직교 주파수 분할 다중화 수신기 내의 ＴＰＳ 디코더 document_id A220623051847

이하에서 DTV(digital terrestrial television)를 위한 DVB(digital video broadcating) 수신기에 대해 설명한다. OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)을 사용하는 DTV 수신기의 그 밖의 다른 전송 채널과 그 밖의 다른 수신기 또는 표준(standard)에 대해 개념이 동일하게 적용될 수 있다. 이는 무선 랜 802.11a 및 g, HIPERLAN/2, DAB(digital audio broadcasting), DVB-T(DVB-Terrestrial), DVB-H(DVB for handheld), 802.16 광대역 무선 액세스, 등과 같은 전세계 무선 표준을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 유럽형 지상파 DTV 표준 DVB-T(ETS 300 744)가 COFDM 기술에 근거하여 다중경로 페이딩(fading)을 막는다. ETSI EN 300 744 V.1.4.1 "디지털 비디오 방송(DVB): 디지털 지상파 텔레비전에 대한 프레이밍(framing) 구조, 채널 코딩, 및 변조"를 참조한다. 도 1은 전형적인 DVBT 수신기를 나타내는 블럭도이다. DVBT 수신기용 디지털 신호 처리기는 세 개의 부분으로 나뉠 수 있다. 제 1 부분(10)은 RF 프런트 엔드(12)와, A/D 컨버터(14)와, OFDM 복조기(16)와, 복조기(18)와, 파일럿 및 TPS 디코더(19)를 포함한다. 이러한 수신기의 프런트 엔드 신호 처리 부분은 수신기 트레이닝(receiver training)을 수행하며, 상기 수신기 트레이닝은 다양한 동기화(synchronization) 및 채널 추정 및 OFDM 복조를 포함한다. 제 2 부분(20)은 DVBT 수신기 백 엔드 신호 처리 블록이다. 이는 DVBT 내부 채널 디코딩 및 외부 채널 디코딩을 수행한다. 제 3 부분(30)은 MPEG 디코더이다. 일 예가 미국 특허 US 6,687,315에서 나타난다. 전송 파라미터 시그널링(TPS: Transmission Parameter Signaling)은 DVB 형시스템(가령, DVB-T 및 차세대 DVB-H)에서 사용되는 신호법(signaling scheme)에 관계된다. 즉, 채널 코딩 및 변조에 관계된다. DVB-T에서, TPS 시그널링은 2K 모드를 위한 17개의 TPS 반송파(캐리어: carrier)에 실려, 그리고 8K 모드를 위한 68개의 반송파에 실려 병렬로 전송된다. 동일한 심볼 내의 모든 TPS 반송파는 동일한 차동 인코딩된 정보 비트를 운반한다. TPS는 68개의 연속적인 OFDM 심볼에 대해 정의되며, 각 OFDM 심볼은 1 TPS 비트를 운반하고, 각 TPS 블록(68 OFDM 심볼에 대해 전송됨)은 68을 포함한다. OFDM 심볼 내의 모든 TPS 반송파가 DBPSK 변조되며, 동일한 메시지를 운반한다. DBPSK는 각 TPS 블록의 시작점에서 초기화된다. 도 1의 OFDM 수신기 프런트 엔드 신호 처리에서, 각각 수신된 OFDM 심볼은 적합한 샘플링 타이밍 및 심볼 타이밍 시점에서 수신된 데이터 시퀀스로부터 추출된다. 시간 도메인에서 추출된 OFDM 심볼 I/Q은 OFDM 복조기(16)를 거쳐(FFT 동작) 주파수 도메인에서 서브 반송파들을 발생한다. 주파수 도메인의 OFDM 심볼은 채널 효과를 제거하기 위한 채널 수정(channel correction)을 거친다. 채널 수정 후에 DVB 수신기에서, TPS DBPSK 디코딩/복조가 서브 반송파에 수행된다. 각각 수신된 TPS 블록은 에러 수정된 TPS 정보 비트를 얻기 위해 BCH 에러 디코딩을 거치게 된다. TPS 정보 비트는 수신기 파라미터를 설정하여 수신기가 적합하게 기능 하도록 하는 데 사용된다. TPS 수신은, 노이즈 및 페이딩의 존재시에도, 신뢰할 수 있고 확실해야 한다. TPS 전송 스킴을 위해 정의된 두 개의 레벨의 보호 단계(protection)가 존재한다. 먼저, TPS 전송은 주파수 다이버시티(frequency diversity)를 갖춘다. 즉, 1 TPS 비트가 2K 모드를 위한 OFDM 심볼 내의 17개의 분산된 서브 반송파 상에서 전송된다. 따라서, 선택적인 주파수 페이딩이 존재하는 경우에, 분산된 17개의 서브 반송파 모두가 딥 페이딩(deep fading)에 빠지는 것은 아니며, TPS 비트를 여전히 복조할 수 있다. BCH(67, 53, t=2) 에러 수정 코딩은 각 TPS 블록에 대한 에러 방지용 제 2 레이어를 제공한다. 하나의 인코딩된 TPS 블록에서 최대 2 에러 비트를 수정하도록 설계된다. 그러나, DVB 시스템 시뮬레이션에서 DVB 사양 내에 정의된 바와 같이 TPS 전송에 대한 두 개 레벨의 보호 단계를 거쳐도, 심한 페이딩 및 고 노이즈 조건에서 TPS 수신 실패가 간헐적으로 발생한다. 일 예를 들자면, SNR=6dB 및 레일리(Rayleigh) 페이딩 채널에서 종래의 TPS 수신 알고리즘은 종종 실패한다는 것이다. DVBT 수신기에서 요구되는 계산 복잡성 및 높은 MIP 때문에, 현재까지, DVBT 수신기는 ASIC를 사용하는 하드웨어에 의해 구현되어왔다. 멀티-프로토콜 통신 시스템의 경우에, 추가 칩 비용 및 PC 보드 면적 소모로 하드웨어 구현은 점점 덜 선호된다. 이와 같은 설계에서, DVBT 수신기에 포함된 모든 기능은 샌드브리지 테크놀로지 멀티스레디드 SB9600 프로세서 내의 소프트웨어에 구현될 수 있다. 이 장치는 휴대용 장치(가령, 휴대폰 및 PDA)에 사용될 수 있다.