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_2

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:在其中执行时间交织的信元的集合,与时间交织器存储器的 一个使用相对应
[0142] TI组:在其上执行用于特定DP的动态容量分配的单元,由整数组成,动态地改变 XFECBL0CK的数目。
[0143] 注意:TI组可W被直接地映射到一个帖或者可W被映射到多个帖。其可W包含一 个或者多个TI块。
[0144 ] 类型1DP:其中所有的DP W TDM方式被映射到帖的帖的DP
[0145] 类型2DP:其中所有的DPWFDM方式被映射到帖的帖的DP
[0146] XFECBL0CK:承载一个LDPC FECBL0CK的所有比特的化ell个信元的集合
[0147] 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装置的结 构。
[0148] 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可W包括输 入格式化块l〇〇〇、BICM(比特交织编码和调制)块1010、帖结构块1020、(FDM(正交频分复用) 产生块1030和信令产生块1040。将给出对发送广播信号装置的每个模块的操作的描述。
[0149] IP流/分组和MPEG2-TS是主要输入格式,其它的流类型被作为常规流处理。除了运 些数据输入之外,管理信息被输入W控制每个输入流的相应的带宽的调度和分配。一个或 者多个TS流、IP流和/或常规流被同时允许输入。
[0150] 输入格式化块1000能够将每个输入流解复用为一个或者多个数据管道,对其中的 每一个应用独立的编码和调制。数据管道(DP)是用于稳健控制的基本单位,从而影响服务 质量(QoS)。一个或者多个服务或者服务分量可W由单个DP承载。稍后将描述输入格式化块 1000的操作细节。
[0151] 数据管道是在承载服务数据或者相关的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。
[0152] 此外,数据管道单元:在帖中用于分配数据信元给DP的基本单位。
[0153] 在BICM块1010中,奇偶校验数据被增加用于纠错,并且编码的比特流被映射为复 数值星座符号。该符号跨越用于相应的DP的特定交织深度被交织。对于高级属性,在BICM块 1010中执行MIMO编码,并且另外的数据路径在用于MIMO传输的输出端上增加。稍后将描述 BICM块1010的操作细节。
[0154] 帖构造块1020可W将输入DP的数据信元映射为帖内的OFDM符号。在映射之后,频 率交织用于频率域分集,特别地,用于对抗频率选择性衰落信道。稍后将描述帖构造块1020 的操作细节。
[0155] 在每个帖的开始处插入前导之后,(FDM产生块1030可W应用具有循环前缀作为保 护间隔的常规的OFDM调制。对于天线空间分集,分布的MISO方案被应用于发射器。此外,峰 值对平均功率降低(PAPR)方案在时间域中执行。对于灵活的网络规划,运个建议提供一组 不同的FFT大小、保护间隔长度和相应的导频图案。稍后将描述OFDM产生块1030的操作细 -H- T。
[0156] 信令产生块1040能够创建用于每个功能块操作的物理层信令信息。该信令信息也 被发送使得感兴趣的服务在接收器侧被正确地恢复。稍后将描述信令产生块1040的操作细 -H- T。
[0157] 图2、3和4图示根据本发明的实施例的输入格式化块1000。将给出每个图的描述。
[0158] 图2图示根据本发明的一个实施例的输入格式化块。图2示出当输入信号是单个输 入流时的输入格式化模块。
[0159] 在图2中图示的输入格式化块对应于参考图1描述的输入格式化块1000的实施例。
[0160] 到物理层的输入可W由一个或者多个数据流组成。每个数据流由一个DP承载。模 式适配模块将输入数据流切片(slice)为基带帖(BBF)的数据字段。系统支持S种类型的输 入数据流:MPEG2-TS、网际协议(IP)和常规流(GSKMPEG2-TS特征为第一字节是同步字节 (0x47)的固定长度(188字节)分组。IP流由如在IP分组报头内用信号传送的可变长度IP数 据报分组组成。系统对于IP流支持IPv4和IPv6两者。GS可W由在封装分组报头内用信号传 送的可变长度分组或者固定长度分组组成。
