#1的压缩和恢复过程。
[0074] 图36图示根据本发明的实施例的在报头压缩方案#2中没有删除的初始分组报头。
[0075] 图37图示在本发明的实施例中的根据报头压缩方案#2的压缩和恢复过程。
[0076] 图38图示根据本发明的实施例的发送广播信号的方法。
[0077] 图39图示根据本发明的实施例的接收广播信号的方法。
【具体实施方式】
[0078] 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，其旨在解释本发明的示例性实施例，而不是仅示出可W 根据本发明实现的实施例。W下的详细说明包括特定的细节W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，实践本发明可W无需运些特定的细节。
[0079] 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术语中选 择，但是某些术语已经由申请人任意地选择，并且其含义在W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所期望的含义理解，而不是其简单的名称或者含义理解。
[0080] 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装置和方法。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。
[0081] 根据本发明的实施例的用于发送的装置和方法可W被归类成用于陆地广播服务 的基本属性、用于移动广播服务的手持式属性W及用于UHDTV服务的高级属性。在运样的情 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。根据设计者的意图能够对此进行改变。
[0082] 本发明可W根据一个实施例通过非MIMO(多输入多输出）或者MIMO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MIMO方案可W包括MISO(多输入单输 出KSISO(单输入单输出)方案等。
[0083] 虽然在下文中为了描述方便起见，MISO或者MIMO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。
[0084] 本发明可W定义=个物理层(PU属性(基础、手持和高级属性），其中的每个被优 化W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 应的接收器将实现的所有配置的子集。
[0085] S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W在未来限定。对于系统演进，未来的属性还可W经由未来的扩展帖 (FE巧在单个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。
[0086] 1.基础属性
[0087] 基础属性表示通常连接到屋顶天线的固定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 W通过某些改进的实现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。
[0088] 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，ATSC A/ 53)的15地SNR接收能力。接收器复杂度和功耗不像在电池操作的将使用手持属性的手持 设备一样关键。用于基础属性的关键系统参数在W下的表1中列出。
[0089] 表1
[0090] [表1]
[0092] 2.手持属性
[0093] 手持属性设计成在W电池电源操作的手持和车载设备中使用。该设备可W W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现是非常重要的。手持 属性的目标SNR范围大约是0至10地，但是，当期望用于较深的室内接收时，可W配置为达到 低于〇地。
[0094] 除了低的SNR能力之外，对由接收器移动性所引起的多普勒效应的适应性是手持 属性最重要的性能特性。用于手持属性的关键系统参数在W下的表2中列出。
[0095] 表 2
[0096] [表 2]
[009引3.高级属性
[0099] 高级属性W更大的实现复杂度为代价提供最高的信道容量。该属性需要使用MIMO 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W用 于允许在给定带宽提高服务数目，例如，多个SDTV或者皿TV服务。
[0100] 高级属性的目标SNR范围大约是20至30地。MIMO传输可W最初地使用现有的楠圆 极化传输设备，并且在未来扩展到全功率交叉极化传输。用于高级属性的关键系统参数在 W下的表3中列出。
[0101] 表3 [0刪[表3]
[0104] 在运样的情况下，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MIMO的基本属性的高级属性和用于具有MIMO的手持属性的高级属性。此外， 根据设计者的意图能够改变=种属性。
[0105] 下面的术语和定义可W应用于本发明。根据设计能够改变下面的术语和定义。
[0106] 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W被用于未 来扩展或者由广播公司或者网络运营商要求
[0107] 基本数据管道:承载服务信令数据的数据管道
[010引基带帖（或者BBFRAME):形成到一个FEC编码过程(BCH和LDPC编码）的输入的肺Ch 比特的集合
[0109] 信元：由OFDM传输的一个载波承载的调制值
[0110] 被编码的块:PL^数据的LDPC编码的块或者化S2数据的LDPC编码的块中的一个
[0111] 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W承载一 个或者多个服务或者服务分量。
[0112] 数据管道单元:用于在帖中将数据信元分配给DP的基本单位。
[0113] 数据符号：在帖中不是前导符号的OFDM符号（帖信令符号和帖边缘符号被包括在 数据符号中）
[0114] DP_ID:此化k特字段唯一地识别在通过SYSTME_ID识别的系统内的DP
[0115] 哑信元:承载被用于填充未被用于化S信令、DP或者辅助流的剩余的容量的伪随机 值的信元
[0116] 紧急警告信道:承载EAS信息数据的帖的部分
[0117] 帖：W前导开始并且W帖边缘符号结束的物理层时隙
[0118] 帖接收单元:属于包括FET的相同或者不同的物理层属性的帖的集合，其在超帖中 被重复八次
[0119] 快速信息信道:承载服务和相对应的基本DP之间的映射信息的帖中的逻辑信道
[0120] FECBL0CK: DP数据的LDPC编码的比特的集合
[0121] 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
[0122] 帖信令符号：WFFT大小、保护间隔W及分散的导频图案的某个组合在帖的开始处 使用的具有较高的导频密度的OFDM符号，其承载化S数据的一部分
[0123] 帖边缘符号：WFFT大小、保护间隔W及分散的导频图案的某个组合在帖的末端处 使用的具有较高的导频密度的OFDM符号
[0124] 帖组:超帖中具有相同的PHY属性类型的所有帖的集合。
[0125] 未来扩展帖:能够被用于未来扩展的在超帖内的物理层时隙，其W前导开始
[0126] 化化recast UTB系统：提出的物理层广播系统，其输入是一个或者多个M阳G2-TS 或者IP或者普通流，并且其输出是RF信号
[0127] 输入流:通过系统被递送给终端用户的服务的全体的数据的流。
[0128] 正常数据符号:排除帖信令和帖边缘符号的数据符号
[0129] PHY属性:相对应的接收器应实现的所有配置的子集
[0130] 化S:由化Sl和化S2组成的物理层信令数据
[0131] PLSl:在具有固定的大小、编码和调制的FSS符号中承载的化S数据的第一集合，其 承载关于系统的基本信息W及解码化S2所需要的参数
[0132] 注意:PLSl数据在帖组的持续时间内保持恒定。
[0133] PLS2:在FSS符号中发送的化S数据的第二集合，其承载关于系统和DP的更多详细 PLS数据
[0134] 化S2动态数据:可W动态地逐帖改变的化S2数据
[0135] 化S2静态数据:在帖组的持续时间内保持静态的化S2数据
[0136] 前导信令数据:通过前导符号承载并且被用于识别系统的基本模式的信令数据
[0137] 前导符号:承载基本化縫义据并且位于帖的开始的固定长度的导频符号
[0138] 注意：前导符号主要被用于快速初始带扫描W检测系统信号、其时序、频率偏移、 W及FFT大小。
[0139] 保留W便未来使用:本文档没有定义但是可W在未来定义
[0140] 超帖:八个帖重复单元的集合
[0141] 时间交织块(TI块）