[0161] (a)示出用于信号DP的模式适配块2000和流适配2010,并且(b)示出用于产生和处 理化S数据的化S产生块2020和化S加扰器2030。将给出每个块的操作的描述。
[0162] 输入流分割器将输入TS、IP、GS流分割为多个服务或者服务分量(音频、视频等) 流。模式适配模块2010由CRC编码器、BB(基带)帖切分器,和BB帖报头插入块组成。
[0163] CRC编码器在用户分组(UP)级别,提供用于错误检测的S种类型的CRC编码,即, CRC-8XRC-16和CRC-32。计算的CRC字节附加在UP之后。CRC-8用于TS流并且CRC-32用于IP 流。如果GS流不提供CRC编码,则将应用所建议的CRC编码。
[0164] BB帖切分器将输入映射为内部逻辑比特格式。首先接收的比特被定义为MSBdBB帖 切分器分配等于可用的数据字段容量的输入比特的数目。为了分配等于BBF有效载荷的输 入比特的数目,UP分组流被切片为适合BBF的数据字段。
[0165] BB帖报头插入模块可W将2个字节的固定长度BB巧良头插入在BB帖的前面。BB巧良 头由STUFF I (1比特)、S YNCD (13比特)和RFU (2比特)组成。除了固定的2字节BB巧良头之外, BBF还可W在2字节日日巧自头的末端上具有扩展字段(I或者3字节)。
[0166] 流适配2010由填充插入块和BB加扰器组成。
[0167] 该填充插入块能够将填充字段插入到BB帖的有效载荷中。如果到流适配的输入数 据足够填充BB帖,则STUFFI被设置为"0",并且BBF没有填充字段。否则,STUFFI被设置为 "1",并且该填充字段被紧挨在BB巧良头之后插入。该填充字段包括两个字节的填充字段报 头和可变大小的填充数据。
[0168] BB加扰器加扰完整的BBF用于能量扩散。该加扰序列与BBF同步。该加扰序列由反 馈移位寄存器产生。
[0169] PLS产生块2020可W产生物理层信令(PLS)数据。PLS对接收器提供接入物理层DP 的手段。PLS数据由化Sl数据和化S2数据组成。
[0170] 化Sl数据是在具有固定大小的帖中的FSS符号中承载、编码和调制的第一组化S数 据,其承载有关解码化S2数据需要的系统和参数的基本信息。PLSl数据提供包括允许化S2 数据的接收和解码需要的参数的基本传输参数。此外,PLSl数据在帖组的持续时间保持不 变。
[0171] 化S2数据是在FSS符号中发送的第二组化S数据,其承载有关系统和DP的更加详细 的化S数据。PLS2包含对接收器解码期望的DP提供足够的信息的参数。PLS2信令进一步由两 种类型的参数,PLS2静态数据(PLS2-STAT数据)和化S2动态数据(PLS2-DYN数据)组成。PLS2 静态数据是在帖组持续时间保持静态的化S2数据,而化S2动态数据是可W逐帖动态地变化 的化S2数据。
[0172] 稍后将描述化縫义据的细节。
[0173] PLS加扰器2030可W加扰产生的化S数据用于能量扩散。
[0174] W上描述的块可W被省略,或者由具有类似或者相同功能的块替换。
[0175] 图3图示根据本发明的另一个实施例的输入格式化块。
[0176] 在图3中图示的输入格式化块对应于参考图1描述的输入格式化块1000的实施例。 [0H7]图3示出当输入信号对应于多个输入流时,输入格式化块的模式适配块。
[0178] 用于处理多个输入流的输入格式化块的模式适配块可W独立地处理多个输入流。
[0179] 参考图3,用于分别地处理多个输入流的模式适配块可W包括输入流分割器3000、 输入流同步器3010、补偿延迟块3020、空分组删除块3030、报头压缩块3040、CRC编码器 3050、BB帖切分器(slicer)3060和BB报头插入块3070。将给出该模式适配块的每个块的描 述。
[0180] CRC编码器3050、BB帖切分器3060和BB报头插入块3070的操作对应于参考图2描述 的CRC编码器、BB帖切分器和BB报头插入块的操作,并且因此,其描述被省略。
[0181] 输入流分割器3000可W将输入TS、IP、GS流分割为多个服务或者服务分量(音频、 视频等)流。
[0182] 输入流同步器3010可W称为ISSY JSSY可W对于任何输入数据格式提供适宜的手 段W保证恒定比特率(CBR)和恒定端到端传输延迟。ISSY始终用于承载TS的多个DP的情形, 并且可选地用于承载GS流的多个DP。
[0183] 补偿延迟块3020可W在ISSY信息的插入之后延迟分割TS分组流,W允许TS分组重 新组合机制而无需接收器中额外的存储器。
[0184] 空分组删除块3030仅用于TS输入流情形。一些TS输入流或者分割的TS流可W具有 大量的空分组存在,W便在CBR TS流中提供VBR(可变比特速率)服务。在运种情况下,为了 避免不必要的传输开销,空分组可W被识别并且不被发送。在接收器中,通过参考在传输中 插入的删除的空分组(DNP)计数器,去除的空分组可W重新被插入在它们最初精确的位置 中,从而,保证恒定比特速率,并且避免对时间戳(PCR)更新的需要。
[0185] 报头压缩块3040可W提供分组报头压缩W提高用于TS或者IP输入流的传输效率。 因为接收器可W具有有关报头的某个部分的先验信息,所W已知的信息可W在发射器中被 删除。
[0186] 对于传输流,接收器具有有关同步字节配置(0x47)和分组长度(188字节)的先验 信息。如果输入TS流承载仅具有一个PID的内容,即,仅用于一个服务分量(视频、音频等)或 者服务子分量(SVC基本层、SVC增强层、MVC基本视图或者MVC相关的视图),则TS分组报头压 缩可W(可选地)应用于传输流。如果输入流是IP流,则可选地使用IP分组报头压缩。
[0187] W上描述的模块可W被省略,或者由具有类似或者相同功能的块替换。
[0188] 图4图示根据本发明的另一个实施例的输入格式化块。
[0189] 在图4中图示的输入格式化模块对应于参考图1描述的输入格式化块1000的实施 例。
[0190] 图4图示当输入信号对应于多个输入流时,输入格式化模块的流适配模块。
[0191] 参考图4,用于分别地处理多个输入流的模式适配模块可W包括调度器4000、1-帖 延迟块4010、填充插入块4020、带内信令4030、BB帖加扰器4040、PLS产生块4050和化巧口扰 器4060。将给出流适配模块的每个块的描述。
[0192] 填充插入块4020、BB帖加扰器4040、PLS产生块4050和化巧日扰器4060的操作对应 于参考图2描述的填充插入块、BB加扰器、PLS产生块和化巧日扰器的操作,并且因此,其描述 被省略。
[0193] 调度器4000可W从每个DP的阳CBLOCK(阳C块)的量确定针对整个帖的整体信元分 配。包括对于化S、EAC和FIC的分配,调度器产生化S2-DYN数据的值,其被作为带内信令或者 该帖的FSS中的PLS信元发送。稍后将描述阳CBL0CK、EAC和FIC的细节。
[0194] 1-帖延迟块4010可W通过一个传输帖延迟输入数据,使得有关下一个帖的调度信 息可W经由用于带内信令信息的当前帖发送W被插入DP中。
[0195] 带内信令4030可W将化S2数据的未延迟部分插入到帖的DP中。
[0196] W上描述的块可W被省略,或者由具有类似或者相同功能的块替换。
[0197] 图5图示根据本发明的实施例的BICM块。
[0198] 在图5中图示的BICM块对应于参考图1描述的BICM块1010的实施例。
[0199] 如上所述,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可 W提供陆地广播服务、移动广播服务、UHDTV服务等。
[0200] 由于QoS(服务质量)取决于由根据本发明的实施例用于发送供未来的广播服务的 广播信号的装置提供的服务特征,对应于各个服务的数据需要通过不同的方案处理。因此, 根据本发明的实施例的BICM块可W通过将SIS0、MIS0和MIMO方案独立地应用于分别地对应 于数据路径的数据管道,独立地处理输入到其的DP。因此,根据本发明的实施例发送用于未 来的广播服务的广播信号的装置能够控制经由每个DP发送的每个服务或者服务分量的 QoSo
[0201 ] (a)示出由基础属性和手持属性共享的BICM块,和(b)示出高级属性的BICM模块。
[0202] 由基础属性和手持属性共享的BICM块和高级属性的BICM块能够包括用于处理每 个DP的多个处理块。
[0203] 将给出用于基础属性和手持属性的BICM块和用于高级属性的BICM块的每个处理 模块的描述。
[0204] 用于基础属性和手持属性的BICM块的处理块5000可W包括数据FEC编码器5010、 比特交织器5020、星座映射器5030、SSD(信号空间分集)编码块5040和时间交织器5050。
[020引数据FEC编码器5010能够使用外部编码(BCH)和内部编码化DPC)对输入BBF执行 FEC编码,W产生FECBL0CK过程。外部编码(BCH)是可选的编码方法。稍后将描述数据FEC编 码器5010的操作细节。
[0206] 比特交织器5020可W WLDPC编码和调制方案的组合交织数据阳C编码器5010的输 出W实现优化的性能,同时提供有效地可执行的结构。稍后将描述比特交织器5020的操作 细节。
[0207] 星座映射器 5030 可 W 使用或者 QPSK、QAM-16、不均匀 QAM(NUQ-64、NUQ-256、NUQ-1024),或者不均匀星座(抓〇16、^(:-64、抓(:-256、^(:-1024),在基础和手持属性中调制来 自比特交织器5020的每个信元字(cell word),或者在高级属性中来自信元字解复用器 5010-1的信元字,W给出功率归一化的星座点,el。该星座映射仅适用于DP。注意到,QAM-16 和NUQ是正方形的形状,而NUC具有任意形状。当每个星座转动90度的任意倍数时,转动的星 座精确地与其原始的一个重叠。运个"旋转感"对称性质使实和虚分量的容量和平均功率彼 此相等。对于每个编码速率,NUQ和NUC两者被具体地限定,并且使用的特定的一个通过在 化S2数据中归档的参数DP_M0D用信号传送。
[0208] SSD编码块5040可W在二维(2D)、=维(3D)和四维(4D)中对信元进行预编码W提 高在困难的衰落条件之下的接收稳健性。
[0209 ] 时间交织器5050可W在DP级别操作。时间交织(TI)的参数可W对每个DP不同地设 置。稍后将描述时间交织器5050的操作细节。
[0210] 用于高级属性的BICM块的处理块5000-1可W包括数据阳C编码器、比特交织器、星 座映射器,和时间交织器。但是,不同于处理块5000,处理模块5000-1进一步包括信元字解 复用器5010-1和MIMO编码模块5020-1。
[0211] 此外,处理块5000-1中的数据FEC编码器、比特交织器、星座映射器,和时间交织器 的操作对应于描述的数据FEC编码器5010、比特交织器5020、星座映射器5030,和时间交织 器5050的操作,并且因此,其描述被省略。
[0212] 信元字解复用器5010-1用于高级属性的DPW将单个信元字流划分为用于MIMO处 理的双信元字流。稍后将描述信元字解复用器5010-1操作的细节。
[0213] MIMO编码模块5020-1可W使用MIMO编码方案处理信元字解复用器5010-1的输出。 MIMO编码方案对于广播信号传输被优化。MIMO技术是一种获得性能提高的期望方式,但是, 其取决于信道特征。尤其对于广播,信道的强的LOS分量或者在由不同的信号传播特征所引 起的两个天线之间的接收信号功率的差别使得难W从MIMO得到性能增益。所提出的MIMO编 码方案使用基于旋转的预先编码和MIMO输出信号的一个的相位随机化克服运个问题。
[0214] MIMO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2X2MIM0系统。 在该建议下定义两个MIMO编码模式:全速率空间复用(FR-SM)和全速率全分集空间复用 (FR抑-SM) dFR-SM编码W在接收器侧处相对小的复杂度增加提供性能提高,而FR抑-SM编码 W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MIMO编码方案 没有对天线极化配置进行限制。
[0215] MIMO处理对于高级属性帖是需要的,其指的是由MIMO编码器处理高级属性帖中的 所有DPdMIMO处理在DP级别适用。星座映射器对输出NUQ(el 4和e2,i)被馈送给MIMO编码器 的输入。配对的MIMO编码器输出(gl,i和g2,i)由其相应的TX天线的相同的载波k和OFDM符 号1发送。
[0216] W上描述的模块可W被省略或者由具有类似或者相同功能的模块替换。
[0217] 图6图示根据本发明的另一个实施例的BICM块。
[0218] 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。
[0219]图6图示用于保护物理层信令(化S)、紧急警告信道(EAC)和快速信息信道(FIC)的 BICM块。EAC是承载EAS信息数据的帖的一部分,并且FIC是在承载服务和相应的基础DP之间 的映射信息的帖中的逻辑信道。稍后将描述EAC和FIC的细节。
[0220] 参考图6,用于保护化S、EAC和FIC的BICM块可W包括化S FEC编码器6000、比特交 织器6010、星座映射器6020和时间交织器6030。
[0221] 此外,PLS FEC编码器6000可W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。
[0222] PLS FEC编码器6000可W对加扰的化S 1/2数据、EAC和FIC分段进行编码。
[0223] 加扰器可W在BCH编码W及缩短和穿孔的LDPC编码之前加扰化Sl数据和化S2数 据。
[0224] BCH编码/零插入模块可W使用用于化S保护的缩短的BCH码,对加扰的化S 1/2数 据执行外部编码,并且在BCH编码之后插入零比特。仅对于化Sl数据,零插入的输出比特可 W在LDPC编码之前转置。
[0225] LDPC编码块可W使用LDPC码对BCH编码/零插入模块的输出进行编码。为了产生完 整的编码模块,Cldpc、奇偶校验比特、Pldpc从每个零插入的化S信息块Il化C被系统编码, 并且附在其后。
[0226] 数学公式1
[0227] [数学公式U
[0229] 用于化Sl和化S2的LDPC编码参数如W下的表4。
[0230] 表 4
[0231] [表 4]
[0232]
[0233] LDPC奇偶穿孔块可W对化SI数据和化S 2数据执行穿孔。
[0234] 当缩短被应用于化Sl数据保护时,一些LDPC奇偶校验比特在LDPC编码之后被穿 孔。此外,对于化S2数据保护,PLS2的LDPC奇偶校验比特在LDPC编码之后被穿孔。不发送运 些被穿孔的比特。
[0235] 比特交织器6010可W对每个被缩短和被穿孔的化Sl数据和化S2数据进行交织。
[0236] 星座映射器6020可W将比特交织的化S 1数据和化S2数据映射到星座上。
[0237] 时间交织器6030可W对映射的化Sl数据和化S2数据进行交织。
[0238] W上描述的块可W被省略或者由具有类似或者相同功能的块替换。
[0239] 图7图示根据本发明的一个实施例的帖构建块。
[0240] 在图7中图示的帖构建块对应于参考图1描述的帖构建块1020的实施例。
[0241] 参考图7,帖构建块可W包括延迟补偿块7000、信元映射器7010和频率交织器 7020。将给出帖构建块的每个块的描述。
[0242] 延迟补偿块7000可W调整数据管道和相对应的化S数据之间的时序W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块的延迟主要是由于时间交织器。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前面的一个帖。据此,延迟补 偿块延迟带内信令数据。
[0243] 信元映射器7010可W将化5、64(:少1(:、0?、辅助流和哑信元映射为该帖中的0。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,将对于DP中的每一个通过TI产 生的数据信元、PLS信元、W及EAC/FIC信元映射到与帖内的OFDM符号内的每一个相对应的 活动OFDM信元。服务信令数据(诸如PSK程序特定信息VSI)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帖结构的配置操作。稍后将描述 该帖的细节。
[0244] 频率交织器7020可W随机地对从信元映射器7010接收的数据信元进行交织W提 供频率分集。此外,频率交织器7020可W使用不同的交织种子顺序,对由两个顺序的OFDM符 号组成的特有的OFDM符号对起作用,W得到在单个帖中最大的交织增益。稍后将描述频率 交织器7020的操作细节。
[0245] W上描述的块可W被省略或者由具有类似或者相同功能的块替换。
[0246 ]图8图示根据本发明的实施例的OFDM生成块。
[0247]在图8中图示的(FDM生成块对应于参考图1描述的(FDM生成块1030的实施例。
[024引 OFD
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